Nghiên cứu, lựa chọn sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn

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

NGUYỄN KIM LỢI

NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ
RUỘNG MỎ HỢP LÝ NHẰM ĐÁP ỨNG CÔNG SUẤT
1,5 TRIỆU TẤN/NĂM CHO MỎ THAN SUỐI LẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015


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

NGUYỄN KIM LỢI

NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ
RUỘNG MỎ HỢP LÝ NHẰM ĐÁP ỨNG CÔNG SUẤT
1,5 TRIỆU TẤN/NĂM CHO MỎ THAN SUỐI LẠI
Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 60520603

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Trần Văn Thanh

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các số
liệu, kết quả trình bày trong luận văn là đúng sự thật và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình khoa học nào khác.
Hà Nội, ngày tháng

năm 2015

Tác giả

Nguyễn Kim Lợi


MỤC LỤC

NỘI DUNG

TRANG

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU

1

Chƣơng 1: Nghiên cứu đặc điểm, điều kiện Địa chất Mỏ và
hiện trạng khai thác khu mỏ Suối Lại

4

1.1. Đặc điểm địa lý, kinh tế xã hội

5

1.1.1. Vị trí địa lý

5

1.1.2 Khái qt địa hình

6

1.1.3. Khí hậu

8

1.1.4. Giao thơng

8

1.2. Đặc điểm địa chất mỏ

8

1.2.1. Địa tầng

8

1.2.2. Kiến tạo

10

1.2.2.1. Đứt gãy

10

1.2.2.2. Nếp uốn

11

1.2.3. Đặc điểm các vỉa than

11

1.2.4. Chất lượng than

13

1.2.5. Đặc điểm khí mỏ

15

1.2.5.1. Thành phần, hàm lượng các chất khí

16

1.2.5.2. Độ chứa khí tự nhiên

16

1.2.5.3. Đặc điểm phân bố khí, xếp hạng cấp khí mỏ

17

1.3. Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất cơng trình

19


1.3.1. Đặc điểm địa chất thuỷ văn (ĐCTV)

19

1.3.2. Đặc điểm địa chất cơng trình (ĐCCT)

21

1.3.2.1. Đất đá trầm tích Đệ Tứ và tầng đá thải

21

1.3.2.2. Đất đá trong tầng chứa than (T3 n-r hg2)

22

1.4. Trữ lƣợng than địa chất

23

1.4.1. Tài liệu sử dụng nghiên cứu

23

1.4.2. Chỉ tiêu và phương pháp tính trữ lượng

24

1.4.3. Ranh giới và đối tượng tính trữ lượng, tài nguyên

24

1.4.4. Kết quả tính trữ lượng, tài nguyên

24

1.5. Đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu địa chất

26

Chƣơng 2: Các yếu tố tự nhiên và công nghệ ảnh hƣởng đến
công tác mở vỉa, chuẩn bị và xác định kích thƣớc ruộng mỏ
hợp lý đáp ứng Am = 1,5 triệu tấn/năm

28

2.1. Các yếu tố tự nhiên ảnh hƣởng đến mở vỉa và chuẩn bị
ruộng mỏ

28

2.1.1. Yếu tố địa hình

28

2.1.2. Các điều kiện địa chất - mỏ

29

2.2. Các yếu tố công nghệ ảnh hƣởng đến mở vỉa và chuẩn
bị ruộng mỏ

36

2.2.1. Chuẩn bị khu khai thác, hướng khấu

36

2.2.2. Điều kiện vì chống ở lị chợ

37

2.2.3. Điều khiển áp lực mỏ

37

2.2.4. Điều kiện về thiết bị vận tải lò chợ

39

2.2.5. Điều kiện kinh tế và tổ chức

40

2.2.6. Các yếu tố kỹ thuật khác

41

2.3. Xác định kích thƣớc ruộng mỏ cho điều kiện khoáng
sàng than khu vực mỏ Suối Lại đáp ứng công suất thiết kế
(Am = 1,5 triệu tấn/năm)
2.3.1. Xây dựng hàm mục tiêu

42
42


2.3.1.1. Đặt vấn đề

42

2.3.1.2. Xây dựng hàm mục tiêu (Hàm chi phí)

43

2.3.2. Xác định các tham số ruộng mỏ

48

2.3.2.1. Phương pháp đồ thị

48

2.3.2.2. Phương pháp giải tích

50

2.4. Tối ƣu hố các tham số mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
cho mỏ than Suối Lại

54

2.5. Đánh giá

59

Chƣơng 3: Lựa chọn phƣơng án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
hợp lý đáp ứng công suất thiết kế
3.1. Lựa chọn mặt bằng sân công nghiệp

60
60

3.1.1. Nguyên tắc lựa chọn mặt bằng sân công nghiệp

60

3.1.2. Lựa chọn mặt bằng cửa giếng

60

3.2. Các phƣơng án mở vỉa

62

3.2.1. Lựa chọn mức mở vỉa

62

3.2.2. Các phương án mở vỉa

63

3.2.2.1. Phương án 1: Khai thông bằng giếng nghiêng
và 01 giếng đứng và lò xuyên vỉa mức

64

3.2.2.2. Phương án 2: Khai thông bằng cặp giếng
đứng, ngầm băng tải và lò xuyên vỉa mức

70

3.2.3. Lựa chọn phương án mở vỉa

75

3.2.3.1. So sánh điều kiện kỹ thuật

75

3.2.3.2. So sánh điều kiện kinh tế

78

3.2.3.3. Lựa chọn phương án

79

3.2.4. Công tác chuẩn bị ruộng mỏ để đáp ứng công suất
1,5 triệu tấn/năm

80

3.2.4.1. Đặc điểm các vỉa than khai thác

80

3.2.4.2. Lựa chọn hệ thống khai thác

82

3.2.4.3. Cơng tác khấu than ở lị chợ

82

3.2.4.4. Điều khiển đá vách

93

3.2.4.5. Vận tải trong lò chợ

93

3.2.4.6. Cơ giới hố đào lị chuẩn bị

93

3.2.4.7. Chuẩn bị khai trường

94

3.2.5. Cơng tác thơng gió mỏ

107

3.2.5.1. Lựa chọn sơ đồ và phương pháp thơng gió

107

3.2.5.2. Xác định lưu lượng gió cung cấp cho toàn mỏ

107

KẾT LUẬN

113

TÀI LIỆU THAM KHẢO

115


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6

Tọa độ các mốc ranh giới khu mỏ Suối Lại
Bảng tổng hợp đặc điểm các vỉa than khu mỏ Suối
Lại
Độ tro trung bình, tỷ trọng của các loại đá kẹp
Hàm lượng, độ chứa khí tự nhiên trung bình các vỉa
than
Tổng hợp khí cháy nổ khí tự nhiên theo mức cao
Kết quả dự tính lưu lượng nước chảy vào hầm lò
mỏ

Trang
6
12
14
16
17
21

1.7

Chỉ tiêu cơ lý đá

23

1.8

Tổng trữ lượng, tài nguyên trong ranh giới mỏ

25

1.9

Trữ lượng phân theo chiều dầy

25

1.10

Trữ lượng phân theo góc dốc

26

2.1

Bảng phân loại đá vách theo đặc tính điều khiển

33

2.2

Bảng phân loại đá trụ vỉa (nền lò chợ)

34

2.3

Áp lực mỏ tác dụng lên vách trực tiếp

38

2.4

Giá trị thực tế sản xuất đối với điều khiển áp lực

39

2.5

Kết quả tính tốn hàm f (S,n) khi n = 1  5

56

2.6

Kết quả tính tốn hàm f (S,n) khi n = 1  10

57

3.1

Tổng hợp so sánh một số thơng số chính của PAI và
PAII

75

3.2

Tổng hợp chi phí khai thơng, vận hành

79

3.3

Biến đổi về góc dốc và chiều dày của các vỉa

81


3.4

3.5

3.6

3.7

Trữ lượng phân theo góc dốc
Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai
thác CDTP chống lò chợ bằng cột thủy lực đơn
Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai
thác CDTP chống lò chợ bằng giá thủy lực di động
Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai
thác Lò chợ dọc vỉa phân tầng

81
83

84

86

Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai
3.8

thác chia lớp ngang nghiêng chống giá thủy lực di
động

87

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình vẽ

Tên hình vẽ, đồ thị

Trang

1.1

Bản đồ ranh giới mỏ và vị trí các cửa lị

7

2.1

Xác định kích thước ruộng mỏ bằng đồ thị

49

2.2

Giải phương trình (2.28) và (2.29) bằng đồ thị

51

2.3

Đồ thị xác định kích thước hợp lý của ruộng mỏ
khi cơng suất thiết kế là Am = 1,5 triệu tấn/năm

56

2.4

Giải hệ phương trình bằng đồ thị

58

3.1

Sơ đồ các đường lị khai thơng mức -160 (PA.I)

67

3.2

Sơ đồ các đường lị khai thơng mức -300 (PA.I)

68

3.3

Sơ đồ khai thông đứng, mặt cắt A-A (PA.I)

69

3.4

Sơ đồ các đường lị khai thơng mức -160 (PA.II)

72

3.5

Sơ đồ các đường lị khai thơng mức -300 (PA.II)

73

3.6

Sơ đồ khai thông đứng, mặt cắt B-B (PA.II)

74

3.7

3.8
3.9
3.10

3.11

3.12

Hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ
chống cột thủy lực đơn
Hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ
chống giá thủy lực di động
Hệ thống khai thác dọc vỉa phân tầng

Hệ thống khai thác chia lớp ngang nghiêng chống
giá khung di động
Sơ đồ vị trí các lị chợ huy động đạt cơng suất 1,5
triệu tấn/năm Vỉa 12
Sơ đồ vị trí các lị chợ huy động đạt cơng suất 1,5
triệu tấn/năm Vỉa 11

89

90
91
92

98

102


3.13

3.14

3.15

Sơ đồ vị trí các lị chợ huy động đạt cơng suất 1,5
triệu tấn/năm Vỉa 10
Sơ đồ vị trí các lị chợ huy động đạt cơng suất 1,5
triệu tấn/năm Vỉa 8
Sơ đồ các đường lị khai thơng và lị chợ đạt cơng
suất 1,5 triệu tấn/năm

103

105

106

3.16

Sơ đồ thơng gió đạt cơng suất 1,5 triệu tấn/năm

111

3.17

Giản đồ thơng gió

112


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Theo quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét
triển vọng đến năm 2030 tại quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 09/01/2012 với
mục tiêu về khai thác than đảm bảo sản lượng than thương phẩm sản xuât
toàn nghành trong các giai đoạn của quy hoạch như sau:
+ Năm 2015:

55 ÷ 58 triệu tấn;

+ Năm 2020:

60 ÷ 65 triệu tấn;

+ Năm 2025:

66 ÷ 70 triệu tấn;

+ Năm 2030:

trên 75 triệu tấn;

Theo dự kiến đến năm 2017 sẽ kết thúc khai thác lộ thiên vùng Hòn
Gai, vùng Cẩm Phả các mỏ lộ thiên nối thông và xuống sâu. Do vậy, để đảm
bảo sản lượng than phục vụ an ninh năng lượng quốc gia thì khai thác hầm lị
cần đảm bảo cân đối bù đắp phần thiếu hụt do giảm khai thác lộ thiên nên sản
lượng than hầm lò tăng lên rất nhanh từ khoảng 45% như hiện nay sẽ tăng lên
80% vào năm 2025, vì vậy cần phải mở rộng, nâng cơng suất các mỏ than
hầm lò hay thiết kế các mỏ mới nhằm đảm bảo sản lượng than cho nền kinh tế
quốc dân.
Mặt khác, hiện nay trong phạm vi ranh giới quản lý của mỏ Suối Lại
tồn tại nhiều đơn vị khai thác dàn trải trên một diện tích khai trường không
lớn với quy mô sản lượng nhỏ, độ sâu khai thác không đồng nhất và các dự án
cũng đang tiến dần đến thời điểm kết thúc dự án. Hơn nữa các dự án có thời
gian kết thúc khơng tương đồng nên việc huy động phần tài nguyên dưới mức
-160 (mức khai thác sâu nhất của các dự án khai thác hầm lị hiện nay) vào
khai thác khơng thuận lợi. Để tạo điều kiện công ăn việc làm ổn định cho cán
bộ công nhân viên, tận dụng tối đa các công trình hạ tầng của mỏ hiện có,

2

đồng thời duy trì sản lượng cho Cơng ty than Hịn Gai - TKV trong thời gian
tới thì việc “Nghiên cứu, lựa chọn sơ đổ mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý
nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn/năm cho mỏ than Suối Lại” là cấp thiết,
góp phần đáp ứng kịp thời và đảm bảo sản lượng than tiêu thụ cho những năm
tiếp theo
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài:
Đánh giá hiện trạng khai thác tại khu vực ranh giới mỏ than Suối Lại
Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất mỏ có ảnh hưởng đến cơng tác
mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu
tấn/năm.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: Phương án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý
nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn/năm.
Phạm vi nghiên cứu: Khoáng sàng than khu vực mỏ Suối Lại.
4. Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất khu mỏ có ảnh hưởng đến công
tác mở vỉa khu mỏ.
Nghiên cứu hiện trạng khai thác trong phạm vi ranh giới mỏ than Suối
lại.
Nghiên cứu, lựa chọn sơ đổ mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý nhằm
đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn/năm cho mỏ than Suối Lại.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Phương pháp thu thập tài liệu;
Phương pháp khảo sát các điều kiện địa chất;
Phương pháp đánh giá hiện trạng mở vỉa và lựa chọn phương án mở vỉa
hợp lý;

Phương pháp thống kê, phân tích các kết quả;


3

Phương pháp tính tốn; lựa chọn các tham số mở vỉa, phương án mở
vỉa tối ưu.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu:
Ý nghĩa khoa học: Trên cơ sở tài liệu địa chất đã được phê duyệt, tiến
hành Nghiên cứu, tính tốn, lựa chọn các tham số mở vỉa và chuẩn bị ruộng
mỏ hợp lý nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn/năm.
Ý nghĩa thực tiễn: Làm cơ sở lựa chọn sơ đổ mở vỉa và chuẩn bị ruộng
mỏ hợp lý nhằm đáp ứng công suất 1,5 triệu tấn/năm cho mỏ than Suối Lại
trên nguyên tắc thiết kế tối đa các khu vực có thể khai thác áp dụng các công
nghệ mới để đạt công suất mỏ theo thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách
về an ninh năng lượng quốc gia và đáp ứng tối đa nhu cầu than phục vụ sự
nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước cũng như ổn định đời sống
người lao động trong những năm tiếp theo.
7. Cơ sở tài liệu:
Luận văn được viết trên cơ sở:
- Các kết quả thống kê thu thập tài liệu tại các mỏ khai thác than Quảng
Ninh;
- Tài liệu địa chất tại các Công ty: Công ty tin học, Cơng nghệ, Mơi
trường than Khống sản Việt Nam; Cơng ty Than Hòn Gai - TKV;
- Tài liệu tại Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội.
8. Cấu trúc luận văn:
- Luận văn gồm: Phần mở đầu; 3 chương; phần kết luận được trình bày
trong 116 trang với 22 hình và 24 bảng.

4

Chƣơng 1
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ VÀ HIỆN
TRẠNG KHAI THÁC KHU MỎ SUỐI LẠI
Khoáng Sàng than Suối Lại được Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống Sản Việt Nam giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ
lượng than và khai thác than cho Cơng ty Than Hịn Gai - TKV theo quyết
định 1867/QĐ-HĐQT ngày 8/8/2008 của Chủ tịch HĐQT Tập đồn Cơng
nghiệp Than -Khoáng sản Việt Nam.
Hiện nay, trong ranh giới khoáng sàng than Suối Lại có các đơn vị đang
tổ chức khai thác cụ thể:
- Xí nghiệp than 917: Khai thác lộ thiên từ LV÷-170 theo giấy phép
khai thác số 2792/GP-BTNMT ngày 31/12/2008 do Bộ tài nguyên và Môi
trường cấp, công suất 1,5 triệu tấn/năm; trữ lượng cơng nghiệp cịn lại khoảng
7.000.000 tấn; dự kiến kết thúc khai thác vào năm 2017.
- Xí nghiệp than Giáp Khẩu: Khai thác hầm lị khu Giáp Khẩu từ mức
+20 ÷ -50 theo giấy phép số 2797/GP-BTNMT ngày 31/12/2008 do Bộ tài
nguyên và Môi trường cấp, cơng suất 300.000 tấn/năm; trữ lượng cơng nghiệp
cịn lại 1.750.000 tấn; dự kiến kết thúc vào năm 2018 và khai thác từ LV -:- 110 khu vỉa 14 Hà Khánh, trữ lượng cơng nghiệp cịn lại khoảng 500.000 tấn;
dự kiến kết thúc vào năm 2015.
- Xí nghiệp than Cao Thắng: Khai thác hầm lò vỉa 13, 14 khu Bắc Bàng
Danh từ mức +50 ÷ -15 theo giấy phép số 2791/GP-BTNMT ngày 31/12/2008
do Bộ tài nguyên và Môi trường cấp, công suất 300.000 tấn/năm; trữ lượng
cơng nghiệp cịn lại 300.000 tấn/năm; kết thúc vào năm 2013 và Dự án duy
trì, cải tạo và mở rộng nâng công suất khai thác hầm lị khu mỏ Cái Đá Khống sàng Suối Lại; độ sâu khai thác từ LV ÷ -160; cơng suất 300.000


5

tấn/năm, trữ lượng cơng nghiệp cịn lại 4,3 triệu; dự kiến kết thúc khai thác

đến năm 2019.
Như vậy trong phạm vi ranh giới quản lý của mỏ Suối Lại tồn tại nhiều
đơn vị khai thác dàn trải trên một diện tích khai trường khơng lớn với quy mơ
sản lượng nhỏ. Hơn nữa, độ sâu khai thác không đồng nhất, thời gian kết thúc
các dự án không tương đồng nên việc huy động phần tài nguyên dưới mức 160 (mức khai thác sâu nhất của các dự án khai thác hầm lị hiện nay) vào
khai thác khơng thuận lợi.
Khống Sàng than Suối Lại đã có báo cáo kết quả tổng hợp, tính lại và
chuyển đổi cấp trữ lượng, cấp tài nguyên khu mỏ Suối Lại, thành phố Hạ
Long, tỉnh Quảng Ninh được Hội đồng đánh giá trữ lượng khống sản cơng
nhận theo quyết định số 171/QĐ-HĐTLKS/CĐ ngày 17 tháng 10 năm 2011
có cập nhật cập nhật các cơng trình khoan thăm dò bổ sung và hiện trạng khai
thác và đào lò đến 31/12/2012 của Cơng ty than Hịn Gai - TKV (phần trữ
lượng tài nguyên ngoài các dự án đã được phê duyệt và cấp phép từ LV ÷ 300) cho thấy độ tin cậy trữ lượng tài nguyên trong ranh giới khai trường mỏ
Suối Lại đạt tỉ lệ thấp, vì vậy cần phải tiến hành khoan thăm dò bổ sung để
nâng cấp độ tin cậy trữ lượng, tài nguyên. Trong ranh giới phạm vi đó có khu
Giáp khẩu từ mức -50 ÷ -160 có độ tin cậy đạt 87% đủ điều kiện lập dự án.
1.1. Đặc điểm địa lý, kinh tế xã hội:
1.1.1. Vị trí địa lý:
Khu vực nghiên cứu khai thác hầm lò mỏ Suối Lại nằm trên địa phận
phường Hà Khánh thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Cách thành phố Hạ
Long khoảng 8km về phía Đơng Bắc, có ranh giới địa lý như sau:
+ Phía Bắc là đứt gẫy FK
+ Phía Nam là ranh giới mỏ Suối Lại
+ Phía Tây giáp khu mỏ Cái Đá


6

+ Phía Đơng giáp khu Bắc Bàng Danh.
Vị trí mốc ranh giới và tổ chức khai thác theo các điểm mốc toạ độ nêu

trong bảng 1-1 (theo hệ toạ độ VN 2000).
Bảng 1.1: Tọa độ các mốc ranh giới khu mỏ Suối Lại
TT

Số hiệu mốc

Hệ tọa độ VN 2000, KTT 107°45’, múi chiếu 3°

mỏ

X

Y

1

SL.10

2322198.93

436368.35

2

SL.11

2321208.80

435844.21

3

SL.12

2321278.93

435468.36

4

SL.13

2321280.93

434418.35

5

SLGK.01

2321862.11

434662.22

6

SLGK.02

2322287.44

434661.88

7

SLGK.03

2323028.74

433831.87

8

SLGK.04

2323267.32

434163.61

9

SLGK.05

2323241.22

434989.01

10

SLGK.06

2323488.85

436365.74

11

SLGK.07

2322707.73

436587.03

12

Khu mỏ than Cái Đá dưới mức -160

1.1.2 Khái qt địa hình:
Khu vực mỏ Suối Lại nói chung thuộc loại địa hình núi thấp đến trung
bình, phần trung tâm cao hơn cả, có đỉnh cao nhất là 230m và thấp dần theo
hướng Bắc Nam.


7

1
0.8
56.2

11

+82

V
0K
3

chỉ dẫn

67.64

80.6

Ranh giới kết thúc khai thác Lộ thiên 917 (XN 917)

5
31.3

15

18.5

+0

11

-20
-40

Tuyến thăm dò và số hiệu

50

Đ-ờng đồng mức

0

Ranh gi?i các d? án h?m lị

S«ng, si

Ranh gi?i d? án m? r?ng
Su?i L?i (Giai do?n I)

Đ-ờng giao thông

V
0K
3

Ranh gi?i khai thỏc
h?m lũ du?i m?c +20

73.0

Giếng
+2

-60

Nhà, x-ởng

0
H.34

Hào thăm dò và góc dốc

40
22KV
3

Ranh gi?i m?
Ranh gi?i KTLT

25

50

+20

II
75
175

2324000

-2
0

-80

-10
0

-4
0

Mốc trắc địa

Cửa lò

-6
0

0.5

-8
0

-130
-140
-150
-160

120.9

-150

15
12

-100
-120
-140
-160

-60
-80

-40

Độ cao

0

Đứt gÃy thuận, tên đứt gÃy
thế nằm mặt tr-ợt

70

Đứt gÃy nghịch, tên đứt gÃy

F.2

5

Độ cao đáy lỗ khoan c u

70

F.B

-170

2323500

Độ cao miệng cu

Tên LK CU

Tên LK M? I

Độ cao miệng m?i
Độ cao đáy lỗ khoan m ?i

thế nằm mặt tr-ợt

Cửa lò giếng

Trục nếp lồi

SLGK.06

V.5

Lộ vỉa than và tên vỉa

Trục nếp lõm

BD1

BD2

+20

Tầng khai thác

+0
-70

3

-60
-40

-20

+ 20
+ 40

110kv
3

BTTSL.4

SLgk.03

BD4

V.15

+ 60

GK.01

+8

+400
+5
+60

2323000

225

SCN mỏ 917
BTTSL.5



-20
+0

+2

0

SLGK.05

V.14

.1
V

SLgk.04

0

+1

BD7

00

+1

20

+80
+100

BÃi thải tây nam

D? N KHAI THÁC H? M LÒ
V?A 13, 14 KHU B? C B? NG DANH

V.12

+120
+9

SL23

5

SL22
SL.23

75
200

C?a lị +18

GK.03

22kv
3

CÐ.02

SL21

D? ÁN KHAI THÁC H? M LỊ T?
LV-:- 160 M? CÁI ÐÁ

SLGK.07
BD5

V.10a

C?a gi?ng nghiêng chính +30

BD6
Rãnh gió +18 -:- +36

GK.07
NHÀ MÁY SÀNG TUY?N THAN HÒN GAI

22kv
3

2322500

A

SCN má si l¹i

A
)

110k
v
3

(6

.8

V

hù

a

CÐ.03

G

C?a gi?ng nghiêng ph? +32
(Hi?n có)

C?a lị +45

BTCB.1
8n

Ð

CÐ.16

209.27

228.2

180.05

?

Y
T. o

T

209.18

101.55
177.78

Gi?ng d?ng ph? +32 -:- -325
(PA.I,II)

110.89

77.48

158.85

260.18

237.20

GK.04

188.61

233.5

76.57
78.76

117.76

71.73

252.28

278.56

b·i th¶i BT7

216.50

68.91
54.79

191.94

82.42

260.7

45.21

2322000

190.43

255.20

15.17

152.8

131.5

5
+ 14

f.m

188.1
200
20
0

+1

152.6

+2

195.3

131.5

Ranh giíi DA đầu t- xây dựng công trình
Kthl mở rộng mỏ suối lại (giai đoạn I)

V
6K
3

26.3

128.1

42.3

+140

+170

75

+170

05

162.0

+2

230.0

+2

40

+200

18.06

121.15

189.6

T.IV

GK.06

67.98

76.67
167.99

Cé.14

44.41

87.41

148.42

Hố thu
bùncát
bùn
cát

84.66
85.68

60.62

V.8

189.03

BTCB.2

Cé.04

76.27

90.85
131.64

195.26

Khu 5

Cé.13

70.93

149.86

SL.10

224.35

261.1

217.12

93.13

95.47

196.92
204.40
227.1

225.8

197.6

Cé.15

?

C?a gi?ng nghiờng chớnh +32
(PA.I)

SLgk.02

Gi?ng d?ng chớnh +32 -:- -325
(PA.II)

56

Cé.12

70

Cé.01

185.4

193.3

V
6K
3

193.2

161.7

228.1
170.1

125.3

Cé.08

62.1

CL+15

V.10(7)

Cé.11

bÃi thải chính bắc

Cé.09

57.3

T.VII

SL14

89.3

71.3

40.0

V.4(9

36.1

)

2321500

Cé.06

170.5

BTCB.11

Cé.07

76.0

+256

)

10.9

F.A-A

V.4(9

V.9

141.2

113.2

V.11

V.8(14)

GC 01

3)
V.7(1

1039 62.30
-436.00
59.98
B184B
-80.22
55.92
B186B
-83.08

B195 40.15
-91.65

433500

V.10

B187B 71.80
9.80

SL15

75.793
-347.21

140.4

6KV
3

+240

CÐ.05
CP 02 77.509
-327.49

136.9

103.54
-196.13

SL13

SL12

112.0112.0

115.1

A

f.d
410000

40.90

434000

434500

435000

435500

SL11
436000

Hình 1.1: Bản đồ ranh giới mỏ và vị trí các cửa lị

436500

437000


8

1.1.3. Khí hậu:
Khu vực mỏ than Suối Lại nằm phía Đơng Bắc Việt Nam nên khí hậu
mang đặc trưng chung của vùng thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ
trung bình trong năm từ 20  260C, có ngày nhiệt độ đến 380C.
1.1.4. Giao thông:
Điều kiện giao thông rất thuận lợi cả về giao thông đường thuỷ và
đường bộ.
1.2. Đặc điểm địa chất mỏ:
Khu lập mỏ Suối Lại có nhiều giai đoạn thăm dò từ những năm 1955
đến nay;
- Năm 2010 Công ty CP Tin học, Công nghệ và Mơi trường Than Khống sản Việt Nam (VITE) lập “Báo cáo kết quả tổng hợp tài liệu, tính lại
trữ lượng và chuyển đổi cấp trữ lượng và cấp tài nguyên than khu mỏ Suối
Lại - TP Hạ Long - tỉnh Quảng Ninh” đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng
khoáng sản công nhận theo QĐ số 171/QĐ-HĐTLKS/CĐ ngày 17/10/2011.
- Trong thời gian từ 2011 đến tháng 9/2012 mỏ Suối Lại khoan TDBS

phần sâu với khối lượng 33000m khoan/59LK. Đã được Công ty Địa chất mỏ
tổng hợp và lập báo cáo: “Kết quả TDBS đến ngày 30/9/2012 khu mỏ Suối
Lại. Đã được Tổng Giám đốc Tập đồn cơng nghiệp than - Khống sản Việt
Nam thơng qua theo QĐ số: 2581/QĐ-Vinacomin ngày 10/12/2012” đây là tài
liệu dùng nghiên cứu khai thác hầm lò mỏ Suối Lại.
1.2.1. Địa tầng:
Trong khu mỏ Suối Lại có các giới Paleozoic (PZ), giới Mezozoic
(MZ) và các trầm tích hệ đệ tứ (Q).
Các cơng trình nghiên cứu địa chất khu mỏ đã xác định địa tầng trầm
tích chứa than thuộc giới Mezozoic - hệ Trias - thống thượng, bậc Nori-Reti,


9

hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg). Trong khu mỏ chỉ gặp các trầm tích thuộc phân hệ
tầng Hịn Gai dưới (T3n-r hg1), phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n-r hg2).
- Cuội kết: Có màu trắng đục, xám sáng, cấu tạo khối, cỡ hạt thay đổi
từ 1  1.5cm, cá biệt có hạt cuội đạt từ 5  10cm. Cuội kết ít phổ biến, trong
khu thăm dò cuội kết thương phân bố ở vách vỉa 14 và vách vỉa 10 công
trường lộ thiên Bắc Bàng Danh - Xí nghiệp Than Cao Thắng, đặc biệt tại đây
thành phần cuội cịn có cát kết, bột kết, thạch anh vơ định hình có màu đen
ánh, rắn chắc.
- Sạn kết: Có màu xám tối đến xám sáng, cấu tạo khối, dòn. Thành
phần hạt vụn thường là thạch anh, silic lẫn ít mảnh đá quăczit màu xám đen
với cỡ hạt từ 0,5  1,25cm. Sạn kết ít gặp trong cột địa tầng, tập trung chủ yếu
ở Bắc Bàng Danh (từ V.7 đến V.11) và khối phía nam, thường ở dạng lớp và
thấu kính, chiều dầy thay đổi 5  10m, đôi chỗ được thay thế bằng cát kết hạt
thơ.
- Cát kết: Có màu xám sáng, xám tro đến xám đen, hạt thô đến mịn, cấu
tạo khối, đôi chỗ phân lớp do thay đổi độ hạt, độ hạt thay đổi từ 0,05  0,1cm,

thành phần chủ yếu là thạch anh, sét, thứ yếu là xerixit, muscovit. Xi măng là
sét, silíc dạng cơ sở, đá khá rắn chắc. Cát kết phân bố rộng rãi trong khu.
- Bột kết: Có màu xám đen đến đen, độ hạt trung bình đến mịn, cấu tạo
khối đến phân lớp mỏng, đá tương đối rắn chắc, thường chứa các mặt trượt
cục bộ. Thành phần chủ yếu là thạch anh, sét chứa xerixit, clorit, muscovit.
Bột kết chiếm phần lớn trong cột địa tầng, chiều dày lớp thay đổi từ vài mét
đến vài chục mét, thường ở vách trụ của vỉa than, có chứa hố đá thực vật.
- Sét kết: Có màu xám đen, xám tro, đôi khi xen một vài chỉ than mỏng
không liên tục, cấu tạo phân lớp mỏng không rõ, nhiều mặt trượt cục bộ dọc
theo lớp.


10

- Sét than: Có màu xám đen, xám tối, cấu tạo phân lớp. Thành phần chủ
yếu là sét, thứ đến là xerixit, clorit, thạch anh và những lớp than xen kẽ nhau.
Trong khu mỏ Suối Lại có cấu trúc địa chất phức tạp, sự phân bố của
các lớp đá rất đa dạng và khơng duy trì ổn định, nhưng có tồn tại từ 5  14 vỉa
than, trong đó các cơng trình khoan sâu đã xác định được 12 vỉa than có giá
trị cơng nghiệp đã và đang được khai thác.
- Hệ Đệ tứ (Q): Đất đá thuộc hệ Đệ tứ phân bố rộng khắp khu mỏ,
Thành phần chủ yếu hệ Đệ tứ (Q) là cuội, sỏi, cát, sét và các vật chất thực vật,
cấu tạo bở rời. Chiều dày đất đá từ 3  8 mét, trung bình 5m, thường phủ
khơng chỉnh hợp trên trầm tích Triát. Phần đổ thải, chiều dày đá thải từ 30 
70m.
1.2.2. Kiến tạo:
Khu mỏ than Suối Lại là phần Tây bắc của phức nếp lõm Hòn Gai.
Trong khu phát triển các nếp lồi, lõm và các vỉa than uốn lượn phức tạp.
Khu mỏ than Suối Lại giới hạn phía bắc là đứt gẫy F.K, phía Nam là
đứt gẫy F.A và có chứa 10 vỉa than (từ V.5  V.14). Các vỉa than trong khối

được nghiên cứu khá chi tiết. Đặc điểm các đá trầm tích và vỉa than tạo thành
các nếp lồi, lõm đa dạng và không thể hiện rõ thành quy luật. Khu mỏ than
Suối Lại có cấu trúc địa chất rất phức tạp, phát triển nhiều nếp uốn lồi, nếp
uốn lõm bậc cao đa dạng, không theo quy luật. Các vỉa than có chiều dày, góc
đốc, phương vị của vỉa thay đổi nhanh trong phạm vi hẹp.
1.2.2.1. Đứt gãy:
Trong phạm vi khu mỏ Suối Lại có 2 đứt gãy lớn: Đứt gãy thuận FK-K,
đứt gãy nghịch FA-A.
Theo tính chất, đặc điểm các đứt gãy trong khu lập dự án mỏ Suối Lại
được mô tả như sau:


11

* Đứt gãy nghịch F.A: Phân bố ở phía Đơng nam khu mỏ, đứt gẫy phát
triển theo phương Đông bắc - Tây nam. Căn cứ vào tài liệu đã tổng hợp, đứt
gãy FA-A có chiều rộng đới huỷ hoại trên mặt không đồng đều, thay đổi từ 70
 250  300m. Mặt trượt đứt gãy có hướng cắm Nam - Đông Nam, độ dốc
thay đổi từ 550  700, trung bình 60  650.
* Đứt gãy thuận F.K-K: Đứt gãy F.K-K có hướng á vĩ tuyến, xuất phát
từ vịnh Cuốc Bê (phía Tây) phát triển theo phương gần Đơng - Tây sang phía
khu Hà Ráng rồi nhập vào đứt gãy F.A-A. Đứt gãy có mặt trượt cắm Nam góc
dốc mặt trượt từ 700  750 Đới huỷ hoại của đứt gãy quan sát rộng 20m 
30mét, biên độ dịch chuyển của đất đá và các vỉa than ở hai cánh đứt gẫy theo
mặt trượt thay đổi khoảng 150m  250 m, có xu hướng tăng dần từ Đơng sang
Tây.
1.2.2.2. Nếp uốn:
Nếp lõm phía Đơng Nam khu mỏ Suối Lại: Phân bố ở phần phía Đơng
Nam khu mỏ phát triển từ khu vực nam LK.1214(T.XIII) Theo hướng Đông
Bắc qua khu vực Bắc LK.24(T.VII). Mặt trục nếp lõm gần thẳng đứng. Chiều

dài trục từ 2800  3000m, Chiều ngang nếp lõm khoảng 400  500m ở phần
giữa và nhỏ dần về 2 phía. Góc dốc 2 cánh thay đổi từ 35  450.
Nếp lồi phía Đơng Nam khu mỏ Suối Lại: Phân bố ở phần phía Đơng
Nam khu mỏ phát triển từ khu vực Bắc LK.1162(T.XIV) Theo hướng Đông
Bắc qua khu vực LK.9(T.VA). Mặt trục nếp lõm hơi nghiêng về Đông Nam.
Chiều dài trục từ 2500  2700m, Chiều ngang nếp lõm khoảng 300  400m ở
phần giữa và nhỏ dần về 2 phía. Góc dốc 2 cánh thay đổi từ 40  500.
1.2.3. Đặc điểm các vỉa than:
Khối Trung Tâm có chứa 14 vỉa than (từ V.3  V.16), lộ trên mặt từ
V.6 đến V.16, trong đó có 12 vỉa đạt giá trị công nghiệp (V.5  V.16). Riêng


12

vỉa 15,16 đã khai thác hết. Vỉa 14, đang được khai thác hầm lò đến mức -110.
Vỉa 13 đang được Xí nghiệp 917 khai thác lộ thiên.
Đặc điểm của các vỉa than mỏ Suối Lại từ dưới lên xem trong bảng 1.2
Bảng 1.2: Bảng tổng hợp đặc điểm các vỉa than khu mỏ Suối Lại
Chiều dày
Tên
vỉa

(m)

Tính ổn

Min  Max

định

TB (Điểm

của vỉa

Chiều dày đá

Khoảng

Cấu tạo

kẹp

cách (m)

vỉa

Min  Max

Min  Max

TB

Trung bình

cắt)
14

13

12

11

10

9

8

7

0  44.22

Tương đối

Rất phức

0.25/1  6.91/9

30  105

7.64 (76)

ổn định

tạp

3.88/3

60

0  13.65

Không ổn

Phức

0.07/1 5.29/4

20 80

3.99 (77)

định

tạp

1.46/2

52

0.00  17.20

Không ổn

Phức

0.26/1  5.65/6

27  110

2.75 (47)

định

tạp

0.93/2

65

0.27  18.60

Không ổn

Phức

0.09/1 3.89/5

35  96

4.21 (65)

định

tạp

1.63/2

76

0.47  36.67

Tương đối

Rất phức

0.08/1  7.18/6

20  140

4.89 (90)

ổn định

tạp

1.84/3

74

0  25.20

Không ổn

0.10/1  1.65/4

25  105

3.14 (91)

định

0.64/2

62

0.26  6.88

Không ổn

Phức

0.09/1  4.21/5

30  110

2.03 (85)

định

tạp

0.92/2

69

0.23  11.8

Không ổn

Phức

0.00/0  4.79/3

38  113

1.99 (65)

định

tạp

1.67/2

71

Tương
đối
phức tạp


13

6

0.71  6.60

Không ổn

2.11 (33)

định

Ghi chú:

Tương
đối

0.00/0  1.98/3

38  130

0.92/2

73

phức tạp

Nhỏ nhất - Lớn nhất
Trung bình (số C.trình)

Tóm lại, đặc điểm chung của các vỉa than khu mỏ Suối Lại có những
đặc trưng cơ bản sau:
- Các vỉa than có khoảng cách gần nhau hơn đồng thời chiều dày các
vỉa than cũng như sự phân bố theo đường phương và hướng dốc cũng tương
đối ổn định.
- Chiều dày vỉa thuộc loại khơng ổn định (trừ vỉa 14), độ duy trì theo
đường phương và hướng dốc kém, hoặc dưới dạng thấu kính, vỉa phân bố
khơng liên tục.

- Vách, trụ các vỉa than thường là các lớp sét kết mỏng, bột kết dày, đơi
khi có gặp lớp cát kết mỏng.
- Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp đến phức tạp.
1.2.4. Chất lượng than:
* Độ ẩm phân tích (Wpt):
- Kết quả phân tích, hố nghiệm than khu mỏ có độ ẩm khá thấp, độ ẩm
phân tích (Wpt) thay đổi từ 0,59% (V11)  3,50% (V8), trung bình 1,79%.
- Độ ẩm trung bình của các vỉa than chênh lệch nhau rất ít: vỉa 4 là
2,12%, vỉa 5 là 2,00%, Vỉa 6 là 2,02%, Vỉa 7 là 2,07%, Vỉa 8 là 1,95%, Vỉa 9
là 1,98%, Vỉa 10 là 1,80%, Vỉa 11 là 1,48%, Vỉa 12 là 1,59%.
* Độ tro Ak: Độ tro (Ak) thay đổi từ 1,41% (V10)  39,97 % (V9),
trung bình 17,62%. Độ tro của than trong khu mỏ thuộc nhóm các vỉa than có
độ tro trung bình (gồm: V15, 14, 11) đến cao (gồm: V 13, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5,


14

4). Độ tro hàng hoá của các vỉa biến đổi từ 1,36% (V8)  43,07% (V4), trung
bình 19,44%.
Bảng 1.3: Độ tro trung bình, tỷ trọng của các loại đá kẹp
Độ tro

Tỷ trọng

(%)

(g/cm3)

Sét than

54,87

1,93

2

Sét kết

68,25

2,15

3

Bột kết

83,78

2,42

4

Than bẩn

44,52

1,78

STT

Loại đá kẹp

1

Các vỉa than khu Bắc Bàng Danh mỏ Suối Lại thường có các lớp kẹp:
sét kết, sét than, bột kết làm cho độ tro của than tăng cao khi khai thác.
* Chất bốc (Vch): Hàm lượng chất bốc của khối cháy (Vch) thay đổi từ
3,35 % (V13)  13,17% (V4), trung bình 7,50%. Trị số trung bình chất bốc
của các vỉa đều nhỏ hơn 10%, thuộc loại than có chất bốc thấp, chứng tỏ than
có mức độ biến chất cao, thuộc loại than bán Antraxit là hợp lý.
* Nhiệt lượng Qk, Qch:
+ Nhiệt lượng của khối khô (Qk) thay đổi từ: 3939  8945 Kcal/kg,
trung bình 7185 Kcal/kg.
+ Nhiệt lượng khối cháy (Qch) thay đổi từ 5350  9494 Kcal/kg, trung
bình 8475 Kcal/kg.
Như vậy than khu thăm dò thuộc loại nhiệt lượng cao.
* Lưu huỳnh S: Hàm lượng lưu huỳnh giữa các vỉa than trong khu thăm
dò gần tương tự nhau, đều thuộc nhóm vỉa có hàm lượng lưu huỳnh thấp.
* Tỷ trọng (): Qua kết quả phân tích 642 mẫu than cho thấy, tỷ trọng
của than biến đổi từ 1,30  1,80g/cm3, trung bình 1,47g/cm3.