đồ án tốt nghiệp mỏ hầm lò( mỏ than Khe Chàm II-IV)

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
Nguồn năng lượng trên thế giới vô cùng phong phú và đa dạng. Song
than vẫn là nguồn năng lượng quan trọng và không thể thiếu được trong nền
kinh tế quốc dân. Đứng trước những khó khăn của ngành khai thác than lộ
thiên ngày càng xuống sâu, ngành khai thác than hầm lò dần dần trở thành
chủ đạo trong ngành công nghiệp khai thác than của nước ta.
Trong công nghệ khai thác than hầm lò, để tiến hành khai thác mỏ có
hiệu quả thì khâu quan trọng hàng đầu là khâu thiết kế. Nó quyết định quy mô
sản xuất của mỏ, tính hợp lý trong công nghệ khai thác và tính kinh tế trong
suất quá trình khai thác mỏ.
Nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình, chúng em những sinh
viên ngành khai thác đã cố gắng học hỏi, phấn đấu hết mình trong quá trình
học tập và rèn luyện tại nhà trường. Trong thời gian học tập chúng em đã
được các thầy cô tận tình giảng dạy và truyền thụ những kiến thức khoa học
cơ bản về ngành mỏ. Giờ đây, khi chuẩn bị kết thúc khoá học của mình để
tổng hợp những kiến thức đã học, em được bộ môn khai thác Hầm Lò – Khoa
Mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất giao đề tài đồ án tốt nghiệp, với tên đề tài:
Phần chung: Thiết kế mỏ vỉa và khai thác cho khu trung tâm công
than Hạ Long khu vực mỏ Khe Chàm II-IV từ mức +50 đến mức -450.với
công suất mỏ 2000000 tấn/năm.
Phần chuyên đề: Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho điều kiện vỉa 9
khu vực mỏ Khe Chàm II-IV
1
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Sau một thời gian làm việc hết sức cố gắng và nghiêm túc, kết hợp với
sự hướng dẫn tận tình của thầy GV.TS. Bùi Mạnh Tùng, cùng các thầy trong
bộ môn khai thác Hầm Lò, em đã hoàn thành đồ án của mình.
Trong khuôn khổ đồ án này mặc dù đã có rất nhiều cố gắng song do trình
độ còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những
thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến bổ xung của các thầy
và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án này hoàn thiện hơn.
Em chân thành cảm ơn!
Ngày

tháng

năm 2017

Sinh viên thiết kế:
Nguyễn Tiến Quang

2
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN
ĐỊA CHẤT MỎ
1.1. Điều kiện kinh tế, xã hội
1.1.1. Vị trí địa lý
Khu mỏ Khe Chàm II-IV bao gồm Khe Chàm II và Khe Chàm IV có
diện tích khoảng 12,6 km2 thuộc khoáng sàng than Khe Chàm - Cẩm Phả Quảng Ninh. Khu mỏ thuộc thị trấn Mông Dương, cách trung tâm thị xã Cẩm
Phả khoảng 5 km về phía Bắc, nằm bên trái đường quốc lộ 18A từ Hạ Long đi
Mông Dương. Khu mỏ nằm trong giới hạn tọa độ nhà nước:
X: 2 326 500 ÷ 2 331.000
Y: 424.000 ÷ 429.500
Ranh giới địa chất kiến tạo như sau:
- Phía Bắc giáp đứt gãy mỏ Khe Chàm III
- Phía Nam giới hạn bởi đứt gãy F.A
- Phía Tây giới hạn bởi tuyến VI và tuyến X
- Phía Đông giới hạn bởi tuyến XIV
1.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội
Kinh tế trong vùng tương đối phát triển, đặc biệt là công nghiệp khai
thác than và phục vụ khai thác. Trong vùng có các đơn vị sản xuất than lớn
như: Công ty than Thống Nhất, Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Dương Huy,
Mông Dương, Khe Chàm I, Hạ Long, Đông Bắc... Cơ sở phục vụ gồm có các
nhà máy cơ khí, điện, sàng tuyển: Công ty Cơ khí Trung tâm, Cơ khí Động
lực, Chế tạo thiết bị điện; Công ty tuyển than Cửa Ông, cảng Cửa Ông, nhà
máy nhiệt điện Cẩm Phả… Trong tương lai gần, sẽ xây dựng nhà máy tuyển
than Khe Chàm với công suất 12,0 triệu tấn/năm (giai đoạn I: 6,0 triệu
tấn/năm; giai đoạn II: 6,0 triệu tấn/năm). Đây là các điều kiện thuận lợi để xây

dựng phát triển các mỏ mới.
3
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Giao thông đường bộ: Cách mỏ 5 km về phía Nam là Quốc lộ 18A. Khai
trường được nối với quốc lộ 18A bằng 3 tuyến đường. Tuyến thứ nhất từ km 6
qua Công ty than Cọc Sáu, Công ty than Cao Sơn. Tuyến thứ hai từ Tây Khe
Sim qua Công ty than Dương Huy. Tuyến thứ 3 từ Mông Dương qua công ty
than Cao Sơn. Các tuyến đường này phần lớn đều được đổ bê tông nhưng
nhìn chung năng lực thông qua còn bị hạn chế do tuyến đường có độ dốc lớn,
cua, hẹp và một số đoạn đường chưa được kiên cố hoá.
Giao thông đường sắt: Trong khu vực có tuyến đường sắt khổ 1000 mm
cung độ 12 km nối từ ga Khe Chàm đến cảng Cửa Ông đang hoạt động chở
than nguyên khai của mỏ Cao Sơn và Khe Chàm ra nhà máy tuyển và cảng.
Hệ thống cung cấp điện, nước, thông tin liên lạc và các mạng phụ trợ khác đã
có và đang hoạt động bình thường.
1.2. Đặc điểm điều kiện địa chất mỏ
1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
* Địa hình, sông suối.
Địa hình Khu mỏ Khe Chàm là những đồi núi nối tiếp nhau, độ cao
giảm dần từ Nam đến Bắc, cao nhất là đỉnh Cao Sơn ở phía Nam (+437.80m),
thấp nhất là lòng sông Mông Dương phía Đông Bắc khu mỏ (+10m), độ cao
trung bình từ 100m đến 150m. Địa hình chủ yếu bị phân cắt bởi hai hệ thống

suối chính:
- Suối Bàng Nâu: Bắt nguồn từ khu vực Khe Tam chảy qua Khe Chàm.
- Suối Khe Chàm: Bắt nguồn từ phía Tây Nam chảy theo hướng Đông
Bắc.
Hai hệ thống suối này gặp nhau ở phía Đông Bắc khu vực và đổ ra sông
Mông Dương, tại đây lưu lượng đo được lớn nhất là 91,6m3/s.
* Khí hậu
Khí hậu thuộc vùng nhiệt đới, độ ẩm cao chia làm hai mùa rõ rệt. Mùa
mưa kéo dài từ tháng 4 tới tháng 10, mưa nhiều nhất là tháng 8, tháng 9.
Lượng mưa trung bình 144 mm/ng-đêm, cao nhất trong ngày lên tới 260,7
mm/ng-đêm. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 năm trước tới tháng 3 năm sau.
Nhiệt độ thay đổi theo mùa, mùa hè nhiệt độ lên đến 37 ÷ 38°C (tháng
7, 8 hàng năm); mùa Đông nhiệt độ thấp, thường từ 8 ÷ 15°C đôi khi xuống 2
÷ 3°C. Độ ẩm trung bình mùa khô từ 65 ÷ 80%, mùa mưa 81 ÷ 91%. Áp lực
gió cho khu vực I: 23 KG/m2. Đỉnh gia tốc nền 0,0721 (a)g - Cấp động đất
VII.
4
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

1.2.2. Lịch sử công tác thăm dò và khai thác
1.2.2.1. Lịch sử công tác thăm dò
Mỏ than Khe Chàm II-IV nằm trong khoáng sàng than Khe Chàm và đã
trải qua các giai đoạn tìm kiếm, thăm dò cụ thể như sau:

- Giai đoạn thăm dò sơ bộ: Từ năm 1963, kết thúc vào năm 1968. Mạng
lưới công trình khoan thăm dò với tuyến cách tuyến 500m, lỗ khoan cách lỗ
khoan trên tuyến 500m.
- Giai đoạn thăm dò tỷ mỷ: Từ năm 1969 đến năm 1980. Giai đoạn này
bổ sung thêm lỗ khoan và mỏ đạt mạng lưới 250 x 250m. Kết quả đã khoan
64820,85m/165LK; đào 44167,7m3 hào, đào 547,7m lò thăm dò, thực hiện
3076,0m khoan tay...
- Giai đoạn thăm dò bổ sung, khai thác: Từ năm 1983 đến năm 1986 đã
thăm dò bổ sung, thăm dò khai thác phần Cao Sơn, từ V13-1 đến V14-5, (Từ
-170 lên lộ vỉa), phục vụ cho khai thác lộ thiên. Khoan 5537,2m/34LK, đào
1069m3/10 hào thăm dò.
- Hàng năm, các đơn vị được giao quản lý, khai thác than trong khu mỏ
Khe Chàm tiến hành khoan thăm dò phục vụ khai thác bằng nguồn vốn tập
trung của Tập đoàn TKV. Từ năm 2003 đến năm 2006, phương án TDBS
phần sâu đã thi công 12.850mk/29LK, ngoài những lỗ khoan thuộc phương án
TDBS phần sâu còn khối lượng các lỗ khoan thuộc phương án khác như:
Khoan tìm kiếm sâu thuộc đề án -300: bao gồm 3LK/ 3472m; khoan thăm dò
thuộc phương án ba mỏ: 1LK (2701)/428m và khối lượng các lỗ khoan phục
vụ sản xuất: bao gồm 170LK/20144,71 m.
- Báo cáo Tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lượng than khu mỏ Khe
Chàm thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh (Trữ lượng tính đến ngày
01/01/2007) do Công ty IT&E lập năm 2007. Báo cáo được Hội đồng đánh
giá trữ lượng khoáng sản phê duyệt theo Quyết định số 637/QĐ-HĐTLKS
ngày 09 tháng 12 năm 2008. Đây là báo cáo chính được sử dụng để lập thiết
kế khai thác mỏ than Khe Chàm II-IV.
- Tháng 5/2010 Công ty VIT&E thành lập “Báo cáo Tổng hợp địa chất
và tính lại trữ lượng than khu mỏ Khe Chàm II – IV, Cẩm Phả - Quảng Ninh”
đã được Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam phê duyệt tại
quyết định số: 1035/QĐ-TKV ngày 10/5/2010.
1.2.2.2. Lịch sử công tác khai thác

Khoáng sàng Khe Chàm được tổ chức khai thác bằng cả phương pháp
hầm lò và lộ thiên. Trong vùng hiện đang tồn tại các đơn vị sản xuất:
- Từ năm 1980, Công ty than Cao Sơn bắt đầu khai thác lộ thiên quy
mô lớn các vỉa 14-5, 14-4, 14-2, 13-2 và 13-1 thuộc khu Khe Chàm IV, hiện
đang khai thác tại các khu Đông Cao Sơn, khu Cao Sơn và khu Nam Cao Sơn
5
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

ở các vỉa 14-5; 14-5A, 14-4; 14-2 và vỉa 13-1 với sản lượng 3,5 triệu tấn năm.
Đất bóc 27 triệu m3/năm. Đáy moong sâu nhất ở mức -70 (khu Đông Cao
Sơn). Đáy moong khu mỏ Cao Sơn dự kiến kết thúc tại mức -350 (trụ vỉa 10).
- Mỏ than Tây Nam Đá Mài hiện đang tiến hành khai thác đồng thời cả
2 vỉa 13-1 và 13-2; Vỉa 14-1 và vỉa 14-2 nằm trên bờ công tác phía vách vỉa
13-2, do vậy được khai thác đồng thời với việc bóc xúc mở rộng tầng khai
thác than vỉa 13-2. Công suất mỏ 1,0 triệu tấn than nguyên khai/năm, đất đá
8,4 triệu m3/năm. Đáy moong khai thác hiện ở mức +35 (vỉa 13-2). Đáy
moong khu mỏ dự kiến kết thúc tại mức -200 (trụ vỉa 13-1).
- Từ năm 1983, Công ty than Khe Chàm bắt đầu khai thác 2 vỉa 14-5,
14-4 và sau này khai thác thêm vỉa 14-2 từ mức -10 đến -50, đến nay đã kết
thúc khai thác. Hiện nay đang khai thác phân tầng -100 ÷ -55 và -100 ÷ -225.
Theo kế hoạch dự kiến sẽ kết thúc khai thác tầng -225 ÷ -100 vào năm 2015.
Phần trữ lượng còn lại dưới mức -225 của Khe Chàm I dự kiến sẽ được tổ
chức khai thác hầm lò cùng với mỏ hầm lò Khe Chàm II-IV.

- Từ năm 1996, Công ty CN mỏ Việt Bắc bắt đầu khai thác lộ thiên các
vỉa 14-5, 14-4, 14-2 thuộc khu Khe Chàm III. Đáy moong kết thúc khai thác
lộ thiên dự kiến đến mức ± 0.
- Công ty than Thống Nhất hiện đang khai thác hầm lò V.13-2, 13-1 khu
Yên Ngựa thuộc Khe Chàm IV, kết thúc khai thác mức -15.
- Mỏ Tây Bắc Đá Mài do Công ty than Hạ Long quản lý đã kết thúc khai
thác lộ thiên đến mức +45m, hiện đang tổ chức khai thác hầm lò tại 2 khu
vực:
+ Khu Tây Bắc Đá Mài: Nằm ở phía Tây Bắc khu Khe Chàm II. Khai
thác các vỉa 14-4, 14-2, 13-2, 13-1 từ mức +40 ÷ -20 theo Dự án “Duy trì sản
xuất dưới mức +40 khu Tây Bắc Đá Mài - Xí nghiệp than Cẩm Thành” do
Công ty Cổ phần tư vấn đầu tư mỏ và công nghiệp lập. Dự kiến đến năm 2012
sẽ kết thúc khai thác khu vực.
+ Khu Tây Đá Mài: Nằm ở phía Tây khu Khe Chàm II. Khai thác các
vỉa 11, 11B, từ mức +40 ÷ -50 theo Dự án “Duy trì sản xuất dưới mức +40
khu Tây Đá Mài - Xí nghiệp than Cẩm Thành” (điều chỉnh) do Công ty Cổ
phần tư vấn đầu tư mỏ và công nghiệp lập. Dự kiến đến năm 2014 sẽ kết thúc
khai thác khu vực.
1.2.3. Địa tầng
6
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Hệ tầng Hòn Gai (T3n -r hg) được chia thành ba phân hệ tầng:

+ Phân hệ tầng Hòn Gai dưới (T3n-rhg1) chủ yếu là trầm tích hạt thô
không chứa than. Đặc điểm chung của phân hệ tầng là sự xen kẽ các lớp đất
đá hạt thô bao gồm cuội kết, sạn kết, cát kết và ít lớp bột kết, sét kết, sét than.
+ Phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n-rhg2) là phụ hệ tầng chứa than gồm
các trầm tích lục địa có xen kẽ các nhịp trầm tích vùng vịnh, chứa các vỉa than
công nghiệp. Đặc điểm chung của phân hệ tầng là các trầm tích dạng nhịp
kiểu lục địa và chuyển tiếp xen kẽ nhau, bao gồm các lớp cuội kết, cát kết, bột
kết, sét kết, sét than.
+ Phân hệ tầng Hòn Gai trên (T 3n-rhg3), gồm các trầm tích hạt thô
không chứa than.
Trầm tích hệ tầng Hòn Gai (T3n - r hg) phân bố hầu khắp trên diện tích
khai trường. Đất đá bao gồm: cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, sét than và các
vỉa than nằm xen kẽ nhau, chiều dày địa tầng khoảng 1800m. Đặc điểm của
các loại đất đá chủ yếu trong địa tầng chứa than Khe Chàm như sau:
- Cuội, sạn kết chiếm 15,3% các đá có mặt trong khu vực, thường phân
bố ở giữa địa tầng của hai vỉa than, tập trung và phổ biến hơn cả là vách vỉa
10, vỉa 11, vỉa 14-5. Đá có màu xám nhạt, cấu tạo khối phân lớp dày, thành
phần chủ yếu gồm các hạt thạch anh và một ít mảnh quaczit. Kích thước hạt
từ 3 ÷ 15 mm, độ mài tròn từ kém đến tốt. Xi măng gắn kết rắn chắc dưới
dạng lấp đầy hoặc tiếp xúc, chiếm 10 ÷ 15% gồm silic, sét, cacbonat, đôi khi
xerixit, chiều dày từ vài mét đến hàng chục mét.
- Cát kết chiếm 47,70% các đá có mặt trong khu vực, loại đá này khá
phổ biến trong địa tầng. Chúng nằm chuyển tiếp với các lớp cuội kết, sạn kết.
Cát kết có cấu tạo phân lớp hoặc dạng khối, đôi khi cấu tạo phân lớp xiên,
lượn sóng. Thành phần là các mảnh vụn kích thước 0,1 ÷ 1mm, chiếm 60 ÷ 65
% chủ yếu là thạch anh, ngoài ra có thể là felspat, silic... thành phần xi măng
là sét, silic chiếm 10 ÷ 60%.
- Bột kết chiếm 25,40% các đá có mặt trong khu vực, cấu tạo phân lớp
mỏng đến trung bình, đá có màu xám nhạt đến xám sẫm, thành phần chủ yếu
là cát thạch anh, ngoài ra có các chất mùn hữu cơ, xi măng gắn kết là sét,

silic.
- Sét kết chiếm 3,40% các đá có mặt trong khu vực, thường nằm sát
vách, trụ các vỉa than hoặc xen kẹp trong các vỉa than, chiều dày từ vài cm
đến vài m. Chúng chiếm 1 ÷ 5% đất đá trong địa tầng, đá có cấu tạo phân lớp
mỏng, đôi chỗ dạng thấu kính, dạng ổ. Thành phần chủ yếu là khoáng vật sét,
vật chất than, mùn hữu cơ.
- Sét than chiếm 0,5%, có màu xám đen, phân lớp mỏng mềm bở, gặp
nước dễ trương nở.
7
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

- Than được thành tạo dưới dạng vỉa, nằm xen kẽ các tầng đất đá nói
trên. Phần lớn các vỉa than có chiều dày khá ổn định.
Trầm tích hệ Đệ tứ phủ bất chỉnh hợp lên các đá của hệ tầng Hòn Gai,
phân bố hầu khắp khu mỏ. Thành phần đất đá bao gồm cuội, sỏi, cát, sét bở
rời, đôi nơi là các mảnh vụn tảng lăn. Chúng là sản phẩm phong hoá từ các đá
có trước. Phần địa hình nguyên thuỷ, lớp phủ Đệ tứ có chiều dày thay đổi từ
vài mét ở sườn núi tới 10, 12 mét ở các thung lũng suối, phần đã khai thác lộ
thiên, địa hình thay đổi nhiều, lớp trầm tích Đệ tứ đã bị bốc hết. Do quá trình
khai thác lộ thiên trên diện tích khu mỏ, đất đá thải có chỗ cao thêm 200m.
1.2.4. Đặc điểm kiến tạo
Khu vực Khe Chàm II-IV có các hệ thống đứt gãy đặc trưng cho toàn
vùng Khe Chàm, với hai hệ thống chính. Hệ thống bao gồm các đứt gãy nhỏ

như đứt gãy F.L, F.E, F.D3, F.I có phương trùng với phương kéo dài của hệ
thống nếp uốn trong khu vực. Đứt gãy lớn nhất là đứt gãy F.A có phương theo
phương vĩ tuyến. Các đứt gãy được mô tả sơ lược như sau:
- Đứt gẫy F.A-A: Phát triển theo phương Đông -Tây dọc ranh giới phía
Nam khu mỏ, là đứt gẫy nghịch lớn trong vùng, kéo dài từ Hòn Gai - Cẩm
Phả. Phần qua khu vực Khe Chàm II-IV được lấy làm ranh giới phía Nam khu
mỏ. Đứt gẫy cắm Nam, độ dốc 50 0 ÷ 600. Đứt gãy F.A được xác lập trong tài
liệu giai đoạn thăm dò tỷ mỷ khu mỏ Khe Chàm, năm 1980.
- Đứt gẫy nghịch F.L: Đây là đứt gãy kéo dài suốt từ Tây Bắc khu vực
Khe Chàm I xuống phía Đông Nam Khe Chàm IV. Các tuyến thăm dò trong
khu vực Khe Chàm IV đều cắt qua đứt gẫy này, trên các tuyến hầu như có các
công trình bắt gặp. Đứt gãy nghịch F.L có đới phá huỷ từ 30 ÷ 50m, đứt gẫy
cắm Tây Nam, góc dốc từ 50 ÷ 700. Sự dịch chuyển hai cánh theo phương
thẳng đứng và nằm ngang mạnh mẽ.
- Đứt gẫy thuận F.E: Đây là đứt gãy được lấy làm ranh giới phân biệt
giữa Khe Chàm II và Khe Chàm IV. Xuất hiện từ phía Nam T.XI phát triển
theo hướng Đông Nam - Tây Bắc và tắt dần ở giữa T.VIIIb và T.VIII. Từ
T.VIII đến T.X. Đứt gẫy F.E thuận, cắm Tây Nam, độ dốc mặt trượt 65 ÷ 700.
Biên độ dịch chuyển lớn nhất ở T.X, T.XI trên 150 m.
- Đứt gẫy nghịch F.I: Nằm ở phía Tây Nam khu Cao Sơn, được hình
thành trong giới hạn hai đứt gẫy F.E và F.A, phát triển theo phương Tây Bắc Đông Nam cắt qua phần phía Nam của Tuyến Xb, XI, XIb và XII. Đứt gẫy I-I
nghịch, cắm Tây Nam, độ dốc mặt trượt 55 ÷ 600. Biên độ dịch chuyển từ 40
đến 50 m.
- Nếp lõm Cao Sơn: Đây là một cấu tạo lớn nhất khu Khe Chàm II-IV,
phân bố ở phía Tây Bắc Khe Chàm IV nằm chuyển tiếp với nếp lồi 2525. Phía
Bắc và phía Đông bị chặn bởi một đoạn vòng cung của đứt gãy F.L, phía Nam
8
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

và Tây Nam được giới hạn bởi đứt gãy F.A và đứt gãy F.I. Nếp lõm này được
hình thành trùng với hướng cấu tạo chính ở Khe Chàm. Do ảnh hưởng của
nếp lồi 2525 làm cho đáy nếp lõm được nâng lên ở phần trung tâm, tạo thành
hai lòng máng ở phía Bắc và phía Nam.
- Nếp lồi 2525: Phân bố ở trung tâm khu thăm dò, ngăn cách với nếp lồi
480 bởi đứt gãy F.E, đường phương theo hướng Tây Bắc - Đông Nam.
- Nếp lồi 480: Nằm tiếp giáp với phía Đông nếp lõm 360, phân bố trên
diện tích khoảng 0,50 km2. Phía Bắc và Đông Bắc bị chặn bởi đứt gẫy F.E,
phía Nam là đứt gãy F.A.
- Nếp lõm 360: Có phương kéo dài gần trùng Bắc Nam, hơi chếch Tây
Bắc - Đông Nam, mặt trục dốc đứng. Độ dốc vỉa hai cánh thay đổi từ 30 ÷
400, dần về phía Nam độ dốc vỉa tăng dần lên (45 ÷ 500). Nếp lõm này kéo dài
100 ÷ 150m.
- Nếp lõm 375: Là một nếp lõm không hoàn chỉnh. Do ảnh hưởng của 2
đứt gãy F.6 phía Tây và đứt gãy F.A phía Nam nên hai đầu của nếp lõm này
tạo nên các nếp uốn kéo theo nằm kề gần với hai đứt gãy trên.
1.2.5. Đặc điểm các vỉa than
Địa tầng chứa than trong phạm vi khai trường mỏ than Khe Chàm II-IV
có các vỉa than từ V.22 đến V.1. Tuy nhiên mức độ thăm dò các vỉa than rất
khác nhau và được phân thành các tập vỉa như sau:
- Tập vỉa trên: Gồm các vỉa than từ V.15 đến V.22, đa số các vỉa than
đều ít giá trị công nghiệp, phân bố chủ yếu ở khu vực phía Đông Bắc khu mỏ.
Trừ vỉa 17 khai thác lộ thiên khu Bàng Nâu, các vỉa than còn lại đều có chiều
dày mỏng, trung bình từ 1,18m (vỉa 19) đến 1,83m (vỉa 20), các vỉa than thay

đổi chiều dày đột ngột, bị vát mỏng theo nhiều hướng, các vỉa than ít có giá trị
công nghiệp. Các vỉa than cách nhau một khoảng từ 26m (vỉa 20, 21) đến
89m (vỉa 16, 17).
- Tập vỉa giữa: Từ vỉa 9 đến vỉa 14-5, các vỉa than có chiều dày lớn,
phân bố gần như hầu khắp diện tích khu mỏ. Tập vỉa giữa có nhiều công trình
thăm dò cắt qua, do đó việc liên hệ đồng danh các vỉa than trong tập có nhiều
cơ sở tin tưởng.
- Tập vỉa dưới: Từ vỉa 1 đến vỉa 8, hầu hết phân bố dưới mức -350m,
hiện tại mới chỉ có 3 LK sâu bắt gặp: LK2525 T.XB nằm ở đỉnh nếp lồi 2525,
LK 2575 - T.XIII nằm ở nếp lõm Cao Sơn và LK 2609 -T.VIIB nằm ở trung
tâm nếp lõm Bàng Nâu. Việc liên hệ tập vỉa dưới ở các lỗ khoan này còn ít cơ
sở tin cậy. Sơ bộ cho thấy tập vỉa này nằm trong một khoảng địa tầng dày từ
9
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

500 ÷ 550m. Các vỉa than thường có cấu tạo không ổn định, những vị trí gặp
vỉa đều có chiều dày vỉa lớn hơn chiều dày tối thiểu (> 0,8m). Vỉa than gặp sâu
nhất là vỉa 1 ở LK 2525 (sâu -933,84m) với chiều dày vỉa là 2,12m. Các vỉa
than thuộc tập vỉa dưới sẽ là đối tượng nghiên cứu khai thác trong tương lai.
Để phục vụ lập dự án đầu tư khai thác mỏ than Khe Chàm II-IV, Tập
đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam đã phê duyệt phương án thăm
dò bổ sung mỏ than Khe Chàm II-IV tại quyết định số 2337/QĐ-TKV ngày
22/10/2009. Đối tượng huy động khai thác trong dự án là tập vỉa giữa bao

gồm: Vỉa 13-2, Vỉa 13-1, Vỉa 12, Vỉa 11, Vỉa 10, Vỉa 9, Vỉa 8, đến mức -500.
Đối với tập vỉa phía trên nhìn chung không có nhiều thay đổi, vì vậy dự án
mô tả đặc điểm cấu tạo của các vỉa huy động trong dự án bao gồm:
- Vỉa 8: Vỉa 8 không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện tích
khu vực với diện tích khoảng 6,60 km2, nằm trên, cách vỉa 7 từ 55 ÷ 157m,
trung bình 100m. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,29m (LK2618) ÷ 15,63m
(LK2510), trung bình 3,42m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,29m (LK
2618) ÷ 13,41m (LK2510), trung bình 3,33m. Vỉa 8 có cấu tạo tương đối
phức tạp, thường chứa từ 0 ÷ 5 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,0m
÷ 2,22 m (LK2510), trung bình 0,10 m. Độ dốc vỉa thay đổi từ 5 ÷ 560, trung
bình 280. Đá kẹp trong vỉa chủ yếu là các lớp bột kết. Vỉa 8 có độ tro hàng
hóa trung bình 13,65%. Đá vách, trụ vỉa thường là sét kết, bột kết đôi khi trụ
vỉa là đá bột kết hạt thô hay cát kết hạt nhỏ. Vỉa 8 có 83 công trình khoan gặp
vỉa dưới sâu.
- Vỉa 9: Vỉa 9 không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện tích
khu vực với diện tích khoảng 5,90km2, nằm trên, cách vỉa 8 từ 53m ÷ 130 m,
trung bình 85m, diện phân bố tương đối rộng, dọc phía Nam tuyến TXVI vỉa
bị vát mỏng, tạo các ô cửa sổ không than quanh các lỗ khoan LK2729
TXIIIB, 2543 TVIII, NKC4, 14, 48, tổng diện tích các cửa sổ không than
khoảng 0,77Km2. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,58m (LK955) ÷9,90m
(NKC55), trung bình 5,4 chiều dày riêng than thay đổi từ 0,58m (LK955) ÷
7,05m (NKC55), trung bình 2,23m. Độ dốc vỉa từ 130 ÷ 500, trung bình 250.
Vỉa có cấu tạo đơn giản, thường chứa từ 0 ÷ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp
biến đổi từ 0,0m ÷ 1,06m (LK819), trung bình 0,10m. Đất đá vách trụ chủ yếu
là bột kết, đôi chỗ đất đá ở vách vỉa gặp các trầm tích hạt thô như cuội kết,
sạn kết. Vỉa 9 có độ tro hàng hoá trung bình 14,67%. Vỉa 9 có 99 công trình
khoan gặp vỉa dưới sâu.
10
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

- Vỉa 10: Vỉa 10 không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện
tích khu vực với diện tích khoảng 6,50km 2, nằm trên, cách vỉa 9 từ 14m
(T.XIIIB) đến 140m (T.VI), trung bình 53m. Chỗ cao nhất gặp vỉa ở mức
+64,36 m (LK 394 TVI ). Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,28m (LK2552) ÷
24,17m (LK2539), trung bình 5,36 m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,28m
(LK2552) ÷20,00m (LK2539), trung bình 4,83m. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp,
thường chứa từ 0 ÷ 8 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ÷ 4.17m (LK2539,
2729), trung bình 0,53m. Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp đá bột kết, ít gặp
lớp sét kết. Vỉa 10 có độ dốc vỉa biến đổi từ 5 ÷ 670, trung bình 260, độ tro
hàng hoá trung bình là 15,63%. Vỉa 10 có 160 công trình khoan gặp vỉa dưới
sâu.
- Vỉa 11: Vỉa lộ ra ở phía Tây Nam khu mỏ, gần các lỗ khoan: LK394,
955-T.VI, tổng chiều dài lộ vỉa khoảng 2350m, nằm trên, cách vỉa 10 khoảng
95m. Khu vực phía Nam và Tây Nam đứt gẫy L-L vỉa than tương đối ổn định.
Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,42m (NKC66) ÷ 12,30m (LK S112), trung
bình 3,48m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,47m (LK2485) ÷ 11,58m (LK
S112), trung bình 3,21m. Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường chứa từ 0 ÷
4 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0m ÷ 3,12m (LK140), trung bình 0,27m.
Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than. Vỉa 11
có độ dốc vỉa biến đổi từ 5 ÷ 750, trung bình 270, độ tro hàng hoá trung bình
14,91%. Vỉa 11 có 232 công trình khoan gặp vỉa.
- Vỉa 12: Vỉa lộ ra ở phía Tây Nam khu mỏ, gần các lỗ khoan: LK 394,
955-T.VI, tổng chiều dài lộ vỉa khoảng 2350m, nằm trên, cách vỉa 11 trung

bình khoảng 95m. Khu vực phía Nam và Tây Nam đứt gẫy F.L vỉa than tương
đối ổn định. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,19m (LK2476) ÷ 11,01m (LK
2719), trung bình 1,72m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,19m (LK 2476) ÷
8,40m (LK 2719), trung bình 1,58m. Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường
chứa từ 0 ÷ 6 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ÷ 2,86m (LK NVTD9),
trung bình 0,66m. Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ
là sét than. Độ tro hàng hoá trung bình 18,41%. Vỉa 12 có 290 công trình
khoan gặp vỉa.
- Vỉa 13-1: Cách vỉa 12 trung bình khoảng 27m, phân bố hầu khắp diện
tích khu vực. Vỉa lộ ra ở khu vực phía Nam khu mỏ (KC.II+KC.IV), khu Yên
Ngựa. Khu vực phía Nam và Tây Nam đứt gẫy F.L vỉa than tương đối ổn
định. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,10m (LK 701) ÷ 23,80m (LK 2575),
trung bình 4,91m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,10m (LK 701) đến
18,65m (LK 2575), trung bình 4,06m. Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường
chứa từ 0 ÷ 4 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0m ÷ 8,2m (LK 102), trung
bình 0,85m. Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét
11
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

than. Vỉa 13-1 có độ dốc vỉa biến đổi từ 3 ÷ 740, trung bình 260, độ tro hàng
hoá trung bình 13,51%. Vỉa 13-1 có 368 công trình khoan gặp vỉa.
- Vỉa 13-2: Cách vách vỉa 13-1 trung bình 37m. Chiều dày toàn vỉa thay
đổi từ 0,75 ÷ 17,20m, trung bình 4,74m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,75

÷ 12,12m, trung bình 4,16m. Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ÷ 8 lớp, chiều dày đá
kẹp thay đổi từ 0,17 ÷ 5,08m, trung bình 0,58m. Vỉa có cấu tạo tương đối
phức tạp, chiều dày tương đối ổn định trừ một vài nơi vỉa bị vát mỏng có
chiều dày nhỏ hơn 0,8m (LK 2555-T.XI). Các lớp kẹp mỏng chủ yếu là bột
kết, sét kết, sét than, trung bình 0,44m. Độ dốc vỉa từ 3 ÷ 750, trung bình 240.
Độ tro hàng hoá trung bình 14,47%.
Tổng hợp tính chất các vỉa than xem bảng 1.1
Bình đồ tính trữ lượng các vỉa than xem bản vẽ: VM - KCII-IV - 1ĐC 01- 01 ÷ 07
Mặt cắt địa chất các tuyến xem bản vẽ:VM - KCII-IV-1ĐC-01- 08 ÷ 26.
Bảng 1.1
Tên Chiều dày
TS lớp
Chiều dày Chiều dày
Độ dốc vỉa
vỉa
tổng quát
kẹp
Cấu tạo vỉa
riêng than (m) đá kẹp (m)
(độ)
than của vỉa ( m)
(số lớp)

0-8
2

3-74
26

Tương đối

phức tạp

0-8,2
0,85

0-12
2

3-74
26

Tương đối
phức tạp

0,19-8,4
1,58

0-2,86
0,15

0-6
0

3-63
25

Tương đối
phức tạp

0,42-12,3

3,48(232)

0-11,58
3,21

0-3,12
0,27

0-4
1

5-75
27

Tương đối
phức tạp

0,28-24,17
5,36(160)
0,17-7,9
2,33(99)
0,29-15,63
3,42(83)

0,28-20
4,83
0,17-7,16
2,23
0,29-13,41
3,33

0-4,17
0,53
0-1,06
0,10
0-2,22
0,10

0-8
1
0-2
0
0-5
0

5-67
26
5-60
26
5-62
29

Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp

13-2

0,75–17,2
4,74

13-1

0,1-23,8
4,91(368)

0,1-18,65
4,06

0,19-11,01
1,72(290)

12
11
10
9
8

0,75 –12,12 0,17 – 5,08
4,16
0,58

1.2.6. Chất lượng than
Trong khu mỏ than có nhãn hiệu antraxit đến bán antraxit, có cấu tạo
đồng nhất, xen kẽ có cấu tạo phân dải. Than Khe Chàm thuộc loại nhiều cục,
12
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

cứng, dòn và nhẹ. Ở những phần than ánh mờ độ cứng thường giảm hơn.
Than cám nguyên khai trong vỉa thường là các phần vỉa bị ép nén tạo ra các
mặt láng bóng hoặc các phiến mỏng. Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của than
khu Khe Chàm tính chung các vỉa như sau:
- Độ ẩm phân tích (Wpt ) thay đổi từ 0,1 ÷ 7,00%, trung bình 2,08%.
- Độ tro khô (Ak ) thay đổi từ 0,27 ÷ 40,0%, trung bình 17,36%.
- Chất bốc khối cháy (Vch) thay đổi từ 1,00 ÷ 12,00%, trung bình
7,12%.
- Nhiệt lượng khô (Qch) thay đổi từ 3494,0 ÷ 9665,0 Kcl/kg, trung bình
8280Kcl/kg.
- Lưu huỳnh chung (Sch) thay đổi từ 0,01 ÷ 8,55%, trung bình 0,65%.
- Phốt pho (P) không đáng kể, thay đổi từ 0,002 ÷ 0,0169%.
Chất lượng trung bình từng vỉa than xem bảng 1.2
Bảng 1.2
V
ỉa
than

V13-2
V13-1
V12
V11

V10
V9
V8

Các chỉ tiêu phân tích
AKTBC
(%)

AKHH
(%)

WPT
(%)

Vch
(%)

Qch
(Kcal/kg)

d
(g/cm3
)

S
(%)

13,39
12,26
17,76

10,42
11,59
9,66
12,18

14,47
14,34
18,68
11,68
13,34
10,86
12,68

2,63
1,98
2,21
2,52
2,6
2,7
2,28

7,85
7,83
10,98
8,08
7,51
8,25
7,87

8.453

8.372
8.318
8.395
8.337
8.392
8.480

1,53
1,46
1,54
1,46
1,49
1,39
1,42

0,5
0,52
0,92
0,5
0,54
0,71
0,45

1.2.7 Đặc điểm địa chất công trình (ĐCCT)
1.2.7.1 Đặc điểm đất đá trầm tích Đệ tứ
Kết quả phân tích mẫu của lớp phủ Đệ tứ cho thấy thành phần hạt từ 0,5
÷ 1,0mm. Dung trọng thay đổi từ 1,63 ÷ 1,97g/cm3, tỉ trọng thay đổi từ 2,50 ÷
2,75 g/cm3. Lực dính kết từ 0,25 ÷ 1,30kg/cm2 và góc nội ma sát từ 9 ÷ 310.
Kết quả này phản ánh mức độ bền vững của lớp phủ Đệ tứ rất yếu, lực dính
kết rất nhỏ. Lớp đất đá này rất dễ trượt, gây cản trở khi làm đường và vách bờ

mỏ lộ thiên.
1.2.7.2 Đất đá trong trầm tích chứa than tuổi T3n
13
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Đất đá trầm tích trong địa tầng chứa than bao gồm: Cuội kết, sạn kết,
cát kết, bột kết, sét kết. Chiều dày của các lớp đá biến đổi theo phương, theo
diện tích và theo độ sâu, giữa các khu cũng có sự khác nhau. Tổng hợp các
chỉ tiêu cơ lý đá xem bảng 1.3
Bảng 1.3
Lực
kháng
nén
(kG/cm2)
1785 178
966.88
1778 -112
776.48

Lực
kháng
kéo
(kG/cm2)

Khối
lượng thể
tích
(g/cm3)

Khối
lượng
riêng
(g/cm3)

258 - 208
233

2.79 - 2.4
2.56

2.87 - 2.56
2.67

32

381.66

223 -1.16
97.31

2.85 - 2.51
2.64

2.93 - 2.69
2.72

31

324.88

Bột kết

1086 -114
448

171 - 36
87.5

2.84 - 2.5
2.65

2.92 - 2.1
2.73

30.34

213.55

Sét kết

204 -124
168.41

2.65 - 2.43
2.52

2.59- 2.52
2.56

Tên đá

Cuội,
sạn kết
Cát kết

Ghi chú : Các giá trị trên

Góc nội Lực dính
ma sát kết (TB)
(ϕ 0)
(kG/cm2)

Lớn nhất - Nhỏ nhất
Trung bình

Riêng các lớp sét than phân bố rất hạn chế trong khu mỏ. Chúng nằm
trực tiếp trên vách, trụ vỉa than, có chiều dày từ 0,2 ÷ 2,0 m. Sét than mầu
xám đen, mềm, bở dùng tay bóp được, khi gặp nước dễ trương nở. Lớp này
thường bị lấy cùng lúc với quá trình khai thác than. Qua kết quả phân tích thí
nghiệm 8 mẫu trương nở của sét kết có kết quả độ trương nở của sét kết biến
đổi từ 0,6% đến 7,4%, và 1 mẫu bột kết có độ trương nở 7,2%, với độ trương
nở thấp khả năng bùng nền ít.
1.2.7.3 Đặc điểm cơ lý đá vách, đá trụ các vỉa than

Vách - trụ vỉa than các loại đá được sắp xếp theo thứ tự là sét than, sét
kết, bột kết và cát kết. Tổng hợp kết quả các chỉ tiêu cơ lý đá vách xem bảng
1.4; các chỉ tiêu cơ lý đá trụ xem bảng 1.5

14
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất
Bảng 1.4

Tên
vỉa

Khối lượng Khối lượng
Cường độ
Lực dính Góc nội
Hệ số độ
thể tích
riêng
kháng nén,σn kết, C ma sát, ϕ
bền, f
(g/cm3)
(g/cm3)
(kG/cm2)
(kG/cm2)

(độ)

1

2

3

4

5

6

7

13-2

2,65

2,71

625

100

34040'

6,20

13-1

2,60

2,715

808

296

32047'

8,00

1

2

3

4

5

6

7

12

2,675

2,76

823

251

33050'

8,20

11

2,60

2,69

1054

300

33030'

10,50

10

2,65

2,73

808

234

31045'

8,10

9

2,645

2,715

643

204

33012'

6,40

8

2,68

2,73

727

230

34025'

7,27
Bảng 1.5

Tên
vỉa

13-2
13-1
12
11
10
9
8

Khối lượng Khối lượng Lực kháng
thể tích
riêng
nén, σn
3
3
(g/cm )
(g/cm )
(kG/cm2)

2,655
2,67
2,675
2,68
2,60
2,64
2,655

2,73
2,725
2,76
2,74
2,70
2,73
2,685

456
654
689
494
652
593
1211

Lực dính
kết, C
(kG/cm2)

175
258

300
152
220
238
368

Góc nội ma
Hệ số độ
sát, ϕ
bền, f
(độ)

35007'
34040'
34050'
33030'
30036'
33050'
33030'

4,5
6,5
6,9
4,9
6,5
5,9
12,1

1.2.8 Đặc điểm địa chất thuỷ văn
1.2.8.1 Đặc điểm nước mặt.

Khu mỏ Khe Chàm đang được khai thác, địa hình nguyên thuỷ không
còn, thay vào đó là các moong khai thác hoặc bãi thải. Nhìn chung địa hình có
hướng thoải dần về phía Bắc, có 2 suối lớn là suối Khe Chàm và suối Bàng
Nâu. Hai suối này tập trung toàn bộ lượng nước mặt trong vùng. Do rừng
15
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

rậm, mưa nhiều, có khí hậu vùng duyên hải, quan hệ chặt chẽ với nước dưới
đất (qua những điểm lộ), nên đã tạo ra sự phong phú nước trên mặt.
- Suối Khe Chàm: Hướng chảy Tây Nam - Đông Bắc, đến khoảng
tuyến T.IX thì nhập vào suối Bàng Nâu, rồi chảy ra sông Mông Dương, hiện
tại địa hình khu vực đã thay đổi rất nhiều do kết quả khai thác lộ thiên làm
biến đổi dòng chảy, có nhiều chỗ vào mùa khô chỉ là những lạch nhỏ, lòng
suối rộng trung bình 5 ÷ 10m, có nơi rộng đến 20m, lòng suối bị đất đá thải
khai thác lộ thiên lấp nhiều. Lưu lượng lớn nhất Qmax = 2688l/s đo được lúc
mưa to, nhỏ nhất 0,045l/s, mùa mưa lũ còn lớn hơn rất nhiều, làm ngập lụt cả
một phần thung lũng Đá Mài.
Nhìn chung, suối Khe Chàm rất lớn, cắt qua địa tầng chứa các vỉa than
có giá trị công nghiệp từ vỉa 12 đến vỉa 14-4. Suối có lưu vực rộng lớn hàng
chục km2 kể cả suối chính và phụ. Suối có độ dốc khá lớn, chênh lệch độ cao
từ thượng nguồn xuống hạ nguồn khoảng 230 ÷ 300m. Vì vậy nước tập trung
khá nhanh, nhưng thoát cũng dễ dàng, trong nửa ngày là giao thông trở lại
bình thường.

- Suối Bàng Nâu: Có hướng chảy Tây - Đông qua phía Bắc khu vực,
đổ ra sông Mông Dương, đoạn chảy trong khu thăm dò là hạ lưu của suối.
Suối này có lưu vực rộng lớn. Lưu lượng đo được Qmax = 91686,7 l/s và
Qmin = 188,291 l/s (kể cả suối Khe Chàm đổ về).
Nguồn cung cấp nước cho hai suối chính trên chủ yếu là nước mưa và
một phần do nước của tầng chứa than cung cấp qua các điểm lộ.
Tóm lại, nước trên mặt phong phú, hiện tượng bị ngập lụt tức thời
thường xảy ra trong mùa mưa, gây trở ngại cho giao thông. Các số liệu về lưu
lượng nêu trên chưa phải là lớn nhất vì mưa lũ không thể đo đạc được. Nước
trên mặt ít ảnh hưởng đến khai thác lò bằng, nhưng gây nhiều khó khăn và
cản trở đến khai thác lộ thiên, giao thông vận chuyển trong khu mỏ.
16
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

1.2.8.2. Đặc điểm nước dưới đất.
* Nước trong tầng Đệ Tứ (Q) và đất đá thải
Tồn tại lớp cát pha màu vàng lẫn cuội, sạn, sỏi, đất thịt có cấu kết rời
rạc độ nén chặt kém. Lớp phủ Đệ tứ đã bị thay đổi do khai thác phần địa hình
nguyên thuỷ, lớp phủ Đệ tứ có chiều dày thay đổi từ vài mét ở sườn núi tới
10, 12 mét ở các thung lũng suối, phần đã khai thác lộ thiên, địa hình thay đổi
nhiều, lớp trầm tích Đệ tứ đã bị bốc hết, địa hình là các tầng khai thác lộ đá
gốc và các vỉa than chủ yếu ở khu Cao Sơn, khu Bàng Nâu, khu Tây Nam Đá
Mài. Do quá trình khai thác lộ thiên trên diện tích khu mỏ, đất đá thải có chỗ

cao thêm 150m. Nước trong lớp này chủ yếu là do nước mưa cung cấp. Vì
vậy sự tăng, giảm lưu lượng ở điểm lộ phụ thuộc vào lượng mưa một cách
chặt chẽ. Lưu lượng ở điểm lộ không vượt quá 0,05 l/s và cạn dần vào mùa
khô. Nước trong tầng này không ảnh hưởng đối với khai thác.
Theo kết quả thi công trong báo cáo Bãi thải Bắc Cọc Sáu 2004 kết
luận tầng đá thải rất dày (chỗ cao đến 150m), có khả năng dẫn nước không có
khả năng chứa nước do nằm trực tiếp lên trầm tích Đệ tứ (Q) là mặt địa hình
nguyên thuỷ điều kiện tồn đọng rất hạn chế, tại đây nước vẫn tự thoát theo
nguyên lý trọng lực xuống nơi thế năng thấp hơn.
* Nước trong địa tầng chứa than (T3n)
Đây là một phức hệ chứa nước áp lực nằm trong hệ tầng Hòn Gai. Đất
đá ở trong tầng chứa than được trầm tích theo chu kỳ từ hạt thô đến hạt mịn.
Có mặt trong phức hệ này bao gồm: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết
và các vỉa than, cụ thể như sau:
- Lớp cuội và sạn kết chiếm 15,30% là loại đất đá phân bố rộng rãi nhất
trên vách vỉa 14-5. Trong lớp có nhiều khe nứt, hầu hết các lỗ khoan gặp các
lớp đá này thường thấy nước phun hoặc dâng lên khỏi miệng lỗ khoan, ngoài
17
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

ra còn thấy hiện tượng mất nước, nhưng hiện tượng này chỉ thấy xuất hiện
phần trên cùng của lớp cuội, sạn kết. Tỷ lưu lượng thường là 0,02 l/s m.
- Cát kết chiếm 47,70% là loại đất đá có mặt trên toàn bộ diện tích khu

mỏ, có chiều dày từ vài mét đến 50m. Thành phần chủ yếu là các hạt thạch
anh có đường kính từ 0,01 ÷ 0,05cm, được gắn kết với nhau bởi xi măng silic
rắn chắc. Trong cát kết thường có nhiều khe nứt, càng xuống sâu độ hạt càng
nhỏ dần. Đây là đá có khả năng chứa nước sau lớp cuội, sạn kết. Các lỗ khoan
khi khoan gặp lớp cát kết thường thấy nước phun hoặc dâng lên khỏi miệng lỗ
khoan (LK 361C, 388B, 2549, 2517...).
- Bột kết chiếm 25,40% khá phổ biến trong khu mỏ, nhất là sát vách,
trụ vỉa than. Trong lớp ít khe nứt, thành phần chủ yếu là các hạt sét, vì vậy
đây là lớp chứa nước kém.
- Sét kết, sét than chiếm 3,90% thường chỉ xuất hiện ở sát vách, trụ và
xen kẹp trong các vỉa than. Đây là loại đá hầu như không chứa nước. Lớp sét,
sét than phân lớp mỏng, mềm, bở khi gặp nước dễ bị trương nở.
Nguồn cung cấp nước cho phức hệ này chủ yếu là nước mưa. Vì vậy
động thái nước ngầm phụ thuộc chủ yếu vào nước mưa. Do đất đá chứa nước
và không chứa nước nằm xen kẽ nhau tạo lên nhiều lớp chứa nước áp lực.
+ Tính chất hoá học của nước:
Kết quả phân tích nước mặt, nước dưới đất chủ yếu mang tính kiềm và
là loại Bicácbonát Canxi hoặc Bicácbonát Magiê. Tổng độ khoáng hoá thay
đổi từ 0,019 ÷ 0,48g/l. Hệ số ăn mòn Kk thay đổi từ 1,04 ÷ 0,02, nước không
ăn mòn là chủ yếu. Hệ số váng K h thay đổi từ 0,0003 ÷ 2,3, chủ yếu là lắng tụ
cứng. Hệ số sủi bọt F thay đổi từ 12,6 ÷ 200, chủ yếu là nước không sủi bọt.
Nước không ăn mòn Sunfat, lượng Sunfat luôn nhỏ hơn 25mg/l.
Đặc biệt trong vỉa than nước có tính axit cao. Kết quả phân tích mẫu vi
trùng cho thấy nước bị nhiễm bẩn cao.
18
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Lượng nước chảy vào mỏ mùa mưa ngoài việc chịu ảnh hưởng của
lượng nước mưa còn phụ thuộc vào phạm vi mở rộng khai thác và tuỳ thuộc
các khe nứt xuất hiện theo trong quá trình khai thác. Vì vậy trong quá trình
khai thác cần tính đến tất cả những yếu tố trên.
* Nước trong các đứt gãy:
Trong khu mỏ Khe Chàm có nhiều đứt gãy, hầu hết các đứt gãy có
phương chủ yếu là á vĩ tuyến. Đất đá trong các lỗ khoan gặp đới phá huỷ
thường là các mạch thạch anh, cát, bột, sét lẫn lộn, mức độ gắn kết rời rạc,
mẫu lõi khoan khi lấy lên thì mềm bở có thể dùng tay bóp vụn được, trong lớp
có rất nhiều khe nứt. Vì vậy hầu hết các lỗ khoan bơm nước thí nghiệm đều
nghèo nước. Hệ số thấm nhỏ hơn nhiều so với đất đá bình thường khác, như
đứt gãy F.L có K = 0,0014m/ngđ, đứt gãy F.A có K = 0,006m/ngđ, đứt gãy
Bắc Huy có K = 0,00004 m/ngđ.
2.8.3 Tính toán lượng nước chảy vào mỏ
Khu mỏ có địa hình, địa tầng bị phá huỷ do khai đào nhiều năm, lượng nước
chảy vào mỏ được tính như sau:
Qcvm = Qngầm + Qmưa ngấm + Qmoong thấm, m3/h
Trong đó:
- Qcvm
: Tổng các nguồn nước chảy vào mỏ, m3/h
- Qngầm
: Nước ngầm tàng trữ trong đá chứa nước, m3/h
- Qmưa ngấm
: Nước mưa ngấm, m3/h
- Qmoong thấm
: Nước từ moong khai thác lộ thiên ngấm xuống, m3/h

+ Lượng nước ngầm (Qngầm) chảy vào mỏ được xác định theo công thức không
áp:
Q=

1,366.K (2 H − S ).S
lg(R + ro ) − lg ro

=

1,366.KH 2
lg(R + ro ) − lg ro

Trong đó:
K - Hệ số thấm tầng chứa nước, m/ngày-đêm; K= 0,034
H - Độ cao cột nước tĩnh trên đáy giếng (mùa mưa-khô), m
S - Trị số hạ thấp mực nước công trình mỏ (theo thiết kế), m
ro - Bán kính tương đương khu vực tháo khô, m
19
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất
F

ro =

π

m

F - Diện tích khai trường mỏ, m2
R - Bán kính phễu hạ thấp từ ranh giới khu vực tháo khô, m

2S H × K
R=
m
Do khai thác hầm lò đồng thời với quá trình khai thác lộ thiên, lượng nước
ngầm chảy vào khai trường hầm lò phụ thuộc vào tốc độ xuống sâu của moong lộ
thiên.
+ Lượng mưa ngấm (Qmưa ngấm) được xác định bằng 20% lượng mưa trung bình
trong nhiều năm đo được tại trạm Cửa Ông (1990 - 2008):
Qmưa ngấm = 20% . F . X
X - Lượng mưa trung bình, mm
F - Diện tích hứng mưa, thay đổi theo tốc độ xuống sâu của moong lộ
2
thiên, m
F mưa ngấm = F khai trường - F mặt nước trong moong m2
+ Nuớc moong lộ thiên ngấm xuống các đường lò được tính toán tương tự như đối
với trường hợp nước ngầm, sử dụng công thức không áp và thay đổi theo tốc độ
xuống sâu của moong lộ thiên cũng như diện tích đáy moong chứa nước từng thời kì

20
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

1.2.9. Công tác nghiên cứu khí mỏ
Công tác nghiên cứu khí khu mỏ Khe Chàm được tiến hành từ năm 1970
÷ 1972 và tổng hợp trong báo cáo TDTM năm 1980. Trong khối lượng phương
án TDBS phần sâu Khe Chàm, công tác lấy mẫu khí được đặc biệt chú ý, đã
tiến hành lấy mẫu có hệ thống tại tất cả các lỗ khoan. Theo đánh giá tổng hợp
trong báo cáo về công tác nghiên cứu khí mỏ, hàm lượng và thành phần hóa học
các khí trong các vỉa than gồm:
- Khí Mêtan (CH4) có hàm lượng biến đổi từ 0,42 ÷ 71,77%, trung bình
21,29%. Hàm lượng khí mêtan có quy luật tăng dần theo chiều sâu, cao nhất ở
mức -150 ÷ -350m.
- Khí Hyđrô (H2), có hàm lượng biến đổi từ 0,00 ÷ 21,36%, trung bình
2,21%. Khí hyđro phân bố không đồng đều giữa các vỉa và không có quy luật rõ
ràng, lớn nhất ở mức cao dưới -350m.
- Khí Cacbonic (CO2): Hàm lượng khí khá cao so với nhiều khu khác
trong bể than Quảng Ninh, kết quả phân tích một số mẫu cho thấy hàm lượng
khí CO2 biến đổi từ 0,39 ÷ 34,75%, trung bình 8,52% và có xu hướng giảm dần
theo chiều sâu.
- Khí Oxy (O2): có hàm lượng biến đổi từ 0,00 ÷ 7,20%, trung bình 1,83%.
- Khí Nitơ (N2): Là loại khí rất phố biến, chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần hỗn
hợp khí than, hàm lượng thay đổi từ 13,70 ÷ 87,70%, trung bình 50 ÷ 60%.
1.2.9.1 Đặc điểm phân bố:
Khu mỏ Khe Chàm tồn tại 3 đới khí như sau:
- Đới Nitơ-Mêtan: chủ yếu phân bố từ bề mặt đến mức +40m.
- Đới khí Mêtan-Nitơ: chủ yếu phân bố từ mức +40m đến mức -150m.
- Đới Mêtan: chủ yếu phân bố từ mức -150 trở xuống. Một vài nơi như

Cao Sơn, bề mặt của đới Mêtan nổi cao đến mức +50m, ở phía Nam phân khu
Đá Mài ở mức -50m và được nâng dần lên mức +50m ở phía Tây Nam khu mỏ.
Ở phần khu Khe Chàm I (Trung Sơn) đới Mêtan ở mức -100m và chìm sâu về
phía Tây Bắc.
Các phần đới Mêtan cao hơn mức -150m ở các phân khu nêu trên thường
tạo thành những vòm kín, phù hợp với diện phân bố của các vòm, đỉnh các nếp
lồi.
Bề mặt của đới Mêtan ở trung tâm Bàng Nâu từ mức -400m trở xuống. ở
ranh giới phía Tây Bắc khu mỏ đới này được nâng dần lên ở mức -250m.
1.2.9.2 Các yếu tố địa chất ảnh hưởng đến độ chứa khí.
Các vỉa than của khu mỏ Khe Chàm có mức độ biến chất cao (than
antraxit, bán antraxit). Thành phần thạch học của đá vây quanh chủ yếu là đá
21
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

trầm tích hạt mịn. Trong khu mỏ có nhiều cấu tạo nếp lõm, góc cắm trung bình
của đất đá từ 30 ÷ 400. Tất cả những yếu tố đó ảnh hưởng đến quá trình tạo khí
và tích tụ khí trong than.
Trong khu mỏ có nhiều đứt gẫy, nhất là đứt gẫy thuận là nơi thuận tiện
cho sự tiêu thoát khí lên bề mặt, như các đứt gẫy Bắc Huy, E-E, B-B, qua các
mẫu lấy ở các lỗ khoan 2549, 480, 2551, 2558 cho thấy điều đó. Các đứt gẫy
nghịch L-L tuy có chỗ khó tiêu thoát lên bề mặt (mẫu lấy ở LK 2604), nhưng có
chỗ khí lại được tích tụ với hàm lượng rất lớn (mẫu 419 ở LK 2546 hàm lượng

H2+CH4 chiếm tới 90,23%). Đây là đứt gẫy nghịch có biên độ dịch chuyển rất
lớn, cần có công trình nghiên cứu kỹ hơn.
Đứt gẫy nghịch A-A có qui mô phá huỷ lớn, qua một loạt mẫu lấy ở các
lỗ khoan 2539, 2518, 2565, 2624 dọc theo đứt gẫy, hàm lượng khí trong than ở
đây có chiều hướng tăng lên.
1.2.9.3 Đánh giá sự ảnh hưởng của khí mỏ
Kết quả lấy và phân tích mẫu khí định lượng ở công trình khoan cho thấy
độ chứa cháy nổ (H2 + CH4 ) lớn nhất theo các mức cao như sau:
- Từ lộ vỉa đến +40 độ chứa cháy nổ 0,39 m 3/Tkc, tương ứng độ thoát khí
cháy nổ tương đối là 0,495 m3/ tấn ngày đêm.
- Từ mức +40 đến -150 độ chứa cháy nổ 4,131 m 3/Tkc, tương ứng độ
thoát khí cháy nổ tương đối là 5,246 m3 / tấn ngày đêm.
- Từ mức -150 đến -350 độ chứa cháy nổ 15,45 m 3/Tkc, tương ứng độ
thoát khí cháy nổ tương đối là 19,621 m3 / tấn ngày đêm.
Căn cứ vào qui định phân loại mỏ theo cấp khí, kết quả xác định độ chứa
khí tự nhiên (CH4+H2) của các vỉa than, sự biến đổi độ chứa khí tự nhiên theo
độ sâu, dự báo xếp nhóm mỏ theo cấp khí khu mỏ Khe Chàm theo mức sâu khai
thác như sau:
Khí cháy, nổ có đặc điểm tăng dần theo chiều sâu, hoặc tập trung ở
những vị trí phân bố các nếp lồi, cho nên những công trình khai thác trong
phạm vi nêu trên cần có biện pháp đề phòng thích hợp.
- Phần khai thác lò bằng (LV đến +40) xếp vào nhóm mỏ loại I theo cấp khí.
- Phần khai thác lò giếng tầng 1 (từ +40 đến -150m) dự kiến xếp nhóm
mỏ loại II theo cấp khí.
- Phần khai thác lò giếng tầng 2 (từ -150 đến -450m) dự kiến xếp vào
nhóm mỏ loại III theo cấp khí.
22
SV: Nguyễn Tiến Quang

Lớp khai thác C-K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

1.3 Trữ lượng than địa chất
1.3.1 Tài liệu sử dụng thiết kế
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lượng than khu mỏ Khe
Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh, đó được Hội đồng Đánh giá trữ lượng khoáng sản
phê duyệt tại quyết định số 637/QĐ-HĐTLKS ngày 09/12/2008.
- Báo cáo Tổng hợp địa chất và tính lại trữ lượng than khu mỏ Khe Chàm II-IV, Cẩm
Phả - Quảng Ninh, đó được Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam phê duyệt
tại quyết định số 1035/QĐ-TKV ngày 10/5/2010.
- Phương án TDBS mỏ than Khe Chàm II-IV, Quyết định số 2337/QĐ-TKV
ngày 22/10/2009. Khối lượng phương án thăm dũ được duyệt: 42.450m/62LK.
- Tổng hợp các kết quả khoan thăm dũ mới đến 16/12/2011.
Khu vực Khe Chàm II + IV:
- Khối lượng duyệt: 42.450 mk/62LK
- Khối lượng kết thúc 35.916 mk/56 LK
- Đang thi công dở dang: 1.310 mk/02LK
- Chưa thi công 3.140 mk/04LK (do nằm trên sườn dốc ta luy trụ vỉa moong
khai thác - Công ty CP than Tây Nam Đá Mài và moong khai thác của Công ty
khai thác khoáng sản – Tổng công ty Đông Bắc).
1.3.2 Chỉ tiêu và phương pháp tính trữ lượng
Các chỉ tiêu tính trữ lượng áp dụng theo Quyết định của Hội đồng Đánh giá
trữ lượng số 157/QĐ-HĐTL/CL ngày19/05/2008 v/v công nhận chỉ tiêu tạm thời
tính trữ lượng cho các mỏ than thuộc bể than Quảng Ninh; mỏ than Khánh Hoà,
Núi Hồng - Thái Nguyên; mỏ than Nông Sơn - Quảng Nam, như sau: chiều dày
của vỉa ≥ 0,80m; Độ tro hàng hoá ≤ 40%. Phần vỉa có chiều dày từ 0,6m đến dưới

0,8m và độ tro hàng hoá trên 40% đến 45% được tính tài nguyên xác định.
Trữ lượng của vỉa được tính trên bản đồ trụ vỉa và tính theo phương pháp sêcăng.
1.3.3 Ranh giới và đối tượng tính trữ lượng.
- Ranh giới tính trữ lượng được xác định theo Quyết định số 1122/QĐHĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008 của Chủ tịch HĐQT TKV về việc phê duyệt
Quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than thuộc Tập đoàn Công nghiệp ThanKhoáng sản Việt Nam.
- Đối tượng tính trữ lượng là các vỉa có đủ điều kiện tham gia tính tài
nguyên, trữ lượng theo tiêu chuẩn Nhà nước và tiêu chuẩn TKV từ lộ vỉa đến đáy
tầng than.
Tổng trữ lượng, tài nguyên mỏ Khe Chàm II-IV từ lộ vỉa đến đáy tầng than
là 343.254.853 tấn, chi tiết xem bảng tổng hợp 1.9 và 1.10
Sinh viªn: Nguyễn Tiến Quang

Líp: Khai th¸c C-K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

1.4 Đánh giá mức độ tài liệu thăm dò
Tổng hợp kết quả trữ lượng tài nguyên khu mỏ cho thấy: Tổng trữ lượng tài
nguyên trong ranh giới khảo sát thiết kế là 134.437.302 tấn, độ tin cậy của trữ
lượng tài nguyên trong phạm vi nghiên cứu lập dự án (122+211+222/∑) trung
bỡnh đạt 73,3% đủ điều kiện lập dự án đầu tư.
Tổng hợp trữ lượng, tài nguyên mỏ Khe Chàm II-IV
Bảng 1.9
TT

Tên vỉa

1

2

111+211
(B)
3

HẦM LÒ

22.879.159

II

Khe Chàm II

10.691.516

1
II.1

2
LV -:- -350

3
10.253.810

Trữ lượng, tài nguyên (tấn)
122+222
333

334a
(C1)
(C2)
(P)
4
5
6
105.783.42
35.861.413 93.717.635
1

Ghi chú

7
258.241.62
8

39.309.686

Cộng

15.981.012

33.238.407

99.220.621

4
23.268.741

5
2.092.786

6
0

7
35.615.337

8.391.280

23.227.884

2.092.786

0

33.711.950

5

13-2

0

4.608

0

0

4.608

6

13-1

268.049

442.227

0

0

710.276

1

12

0

2.723.406

0

0

2.723.406

2

11

4.742.050

9.034.978

515.241

0

14.292.269

3

10

3.381.181

8.380.929

880.862

0

12.642.972

4

9

0

656.730

298.389

0

955.119

5

8

0

1.985.006

398.294

0

2.383.300

II.2

-350 -:- -450

437.706

12.528.056

6.453.167

1.219.544

20.638.473

437.706

12.528.056

6.453.167

0

19.418.929

8

11

0

623.583

331.779

0

955.362

9

10

437.706

6.873.284

4.259.257

0

11.570.247

10

9

0

468.705

482.061

0

950.766

11

8

0

4.562.484

1.380.070

0

5.942.554

III

Khe Chàm IV

400.114

27.571.694

9.561.925

43.437.354

80.971.087

III.1

LV -:- -350

0

12.566.397

2.495.687

820.781

15.882.865

0

12.566.397

2.495.687

0

15.062.084

1

9

0

11.861.067

1.241

0

11.862.308

2

8

0

705.330

2.494.446

0

3.199.776

III.2

-350 -:- -450

400.114

12.816.276

6.751.987

7.804.988

27.773.365

400.114

12.816.276

6.751.987

0

19.968.377

1

10

400.114

1.658.043

0

0

2.058.157

2

9

0

3.977.670

166.836

0

4.144.506

3

8

0

7.180.563

6.585.151

0

13.765.714

Sinh viªn: Nguyễn Tiến Quang

Líp: Khai th¸c C-K57

8

8

Dự án
khảo
sát thiết
kế

Dự án
khảo
sát thiết
kế

Dự án
khảo
sát thiết
kế

Dự án
khảo
sát thiết
kế


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ Địa Chất

Bảng 1.10

Bảng trữ lượng huy động
- Trữ lượng địa chất huy động đưa vào mở vỉa khai thác phục vụ đồ án ( từ +50 ÷
-450) là: 35.851 ngàn tấn,

Sinh viªn: Nguyễn Tiến Quang

Líp: Khai th¸c C-K57