Thiết kế mở vỉa và khai thác mức +125 350 cho công ty TNHH MỘT THÀNH VIÊN THAN NAM MẪU đảm bảo sản lượng 2,1 triệu tấnnăm.

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Mục Lục

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

1


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Lời nói đầu
Than là nguồn tài nguyên quý giá, có tầm đặc biệt quan trọng trong n ền
kinh tế quốc dân. Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang th ực hi ện quá trình
công nghiệp hoá, hiện đại hoá do vậy nhu cầu cung c ấp năng l ượng cho đ ất
nước ngày càng cao. Than, dầu khí, điện là nh ững ngành công nghi ệp ch ủ
chốt cung cấp nguồn năng lượng cho đất nước .
Việc khai thác than và đặc biệt là khai thác than hầm lò là một trong các
ngành sản xuất khó khăn và phức tạp vì tất cả các công vi ệc đều phải thực
hiện ở trong lòng đất. Với yêu cầu cấp bách của của nền kinh tế th ị tr ường
đòi hỏi ngành than nói chung và khai thác hầm lò nói riêng ph ải t ừng b ước
tăng công suất khai thác, năng suất lao động và tăng hiệu quả kinh tế. Để làm
được điều đó, các mỏ than Hầm lò không có gì khác hơn là ph ải đ ầu t ư v ốn,
đổi mới công nghệ khai thác theo hướng từng bước c ơ giới hoá, áp d ụng các
công nghệ và thiết bị phù hợp cho công suất cao.
Sau khi học xong phần lý thuyết tại trường Đại học Mỏ- Đ ịa ch ất, v ới
mục đích nắm bắt thực tiễn sản xuất, tiếp xúc và làm quen v ới công tác thi ết

kế mỏ, em được nhà trường cũng như bộ môn khai thác h ầm lò phân công
thực tập và làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “
Thiết kế mở vỉa và khai thác mức +125 ÷ -350 cho công ty TNHH
MỘT THÀNH VIÊN THAN NAM MẪU đảm bảo sản lượng 2,1 tri ệu
tấn/năm.
Phần chuyên đề: Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý.
Qua quá trình thực hiện đồ án đã giúp em tổng hợp được cơ bản nh ững
kiến thức mà các thầy cô đã truyền đạt và những vấn đề trong th ực t ế s ản
xuất. Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên c ứu, k ết h ợp
giữa lý thuyết đã học và ngoài thực tiễn, đặc biệt với sự giúp đỡ tận tình c ủa
thầy giáo hướng dẫn T.S Vũ Trung Tiến các thầy cô khác cũng như bạn bè,
em đã hoàn thành đồ án này.
Nhưng do trình độ của bản thân còn nhiều hạn chế, vì v ậy đ ồ án không
tránh khỏi những khiếm khuyết và thiếu sót. Bản thân mong nh ận đ ược các ý
kiến đóng góp, nhận xét của các thầy trong bộ môn Hầm lò và các b ạn đ ồng
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

2


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

nghiệp để em nâng cao được trình độ, đáp ứng yêu cầu công tác sau này. Đ ặc
biệt để bổ sung vào bản đồ án thiết kế đạt kết quả tốt hơn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Sinh viên:

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

3


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Phạm Văn Thăng

CHƯƠNG I:

ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
KHU MỎ
---***--I.1. Địa lý tự nhiên
I.1.1. Đặc điểm địa lý
a. Vị trí địa lý
Mỏ than Nam Mẫu nằm cách thị xã Uông Bí khoảng 25 km v ề phía tây
bắc, ranh giới khu mỏ như sau:
- Phía bắc là dãy núi Bảo Đài
- Phía nam là thôn Nam Mẫu
- Phía đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh
- Phía tây giáp khu di tích chùa Yên Tử .
Khu mỏ nằm trong giới han địa lý:
X= 38.500 ÷ 41.000
Y= 369.300 ÷ 371.300
b. Địa hình
Địa hình khu mỏ là vùng đồi núi cao, khu v ực phía tây có r ừng phòng
hộ, sườn núi thường dốc, núi có độ cao trung bình là 450m. Đ ịa hình th ấp

dần từ bắc xuống nam. Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi nhi ều suối c ắt qua
địa tầng chứa than và chạy dọc theo hướng từ bắc xuống nam đ ổ vào su ối
lớn trung lương, lưu lượng thay đổi từ 6,1(l/ s) ÷ 18,00 (l/s) .Các suối về
mùa khô ít nước, lòng suối hẹp, nông.
c. Giao thông
Mạng lưới giao thông trong khu mỏ tương đối phát triển, điều kiện
giao thông từ khu mỏ ra tới nhà sàng, cảng cũng nh ư ra đ ường 18 t ương
đối thuận lợi do bên cạnh mỏ Nam Mẫu còn có một số mỏ như Vàng Danh,
chi nhánh công ty than Đông Bắc và mỏ than thùng của tr ường Vi ệt Xô.
d. Nguồn năng lượng, nguồn nước
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

4


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Khu mỏ được cấp điện từ hai đường dây trên không 35KV thuộc l ưới
điện quốc gia qua trạm phân phối điện 35KV Lán Tháp t ới tr ạm bi ến áp
35/6KV của khu mỏ.
Khu mỏ có nhiều suối sạch chảy qua nên có thể xử lý để sử dụng,ngoài
ra ở thị xã Uông Bí còn có nhà máy nước phục vụ sinh hoạt và sản xuất.
I.1.2. Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị
Dân cư sinh sống trong vùng chủ yếu là công nhân các xí nghiệp khai
thác than và phục vụ khai thác, người dân tộc làm nông nghiệp, lâm nghiệp và
dịch vụ, sống chủ yếu dọc theo các đường giao thông chính.
Các cơ sở kinh tế công nghiệp trong vùng là các xí nghi ệp khai thác than
như Vàng Danh, Mạo Khê, Hồng Thái v.v.. nhà máy nhiệt điện Uông Bí, c ơ đi ện

Uông Bí, nhà máy sửa chữa ôtô, các nhà máy sản xuất vật li ệu xây d ựng (xi
măng, gạch, đá). Đây là những cơ sở thuận lợi cho quá trình phát triển mỏ.
I.1.3. Điệu kiện khí hậu
Khu mỏ Nam Mẫu thuộc vùng có khí hậu nhiệt đới gần bi ển, có 2 mùa
rõ rệt: mùa khô và mùa mùa mưa.
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 nhiệt độ trung bình là 26 0C, cao
nhất là 380C. Hướng gió chủ yếu là nam và đông nam. Số ngày m ưa trong
năm là 120-150, lưu lượng tối đa là 209 mm/ngày, hay m ưa đ ột ng ột vào
tháng 7, 8.
Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau,hướng gió chủ yếu là bắc và
đông bắc, nhiệt độ thấp nhất là 40C .
I.1.4. Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ
Từ năm 1959 đến năm 1968, khoáng sàng than Nam M ẫu đã đ ược
đoàn địa chất 2Đ thuộc Liên đoàn địa chất 9 tiến hành tìm kiếm, thăm dò t ỉ
mỉ phần trữ lượng than từ lộ vỉa đến mức +125 và lập báo cáo đ ịa chất về
kết quả thăm dò tỉ mỉ phần trữ lượng lò bằng khu Yên T ử - Than Thùng
năm 1969.
Từ năm 1971 đến 1976 Đoàn địa chất 2Đ thuộc Liên đoàn địa ch ất 9
thăm dò sơ bộ phần trữ lượng từ mức +125 ÷ -350 và lập báo cáo đ ịa ch ất v ề
kết quả thăm dò sơ bộ trữ lượng than phần sâu (+125 ÷ -350) và đã đ ược h ội
đồng xét duyệt trữ lượng khoáng sản nhà nước phê duyệt năm 1978.
Năm 1989 mỏ than Nam Mẫu được Công Ty Than Uông Bí đ ưa vào khai
thác từng phần bằng phương pháp lộ thiên và h ầm lò, song song v ới quá
trình khai thác mỏ đã tiến hành khoan thăm dò 5 lỗ v ới khối l ượng khoan
1206m .
Năm 1999 xí nghiệp Địa Chất 906 - Công ty Đ ịa ch ất và Khai thác
khoáng sản đã lập báo cáo địa chất trong phạm vi toạ độ:
X = 38.500 ÷ 41.000;
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

5


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Y = 367.500 ÷ 371.300
Tổng hợp toàn bộ kết quả địa chất của các giai đoạn tìm kiếm thăm
dò trước đây, kết quả thăm dò khai thác cùng tài liệu đ ịa ch ất thu đ ược
trong quá trình khai thác đến tháng 6 năm 1999 .Báo cáo đã đ ược T ổng
giám đốc than Việt Nam phê duyệt theo quyết định số 2043 / QĐ - ĐKV
ngày 25 tháng 11 năm 1999.
I.2. Điều kiện địa chất
I.2.1. Cấu tạo địa chất vùng mỏ
a. Địa tầng
Toàn bộ trầm tích chứa than khu Nam Mẫu là một phần cánh nam nếp
lồi Bảo Đài, tuổi trầm tích chứa than đã được xếp vào k ỷ Triat-Jura, trong
đó phụ điệp dưới than có tuổi T2L-T3C và phụ điệp chứa than có tuổi T3n-J1.
Trầm tích chứa than T3 - J1 phân bố khắp diện tích khu Nam Mẫu, kéo
dài theo hướng Đông - Tây, với chiều dày địa tầng khoảng 1.000 m, căn c ứ
vào thành phần thạch học và mức độ chứa than người ta chia ra làm 4 t ập
từ (T3n - J1)1÷ (T3n - J1)4 .
Trong đó địa tầng chứa các vỉa than khu Nam Mẫu gồm các tập từ (T 3n - J1)2
÷ (T3n - J1)3, do đó ta chủ yếu miêu tả rõ các tập địa tầng này.
Tập thứ hai(T3n-J1)2: Nằm khớp đều trên tập thứ nhất, gồm các tập đá
sẫm màu chủ yếu là bột kết, cát kết, ít lớp sét kết và ch ứa các v ỉa than t ừ
V1 ÷ V10, trong đó có 9 vỉa than (V3, V4, V5, V6, V6a, V7T, V7, V8, V9) có giá
trị công nghiệp. Tập địa tầng này mang tính phân nhịp rõ ràng, chi ều dày
trung bình là 400m.

Tập thứ ba (T3n-J1)3: Nằm không khớp đều trên tập thứ hai, đá của tập
địa tầng này sáng màu bao gồm bột kết, cát kết và ít sạn kết th ạch anh.
Phần tiếp giáp vớitập thứ hai đôi khi chứa các tập than mỏng hình th ấu
kính không có giá trị công nghiệp, chiều dày tập này ≈ 330m.
b. Đứt gãy
Khu mỏ Nam Mẫu nằm ở một phần cánh nam hướng tà Bảo Đài. Nhìn
chung toàn khu có dạng 1 đơn tà, đất đá có th ế n ằm c ắm v ề phía B ắc có
nhiều nếp uốn nhỏ làm đất đá có thế nằm biến đổi ph ức tạp (nh ất là góc
dốc của các vỉa than) tạo ra nhiều đứt gãy phân cách, d ịch chuy ển, chia đ ịa
tầng tập thứ hai (chứa than) ra khối cấu trúc nhỏ. Các đ ứt gãy hầu h ết
được xác định nhờ các công trình địa chất và khai thác. Trong khu mỏ có r ất
nhiều đứt gãy lớn nhỏ, có một số đứt gãy điển hình nh ư : F13, F12, F9, F4,
F250, F74, F335, F400, F325, F80 v. v…Trong đó các đ ứt gãy F12, F400 n ằm
trong khu vực thiết kế và ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình thiết kế và khai
thác, do đó ta tập trung nghiên cứu các đứt gãy này.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

6


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

+ Đứt gãy F12: là ranh giới phía đông của khu Nam M ẫu v ới khu cánh
gà. có phương Tây Nam - Đông Bắc chiều dài trên bản đồ 720m, là đ ứt gãy
thuận cắm về phía Đông góc dốc trung bình 45 °. Đây có thể là đứt gãy kéo
dài theo của đứt gãy F13. Thực tế đứt gãy F12 tạo thành m ột khối địa ch ất
hình nêm cắm vào đứt gãy F13. F12 được phát hiện trong khai thác l ộ thiên
các vỉa V6, V5, V4.

+ Đứt gãy F400 vách (F400V): Xuất hiện từ T.V kéo dài về phía Đông ra
ngoài bản đồ theo phương Tây Nam - Đông Bắc dài t ới 1500m. F400V trên
mặt được phá hiện qua moong khai thác lộ thiên các vỉa V6a, V7, V7T và tài
liệu lò các mức: L+400 V8, L+385 V7, L+290. F400V là đ ứt gãy ngh ịch, c ắm
về phía Đông Nam phạm vi ảnh hưởng rộng chia cắt khu m ỏ thành 2 kh ối,
khối phía Nam kéo dài từ mức lộ vỉa tới mức giáp ranh giới đứt gãy nh ư
mức L+250 và L+290 ở khu vực từ T.IV - T.V. Khối phía Bắc từ F400 các v ỉa
than nằm chìm sâu xuống, khối này chưa được ngiên cứu kỹ.
+ Đứt gãy F400 trụ (F400T): Xuất hiện ở khu vực T.V và ch ạy song
song với F400V tạo thành đới F400 rộng từ 30 - 60m.
c. Nếp uốn
Trong số các nếp uốn bao gồm cả nếp lồi và nếp lõm lớn có mặt trong
khu vực mỏ, có một số nếp uốn sau có ảnh hưởng tr ực tiếp t ới các v ỉa
than:
+ Nếp lồi L1: Nằm ở giữa T.I và T.IA, nếp lồi này được quan sát rõ trên
bản đồ và mặt cắt. Trên bản đồ trục của nếp lồi L1 có phương Đông NamTây Bắc, nó làm ảnh hưởng trực tiếp tới các đứt gãy F8, F9, F12 ở cánh
Đông Bắc và một phần F7 ở cánh Tây Nam.
+ Nếp lồi L3: Không được quan sát rõ trên bản đồ. Trên mặt cắt T.II,
A
T.II nếp lồi có trục nghiêng về phía Bắc trùng với đứt gãy F400 và làm ảnh
hưởng tới tất cả các vỉa than từ V3 - V9.
+ Nếp lõm L2: Nằm ở phía Tây T.I A được quan sát rõ trên bản đồ và
mặt cắt. trục của nó có phương Đông Nam - Tây Bắc có xu h ướng nghiêng
về Đông Bắc với độ dốc 600 - 700.
+ Nếp lõm H3: Nằm ở giữa tuyến III và tuyến Ia, phát tri ển theo
hướng Đông Bắc - Tây Nam, mặt trượt nghiêng về phía Đông Nam đ ộ d ốc
450 ÷ 500, hai cánh tương đối thoải
+ Nếp lõm H6: Được báo cáo thăm dò sơ bộ trữ lượng than ph ần lò
giếng - 350m (1978) xác định, xuất phát từ phía Tây Bắc tuy ến VI, phát
triển theo hướng Đông Bắc tới đứt gãy F400, độ dốc 70 0÷ 800, hai cánh

thoải 200÷ 300.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

7


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Ngoài các nếp uốn được miêu tả ở trên trong khu mỏ còn tồn tại m ột
số các
nếp uốn nhỏ làm thay đổi cục bộ đường ph ương c ủa các v ỉa than nh ưng
không làm
ảnh hưởng nhiều tới trữ lượng của các vỉa than.
I.2.2. Cấu tạo các vỉa than
Địa tầng chứa than của khoáng sàng than Nam Mẫu ch ứa 12 v ỉa than
từ V.1, V.2, V.3, V.4, V.5, V.6, V.6A, V.7T, V.7, V.8, V.9, V.10 ở m ức lò b ằng xuyên
vỉa hiện nay đã bắt gặp tương đối chắc chắn các vỉa này ở mặt c ắt T.II A.
Trên bản đồ lộ vỉa 2 xuất hiện về phần phía Bắc của tuyến IIA và II, ngoài
ra theo kết quả khoan thăm dò bổ sung lỗ khoan LK.NM8 tại m ặt c ắt T.BB’
đã bắt gặp được các vỉa V.1 (chiều dày 4.51m) và V.2 (chiều dày 1.5m)... Qua
tổng hợp tài liệu các báo cáo địa chất trước đây kết h ợp v ới tài li ệu đã và
đang khai thác các vỉa V.1, V.2 và V.10 có chiều dày mỏng, duytrì không liên
tục theo đường phương và hướng dốc do đó ít có giá tr ị công nghi ệp nên
không đưa vào tính tài nguyên và trữ lượng. Các vỉa đ ược tham gia tính tr ữ
lượng trong báo cáo này gồm: V.3, V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7, V.7T, V.8, V.9 (09 v ỉa
than). Đặc các vỉa than và khoáng sàng than Nam Mẫu như sau:
- Vỉa 3: Theo đường phương vỉa duy trì tương đối liên tục trên bản đồ
theo hướng dốc vỉa bị vát mỏng ở khu vực T.IA. Vỉa 3 có 48 công trình c ắt

vỉa trong đó có 35 công trình khoan cắt qua vỉa, 11 hào, 1 gi ếng và m ột lò
xuyên vỉa mức +125. Vách, trụ vỉa thường là các sét kết, bột kết đôi khi tr ụ
vỉa là đá bột kết hạt thô hay cát kết hạt nhỏ. Vỉa có t ừ 0 đ ến 13 l ớp, chi ều
dày lớp kẹp từ 0.00m đến 2.78m, trung bình 0.46m. Chiều dày vỉa thay đổi
từ 0.25m - 9.47m, trung bình: 3.01m. Chiều dày riêng than của v ỉa thay đ ổi
từ 0.25m (LK.123) ÷ 9.47m (H.8A-4), trung bình 1.75m. Hệ số chứa than
trung bình 88%. Vỉa 3 thuộc loại vỉa mỏng đến trung bình, c ấu t ạo ph ức
tạp
- Vỉa 4: Duy trì tương đối ổn định cả đường phương và hướng dốc.
Vách, trụ vỉa thường là đá hạt thô là cát kết hoặc sạn kết h ạt nh ỏ. V ỉa 4 có
69 công trình gặp vỉa trong đó có 52 công trình khoan g ặp đ ược v ỉa, 11
công trình hào giếng và 4 công trình lò. Vỉa 4 từ 0 ÷ 17 lớp kẹp, chiều dày
lớp kẹp thay đổi từ 0m đến 3.41m, trung bình 0.42m. Chi ều dày v ỉa t ừ
0.39m đến 15.44m, trung bình 3.21m. Chiều dày riêng than t ừ
0.39m(LK.126) ÷ 14.36m(LK.78), trung bình 2.79m. Hệ số chứa than trung
bình 90%. Vỉa 4 có chiều dày trung bình, cấu tạo ph ức tạp.
- Vỉa5: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng d ốc v ỉa. Vách
thường là đá hạt thô, trụ thường là sét kết hoặc bột kết. Chi ều dày v ỉa thay
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

8


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

đổi từ 0.59m ÷ 13.88m, trung bình 4.98m. Chiều dày riêng than từ 0.59m
(LK.127)÷ 13.79m (LK.78) và trung bình là 4.63m. Vỉa 5 có t ừ 0 ÷ 18 lớp
kẹp, trung bình 3 lớp kẹp. Chiều dày lớp kẹp thay đổi t ừ 0.0m ÷ 2.24m

(LK.35), trung bình 0.35m. Vỉa 5 có 84 công trình gặp v ỉa, trong đó có 61
công trình khoan, 16 công trình hào giếng và hệ th ống lò xuyên và d ọc v ỉa.
Hệ số chứa than trung bình 93%. Vỉa 5 thuộc loại vỉa có chiều dày t ừ trung
bình đến dày, cấu tạo rất vỉa phức tạp.
- Vỉa6: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc. Vách tr ụ
vỉa thường là đá hạt nhỏ đến trung bình, khu vực t ừ T.II A - T.IIIA vách trụ là
đá hạt thô, sạn kết, cát kết. Vỉa 6 có nhiều lớp k ẹp từ 0 ÷ 15 lớp, chiều dày
lớp kẹp thay đổi từ 0.0m ÷ 2.41m (LK.76), trung bình 0.33m. Chiều dày vỉa
thay đổi từ 0.74m ÷ 13.71m, trung bình 5.39m. Chiều dày riêng than từ
0.74m(LK127) ÷ 13.20m (H.VIa-6) và trung bình là 5.06 m. Hệ số ch ứa than
trung bình 94%. Vỉa 6 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình đ ến dày. V ỉa 6
có 77 công trình gặp vỉa trong đó có 62 công trình khoan và 15 công trình
hào lò giếng.
- Vỉa6a: Duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc. Đất đá
vách trụ vỉa là đá hạt thô như cát kết, sạn kết hạt nh ỏ. V ỉa 6a có 84 công
trình gặp vỉa, trong đó có 67 công trình khoan và 17 công trình hào lò gi ếng.
Vỉa 6a có từ 0 ÷ 8 lớp, trung bình 2 lớp. Chiều dày lớp kép t ừ 0.00 ÷
4.72m(LK76), trung bình 0.75m. Chiều dày vỉa thay đổi t ừ 0.53m ÷ 14.85m,
trung bình 4.2m. Chiều dày riêng than từ 0.53m (G.VIIa-6a) ÷ 14.63m
(LK.128A) và trung bình là 3.70m. Hệ số chứa than trung bình 91%. V ỉa 6a
thuộc loại vỉa có cấu tạo rất phức tạp.
- Vỉa7T: Phân bố từ T.IA - T.VIII (nằm gần sát với trụ V.7) đá vách và
trụ là đá hạt nhỏ sét kết, bột kết. Vỉa 7T có 35 công trình khoan g ặp v ỉa.
Vỉa7T có từ 0 đến 5 lớp kẹp, trung bình 1 lớp. Chiều dày lớp kẹp từ 0.00 ÷
1.35m(LK19), trung bình 0.25m. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ
1.01m(LK10) ÷ 5.89m(LK.141), trung bình 2.84m. Chiều dày riêng than t ừ
0.93m(LK12A) ÷ 5.45m (LK141), trung bình là 2.59m. Hệ số chứa than
trung bình 92%. Vỉa7T thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình, c ấu t ạo
tương đối phức tạp.
- Vỉa7: Duy trì liên tục toàn khu mỏ. Vỉa 7 đang được khai thác h ầm lò m ức

từ lộ vỉa đến mức +50 và thiết kế khai từ mức +50 đến m ức -50. V ỉa 7 có 88
công trình gặp vỉa, trong đó có 71 công trình khoan và 17 đi ểm lò. V ỉa 7 có
từ 0 ÷ 12 lớp, trung bình 2 lớp. Chiều dày lớp kẹp từ 0.0 ÷ 5.31m(LK.126),
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

9


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

trung bình 0.59m. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0.64m(LK.16) ÷
18.52m(LK.9A), trung bình 6.22m. Chiều dày riêng than đổi t ừ
0.64m(LK.16) - 17.59m(LK.9A), trung bình là 5.64m. Hệ số ch ứa than trung
bình của vỉa 93%. Vỉa7 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp.
- Vỉa 8: Duy trì liên tục toàn khu mỏ. Vỉa 8 đang được khai thác hầm lò
mức từ lộ vỉa đến mức +50 và thiết kế khai từ mức +50 đến mức -50. Vỉa 8
có 87 công trình gặp vỉa 8 trong đó có 68 công trình khoan g ặp v ỉa và 19
hào lò giếng. Vách trụ vỉa chủ yếu là đá hạt trung bình đến nh ỏ bột kết, cát
kết. Vỉa 8 có từ 0 ÷ 4 lớp kẹp, trung bình 1 lớp. Chiều dày lớp kẹp t ừ 0.00 ÷
5.25m(LK.TT5), trung bình 0.21m. Chiều dày toàn v ỉa thay đổi t ừ
0.16m(LK94) ÷ 10.24m(LK.NM8), trung bình là 2.19m. Chiều dày riêng than
từ 0.16m(LK94) ÷ 8.88m(LK.NM.8), trung bình là 1.98m. Hệ số chứa than
của Vỉa 8 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình, cấu tạo tương đối đ ơn
giản.
- Vỉa 9: Duy trì tương đối liên tục toàn khoáng sàng. Vỉa 9 đang đ ược
khai thác hầm lò mức từ lộ vỉa đến mức +50 và thiết kế khai t ừ m ức +50
đến mức -50. Vỉa 9 có 68 công trình cắt vỉa trong đó 62 công trình khoan và
7 hào lò giếng. Vỉa 9 có từ 0 ÷ 6 lớp, trung bình 1 lớp. Chiều dày lớp kẹp từ

0.0m ÷ 6.13m(LK.NM5), trung bình 0.32m. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ
0.13m(LK.95) ÷ 9.96m(LK.NM5), trung bình 2.10m. Chiều dày riêng than t ừ
0.13m() ÷4.77m(LK.NM6), trung bình là 1.77m. Hệ số chứa than đạt 91%.
Vỉa 9 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình, cấu tạo ph ức tạp
I.2.3. Phẩm chất than.
Than của mỏ than Nam Mẫu có nhãn hiệu antraxit, độ tro của các v ỉa
than có chiều hướng tăng dần theo chiều sâu. Than có t ỷ tr ọng cao, t ỷ l ệ
than cám lớn, nhiệt lượng cao thuộc loại khó tuy ển
a. Tính chất cơ lý và thạch học của than
Than chủ yếu là than ánh, màu đen, sắc xám vàng, cấu tạo khối v ới
kiến trúc đồng nhất. Các loại than nửa ánh, ánh mờ than th ường g ặp ở
dạng dải mỏng, thấu kính nhỏ, có kiến trúc không đồng nhất, dạng h ạt
cấu tạo dạng dải, màu đen hoặc hơi xám, vết vỡ gồ ghề không bằng ph ẳng.
Than có chứa khoáng vật pyrit, siđerit và một ít thạch anh.
b. Thành phần hóa học của than
Thành phần nguyên tố chủ yếu của than được trình bày trong bảng I-1
Bảng I-1 Thành phần hóa học chủ yếu của than
Hàm lượng phân tích %
Nguyên tố
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

10


Đồ án tốt nghiệp
Ck
Hk

Nk
Ok

L ớp khai thác G-K57
52,57
0,79
0,14
0,07

92,08
2. 99
1,51
21,06

78,69
1,52
0,70
2,36

Các tính chất hoá học chủ yếu của than
- Độ ẩm (Wpt): Trị số độ ẩm phân tích thay đổi từ 3.13 ÷ 6.10%, trung bình
4.69%, trị số độ ẩm phân tích tương đối thấp, phù h ợp than biến ch ất cao.
- Độ tro (Ak ): Tất cả các vỉa than có độ tro tăng dần từ Tây sang Đông, sau
đó lại giảm dần từ tuyến Va ÷ II. Từ tuyến II ÷ I độ tro lại có xu hướng tăng
dần lên. Độ tro không kể độ làm bẩn thay đổi từ 5.75 ÷ 36.76%, trung bình
16.4%.A
- Chất bốc (Vk): Chất bốc than khu mỏ Nam Mẫu tương đối thấp, tương
ứng than biến chất cao, trị số chất bốc thay đổi từ 2.01 ÷ 9.95%, trung bình
3.92%.
- Lưu huỳnh ( Sch): Trị số lưu huỳnh thay đổi từ 0.34 ÷ 6.76%, trung bình

1.45%, hàm lượng lưu huỳnh tăng dần từ V.9 ÷V.3 và tăng dần từ Đông sang
Tây. Với mỗi vỉa hàm lượng lưu huỳnh khác nhau, các vỉa V.6, V.6a, V.6, V.7,
V.8, V.9 có hàm lượng lưu huỳnh thấp, các vỉa V.4, V.5 có hàm l ượng trung
bình, vỉa V.3 là vỉa có hàm lượng lưu huỳnh cao.
- Phốt pho ( P ): trị số thay đổi từ 0.0007 ÷ 0.10%, trung bình 0.012%. Với
hàm lượng trên, khu mỏ than Nam Mẫu có hàm l ượng (P) th ấp so v ới yêu
cầu cho phép khi sử dụng than trong công nghiệp.
- Nhiệt lượng (Qk): Nhiệt lượng thay đổi từ 4.466 ÷ 8.027 kcalo/kg, trung
bình 6.815% kcalo/kg. Trong mỏ V.7 là vỉa có nhiệt lượng khô trung bình
cao nhất (7.020 kcalo/kg), vỉa 3 có nhiệt lượng khô trung bình th ấp nh ất
( 6.162 kcalo/kg).
I.2.4. Địa chất thủy văn
a. Nước mặt
Toàn bộ mỏ than Nam Mẫu không có khối lượng nước mặt lớn. Khu
mỏ có 2 hệ thống suối chính, suối than thùng chảy ra Lán Tháp r ồi ch ảy
vào suối Uông Bí. Suối Nam Mẫu chảy ra sông Trung L ương. Các su ối nhìn
chung hẹp, nông có lưu lượng ít nhất là về mùa khô. L ưu l ượng t ập trung
chủ yếu vào suối lớn Trung Lương, lưu lượng thay đổi t ừ 6.1l/s ÷ 18.000
l/s. Thành phần hoá học của nước th ường là Bicacbonat, clorua các lo ại,
hoặc Bicacbonat Clorua các loại.
b. Nước dưới đất
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

11


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Nước dưới đất tập trung ở các lớp trầm tích Đệ tứ, các tầng ch ứa than,
các khe nứt, các tầng trên than. Nước dưới đất có áp l ực c ục b ộ, nhi ều n ơi
mực thủy áp cao hơn mặt đất đến 5m. Nước mặt và n ước d ưới đ ất có quan
hệ thủy lực, nhưng quan hệ này không lớn. Hệ số thẩm thấu trung bình
0.033m/ng. Nước mang tính axit có trị số PH = 4.2 ÷ 5.6. Tổng độ khoáng
hoá M = 0.012 ÷0.394g/l có tên chung là Bicacbonat. Nước dưới đất và nước
trên mặt không có sự sai khác về thành phần hoá học.
I.2.5. Địa chất công trình
Có mặt trong địa tầng mỏ than Nam Mẫu chủ yếu là trầm tích T 3 – J1 và
lớp phủ Đệ tứ. Trầm tích Đệ tứ gồm cát, sét đá lăn, cuội sỏi kh ả năng bền
vững kém.
Trầm tích T3 - J1 gồm: cát kết, bột kết, sét kết, than, cuội và sạn kết. Chiều
dày nham thạch không ổn định có hiện tượng vót nhọn, th ấu kính theo cả
đường phương và hướng cắm. Các vỉa than có h ướng cắm ngược v ới h ướng
cắm địa hình.
Đặc tính của các loại nham thạch chủ yếu
- Sét kết có cấu tạo phân lớp mỏng, chiều dày từ 0.2 ÷ 0.5 m. Cường độ
kháng nén từ 110 ÷ 400 kg/cm2, trung bình 331 kg/cm2. Chiều dày địa tầng
sét kết trung bình 23m, chiếm 15% so với tổng chiều dày địa tầng mỏ.
- Bột kết có cấu tạo phân lớp, ít nứt nẻ, cường độ kháng nén trung bình
618 kg/cm2. Hệ số độ cứng bột kết và sét kết là 5.74. Chiều dày địa t ầng
bột kết trung bình 130m chiếm 42.69% so với tổng chiều dày đ ịa tầng m ỏ.
- Cát kết, sạn kết có cấu tạo phân lớp dày hoặc dạng kh ối, k ết c ấu r ắn
chắc, cường độ kháng nén trung bình 1.067 kg/m 2. Hệ số độ cứng cường
cát kết, sạn kết trung bình 10.67. Chiều dày địa tầng cát k ết, s ạn k ết trung
bình 112.36 m, chiếm 42.31% tổng chiều dày địa tầng m ỏ.
- Nham thạch trong khu mỏ thuộc loại đá cứng, n ứt nẻ ít. Các hi ện t ượng
địa chất vật lý có liên quan đến hoạt động n ước m ặt, n ước d ưới đát nh ư
sói mòn, sụt lún, cát chảy không xảy ra trong khu mỏ. Độ c ứng trung bình f
= 7.82, đất đá mỏ thuộc nhóm VIII.

I.2.6 Đặc điểm khí mỏ
Than của công ty than Nam Mẫu thuộc loại antraxit rắn chắc, ít l ỗ
hổng, nằm trong đới phong hóa vì vậy hàm lượng khí trong than th ấp.
Ngoài ra phần nông của các vỉa đã được khai thác lộ thiên và h ầm lò nên khí
Mêtan trong vỉa có thể tự do lưu thông với không khí bên ngoài nên l ượng
khí độc tồn tại trong vỉa không cao. Đối với th ực tế khai thác than h ầm lò
trong nhiều năm qua, trong khu Mỏ chưa xảy ra sự cố cháy nổ khí CH 4.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

12


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Các vỉa than và đá vây quanh có chứa khí cháy nổ và khí độc. Hàm
lượng trung bình khí cháy nổ (CH 4 + H2) có xu hướng giảm từ mức +125
đến mức ±0, sau đó tăng dần đến mức -200 và l ại gi ảm dần d ến m ức
-350 .Hàm lượng trung bình khí CO2 có xu hướng giảm từ mức +125
(0,807%) đến mức ±0 (0,220%), sau đó tăng dần đến m ức -200 (3,87%),
sau đó giảm dần đến mức -350 (0,110%)
Hàm lượng khí (H2 +
CH4)

Độ chứa khí (H2 + CH4)
của
khối
cháy
3

(cm /gkc)

LV ÷ +125

2,864

0,195

+125 ÷ ±0

2,250

0,230

±0 ÷ -200

4,010

0,250

-200 ÷ -350

0,180

0,270

Mức
(m)

cao

Căn cứ vào quy định phân loại mỏ theo cấp khí (Quy phạm kỹ thuật an
toàn trong các mỏ hầm lò than và diệp thạch TCN14.06.2006; Công văn s ố
2201/BCT-ATMT ngày 17/3/2009 của Bộ Công Th ương v ề việc đ ồng ý b ổ
sung căn cứ xếp loại mỏ theo độ chứa khí tự nhiên). Qua kết quả tính toán
các mẫu khí định lượng đã xác định độ chứa khí của kh ối cháy khí Mê tan
cao nhất chỉ bằng 0,75 cm3/GKC (LK.NM14). Hỗn hợp khí cháy nổ (CH4+H2)
độ chứa khí trung bình các vỉa cao nhất 0,315 cm 3/GKC (Vỉa 7). Độ chứa khí
tự nhiên của khí Mê tan trung bình cho toàn mỏ trung bình 0,11 cm 3/GKC.
Với các số liệu phân tích khí Mêtan năm 2009 c ủa công ty l ập đã đ ược B ộ
Công Nghiệp xếp mỏ có cấp khí CH 4 loại I về độ xuất khí CH4 tương đối
nhỏ hơn 5m3/tấn.ng-đêm (Công văn số: 924/QĐ-BCN ngày 22 tháng 3 năm
2009 Bộ Công Nghiệp).
I.2.7. Trữ lượng

Bảng I.3 Trữ lượng than khoáng sàng than Nam Mẫu từ lộ vỉa ÷ -350
Tầng
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

Trữ lượng các cấp
13


Đồ án tốt nghiệp

LV ÷ +125
+125
-350
LV ÷ -350

÷

L ớp khai thác G-K57
C1

C2

P

Σ

12.475.827

15.948.404

9.030

28.433.26
1

37.651.721

65.027.865

6.751.582

109.431.1
68

50.127.548

80.976.269

6.760.612

137.864.4
29

I.3. Kết luận
- Những vấn đề cần lưu ý trong quá trình thiết kế
+ Khai trường có đứt gãy F400 cắt ngang qua các v ỉa, chia các v ỉa
thành 2 phần nông và sâu. Vì vậy cần thiết kế một hệ th ống m ở v ỉa h ợp lý,
đồng thời cần có biện pháp thi công, gia cố h ợp lý đ ể đ ảm bảo an toàn và
tiết kiệm chi phí đào và bảo vệ.
+ Ngoài ra trong khu vực khai trường cũng có nhiều đứt gãy và các
uốn nếp nhỏ làm thay đổi cục bộ các vỉa than theo cả đường ph ương và c ả
đường hướng dốc. Do đó cần thiết kế một hệ thống khai thác h ợp lý đ ể
tiết kiệm chi phí khai thác và tổn thất than là nhỏ nhất.
- Những tài liệu địa chất cần bổ sung
+ Cần nghiên cứu và thăm dò bổ sung tài liệu về đứt gãy F400 và
F305 để có tài liệu thiết kế thi công cũng nh ư có biện pháp s ử lý cho h ệ
thống các đường lò đi qua đứt gãy.
+ Nghiên cứu thăm dò các vỉa than gần khu vực đ ứt gãy đ ể ph ục v ụ
cho việc tận thu than của từng vỉa.

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

14

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

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
Khai trường nằm cách thị xã Uông Bí 25 km về phía Tây Bắc, trong gi ới
hạn tọa độ :
X = 38. 500 ÷ 41. 000.
Y = 369. 300 ÷ 371. 300.
- Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài.
- Phía Nam là thôn Nam Mẫu.
- Phía Đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh.
- Phía Tây giáp khu bảo vệ di tích Yên T ử.
II. 1. 2. Kích thước khu vực thiết kế
- Chiều dài theo phương : 2,0 km.
- Chiều rộng khai trường : 2,0 km.
- Diện tích khai trường : 4,0 km2.
II.2 Tính trữ lượng
II.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối
Tài liệu cơ sở sử dụng tính trữ lượng:Trữ lượng Mỏ Nam Mẫu được tính
trên bản đồ tính trữ lượng các vỉa: V3, V4,V5, V6, V6.a,V7t, V7, V8, V9. Các m ặt
cắt tuyến ,bản đồ địa hình khu mỏ, các chỉ tiêu về chiều dầy và góc d ốc trung
bình của vỉa. Phương pháp tính trữ lượng: Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp
em sử dụng phương pháp tính trữ lượng: '' Trung bình đại số ''.
n

Z=

∑

Trong đó:
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

1

Svimtbiγ i, Tấn
15


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Z _ Trữ lượng trong biên giới khu mỏ, Tấn
mtb _ Chiều dầy trung bình của vỉa thứ i, m
γi_ Tỷ khối trung bình của vỉa than thứ i, T/m3
Svi _ Diện tích tính trữ lượng của vỉa thứ i, m 2
S vi = Li Bi
Li _ Chiều dài theo phương của vỉa thứ i, m
Bi _ Chiều dài theo hướng dốc của vỉa thứ i, m
Bảng 2.1. Trữ lượng địa chất mỏ Nam Mẫu

TT

1
2
3

4
5
6
7
8
9

Tên
vỉa

V9
V8
V7
V7t
V6a
V6
V5
V4
V3
Tổn
g

Chiều
dày
trung
bình
mtb(m)

Góc dốc
trung

bình
(độ)

2,1
2,19
5,4
2,84
4,2
5,39
4,98
3,21
3,01

30
32
30
30
29
31
30
32
30

Chiều dài
trung bình
theo
phương
Li (m)

Tỷ

trọng
than
γi

2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000

1,45
1,45
1,45
1,45
1,45
1,45
1,45
1,45
1,45

Trữ lượng
địachất
Zđc

5583600
6168096

17998200
8316000
9642402
14183769,6
16691400
8551224
7246800
109431168

II.2.2 Trữ lượng công nghiệp
Quá trình khai thác mỏ không thể lấy hết toàn bộ tr ữ l ượng trong
bảng cân đối (trữ lượng địa chất) lên mặt đất, do đó khi thi ết kế ph ải dùng
trữ lượng nhỏ hơn đó.
là trữ lượng công nghiệp.
ZCN = ZĐC.C, tấn
Trong đó: ZCN - Trữ lượng công nghiệp.
ZĐC - Trữ lượng địa chất
C - Hệ số khai thác, được tính như sau:
C = 1 - 0,01.Tch
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

16


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Tch = tt + tkt - Tổn thất chung.
tt - Tổn thất do để lại trụ than bảo vệ cạnh giếng mỏ, các đường lò mở

vỉa, dưới các sông, suối hồ, dưới các công trình trên m ặt c ần bảo v ệ, xung
quanh các đứt gãy địa chất…
tkt - Tổn thất khai thác, nó phụ thuộc vào việc lựa ch ọn hệ th ống khai
thác, Phương pháp khấu than, mất mát do để lại trụ bảo vệ cạnh đ ường lò
chuẩn bị, giữa các buồng khấu, cột khấu, để lại than ở phía vách và trụ v ỉa,
nằm lại ở các chân vì chống, dưới các thiết bị v ận tải, m ất mát trong quá
trình vận tải dưới ngầm và trên mặt đất…
Các vỉa than trong khu vực thiết kế có chiều dày trung bình đ ến dày,
góc dốc trung bỡnh 240 thuộc nhóm các vỉa dốc nghiêng, nên sơ bộ chọn t t
= 2%,tkt = 12%
Tch = 2% + 12% = 14%
C = 1 - 0,01.14% = 0,86
Vậy trữ lượng công nghiệp: ZCN = 109.431.168*0,86 = 94.110.804 tấn.
II.3 Sản lượng và tuổi mỏ
II.3.1 Sản lượng mỏ
Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:
- Độ tin cậy của tài liệu địa chất được cung cấp.
- Thực tế sản xuất của mỏ trong quá trình thực tập.
- Các thiết kế cải tạo mở rộng mỏ đã được tiến hành.
- Khả năng cơ khí hóa lò chợ, tăng sản lượng hàng năm cao.
- Nhiệm vụ thiết kế được giao.
Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là:
Am = 2,1 triệu tấn/năm.
II.3.2 Tuổi mỏ
Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng c ủa mỏ.
Tt =

Z CN
Am

, năm
Trong đó: Tt - Tuổi mỏ tính toán, năm.
Am - Sản lượng năm của mỏ, tấn/năm
94110804 / 2100000 = 44,8 năm
Tuy nhiên khi tính thời gian tồn tại của mỏ ta phải tính đ ến cả th ời
gian xây dung mỏ và khấu vét đóng cửa mỏ. Vì thế nên thời gian tồn tại
thực tế của mỏ được xác định như sau:
Tth = Tt + T1 + T2, năm
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

17


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Trong đó: Tt - Tuổi mỏ tính toán.
t1 - Thời gian xây dựng mỏ, T1 = 3 năm.
t2 - Thời gian khấu vét, T2 = 2 năm.
Tth = 44,8 + 3 + 2 = 50 năm
II.4. Chế độ làm việc của mỏ
II.4.1.Bộ phận lao động trực tiếp
- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày
- Số ngày làm việc trong 1 tháng là 25 ngày
- Số ca làm việc trong ngày là 3 ca
- Số giờ làm việc trong 1 ca là 8h
- Bộ phận lao động trực tiếp làm việc các ca theo bảng
- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút
- Thời gian giao ca là 30 phút.

B ảng II-1: S ơ đ ồ đ ổi ca

Ca lµm viÖc

Thø 7

Chñ NhËt

Thø 2

Sè giê nghØ

I

(Tæ1)

(Tæ2)

32

II

(Tæ2)

(Tæ3)

32

III

(Tæ3)

(Tæ1)

56

B ảng II-2: Th ời gian làm vi ệc theo mùa
Ca

Mùa

Hè
Đông
Ca
I
6h30’÷ 14h30’
7h ÷ 15h
II
14h30’÷22h30’
15h ÷ 23h
22222h30đâsd222222h
III
22h30’÷ 6h30’
23h ÷ 7h
II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp
1. Đối với khối hành chính sự nghiệp
- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày
- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày
- Số giờ làm việc trong ngày là 8h
- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính.

2. Đối với công nhân làm việc ở những nơi như: trạm điện, thông gió,
cứu hoả, bảo vệ, thì làm việc liên tục 365 ngày và tr ực 24/24 gi ờ.
Để đảm bảo cho công nhân có số giờ nghỉ cao nh ất để phục h ồi s ức
khoẻ sau mỗi giờ làm việc mỏ thực hiện chể độ đổi ca nghịch.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

18


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

II.5 Phân chia ruộng mỏ
Với nhiệm vụ thiết kế Mở vỉa và khai thác Mỏ than Nam Mẫu từ +125 ÷
-350, trên cơ sở các mặt cắt địa chất và đặc điểm địa hình. Ru ộng m ỏ có
thể được chia thành 6 tầng với chiều cao mỗi tầng là 80m, tầng cuối có
chiều cao là 75m. Cụ thể là:
Tầng 1: +125 ÷ +45
Tầng 2: +45 ÷ -35
Tầng 3: -35 ÷ -115
Tầng 4: -115 ÷ -195
Tầng 5: -195 ÷ -275
Tầng 6: -275 ÷ -350
II.6 Mở vỉa
II.6.1. Khái quát chung
1. Khái quát chung
Mở vỉa khoáng sàng hay ruộng mỏ là việc đào các đường lò từ m ắt đ ất
đến các vỉa khoáng sàng có ích nằm trong lòng đất, và t ừ các đ ường lò đó
đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị đ ể tiến hành các công

tác mỏ.
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa r ất l ớn
đối với nền kinh tế quốc dân, nó quyết định th ời gian, quy mô v ốn đ ầu t ư
xây dựng cơ bản, công nghệ khai thác, mức độ cơ giới hoá…
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến công tác mở vỉa
*Những yếu tố về địa chất mỏ
Những yếu tố về địa chất mỏ bao gồm: Trữ lượng mỏ, số lượng vỉa và
tổng chiều dày các vỉa trong ruộng mỏ, khoảng cách gi ữa các vỉa, chiều dày
và góc dốc của vỉa, tính chất cơ lý của đất đá xung quanh vỉa, đi ều ki ện đ ịa
chất thuỷ văn và địa chất công trình, mức độ phá huỷ của khoáng sàng,
mức độ chứa khí, độ sâu khai thác, điều kiện địa hình và hệ th ống giao
thông vận tải, ănh hưởng của khai thác đến môi trường xung quanh…
*ảnh hưởng của những yếu tố kỹ thuật
Những yếu tố kỹ thuật bao gồm: Sản lượng mỏ, tuổi m ỏ, kích th ước
ruộng mỏ, trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, ch ất l ượng
than,…
*Những điều yếu tố về địa chất và kỹ thuật đã được trình bày ở các
phần trên. Từ đó ta có thể đưa ra nhận xét như sau:
- Bề mặt địa hình là núi cao nhưng tương đối thoải và có nhiều m ặt
bằng có thể làm sân công nghiệp.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

19


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

- Khoáng sàng Nam Mẫu có điều kiện địa chất công trình ph ức tạp đất

đá trầm tích không đồng nhất cả về đường phương và hướng dốc.
- Trong quá trình khai thác hiện tượng bùng nền ít xảy ra. Song cần l ưu
ý các đường lò phải thoát nước, chống, chèn lò th ật tốt nhằm đảm bảo an
toàn.
- Điều kiện địa chất thủy văn tương đối ổn định.
- Mức độ nghiên cứu khí ở mỏ than Nam Mẫu chưa đủ mật độ mẫu để
đánh giá sự thay đổi độ chứa khí của các vỉa than theo đ ường ph ương và
hướng cắm của vỉa.
- Khi có điều kiện cần có phương án chi ti ết cho vi ệc nghiên c ứu khí
mỏ cho vùng than này.
- Những vị trí khai thác có nhiều khả năng xảy ra cháy n ổ nh ư n ơi giao
nhau giữa lò chợ với thượng thông gió... Cần được thông gió tốt tr ước khi đi
vào sản xuất than.
- Các vỉa than trong ruộng mỏ có chiều dày và góc dốc tương đối thuận
lợi cho việc áp dụng cơ khí hóa khai thác để tăng sản lượng. Do v ậy c ần
chú ý tới việc chia tầng, chia khu khai thác để thuận l ợi cho vi ệc áp d ụng
công nghệ cơ khí hóa tăng sản lượng.
II.6.2. Các phương án mở vỉa
Sau khi nghiên cứu các tài liệu địa chất được cung cấp và qua khảo sát
bề mặt địa hình thực tế của khu vực thiết kế. Em xin đề xuất các ph ương
án mở vỉa cho khu vực thiết kế như sau:
Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa
từng tầng.
Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa t ừng
tầng.
II.6.3. Trình bày các phương án
II.6.3. 1. Chọn vị trí mặt bằng cửa giếng
Mặt bằng cửa giếng được xác định trên cơ sở:
- Dự kiến phương án khai thông
- Điều kiện địa chất của các vỉa than trong khai trường

- Hiện trạng các cửa lò khai thông tầng lò bằng
- Mặt bằng cửa giếng phải được bố trí tại khu vực thuận l ợi cho việc
vận chuyển than và vật liệu trong quá trình sản xuất.
- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp n ước và th ải nước.
- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ trợ và các công trình
phục vụ sản xuất.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

20


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

- Đền bù giải phóng mặt bằng là nhỏ nhất và mức độ ảnh hưởng đến
khu di tích chùa Yên Tử là nhỏ nhất.
- Tận dụng tối đa các công trình hiện có.
Sau khi phân tích các điều kiện theo cơ sở nêu trên, ta xác định đ ược v ị
trí mặt bằng cửa giếng nghiêng như sau:
Tọa độ
Tên công trình

X

Y

Z

Giếng nghiêng chính

38 456

370 179

+125

Giếng nghiêng phụ

38 426

370 205

+125

II.6.3.2. Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết h ợp với xuyên v ỉa
từng tầng
Sơ đồ mở vỉa (Hình vẽ II-1)
Mặt bằng cửa giếng được xác định trên cơ sở:
- Dự kiến phương án khai thông
- Điều kiện địa chất của các vỉa than trong khai trường
- Hiện trạng các cửa lò khai thông tầng lò bằng
- Mặt bằng cửa giếng phải được bố trí tại khu vực thuận lợi cho việc v ận
chuyển than và vật liệu trong quá trình sản xuất.
- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp nước và thải n ước.
- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ tr ợ và các công trình ph ục
vụ sản xuất.
- Đền bù giải phóng mặt bằng là nhỏ nhất và mức độ ảnh hưởng đến khu di
tích chùa Yên Tử là nhỏ nhất.
- Tận dụng tối đa các công trình hiện có.

Sau khi phân tích các điều kiện theo cơ sở nêu trên, ta xác đ ịnh đ ược v ị trí
mặt bằng cửa giếng nghiêng như sau:
Tọa độ giếng nghiêng chính
T ọa đ ộ gi ếng nghiêng ph ụ
X = 38 456
X = 38 426
Y = 370 179
Y = 370 205
Z = +125
Z = +125
Tại mặt bằng sân công nghiệp mức +125, ta tiến hành đào c ặp giếng
nghiêng với góc dốc αc = 160, αp = 240. Giếng chính có góc dốc αc = 160 được
lắp đặt hệ thống băng tải để vận chuyển đất đá và khoáng s ản. Gi ếng ph ụ
a.

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

21


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

có góc dốc αp = 240 được lắp đặt hệ thống trục tải để phục vụ nguyên vật
liệu.
Chiều dài của giếng được tính theo công thức:
H
L = sin α (m)

Trong đó:
H_ Chiều sâu thi ết kế, H = 475 (m)
α_ Góc nghiêng của giếng, αc = 160
αp = 240
Vậy thay số vào công thức (1) ta được:
475
sin160
Lc =
+10 = 1733 (m)

(1)

475
sin 24 0

LP =
+10 = 1178 (m)
Do phải thiết kể thêm hệ thống thoát nước… nên phải đào sâu 2 gi ếng
xuống.đồ án thiết kế Lc = 1733 m và Lp = 1178 m.
b. Thứ tự đào lò
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mức +125/+45. T ừ m ặt b ằng
sân công nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng nghiêng xuống m ức
+45 và lò xuyên vỉa +125 đến gặp các vỉa than. Giếng nghiêng chính đ ược đào
với góc dốc là =160, và giếng nghiêng phụ được đào với góc dốc là 240.
Từ mức + 55 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đ ường lò
như: Sân ga, hầm trạm, các đường lò xuyên vỉa , từ xuyên vỉa đào các đ ường
lò dọc vỉa vận tải + 45 về hai cánh tới biên giới mỏ. Song song v ới quá trình
đó thì từ lò bằng xuyên vỉa +125 cũng đào các đ ường lò d ọc v ỉa thông gió
+125 về hai cánh tới biên giới mỏ. Đào lò th ượng cắt t ạo thành lò ch ợ
chuẩn bị cho quá trình khai thác.

- Giai đoạn II:Mở vỉa bằng giếng nghiêng từ +45/-35. Từ giới hạn mức + 45
của cặp giếng, tiến hành đào tiếp xuống -35. Giếng chính được đào sâu
hơn, tại mức -35 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào h ệ th ống đ ường
lò như: sân ga, hầm trạm , đường lò xuyên vỉa, lò dọc v ỉa và th ượng cắt nh ư
giai đoạn I (mức +45/-35 chỉ tiến hành khai thác khi mức +45/+125 đã vào
giai đoạn khấu vét).
Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương t ự nh ư giai
đoạn II.
c. Sơ đồ vận tải
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

22


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa v ận
tải. Từ đây than được chuyển qua các lò xuyên vỉa v ận tải rồi t ập chung ở
sân giếng, dùng băng tải chuyển lên mặt đất.
d. Sơ đồ thông gió
Gió sạch đi từ giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải theo các lò
dọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ. Gió bẩn t ừ các lò ch ợ theo các lò
dọc vỉa thông gió qua các lò xuyên vỉa thông gió ra giếng ph ụ th ụng giú r ồi
lờn mặt đất,
Riờng tầng 1 gió từ của lò dọc vỉa khai thác đi qua lò ch ợ, qua lò d ọc v ỉa
thông gió rồi qua giếng gió +125 lên mặt bằng.
e. Sơ đồ thoát nước
Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh

nước chảy vào hầm chứa nước ở các mức. Tại đây bố trí hầm b ơm ch ứa
nước, đưa nước theo đường ống dẫn lên mặt bằng giếng nghiêng phụ m ức
+125.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II-3: Khối lượng đào lò phương án I
STT
Tên đường lò
Khối
Tiết
Loại vì
Ghi chú
2
lượng(
diện(m
chống
m)
)
1
Giếng nghiêng
1733
24
BTCT
chính
2
Giếng nghiêng
1178
24
BTCT
phụ
3

Xuyên vỉa
1730
23
SVP-27
+125
4
Xuyên vỉa +45
1618
23
SVP-27
5
Xuyên vỉa -35
1437
23
SVP-27
6
Xuyên vỉa 115
1353
23
SVP-27
7
Xuyên vỉa -195
1178
23
SVP-27
8
Xuyên vỉa -275
1076
23
SVP-27

9
Xuyên vỉa -350
926
23
SVP-27
II.6.3. 3. Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên v ỉa
từng tầng.
a, Sơ đồ mở vỉa (Hình II-2).
b, Thứ tự đào lò.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

23


Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng đứng cho mức +125/+45, Từ m ặt bằng sân
công nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng đứng xuống m ức +45 và
lò bằng xuyên vỉa +125 đến gặp các vỉa than.
Từ mức + 45 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ th ống đ ường
lò như: Sân ga, hầm trạm, các đường lò xuyên vỉa , từ xuyên vỉa đào các
đường lò dọc vỉa vận tải + 45 về hai cánh tới biên giới mỏ, Song song v ới
quá trình đó thì từ lò bằng xuyên vỉa +125 cũng đào các đ ường lò d ọc v ỉa
thông gió +125 về hai cánh tới biên giới mỏ, Đào lò thượng cắt tạo thành lò
chợ chuẩn bị cho quá trình khai thác.
- Giai đoạn II: Mở vỉa bằng giếng đứng từ +45/-35, Từ giới hạn mức + 45
của cặp giếng, tiến hành đào tiếp xuống - 35, Tại m ức -35 đào lò n ối hai
giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: sân ga, h ầm tr ạm , đ ường

lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa và thượng cắt như giai đoạn I (m ức +45/-35 ch ỉ ti ến
hành khai thác khi mức +125/+45 đã vào giai đoạn khấu vét),
Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự nh ư giai đoạn II.
c, Sơ đồ vận tải.
Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa v ận
tải, Từ đây than được chuyển qua các lò xuyên vỉa v ận tải rồi t ập chung ở
sân giếng, ở đây than được hệ thống trục tải trục lên mặt đất.
d, Sơ đồ thông gió.
Gió sạch đi từ giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải theo các lò
dọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ, Gió bẩn t ừ các lò ch ợ theo các lò
dọc vỉa thông gió qua các lò xuyên vỉa thông gió ra ngoài mặt b ằng theo lò
xuyên vỉa thông gió, qua giếng phụ đi ra ngoài.
e, Sơ đồ thoát nước.
Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh n ước
chảy vào hầm chứa nước ở các mức, Tại đây bố trí hầm b ơm ch ứa n ước,
đưa nước theo đường ống dẫn lên mặt đất.
f, Các thông số mở vỉa.
Bảng II-4: Khối lượng đào lò phương án II
STT

Tên đường lò

1

Giếng đứng
chính
Giếng đứng
phụ

2

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

Khối
lượng(
m)
485

Tiết
diện(m2
)
18

Loại vì
chống

485

18

BTCT

24

BTCT

Ghi chú


Đồ án tốt nghiệp

3
4
5
6
7
8
9

Xuyên vỉa
+125
Xuyên vỉa +45
Xuyên vỉa -35
Xuyên vỉa 115
Xuyên vỉa -195
Xuyên vỉa -275
Xuyên vỉa -350

L ớp khai thác G-K57
1620

23

SVP-27

1720
1663
1708
1739
1729
1740

23
23
23
23
23
23

SVP-27
SVP-27
SVP-27
SVP-27
SVP-27
SVP-27

II.6.4. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các ph ương án mở v ỉa
- Chi phí đầu tư ban đầu cho
- Chiều dài lớn.
mở vỉa và trang thiết bị mặt
1.Phương mỏ không lớn.
- Sức cản đường lò giếng
án I.
nghiêng lớn hơn so với giếng
- Nhanh đưa mỏ vào sản xuất. đứng.
- Sơ đồ vận chuyển khoáng - Chi phí thoát nước lớn.
sản, đất đá, và vật liệu đơn
- Chi phí bảo vệ lớn .
giản.
- Có khả năng đáp ứng nhu
cầu cần tăng sản lượng khi

cần thiết.
- Khả năng cơ giới hóa cao.
- Thi công đơn giản không cần
các thiết bị chuyên dùng
- Đơn giá đào lò rẻ
- Tổn thất than nhỏ
- Khối lượng đào lò xuyên vỉa
nhỏ .

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

25