đồ án tốt nghiệp khai thác than hầm lò khu trung tâm mỏ than ngã hai công ty than quang hanh

1
§å 1

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

MỞ ĐẦU
Trong công cuộc "Công nghiệp hoá - hiện đại hoá" theo đường lối đổi mới của
Đảng, ngành khai khoáng có vai trò quan trọng trong việc phát triển các ngành công
nghiệp khác. Chỉ tính riêng về cân bằng năng lượng quốc gia trong những năm gần đây,
than chiếm tỷ lệ từ 45 ÷ 52%. Ngoài ra than còn là nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất
khác và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng để thu ngoại tệ.
Hiện nay, tiềm năng trữ lượng than nằm ở độ sâu là rất lớn và hầu như chưa được
khai thác. Việc khai thác than bằng phương pháp lộ thiên đang chuyển sang giai đoạn kết
thúc. Do vậy, áp dụng công nghệ khai thác bằng phương pháp hầm lò cho các vỉa nằm
dưới sâu là rất cần thiết.
Thiết kế mỏ có nhiệm vụ và vai trò quan trọng trong công tác khai thác. Nghiên
cứu thiết kế và lựa chọn phương án hợp lý góp phần tăng năng suất lao động, tăng sản
lượng khai thác đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng tăng về khoáng sản nói chung và
than nói riêng cho nền kinh tế quốc dân.
Để đánh giá kết quả sau thời gian học tập, em được Bộ môn khai thác hầm lò giao
đề tài tốt nghiệp với nội dung sau:
Phần chung:
Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Trung tâm mỏ than Ngã Hai - Công ty than
Quang Hanh với công suất 1.800.000 tấn/năm.
Phần chuyên đề:
Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho điều kiện vỉa V.15.
Trong thời gian làm đồ án, với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy giáo
trong bộ môn, đặc biệt là GS.THS. NGUYỄN VĂN THỊNH, cùng ý kiến tham gia góp
ý của các bạn đồng môn, đến nay bản đồ án đã hoàn thành.
Do kiến thức và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, đồ án không thể tránh khỏi

những sai sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp xây dựng của các thầy và
các bạn để kiến thức của em ngày càng được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường ĐH Mỏ - Địa Chất, các bạn
đồng môn và những người đã giúp em hoàn thành bản đồ án này!

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


2
§å 2

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

CHƯƠNG I

ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
I.1 - ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
I.1.1 - Điều kiện địa lý
1. Địa lý của vùng mỏ
Khu mỏ Ngã Hai thuộc xã Dương Huy - Cẩm Phả - Quảng Ninh. Phía Bắc
giáp xã Hòa Bình, phía Đông giáp mỏ Khe Tam, phía Nam giáp khu Khe Sim, phía
Tây giáp mỏ Hà Ráng, trung tâm khu mỏ cách thị xã Cẩm Phả 15km về phía Tây
Bắc, cách Hòn Gai 30km về phía Đông Bắc. Khu mỏ có diện tích 17,2 km2.
Toạ độ địa lý:

210 00'46'' đến

210 03'46''

107010'37'' đến

107014'58''

Vĩ độ Bắc
Kinh độ Đông

2. Sông ngòi
Mỏ Ngã Hai có suối Ngã Hai chảy từ trung tâm mỏ qua phía Đông Bắc, phía
Bắc rồi chảy theo hướng Tây đổ vào sông Diễn Vọng, nước chảy quanh năm, lưu
lượng nước thay đổi theo mùa. Ngoài ra còn có một số suối và khe suối có lưu vực
nhỏ, chảy về hướng Tây, Tây Bắc và đổ tiếp ra sông Diễn Vọng.
3. Địa hình
Khu mỏ có địa hình đồi núi thấp đến trung bình.Độ cao từ 50m ÷ 150m.Khu
vực phía Nam và phía Tây khu mỏ núi có độ cao 200 ÷ 250m.Địa hình phân cắt,
mạng sông suối dày đặc, về mùa mưa ảnh hưởng nhiều đến giao thông đi lại trong
khu mỏ.
4. Hệ thống giao thông vận tải
Trục đường nối QL18A với QL18B cắt ngang khu mỏ theo hướng Nam - Bắc.
Phía Bắc là QL18B chạy theo hướng Tây - Đông dọc theo rìa Bắc từ Hoành Bồ đến
Mông Dương. Hai con đường này cùng với các đường nối khu mỏ với khu mỏ Khe
Tam đã được đầu tư nâng cấp đổ bê tông. Phía Tây có sông Diễn Vọng bắt nguồn
từ Vũ Oai (Hoành Bồ) chảy qua khu mỏ đổ ra vịnh Quốc Bê (Hồng Gai).Phía
Đông Nam khu mỏ có đường tàu vận tải than xuyên núi nối với hệ thống đường sắt
vận tải than từ Km6 Cẩm Phả đi Cửa Ông. Nhìn chung hệ thống giao thông khá
thuận lợi cho quá trình thăm dò, khai thác và sinh hoạt của nhân dân trong vùng.

5. Nguồn năng lượng và nước sinh hoạt
Nguồn năng lượng cung cấp cho mỏ chủ yếu là nguồn điện lưới Quốc gia và
nguồn điện máy phát dự phòng.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


3
§å 3

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Nguồn nước sinh hoạt cho mỏ ở đây được cung cấp bằng các đường ống dẫn
từ suối qua hệ thống xử lý nguồn nước ở trong khu mỏ để phục vụ sinh hoạt.
I.1.2 - Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị
1. Dân cư
Khu mỏ nằm trên địa bàn hành chính hai thôn: thôn Khe Sim và thôn Đá
Bạc thuộc Xã Dương Huy - Cẩm Phả. Nhân dân chủ yếu là công nhân địa chất,
công nhân lâm nghiệp nghỉ hưu và các gia đình công nhân lâm nghiệp, công nhân
mỏ mới đến, sống định cư ở phần trung tâm khu mỏ. Một số gia đình ở sâu trong
các thung lũng nhỏ, sinh sống bằng lương hưu, làm vườn rừng, buôn bán nhỏ phục
vụ công nhân mỏ, trồng rừng, nhặt than…
2. Kinh tế
Các hệ thống kinh tế, ngân hàng, viễn thông, cơ sở dịch vụ...đã hình thành
và phát triển phục vụ tốt cho công tác mỏ.

Các thiết bị có thể mua và sửa chữa tại các nhà máy Trung tâm Cẩm Phả, cơ
khí Động Lực, và Công ty điện mỏ...
3. Chính trị
Là vùng có truyền thống cách mạng, an ninh và chính trị ổn định. Cán bộ
công nhân viên đều có lập trường, tư tưởng rõ ràng có trình độ văn hoá tương đối
cao. Ở trong mỏ hầu như không có các tệ nạn xã hội (nghiện hút, cờ bạc, rượu chè,
…)…
I.1.3 - Điều kiện khí hậu
Khí hậu phân thành hai mùa rõ rệt đó là mùa mưa và mùa khô.Mùa mưa bắt
đầu từ tháng 4 đến tháng 9, hướng gió chủ đạo là Nam - Đông Nam.Độ ẩm trung
bình 60 ÷ 80%. Nhiệt độ trung bình 25 ÷ 300C, mùa mưa thường chịu ảnh hưởng
trực tiếp của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới kèm theo mưa lớn. Mùa khô bắt đầu
từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo là Bắc - Đông Bắc, độ ẩm
trung bình từ 30 ÷ 40%, nhiệt độ trung bình từ 15 ÷ 180C.
Hàng năm có gió mùa Đông Bắc vào các tháng 10, 11, 12 đến tháng 1 năm
sau, vào dịp rét đậm có những ngày nhiệt độ xuống tới 0 0C, ảnh hưởng lớn đến sản
xuất và sinh hoạt.
I.1.4 - Quá trình thăm dò và các khai thác khu mỏ
1. Quá trình thăm dò
Khoáng sàng mỏ Ngã Hai đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm thăm dò, tiêu
biểu có các giai đoạn chính sau:
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


4
§å 4

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

- Từ 1962 - 1964: Tìm kiếm sơ bộ.
- Từ 1964 - 1966: Tìm kiếm tỷ mỷ.
- Từ 1967 - 1975: Thăm dò sơ bộ.
- Từ 1976 - 2003: Thăm dò tỷ mỷ.
Ngày 27 tháng 6 năm 2003 hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản Nhà
nước đã ra quyết định phê duyệt số: 518/QĐ-HĐĐGTLKS phê duyệt Báo cáo địa
chất kết quả TDTM khu mỏ than Đông Ngã Hai, Cẩm Phả, Quảng Ninh.
Báo cáo địa chất kết quả TDTM khu mỏ Đông Ngã Hai được thành lập với
giới hạn trên mặt toàn khu mỏ (X = 25.700 ÷29.400 ; Y = 416.500 ÷ 421.800).
Theo chiều sâu, cấu trúc địa chất được xác lập tới chiều sâu -500m và tính
trữ lượng từ lộ vỉa tới -350m, dự báo tài nguyên than từ -350m đến -500m.
2. Lịch sử khai thác
Trong thời kỳ Pháp thuộc khu mỏ Ngã Hai đã có công trình khai thác than
của người Pháp từ những năm 1919 đến năm 1937.
Từ năm 1990, việc khai thác mỏ không theo quy hoạch. Một vài đơn vị tổ
chức khai thác lộ thiên đầu lộ vỉa quy mô nhỏ, còn lại chủ yếu là dân khai thác tự
do bằng hầm lò thuộc phần nông của các vỉa than.
Năm 1995, Tổng Công ty Than Việt Nam được thành lập, việc khai thác than
ở Đông Ngã Hai dần dần được đưa vào quản lý khai thác theo quy hoạch.
Hiện tại ở Đông Ngã Hai có 3 đơn vị chính được giao quản lý khai thác
than:
- Phần Đông Bắc Ngã Hai do Xí nghiệp than Khe Tam thuộc Công ty than
Hạ Long quản lý, bảo vệ và tổ chức thăm dò khai thác.
- Phần Tây Bắc và Đông Nam khu mỏ do Xí nghiệp 148 thuộc Công ty
Đông Bắc nay là Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên 35 thuộc Tổng
công ty Đông Bắc bảo vệ và tổ chức thăm dò khai thác.

- Phần Trung tâm do Công ty Địa chất & Khai thác khoáng sản nay là Công
ty than Quang Hanh quản lý, thăm dò và khai thác.
I.2 - ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
Bản đồ lộ vỉa các vỉa than dưới lớp đất phủ khu Trung tâm mỏ than Ngã Hai
được thể hiện trên Hình I.1.
Mặt cắt địa chất tuyến trục trung tâm khu Trung tâm mỏ than Ngã Hai được
thể hiện trên Hình I.2.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


5
§å 5

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Mặt cắt địa chất tuyến IV khu Trung tâm mỏ than Ngã Hai được thể hiện
trên Hình I.3.
I.2.1 - Cấu tạo địa chất
1. Địa tầng
Địa tầng mỏ Ngã Hai có tuổi T 3n-r.Phía Bắc có quan hệ bất chỉnh hợp kiến
tạo nên địa tầng có tuổi Đêvôn giả định D. Phần sau của khu mỏ phủ bất chỉnh hợp
lên địa tầng Hạ Long có tuổi C-Pi.
Địa tầng khu mỏ Đông Ngã Hai chứa tới 30 vỉa than Ngã Hai.Chiều dày địa
tầng chứa than khoảng 1000m.

2. Đứt gãy
Đứt gãy ở mỏ Ngã Hai phát triển rất phức tạp. Theo tính chất có thể chia ra:
- Đứt gãy thuận: gồm đứt gãy Bắc Huy, F.M, F.5, F.6, F.1, F.8, F.8 A,
F.10, F.15, FN, F11A, F10A , FR.
- Đứt gãy nghịch: gồm F.Đ, F.Đ KT, F.1, F.3, F.3 A, F.H, F.4, F.7, F.9,
F.11, F.12, F.14, F.16.
3. Uốn nếp
Ở khu mỏ Ngã Hai tồn tại 2 nếp lồi và 3 nếp lõm chính.Tất cả đều là nếp
uốn không hoàn chỉnh. Bao gồm: Nếp lồi khối Bắc, nếp lồi Trung tâm, nếp lõm
khối Bắc, nếp lõm Tây Bắc, nếp lõm khối Nam.
Ngoài các nếp lồi, nếp lõm chính còn tồn tại rất nhiều nếp lồi và nếp lõm bậc
cao với phương chiều trục nếp uốn đa dạng tạo nên cấu trúc khu mỏ rất phức tạp.
4. Cấu tạo đất đá
Nham thạch và các đá trầm tích có cỡ hạt từ thô (cuội kết, sạn kết), trung bình
(cát kết, bột kết) đến hạt mịn (sét kết, sét than) và các vỉa than.
a, Sạn kết: Tỷ lệ không lớn, màu xám sáng, độ hạt TB 2 ÷ 5mm, tròn cạnh.
Thành phần: thạch anh ít silic, ximăng gắn kết là sét, silic cấu tạo tương đối rắn chắc.
b, Cát kết: Tỷ lệ tương đối lớn, màu xám sáng đến màu xám đen. Thành phần:
thạch anh hạt từ lớn đến nhỏ, ximăng gắn kết là sét, silic.
c, Bột kết: Phân bố khá phổ biến và đồng đều trên các trụ, vách và giữa các vỉa
than. Bột kết màu đen, có nhiều hoá đá thực vật, cấu tạo phân lớp khá rõ ràng, đá có
độ gắn kết tương đối rắn chắc.
d, Sét kết: Phân bố ở vách và trụ vỉa than, tạo thành các lớp kẹp trong các vỉa
than. Màu xám đen, đến đen, có phân lớp vừa và mỏng, có độ gắn kết yếu.
e, Sét than: Rải rắc ở các vỉa than bị biến đổi về chất lượng và nằm xen kẽ
trong các vỉa than, đá phân lớp mỏng, thường là mềm gồm than và đá lẫn lộn.
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


6
§å 6

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

f, Than: Màu đen ánh kim đến bán kim, vết vỡ có dạng bậc hoặc góc cạnh, than
cũng có độ phân lớp trung bình đến mỏng, ngoài ra còn có than cám mềm bở.
h, Hệ đệ tứ: Trên đỉnh núi, sườn núi có lớp phủ trầm tích Êluvi từ 3 ÷ 5m.
Thành phần: cuội, sỏi, cát pha, chiều dày trung bình của lớp đệ tứ 2 ÷ 4m.
I.2.2 - Cấu tạo các vỉa than
Địa tầng của khu mỏ tồn tại 35 vỉa than, gồm các vỉa than 1, 2, 2 A, 2B, 3, 3A,
3B, 3C, 4, 4A, 4B, 4C , 5, 5A, 5B, 6, 6A, 6B, 7, 7A, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17A,
17, 18, 19, 20. Trong đó, các vỉa: 3, 4, 4B, 5, 5A, 6, 6A, 6B, 7, 7A, 8, 9, 10, 11, 12, 13,
14, 15, 16, 17A, 17, 18, 19 có giá trị công nghiệp; các vỉa 1, 2, 3 A, 3B, 3C, 4A, 4C, 5B
chỉ có giá trị công nghiệp cục bộ trên một số diện tích của vỉa. Trong nội dung đồ
án chỉ trình bày đặc điểm cấu tạo của các vỉa than thuộc khu vực thiết kế.
- Vỉa 11.
Phân bố thành hai diện tích ở phía tây và phía đông khu mỏ, nằm giữa đứt
gãy F.1 và đứt gãy F.2 với diện tích khoảng 3.90km2.
Đã có 34 điểm hào, 130 điểm khoan khống chế.
Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,43m đến 6,43m, trung bình 1,90m, chứa từ 1 đến
3 lớp đá kẹp, chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,09m đến 0,52m, trung bình
0,27m. Khai thác vỉa 11 thấy kẹp nhiều tấm phiến sét mỏng làm độ tro than tăng
đáng kể.
Độ tro của than thay đổi từ 2.76% đến 39.33%, trung bình 20,05%/54.
Than vỉa 11 thuộc loại than nửa ánh, nửa mờ claren và claren tro. Hàm

lượng vitrinít 74,50%, fuzinít 4,33%, lêiftinít 2,83%, hàm lượng này vượt trội nhất
so với các vỉa khác trong khu mỏ, nhóm khóang vật 18,33%.
Vách vỉa 11 chứa hoá đá động vật nước lợ modiolus sp, nước ngọt
sibireconcha sp.
Vỉa 11 là vỉa có chiều dày trung bình đến dày, rất không ổn định biến đổi
nhanh trong phạm vi hẹp, thuộc loại vỉa than có chất lượng thấp.
Khoảng cách địa tầng từ vỉa 11 đến vỉa 12 thay đổi từ 18.0m đến 38.0m,
trung bình 28.0m, đôi nơi ở giữa địa tầng hai vỉa trên còn có lớp than rất mỏng
không duy trì, trong một số tài liệu ở khu mỏ gọi là vỉa 12A.
- Vỉa 12.
Phân bố thành các diện tích không lớn ở phía tây và phía đông khu mỏ, diện
tích khoảng 3.25km2.
Đã có 26 điểm hào, 2 điểm giếng và 113 điểm khoan và hệ thống lò khai
thác mức +25 tuyến IIa - IIIa khối I khống chế.khống chế.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


7
§å 7

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,34m đến 6,88m, trung bình 3,75m, một vài nơi
vỉa 12 bị vát mỏng có chứa từ 1 đến 3 lớp đá kẹp, Chiều dày lớp đá kẹp thay đổi từ

0,09m đến 1,97m, trung bình 0,44m.
Độ tro của vỉa thay đổi từ 5,02% đến 37,88%, trung bình 19,08%./30
Than vỉa12 thuộc loại than ánh, nửa ánh claren đuren, claren với hàm lượng
vitrinít 71,00%, fuzinít 4,00%, lêiftinít 1,50%, khoáng vật 23,50%.
Vách vỉa 12 chứa hoá đá động vật đặc trưng cho môi trường nước ngọt
sibireconcha sp.
Vỉa 12 thuộc loại vỉa có chiều dày từ mỏng đến trung bình, cấu tạo vỉa phức
tạp, chất lượng than tương đối tốt, vỉa 12 chỉ tồn tại trong phạm vi đứt gãy F.1 
đứt gãy F.2 là đối tượng chính của mọi giai đoạn thăm dò.
Khoảng cách địa tầng từ vỉa 12 đến vỉa 13 thay đổi từ 16.0m đến 20.0m,
trung bình 18.0m.
- Vỉa 13:
Phân bố thành các diện nhỏ nằm giữa đứt gãy F.1 và đứt gãy F.2 với diện
tích khoảng 2,80km2.Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,39m ÷ 14,5m; TB 5,6m chứa từ 1
÷ 3 lớp đá kẹp, chiều dày các lớp kẹp thay đổi từ 0,09m ÷ 1,24m; TB 0,72m.
Độ tro của than không ổn định, thay đổi từ 3,73%  37,98%; TB 19,32%/41.
Khoảng cách địa tầng từ V.13 đến V.14 từ 38,0m  40,0m; TB 39,0m.
- Vỉa 14.
Phân bố thành các diện tích nhỏ nằm giữa đứt gãy F.1 và F.2 với diện tích
khoảng 3,00km2. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,58÷ 7,29m; TB 3,39m; chứa từ 1 ÷ 3
lớp đá kẹp, chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,09m ÷ 4,45m; TB 0,54m.
Độ tro than thay đổi từ 1,65%  37,64%, TB 18,47%/70.
Khoảng cách địa tầng từ V.14 đến V.15 từ 32,00m ÷ 64,00m; TB 43,00m.
- Vỉa 15.
Phân bố thành các diện không lớn dọc trung tâm khu mỏ.Với diện tích
khoảng 2,5km2. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,59m  8,31m; TB 2,98m chứa từ 1 ÷ 3
lớp đá kẹp, chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,08m  0,65m; TB 0,26m.
Độ tro vỉa than thay đổi từ 3,63%  34,43%; TB 17,41%/23.
Khoảng cách địa tầng từ V.15 đến V.16 từ 32,0m  42,0m; TB 37,0m.
Bảng I.1 - Tổng hợp đặc điểm các vỉa than khu thiết kế.

Vỉa

Chiều

Góc dốc

SVTH: Hoàng Minh Thắng

Độ tro


Khoảng cách các vỉa

Số lớp đá

Líp: Khai th¸c B – K57


8
§å 8

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp
dày (m)
V.11

0,39 ÷ 10,4
3,4

V.12

0,34 ÷ 6,88
3,75

V.13

0,39 ÷ 14,5
5,6

V.14

0,58 ÷ 7,29
3,39

V.15

0,59 ÷ 8,31
2,98

(độ)

(%)

(m)

kẹp

28

3,85 ÷ 37,98

17,32 / 45

34,0 ÷ 40,0
37,0

1÷3

29

3,83 ÷ 32,98
18,32 / 41

30,0 ÷ 40,0
35,0

1÷3

28

3,73 ÷ 37,98
19,32 / 41

38,0 ÷ 40,0
39,0

1÷3

32

1,65 ÷ 37,64

18,47 / 70

32,0 ÷ 64,0
43,0

1÷3

30

3,63 ÷ 34,43
17,41/ 23

32,0 ÷ 42,0
37,0

1÷3

I.2.3 - Phẩm chất than
1. Tính chất cơ lý và thạch học của than
Than ánh đến nửa ánh chiếm khoảng 66,90%, than nửa ánh, nửa mờ đến
than mờ chiếm khoảng 33,10%. Than tốt chiếm khoảng 24% còn lại khoảng 76%
là than có chất lượng trung bình đến xấu.
Than màu xám xỉn, xám tối đến đen tùy thuộc vào tỷ lệ thành phần nhóm
Fuzinit. Than có biểu hiện rõ của cả ba loại kiến trúc chính đó là: Kiến trúc dạng
dải, kiến trúc dạng thấu kính và kiến trúc dạng khía riêng biệt ở từng lớp thạch học.
Độ bền cơ học của than từ mềm bở, mềm dẻo đến loại cứng nhưng bị vụn
nát.Than cứng và dòn là loại than có độ ánh cao, nhiều thành phần nhóm Vitrinit,
thành tạo trong môi trường đầy nước, loại này có chất lượng tốt, độ tro thấp.
Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng vi thành phần các nhóm thạch học
than như sau: Nhóm Vitrinit chiếm 70,94%, Nhóm Fuzinit chiếm 8,20%, Nhóm

Leiftinit (chủ yếu là Cutium bào tử) chiếm 0,57%, nhóm vô cơ chiếm 20,29%.
2. Thành phần hóa học của than
Bảng I.2 - Giá trị các thành phần nguyên tố trong than.
Tên nguyên tố

Giá trị nhỏ nhất

Giá trị lớn nhất

Trung bình

Cacbon (C)
Oxy (O2)
Hyđro (H2)

76,80
2,58
1,09

95,41
8,90
4,28

88,02
3,89
2,61

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


9
§å 9

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp
Nitơ (N2)

0,28

1,71

1,08

Thành phần Cacbon, Hyđro của than tương đối ổn định, phản ánh đúng chất
lượng và nhãn than, hàm lượng Photpho tương đối thấp.
Bảng I.3 - Đặc tính kỹ thuật cơ bản của than.
ST
T

Chỉ tiêu phân tích

Đơn vị

1

Độ ẩm phân tích (Wpt)

%

2

Độ tro (Ak)

3

Nhiệt độ cháy (Qch)

%
Kcal/k
g
%
%
%
T/m3

Giá trị
Min Max TB
3,12 3,35 3,24
14,42 15,65 13,72
5957

8822

8244

4

6,48 7,61 7,03
Chất bốc cháy (Vch)
5
Lưu huỳnh (S)
0,52
6
Phốt pho (P)
0,019
7
Tỷ trọng (d)
1,5
I.2.4 - Địa chất thủy văn
1. Nước mặt
Suối Ngã Hai chảy từ trung tâm Đông Ngã Hai, chảy qua phía Đông Bắc và
phía Bắc khu mỏ Ngã Hai rồi chảy theo hướng Tây sau đó đổ vào sông Diễn Vọng.
Ngoài hệ thống suối lớn Ngã Hai, trong khu mỏ còn có một số suối và khe
suối có lưu vực nhỏ, chảy về hướng Tây, Tây Bắc và đổ tiếp ra sông Diễn Vọng.
Nguồn cung cấp cho nước mặt chủ yếu cho suối vào mùa khô là nước ngầm,
vào mùa mưa là nước ngầm và nước mưa.
Thành phần của nước mặt trong khu mỏ chủ yếu là loại Bicacbonat Clorua
Natri thuộc loại nước trung tính, nước nhạt, rất ít cặn và không sủi bọt.
2. Nước ngầm
Nước dưới đất được chia thành hai tầng chứa nước là: Tầng chứa nước trong
trầm tích Đệ tứ và Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than (T3-nr ).
- Tầng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ : Các nham thạch là cát, sét pha sạn,
sỏi nâu vàng. Trữ lượng ít, ảnh hưởng ít đến khai thác vì dễ dàng tháo khô. Nước
thuộc loại Bicacbonat Clorua Natri, Canxi có thể dùng cho ăn uống, sinh hoạt.
- Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than (T3-nr): Các nham thạch gồm
cuội kết, sạn kết, cát kết. Đá ít có khả năng chứa nước, có khả năng cách nước là
bột kết, sét kết, nước tàng trữ trong khe nứt của đá là chính.Nước tàng trữ trong

trầm tích chứa than mang tính áp lực.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


10
§å 10

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước mưa, miền cung cấp là toàn bộ
diện tích khu mỏ.Miền tàng trữ là địa tầng nham thạch chứa than.Miền thoát của
tầng chứa nước là các điểm lộ điển hình thành dòng mặt tạo nên suối.
Nước trong tầng này thuộc nước trung tính, nước nhạt, loại hình Bicacbonat
Natri, Canxi, độ cứng nhỏ hơn 240, ăn mòn axit, không sủi bọt và có cặn mềm, ăn
mòn Cacbonat vào mùa khô yếu, vào mùa mưa từ ăn mòn yếu đến ăn mòn.
I.2.5 - Địa chất công trình
1. Tính chất cơ lý và thành phần của đá
• Nham thạch trong trầm tích Đệ tứ:
Là trầm tích Deluvi với thành phần là cát, sét, đất sét pha lẫn mùn thực vật
màu nâu vàng, trạng thái bão hòa nước bị nhão, trạng thái khô dễ bở rời. Trầm tích
Đệ tứ có chiều dày từ 1 ÷ 10m, nham thạch có mặt rộng khắp khu mỏ.
• Nham thạch trong trầm tích chứa than tuổi T3-nr hg2 gồm:
Loại nham thạch hạt thô gồm sạn kết, sét kết, cát kết, loại hạt mịn là bột kết,
sét kết, sét than, nằm xen kẽ nhau theo đặc điểm trầm tích nhịp.

Sạn kết: Phân bố rải rác trong địa tầng cách xa vỉa than, màu xám sáng,
thành phần là các hạt thạch anh màu trắng ximăng cơ sở, sét, silic. Chiều dày
không ổn định có chỗ tới 47,7m .
Cát kết: Phân bố rộng khắp khu mỏ cả về diện tích và chiều sâu, màu xám
tro đến xám sáng, thành phần hạt cát, silic, sét, phân lớp dày, độ hạt từ mịn đến thô,
ranh giới chuyển tiếp không rõ ràng, chiều dày thay đổi có chỗ lên tới 30 ÷ 40m.
Bột kết: Phân bố rộng khắp khu mỏ, đá có màu xám đen, thành phần cát sét
hạt nhỏ, cất tạo phân lớp rõ ràng, có chỗ phân lớp mỏng, có khả năng bảo tàng hóa
thạch, thường hay gặp ở địa tầng vách, trụ vỉa than.
Sét kết: Là đá yếu kém nhất về phương diện ĐCCT, thường hay gặp ở vách
trụ vỉa than khi đang khai thác thường bị trộn lẫn nên làm giảm chất lượng than.
Sét kết thường là vách giả dễ vị sập đổ cùng quá trình khai thác than.
• Đặc tính cơ lý đá vách các vỉa than:
Vách trực tiếp: Gồm sét kết và bột kết có chiều dày từ 6 ÷ 10m. Từ nhỏ đến
vừa, tính ổn định kém. Đặc biệt là lớp acgilich sét than với chiều dày từ 0,1÷ 0,5m
rất dễ sập lở.
Vách cơ bản: Chủ yếu là sa thạch cát kết bền vững có chiều dày từ 10 ÷ 40m
đôi khi 50m.
Bảng I.4 - Chỉ tiêu cơ lý đá
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


11
§å 11

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt

¸n tèt nghiÖp

Trầm
tích

Dung
trọng
tự
nhiên γ
(g/cm3)

Tỷ
Lực kháng
trọng
nén δ n
∆
(kg/cm2)
(g/cm3)

Lực
kháng
kéo δ k
(kg/cm2)

Góc ma
sát trong
ϕ (độ)

Lực dính
kết C

(kg/cm2)

Sạn kết

2,59

2,68

1249×103

218×103

37021’

559

Cát kết

2,64

2,74

906×103

109×103

35008’

319

Bột kết

2,65

2,76

406×103

69×103

34056’

153

Sét kết

2,65

2,74

142×103

-

-

-

2. Các hiện tượng địa chất công trình
Qua các tài liệu báo cáo thăm dò và thực tế khai thác của Công ty than

Quang Hanh không thấy biểu hiện lớn của các hiện tượng địa chất công trình như
trương nở thể tích gây bùng nền hoặc trượt lở đất đá...
I.2.6 - Trữ lượng
Ở khu mỏ Ngã Hai không còn trữ lượng khai thác lộ thiên kể cả ở mức độ
quy mô nhỏ.Trữ lượng than ở khu mỏ Đông Ngã Hai được tính trong báo cáo này
chỉ có trữ lượng khai thác hầm lò.Trữ lượng được tính từ lộ vỉa đến đáy tầng than.
Trữ lượng được tính trên cơ sở bình đồ trữ lượng tỷ lệ 1/2000, mức tính cách nhau
50m, mức khởi tính ban đầu từ ±0.
Đối với khai thác hầm lò, vỉa được tính trữ lượng khi đảm bảo:
- Chiều dày tối thiểu của vỉa 0,80m.
- Độ tro hàng hoá tối đa Ak≤ 40%.
- Phần vỉa có chiều dày từ 0,6m đến dưới 0,8m và độ tro hàng hoá
trên 40% đến 45% được tính là tài nguyên xác định.
Trữ lượng tài nguyên than tính đến chiều dày 0,8 (Ak≤ 40%)
Cấp trữ lượng 122
:
50.642.762 tấn
Tổng cộng cấp trữ lượng :
50.642.762 tấn
Cấp tài nguyên 222 :
2.330.632tấn
Cấp tài nguyên 333 :
186.764.670 tấn
Cấp tài nguyên 334a :
25.500.009tấn
Tổng cộng cấp tài nguyên :
214.595.311tấn
Tổng cộng trữ lượng và tài nguyên toàn khoáng sàng: 265.238.073 tấn
Trong ranh giới Công ty than Quang Hanh :
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


12
§å 12

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp
Tổng cộng cấp trữ lượng than
: 45.143.053 tấn.
Tổng cộng cấp tài nguyên than
: 185.938.862 tấn.
Tổng cấp trữ lượng tài nguyên than :231.129.915tấn.

I.2 - KẾT LUẬN
Qua đặc điểm và điều kiện địa hình, địa chất khu mỏ thì việc mở vỉa là một
trong những công tác có tính quyết định ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, sản
lượng mỏ và việc áp dụng những công nghệ khai thác vào quá trình sản xuất của
mỏ trong tương lai.
Trong quá trình khai thác cần lưu ý một số vấn đề như sau:
- Số vỉa được mở trong ruộng mỏ, điều kiện thế nằm của các vỉa, góc dốc
và chiều dày các vỉa.
- Ảnh hưởng của các uốn nếp nhỏ, những uốn nếp chưa có cơ sở xác định.
- Mức độ ảnh hưởng do các công trình khai thác đào trái phép.
- Trong quá trình thiết kế mở vỉa cần lưu ý đến hướng phát triển của mỏ
trong tương lai.
- Trong tương lai cần phải chú ý đến công tác thăm dò bổ sung tài liệu địa

chất cho kế hoạch khai thác xuống sâu của khu mỏ.
Nhìn chung khu vực thiết kế có điều kiện địa chất ổn định, lượng nước chảy
vào mỏ không lớn, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình đơn giản, thuận
lợi cho công tác mở vỉa và khai thác.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


13
§å 13

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


14
§å 14

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

CHƯƠNG II

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ
II.1 - GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT KẾ
II.1.1 - Biên giới khu vực thiết kế
Khu vực thiết kế là Khu trung tâm mỏ than Ngã Hai thuộc công ty TNHH
một TV than Quang Hanh. Biên giới khu vực thiết kế được giới hạn bởi tọa độ:
X = 27.000 ÷ 28.000
Y = 419.000 ÷ 420.500
Giới hạn phía Bắc là đứt gãy F.1, phía Nam là đứt gãy F.2, phía Tây là đứt
gãy F.D và phía Đông là đứt gãy F.E.
II.1.2 - Kích thước khu vực thiết kế
Thiết kế khai thác cụm vỉa V.11,V.12,V.13, V.14, V.15 từ mức ±0 đến mức
-200 Khu trung tâm mỏ than Ngã Hai với kích thước:
Theo phương Đông - Tây: 1.500m
Theo phương Bắc - Nam : 1.000m
Khu vực thiết kế có giới hạn phía Bắc là đứt gãy F.1, giới hạn phía Nam là
đứt gãy F.2.
II.2 - TÍNH TRỮ LƯỢNG
II.2.1 - Trữ lượng trong bảng cân đối
Qua quá trình thăm dò địa chất đã xác định được vị trí của khoáng sàng, số
lượng, kích thước các vỉa khoáng sản, thế nằm, chất lượng khoáng sản, cấu trúc địa
chất các lớp đất đá…Trên cơ sở đó tính được khối lượng khoáng sản có ích đạt tiêu
chuẩn quy định về độ tro, nhiệt lượng, chiều dày các lớp và số lớp đá kẹp…Số
lượng khoáng sản đó gọi là trữ lượng địa chất.
Trữ lượng của các vỉa than trong khu vực được tính toán theo phương
phápSecang. Phương pháp này có công thức tính như sau:
Q = S × m × D = S1secα× m × D, tấn.
Trong đó:

Q - Trữ lượng than, tấn.
D - Thể trọng lớn, tấn/m3.
S - Diện tính thật mặt trụ, m2.
S1 - Diện tích hình chiều bằng mặt trụ vỉa được xác định bằng các phần mềm
chuyên dụng Autocad, m2.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


15
§å 15

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

α - Góc dốc của vỉa giữa hai đường đồng mức liền nhau (mỗi đường đồng
mức cách nhau 20m độ cao) tương ứng với mỗi diện tích đo được xác
định bằng phần mềm Autocad, m2.
m - Chiều dày trung bình thật của hình tính trữ lượng, m.
Kết quả tính trữ lượng cụm vỉa V11,V12, V.13, V.14, V.15 từ ±0 ÷ -120 được
thể hiện:
Bảng II.1 - Trữ lượng cụm vỉaV.11,V.12, V.13, V.14, V.15 từ ±0 đến -120.
Vậy trữ lượng địa chất trong bảng cân đối của khu vực thiết kế được xác
định Zđccđ = 23.437.640tấn.
II.2.2 - Trữ lượng công nghiệp
Trữ lượng công nghiệp là trữ lượng trong bảng cân đối mà người ta có khả

năng khai thác từ lòng đất ra. Trữ lượng công nghiệp bằng trữ lượng địa chất trong
bảng cân đối sau khi khấu trừ đi các loại tổn thất. Trữ lượng công nghiệp được tính
theo công thức sau:
ZCN = Zđccđ×C, tấn.
Trong đó:
ZCN - Trữ lượng công nghiệp, tấn.
Zđccđ - Trữ lượng trong bảng cân đối, Zđccđ = 23.437.640 tấn.
C - Hệ số khai thác:
C

=

Z CN
= 1 − 0,01 × Tch
Z dccd

Với:
Tch - Tổn thất chung: Tch = ttr + tkt.
ttr- Tổn thất do để lại trụ bảo vệ các đường lò: ttr = 10% ÷ 20%.
tkt - Tổn thất than trong quá trình khai thác, ta lấy tkt = 5% ÷ 25% .
Do đó: Tch = ttr + tkt = 15% ÷ 45% .
Suy ra:
C = 1 - 0,01× Tch = 0,65 ÷ 0,85.
Chọn hệ số khai thác C = 0,8.
Hệ số khai thác ở các nước có kỹ thuật tiên tiến như Liên Xô, Trung Quốc
được thống kê:
- Vỉa mỏng và dày trung bình: C = 85 ÷ 88%.
: C = 82 ÷ 85%.

- Vỉa dày và thoải

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


16
§å 16

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp
: C = 75 ÷ 80%.

- Vỉa dày và góc dốc lớn

Ở Việt Nam, hệ số khai thác than hầm lò đạt trung bình 60% ÷
65%.Hiện nay với việc áp dụng kỹ thuật chống lò bằng cột thủy lực, giá thủy
lực di động làm cho hệ số khai thác được cải thiện hơn.
Thay số ta được:
ZCN = Zđccđ×C = 23437640×0,8 = 18750122 tấn.
Vậy trữ lượng công nghiệp: ZCN=18750122 tấn.
II.3 - CÔNG SUẤT VÀ TUỔI MỎ
II.3.1 - Công suất mỏ
Công suất mỏ là khối lượng sản phẩm được quy định bởi thiết kế cho một xí
nghiệp khai thác trong một đơn vị thời gian. Công suất mỏ là một tham số định
lượng quan trọng nhất.
Công suất mỏ được xác định theo công thức:
Am = k tc (k v + k sl ) Z CN

∑m
∑m

tb

ka

tbi

, tấn/năm.

Trong đó:
ktc - Hệ số tính đến độ tin cậy của sơ đồ công nghệ mỏ, ktc = 0,8.
kV- Hệ số tính đến ảnh hưởng của số lượng vỉa than có trong mỏ và số
vỉa than khai thác đồng thời.
ksl - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sản lượng lò chợ tới sản lượng mỏ.
ZCN - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sản lượng lò chợ tới sản lượng mỏ.
mtb - Chiều dày trung bình của các vỉa than trong phạm vi mỏ.
mtbi - Chiều dày vỉa thứ i được chọn khai thác.
ka - Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ sâu khai thác mỏ
ka = 1 +

H tr
Hd

Htr - Độ sâu giới hạn trên của mỏ, m.
Hd - Độ sâu giới hạn dưới của mỏ, m.
Trên thực tế, theo kế hoạch khai thác của mỏ do tập đoàn giao cho công suất
thiết kế được chọn là 1.800.000 tấn/năm.

Như vậy, công suất mỏ được xác định: Am = 1.800.000 tấn/năm.
II.3.2 - Tuổi mỏ

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


17
§å 17

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Thời gian tồn tại của mỏ là thời gian khai thác hết trữ lượng công nghiệp của
mỏ. Giữa công suất Am, trữ lượng công nghiệp ZCN và thời gian tồn tại của mỏ T0
có mối quan hệ:
T0 =

Z CN 18750122
=
= 10,4
Am 1.800.000

năm.
Thời gian tồn tại toàn bộ của mỏ cần phải tính thêm thời gian đưa mỏ vào
sản xuất cho đến khi đạt sản lượng (t1) và thời gian khấu vét về sau (t2). Do đó thời
gian tồn tại toàn bộ của mỏ là:

Tm = T0 + t1 + t 2

, năm.

Trong đó:
T0 - Thời gian tồn tại của mỏ, năm.
t1 - Thời gian đưa mỏ vào sản xuất đến khi đạt sản lượng, t1 = 3 năm.
t2 - Thời gian khấu vét về sau, t2 = 2,6 năm.
Tm = T0 + t1 + t 2 = 10,4 + 2,6 + 3 = 16

Ta có:
Vậy tuổi mỏ được xác định: Tm = 16 năm.

năm.

II.4 - CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ
II.4.1 - Bộ phận lao động trực tiếp
Dựa vào chế độ lao động của Nhà nước quy định và thực tế của ngành khai
thác hầm lò. Chế độ làm việc của mỏ được xác định theo chế độ làm việc chung
của ngành than, đó là chế độ làm việc không liên tục nghỉ ngày lễ và chủ nhật.
- Số ngày lao động trong năm: 300 ngày.
- Số ngày làm việc tối đa trong một tháng: 26 ngày.
- Số ngày làm việc trong một tuần: 6 ngày.
- Số ca làm việc trong một ngày: 3 ca.
- Số giờ làm việc trong ca: 8giờ.
Bảng II.2 - Hình thức đổi ca làm việc của công nhân.
Ca làm
Thứ 7
việc
I

TỔ (A)
II
TỔ (B)
III
TỔ (C)
Thời gian làm việc các ca:
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Chủ nhật

Thứ 2

NGHỈ

TỔ (B)
TỔ (C)
TỔ (A)

Líp: Khai th¸c B – K57


18
§å 18

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp
Ca I : 07h ÷ 15h.
Ca II : 15h ÷ 23h.

Ca III : 23h ÷ 07h.
Ngày chủ nhật, ngày lễ tết công nhân phục vụ ở những khâu quan trọng như
trạm quạt, trạm bơm, trạm điện, trạm bảo vệ phải thay nhau làm việc và được
hưởng lương theo quy chế công ty hay sẽ được bố trí nghỉ bù vào các ngày sau đó.
II.4.2 - Bộ phận lao động gián tiếp
Tuần làm việc 6 ngày, nghỉ chủ nhật. Trong ngày nghỉ vẫn phải bố trí cán bộ
phòng ban, kỹ thuật, cơ điện, an toàn trực để giải quyết sự cố.
Mỗi ngày làm việc 8giờ theo giờ hành chính:
Sáng : 07h30 ÷ 11h30.
Chiều : 13h00 ÷ 17h00.
II.5 - PHÂN CHIA RUỘNG MỎ
II.5.1 - Chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc các mức
Tầng là một phần của ruộng mỏ, phía trên được giới hạn bởi đường lò thông
gió, phía dưới là lò vận chuyển và theo phương là giới hạn của ruộng mỏ. Lò vận
chuyển được dùng để chở than ra ngoài và đưa gió sạch vào, lò thông gió dùng để
đưa gió bẩn ra ngoài.
Chia tầng thường áp dụng cho các vỉa than dốc nghiêng (α>250) và mỏ có
công suất không lớn.
Trong nội dung thiết kế của đồ án ta chia ruộng mỏ thành 3 tầng:
- Tầng I : Từ mức ±0 đến mức -65.
- Tầng II: Từ mức -65 đến mức -130.
- Tầng III: Từ mức -130 đến mức -200.
II.5.2 - Chia ruộng mỏ thành các khoảnh
Khoảnh là một phần của ruộng mỏ được giới hạn phía trên và phía dưới bởi
lò vận chuyển và lò thông gió hay biên giới phía dưới của mỏ, theo phương là giới
hạn của hai khoảnh kề nhau hoặc giới hạn của ruộng mỏ.
Chia khoảnh được áp dụng cho mỏ có công suất lớn và điều kiện địa chất
phức tạp. Người ta có thể lợi dụng sự thay đổi góc dốc của vỉa hay các đứt gãy,
phay phá để tiến hành chia khoảnh.

Ruộng mỏ trong khu vực thiết kế được chia thành các khoảnh:

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


19
§å 19

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

- Khoảnh I : Từ biên giới ruộng mỏ phía Tây Nam đến đứt gãy
F.12.
- Khoảnh II: Từ đứt gãy F.12 đến đứt gãy F.3A.
II.5.3 - Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác
Theo sự phân bố của khoáng sản và đặc điểm địa chất của khoáng
sàng, từ bình đồ tính trữ lượng ta chia ruộng mỏ thành các khu sau:
- Khu I : Từ biên giới phía Tây Nam đến đứt gãy F.12.
- Khu II: Từ đứt gãy F.12 đến đứt gãy F.3A.
II.6 - MỞ VỈA
II.6.1 - Khái quát chung
Việc đào các đường lò từ mặt đất đến vỉa khoáng sản có ích nằm trong lòng
đất và từ các đường lò đó đào các đường lò chuẩn bị để tiến hành các công tác mỏ
được gọi là mở vỉa và chuẩn bị khoáng sàng. Để mở vỉa và chuẩn bị cho một
khoáng sàng có nhiều phương pháp được tổ hợp từ các đường lò mở vỉa (giếng
đứng, giếng nghiêng, lò bằng) và các đường lò chuẩn bị (lò dọc vỉa, lò xuyên vỉa,

giếng mù).
Công tác mở vỉa ảnh hưởng tới công tác khai thác trong suốt quá trình tồn tại
mỏ cũng như khả năng nâng sản lượng mỏ và mở rộng ruộng mỏ. Việc lựa chọn sơ
đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa rất quan trọng quyết định thời gian, quy mô
và vốn đầu tư xây dựng cơ bản, quyết định quy trình công nghệ, mức độ cơ giới
hoá và giá thành khai thác.
Phương án mở vỉa hợp lý là phương án đảm bảo được những yêu cầu:
- Vốn đầu tư XDCB nhỏ nhất, thời gian thu hồi vốn nhanh nhất, tận dụng
được những điều kiện và khả năng sẵn có.
- Khối lượng đường lò mở vỉa tối thiểu.
- Số cấp vận tải tối thiểu.
- Sự đồng loại về thiết bị phải tối đa.
- Sơ đồ thông gió vững chắc, có hiệu quả.
- Trữ lượng của mức trên phải đủ để chuẩn bị mức dưới.
- Khi lập phương án khai thông chuẩn bị có tính đến sự phù hợp, đồng bộ để
tận dụng các công trình hiện có, giảm vốn đầu tư, khắc phục tình trạng khai thác
phân tán và có thể áp dụng được các công nghệ mới.
- Phù hợp với quy hoạch phát triển lâu dài của mỏ.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


20
§å 20

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt

¸n tèt nghiÖp

Công tác mở vỉa chịu chi phối của rất nhiều yếu tố. Để đảm bảo lựa chọn
được phương án mở vỉa hợp lý cần đánh giá các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến công
tác mở vỉa cả về điều kiện địa chất lẫn điều kiện kỹ thuật.
- Các vỉa than trong cụm vỉa thiết kế có độ dốc trung bình α = 300, thuộc loại
vỉa nghiêng nên việc thiết kế mở vỉa và khai thác không quá phức tạp.
- Khoảng cách giữa các vỉa than
Địa tầng V.11 cách địa tầng V.12 từ 35,0m  40,0m; trung bình 37,25m.
Địa tầng V.12 cách địa tầng V.13 từ 38,0m  40,0m; trung bình 39,0m.
Địa tầng V.13 cách địa tầng V.14 từ 38,0m  40,0m; trung bình 39,0m.
Địa tầng V.14 cách địa tầng V.15 từ 32,0m ÷ 64,0m; trung bình 43,0m.
Địa tầng V.15 cách địa tầng V.16 từ 32,0m  42,0m; trung bình 37,0m.
- Đất đá tầng chứa than bao gồm : Cát kết, bột kết, sét kết, cuội kết, sét than
và các vỉa than, chúng nằm xen kẽ nhau. Các lớp đá có độ gắn kết rắn chắc, thuộc
loại đá cứng bền vững. Các lớp đá có thế nằm đơn nghiêng với góc dốc biến đổi từ
200 đến 500, tạo nên các cánh của nếp uốn.
- Chiều dày và tính chất đất đá của các lớp đất đá phủ:
Vách trực tiếp vỉa V.13 chủ yếu là bột kết, cát kết và sét kết.Cường độ
kháng nén lớn nhất 2391×103 KG/cm2; nhỏ nhất 85×103 KG/cm2; trung bình
512×103 KG/cm2.
Vách trực tiếp vỉa V.14 có chiều dày trung bình 14,23m chủ yếu là bột
kết, cát kết. Cường độ kháng nén lớn nhất 2233×103 KG/cm2; nhỏ nhất
35,6×103 KG/cm2; trung bình 474,6×103 KG/cm2. Nhìn chung đất đá ở vách
vỉa tương đối bền vững.
Vách trực tiếp vỉa V.15 có chiều dày trung bình 10.01m chủ yếu là bột
kết, cát kết tương đối bền vững.Cường độ kháng nén lớn nhất 1275×103
KG/cm2; nhỏ nhất 97×103 KG/cm2, trung bình 485×103 KG/cm2. Nhìn chung
đất đá ở vách vỉa không ổn định.
- Khu Trung tâm có cấu trúc địa chất rất phức tạp, có nhiều đứt gãy với quy

mô rất khác nhau, bao gồm: Các đứt gãy F.3, F.3 A, F.5, F.6, F.7, F.8, F.8A,
F.12, F.14, F.15 có biên độ dịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt từ 15 ÷ 100m.
Ngoài ra còn tồn tại nhiều nếp uốn lồi, nếp uốn lõm, đứt gãy nhỏ bậc
cao làm cho vỉa than liên tục thay đổi đường phương, hướng dốc, gây khó
khăn rất lớn cho quá trình khai thác.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


21
§å 21

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

- Khoáng sàng có mức độ chứa và thấm nước không lớn, càng xuống sâu mức
độ chứa nước và thấm nước càng giảm, song do quá trình khai thác phá sập
phần vách nên đã hình thành đới nứt nẻ tạo điều kiện thuận lợi cho nước
mưa ngấm xuống bổ sung cho nước dưới đất và làm tăng lượng nước chảy
vào mỏ ở các mức khai thác phía trên…Lượng nước ngầm chảy vào công
trình mỏ không lớn nhưng khi khai thác ở mức sâu dưới lòng suối cần để đới
bảo vệ hợp lý để hạn chế nước chảy vào công trình khai thác mỏ.
-Khu mỏ có địa hình đồi núi thấp đến trung bình, địa hình phân cắt, mạng sông
suối dày đặc. Đặc điểm này thuận lợi cho công tác xây dựng cơ bản và khai
thác mỏ tuy nhiên cũng gây khó khăn cho việc đi lại và sản xuất vào mùa
mưa.

- Thiết kế mở vỉa và khai thác đến độ sâu -200, độ sâu không lớn nên ít khó
khăn trong công tác thiết kế.
- Các vỉa than khu mỏ Ngã Hai nằm trong đới khí phong hoá và đới khí
Mêtan.
Độ chứa khí khối Trung tâm có xu hướng tăng dần về phía Bắc và giảm dần
về phía Nam. Có thể xếp vào loại mỏ cấp khí I theo độ chứa khí.

II.6.2 - Đề xuất các phương án mở vỉa
Phương án I:MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LÒ XUYÊN VỈAMỨC
Phương án II:MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LÒ XUYÊN VỈA TẦNG
II.6.3 - Trình bày các phương án mở vỉa
II.6.3.1 - Phương án I:
MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LÒ XUYÊN VỈA MỨC

a) Vị trí mở cửa lò
- Giếng đứng chính :

- Giếng đứng phụ :

X : 2330.0801
Y : 1431.9446
Z:
+68
X : 2328.9777
Y : 1486.1358
Z:
+68

b) Trình tự đào lò:

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


22
§å 22

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

Từ mặt đất, tại vị trí cửa giếng tiến hành đào giếng đứng chính và giếng
đứngphụ . Tại giếng đứng phụ mức 0 đào hệ thống lò vòng sân giếng nối với
giếng đứng chính , đồng thời tại giếng chính mức -200 tiến hành đào các công
trình hầm bơm, hầm trạm và lò chứa nước.
Từ lò vòng sân giếng đào bunke chứa than và mở lò XVVT mức -200 qua
các vỉa than V.13, V.14 đến vỉa V.15.Từ vị trí giao nhau của lò XVVT và các vỉa
than tiến hành đào các đường lò DVVT mức -200.
Từ lò DVVT mức -200 đào các cặp thượng (thượng chính và thượng phụ)
nối với đường lò DVTG mức ±0. Từ lò thượng, tại vị trí cốt cao -65 đào các
đường lò DVVT mức -65.
Tùy thuộc vào sơ đồ khấu than trong tầng mà đường lò DVVT mức -65 và
đường lò DVTG mức ±0 được đào ngay đến biên giới của ruộng mỏ hoặc được
đào theo mức độ khai thác của tầng.
Từ các đường lò DVVT mức -65 đào lò song song chân và họng sáo để rót
than, đào lò cắt nối lò DVVT mức -65 và lò DVTG mức ±0 tạo lò chợ ban đầu.
Trong quá trình khai thác tầng I, tiến hành đào lò DVVT mức -130 và các
đường lò chuẩn bị cho tầng II mức -130÷ -65 đảm bảo sau khi khai thác hết tầng I

thì tầng II sẵn sàng đưa vào sản xuất.
Tương tự đối với tầng III
c) Vận tải
- Vận tải than: Than từ lò chợ được vận tải bằng máng trượt xuống lò song
song chân, tại đây than được máng cào vận chuyển và rót qua họng sáo xuống lò
DVVT mức -65, than ở lò DVVT mức -65 được vận tải bằng goòng đến đổ xuống
lò thượng. Than từ lò thượng rót vào goòng ở DVVT mức -200 và được tàu điện
kéo qua đường lò XVVT mức -200 ra trạm quang lật đổ vào bun ke cuối cùng
được vận tải lên mặt bằng sân công nghiệp qua giếng đứng chính bằng trục tải.
- Vận tải vật liệu: Vật liệu phục vụ khai thác than được tập kết tại mặt bằng
qua giếng đứng phụ thông gió đưa xuống lò XVTG mức ±0, qua DVTG ±0 bằng
tích chuyên dụng, sau đó đưa xuống lò chợ.
d) Thông gió
- Gió sạch đi vào ở giếng đứng chính qua lò XVVT mức -200 đến lò, theo
lò thượng lên lò DVVT mức -65 sau đó qua họng sáo, lò song song chân và lên
thông gió cho lò chợ.
- Gió bẩntừ lò chợ lên lò DVTG mức ±0, qua lò XVTG mức ±0 đến giếng
đứng phụ thông gió và được đưa ra ngoài.
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


23
§å 23

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

e) Thoát nước
Nước ở các đường lò và gương khai thác chảy vào hệ thống rãnh nước dọc
các đường lò đến lò XVVT mức -200 theo thiết kế có độ dốc phù hợp, nước theo
đó tự chảy về tập trung ở lò chứa nước và được bơm lên mặt bằng +68 ra ngoài.
f) Sơ đồ mở vỉa
Sơ đồ mở vỉa phương án I: “Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên
vỉa mức” được thể hiện trên Hình II.1.

g) Khối lượng các đường lò
Bảng II.3 - Bảng khối lượng các đường lò phương án I.
TT

Tên các đường lò

Đơn vị

Trong đá

Trong than

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ

Sân ga, lò vòng
Lò thu nước, chứa nước
Hầm trạm điện

m
m
m
m
m3

273
73
350
150
120

-

Lò XVTG mức ±0

m

164

-

m
m
m
m

m
m
m
m

610
-

1532
1532
1932
1932
1032
432
2456

7. Lò XVVT mức -200
8. Lò DVVT mức 0
9. Lò DVVT mức -65
10. Lò DVVT mức -130
11. Lò DVVT mức -200
12. Lò thượng chính
13. Lò thượng phụ
14. Lò cắt tạo lò chợ ban đầu
II.6.3.2 - Phương án II:

MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LÒ XUYÊN VỈA TẦNG

Hình II.1

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


24
§å 24

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

a) Vị trí mở cửa lò
- Giếng đứng chính :

- Giếng đứng phụ :

X : 2330.0801
Y : 1431.9446
Z:
+68
X : 2328.9777
Y : 1486.1358
Z:
+68

b) Trình tự đào lò:
Từ mặt đất, tại vị trí cửa giếng tiến hành đào 2 giếng đứng chính phụ.Tại
giếng đứng chính mức -65 tiến hành đào các công trình hầm bơm, hầm trạm và lò

chứa nước.
Từ lò vòng sân giếng đào bunke chứa than và mở lò XVVT mức -65 qua các
vỉa than V.13, V.14 đến vỉa V.15.Từ vị trí giao nhau của lò XVVT và các vỉa than
tiến hành đào các đường lò DVVT mức -65.
Cùng thời gian đào các đường lò cho mức vận tải, tại mức ±0 của giếng
đứng phụ đào lò XVTG mức ±0 qua các vỉa than V.13, V.14 đến vỉa V.15, từ vị trí
gặp nhau của lò XVTG mức ±0 và các vỉa than tiến hành đào các đường lò DVTG
mức ±0 về biên giới của ruộng mỏ.
Tùy thuộc vào sơ đồ khấu than trong tầng mà đường lò DVVT mức -65 và
đường lò DVTG mức ±0 được đào ngay đến biên giới của ruộng mỏ hoặc được
đào theo mức độ khai thác của tầng.
Từ các đường lò DVVT mức -65 đào lò song song chân và họng sáo để rót
than, đào lò cắt nối lò DVVT mức -65 và lò DVTG mức ±0 tạo lò chợ ban đầu.
Trong quá trình khai thác tầng I, tiến hành đào sâu thêm giếng (giếng đứng
chính và giếng đứng phụ) sau đó đào hệ thống sân giếng lò vòng, các đường lò
XVVT mức -130, DVVT mức -130 và các đường lò chuẩn bị để khai thác tầng II
mức -130÷ -65 tương tự như chuẩn bị cho tầng I đảm bảo sau khi khai thác hết
tầng I thì tầng II sẵn sàng đưa vào sản xuất.
Tương tự đào lò đối với tầng 3
c) Vận tải
- Vận tải than: Than từ lò chợ được vận tải bằng máng trượt xuống lò song
song chân được máng cào vận chuyển và rót qua họng sáo xuống goòng ở lò
SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57


25

§å 25

Trêng §¹i häc Má - §Þa chÊt
¸n tèt nghiÖp

DVVT mức -65, tại đây than được tàu điện kéo qua lò XVVT mức -65 ra trạm
quang lật đổ vào bunke sau đó được vận tải lên mặt bằng sân công nghiệp qua
giếng đứng chính bằng trục tải.
- Vận tải vật liệu: Vật liệu phục vụ khai thác than được tập kết tại mặt bằng
qua giếng đứng phụ thông gió đưa xuống lò XVTG mức ±0, qua DVTG ±0 bằng
tích chuyên dụng, sau đó đưa xuống lò chợ.
d) Thông gió
- Gió sạch đi vào giếng đứng chính,qua lò XVVT mức -65đến lò DVVT
mức -65 sau đó qua họng sáo, lò song song chân và lên thông gió cho lò chợ.
- Gió bẩntừ lò chợ lên lò DVTG mức ±0, qua lò XVTG mức ±0 đến giếng
đứng phụ và được đưa ra ngoài.
e) Thoát nước
Nước ở các đường lò và gương khai thác chảy vào hệ thống rãnh nước dọc
các đường lò đến lò XVVT mức -65theo thiết kế có độ dốc phù hợp, nước theo đó
tự chảy về tập trung ở lò chứa nước và được bơm lên mặt bằng +68 ra ngoài.
f) Sơ đồ mở vỉa
Sơ đồ mở vỉa phương án II: “Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên
vỉa tầng” được thể hiện trên
Hình II.2.

SVTH: Hoàng Minh Thắng



Líp: Khai th¸c B – K57