đồ án mỏ than nam mẫu

Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 1
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:
I.
Phần thiết kế chung:
Thiết kế mở vỉa và khai thác cho mỏ than Nam Mẫu từ mức
+125m ÷ -300m, với công suất thiết kế là 1,8 triệu tấn/năm.
II.
Phần chuyên đề:
Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lí cho 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 Th.S Đặng Quang Hưng 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.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất

Bộ môn khai thác hầm lò
Sinh viên:

Nguyễn Ngọc Sơn

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58

2


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 3
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.

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 4
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 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 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
Khoáng sàng khu Than Thùng đã được tiến hành thăm dò địa chất qua
các giai đoạn sau:
Năm 1959 Đoàn địa chất II đã tiến hành tìm kiếm tỉ mỉ khu Than

Thùng và đã xác định con số trữ lượng trong báo cáo tìm kiếm là 50 triệu tấn
C1 + C2.
Từ năm 1961 đến năm 1963 khu Than Thùng đã tiến hành thăm dò sơ
bộ và xác định con số trữ lượng 102 triệu tấn B + C1 + C2.
- Giai đoạn từ năm 1962 đến năm 1969: có “Báo cáo địa chất thăm dò
tỷ mỷ mức lò bằng +125 - khu mỏ Than thùng Yên Tử” do Đoàn địa chất 2D Liên đoàn Địa chất II thành lập. Báo cáo được Hội đồng trữ lượng Nhà nước
phê duyệt năm 1969.
- Giai đoạn từ năm 1969 đến năm 1976: tiếp tục được thăm dò bổ sung
và có “Báo địa chất thăm dò sơ bộ mức lò giếng -350 - mỏ Than Thùng-Yên
Tử”. Báo cáo do Đoàn địa chất 2X - Liên Đoàn địa chất IX thành lập, Hội
đồng trữ lượng Nhà nước phê duyệt năm 1976.
- Giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1999:
Từ sau 1976 đến năm 1987, toàn bộ khu mỏ không tiến hành các công
trình nghiên cứu địa chất nào.Từ cuối năm 1987, một số đơn vị khai thác của
Công ty than Uông Bí bắt đầu tiến hành các công trình khai thác lộ thiên ở
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 5
phần lộ vỉa mang tính nhỏ lẻ. Từ năm 1993 Công ty than Uông Bí bắt đầu các
công trình khai thác hầm lò mức thiết kế từ +250 lên lộ vỉa, công suất thiết kế
cho 2 khu vực Than Thùng và Yên Tử khoảng 240.000 T/năm . Do công tác
khai thác đã xác định các yếu tố địa chất trong các báo cáo cũ không còn phù
hợp với thực tế và đã khoan bổ sung thêm 5 lỗ khoan trên các tuyến II, IIa, IV,
IVa và V nhằm xác định vị trí tương đối các vỉa than sau đứt gẫy F.400 mới
phát hiện. Do dự án khai thác mới đến mức +250 nên đối tượng của phương
án đặt ra chỉ khoan qua các vỉa 9, 8 và 7. Các công trình khoan thăm dò này

do Xí nghiệp Địa chất 906 nay là Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều
thuộc Công ty Địa chất và khai thác khoáng sản nay là Công ty Địa chất mỏ
thực hiện. Công tác lập báo cáo “Kết quả thăm dò bổ sung mỏ than Nam
Mẫu” đã được xí nghiệp địa chất thực hiện và được Tổng công ty than Việt
Nam phê duyệt tháng 12 năm 1999.
- Giai đoạn từ năm 1999-2004:
Từ sau năm 1999, công tác khai thác mỏ của Công ty than Uông Bí đã
gia tăng sản lượng, để đáp ứng cho nhu cầu nâng công suất lên 600.000 Tấn
than/năm , năm 2004 Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều có báo cáo
mang tên “Tổng hợp tài liệu địa chất mỏ than Nam Mẫu”. Nội dung báo cáo
này vừa mang tính chất điều chỉnh và tính lại trữ lượng của báo cáo địa chất
năm 1999, vừa mang tính chất tổng hợp tài liệu khai thác mỏ đến năm 2004,
công tác này chỉ làm thay bộ môn địa chất của đơn vị khai thác được qui định
trong qui trình địa chất mỏ do Bộ Năng lượng trước đây cũng như Tổng Công
ty than Việt Nam ban hành sau này.
- Giai đoạn từ năm 2004 - 2006: Nhu cầu gia tăng sản lượng và khai
thác xuống sâu dưới mức lò bằng đã được bắt đầu thực hiện. Công tác thiết kế
dưới mức lò bằng +125 đã được tiến hành trên cơ sở tài liệu thăm dò sơ bộ.
Để đáp ứng nhu cầu sản xuất, khu vực tuyến I được khoan bổ sung 3 lỗ khoan
sâu là NM3, NM4, NM5 kết hợp với một số đường lò theo vỉa mức +125 của
các vỉa đã đi từ tuyến IIa đến tuyến I, các công trình khai thác từ mức +200
lên lộ vỉa, Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều đã tiến hành lập “Báo cáo
điều chỉnh và tính lại trữ lượng địa chất từ lộ vỉa đến -350 tuyến IIA đến F.13”
trong quí IV năm 2006 (đang trình Tập đoàn - TKV duyệt).
Trong báo cáo này đã cập nhật thêm 09 lỗ khoan mới đã thi công trong
giai đoạn từ năm 2004 đến 30/03/2007 là: LK.NM3, LK.NM4, LK.NM5,
LK.NM6, NM7, NM8, NM9, NM10, NM11.
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58

Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 6
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 với tập 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
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 7
hình nêm cắm vào đứt gãy F13.F12 được phát hiện trong khai thác lộ 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 tới 1500m. F400V trên
mặt được phát 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.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 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,
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 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 70 0 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

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất

Bộ môn khai thác hầm lò 8
Theo kết quả nghiên cứu các giai đoạn thăm dò trước đây, cấu tạo địa
tầng khu mỏ gồm 11 vỉa than trong đó 9 vỉa có giá trị công nghiệp được quy
định từ V.3, V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7, V.7T, V.8, V.9. Nhìn chung các vỉa than
trong mỏ than Nam Mẫu có cấu tạo vỉa từ mức tương đối phức tạp đên phức
tạp. Các vỉa than duy trì ở mức tương đối ổn định.
- 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.
- Vỉa 5: 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 vỉa rất phức tạp.
- Vỉa 6: 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.IIA - 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  2.41m (LK.76), trung bình 0.33m. Chiều dày vỉa thay
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 9
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.
- Vỉa 6a: 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
4.15m.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.
- Vỉa 7T: 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.
- Vỉa 7: Duy trì liên tục toàn khu mỏ.. 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 5,4m. Chiều
dày riêng than đổi từ 0.64m(LK.16) - 17.59m(LK.9A), trung bình là 4,85m.
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 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 vỉa thay đổi từ 0.16m(LK94)  10.24m(LK.NM8),
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 10
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 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.
Trong giới hạn đồ án tốt nghiệp. em xin thiết kế riêng cho các vỉa: Vỉa 6,
vỉa 6A, vỉa 7, vỉa 8, vỉa 9.
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 1-1
Bảng 1-1 Thành phần hóa học chủ yếu của than
Hàm lượng phân tích %
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Ck
52,57
92,08
78,69
k
H
0,79
2. 99

1,52
k
N
0,14
1,51
0,70
k
O
0,07
21,06
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
Nguyên tố

bình 4.69%, trị số độ ẩm phân tích tương đối thấp, phù hợp than biến chất
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
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 11
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 Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 12
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/cm2. 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/m 2. 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. Trữ lượng
Bảng: tổng trữ lượng khu mỏ

TT

Tên
vỉa

1
2
3
4
5

V9
V8
V7
V6a
V6
Tổng

Chiều
dày
trung
bình
mtb(m)

Chiều
dài
theo

hướng
dốc
Bi (m)

Góc
dốc
trung
bình
(độ)

2,11
2,15
5,40
4,15
6,06

979
896
1167
1046
1012

29
32
24
27
28

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Chiều
dài
trung
bình
theo
phươn
g
Li (m)
2400
2400
2400
2400
2400

Tỷ
trọng
than
i

Trữ lượng
địachất
Zđc
(Tấn)

1,65
1,65
1,65
1,65
1,65

8.180.132
7.628.544
24.955.128
17.189.964
24.285.571
82.239.339

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 13
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.
+ Trong thời gian tới, cần có những phương án thăm dò trong đó bố trí
chiều sâu các lỗ khoan hợp lý nhằm xác định chính xác hơn về đều kiện địa
chất của những vỉa than ở mức sâu.
+ Hiện nay trong ranh giới khoáng sàng than Nam Mẫu đang thực hiện
đồng thời cả khai thác lộ thiên (khai thác lộ vỉa) và chủ yếu khai thác hầm lò.
Các vỉa than của khoáng sàng than Nam Mẫu hầu hết đều có chất lượng tốt,
chiều dày vỉa ổn định. Trong quá trình thiết kế và khai thác cần có những
phương án hiệu quả nhất tránh thất thoát tài nguyên và án toàn trong quá trình

sản xuất.
- 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 Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 14
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
Tài liệu cơ sở sử dụng tính trữ lượng:Trữ lượng Mỏ Nam Mẫu được tính
trên bản đồ tính trữ lượng các vỉa: V4, V6.a, V8, V9. Các mặt cắt tuyến ,bản
đồ địa hình khu mỏ, các chỉ tiêu về chiều dày và góc dốc 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 ''.

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất

TT

Tên
vỉa

1
2
3
4
5

V9
V8
V7

V6a
V6
Tổng

Bộ môn khai thác hầm lò

Chiều
dày
trung
bình
mtb(m)

Chiều
dài
theo
hướng
dốc
Bi (m)

Góc
dốc
trung
bình
(độ)

2,11
2,15
5,40
4,15
6,06

979
896
1167
1046
1012

29
32
24
27
28

Chiều
dài
trung
bình
theo
phươn
g
Li (m)
2400
2400
2400
2400
2400

15

Tỷ

trọng
than
i

Trữ lượng
địachất
Zđc
(Tấn)

1,65
1,65
1,65
1,65
1,65

8.180.132
7.628.544
24.955.128
17.189.964
24.285.571
82.239.339

n

Z=


1

Svi mtbi  i, Tấn

Trong đó:
Z _ Trữ lượng trong biên giới khu mỏ, Tấn
mtb _ Chiều dầy trung bình của vỉa thứ i, m
i_ Tỷ khối trung bình của vỉa than thứ i, T/m3
Svi _ Diện tích tính trữ lượng của vỉa thứ i, m2
Svi = Li Bi
Li _ Chiều dài theo phương của vỉa thứ i, m
Bi _ Chiều dài theo hướng dốc của vỉa thứ i, m
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 Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 16
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 t t= 2%,tkt
= 12%
Tch = 2% + 12% = 14%
C = 1 - 0,01.14% = 0,86
Vậy trữ lượng công nghiệp: ZCN = 82239339 . 0,86 = 70.725.831 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 = 1,8 triệu tấn/năm.
II.3.2 Tuổi mỏ
Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng của mỏ.
, năm
Trong đó: Tt - Tuổi mỏ tính toán, năm.
Am - Sản lượng năm của mỏ, tấn/năm
= 39 năm
Tuy nhiên khi tính thời gian tồn tại của mỏ ta phải tính đến cả thời gian
xây dựng cơ bản. Vì thế nên thời gian tồn tại thực tế của mỏ được xác định
như sau:
Tth = Tt + T1 , năm

Trong đó: Tt - Tuổi mỏ tính toán.
t1 - Thời gian xây dựng mỏ, T1 = 3 năm.
T2 - Thời gian khấu vét, T2 = 3 năm.
Tth =39 + 3 + 3= 45 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
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò
- 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 2.2: Sơ đồ đổi ca
Ngày
Ca
Đội

Thứ 7
Ca I

Ca II

Chủ nhật
Ca III

a
b
c

Thứ 2
Ca I

17

Số giờ
nghỉ

Ca II Ca III

Nghỉ

56
32
32

Bảng 2.3: Thời gian làm việc theo mùa
Ca

Mùa

Hè
Đông

Ca
I
6h30’ 14h30’
7h  15h
II
14h30’22h30’
15h  23h
III
22h30’ 6h30’
23h  7h
22222h30đâsd222222h30’
II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp
II.4.2.1. 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.
II.4.2.2. 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 5 tầng với chiều cao mỗi tầng là 85m,. Cụ thể là:
Tầng 1: +125  +40
Tầng 2: +40  -45
Tầng 3: -45  -130
Tầng 4: -130  -215
Tầng 5: -215  -300

II.6. Mở vỉa
II.6.1. Khái quát chung
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 18
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…
II.6.2. 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:
- 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

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 19
tới việc chia tầng, chia khu khai thác để thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ
cơ khí hóa tăng sản lượng.
II.6.3. 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.
II.6.4. Trình bày các phương án
II.6.4. 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.
- 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.

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 20
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
Tên công trình
Giếng chính
38 456
370 179
+200
Giếng phụ
38 426
370 205
+200
II.6.4.2 Phương án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng, kết hợp lò
bằng và lò xuyên vỉa tầng.
Sơ đồ và bình đồ mở vỉa ( hình 2.3)
Tiến hành tạo mặt bằng cho sân giếng tại mức +125
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mức +125/+40. Từ mặt
bằng sân công nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng nghiêng xuống
mức +40 và lò bằng +125 đến gặp các vỉa than. Giếng nghiêng chính được
đào với góc dốc là α =180, và giếng nghiêng phụ được đào với góc dốc là 230.
Từ mức + 40 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 + 40 về hai cánh tới biên giới mỏ. Song song với quá trình
đó thì từ lò bằng +125 cũng đào các đường lò dọc vỉa thông gió +125 về hai
cánh tới biên giới mỏ. Đào lò cắt tạo thành lò chợ chuẩn bị cho quá trình khai
thác.
- Giai đoạn II:Mở vỉa bằng giếng nghiêng từ +40/-45. Từ giới hạn mức
+ 40 của cặp giếng, tiến hành đào tiếp xuống -45. Giếng chính được đào sâu
hơn, tại mức -45 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 +40/-45 chỉ tiến hành khai thác khi mức +40/+125 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 chính rồi lên mặt đất,
e. Sơ đồ thoát nước
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 21
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 +200.
f. Khối lượng đào lò phương án I
TT

Tên đường lò

1

Khối
lượng (m)

Tiết diện
( m2 )

Loại vỏ
chống
Bê tông

Ghi
chú

Giếng
nghiêng
18.8
1.408
chính
2 Giếng nghiêng phụ
1.113
26.7
Bê tông
3 Lò bằng +125
1.964
23.2
Thép
4 Xuyên vỉa +40
1.963
23.2
Thép

5 Xuyên vỉa -45
1.869
23.2
Thép
6 Xuyên vỉa -130
1.478
23.2
Thép
7 Xuyên vỉa -215
1.469
23.2
Thép
8 Xuyên vỉa -300
1.210
23.2
Thép
9 Lò thượng
189
II.6.4.2. Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa
từng tầng
a. Sơ đồ mở vỉa (Hình II.1)
Tiến hành tạo mặt bằng cho sân giếng tại mức +125
- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng đứng cho mức +125/+40. Từ mặt bằng
sân công nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng đứng chính và phụ
xuống mức +40.
Từ mức + 40 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 + 40 về hai cánh tới biên giới mỏ. Song song với quá trình
đó thì từ lò bằng +125 cũng đào các đường lò dọc vỉa thông gió +125 về hai
cánh tới biên giới mỏ. Đào lò cắt tạo thành lò chợ chuẩn bị cho quá trình khai

thác.
- Giai đoạn II: Mở vỉa bằng giếng đứng từ +40/-45. Từ giới hạn mức +
40 của cặp giếng, tiến hành đào tiếp xuống -45. Giếng chính được đào sâu
hơn, tại mức -45 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 +40/-45 chỉ tiến hành khai thác khi mức +40/+125 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
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò 22
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 trục 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 chính rồi lên mặt đất,
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 đứng phụ mức +125.
b. Thứ tự đào lò
Bảng I.4 Bảng thống kê khối lượng đào lò cho phương án II

TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên đường lò
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò bằng +125
Xuyên vỉa +40
Xuyên vỉa -45
Xuyên vỉa -130
Xuyên vỉa -215
Xuyên vỉa -300
Lò thượng

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Khối
lượng (m)
435
435
1.964
2.137

2.243
2.052
2.243
2.184
189

Tiết diện
( m2 )
35,3
28,5
13,3
19,6
19,6
19,6
19,6
19,6

Loại vỏ
chống
BTCT
BTCT
SVP27
SVP27
SVP27
SVP27
SVP27
SVP27

Ghi
chú

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất

Bộ môn khai thác hầm lò

23

II.6. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa.
Ưu điểm
Nhược điểm
- Khối lượng đào lò ban đầu
nhỏ
- - Chiều dài giếng lớn
Phươn
g án I

- Thời gian bước vào sản
xuất nhanh

- - Khối lượng lò xuyên vỉa lớn
- - Khối lượng xây dựng sân giếng
lớn.

- Sơ đồ vận tải, thông gió
đơn giản,tổn thất than nhỏ.
- Chiều dài giếng ngắn
- Khối lượng đào lò ban đầu

nhỏ
- Khối lượng đào lò xuyên vỉa lớn
- Thời gian bước vào sản
- Khối lượng xây dựng sân giếng
Phươn
xuất nhanh, thu hồi vốn
lớn.
g án II
nhanh.
- Công tác đào giếng đứng khó
- Sơ đồ vận tải, thông gió
khăn.sân giếng lớn
đơn giản
- Tổng thất than nhỏ.
Qua phân tích và so sánh kỹ thuật của các phương án mở vỉa thì mỗi
phương án đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Nhìn chung ta có thể
lựa chọn sơ bộ phương án mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa
tầng theo yếu tố kỹ thuật.

II.6.5. So sánh về mặt kinh tế giữa các phương án.
a. Chi phí xây dựng cơ bản và mua sắm thiết bị.
* Chi phí xây dựng cơ bản.
Chi phí đào lò được xác định theo công thức :
Ccb = L.Cđ (đ)
Trong đó: L - Chiều dài lò chuẩn bị , m;
Cđ - Chi phí đào 1 mét lò , đ/m.
Bảng II.7 Tính toán chi phí XDCB của phương án I
CHI PHÍ XDCB CỦA P.ÁN I
Chiều dài
Đơn giá

Loại công trình
(m)
(106 đ/m)
Giếng nghiêng chính
1.408
400

Thành tiền
(106 đ)
563.200

Giếng nghiêng phụ

1.113

400

445.200

Lò bằng +125

1.964

100

196.400

Xuyên vỉa +40

1.963

140

274.820

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58


Trường đại học Mỏ - Địa chất
Xuyên vỉa -45

1.869

Bộ môn khai thác hầm lò
261.660
140

Xuyên vỉa -130

1.478

140

206.920

Xuyên vỉa -215

1.469

140

205.660

Xuyên vỉa -300

1.210

140

169.400

189

50

9.450

Lò thượng

2.332.710

Tổng

Bảng II.8 Tính toán chi phí XDCB của phương án II
CHI PHÍ XDCB CỦA P.ÁN II
Chiều dài
Đơn giá
Loại công trình

(m)
(106 đ/m)
Giếng đứng chính
435
700
Giếng đứng phụ

Thành tiền
(106 đ)
304.500

435

700

304.500

Lò bằng +125

1.964

100

196.400

Xuyên vỉa +40

2.137

140

299.180

Xuyên vỉa -45

2.243

140

314.020

Xuyên vỉa -130

2.052

140

287.280

Xuyên vỉa -215

2.243

140

314.020

Xuyên vỉa -300

2.184

140

305.760

189

50

9.450
2.335.110

Lò thượng
Tổng

+ Chi phí sản xuất:
- Chi phí bảo vệ đường lò :
C = Cbv.L.tbv, (đồng)
Trong đó: Cbv : Đơn giá bảo vệ lò (đồng/m.năm);
L: Chiều dài lòcần bảo vệ, (m);
tbv: Thời gian cần bảo vệ, (năm);
Chi phí bảo vệ các đường lò của các phương án được tính trong bảng

Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

Lớp: Khai thác D – K58

24

Trường đại học Mỏ - Địa chất
Bộ môn khai thác hầm lò
Bảng II.10 Chi phí bảo vệ cho phương án I
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên hạng mục
Giếng nghiêng
chính
Giếng nghiêng phụ

Lò bằng +125
Xuyên vỉa +40
Xuyên vỉa -45
Xuyên vỉa -130
Xuyên vỉa -215
Xuyên vỉa -300
Lò thượng

Chiều
dài
(m)

Thời gian
tồn tại
(năm)

Đơn giá
(103đ/m)

Thành tiền
(103 đ)

1.408

45

1600

101.376.000

1.113
45
1600
1.964
9
2000
1.963
18
2800
1.869
18
2800
1.478
18
2800
1.469
18
2800
1.210
9
2800
189
9
3300
Tổng
Bảng II.10 Chi phí bảo vệ cho phương án II

Tên hạng mục
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ

Lò bằng +125
Xuyên vỉa +40
Xuyên vỉa -45
Xuyên vỉa -130
Xuyên vỉa -215
Xuyên vỉa -300
Lò thượng

10
+ Chi phí vận tải:

80.136.000
35.352.000
98.935.200
94.197.600
74.491.200
74.037.600
30.492.000
5.613.300
594.630.900

Chiều
dài
(m)

Thời
gian tồn
tại (năm)

435

435
1.964
2.137
2.243
2.052
2.243
2.184
189

45
45
9
18
18
18
18
9

Đơn
giá
Thành tiền
(103đ/
(103 đ)
m)
800
15.660.000
800
15.660.000
2000 35.352.000
2800 107.704.800

2800 113.047.200
2800 103.420.800
2800 113.047.200
2800 55.036.800

9

3300

Tổng

5.613.300
564.542.100

Cvt = Ltb.Q.t.Đvt, (đ)
Trong đó:Ltb - Chiều dài trung bình của lò vận tải,m ;
Q - Khối lượng than được vận tải qua đường lò, tấn ;
Đvt - Đơn giá vận tải cho 1 tấn than,103đ/tấn.km ;
t – thời gian tồn tại đường lò (Năm)
Q =A = 2 triệu tấn / năm
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Sơn

25

Lớp: Khai thác D – K58