Đặc điểm địa chất và các yếu tố ảnh hưởng đến công tác cơ giới hóa trong khai thác hầm lò mỏ than hà lầm, quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

TRẦN VĂN HỮU

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ
ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TÁC CƠ GIỚI HĨA
TRONG KHAI THÁC HẦM LÒ MỎ THAN HÀ LẦM,
QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số : 60520501

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Trần Văn Miến

HÀ NỘI - 2014


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tơi.
Luận văn được thực hiện tại Bộ mơn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Địa chất, trường Đại
học Mỏ - Địa chất, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Trần Văn Miến
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày 6 tháng 10 năm 2014

Tác giả

Trần Văn Hữu

1

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC BẢN VẼ, HÌNH VẼ ..................................................................... 4
MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 5
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ THAN HÀ LẦM ................................ 9
1.1.Khái quát điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hôi ........................................................9
1.2.Lịch sử nghiên cứu địa chất và khai thác mỏ .......................................................11
1.3. Đặc điểm địa chất mỏ ..........................................................................................13
1.4. Trữ lượng than địa chất .......................................................................................46
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TỐ
ĐỊA CHẤT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠ GIỚI HÓA MỎ THAN HÀ LẦM ............. 50
2.1. Cơ sở lý luận:.......................................................................................................50
2.2. Phương pháp nghiên cứu trong luận văn.............................................................54
2.3. Tổng quan về cơng tác cơ giới hóa trong khai thác than.....................................66
2.4. Lựa chọn phương pháp đánh giá khả năng cơ giới hóa. .....................................70
2.5. Các yếu tố địa chất ảnh hưởng đến cơ giới hóa khai thác mỏ.............................71
2.6. Các yếu tố địa chất để lựa chọn khu vực áp dụng cơ giới hóa mỏ Hà Lầm........76
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ LỰA CHỌN CÁC DIỆN TÍCH ĐỦ ĐIỀU KIỆN ÁP
DỤNG KHAI THÁC CƠ GIỚI HÓA TẠI MỘT SỐ VỈA THAN MỎ HÀ LẦM 77
3.1. Đặc điểm địa chất. .............................................................................................. 77
3.2. Đặc điểm các vỉa than trong diện tích cơ giới hóa. .............................................79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 97
1. Kết luận. .................................................................................................................97
2. Kiến nghị. ...............................................................................................................98
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 101
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 10102

2

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Tên bảng biểu

Số hiệu

Trang

Bảng 1-1

Tọa độ các mốc ranh giới mỏ Hà Lầm

11

Bảng 1-2

Chiều sâu trầm tích hệ C-P

16

Bảng 1-3

Thống kê đặc điện địa chất cho thấy các vỉa than
vùng lựa chọn có hệ số đá kẹp <10 % đáp ứng cho khai thác cơ giới hoá.


98

- Hệ số biến vị, yếu tố kiến tạo: Theo đánh giá điều kiện địa chất mức độ phá hủy

kiến tạo khu vực lựa chọn thuộc loại phá hủy yếu, phù hợp áp dụng cơ giới hóa.
Với kết quả trên khẳng định khu vực lựa chọn của mỏ Hà Lầm có yếu tố thuận lợi
cho áp dụng cơng nghệ khai thác cơ giới hóa.
1.2. Qua kết quả phân tích đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất và trữ lượng địa
chất khu vực có khả năng áp dụng cơng nghệ cơ giới hóa khai thác theo các tiêu chí về
chiều dày, góc dốc, mức độ biến động về chiều dày và góc dốc… thì phần trữ lượng có
khả năng áp dụng cơng nghệ cơ giới hóa khai thác là 32.056.121 tấn. Từ kết quả phân
tích cho thấy, trữ lượng trong phạm vi đánh giá tại mỏ than Hà Lầm tập trung chủ yếu
ở khu vực vỉa than có chiều dày từ dày đến rất dày, góc dốc thoải.
1.3. Các kết quả đánh giá, tổng hợp điều kiện địa chất là cơ sở định hướng cho công
tác đề xuất công nghệ khai thác cơ giới hóa hợp lý cho từng vỉa V11(8), V10(7), V7(4)
mỏ than Hà Lầm, Công ty CP than Hà Lầm - Vinacomin.
2. Kiến nghị.
Để đáp ứng nhu cầu than cho phát triển đất nước trong giai đoạn hiện nay thì việc
tăng sản lượng khai thác than là tất yếu, do đó yêu cầu cơ giới hóa trong khai thác là
cấp thiết. Việc xác định chính xác các thơng số địa chất như chiều dày, góc dốc vỉa, hệ
số biến đổi chiều dày, hệ số biến đổi góc dốc, cơ lý đá vách, đá trụ vỉa... trong thăm dò
khai thác mỏ có ý nghĩa rất to lớn góp phần khai thác đạt hiệu quả tránh được rủi ro. Vì
vậy cần xem xét sửa đổi bổ sung để định hướng cơng tác đầu tư thăm dị phục vụ cơ giới
hóa, khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên than hợp lý, đánh giá lại tài nguyên trữ lượng
theo tiêu chí hợp lý để phục vụ quy hoạch khai thác các mỏ than nói chung và mỏ Hà Lầm
nói riêng đạt hiệu quả hơn.
Luận văn được hoàn thành với sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Văn Miến, sự
giúp đỡ của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp. Mặc dù luận văn đã tập trung giải
quyết các mục tiêu và nhiệm vụ đề ra. Song do trình độ chuyên mơn và thời gian cịn
hạn chế, khu vực nghiên cứu có diện tích cũng như khối lượng dữ liệu thăm dò rất lớn,

99

cơng tác khảo sát thực địa gặp nhiều khó khăn. Vì vậy kết quả nghiên cứu luận văn cịn
có những hạn chế nhất định. Học viên hy vọng những vấn đề này sẽ được tiếp tục
nghiên cứu hoàn thiện trong q trình thực hiện cơng tác nghiên cứu để phục vụ sản
xuất, sau khi học viên hoàn thành luận văn.
Học viên xin được trân trọng và bày tỏ sự biết ơn chân thành tới TS Trần Văn Miến,
các thầy cô giáo trong Bộ mơn Tìm kiếm- Thăm dị, Khoa Địa chất, Lãnh đạo đơn vị
nơi học viên công tác, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ học
viên hoàn thành luận văn này./.


100

CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
1. Trần Văn Miến, Trần Văn Hữu (8-2014), « Tiềm năng Khống sản Than Việt
Nam», Đặc san của Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.


101

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Công Lượng và nnk (1999), Bản đồ địa chất khoáng sản, tỷ lệ 1:200.000 tờ
Hạ Long (Hòn Gai).
2. Báo cáo thăm dò bổ sung mỏ than khu Hà Tu - Hà Lầm năm 1982 của tác giả Lê
Khánh Thiện.
3. Báo cáo địa chất kết quả thăm dò bổ sung tới -150 mỏ than Hà Lầm năm 1999 của
tác giả Đào Như Chức.
4. Báo địa chất kết quả thăm dị bổ sung khu Suối Lại Cơng ty than Hòn Gai năm 2003
của tác giả Bùi Văn Sang.

5. Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lượng khống sàng than Hà Lầm.
Năm 2004 của tác giả Nguyễn Văn Vượng, Công ty IT&E
6. Các tài liệu thăm dò, chuyển đổi trữ lượng và khai thác mỏ than Hà Lầm
7. Quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên than. QĐ 25/2007/QĐ-BTNMT ngày
31/12/200 - Bộ tài nguyên & Môi trường.
8. Tổng sơ đồ phát triển ngành than đến năm 2020 có xét triển vọng đến 2030.


102

PHỤ LỤC


P-1 Bảng tính trữ lượng tài nguyên vỉa 11(8)
Số TT
Cấp TL,TN
hình
1
111
1
111
1
111
1
111
1
111
1
111
1

111
1
111
1 Tổng
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111
2
111

2 Tổng
3
111
3
111
3
111
3
111

Mức cao
Từ
Đến
75
50
50
25
25
0
0
-10
-10
-25
-25
-40
-40
-50
-50
-75
-10

-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275

-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275
-300

0
-25
-40

-50

-25
-40
-50
-75

S.Chiếu
5 154
36 413
43 442
25 558
7 476
11 286
4 398
11 448
145 175
8
3 962
4 678
22 647
41 603
66 826
43 239
41 289
56 042
41 326
68 374
56 718
3 091

449 804
1 269
11 880
12 145
28 433

Góc
dốc
43
12
18
9
31
29
38
20

0.73728
0.97705
0.95266
0.98796
0.86163
0.87882
0.78908
0.94264

SEC =
1/COS
1.35634
1.02349

1.04969
1.01219
1.16059
1.13789
1.26729
1.06085

30
26
25
29
28
24
32
31
24
28
16
11
18

0.87036
0.90108
0.90408
0.87207
0.88701
0.91140
0.85173
0.85717
0.91283

0.88048
0.96363
0.98096
0.94997

1.14896
1.10978
1.10609
1.14670
1.12738
1.09721
1.17409
1.16663
1.09549
1.13575
1.03774
1.01941
1.05266

21
37
47
44

0.93295
0.79864
0.67816
0.71813

1.07186

1.25214
1.47458
1.39251

COS

S.Thật
2

(m )
6 991
37 269
45 600
25 869
8 677
12 842
5 573
12 144
154 966
9
4 397
5 174
25 970
46 902
73 322
50 767
48 169
61 394
46 936
70 954

57 819
3 254
495 067
1 360
14 875
17 908
39 594

Chiều
dày (m)
6.17
6.17
6.17
6.17
6.17
6.17
6.17
6.17

Thể trọng

5.34
5.34
5.34
5.34
5.34
5.34
5.34
5.34
5.34

5.34
5.34
5.34
5.34

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

5.53
5.53
5.53
5.53

1.4
1.4
1.4
1.4

3

(T/m )
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

Trữ lượng, TN
(tấn)
60 387
321 928
393 895
223 460
74 950
110 929
48 141
104 904
1 338 595
70
32 875
38 681
194 150
350 640
548 158
379 530
360 110

458 979
350 895
530 455
432 254
24 327
3 701 124
10 528
115 162
138 646
306 536


Số TT
Cấp TL,TN
hình
3
111
3
111
3
111
3
111
3
111
3
111
3 Tổng
4
111

4
111
4
111
4
111
4
111
4
111
4
111
4
111
4
111
4 Tổng
5
122
5
122
5
122
5
122
5
122
5
122
5

122
5
122
5
122
5
122
5
122
5
122
5
222

Mức cao
Từ
Đến
-75
-100
-100
-125
-125
-150
-150
-175
-175
-200
-200
-225
-100

-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275
-300

-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275
-300
-325

-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250

-275
-300

-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275
-300
-325

S.Chiếu
16 767
60 829
34 933
28 631
19 615
1 021
215 522
411
10 980
39 043
38 724
55 218

46 818
65 660
66 456
32 692
356 003
9 996
7 678
11 804
11 292
11 494
10 709
20 491
54 768
91 630
96 538
90 985
31 834
16 635

Góc
dốc
56
22
26
22
21
14

0.55339
0.92913

0.90108
0.92521
0.93169
0.97155

SEC =
1/COS
1.80704
1.07627
1.10978
1.08084
1.07332
1.02928

7
24
21
22
22
23
20
17
13

0.99211
0.91496
0.93295
0.92587
0.93042
0.92050

0.94088
0.95476
0.97358

1.00795
1.09294
1.07186
1.08006
1.07479
1.08636
1.06283
1.04738
1.02714

15
24
35
36
36
37
32
30
24
19
14
24
18

0.96638
0.91706

0.81915
0.80902
0.81310
0.79547
0.84805
0.86777
0.91566
0.94665
0.97030
0.91425
0.95372

1.03479
1.09044
1.22077
1.23607
1.22986
1.25711
1.17918
1.15239
1.09211
1.05636
1.03061
1.09379
1.04853

COS

S.Thật
2

(m )
30 299
65 468
38 768
30 945
21 053
1 051
261 322
414
12 000
41 849
41 825
59 347
50 861
69 786
69 605
33 579
379 267
10 344
8 372
14 410
13 958
14 136
13 462
24 163
63 114
100 069
101 978
93 771

34 820
17 443

Chiều
dày (m)
5.53
5.53
5.53
5.53
5.53
5.53

Thể trọng

6.06
6.06
6.06
6.06
6.06
6.06
6.06
6.06
6.06

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

1.4
1.4
1.4

5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
5.00

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

1.4

3

(T/m )
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

Trữ lượng, TN
(tấn)
234 575
506 855
300 139
239 577
162 994
8 139
2 023 151
3 516
101 812
355 048
354 841
503 501
431 508
592 063
590 525
284 888

3 217 702
72 408
58 605
100 873
97 703
98 954
94 237
169 139
441 795
700 483
713 849
656 395
243 738
122 098


Số TT
Cấp TL,TN
hình
5 Tổng
6
222
6
222
6
222
6
222
6
222

6
222
6
222
6
222
6
222
6
222
6
222
6
222
6
222
6
222
6 Tổng
7
111
7
111
7
111
7
111
7
111
7

111
7
111
7
111
7
111
7
111
7
111
7
111
7 Tổng
8
111

Mức cao
Từ
Đến
150
125
100
75
50
25
0
-10
-25
-40

-50
-75
-100
-125

125
100
75
50
25
0
-10
-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150

0
-10
-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175

-200
-225

-10
-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250

25

0

S.Chiếu

Góc
dốc

COS

SEC =
1/COS

465 854
599
1 861
10 846
23 234
18 712
7 986
7 572
15 498
18 395
12 165
17 613
25 585
19 446
40 202
219 714

64
71
66
63
63
64
52
47
45
42
52
42
42

58

0.43523
0.33216
0.41469
0.45865
0.45710
0.43680
0.61153
0.67816
0.70463
0.74548
0.61015
0.73963
0.74664
0.52992

2.29763
3.01059
2.41142
2.18031
2.18772
2.28937
1.63525
1.47458
1.41918
1.34142
1.63895
1.35203
1.33934

1.88708

31
35
36
35
35
35
28
26
21
28
28
33

0.85896
0.81513
0.81412
0.82015
0.82214
0.81513
0.88048
0.89803
0.93667
0.88213
0.88458
0.83867

1.16420
1.22680

1.22833
1.21929
1.21633
1.22680
1.13575
1.11355
1.06761
1.13362
1.13048
1.19236

27

0.89337

1.11936

6 531
9 989
7 335
19 757
21 183
35 212
67 687
77 022
21 286
12 024
2 774
280 800
294

S.Thật
2

(m )
510 040
1 377
5 604
26 155
50 656
40 937
18 283
12 382
22 854
26 106
16 318
28 867
34 591
26 045
75 864
386 039
8 012
12 269
8 944
24 030
25 987
39 992
75 372
82 230
24 130

13 593
3 308
317 869
330

Chiều
dày (m)

Thể trọng

6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18
5.18

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

6.49

1.4

3

(T/m )

Trữ lượng, TN
(tấn)
3 570 277
13 299
54 134
252 660
489 340
395 449
176 617
119 614
220 766
252 180
157 632
278 857
334 151
251 591

732 843
3 729 133
3
58 106
88 976
64 859
174 269
188 460
290 025
546 601
596 329
174 991
98 577
23 989
2 305 184
2 994


Số TT
Cấp TL,TN
hình
8
111
8
111
8
111
8
111
8

111
8
111
8
111
8
111
8
111
8
111
8
111
8
111
8 Tổng
9
111
9
111
9
111
9
111
9
111
9
111
9
111

9
111
9
111
9
111
9 Tổng
10
222
10
222
10
222
10
222
10
222
10
222

Mức cao
Từ
Đến
0
-10
-10
-25
-25
-40
-40

-50
-50
-75
-75
-100
-100
-125
-125
-150
-150
-175
-175
-200
-200
-225
-225
-250
-10
-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200

-25
-40

-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225

-10
-25
-40
-50
-75
-100

-25
-40
-50
-75
-100
-125

S.Chiếu
1 011
4 692
3 919
3 759
8 771
9 819

14 058
18 931
110 443
132 279
50 645
5 151
363 772
107
707
1 794
7 745
31 697
27 786
37 224
79 165
120 159
23 365
329 750
437
9 718
9 842
23 023
38 720
36 347

Góc
dốc
39
39
55

47
54
54
46
41
20
19
20
36

0.77934
0.77934
0.57928
0.67944
0.58920
0.58920
0.69088
0.75011
0.94029
0.94495
0.93969
0.80696

SEC =
1/COS
1.28314
1.28314
1.72628
1.47180
1.69723

1.69723
1.44742
1.33314
1.06350
1.05826
1.06418
1.23922

55
56
41
46
31
31
31
24
17
19

0.57928
0.55484
0.75356
0.69466
0.85985
0.85355
0.86163
0.91355
0.95782
0.94777

1.72628
1.80231
1.32703
1.43956
1.16299
1.17158
1.16059
1.09464
1.04403
1.05511

72
29
20
35
28
22

0.31565
0.87882
0.94264
0.81714
0.88213
0.92718

3.16808
1.13789
1.06085
1.22377
1.13362

1.07853

COS

S.Thật
2

(m )
1 297
6 021
6 765
5 532
14 886
16 664
20 348
25 237
117 457
139 986
53 895
6 383
414 801
185
1 274
2 381
11 150
36 863
32 553
43 202
86 657
125 451

24 652
364 368
1 386
11 058
10 441
28 175
43 894
39 202

Chiều
dày (m)
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49
6.49

Thể trọng

5.03
5.03
5.03
5.03

5.03
5.03
5.03
5.03
5.03
5.03

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

3.75
3.75
3.75
3.75
3.75
3.75

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

1.4

3

(T/m )
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

Trữ lượng, TN
(tấn)
11 786
54 707
61 466
50 264
135 253
151 413
184 881
229 304
1 067 214
1 271 910

489 694
57 996
3 768 881
1 306
8 972
16 769
78 516
259 589
229 240
304 225
610 241
883 423
173 602
2 565 882
7 275
58 057
54 817
147 918
230 442
205 810


Số TT
Cấp TL,TN
hình
10
222
10 Tổng
2A
222

2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A
222
2A Tổng
Tổng cộng

Mức cao

Từ
Đến
-125
-150
-25
-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275
-300
-325

-40
-50
-75
-100
-125
-150
-175
-200
-225
-250
-275

-300
-325
-350

S.Chiếu
11 533
129 621
11 804
7 787
19 870
34 354
32 109
22 719
18 714
19 217
29 920
16 238
13 570
13 800
16 065
21 575
277 740
5 106 413

Góc
dốc
26

0.89649

SEC =
1/COS
1.11547

20
25
35
33
39
45
45
43
35
46
48
45
39
25

0.94264
0.90631
0.81714
0.83962
0.77934
0.71325
0.70834
0.73728
0.82115
0.69842
0.66783

0.70215
0.77715
0.90778

1.06085
1.10338
1.22377
1.19102
1.28314
1.40203
1.41175
1.35634
1.21781
1.43181
1.49738
1.42419
1.28676
1.10159

COS

S.Thật
2

(m )
12 864
147 020
12 522
8 592
24 316

40 916
41 200
31 853
26 420
26 065
36 436
23 249
20 319
19 654
20 671
23 766
355 981
5 850 919

Chiều
dày (m)
3.75

Thể trọng

3.21
3.21
3.21
3.21
3.21
3.21
3.21
3.21
3.21
3.21

3.21
3.21
3.21
3.21

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

3

(T/m )
1.4

Trữ lượng, TN
(tấn)
67 538
771 856
56 273

38 612
109 277
183 879
185 153
143 146
118 732
117 138
163 745
104 483
91 314
88 323
92 897
106 806
1 599 777
35 534 664