Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác cột dài theo phương hướng nâng cao sản lượng và năng suất trong khoáng sàng than mỏ mạo khê công ty tnhh mtv than mạo khê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
----------------o0o---------------

MAI XN HÙNG

NGHIÊN CỨU, HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC
CỘT DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO
SẢN LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHỐNG
SÀNG THAN MỎ MẠO KHÊ - CƠNG TY
TNHH MTV THAN MẠO KHÊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
----------------o0o---------------

MAI XN HÙNG

NGHIÊN CỨU, HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CỘT
DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO SẢN
LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHỐNG SÀNG
THAN MỎ MẠO KHÊ - CƠNG TY TNHH MTV
THAN MẠO KHÊ

Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 60520603

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN ANH TUẤN

HÀ NỘI – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
----------------o0o---------------

MAI XN HÙNG

NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CỘT
DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO SẢN
LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHỐNG SÀNG
THAN MỎ MẠO KHÊ - CƠNG TY TNHH MTV
THAN MẠO KHÊ
Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 60520603

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN ANH TUẤN

HÀ NỘI – 2013


3

Lêi cam ®oan
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, tài liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và khơng phải là
kết quả của bất kỳ một cơng trình nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

MAI XUÂN HÙNG


4

Mơc lơc
Thứ tự

Nội dung

Trang

Trang phụ bìa

1

Lời cam đoan

3

Mục lục

4

Danh mục cỏc bng biu

6

Danh mc cỏc hỡnh

8
Mở đầu

10

đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất
kỹ thuật mỏ và các vỉa than mỏ
Mạo Khê

12

1.1

Đặc điểm điều kiện địa chất mỏ và các vỉa than mỏ Mạo
Khê

12

1.2

Lựa chọn phương pháp đánh giá tổng hợp địa chất kỹ
thuật mỏ

23

1.3

Đánh giá điều kiện địa chất -kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ
lượng tài nguyên

25

1.4

Nhận xét

29

đánh giá hiện trạng sản xuất & công
nghệ khai thác cột dài theo phương
áp dụng tại mỏ than Mạo Khê

30

2.1

Đánh giá v mô tả sơ đồ mở vỉa, chuẩn bị

30

2.2

Đánh giá mô tả các công tác phụ trợ cho khai thác

32

2.3

Đánh giá công nghệ khai thác cột dài theo phương đÃ
sử dụng tại mỏ

34

2.4

Nhận xét

38

Nghiên cứu đề xuất sơ đồ công nghệ
khai thác hợp lý cho các vỉa than mỏ
mạo khê

39

Chng
1

Chng
2

Chng 3

5

3.1

Tổng hợp kinh nghiệm khai thác cơ giới hoá trong điều
kiện vỉa dốc thoải và dốc nghiêng

39

3.2

Quy hoạch phát triển các vỉa than

54

3.3

Nhận xét

57

Chng 4

đề xuất giảI pháp cơ giới hóa khai
thác vỉa dốc thoảI và dốc nghiêng
mỏ mạo khê

59

4.1

Điều kiện trữ lượng và địa chất các khu vực có khả
năng áp dụng cơ giới hóa

59

4.2

Đề xuất công nghệ khai thác cơ giới hoá cho điều kiện
khai thác vỉa 7 mỏ than Mạo Khê

60

4.3

Tính toán các tham số kỹ thuật công nghệ cơ bản

81

4.4

Nhận xét

95
Kết luận của luận văn

97

Tài liệu tham kh¶o

99


6

Danh mục các bảng biểu
Tờn bng

Ni dung

Trang

Bng 1.1

Tổng hợp trữ lượng phân theo vỉa khối cánh Bắc

20

Bng 1.2

Tổng hợp trữ lượng phân theo vỉa khối cánh Nam

21

Bng 1.3

Tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối cánh Bắc

22

Bng 1.4

Tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối cánh Nam

22

Bảng tổng hợp trữ lượng các vỉa than trong phạm vi đánh
Bng 1.5

giá mỏ Mạo Khê

27

Bng 2.1

Sản lượng khai thác được bằng các loại hình công nghệ

37

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản đạt được của các loại
Bng 2.2

hình công nghệ áp dụng tại Mạo Khê.

37

Bng 3.1

Một số chủng loại máy khấu combai tay ngắn sản xuất tại

Trung Quốc

47

Bng 3.2
Bng 3.3

Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu
combai sản xuất tại các nước khác
Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu
combai sản xuất tại các nước

50
51

Bng 3.4

Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu
combai sản xuất tại các n­íc

52

Bảng 3.5

Bảng khảo sát mức độ biến đổi chiều dày và góc dốc

55

Bảng 4.1

Đặc tính kỹ thuật của máy khấu mã hiệu MG200-QW

86

Bảng 4.2

Đặc tính kỹ thuật của máng cào mã hiệu SGBQ764/160W

88

Bảng 4.3

Đặc tính kỹ thuật của giá thủy lực mã hiệu
ZYJ3200/14/32G

90

Bảng 4.4

Đặc tính kỹ thuật của máy chuyển tải

92

Bảng 4.5

Đặc tính kỹ thuật của bơm nhũ hố

92

7

Bảng 4.6

Đặc tính kỹ thuật của thùng nhũ hố đồng bộ

92

Bảng 4.7

Đặc tính kỹ thuật của trạm bơm phun sương

92

Bảng 4.8

Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

94


8

Danh mục các Hình
Hình

Nội dung

Trang

Hình 1.1

Mối tương quan trữ lượng có khả năng khai thác
theo yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa

28

Hình 3.1

Tổng hợp các sơ đồ công nghệ khấu than trên thế giới

43

Hình 3.2

Các sơ đồ khai thác không chia lớp

43

Hình 3.3

Sơ đồ khai thác chia lớp

43

Hình 3.4

Các sơ đồ khai thác hạ trần than
Chống giữ lò chợ vỉa dốc bằng vì chống cơ giới hoá

43

Hình 4.1
Hình 4.2
Hình 4.3
Hình 4.4
Hình 4.5

Các sự cố do sập lở vách và gương khấu than lò chợ
bằng công nghệ cơ giới hoá đồng bộ
Đường đặc tính của vì chống cơ giới hoá
Đo để xác định lực đỡ của vì chống (trên) và áp lực chống
thực
Quá trình dịch chuyển của khối đá sập lở lên xà

61
63
64
65
66

ảnh hưởng của khoảng cách từ đầu xà đến gương than
đối với sự sập đổ của vách
Khả năng sập đổ của đá vách theo kinh nghiệm của
Đức

68

Hình 4.8

áp lực đẩy ngang ở tuyến gương khấu

69

Hình 4.9

Sự truyền lực qua xà vào đất đá vách

70

Hình 4.6
Hình 4.7

67

Hình 4.10 Hệ xµ tÝnh theo % cđa chiỊu dµi l khi 1 lần của hệ xà
liền không có dầm tiến gương vào gương than

71

Hình 4.11 Hệ xà tính theo % của cả chiều dài xà l (xà có dầm tiến
trước), cho một lần đẩy vào gương

71

Hình 4.12 Quan hệ giữa lực chống và độ dịch chuyển tương đối
của vách

72

9

áp lực thưc tế chống PAWE và lực chống công tác PAS
phụthuộc vào áp lực điều chỉnh của van thuỷ lực cột
chống
Hình 4.14 yếu tố tốc độ khấu ảnh hưởng đến hệ số E của vách
trực tiếp
Hình 4.15 Hộ chiếu khai thác lò chợ Công nghệ khai thác chia cột
dài theo phương chèn lò toàn phần kiểu Kakuchi của
Nhật Bản.

Hình 4.13

73
74
78-79


10

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 đà được Thủ tướng Chính phủ ký Quyết
định phê duyệt số: 60/QĐ-TTg, ngày 09 tháng 01 năm 2012, sản lượng
than thương phẩm sẽ tăng nhanh từ 46 triệu tấn năm 2011 lên 58 triệu tấn
năm 2015 (tăng 26,1% so với năm 2011), 65 triệu tấn năm 2020 (tăng
12,1% so với năm 2015), 70 triệu tấn năm 2025 (tăng 7,7% so với năm
2020), và đạt khoảng 75 triệu tấn năm 2030. Trong đó, sản lượng than

khai thác hầm lò tăng dần theo từng năm và chiếm một tỷ lệ lớn trong
tổng sản lượng toàn ngành.
i vi m Mạo Khê tổng trữ lượng tài nguyên từ LV ÷ -150 thuc
khi Cánh Bắc là : 51 315 506 tấn, khối Cánh Nam là: 34 657 097 tấn,
trong đó trữ lượng vỉa dốc thoải và dốc nghiêng là 28 308 500 tấn.
Các công nghệ khai thác trong mỏ Mạo Khê là : công nghệ khai thác
cột dài theo phương, chống giữ lò chợ bằng cột gỗ, cột thuỷ lực đơn, giá
thuỷ lực di động.
Hiện tại mỏ Mạo Khê đang khai thác với công suất 1,6 triệu tấn/năm,
và sẽ tăng lên với các năm tiếp theo để đáp ứng sản lượng của Tập đoàn
giao.
Để đáp ứng nhu cầu sản lượng ngày càng cao trong những năm tới
của mỏ Mạo Khê, do đó cần phải nghiên cứu và đề xuất công nghệ khai
thác phù hợp trong địa chất điều kiện kỹ thuật các vỉa dốc thoải và dốc
nghiêng mỏ Mạo Khê.
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu và đề xuất công nghệ khai thác phù hợp với đặc điểm
địa chất điều kiện kỹ thuật mỏ Mạo Khê nhằm tăng sản lượng khai thác lò
chợ.


11

- Tăng năng suất lao động của công nhân khai thác ở lò chợ.
- Cải thiện điều kiện lao động của công nhân khai thác.
3. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất các vỉa than, phân tích tổng
hợp trữ lượng phần vỉa than có chiều dày từ mỏng đến trung bình trong
khu vực khoáng sàng Mạo Khê.
- Đánh giá hiện trạng công nghệ trong mỏ Mạo Khê và phân tích ưu

nhược điểm.
- Đề xuất sơ đồ khai thác hợp lý cho các vỉa dốc thoải và dốc nghiêng
của Công ty than Mạo Khê.
- Đề xuất các sơ đồ công nghệ Cơ Giới Hóa khai thác trong điều kiện
vỉa dốc thoải đến nghiêng tại mỏ than Mạo Khê.
4. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp nghiên cứu trên cở sở lý thuyết kết hợp với thu thập số
liệu thực tiễn, các đặc điểm, điều kiện địa chất và điều kiện công nghệ của mỏ.
5. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- p dụng công nghệ khai thác mới nhằm tăng sản lượng, năng suất
lao động và an toàn trong điều kiện khai thác ngày càng xuống sâu.
- Giải quyết khó khăn trong việc tuyển công nhân khai thác than hầm
lò.
- Làm tài liệu tham khảo trong mỏ.
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 4 chương ( 100 trang, 19 hình vẽ và 20 bảng biểu)
Tác giả để tài xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường đại học Mỏ Địa chất, Ban lÃnh đạo Khoa Mỏ, Phòng sau đại học, Tập thể các thầy
giáo trong Bộ môn Khai thác hầm lò và đặc biệt là TS.Nguyễn Anh Tuấn
đà dành nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn
này.


12

Chương 1
đánh giá tổng hợp trữ lượng mỏ than Mạo Khê
1.1 Đặc điểm điều kiện địa chất mỏ và các vỉa than mỏ Mạo Khê
+ Vị trí địa lý và ®iỊu kiƯn kinh tÕ x· héi khu má
C«ng ty TNHH MTV than Mạo Khê thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam, hiện là một Công ty khai thác bằng hầm lò lớn của ngành
than. Công ty nằm trong khu vực có cơ sở hạ tầng khá hoàn chỉnh, hệ thống giao

thông đường sắt, đường bộ, đường thủy giao lưu với các vùng trong nước khá
thuận lợi. Nằm gần nhà máy xi măng Hoàng Thạch, nhà máy nhiệt điện Uông Bí,
Phả Lại, mỏ Hồng Thái, Vàng Danh, các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và hệ
thống các cơ sở dich vụ - xà hội phục vụ đời sống khá đầy đủ. Dân cư trong vùng
chủ yếu làm nghề mỏ và nghề nông, trồng lúa và trồng hoa mầu. Đây là nguồn
nhân lực chính phục vụ khu mỏ.
+ Đặc điểm địa lý tự nhiên.
+Vị trí địa lý và biên giới quản lý của mỏ.
Khu Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nằm cách thị trấn Mạo
Khê 2 km về phía Bắc. Biên giới quản lý mỏ than Mạo Khê được xác định trên cơ
sở:
- Quyết định số: 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng 5 năm 2008 của Hội đồng
quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc phê duyệt
quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam.
- Quyết định số: 1873/QĐ-HĐQT ngày 08 tháng 8 năm 2008 của Hội đồng
quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc giao thầu
quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức khai thác than
cho Công ty TNHH MTV Than Mạo Khê - TKV.
+ Địa hình, sông suối và giao thông.


13

Toàn bộ khu Mạo Khê là vùng đồi núi thấp bị bào mòn. Các dÃy núi có
phương kéo dài từ Đông sang Tây. Độ cao của địa hình trong khu má tõ +15m ®Õn
+503m, ®iĨm cao nhÊt ë ®Ønh nói Cao Bằng. Do địa hình dốc, nên khi có mưa rào,
nước mưa tập trung rất nhanh, dễ tạo thành lũ. Theo quan trắc, lưu lượng nước lũ
cao nhất của suối Tràng Bạch có thể đạt đến 30m3/s, suối Đoàn Kết lưu lượng có
thể đạt đến 15m3/s. Sông Đá Bạch chảy qua phía Nam và cách khu Mạo Khê 4km,
hướng dòng chảy từ Tây sang Đông, đến Quảng Yên rồi đổ ra biển.

Trong khu mỏ có các hồ tự nhiên hoặc hồ tạo thành từ các moong khai thác
lộ thiên. Các hå n­íc tËp trung chđ u ë c¸nh Nam khu mỏ, bao gồm các hồ:
Văn Lôi, Cơ khí mỏ, Nhà sàng Pháp, Nhà sàng, Moong vỉa 10, Củ Chi, Đoàn Kết,
Vạn Tường. Về mùa khô lượng tích nước giảm dần. Tổng dung tích nước các hồ
vào mùa mưa có thể đạt trên 5 triệu m3.
Quốc lộ số 18 chạy dọc phía Nam và cách trung tâm mỏ 2 km. Từ khu Mạo
Khê đến bến Cân (sông Đá Bạch) có đường ô tô để vận chuyển than.
* Khí hậu.
Khu Mạo Khê n»m trong vïng cã khÝ hËu nhiƯt ®íi giã mïa với 2 mùa rõ
rệt: mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa thường từ tháng 5 đến tháng 10, mùa
khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
* Lịch sử công tác thăm dò khu mỏ Mạo Khê.
Người Pháp đà nghiên cứu địa chất khu Mạo Khê từ những năm 1880,
những tài liệu nghiên cứu còn sơ sài và hiện còn lại không nhiều.
Công tác tìm kiếm địa chất của khu Mạo Khê được bắt đầu vào
tháng 3/1959, chủ yếu là để khôi phục mỏ than Mạo Khê và khai thác lò
bằng Tràng Bạch, đồng thời đà có báo cáo địa chất do Đoàn Địa chất II
hoàn thành vào tháng 8/1960. Đây là những tài liệu làm cơ sở cho việc
khôi phục khai thác lò bằng và mở rộng công tác thăm dò sâu hơn nữa đối
với khu Mạo Khê.


14

Công tác thăm dò tỉ mỉ khu Mạo Khê do Đoàn Địa chất 33 tiến hành
từ những năm 1961 đến tháng 8/1963. Khối lượng thăm dò chủ yếu tập
trung từ T.IX cánh Bắc về phía Tây, và tiến hành thăm dò tìm kiếm cánh
Nam. Qua kết quả thăm dò tỉ mỉ từ mức -300 trở lên, trữ lượng của cánh
Bắc là 53.244 ngàn tấn (trong đó mức +30 trở lên có 11.000 tấn). Trữ
lượng tìm kiếm cánh Nam là 28.600 ngàn tấn. Tuy nhiên chất lượng báo

cáo thăm dò này còn thấp, sự biến đổi về cấu trúc vỉa than không rõ ràng,
trữ lượng lại không chính xác, do vậy tài liệu này không dùng làm cơ sở
cho việc thiết kế mỏ.
Từ tháng 2/1965 đến tháng 3/1970 Liên đoàn Địa chất 2 đà tiến
hành thăm dò bổ sung chủ yếu trong phạm vi thăm dò tỉ mỉ do Đoàn Địa
chất 33 đà tiến hành trước đó, đến 2/1971 báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu Mạo
Khê đà được Tổng cục Địa chất phê duyệt.
Năm 1967, để đáp ứng yêu cầu khai thác lò bằng +30, Liên đoàn
Địa chất 2 đà lập báo cáo thăm dò mức lò bằng +30.
Năm 1994, Xí nghiệp Địa chất 906 thuộc Công ty Địa chất và khai
thác khoáng sản đà lập Báo cáo trung gian thăm dò địa chất đến mức 150 khu Mạo Khê. Báo cáo đà được Bộ Năng luợng phê duyệt ngày 18
tháng 11 năm 1994. Báo cáo được chuyển giao cho cơ quan thiết kế khai
thác sử dụng.
Năm 2003 Tổng công ty than Việt Nam đà phê duyệt báo cáo Xây
dựng CSDL địa chất khoáng sàng than Mạo Khê do Công ty IT &E lập
(QĐ số: 1045/QĐ- ĐCTD ngày 25 tháng 6 năm 2003). Trữ lượng tính đến
31 tháng 12 năm 2001.
Trên cơ sở các báo cáo cơ sở dữ liệu -2003, báo cáo trung gian thăm
dò tỷ mỷ 1994 và tài liệu cập nhật khai thác đến tháng 3 năm 2009.v.v...
Công ty Tư vấn đầu tư Mỏ & Công nghiệp đà chỉnh lý và tổng hợp toàn bộ


15

các tài liệu nêu trên để làm tài liệu cơ sở đưa vào lập thiết kế kỹ thuật
nâng công suất mỏ của Mạo Khê lên 1,6 triệu tấn/năm.
* Địa tầng
Toàn bộ khu mỏ có cấu trúc dạng nếp lồi không hoàn chỉnh. Đứt
gÃy FA trùng với mặt trục nếp lồi, được lấy làm ranh giới phân chia 2 khối:
khối Bắc và khối Nam. Khối Bắc gồm toàn bộ địa tầng cánh Bắc, khối

Nam gồm địa tầng cánh Nam từ vỉa 3 đến vỉa 14.
* Địa tầng khối Bắc
Địa tầng khối B¾c bao gåm 3 tËp than.
TËp than d­íi (T3n- rhg21); là phần địa tầng từ trụ vỉa 2 trở xuống cã chøa
c¸c vØa than tõ vØa 1 trë xuèng.
TËp than giữa (T3n - rhg22); là phần địa tầng từ trụ vỉa 2 đến trụ vỉa
18 và chứa các vỉa than từ vỉa 2 đến vỉa 17.
Tập than trên (T3n - rhg23); là phần địa tầng từ vỉa 18 đến vỉa 27.
* Địa tầng khối Nam
Bao gồm toàn bộ các thành tạo chứa than nằm kẹp giữa đứt gÃy FA ở
phía Bắc, Đông Bắc và đứt gÃy FB ở phía Nam. Trầm tích ở khu vực này
mang tính phân nhịp. Thành phần gồm các đá vụn thô: sạn kết 3,5%, cát
kết 46% và đá sét kết 10%, sét than và than 10%.
Các vỉa than, các đá tạo đơn nghiêng cắm về phía Nam khá dốc: từ 45
ữ 60 có chỗ 70 ữ 80. Trong tập có 13 vỉa than, trong đó có các vỉa
tham gia tính trữ l­ỵng gåm vØa 6, 7, 8, 8a, 9, 9a, 10. Các vỉa than đa số có
chiều dày trung bình đến mỏng, một số phần vỉa thuộc loại vỉa dày. Các
vỉa duy trì khá liên tục nhưng mức độ ổn định kém. Quy luật chung là
theo hướng cắm từ Tây sang Đông, chiều dày vỉa giảm có nơi vỉa mỏng
không còn than.


16

* Kiến tạo
Các yếu tố kiến tạo khu Mạo Khê bao gồm: nếp lồi Mạo Khê, các
đứt gÃy bậc I khống chế quá trình tạo than, và 2 hệ thống đứt gÃy phân
tầng phía Bắc và phía Nam.
- Nếp uốn: Khu má cã cÊu tróc d¹ng nÕp låi, vỊ phÝa Tây, mặt trục
của nếp lồi đồng thời là đứt gÃy FA. Phạm vi phát triển của nếp lồi từ

tuyến IX về phía Đông.
- Đứt gÃy: Các đứt gÃy bậc I khống chế quá trình tạo than và là ranh
giới phía Bắc và phía Nam khu mỏ bao gồm đứt gÃy FTL, F18, FB. Đứt gÃy
phân tầng phía Bắc bao gồm một loạt đứt gÃy thuận: F340, FCB, F11, F129. Hệ
thống đứt gÃy phân cắt địa tầng khối Nam gồm: F57, F10, FA...
+ Các vỉa than cánh Bắc.
- Vỉa 3: Phân bố dưới cùng của tầng trầm tích than Mạo Khê - Tràng
Bạch. Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trên toàn phạm vi cánh
Bắc từ đứt gÃy F.A (giới hạn khai thác phía Tây) đến tuyến IXA. Trong
phạm vi từ gới hạn khai thác phía Tây đến F.340 chiều dày vỉa than thay
đổi từ 0,63 ữ 2,7m, trung bình là 1,65m. Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp,
chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,42m, trung bình 0,15m. Trong phạm vi
giới hạn từ F.340 đến tuyếnVII chiều dày vỉa than trung bình là 2,32m,
góc dốc trung bình là 450. Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá
kẹp trung bình 0,05m. Trong phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều
dày vỉa than thay đổi từ 0,64 ữ 2,92m, trung bình là 2,05m. Góc dốc thay
đổi từ 47 ữ 550, trung bình 550. Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều
dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,46m, trung bình 0,26m. Đá vách trực tiếp của
vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,25 ữ 1,2m tiếp theo là lớp
bột kết phân bố đều chiều dày từ 1,5 ữ 8,0m, trung bình 5,5m. Vách trực
tiếp thuộc loại vách nhẹ, ổn định trung bình, n = 32,7 ữ 66,5MPa, ntb =


17

52,5MPa. Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết, cát kết phân bố đều, chiều
dày 4,0 ữ 8,0m. Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình ®Õn
khã sËp ®ỉ, σn = 48,8 ÷ 92,7MPa, σntb = 71,3MPa. Trơ trùc tiÕp cđa vØa lµ
sÐt kÕt, sÐt than dạng thấu kính dày từ 0,3 ữ 0,95m, tiếp theo là lớp bột kết
phân bố đều chiều dày 1,6 ữ 9,0m, ntb = 55,5MPa.

- Vỉa 5: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi cánh
Bắc như sau: Trong phạm vi từ tuyến I đến F.340 vỉa 5 tách thành 2 lớp,
lớp than vách và lớp than trụ. Lớp vách chiều dày thay đổi từ 0,82 ữ
3,65m, trung bình là 1,62m. Lớp trụ chiều dày thay đổi từ 0,83 ữ 3,89m,
trung bình là 2,69m. Trong mỗi lớp có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá
kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,56m, trung bình 0,36m. Trong phạm vi từ giới hạn
F.340 đến tuyến IV, lớp vách chiều dày thay đổi từ 1,03 ữ 2,45m, trung
bình là 1,52m. Lớp trụ chiều dày thay đổi từ 1,35 ữ 2,79m, trung bình là
2,12m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 57 ữ 640, trung bình 600. Trong vỉa có từ 0
ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,46m, trung bình 0,31m.
Trong phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ
0,65 ữ 1,63m, trung bình 0,96m. Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều
dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,3m, trung bình 0,1m. Đá vách trực tiếp của
vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,5 ữ 0,72m tiếp theo là lớp
bột kết phân bố đều chiều dày 1,6ữ13m, trung bình 7m. Vách trực tiếp
thuộc loại ổn định đến ổn định trung bình, n= 27,9 ữ 65,5 MPa, ntb=
59,2 MPa. Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết xen kẹp cát kết phân bố đều
chiều dày 3ữ15m. Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình ®Õn
khã sËp ®ỉ, σn= 50,6 ÷ 123,2 MPa, σntb= 77,8 MPa. Trơ trùc tiÕp cđa vØa
lµ sÐt kÕt, sÐt than dạng thấu kính dày từ 0,34 ữ 2,1m dễ trượt tiÕp xóc líp,


18

tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày từ 1,5 ữ 8,0m, ntb=
64,3MPa.
- Vỉa 7: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ
tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 2,3 ữ 2,32m, trung
bình là 2,3 m, góc dốc trung bình 450. Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp,
chiều dày đá kẹp trung bình 0,19m. Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét

than dạng thấu kính dày từ 0,2 ữ 1,4m, tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều
chiều dày từ 1,5 ữ 10,0m, trung bình 8,0m. Vách trực tiếp thuộc loại ổn
định trung bình n=29,9 ữ 64,3 MPa, ntb =55,6MPa. Đá vách cơ bản của
vỉa là bột kết xen cát kết phân bố đều với tổng chiều dày 4,0 ữ 16,0m.
Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình ®Õn khã sËp ®ỉ,
σn=54,4 ÷ 102,2 MPa, σntb=82,1 MPa. Trơ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét
than dạng thấu kính chiều dày từ 0,5ữ1,6m có nơi dày 3,2m, tiếp theo là
lớp bột kết phân bố đều chiều dày 3 ữ 20,0m, ntb=60,3MPa.
- Vỉa 8: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi cánh
Bắc như sau: Trong phạm vi từ giới hạn khai thác phía Tây đến F.340,
chiều dày vỉa than thay đổi từ 1,21 ữ 2,36m, trung bình là 1,86m. Trong
vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,21m, trung
bình 0,11m. Trong phạm vi giới hạn từ F.340 đến tuyến IV, chiều dày vỉa
thay đổi từ 1,35 ữ 3,21m, trung bình là 2,15m. Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp
đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,51m, trung bình 0,3m. Trong
phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 1,15 ữ
1,42m, trung bình là 1,25m. Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá
kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,27m, trung bình 0,1m. đá vách trực tiếp của vỉa là sét
kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,5 ữ 0,94m tiếp theo là lớp bột kết
phân bố đều chiều dày 1,8 ữ 8,0m. Vách trực tiếp thuộc loại ổn ®Þnh ®Õn


19

ổn định trung bình, n=27,6 ữ 66,8 MPa, ntb=53,8 MPa. Đá vách cơ bản
của vỉa là cát kết xen bột kết phân bố đều chiều dày 3,0 ữ 13,0m, thuộc
loại ổn định sập đổ trung bình đến khó sập đổ, n=54,7 ữ 105,8Pa,
ntb=80,5 MPa. Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết dạng thấu kính dày từ 0,35
ữ 1,5m, có nơi dày 2,51m dễ trượt tiếp xúc theo mặt lớp, tiếp theo là lớp
bột kết phân bố đều chiều dày 2,5 ữ 11,0m, ntb=58,4 MPa.

+ Các vỉa than cánh Nam.
- Vỉa 6: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ
đứt gÃy F.A đến tuyến VIIIA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,5 ữ 2,79m,
trung bình là 2,15m. Trong vỉa có từ 0 ữ 3 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp
thay đổi từ 0 ữ 0,59m, trung bình là 0,32m. Đá vách trực tiếp của vỉa là sét
kết, sét than phân lớp dày từ 0,6 ữ 4,2m, tiếp theo là lớp bột kết phân lớp
có chiều dày từ 3,0 ữ 22,0m. Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết xen cát kết
phân lớp với chiều dày từ 4 ữ 20,0m. Vách cơ bản thuộc loại ổn định trung
bình, sập đổ trung bình đến dễ sập đổ. Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét
than mềm bở phân lớp với chiều dày từ 3,2 ữ 4,1m, dễ trượt tiếp xúc.
- Vỉa 7: Phần vỉa dày trung bình phân bố trong phạm vi từ ®øt g·y
F.A ®Õn tun VIIIA, chiỊu dµy vØa thay thay đổi từ 2,3ữ 2,31m, trung
bình là 2,3m, góc dốc trung bình 550 . Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp,
chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,52m, trung bình 0,2m. Đá vách trực
tiếp của vỉa là sét kết, sét than phân lớp, chiều dày từ 1,3 ữ 4,6m, tiếp theo
là tập lớp bột kết chiều dày từ 6,0 ữ 10,0m, vách trực tiếp kém ổn định dễ
sập đổ đến sập đổ trung bình. Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết phân lớp,
chiều dày tập lớp từ 5,0 ữ 15,0m, đôi chỗ có kẹp cát kết chiều dày từ 1,0 ữ
2,0m, vách cơ bản thuộc loại ổn định sập đổ trung bình. Trụ trực tiÕp cđa
vØa lµ sÐt kÕt xen kĐp bét kÕt, chiỊu dày từ 0,6 ữ 2,7m.


20

- Vỉa 8a: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ
tuyến V đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,64 ữ 2,79m, trung
bình là 1,6m. Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi
từ 0 ữ 0,48m, trung bình 0,1m. Đá vách trực tiếp của vØa lµ sÐt kÕt, sÐt
than mỊm bë, chiỊu dµy tõ 1,6 ữ 7,3m, vách trực tiếp kém ổn định, dễ sập
đổ. Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết phân lớp trung bình, chiều dày tập

lớp từ 2,6 ữ 22,6m, vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình. Trụ
trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than phân lớp dễ trượt tiếp xúc, đôi chỗ là
bột kết phân phiến, kém ổn định.
Bng tng hp tr lng, tài nguyên của các vỉa và các khối phân
theo mức cao xem bảng dưới:
Bảng 1.1 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo vỉa khối Cánh Bắc
STT

Trữ lượng, tài nguyên theo cấp

Tên vỉa
122

1

V.11(46)

2

V.10(45)

7 736 938

3

V.9V(44V)
V.9T(44T)
V.9BT(44bt)
V.8T(43T)
V.7V(42V)

V.7T(42T)
V.7a(42a)
V.6V(41V)
V.6T(41T)
V.5V(40V)
V.5T(40T)
V.4(39)
V.3(38)

5 445 908

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

287 910
4 797 725
2 355 572
1 749 101
2 693 354
2 051 599

2 398 467
1 865 961
2 450 610

222

1 294
233

333
341 290

Tổng
334a
341 290

1 319 530

119 367 9 175 835

1 010 949

7 751 090

600 849
2 348 127
559 145
238 256
9 238
642 390

836 567
28 107
1 139 482
551 879 1 168 791
754 763

287 910
40 250 5 438 824
126 638 4 830 337
2 308 246
2 931 610
250 147 250 147
2 060 837
3 040 857
864 674
110 999 3 116 442
1 720 670
3 205 373


21

16

V.2(37)
V.1-T(36a)
V.1D(31)
V.1C(33)
V.1B(35)
V.1(36)

17
18
19
20
21

Tổng cộng

1 350
054
680 259

195 282

1 545 336

62 200
83 198
269 819
1 350 552
35 183
697

4 982
811

10 501
597

647 401

680 259
62 200
83 198
269 819
1 350 552
51 315
506

Bảng 1.2 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo vỉa khối Cánh Nam
STT

Trữ lượng, tài nguyên theo cấp

Tên vỉa
122

1

222

V.11(46)

2

V.10(45)

3

V.9V(44V)

4

V.9T(44T)

1 838
346
1 459
483
1 584
867

5

V.9BT(44bt)

6

333
1 184
967

Tổng
334a

2 153 853

335 131

1 833 869

168 710

1 512 598

290 956

878 007

2 096 217

2 551
180

33 179

V.9AV(44av)

831 591

662 101

7

V.9AT(44at)

2 592
449

2 286 514

992 649

18 907

8

V.8V(43V)

253 246

707 659

89 809

9

V.8T(43T)

1 105
755

1 980 619

135 556

10

V.8A(43a)

424 672

566 929

332 331

11

V.7T(42T)
V.6V(41V)

702 060

373 252

514 013

394 962

263 878

12

121 680

29 135

1 184
967

4 327
330
3 583
742
3 388
421
5 558
583
1 493
692
5 890
519
1 050
714
3 251
065
1 323
932
1 589
325
658 840


22

13
14
15
16

V.6T(41T)
V.4(39)
V.2(37)
V.1(36)
Tổng cộng

194 145

371 824

135 928
292 153

11 864
621

14 940
397

80 000
281 917
7 357
025

495 054

701 897
292 153
80 000
281 917

34 657
097

Bảng 1.3 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối Cánh Bắc
Mức cao
Từ
đến
450
400
400
350
350
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
30
30
0
0
-25
-25

-50
-50
-80
-80
-100
-100 -150
Tổng cộng

Trữ lượng, tài nguyên theo cấp
122
222
333
334a
16 453
19 288
5 208
112 617
93 143
27 267
29 087
338 580
187 286
140 371
35 665
605 330
133 651
245 748
38 067
747 268
146 752

294 166
13 864
831 629
109 429
466 920
979 701
131 093
489 608
34 903
1 637 541
277 685
521 310
42 793
965 887
146 934
231 653
19 778
2 269 887
960 437
1 630 338 24 603
2 572 295
354 904
768 336
11 479
3 069 437
418 082
897 747
19 470
4 206 075
546 426

1 207 110 78 838
5 127 876
386 374
822 149
66 461
11 703 121 1 071 327 2 758 874 227 185
35 183 697 4 982 811 10 501 597 647 401

Tổng
40 949
262 114
701 902
1 022 796
1 202 050
1 407 978
1 635 305
2 479 329
1 364 252
3 272 164
3 707 014
4 404 736
6 038 449
6 402 860
17 373 608
51 315 506

Bảng 1.4 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối Cánh Nam
Mức cao
đến
Từ

150
200
100
150
50
100
30
50
30
0

Trữ lượng, tài nguyên theo cấp
122
222
333
334a
17 560
28 691
88 955
209 693
154 170
182 235
102 915
1 056 413
524 888

Tổng
17 560
117 646
363 863

285 150
1 581 301


23

0
-25
-50
-80
-100

-25
-50
-80
-100
-150

Tổng cộng

2 911 257
4 494 593
5 686 785
214 388
156 342

760 875
908 945
1 262 903
1 025 388

2 510 426

3 625 264
8 239 357
11 864
14 940 397 7 357 025
621

36 392
33 117
51 298
39 910
334 337

3 708 524
5 436 655
7 000 986
4 904 950
11 240 462

495 054

34 657 097

1.2 Phương pháp đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ
Hin nay trên thế giới có hai phương pháp phổ biến rộng rãi nhất nhằm
đánh giá khả năng áp dụng hợp lý các sơ đồ công nghệ khai thác trong các mỏ
hầm lò.
* Phương pháp thứ nhất:
Phương pháp cho điểm được sử dụng rộng rãi tại các nước tư bản phát triển

và một số nước khác. Nội dung của phương pháp là đánh giá tổng hợp các điều
kiện được lượng hóa bằng thang điểm. Căn cứ trên cơ sở tổng số điểm cao hay
thấp để đánh giá khả năng áp dụng công nghệ khai thác lựa chọn nhiều hay ít của
mỗi khống sàng than cụ thể.
Ưu điểm của phương pháp này là đề cập một cách tổng hợp các quá trình
khai thác than tại một khoáng sàng sẽ ảnh hưởng tới mọi vấn đề xã hội như :
Phân tích các yếu tố về kinh tế, xã hội, môi trường, sinh thái của cả vùng
bị ảnh hưởng do quá trình khai thác sàng than cụ thể nào đó nằm trong khu
vực.
Dự báo thị trường tiêu thụ than, phân tích giá cả, dự trù số lượng than cần
thiết theo từng thời gian.
Phân tích điều kiện địa chất, tính chất cơ lý đất đá, than.
Đề cập tới công tác xây dựng cơ sở hạ tầng như tuyến vận tải than, kho
bãi chứa than, bến cảng rút than, hệ thống cung cấp nước, hệ thống thông gió,
nhà xưởng sửa chữa,v..v. trong cả vùng ảnh hưởng.


24

Dự báo kế hoạch đào tạo đội ngũ cán bộ và công nhân tham gia trực tiếp
và gián tiếp vào cơng nghệ.
Để đáp ứng được u cầu nói trên của phương pháp này thì số liệu đầu
vào phải đa dạng và đảm bảo độ chính xác cao như dùng kỹ thuật phân tích
ảnh viễn thám, số liệu thống kê địa chất theo thời gian, số liệu cập nhật thống
kê các thơng tin kỹ thuật,v..v. Số lượng mẫu phân tích phải đầy đủ về định
tính và định lượng, phân tích xử lý bằng máy móc hiện đại.
* Phương pháp thứ hai:
Phương pháp đánh giá tổng hợp trữ lượng than và đặc điểm các yếu tố điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ được sử dụng phổ biến tại các nước thuộc Liên Xô
(cũ) và tại Việt Nam. Cơ sở để xây dựng phương pháp được dựa theo phạm vi áp

dụng của mỗi sơ đồ cơng nghệ cơ giới hóa khai thác than trong từng điều kiện địa
chất - kỹ thuật mỏ. Thu thập tổng hợp được điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ càng
chi tiết cụ thể thì việc lựa chọn được sơ đồ cơng nghệ cơ giới hóa càng hợp lý và
đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao.
Nội dung của phương pháp là phân tích trữ lượng than của khoáng sàng
theo các điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ có ảnh hưởng đến lựa chọn cơng
nghệ khai thác. Hay nói cách khác là làm sáng tỏ điều kiện địa chất kỹ thuật
mỏ của từng khu vực khai thác trong phạm vi khai trường mỏ. Như vậy ứng
với mỗi yếu tố địa chất trong phạm vi khu vực nghiên cứu là một khối lượng
trữ lượng than cụ thể, và phụ thuộc vào khối lượng trữ lượng này có thể xác
định được các yếu tố đặc trưng cho khống sàng cần thiết, từ đó phân tích
nhằm xác định công suất khai thác và đề ra các giải pháp mở vỉa, chuẩn bị và
công nghệ khai thác phù hợp.
Trữ lượng than được đánh giá theo các khối kiến tạo, khối kiến tạo là một
khu vực vỉa được giới hạn bởi các ranh giới tự nhiên hoặc ranh giới kỹ thuật
như các đứt gãy lớn, lộ vỉa, ranh giới khai thác lộ thiên - hầm lò, giới hạn các