Thiết kế mở vỉa và khai thác mức +125 300 cho công ty THAN NAM MẪU TKV đảm bảo sản lượng 2 triệu tấnnăm

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

Lời nói đầu
Than là nguồn tài nguyên quý giá, có tầm đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế
quốc dân. Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang thực hiện quá trình công nghiệp hoá,
hiện đại hoá do vậy nhu cầu cung cấp năng lượng cho đất nước ngày càng cao. Than, dầu
khí, điện là những ngành công nghiệp chủ 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 việc đều phải thực hiện ở trong lòng đất. Với
yêu cầu cấp bách của của nền kinh tế thị trường đòi hỏi ngành than nói chung và khai thác
hầm lò nói riêng phải từng bước 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 phải đầu
tư vốn, đổi mới công nghệ khai thác theo hướng từng bước cơ giới hoá, áp dụng các công
nghệ và thiết bị phù hợp cho công suất cao.
Sau khi học xong phần lý thuyết tại trường Đại học Mỏ- Địa chất, với mục đích
nắm bắt thực tiễn sản xuất, tiếp xúc và làm quen với công tác thiết kế mỏ, em được nhà
trường cũng như bộ môn khai thác hầm lò phân công thực tập và làm đồ án tốt nghiệp với
đề tài: “
Thiết kế mở vỉa và khai thác mức +125÷ -300 cho công ty THAN NAM MẪU TKV đảm bảo sản lượng 2 triệu tấn/năm.
Phần chuyên đề:Lựa chọn phương án mở vỉa
Qua quá trình thực hiện đồ án đã giúp em tổng hợp được cơ bản những kiến thức
mà các thầy cô đã truyền đạt và những vấn đề trong thực tế sản xuất. Trong quá trình làm
đồ án em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu, kết hợp giữa lý thuyết đã học và ngoài thực
tiễn, đặc biệt với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Trần Văn Thanh
và 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 vậy đồ án không tránh khỏi
những khiếm khuyết và thiếu sót. Bản thân mong nhận được các ý kiến đóng góp, nhận
xét của các thầy trong bộ môn Hầm lò và các bạn đồng nghiệp để em nâng cao được trình
độ, đáp ứng yêu cầu công tác sau này. Đặc biệt để bổ sung vào bản đồ án thiết kế đạt kết

quả tốt hơn.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Sinh viên: Nguyễn Thành Tuấn

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 về 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 vực phía tây có rừng phòng hộ, sườn
núi thường dốc, núi có độ cao trung bình là 450m. Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam.
Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi nhiều suối cắt qua địa tầng chứa than và chạy dọc theo
hướng từ bắc xuống nam đổ vào suối 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 Khe Ngát, cảng cũng như ra đường 18 tương 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 trường Việt Xô.
d. Nguồn năng lượng, nguồn nước
Khu mỏ được cấp điện từ hai đường dây trên không 35KV thuộc lưới điện quốc
gia qua trạm phân phối điện 35KV Lán Tháp tới trạm biến 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

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 nghiệp khai thác than như Vàng
Danh, Mạo Khê, Hồng Thái v.v.. nhà máy nhiệt điện Uông Bí, cơ điện Uông Bí, nhà máy
sửa chữa ôtô, các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng (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 biển, 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 mưa trong năm là 120-150, lưu lượng
tối đa là 209 mm/ngày, hay mưa đột ngột 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 Mẫu đã được đoàn địa chất
2Đ thuộc Liên đoàn địa chất 9 tiến hành tìm kiếm, thăm dò tỉ mỉ phần trữ lượng than từ
lộ vỉa đến mức +125 và lập báo cáo địa chất về kết quả thăm dò tỉ mỉ phần trữ lượng lò
bằng khu Yên Tử - Than Thùng năm 1969.
Từ năm 1971 đến 1976 Đoàn địa chất 2Đ thuộc Liên đoàn địa chất 9 thăm dò sơ bộ
phần trữ lượng từ mức +125 -350 và lập báo cáo địa chất về kết quả thăm dò sơ bộ trữ
lượng than phần sâu (+125÷ -350) và đã được hội 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 đưa vào khai thác
từng phần bằng phương pháp lộ thiên và hầm lò, song song với quá trình khai thác mỏ
đã tiến hành khoan thăm dò 5 lỗ với khối lượng khoan 1206m .
Năm 1999 xí nghiệp Địa Chất 906 - Công ty Địa chất và Khai thác khoáng sản đã
lập báo cáo địa chất trong phạm vi toạ độ:
X = 38.500 41.000;
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 địa chất thu được trong quá trình khai thác đến
tháng 6 năm 1999 .Báo cáo đã được Tổng giám đốc than Việt Nam phê duyệt theo
quyết định số 2043 / QĐ - ĐKV ngày 25 tháng 11 năm 1999.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 kỷ 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 cứ vào thành phần
thạch học và mức độ chứa than người ta chia ra làm 4 tập 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 chứa các vỉa than từ 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, chiều 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 thạch anh. Phần tiếp giáp vớitập thứ
hai đôi khi chứa các tập than mỏng hình thấu 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 thế nằm cắm về phía Bắc có nhiều nếp uốn nhỏ làm đất
đá có thế nằm biến đổi phức tạp (nhất là góc dốc của các vỉa than) tạo ra nhiều đứt gãy
phân cách, dịch chuyển, chia địa tầng tập thứ hai (chứa than) ra khối cấu trúc nhỏ. Các
đứt gãy hầu hết được xác định nhờ các công trình địa chất và khai thác. Trong khu mỏ
có rất nhiều đứt gãy lớn nhỏ, có một số đứt gãy điển hình như : F13, F12, F9, F4, F250,
F74, F335, F400, F325, F80 v. v…Trong đó các đứt gãy F12, F400 nằm 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.
+ Đứt gãy F12: là ranh giới phía đông của khu Nam Mẫu với khu cánh gà. có
phương Tây Nam - Đông Bắc chiều dài trên bản đồ 720m, là đứt 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 một khối địa chất hình nêm cắm vào đứt gãy F13. F12 được
phát hiện trong khai thác lộ thiên các vỉa V6, V5, V4.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

+ 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 tới 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 đứt gãy nghịch, cắm về phía Đông Nam phạm vi ảnh
hưởng rộng chia cắt khu mỏ thành 2 khối, khối phía Nam kéo dài từ mức lộ vỉa tới mức
giáp ranh giới đứt gãy như mức L+250 và L+290 ở khu vực từ T.IV - T.V. Khối phía
Bắc từ F400 các vỉa 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 chạy 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 trực tiếp tới các vỉa than:
+ Nếp lồi L1: Nằm ở giữa T.I và T.I A, nếp lồi này được quan sát rõ trên bản đồ và
mặt cắt. Trên bản đồ trục của nếp lồi L1 có phương Đông Nam-Tây 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, T.II A 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.IA được quan sát rõ trên bản đồ và mặt cắt. trục
của nó có phương Đông Nam - Tây Bắc có xu hướng nghiêng về Đông Bắc với độ dốc
600 - 700.
+ Nếp lõm H3: Nằm ở giữa tuyến III và tuyến Ia, phát triển theo hướng Đông
Bắc - Tây Nam, mặt trượt nghiêng về phía Đông Nam độ dốc 45 0 ÷ 500, hai cánh tương
đối thoải
+ Nếp lõm H6: Được báo cáo thăm dò sơ bộ trữ lượng than phần lò giếng - 350m
(1978) xác định, xuất phát từ phía Tây Bắc tuyến VI, phát triển theo hướng Đông Bắc
tới đứt gãy F400, độ dốc 700÷ 800, hai cánh thoải 200÷ 300.
Ngoài các nếp uốn được miêu tả ở trên trong khu mỏ còn tồn tại một số các
nếp uốn nhỏ làm thay đổi cục bộ đường phương của các vỉa than nhưng 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 chứa 12 vỉa 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 mức lò bằng xuyên vỉa hiện nay đã
bắt gặp tương đối chắc chắn các vỉa này ở mặt cắt 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

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

khoan LK.NM8 tại mặt cắt 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 hợp với tài
liệu 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 trị công nghiệp nên không đưa
vào tính tài nguyên và trữ lượng. Các vỉa được tham gia tính trữ 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 vỉa 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 cắt vỉa trong đó có 35 công
trình khoan cắt qua vỉa, 11 hào, 1 giếng và một lò xuyên vỉa mức +125. Vách, trụ vỉa
thường là các sét kết, bột kết đôi khi trụ vỉa là đá bột kết hạt thô hay cát kết hạt nhỏ.
Vỉa có từ 0 đến 13 lớp, chiều 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
vỉa thay đổi 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, cấu tạo phức 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 hạt nhỏ. Vỉa 4 có 69 công trình gặp vỉa
trong đó có 52 công trình khoan gặp được vỉa, 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. Chiều dày vỉa từ 0.39m đến 15.44m, trung bình 3.21m. Chiều dày riêng than từ
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 phức tạp.
- Vỉa5: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc vỉa. Vách thường là
đá hạt thô, trụ thường là sét kết hoặc bột kết. Chiều dày vỉa thay 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 từ 0 ÷ 18 lớp kẹp, trung bình 3 lớp kẹp. Chiều dày lớp
kẹp thay đổi từ 0.0m ÷ 2.24m (LK.35), trung bình 0.35m. Vỉa 5 có 84 công trình gặp
vỉa, trong đó có 61 công trình khoan, 16 công trình hào giếng và hệ thống lò xuyên và
dọc vỉa. Hệ số chứa than trung bình 93%. Vỉa 5 thuộc loại vỉa có chiều dày từ trung
bình đến dày, cấu tạo rất vỉa phức tạp.
- Vỉa6: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc. Vách trụ vỉa
thường là đá hạt nhỏ đến trung bình, khu vực từ T.II A - T.IIIA vách trụ là đá hạt thô, sạn
kết, cát kết. Vỉa 6 có nhiều lớp kẹp từ 0 ÷ 15 lớp, chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0.0m ÷

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 chứa than trung bình 94%. Vỉa 6 thuộc loại vỉa có chiều dày trung
bình đến dày. Vỉa 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 nhỏ. Vỉa 6a có 84 công trình gặp vỉa, trong đó có 67
công trình khoan và 17 công trình hào lò giếng. Vỉa 6a có từ 0 ÷ 8 lớp, trung bình 2
lớp. Chiều dày lớp kép từ 0.00 ÷ 4.72m(LK76), trung bình 0.75m. Chiều dày vỉa thay
đổi từ 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%. Vỉa 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 gặp vỉa. 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 từ 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, cấu tạo tương
đối phức tạp.
- Vỉa7: Duy trì liên tục toàn khu mỏ. Vỉa 7 đang được khai thác hầm lò mức từ lộ vỉa
đến mức +50 và thiết kế khai từ mức +50 đến mức -50. Vỉa 7 có 88 công trình gặp vỉa,
trong đó có 71 công trình khoan và 17 điểm lò. Vỉa 7 có từ 0 ÷ 12 lớp, trung bình 2 lớp.
Chiều dày lớp kẹp từ 0.0 ÷ 5.31m(LK.126), 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 từ
0.64m(LK.16) - 17.59m(LK.9A), trung bình là 5,51m. Hệ số chứa 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 gặp vỉa và 19 hào lò giếng. Vách trụ vỉa chủ yếu
là đá hạt trung bình đến nhỏ bột kết, cát kết. Vỉa 8 có từ 0 ÷ 4 lớp kẹp, trung bình 1
lớp. Chiều dày lớp kẹp từ 0.00 ÷ 5.25m(LK.TT5), trung bình 0.21m. Chiều dày toàn

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

vỉa thay đổi từ 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 đơn giản.
- Vỉa 9: Duy trì tương đối liên tục toàn khoáng sàng. Vỉa 9 đang được khai thác

hầm lò mức từ lộ vỉa đến mức +50 và thiết kế khai từ mức +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 từ 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 phức tạp
I.2.3. Phẩm chất than.
Than của mỏ than Nam Mẫu có nhãn hiệu antraxit, độ tro của các vỉa than có
chiều hướng tăng dần theo chiều sâu. Than có tỷ trọng cao, tỷ lệ than cám lớn, nhiệt
lượng cao thuộc loại khó tuyển
a. Tính chất cơ lý và thạch học của than
Than chủ yếu là than ánh, màu đen, sắc xám vàng, cấu tạo khối với kiến trúc đồng
nhất. Các loại than nửa ánh, ánh mờ than thường gặp ở dạng dải mỏng, thấu kính nhỏ,
có kiến trúc không đồng nhất, dạng hạt cấu tạo dạng dải, màu đen hoặc hơi xám, vết vỡ
gồ ghề không bằng phẳng. 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
Nguyên tố
C
Hk
Nk

Nhỏ nhất
52,57
0,79
0,14

Ok

0,07

k

Hàm lượng phân tích %
Lớn nhất
92,08
2. 99
1,51
21,06

Trung bình
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 hợp than biến chất cao.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

- 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 lượng 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 lượng (P) thấp so với 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 thấp nhất ( 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 rồi chảy vào suối Uông Bí. Suối
Nam Mẫu chảy ra sông Trung Lương. Các suối nhìn chung hẹp, nông có lưu lượng ít
nhất là về mùa khô. Lưu lượng tập trung chủ yếu vào suối lớn Trung Lương, lưu lượng
thay đổi từ 6.1l/s ÷ 18.000 l/s. Thành phần hoá học của nước thường là Bicacbonat,
clorua các loại, hoặc Bicacbonat Clorua các loại.
b. Nước dưới đất
Nước dưới đất tập trung ở các lớp trầm tích Đệ tứ, các tầng chứa than, các khe
nứt, các tầng trên than. Nước dưới đất có áp lực cục bộ, nhiều nơi mực thủy áp cao hơn
mặt đất đến 5m. Nước mặt và nước dưới đất 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

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 khả 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, thấu kính theo cả đường phương và
hướng cắm. Các vỉa than có hướng cắm ngược với hướng 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/cm 2. Hệ
số độ cứng bột kết và sét kết là 5.74. Chiều dày địa tầng bột kết trung bình 130m chiếm
42.69% so với tổng chiều dày địa tầng mỏ.
- Cát kết, sạn kết có cấu tạo phân lớp dày hoặc dạng khối, kết cấu rắn chắc, cường độ
kháng nén trung bình 1.067 kg/m2. Hệ số độ cứng cường cát kết, sạn kết trung bình
10.67. Chiều dày địa tầng cát kết, sạn kết trung bình 112.36 m, chiếm 42.31% tổng
chiều dày địa tầng mỏ.
- Nham thạch trong khu mỏ thuộc loại đá cứng, nứt nẻ ít. Các hiện tượng địa chất vật lý
có liên quan đến hoạt động nước mặt, nước dưới đát như sói mòn, sụt lún, cát chảy
không xảy ra trong khu mỏ. Độ cứng 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 lỗ hổng, nằm
trong đới phong hóa vì vậy hàm lượng khí trong than thấp. Ngoài ra phần nông của các

vỉa đã được khai thác lộ thiên và hầm lò nên khí Mêtan trong vỉa có thể tự do lưu thông
với không khí bên ngoài nên lượng khí độc tồn tại trong vỉa không cao. Đối với thực tế
khai thác than hầm lò trong nhiều năm qua, trong khu Mỏ chưa xảy ra sự cố cháy nổ
khí CH4.
Các vỉa than và đá vây quanh có chứa khí cháy nổ và khí độc. Hàm lượng trung
bình khí cháy nổ (CH4 + H2) có xu hướng giảm từ mức +125 đến mức ±0, sau đó tăng
dần đến mức -200 và lại giảm dần dến mức -350 .Hàm lượng trung bình khí CO 2 có xu
hướng giảm từ mức +125 (0,807%) đến mức ±0 (0,220%), sau đó tăng dần đến mức
-200 (3,87%), sau đó giảm dần đến mức -350 (0,110%)

Mức cao (m)

Hàm lượng khí (H2 + CH4)

Độ chứa khí (H2 + CH4)
của khối cháy (cm3/gkc)

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

LV ÷ +125

2,864

0,195

+125 ÷ ±0

2,250

0,230

±0 ÷ -200

4,010

0,250

-200 ÷ -350

0,180

0,270

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 số 2201/BCT-ATMT
ngày 17/3/2009 của Bộ Công Thương về việc đồng ý bổ 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 khối cháy khí Mê tan cao nhất chỉ bằng 0,75 cm 3/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
cm3/GKC. Với các số liệu phân tích khí Mêtan năm 2009 của công ty lập đã được Bộ
Công Nghiệp xếp mỏ có cấp khí CH 4 loại I về độ xuất khí CH 4 tương đối nhỏ hơn
5m3/tấn.ng-đêm (Công văn số: 924/QĐ-BCN ngày 22 tháng 3 năm 2009 Bộ Công
Nghiệp).
I.2.6. Trữ lượng

Trữ lượng than khoáng sàng than Nam Mẫu từ lộ vỉa ÷ -300 như sau:

Bảng I.3 Trữ lượng than khoáng sàng than Nam Mẫu từ lộ vỉa -300
Tầng

Trữ lượng các cấp
C1

C2

P

Σ

LV ÷ +125

12.475.82
7

15.948.404

9.030

28.433.261

+125÷ -300

37.651.72
1

65.027.865

6.751.582

109.431.168

LV ÷ -300

50.127.54
8

80.976.269

6.760.612

137.864.429

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 vỉa, chia các vỉa thành 2 phần
nông và sâu. Vì vậy cần thiết kế một hệ thống mở vỉa hợp lý, đồng thời cần có biện
pháp thi công, gia cố hợp lý để đảm 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 phương và cả đường hướng dốc. Do đó
cần thiết kế một hệ thống khai thác hợp lý để 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 như có biện pháp sử lý cho hệ thống các đường lò đi qua đứt
gãy
+ Nghiên cứu thăm dò các vỉa than gần khu vực đứt gãy để phục vụ cho việc tận
thu than của từng vỉa

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 giới 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 Tử.

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
Trữ lượng địa chất là : ZĐC = 109.431.168 ( tấn)
II.2.2 Trữ lượng công nghiệp
Quá trình khai thác mỏ không thể lấy hết toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối (trữ
lượng địa chất) lên mặt đất, do đó khi thiết kế phải 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
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 mặt cần bảo vệ, xung quanh các đứt gãy địa
chất…

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

tkt - Tổn thất khai thác, nó phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ thống khai thác,
Phương pháp khấu than, mất mát do để lại trụ bảo vệ cạnh đường lò chuẩn bị, giữa các

buồng khấu, cột khấu, để lại than ở phía vách và trụ vỉa, nằm lại ở các chân vì chống,
dưới các thiết bị vận tải, mất 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 đến dày, góc dốc
trung bình 240 thuộc nhóm các vỉa dốc nghiêng, nên sơ bộ chọn tt = 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 triệu tấn/năm.
II.3.2 Tuổi mỏ
Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng của mỏ.
Tt =

Z CN
Am

, năm
Trong đó: Tt - Tuổi mỏ tính toán, năm.
Am - Sản lượng năm của mỏ, tấn/năm
= 47 năm
Tuy nhiên khi tính thời gian tồn tại của mỏ ta phải tính đến cả thời gian xây dựng
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
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 =47 + 3 + 2 = 52 năm

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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.
Bảng II-1: Sơ đồ đổi ca

Ngày

Thứ 7

Ca

Ca I

Đội
a

Ca II

Ca II
Ca III
Ca I Chủ nhật
Ca III

Số giờ
nghỉ

Thứ 2
Ca I

Ca II

Ca III

NghØ

56

b

32

c

32

Bảng II-2: Thời gian làm việc theo mùa
Ca

Mùa
Ca
I

Hè
6h30’÷ 14h30’

Đông
7h ÷ 15h

II

14h30’÷22h30’

15h ÷ 23h

III

22h30’÷ 6h30’
22222h30đâsd222222h30’
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.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57

23h ÷ 7h


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 trực 24/24 giờ.
Để đảm bảo cho công nhân có số giờ nghỉ cao nhất để phục hồi sức khoẻ sau mỗi
giờ làm việc mỏ thực hiện chể độ đổi ca nghịch.
II.5 Phân chia ruộng mỏ
Với nhiệm vụ thiết kế Mở vỉa và khai thác Mỏ than Nam Mẫu từ +125÷ -300, trên
cơ sở các mặt cắt địa chất và đặc điểm địa hình. Ruộng mỏ có thể được chia thành 6
tầng với chiều cao mỗi tầng là 70m, riêng tầng 6 chiều cao 75m Cụ thể là:
Tầng 1: +125 ÷ +55
Tầng 2: +55 ÷ -15
Tầng 3: -15 ÷ -85
Tầng 4: -85 ÷ -155
Tầng 5: -155 ÷ -225
Tầng 6: -225 ÷ -300
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 mắt đất đến các vỉa
khoáng sàng có ích nằm trong lòng đất, và từ các đường lò đó đảm bảo khả năng đào
được các đường lò chuẩn bị để tiến hành các công tác mỏ.
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với nền
kinh tế quốc dân, nó quyết định thời gian, quy mô vốn đầu tư 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 giữa các vỉa, chiều dày và góc dốc của vỉa,
tính chất cơ lý của đất đá xung quanh vỉa, điều kiện địa 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 thống 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 mỏ, kích thước ruộng mỏ,
trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lượng 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:

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

- Bề mặt địa hình là núi cao nhưng tương đối thoải và có nhiều mặt bằng có thể
làm sân công nghiệp.

- Khoáng sàng Nam Mẫu có điều kiện địa chất công trình phức 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 lưu ý các
đường lò phải thoát nước, chống, chèn lò thật 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 đường phương và hướng cắm của vỉa.
- Khi có điều kiện cần có phương án chi tiết cho việc nghiên cứu khí mỏ cho vùng
than này.
- Những vị trí khai thác có nhiều khả năng xảy ra cháy nổ như nơi giao nhau giữa
lò chợ với thượng thông gió... Cần được thông gió tốt trước 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 vậy cần chú ý tới việc chia
tầng, chia khu khai thác để thuận lợi cho việc áp dụng 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 phương 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 từng tầng.
Phương án III:Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa mức.
Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa mức.
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 lợi cho việc vận chuyển

than và vật liệu trong quá trình sản xuất.
- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp nước và thải nước.
- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ trợ và các công trình phục vụ sản
xuất.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

- 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 được vị trí mặt
bằng cửa giếng nghiêng như sau:
Tọa độ

X

Y

Z

Giếng nghiêng chính

38 456

370 179

+125

Giếng nghiêng phụ

38 426

370 205

+125

Tên công trình

II.6.3.2. Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa từng tầng
a. Sơ đồ mở vỉa (Hình vẽ II-1)
b. Thứ tự đào lò
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mức +125/+55. Từ mặt bằng sân công
nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng nghiêng xuống mức +55 và giếng gió
xuyên vỉa +125 đến gặp các vỉa than. Giếng nghiêng chính được đào với góc dốc là α =
160, và giếng nghiêng phụ được đào với góc dốc là α = 240.
Từ mức + 55 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: Sân
ga, hầm trạm, các đường lò xuyên vỉa , từ xuyên vỉa đào các đường lò dọc vỉa vận tải +
55 về hai cánh tới biên giới mỏ. Song song với quá trình đó thì từ lò bằng xuyên vỉa
+125 cũng đào các đường lò dọc vỉa 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 nghiêng từ +55/-15. Từ giới hạn mức + 55 của cặp
giếng, tiến hành đào tiếp xuống -15. Giếng chính được đào sâu hơn, tại mức -15 đào lò
nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: sân ga, hầm trạm , đường lò
xuyên vỉa, lò dọc vỉa và thượng cắt như giai đoạn I (mức +55/-15 chỉ tiến hành khai
thác khi mức +125/+55 đã vào giai đoạn khấu vét).

Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự như giai đoạn II.
c. Sơ đồ vận tải
Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa vận tải. Từ đây
than được chuyển qua các lò xuyên vỉa vận tải rồi tập chung ở sân giếng, dùng băng tải
chuyển lên mặt đất.
d. Sơ đồ thông gió

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 từ các lò chợ theo các lò dọc vỉa thông gió qua
các lò xuyên vỉa thông gió ra giếng phụ thông gió rồi lên mặt đất,
Riêng tầng 1 gió từ các lò dọc vỉa khai thác đi qua lò chợ, qua lò dọc vỉa 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 bơm chứa nước, đưa nước theo đường
ống dẫn lên mặt bằng giếng nghiêng phụ mức +125.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II-3: Thông số mở vỉa phương án I
Thông số
Công
Giếngtrình
chính
Giếng phụ

Xuyên vỉa tầng +125
Xuyên vỉa tầng +55
Xuyên vỉa tầng -15
Xuyên vỉa tầng -85
Xuyên vỉa tầng -155
Xuyên vỉa tầng -225
Xuyên vỉa tầng -300

Góc dốc (độ)
16
24
0
0
0
0
0
0
0

Chiều dài
(m)
1368
1052
2202
2254
1886
1717
1550
1380
1211

II.6.3. 3. Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa từng tầng
a, Sơ đồ mở vỉa (Hình II-2)
b, Thứ tự đào lò
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng đứng cho mức +125/+55, Từ mặt bằng sân công
nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng đứng xuống mức +55 và lò bằng xuyên
vỉa +125 đến gặp các vỉa than.
Từ mức + 55 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: Sân
ga, hầm trạm, các đường lò xuyên vỉa , từ xuyên vỉa đào các đường lò dọc vỉa vận tải +
55 về hai cánh tới biên giới mỏ, Song song với quá trình đó thì từ lò bằng xuyên vỉa
+125 cũng đào các đường lò dọc vỉa 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.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

- Giai đoạn II: Mở vỉa bằng giếng đứng từ +55/-15, Từ giới hạn mức + 55 của cặp
giếng, tiến hành đào tiếp xuống - 15, Tại mức -15 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào
hệ thống đường lò như: sân ga, hầm trạm , đường lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa và thượng cắt
như giai đoạn I (mức +55/-15 chỉ tiến hành khai thác khi mức +125/+55 đã vào giai
đoạn khấu vét),
Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự như giai đoạn II.
c, Sơ đồ vận tải
Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa vận tải, Từ đây
than được chuyển qua các lò xuyên vỉa vận tải rồi tập 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 từ các lò chợ theo các lò dọc vỉa thông gió qua
các lò xuyên vỉa thông gió ra ngoài mặt bằng theo lũ xuyờn vỉa thụng giú, 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 nước chảy vào hầm
chứa nước ở các mức, Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nước theo đường ống
dẫn lên mặt đất.
f, Các thông số mở vỉa

Thông số
Công
Giếngtrình
đứng chính
Giếng đứng phụ
Xuyên vỉa tầng +125
Xuyên vỉa tầng +55
Xuyên vỉa tầng -15
Xuyên vỉa tầng -85
Xuyên vỉa tầng -155
Xuyên vỉa tầng -225
Xuyên vỉa tầng -300

Chiều dài
(m)
428

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57

428
2202
2254
2298
2340
2382
2424
2480


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

II.6.3. 4. Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa mức
a. Sơ đồ mở vỉa (Hình vẽ II-1)
b. Thứ tự đào lò
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mức +125/-15. Từ mặt bằng sân công
nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng nghiêng xuống mức -15 và giếng gió
xuyên vỉa +125 đến gặp các vỉa than. Giếng nghiêng chính được đào với góc dốc là α =
160, và giếng nghiêng phụ được đào với góc dốc là α = 240.
Từ mức -15 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: Sân
ga, hầm trạm, ta đào các đường lò xuyên vỉa -15 tiếp cận vỉa than. Tại vị trí giao cắt với
vỉa than tiến hành đào cặp lò thượng trong đó lò thượng thông gió được đào đến mức
+125 và lò thượng vận tải được đào đến mức +55 sau đó đào các lò dọc vỉa vận tải mức
+55 sang hai cánh tới biên giới giới hạn của mỏ. , Đào lò thượng cắt tạo thành lò chợ
chuẩn bị cho quá trình khai thác.
- Giai đoạn II:Tại vị trí giao cắt của lò xuyên vỉa -15 với vỉa than, ta đào đường lò dọc
vỉa vận tải mức -15. Đào lò thượng cắt (-15 ÷ +55) mở lò chợ chuẩn bị cho khai thác
tầng 2 của mức +125 ÷ -15 (tầng +55/-15 chỉ tiến hành khai thác khi tầng +125/+55 đã

vào giai đoạn khấu vét).
Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự như giai đoạn II.
c. Sơ đồ vận tải
Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa vận tải. Từ đây
than được chuyển qua các lò xuyên vỉa vận tải rồi tập 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 từ các lò chợ theo các lò dọc vỉa thông gió qua
các lò xuyên vỉa thông gió ra giếng phụ thông gió rồi lên mặt đất,
Riêng tầng 1 gió từ các lò dọc vỉa khai thác đi qua lò chợ, qua lò dọc vỉa 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 bơm chứa nước, đưa nước theo đường
ống dẫn lên mặt bằng giếng nghiêng phụ mức +125.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II-3: Thông số mở vỉa phương án I

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội
Thông số
Công
trình
Giếng nghiêng chính
Giếng nghiêng phụ
Xuyên vỉa tầng +125
Xuyên vỉa tầng -15

Xuyên vỉa tầng -155
Xuyên vỉa tầng -300

Góc dốc (độ)
16
24
0
0
0
0

Khoa Mỏ
Chiều dài
(m)
1368
1052
2202
1886
1550
1211

II.6.3. 5. Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa mức
a, Sơ đồ mở vỉa (Hình II-2)
b, Thứ tự đào lò
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng đứng cho mức +125/-15, Từ mặt bằng sân công
nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng đứng xuống mức -15 và lò bằng xuyên
vỉa +125 đến gặp các vỉa than.
Từ mức -15 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: Sân
ga, hầm trạm, Tại vị trí giao cắt với vỉa than tiến hành đào cặp lò thượng trong đó lò
thượng thông gió được đào đến mức +125 và lò thượng vận tải được đào đến mức +55

sau đó đào các lò dọc vỉa vận tải mức +55 sang hai cánh tới biên giới giới hạn của mỏ. ,
Đào lò thượng cắt tạo thành lò chợ chuẩn bị cho quá trình khai thác.
- Giai đoạn II: Tại vị trí giao cắt của lò xuyên vỉa -15 với vỉa than, ta đào đường lò dọc
vỉa vận tải mức -15. Đào lò thượng cắt (-15 ÷ +55) mở lò chợ chuẩn bị cho khai thác
tầng 2 của mức +125 ÷ -15 (tầng +55/-15 chỉ tiến hành khai thác khi tầng +125/+55 đã
vào giai đoạn khấu vét).Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự như
giai đoạn II.
c, Sơ đồ vận tải
Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa vận tải, Từ đây
than được chuyển qua các lò xuyên vỉa vận tải rồi tập 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 từ các lò chợ theo các lò dọc vỉa thông gió qua
các lò xuyên vỉa thông gió ra ngoài mặt bằng theo lũ xuyờn vỉa thụng giú, qua giếng
phụ đi ra ngoài.
e, Sơ đồ thoát nước

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Khoa Mỏ

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 bơm chứa nước, đưa nước theo đường ống
dẫn lên mặt đất.
f, Các thông số mở vỉa

Thông số
Công
trình
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Xuyên vỉa tầng +125
Xuyên vỉa tầng -15
Xuyên vỉa tầng -155
Xuyên vỉa tầng -300

Chiều dài
(m)
428
428
2202
2298
2382
2480

II.6.4. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa
Để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý về mặt kỹ thuật cho khu vực thiết kế, tiến hành so sánh các
ưu nhược điểm của 4 phương án với nhau.

Ưu
điểm

Phương án I
1. Vốn đầu tư
ban đầu nhỏ .
2. Thời gian đưa

mỏ vào sản xuất
sớm nhất.
3. Giá thành đào
giếng nhỏ. Thời
gian tồn tại các
mức nhỏ
5. Sơ đồ vận tải
liên tục, thông
gió của khu đơn
giản.

Phương án II
1. Mỏ nhanh đi
vào sản xuất
sớm.
2. Nhanh thu
hồi vốn đầu tư
3. Việc thông
gió, vận tải đơn
giản
4. Thời gian tồn
tại của đường
lò ngắn nên chi
phí bảo vệ lò ít.
5. Tốn ít chi phí
đào lò hơn khi
khai thác xuống

Phương án III
1. Vốn đầu tư

ban đầu nhỏ.
2. Khối lượng
đường lò xuyên
vỉa nhỏ.
3. Tại Việt Nam
đã hoàn toàn
làm chủ được
công nghệ đào
lò
giếng
nghiêng.
4. Xây dựng ít

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57

Phương án IV
1. Khối lượng
đào lò xuyên vỉa
nhỏ.
2. Xây dung sân
giếng ít hơn.
3. Tốn ít chi phí
đào lò hơn khi
khai thác xuống
sâu


Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Nhượ

c
điểm

6. Tại Việt Nam
đã hoàn toàn làm
chủ được công
nghệ đào lò
giếng nghiêng.

sâu

sân giếng chính
hơn.

1. Chiều dài
giếng lớn
2. Chi phí bảo vệ
giếng lớn.
3. Khối lượng
đường lò xuyên
vỉa lớn, nên chi
phí đào lò xuyên
vỉa lớn
4. Phải xây dựng
nhiều sân giếng
chính hơn

1.giá thành thi
công một mét
giếng đắt nhất.

2. Phải xây
dựng nhiều sân
giếng
chính
hơn
3. Tại Việt Nam
chưa hoàn toàn
làm chủ được
công nghệ đào
lò giếng đứng.

1. Chiều dài
giếng lớn
2. Chi phí bảo
vệ giếng lớn.
3. Sơ đồ vận tải,
thông gió của
khu phức tạp.
4. Rò gió qua
hai giếng lớn
5. Thời gian tồn
tại các mức lớn.

5. Rò gió qua hai
giếng lớn.

4. Chi phí vận
tải cao và vận
tải qua giếng
6. Tốn kém chi

phí đào giếng khi không liên tục
khác thác xuống gián đoạn.
dưới sâu

Khoa Mỏ

1.giá thành thi
công một mét
giếng đắt nhất.
2. Sơ đồ vận tải,
thông gió của
khu phức tạp.
3. Tại Việt Nam
chưa hoàn toàn
làm chủ được
công nghệ đào
lò giếng đứng.
4. Chi phí vận
tải cao và vận tải
qua giếng không
6. Thời gian đưa liên tục gián
mỏ vào sản xuất đoạn.
chậm
7. Tốn kém chi
phí đào giếng
khi khai thác
xuống sâu

Căn cứ vào bảng so sánh ưu nhược điểm của 3 phương án trên cho ta thấy phương
án II: Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng là

hợp lý hơn về mặt kỹ thuật.
II.6.5. So sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa
Đây là phương án so sánh vốn đầu tư để xây dựng và phát triển mỏ của các phương
án thông qua các chi phí như: Chi phí đào chống lò, lắp đặt thiết bị, bảo vệ các đường lò,
công tác thông gió, thoát nước và vận tải.

Sinh Viên: Nguyễn Thành TuấnLớp khai thác B-K57