Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác cụm vỉa than V.13, V.14, V.15, V.16 từ mức 0 đến 300 khu Trung tâm mỏ than Ngã Hai Công ty TNHH một thành viên than Quang Hanh với công suất 1.500.000 tấnnăm. Phần chuyên đề: Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý

ỏn tt nghip
cht

Trng i hc M - a

1

Mở đầu
Trong công cuộc "Công nghiệp hoá - hiện đại hoá" theo đờng 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 lợng quốc gia trong những năm
gần đây, than chiếm tỷ lệ từ 45 ữ 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 lợng than nằm ở độ sâu là rất lớn
và hầu nh cha đợc khai thác. Việc khai thác than bằng phơng
pháp lộ thiên đang chuyển sang giai đoạn kết thúc. Do vậy, áp
dụng công nghệ khai thác bằng phơng pháp hầm lò cho các
vỉa nằm dới 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 phơng án hợp lý
góp phần tăng năng suất lao động, tăng sản lợng 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 đc Bộ
môn khai thác hầm lò giao đề tài tốt nghiệp với nội dung sau:
Phần chung:
Thiết kế mở vỉa và khai th¸c cơm vØa than V.13,
V.14, V.15, V.16 tõ møc ±0 đến -300 khu Trung tâm mỏ
than Ngà Hai - Công ty TNHH một thành viên than Quang
Hanh với công suất 1.500.000 tấn/năm.

Phần chuyên đề:
Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho lò chợ vỉa
V.13.
Trong thời gian làm đồ án, với sự giúp đỡ và hớng dẫn tận
tình của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là ThS. Đặng
Quang Hưng, cïng ý kiÕn tham gia gãp ý cđa c¸c bạn đồng
môn, đến nay bản đồ án đà hoàn thành.
Do kiến thức và kinh nghiệm thực tế cha nhiều, đồ án
không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận đợc
những ý kiến đóng góp xây dựng của các thầy và các bạn để
kiến thức của em ngày càng đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trờng ĐH Mỏ
- Địa Chất, các bạn đồng môn và những ngời đà giúp em hoàn
thành bản đồ án này!
SINH VIấN
SV: Nguyn Thiờn Cng

1

Lp: Khai thỏc H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

2

Ngun Thiªn Cêng

CHƯƠNG I:
ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
I.1 - ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
I.1.1 - Điều kiện địa lý
Địa lý của vùng mỏ
Khu mỏ Đông Ngã Hai thuộc xã Dương Huy - Cẩm Phả - Quảng Ninh.
Phía Bắc giáp xã Hịa Bình, phía Đơng 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 Hịn Gai 30km về phía Đơng Bắc. Khu mỏ có diện
tích 17,2 km2.
Toạ độ địa lý:
210 00'46'' đến
210 03'46'' Vĩ độ Bắc
107010'37'' đến 107014'58''
Kinh độ Đông
2. Sơng ngịi
Mỏ Đơng Ngã Hai có suối Ngã Hai chảy từ trung tâm mỏ qua phía Đơng
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 cịn có một số suối và
khe suối có lưu vực nhỏ, chảy về hướng Tây, Tây Bắc và đổ tiếp ra sơng Diễn
Vọng.
1.

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.
3.

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 - Đơng dọc theo rìa Bắc từ Hồnh
Bồ đến Mơng 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 tơng. Phía Tây có sơng Diễn
Vọng bắt nguồn từ Vũ Oai (Hồnh Bồ) chảy qua khu mỏ đổ ra vịnh Quốc Bê
(Hồng Gai). Phía Đơng 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 Ơng. Nhìn chung
4.

SV: Nguyễn Thiên Cường

2

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

3

hệ thống giao thơng khá thuận lợi cho q trình thăm dị, khai thác và sinh hoạt
của nhân dân trong vùng.
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.
5.

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
Dân cư
Khu mỏ nằm trên địa bàn hành chính hai thơn: thơn 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 cơng 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 thơng, cơ sở dịch vụ...đã hình thành
và phát triển phục vụ tốt cho công tác mỏ.
1.

Các thiết bị có thể mua và sửa chữa tại các nhà máy Trung tâm Cẩm Phả,
cơ khí Động Lực, và Cơng ty điện mỏ...
Chính trị
Là vùng có truyền thống cách mạng, an ninh và chính trị ổn định. Cán bộ
cơng nhân viên đều có lập trường, tư tưởng rõ ràng có trình độ văn hố tương
đối cao. Ở trong mỏ hầu như khơng có các tệ nạn xã hội (nghiện hút, cờ bạc,
rượu chè,).
3.

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 - Đơng 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 - Đơng
Bắc, độ ẩm trung bình từ 30 ÷ 40%, nhiệt độ trung bình từ 15 ÷ 180C.
Hàng năm có gió mùa Đơng 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.
SV: Nguyễn Thiên Cường

3

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

4

I.1.4 - Q trình thăm dị và các khai thác khu mỏ
1. Q trình thăm dị
Khống sàng mỏ Đơng Ngã Hai đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm
thăm dị, tiêu biểu có các giai đoạn chính sau:

- 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 Đông Ngã Hai đã có cơng 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 mơ nhỏ, cịn lại chủ yếu là dân khai thác
tự do bằng hầm lị thuộc phần nơng 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 Đơng Ngã Hai có 3 đơn vị chính được giao quản lý khai thác
than:
- Phần Đơng Bắc Ngã Hai do Xí nghiệp than Khe Tam thuộc Cơng ty
than Hạ Long quản lý, bảo vệ và tổ chức thăm dị khai thác.
- Phần Tây Bắc và Đơng Nam khu mỏ do Xí nghiệp 148 thuộc Cơng ty
Đơng 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.

SV: Nguyễn Thiên Cường

4

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp

chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

5

- Phần Trung tâm do Công ty Địa chất & Khai thác khống sản nay là
Cơng ty than Quang Hanh quản lý, thăm dò và khai thác.
3. Định hướng tương lai
Để duy trì cơng suất mỏ theo quy hoạch phát triển ngành than, Công ty
Than Quang Hanh đang tiếp tục triển khai thiết kế và đầu tư khai thác tầng dưới
mức -50 (từ mức -175m ÷ -50m với cơng suất thiết kế 1.500.000 tấn/năm).

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.
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 Đơng Ngã Hai có tuổi T3n-r. Phía Bắc có quan hệ bất chỉnh
hợp kiến tạo nên địa tầng có tuổi Đêvơn 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 Đơng 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 khơng hồn chỉnh. Bao gồm: Nếp lồi khối Bắc, nếp lồi Trung tâm, nếp lõm
khối Bắc, nếp lõm Tây Bắc, nếp lõm khối Nam.
SV: Nguyễn Thiên Cường

5

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

6

Ngoài các nếp lồi, nếp lõm chính cịn 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.
Cấu tạo đất đá
Nham thạch và các đá trầm tích có cỡ hạt từ thơ (cuội kết, sạn kết), trung
bình (cát kết, bột kết) đến hạt mịn (sét kết, sét than) và các vỉa than.
4.

a, Sạn kết: Tỷ lệ khơng lớn, màu xám sáng, độ hạt TB 2 ÷ 5mm, trịn 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.
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, ngồi ra cịn 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, 4 B, 5, 5A, 6, 6A, 6B, 7, 7A, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, 16, 17 A, 17, 18, 19 có giá trị cơng nghiệp; các vỉa 1, 2, 3 A, 3B, 3C,
4A, 4C, 5B chỉ có giá trị cơng 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 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 ÷ 8,04m; TB 2,85m chứa
SV: Nguyễn Thiên Cường

6

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

7

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.
- Vỉa 16:
Phân bố thành các diện từ tuyến IV về phía tâykhu trung tâm mỏ với diện

tích khoảng 1,75km2 .
Đã có 40 điểm hào, 1 điểm lị và 44 điểm khoan và hệ thống lò khai thác
mức -50 khối I khống chế.
Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,57m  5,98m, trung bình 2,59m chứa từ 1 đến
3 lớp đá kẹp, Chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,07m  1,13m, trung bình
0,67m.
Độ tro than vỉa 16 thay đổi từ 3,14%  39,91%, trung bình 20,70%./29
Than thuộc loại than ánh, nửa ánh claren, hàm lượng vitrinít 75,00%,
fuzinít 12,50%, khơng có lêiftinít, khống vật 12,50%
Vỉa 16 thuộc loại vỉa có chiều dày từ trung bình đến mỏng, khơng ổn
định, một vài nơi vỉa bị vát mỏng, cấu tạo vỉa khá phức tạp chất lượng than
không ổn định.
Khoảng cách địa tầng từ vỉa 16 đến vỉa 17 thay đổi từ 45.0m  50.0m,
trung bình 47.0m. Phần địa tầng gần vỉa 17 về phía trụ tồn tại 1 vỉa than có chiều
dày mỏng, tài liệu này chúng tôi xếp vào vỉa 17 A vỉa phụ của vỉa 17 vì một vài
nơi vỉa 17 và 17A gần như chập lại với nhau.
Bảng I.1 - Tổng hợp đặc điểm các vỉa than khu thiết kế.
Vỉa

Chiều dày

Góc dốc

SV: Nguyễn Thiên Cường

Độ tro
7

Khoảng cách các

Số lớp đá

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

(m)

(độ)

V.13

vỉa

(%)

8

kẹp

(m)

27
0,58 ÷ 7,29
3,39

V.14

1,65 ÷ 37,64
18,47 / 70

32

V.15
V.16

32,0 ÷ 64,0
43,0

1÷3

30

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% cịn 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 dịn là loại than có độ ánh cao, nhiều thành phần nhóm
Vitrinit, thành tạo trong mơi 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 vơ 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)
Nitơ (N2)

76,80
2,58
1,09
0,28

95,41
8,90
4,28
1,71

88,02
3,89

2,61
1,08

SV: Nguyễn Thiên Cường

8

Lớp: Khai thác H – K57


Đồ án tốt nghiệp
chất

Trường Đại học Mỏ - Địa

9

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
1

Chỉ tiêu phân tích

Đơn vị

Độ ẩm phân tích (Wpt)

%

2

Độ tro (Ak)

%

3

Nhiệt độ cháy (Qch)

4
5
6
7

Chất bốc cháy (Vch)
Lưu huỳnh (S)
Phốt pho (P)
Tỷ trọng (d)

Kcal/k
g
%
%
%
T/m3

Min

3,12
14,4
2

Giá trị
Max
3,35
15,6
5

TB
3,24
13,7
2

5957 8822 8244
6,48

7,61 7,03
0,52
0,019
1,5

I.2.4 - Địa chất thủy văn
1. Nước mặt
Suối Ngã Hai chảy từ trung tâm Đơng Ngã Hai, chảy qua phía Đơng Bắc
và phía Bắc khu mỏ Ngã Hai rồi chảy theo hướng Tây sau đó đổ vào sơng Diễn
Vọng.
Ngồi hệ thống suối lớn Ngã Hai, trong khu mỏ cịn 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 khơng 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 khơ.
SV: Nguyễn Thiên Cường

9

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 10

Đồ án tốt nghiệp
chất

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.
Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước mưa, miền cung cấp là tồn
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 dịng 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 mịn axit, khơng sủi bọt và có
cặn mềm, ăn mịn Cacbonat vào mùa khơ yếu, vào mùa mưa từ ăn mịn yếu đến
ăn mịn.

I.2.5 - Địa chất cơng 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 khơ 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
khơng 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.
SV: Nguyễn Thiên Cường

10

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 11

Đồ án tốt nghiệp
chất

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 q 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 đơi khi 50m.

Bảng I.4 - Chỉ tiêu cơ lý đá.
Trầm
tích

Dung
trọng
tự

nhiên γ
(g/cm3)

Tỷ
trọng
∆
(g/cm3)

Lực
kháng
kéo δ k

Lực kháng
nén δ n
(kg/cm2)

(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 cơng trình
Qua các tài liệu báo cáo thăm dị và thực tế khai thác của Công ty than
Quang Hanh không thấy biểu hiện lớn của các hiện tượng địa chất cơng trình
như trương nở thể tích gây bùng nền hoặc trượt lở đất đá...
I.2.6 - Trữ lượng
SV: Nguyễn Thiên Cường

11

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 12

Đồ án tốt nghiệp
chất

Ở khu mỏ Đơng Ngã Hai khơng cịn 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 lị. 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 lị, vỉa được tính trữ lượng khi đảm bảo:
- Chiều dày tối thiểu của vỉa 0,80m.
- Độ tro hàng hố tối đa Ak ≤ 40%.
- Phần vỉa có chiều dày từ 0,6m đến dưới 0,8m và độ tro hàng hố
trên 40% đến 45% được tính là tài ngun 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

:

2.330.632 tấn

Cấp tài nguyên 333

:

186.764.670 tấn

Cấp tài nguyên 334a :

25.500.009 tấn

Tổng cộng cấp tài nguyên :

214.595.311 tấn

Tổng cộng trữ lượng và tài ngun tồn khống sàng:

265.238.073 tấn

Trong ranh giới Công ty than Quang Hanh :
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 : 231.129.915 tấn.
I.2 - KẾT LUẬN
SV: Nguyễn Thiên Cường

12

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 13

Đồ án tốt nghiệp
chất

Qua đặc điểm và điều kiện địa hình, địa chất khu mỏ thì việc mở vỉa là
một trong những cơng 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 cơng 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 cơng trình đơn
giản, thuận lợi cho cơng tác mở vỉa và khai thác.

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 Đơng là đứt gãy F.E.
II.1.2 - Kích thước khu vực thiết kế
Thiết kế khai thác từ mức +27 đến mức -200 Khu trung tâm mỏ than Ngã
Hai với kích thước:
Theo phương Đơng - Tây: 1.500m
SV: Nguyễn Thiên Cường

13

Lớp: Khai thác H – K57

Trường Đại học Mỏ - Địa 14

Đồ án tốt nghiệp
chất

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 q trình thăm dị địa chất đã xác định được vị trí của khống sàng,
số lượng, kích thước các vỉa khống sản, thế nằm, chất lượng khoáng sản, cấu
trúc địa chất các lớp đất đá.Trên cơ sở đó tính được khối lượng khống sản có
ích đạt tiêu chuẩn quy định về độ tro, nhiệt lượng, chiều dày các lớp và số lớp đá
kẹp.Số lượng khống sản đó gọi là trữ lượng địa chất.
Trữ lượng của các vỉa than trong khu vực được tính tốn theo phương
pháp Secang. Phương pháp này có cơng thức tính như sau:
Z = 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.
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 lư từ +27 ÷ -200 được thể hiện:
Bảng II.1 - Trữ lượng cụm vỉa V.13, V.14, V.15,V.16 từ +27 đến -200.

Trữ lượng, tài nguyên TKV (1000 tấn)
Vỉa

Mức cao

V.13

+27 ÷ ±0

122(C1
)
232,14

SV: Nguyễn Thiên Cường

222(C1
)

333(C2)

19,72

116,88
14

334a(P1
)
0,00

Tổng

(1000 tấn)

368,74

9060,61

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 15

Đồ án tốt nghiệp
chất

V.14

V.15

V.16

±0 ÷ -50

928,74

56,25

515,01

0,00

1503,00

-50 ÷
-100
-100÷
-150
-150÷
-200
+27 ÷ ±0

821,38

132,94

839,01

0,00

1793,33

856,59

386,29

1451,18

0,00

2694,06

781,60

169,02

1750,86

0,00

2701,48

220,60

0,00

145,73

0,00

366,33

±0 ÷ -50

718,15

0,00

1158,46

0,00

1876,61

-50 ÷
-100
-100÷
-150
-150÷
-200
+27 ÷ ±0

781,87

0,00

1941,76

0,00

2723,63

1709,07

0,00

923,54

0,00

2632,61

1829,30

0,00

1002,97

0,00

2832,27

83,53

0,00

125,04

0,00

208,57

±0 ÷ -50

278,12

0,00

658,58

0,00

936,70

-50 ÷
-100
-100÷
-150
-150÷
-200
+27 ÷ ±0

401,90

0,00

723,81

0,00

1125,71

208,93

0,00

773,21

0,00

982,14

170,87

0,00

241,15

0,00

412,02

99,34

0,00

126,06

0,00

225,40

±0 ÷ -50

644,757

0,00

608,165

0,00

1252,92

-50 ÷
-100
-100÷
-150
-150÷
-200

452,73

0,00

1020,44

0,00

1473,17

184,28

0,00

319,50

0,00

503,78

0,00

0,00

6,51

0,00

6,51

Tổng trữ lượng mỏ từ +27 đến -200

10432,45

3665,14

3455,27

26.613,47

Vậy trữ lượng địa chất trong bảng cân đối của khu vực thiết kế được xác
định Zđccđ = 26.613.470tấn.
SV: Nguyễn Thiên Cường

15

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 16

Đồ án tốt nghiệp
chất
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 lịng đất ra. Trữ lượng cơng 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 cơng thức sau:
ZCN = Zđccđ×C, tấn.
Trong đó:
ZCN - Trữ lượng công nghiệp, tấn.
Zđccđ - Trữ lượng trong bảng cân đối, Zđccđ = 26.613.470 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% ữ 20%.
tkt - Tổn thất than trong quá trình khai thác, ta lấy tkt = 5% ữ 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%.
- Vỉa dày và thoải
: C = 82 ÷ 85%.
- Vỉa dày và góc dốc lớn
: C = 75 ÷ 80%.
Ở Việt Nam, hệ số khai thác than hầm lị 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:
SV: Nguyễn Thiên Cường

16

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 17

Đồ án tốt nghiệp
chất

ZCN = Zđccđ×C = 26.613.470×0,8 = 21.290.776 tấn.
Vậy trữ lượng cơng nghiệp: ZCN = 21.290.776 tấn.

II.3 – CÔNG SUẤT VÀ TUỔI MỎ
II.3.1 - công suất:
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.

SV: Nguyễn Thiên Cường

17

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 18

Đồ án tốt nghiệp
chất

Trên thực tế, theo kế hoạch khai thác của mỏ do tập đồn giao cho cơng
suất thiết kế được chọn là 1.500.000 tấn/năm.
Như vậy, công suất mỏ được xác định: Am = 1.500.000 tấn/năm.
II.3.2 - Tuổi mỏ
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 21.290.776

=
= 14
Am
1.500.000

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 (t 1) và thời gian khấu vét về sau (t 2). Do đó
thời gian tồn tại tồn 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 = 2
năm.
t2 - Thời gian khấu vét về sau, t2 = 3 năm.
Ta có:

Tm = T0 + t1 + t2 = 14 + 2 + 3 = 19

năm.

Vậy tuổi mỏ được xác định: Tm = 19 năm.

II.4 - CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ
II.4.1 - Bộ phận lao động trực tiếp

SV: Nguyễn Thiên Cường

18

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 19

Đồ án tốt nghiệp
chất

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
việc

Thứ 7

I

TỔ (A)

II

TỔ (B)

III

TỔ (C)

Chủ nhật

Thứ 2
TỔ (B)

NGHỈ

TỔ (C)
TỔ (A)

Thời gian làm việc các ca:
Ca I : 07h ÷ 15h.
Ca II : 15h ÷ 23h.
Ca III : 23h ÷ 07h.
Ngày chủ nhật, ngày lễ tết cơng 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 phịng 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.
SV: Nguyễn Thiên Cường

19

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 20

Đồ án tốt nghiệp
chất

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 lị
thơng gió, phía dưới là lị 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, lị thơng gió
dùng để đưa gió bẩn ra ngoài.
Chia tầng thường áp dụng cho các vỉa than dốc nghiêng và mỏ có cơng
suất khơng lớn.
Trong nội dung thiết kế của đồ án ta chia ruộng mỏ thành 4 tầng:
Tầng I: Từ mức ±0 đến mức -50.
Tầng II: Từ mức -50 đến mức -100.
Tầng III: Từ mức -100 đến mức -150.
Tầng IV: Từ mức -150 đén 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 lị vận chuyển và lị thơng 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 cơng 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:
Khoảnh I : Từ biên giới ruộng mỏ phía Tây Nam đến đứt gãy
F.12.
A
- Khoảnh II: Từ đứt gãy F.12 đến đứt gãy F.3 .
II.5.3 - Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác
-

Theo sự phân bố của khoáng sản và đặc điểm địa chất của khống
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
SV: Nguyễn Thiên Cường

20

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 21

Đồ án tốt nghiệp

chất
II.6.1 - Khái quát chung

Việc đào các đường lò từ mặt đất đến vỉa khống sản có ích nằm trong
lịng đất và từ các đường lị đó đào các đường lị 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 khống 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 (lị dọc vỉa, lị
xun vỉa, giếng mù).
Cơng 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 cơng 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 lị mở vỉa tối thiểu.
Số cấp vận tải tối thiểu.
Sự đồng loại về thiết bị phải tối đa.
Sơ đồ thơng 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 cơng 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.

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 = 170, thuộc
loại vỉa nghiêng nên việc thiết kế mở vỉa và khai thác không quá phức
tạp.
- 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.
- 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,
SV: Nguyễn Thiên Cường

21

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 22

Đồ án tốt nghiệp
chất

F.8A, F.12, F.14, F.15 có biên độ dịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt từ 15
÷ 100m.
Ngồi ra cịn 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 q trình khai thác.
- Khống 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 cơng trình mỏ khơng 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
sơng 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 khơng lớn nên ít khó
khăn trong công tác thiết kế.
- Các vỉa than khu mỏ Ngã Hai nằm trong đới khí phong hố 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 VỈA TẦNG.
Phương án II:
MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LỊ XUN VỈA MỨC.
II.6.3 - Trình bày các phương án mở vỉa
II.6.3.1 - Phương án I:
MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LỊ XUN VỈA TẦNG
a) Vị trí mở cửa lị
- Giếng đứng chính :
SV: Nguyễn Thiên Cường

X : 27.263
22

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 23

Đồ án tốt nghiệp
chất
Y : 419.814
Z:
- Giếng đứng phụ :

+27

X : 27.326
Y : 419.811
Z:

+27

b) Trình tự đào lị:
Từ mặt đất, tại vị trí cửa giếng tiến hành đào giếng đứng chính, song
song với quá trình đào giếng đứng chính tiến hành đào giếng đứng phụ. Tại
giếng đứng chính mức -50 đào hệ thống lị vòng sân giếng nối với giếng đứng
phụ, đồng thời tại giếng phụ mức -50 tiến hành đào các cơng trình hầm bơm,
hầm trạm và lò chứa nước.
Từ lò vòng sân giếng đào bunke chứa than và mở lò XVVT mức -50 qua

các vỉa than. Từ vị trí giao nhau của lò XVVT và các vỉa than tiến hành đào các
đường lò DVVT mức -50.
Trong thời gian đào các đường lò cho mức vận tải, ta tiến hành đào lò
XVTG mức ±0 qua các vỉa than, 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 -50 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 -50 đào lò song song chân và họng sáo để
rót than, đào lị cắt nối lò DVVT mức -50 và lò DVTG mức 0 tạo lị chợ ban
đầu.
Trong q 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 lị vịng, các
đường lò XVVT mức -100, DVVT mức -100 và các đường lò chuẩn bị để khai
thác tầng II mức -100 ÷ -50 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.
Các tầng III và tầng IV tiến hành như 2 tầng trên.
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 gng ở
SV: Nguyễn Thiên Cường

23

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 24

Đồ án tốt nghiệp

chất

lò DVVT mức -50, tại đây than được tàu điện kéo qua lò XVVT mức -50 ra trạm
quang lật đổ vào bunke sau đó được vận tải lên mặt bằng sân cơng nghiệp qua
giếng đứng chính bằng trục tải thing skip.
- Vận tải vật liệu: Vật liệu phục vụ khai thác than được tập kết tại mặt
bằng qua giếng nghiêng phụ đưa xuống lị XVTG mức ±0, qua DVTG ±0 bằng
tích chun dụng, sau đó đưa xuống lị chợ.
d) Thơng gió
- Gió sạch đi vào ở giếng đứng chính, qua lị XVVT mức -50 đến lị
DVVT mức -50 sau đó qua họng sáo, lị song song chân và lên thơng gió cho lị
chợ.
- Gió bẩn từ lị chợ lên lị DVTG mức ±0, qua lò XVTG mức ±0 đến
giếng đứng phụ và được đưa ra ngồi.
e) Thốt nước
Nước ở các đường lò và gương khai thác chảy vào hệ thống rãnh nước
dọc các đường lò đến lò XVVT mức -50 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 +27 ra
ngoài.
f) Sơ đồ mở vỉa
Sơ đồ mở vỉa phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên
vỉa tầng được thể hiện trên Hình II.1.
Hình II.1 Sơ đồ mở vỉa phương án I
g) Khối lượng các đường lò
Bảng II.3 - Bảng khối lượng các đường lị phương án I.
TT
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10

Tên các đường lị
Giếng đứngchính
Giếng đứng phụ
Sân ga, lò vòng
Lò thu nước, chứa nước
Hầm trạm
Lò nối hai giếng
Lò XVVT mức -50
Lò DVVT mức -50
Lò XVVT mức -100
Lò DVVT mức -100

SV: Nguyễn Thiên Cường

Đơn vị
m
m
m
m
m3
m
m
m

m
m
24

Trong đá
260
260
978
510
2270
60
380
420
-

Trong than
3048
2987

Lớp: Khai thác H – K57


Trường Đại học Mỏ - Địa 25

Đồ án tốt nghiệp
chất
11
12
13
14

15
16
17

Lò XVVT mức -150
Lò DVVT mức -150
Lò XVVT mức -200
Lò DVVT mức -200
Lò XVTG mức ±0
Lò DVTG mức ±0
Lò cắt tạo lò chợ ban đầu

m
m
m
m
m
m
m

456
517
318
-

3048
3049
3039
684

II.6.3.2 - Phương án II:
MỞ VỈA BẰNG GIẾNG ĐỨNG KẾT HỢP LỊ XUN VỈA MỨC
a) Vị trí mở cửa lị
- Giếng đứng chính :

X : 27.263
Y : 419.814
Z:

- Giếng đứng phụ :

+27

X : 27.326
Y : 419.811
Z:

+27

b) Trình tự đào lị:
Từ mặt đất, tại vị trí cửa giếng tiến hành đào giếng đứng chính , song
song với quá trình đào giếng đứng chính tiến hành đào giếng đứng phụ. Tại
giếng đứng chính mức -100 đào hệ thống lị vòng sân giếng nối với giếng đứng
phụ, đồng thời tại giếng phụ mức -100 tiến hành đào các cơng trình hầm bơm,
hầm trạm và lò chứa nước.
Từ lò vòng sân giếng đào bunke chứa than và mở lò XVVT mức -100 qua
các vỉa than. Từ vị trí giao nhau của lò XVVT và các vỉa than tiến hành đào
đường lò DVVT mức -100.
Trong thời gian đào các đường lò cho mức vận tải, ta tiến hành đào lò
XVTG mức ±0 qua các vỉa than, 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.
Từ lò DVVT mức -100 đào các cặp thượng (thượng chính và thượng phụ)
nối với đường lị DVTG mức 0.

SV: Nguyễn Thiên Cường

25

Lớp: Khai thác H – K57