Nghiên cứu các giải pháp khai thac hợp lý nhằm nâng cao sản lượng mỏ than khe chàm ii (lộ thiên) công ty cổ phần than tây nam đá mài vinacomin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT

LƯƠNG THANH HƯNG

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC HỢP LÝ NHẰM
NÂNG CAO SẢN LƯỢNG MỎ THAN KHE CHÀM II (LỘ THIÊN)CÔNG TY CỔ PHẦN THAN TÂY NAM ĐÁ MÀI-VINACOMIN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT

LƯƠNG THANH HƯNG

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC HỢP LÝ NHẰM
NÂNG CAO SẢN LƯỢNG MỎ THAN KHE CHÀM II (LỘ THIÊN)CÔNG TY CỔ PHẦN THAN TÂY NAM ĐÁ MÀI-VINACOMIN
NGÀNH: KHAI THÁC MỎ
MÃ SỐ: 60520603

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. TRẦN MẠNH XUÂN

HÀ NỘI - 2013

1

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu tổng hợp và các kết quả nêu trong luận văn là trung thực,
khách quan và chưa được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào.
TÁC GIẢ

Lƣơng Thanh Hƣng


2

MỤC LỤC
NỘI DUNG

TRANG

Lời cam đoan

1

Mục lục

2

Danh mục các từ viết tắt

5

Danh mục các bảng

6

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

8

Mở đầu

9

CHƢƠNG 1: Hiện trạng khai thác và phƣơng hƣớng phát triển
mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)-Công ty CP than Tây Nam Đá

12

Mài-Vinacomin
1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên

12

1.2 Lịch sử công tác nghiên cứu địa chất, thăm dò

14

1.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

15

1.4 Chất lượng than

18

1.5 Trữ lượng tài nguyên than.

21

1.6 Hiện trạng khai thác và công nghệ, thiết bị khai thác mỏ than
Khe Chàm II-Công ty CP than Tây Nam Đá Mài-Vinacomin
1.6.1 Hiện trạng đồng bộ thiết bị tại Công ty CP than Tây Nam Đá MàiVinacomin
1.6.2 Hiện trạng công nghệ khai thác mỏ than Khe Chàm II (lộ
thiên)

26

26

28

1.7 Phương hướng phát triển Cơng ty CP than Tây Nam Đá Mài-Vinacomin

29

1.7.1 Tình hình chung của toàn ngành

29

1.7.2 Phương hướng phát triển mỏ than Khe Chàm II

30

1.8 Đánh giá chung

31

CHƢƠNG 2: Sự ảnh hƣởng của các giải pháp khai thác đến

32


3

sản lƣợng khai thác mỏ lộ thiên
2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến HTKT
2.1.1 Sự ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến các thông số
HTKT
2.1.2 Sự ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật đến thông số hệ thống
khai thác
2.2 Sự ảnh hưởng của trình tự khai thác đến sản lượng của mỏ lộ
thiên
2.3 Sự ảnh hưởng của tốc độ xuống sâu đến sản lượng mỏ lộ thiên

32
32

35

46

46

CHƢƠNG 3: Nghiên cứu xác định các giải pháp khai thác hợp lý
mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)-Công ty CP than Tây Nam Đá

51

Mài-Vinacomin
3.1 Nghiên cứu hệ thống khai thác và đồng bộ thiết bị áp dụng
hợp lý

51

3.1.1 Những đề xuất hồn thiện các thơng số của hệ thống khai thác

51

3.3.1.1 Quan điểm của các nhà khoa học

51

3.3.1.2 Nguyên lý áp dụng hệ thống khai thác theo lớp đứng

52

3.1.2 Nghiên cứu xác định phạm vi làm việc hợp lý đối với các
thiết bị khai thác

55

3.1.2.1 Làm tơi đất đá bằng khoan nổ mìn

55

3.1.2.2 Thiết bị bóc xúc

63

3.1.2.3 Cơng tác vận tải

67

3.1.3 Nghiên cứu xác định các thành phần hợp lý của hệ thống khai thác

69

3.1.3.1 Nguyên tắc chọn đồng bộ thiết bị khai thác mỏ

69

3.1.3.2 Lựa chọn đồng bộ thiết bị các mỏ than lộ thiên lớn

70

3.1.3.3 Tính tốn lựa chọn các thông số hệ thống khai thác phù hợp
với đồng bộ thiết bị công suất lớn ở mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)

77

4

3.2 Nghiên cứu trình tự khai thác hợp lý

81

3.2.1 Cơ sở và nguyên tắc chung

81

3.2.1 Trình tự khai thác của các mỏ có ảnh hưởng đến mỏ Khe
Chàm II (lộ thiên)

82

3.2.3 Nghiên cứu trình tự khai thác hợp lý của mỏ Khe Chàm II (lộ thiên)

82

3.3 Nghiên cứu xác định tốc độ xuống sâu đáy mỏ hợp lý

84

3.3.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ xuống sâu đáy mỏ

84

3.3.1.1 Ảnh hưởng của chiều cao tầng đến tốc độ xuống sâu đáy mỏ

85

3.3.1.2 Ảnh hưởng của chiều dài blốc máy xúc đến tốc độ xuống sâu
đáy mỏ
3.3.1.3 Ảnh hưởng của chiều rộng mặt tầng công tác Bmin tới tốc
độ xuống sâu đáy mỏ
3.3.1.4 Ảnh hưởng của năng suất máy xúc đến tốc độ xuống sâu
đáy mỏ

86

88

88

3.3.2 Tính tốn lựa chọn tốc độ xuống sâu hợp lý cho mỏ Khe
Chàm II (lộ thiên)-Công ty CP than Tây Nam Đá Mài-

90

Vinacomin
3.3.2.1 Lựa chọn các thông số của hệ thống khai thác nhằm tăng
tốc độ xuống sâu hợp lý cho mỏ Khe Chàm Chàm II (lộ thiên)
3.3.2.2 Tính tốn tốc độ xuống sâu hợp lý cho mỏ Khe Chàm
Chàm II (lộ thiên)

90

90

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

97

TÀI LIỆU THAM KHẢO

99


5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CP: cổ phần
TDSB: thăm dò sơ bộ
TDTM: thăm dò tỉ mỉ
ĐBTB: Đồng bộ thiết bị
HĐQT: hội đồng quản trị
HTKT: hệ thống khai thác
MXTLGN: máy xúc thủy lực gày ngược
VINACOMIN: Tập đồn Cơng nghiệp Than-Khống Sản Việt Nam


6

DANH MỤC CÁC BẢNG

TRANG
Bảng 1-1: Bảng tọa độ ranh giới mỏ lộ thiên Khe Chàm II (Theo
quyết định số: 833/QĐHĐTV)
Bảng 1-2: Bảng thống kê đặc tính các vỉa than khu mỏ Khe Chàm II

Bảng 1-3 : Bảng tổng hợp các thơng số cấu tạo vỉa than chính khu
mỏ Khe Chàm II

12
17
18

Bảng 1-4: Tổng hợp các thông số chiều dày và tỷ lệ % trong vỉa

18

Bảng 1-5:Bảng tổng các chỉ tiêu chủ yếu chất lượng các vỉa than

20

Bảng 1-6: Tổng hợp kết quả tính tài nguyên trữ lượng khu mỏ Khe
Chàm II
Bảng 1-7: Tổng hợp TL-TN trong ranh giới khai trường mỏ than
Khe Chàm II (theo cấp)
Bảng 1-8: Tổng hợp TL trong ranh giới khai trường mỏ Khe
Chàm II (theo cấp)
Bảng 1-9: Bảng tổng hợp TL trong ranh giới khai trường mỏ Khe
Chàm II (theo tầng)

24

24

25

25

Bảng 1-10 Sản lượng mỏ Khe Chàm II (lộ thiên)

31

Bảng 2-1: Chiều rộng đống đá phụ thuộc vào chiều cao tầng

39

Bảng 2-2: Chiều rộng đống đá phụ thuộc vào chiều rộng dải khấu

40

Bảng 2-3: Chiều rộng dải khấu phụ thuộc vào bán kính xúc của
máy xúc

40

Bảng 2-4: Chiều dài tuyến công tác hợp lý với chiều sâu mỏ

42

Bảng 2-5: Chiều dài luồng xúc phụ thuộc vào dung tích máy xúc

43

Bảng 3-1: Quan hệ của đường kính lỗ khoan theo độ tạo khối

55

7

Bảng 3-2: Sự phối hợp hợp lý giữa các kiểu máy xúc và máy
khoan
Bảng 3-3: Sự phối hợp hợp lý giữa các kiểu máy xúc và máy
khoan theo mức độ phân cấp đất đá
Bảng 3-4: Lựa chọn máy khoan theo các yếu tố kỹ thuật của máy
khoan

56

57

59

Bảng 3-5: Bảng thông số kỹ thuật cơ bản của máy khoan DML

61

Bảng 3-6: Bảng thông số kỹ thuật MXTLGN Komatsu PC-1250-8R

66

Bảng 3-7: Dung tích gàu xúc hợp lý với các thơng số của tuyến
công tác
Bảng 3-8: Quan hệ giữa tỷ lệ Vo/E hợp lý với dung tích gàu xúc
Bảng 3-9: Giá trị Vo và qo của ơ tơ với dung tích gàu xúc theo cự ly
vận tải

72
73
74

Bảng 3-10: Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào chiều cao tầng

75

Bảng 3-11: Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào dung tích gàu xúc

76

Bảng 3-12: Chiều cao tầng phụ thuộc vào đường kính lỗ khoan

78

Bảng 3-13: Chiều rộng dải khấu theo điều kiện nổ mìn

79

Bảng 3-14: Bmin phụ thuộc và chiều rộng đống đá nổ mìn và dải
vận tải

80

Bảng 3-15: Mối quan hệ giữa tốc độ xuống sâu Vs và chiều cao tầng h

86

Bảng 3-16: Mối quan hệ giữa Vs và LK

86

Bảng 3-17: Mối quan hệ giữa Vs và Bmin

88

Bảng 3-18: Mối quan hệ giữa Vs và năng suất máy xúc Q

89


8

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

TRANG
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thiết bị xúc bóc theo phương pháp khấu đuổi
trong một nhóm tầng

53

Hình 3.2: Sơ đồ xúc dưới mức máy đứng

64

Hình 3.3: Sơ đồ xúc hỗn hợp

65

Hình 3.4: Sơ đồ xúc ra than phân lớp

66

Hình 3.5: Mối quan hệ đường kính lỗ khoan và kích cỡ hạt đá

76

Hình 3.6: Chiều rộng mặt tầng cơng tác

79

Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Vs với Lk và h

87

Hình 3.8: Mối quan hệ giữa tốc độ đào hào chuẩn bị Vc và chiều cao
tầng h.
Hình 3.9: Quan hệ giữa tốc độ xuống sâu VS với năng suất máy xúc
QX tham gia chuẩn bị tầng mới
Hình 3.10: Sơ đồ xác định Tc

87

89
94


9

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay nhu cầu sử dụng năng lượng phục vụ nền kinh tế quốc dân để
phát triển cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ngày càng tăng cao, đặc biệt
là năng lượng than.
Trong giai đoạn 2010÷2015 có xét triển vọng đến năm 2015 được
Chính phủ thơng qua. Dự kiến đến năm 2015 sản xuất than phải đạt sản lượng
90 triệu tấn và đến năm 2025 đạt sản lượng trên 123 triệu tấn.
Mặt khác theo quy hoạch phát triển của VINACOMIN đến năm 2015
các mỏ than lộ thiên vùng Hịn Gai đóng cửa hồn ngun chuyển sang khai
thác hầm lị, như vậy việc tăng sản lượng như trên cùng Than Cẩm Phả là một
trong những vùng than chủ yếu, chiếm 45÷50%. Theo lộ trình phát triển các
mỏ than vùng Cẩm Phả như: mỏ than Đèo Nai, mỏ than Cọc 6, mỏ than Cao
Sơn, mỏ Khe Chàm II (lộ thiên),…phải xuống sâu và tăng sản lượng trong đó
có mỏ Khe Chàm II (lộ thiên).
Tuy nhiên mỏ vẫn chưa có những giải pháp khai thác hợp lý. Chính
điều đó đã ảnh hưởng đến việc tăng sản lượng.
Việc “Nghiên cứu các giải pháp khai thác hợp lý nhằm nâng cao sản
lượng mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)-Công ty cổ phần than Tây Nam Đá
Mài-Vinacomin” mà tác giả luận văn lựa chọn và thực hiện là nhiệm vụ cấp
thiết, có tính khoa học và thực tiễn.
Kết quả nghiên cứu của luận văn của tác giả góp phần tăng sản lượng
khai thác cho mỏ than Khe Chàm II-Cơng ty CP than Tây Nam Đá MàiVinacomin nói riêng và các mỏ lộ thiên trong vùng nói chung đảm bảo cho
việc phát triển của ngành than.
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài:
- Đối tượng nghiên cứu là mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)-Công ty CP
than Tây Nam Đá Mài-Vinacomin.

10

- Phạm vi nghiên cứu là nghiên cứu hiện trạng khai thác và đề xuất
những giải pháp khai thác hợp lý cho mỏ nhằm đảm bảo việc tăng sản lượng
theo yêu cầu.
3. Mục đích của đề tài:
- Xác định các thành phần hợp lý của hệ thống khai thác nhằm nâng cao
sản lượng của mỏ trong quá trình khai thác.
- Đưa ra giải pháp khai thác hợp lý nhằm nâng cao sản lượng của mỏ khi
tăng năng suất.
4. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu hiện trạng tài nguyên và đặc điểm mỏ Khe Chàm II (lộ
thiên)
- Nghiên cứu công nghệ, thiết bị khai thác và các thông số HTKT.
- Đề xuất các thành phần hợp lý của hệ thống khai thác.
- Đề xuất các giải pháp khai thác hợp lý của mỏ.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích tổng hợp: phân tích đánh giá số liệu trên cơ sở
thực tế hiện nay đang sử dụng.
- Phương pháp đánh giá nhanh: trên cơ sở hiện trạng công tác khai thác
của mỏ, tiến hành đánh giá nhanh những ưu điểm và nhược điểm.
- Phương pháp đánh giá tổng hợp trữ lượng cắt ngắn với quy hoạch
chung; các điều kiện địa chất của mỏ.
- Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến của các chuyên gia khai
thác mỏ, địa chất mỏ, tuyển khoáng...
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Góp phần bổ xung vào cơ sở khoa học của việc khai thác và phát triển
bền vững tại các mỏ Lộ thiên;
- Nâng cao hiệu quả khai thác, đảm bảo tính hợp lý trong quá trình khai
thác khi nhu cầu sản lượng ngày càng tăng.

11

7. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, ba chương và phần kết luận được trình bày
trong 99 trang với 33 bảng và 10 hình vẽ, đồ thị.


12

CHƢƠNG 1
HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN
MỎ THAN KHE CHÀM II (LỘ THIÊN)-CÔNG TY CP THAN
TÂY NAM ĐÁ MÀI-VINACOMIN
1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên
1.1.1 Vị trí địa lý
Mỏ than Khe Chàm II thuộc khống sàng than Khe Chàm nằm trong
địa phận phường Mơng Dương, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, nằm
cách thành phố Cẩm Phả khoảng 5 Km về phía Bắc, nằm bên trái đường quốc
lộ 18A từ Hạ Long đi Mông Dương.
Phía Bắc giáp mỏ than Khe Chàm III.
Phía Đơng giáp mỏ Đơng Đá Mài.
Phía Nam giáp mỏ Lộ Trí, mỏ Đèo Nai.
Phía Tây giáp mỏ Khe Tam.
Theo quyết định số: 833/QĐHĐTV ngày 17/4/2012 V/v: Giao ranh giới
mỏ để Công ty cổ phần than Tây Nam Đá Mài-Vinacomin tổ chức khai thác
lộ thiên cánh Tây tuyến thăm dò IX khu Khe Chàm II đến -200m.
Bảng 1-1: Bảng tọa độ ranh giới mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)
(Theo quyết định số: 833/QĐHĐTV)

TT

Tên mốc

Hệ toạ độ HN72
Hệ toạ độ VN2000
KTT 1080 múi chiếu 30 KTT 1070 45' múi chiếu 30
X

Y

X

Y

1

KC II.1

2328145

424700

2327866.564 450535.929

2

KC II.2

2328359

425397

2328081.628 451232.498

3

KC II.3

2328336

425657

2328059.039 451492.498

4

KC II.4

2328114

425937

2327837.508 451772.807

5

KCIIPC01

2328020

426149

2327743.853 451984.925

6

KCIIPC02

2327261

426135

2326984.935 451972.115


13

7

KCIIPC03

2326712

426137

2326436.013 451974.973

8

KC II.9

2326725

425525

2326448.053 451363.036

9

KC II.10

2326575

424700

2326296.781 450538.384

1.1.2 Địa hình, sơng suối
Địa hình ngun thuỷ khu vực Khe Chàm nói chung gồm những dãy
đồi núi nối tiếp nhau, độ cao giảm dần từ Nam lên Bắc. Khu mỏ lộ thiên Khe
Chàm II đã được khai thác lộ thiên từ nhiều năm về trước, hiện nay phần lớn
diện tích là các tầng khai thác lộ thiên và đổ thải. Do vậy địa hình trong khu
vực mỏ lộ thiên Khe Chàm II đã thay đổi nhiều so với địa hình nguyên thuỷ
ban đầu. Địa hình cao nhất là đỉnh +310m ở phía Tây khu mỏ (bên mỏ Khe
Tam), thấp nhất là lòng moong khai thác lộ thiên (-3m).
Hệ thống suối trong khu vực bao gồm mạng các khe suối xuất phát từ
sườn đồi núi sau đó chảy ra suối Đá Mài (một nhánh của suối Khe Chàm).
Suối Đá Mài được bắt nguồn từ bắt nguồn từ dãy núi Khe Sim chảy về hướng

Đông bắc và nhập với suối Khe Chàm tại cầu Giám Đốc.
1.1.3 Khí hậu
Khí hậu trong khu mỏ mang tính chất nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao.
Hàng năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khơ lạnh (mùa khơ) và mùa nóng ẩm (mùa
mưa).
Mùa mưa: bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 11, hướng gió Nam, khơng khí ẩm
ướt và độ ẩm lớn. Độ ẩm trung bình từ 60  80%. Nhiệt độ trung bình thay đổi từ
25  300C, có những ngày nhiệt độ lên tới 36  800C. Mưa nhiều và bị ảnh hưởng
bởi mưa bão vào các tháng 6, 7, 8 và 9. Vũ lượng tối đa trong một ngày đêm là
260,7mm.
Mùa khô: bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo
hướng Bắc và Đơng bắc. Mùa này thường chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông
bắc kèm theo mưa phùn và giá rét. Không khí khơ và độ ẩm nhỏ. Độ ẩm trung


14

bình từ 30  40%. Nhiệt độ trung bình từ 15  180C, nhỏ nhất vào tháng 1 và
tháng 12. Cá biệt có những ngày nhiệt độ dưới 80C.
1.1.4 Đặc điểm kinh tế xã hội
Khu mỏ nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trường khai
thác than đang hoạt động. Hệ thống hạ tầng, kinh tế của mỏ đã được xây dựng
tương đối đồng bộ. Từ mỏ đã có hệ thống đường giao thơng nối liền với các
mỏ than Cọc Sáu, Khe Tam, Khe Chàm, Mông Dương...
Dân cư trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là công nhân mỏ và một số
làm nghề trồng trọt, dịch vụ...thành phần dân cư chủ yếu là người kinh và một
số dân tộc ít người khác.
Hệ thống đường giao thơng tương đối thuận tiện, tại khu mỏ có đường
ơ tơ nối liền giữa các công trường và nối liền với các đường chính: Đường bê
tơng 86, đường Khe Sim, đường Dương Huy - Cao Sơn - Khe Chàm. Các

đường trên được nối liền với quốc lộ 18A, 18B đi ra cảng Cửa Ơng, Cẩm Phả,
Hịn Gai.
1.2 Lịch sử cơng tác nghiên cứu địa chất, thăm dò
Mỏ lộ thiên Khe Chàm II là một phần của khoáng sàng than Khe Chàm.
Khu mỏ đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm thăm dị :
- Trước năm 1958: Giai đoạn tìm kiếm
- Năm 1963 đến 1968: Thăm dị sơ bộ (TDSB) cùng với tồn khu Khe Chàm.
- Năm 1980: Báo cáo TDTM khu mỏ Khe Chàm đã được Hội đồng xét
duyệt trữ lượng khoáng sản nhà nước phê duyệt năm 1980 (quyết định số:
96/QĐHĐ ngày 16 tháng 12 năm 1980).
- Năm 1995: Báo cáo địa chất chỉnh lý tài liệu địa chất và tính lại trữ
lượng phân khu Khe Chàm II mỏ than Cẩm Phả Quảng Ninh” của tác giả Lê
Vượng.


15

- Năm 2004: Báo cáo kết quả thăm dò bổ sung khống sàng Khe Chàm
do Cơng ty Địa chất Mỏ lập năm 2005 đã được Tổng giám đốc TVN phê
duyệt theo quyết định số 2089/ QĐ-TM ngày 10 tháng 10 năm 2005.
- Năm 2005: Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất Khoáng sàng than Khe
Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh do công ty VITE lập năm 2005. Tổng giám
đốc TVN phê duyệt theo quyết định số: 211/ QĐ-TM ngày 16 tháng 2 năm
2005.
- Năm 2008: Báo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lượng than khu
mỏ Khe Chàm, Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Hội đồng đánh giá trữ lượng
khoáng sản nhà nước phê duyệt theo quyết định số: 637/QĐ-HĐTLKS ngày
09 tháng 12 năm 2008. Đây là tài liệu cơ sở để lập “Dự án đầu tư xây dựng
cơng trình khai thác mỏ than Khe Chàm II (lộ thiên)”
- Tài liệu hiện trạng khai thác mỏ tính đến 31/12/2012.

1.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than
Các vỉa có giá trị cơng nghiệp đáng kể và là đối tượng tính trữ lượng
của dự án khai thác mỏ lộ thiên Khe Chàm II là vỉa: 13-1, 13-2, 14-1, 14-2,
14-4, 14-5. Sau đây là mơ tả chi tiết đặc tính các vỉa than trong tập vỉa giữa
theo thứ tự từ trên xuống dưới:
+ Vỉa 14-5: Nằm cách vỉa 14-4 từ 30  60m. Lộ vỉa 14-5 xuất hiện ở
phía Đơng nam khu mỏ. Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 1,72  14,50m, trung
bình 8,11m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 1,13  12,40m, trung bình
6,87m. Đá kẹp trong vỉa có từ 1  3 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0,38  2,10m,
trung bình 1,24m. Độ dốc vỉa từ 6  600, trung bình 260. Hệ số chứa than
trung bình của vỉa 94%. Độ tro hàng hố trung bình 9,23%. Nhìn chung
chiều dày vỉa tương đối ổn định, vát dần về phía đứt gãy F. E. Đất đá vách,
trụ vỉa than là các lớp đá bột kết, sét kết, than bẩn hoặc sét than.


16

+ Vỉa 14-4: Cách vỉa vách V14-2 từ 5075m. Chiều dày tồn vỉa thay
đổi từ 1,154,14m, trung bình 2,90m. Chiều dày riêng than thay đổi từ
1,154,14m, trung bình 2,79m. Đá kẹp trong vỉa có từ 02lớp, chiều dày đá
kẹp từ 0,00,35m, trung bình 0,11m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 5650, trung
bình 290. Hệ số chứa than trung bình của vỉa 95%. Độ tro hàng hố trung bình
10,57%. Nhìn chung V14-4 thuộc loại vỉa có chiều dày tương đối ổn định, bị
vát mỏng về phía Đơng nam khu mỏ. Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp đá
bột kết, sét kết, sét than.
+ Vỉa 14-2: Vỉa 14-2 có chiều dày tồn vỉa thay đổi từ 2,046,85m,
trung bình 4,63m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 2,04  6,15m, trung bình
4,20m. Đá kẹp trong vỉa có từ 05 lớp, trung bình 1,76 lớp, chiều dày đá kẹp
từ 0,01,34m, trung bình 0,43m. Hệ số chứa than trung bình của vỉa 94%, đọ
tro hàng hố của vỉa trung bình 12,77%. Vỉa có cấu tạo tương đối đơn giản,

các lớp kẹp trong than chủ yếu là sét kết, sét than đôi chỗ là bột kết.
+ Vỉa 14-1: Trong khu mỏ vỉa chỉ có tồn tại một dải theo phương Bắc
Nam tại trung tâm khu mỏ. Nằm giữa địa tầng vỉa 13-2 và 14-2, cách vách
V13-2 trung bình 50m. Chiều dày tồn vỉa khơng ổn định thay đổi từ
0,376,01m, trung bình 2,09m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,374,83m,
trung bình 1,83m. Đá kẹp trong vỉa có từ 02 lớp, trung bình 1lớp, chiều dày
đá kẹp từ 01,18m, trung bình 0,26m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 5600, trung
bình 240. Hệ số chứa than trung bình của vỉa 90%, độ tro hàng hố trung bình
17,39%.
+ Vỉa 13-2: Phân bố trên phần lớn diện tích khu mỏ, cách vách vỉa V13-1
trung bình 30m, chiều dày tồn vỉa thay đổi từ 0,919,54m, trung bình 4,95m.
Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,917,93m, trung bình 4,43m. Đá kẹp trong
vỉa có từ 06lớp, trung bình 2 lớp. Các lớp kẹp mỏng chủ yếu là bột kết, sét kết,
sét than. Chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0,02,54m, trung bình 0,54m. Vỉa có cấu


17

đơn giản, chiều dày tương đối ổn định. Độ dốc vỉa từ 50600, hệ số chứa than
trung bình của vỉa 90%, độ tro hàng hố trung bình 13,36%. Đất đá vách, trụ vỉa
than là các lớp đá bột kết, sét kết, một số khu vực xuất hiện các đá hạt thô như
cát kết, cuội sạn…
+ Vỉa 13-1: Phân bố gần rộng khắp diện tích khu mỏ, cách vỉa 12 trung
bình khoảng 27m. Vỉa lộ ra ở khu vực phía Tây khu mỏ, chiều dày vỉa thay
đổi từ 1,006,75m, trung bình 4,26m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 1,00 
6,11m, trung bình 3,82m. Đá kẹp trong vỉa có từ 04lớp, trung bình 2lớp.
Thành phần đá kẹp chủ yếu là các lớp sét kết, sét than với chiều dày đá kẹp từ
0,011,99m, trung bình 0,53m. Vỉa có cấu tạo thuộc loại đơn giản, độ dốc vỉa
từ 3045o. Độ tro hàng hoá trung bình 15,17%, hệ số chứa than trung bình
của vỉa là 90%.

Bảng 1-2: Bảng thống kê đặc tính các vỉa than khu mỏ Khe Chàm II
Tên
STT
vỉa

Chiều dày
Tổng quát
(m)

Chiều dày
riêng than
(m)

Khoảng Đặc điểm
cách giữa cấu tạo
các vỉa
vỉa

Mức độ
ổn định
của vỉa

1

14-5

1,72  14,50
8,11 (2)

1,13  12,40

6,87 (2)

30  60

Đơn giản

Tương đối
ổn định

2

14-4

1,15  4,14
2,90 (11)

1,15  4,14
2,79 (11)

50  75

Đơn giản

Không ổn
định

3

14-2

2,04  6,85
4,63 (17)

2,04  6,15
4,20 (17)

50  100

Tương đối Tương đối
phức hợp
ổn định

4

14-1

0,37  6,01
2,09 (14)

0,37  4,83
1,83 (14)

50

Đơn giản

Không ổn
định

5

13-2

0,91  9,45
4,95 (45)

0,91  7,93
4,43 (45)

37

Rất phức
tạp

Ổn định

6

13-1

1,00  6,75
4,26 (40)

1,00  6,11
3,82 (40)

27

Tương đối
phức hợp

Ổn định


18

Bảng 1-3 : Bảng tổng hợp các thông số cấu tạo vỉa than chính
khu mỏ Khe Chàm II
STT Tên vỉa

Chiều dày
tổng quát
(m)

Chiều dày
than (m)

Đá kẹp
Chiều dày
Số lớp
đá kẹp (m)
đá kẹp
1,24
13

1

14-5

8,11

6,87

2

14-4

2,90

2,79

0,11

12

3

14-2

4,63

4,20

0,43

15

4

14-1

2,90

1,83

1,07

12

5

13-2

4,95

4,43

0,52

17

6

13-1

4,26

3,82

0,44

14

Trung bình

4,07

3,26

0,81

Bảng 1-4: Tổng hợp các thơng số chiều dày và tỷ lệ % trong vỉa
Than
Đá kẹp
Chiều dày
STT Tên vỉa tổng quát Chiều dày Tỷ lệ % Chiều dày Tỷ lệ %
(m)
than (m) trong vỉa đá kẹp (m) trong vỉa
1
14-5
8,11
6,87
84,71
1,24
15,29
2

14-4

2,90

2,79

96,21

0,11

3,79

3

14-2

4,63

4,20

90,71

0,43

9,29

4

14-1

2,90

1,83

63,10

1,07

36,90

5

13-2

4,95

4,43

89,49

0,52

10,51

6

13-1

4,26

3,82

89,67

0,44

10,33

4,07

3,56

87,47

0,81

12,53

Trung bình
1.4 Chất lƣợng than

Trong khu vực mỏ Khe Chàm II các vỉa than có nhãn hiệu Antraxit,
bán Antraxit. Dựa vào kết quả phân tích chất lượng, đặc điểm phẩm chất than
ở khu Tây Khe Chàm như sau :


19

1.4.1- Đặc tính vật lý, thạch học của than.
Quan sát bằng mắt thường có màu đen, vết vạch đen. Độ ánh có nhiều
loại: ánh kim, bán kim, ánh mờ, nhưng phổ biến loại ánh kim. Than có cấu
tạo đồng nhất , xen kẽ có cấu tạo dải, đơi chỗ có cấu tạo hạt. Vết vỡ vỏ trai,
dạng bậc hoặc vết vỡ bằng. Hầu hết than ở đây đều cứng. Trong than có tạp

chất xen lẫn là Sêđêrit, Pirit.
1.4.2- Đặc tính kỹ thuật
Cơng tác nghiên cứu chất lượng than trong khống sàng than Khe
Chàm nói chung và khu mỏ Khe Chàm II nói riêng được tiến hành liên tục
trong suốt các giai đoạn tham dị. Qua kết quả phân tích các chỉ tiêu cơng
nghiệp của từng mẫu than, để tính tốn các trị số trung bình và chất lượng
than. Trong quá trình tính tốn đã loại trừ những mẫu có trị số đột biến do
phân tích sai, mẫu bị phong hố, mẫu lấy khơng chính xác..... các mẫu được
tham gia tính toán đều nằm trong khoảng biến thiên đặc trưng của kết quả
phân tích mẫu. Sơ lược đặc tính kỹ thuật cơ bản của than như sau:
+ Độ ẩm (WPt): Các trị số độ ẩm phân tích của than thay đổi trong giới
từ 0,508,34%, trung bình: 2,46%. Các vỉa than thuộc nhóm có độ ẩm thấp (<
5%).
+ Độ tro (AK): Từ kết quả phân tích cho thấy chỉ có vỉa than 14-1 thuộc
nhóm vỉa có độ tro cao (16  25%). Các vỉa than cịn lại thuộc nhóm vỉa có độ
tro trung bình (8  16%). Độ tro hàng hố trung bình từ 9,22  17,57%
Các vỉa than nhìn chung có cấu tạo tương đối phức tạp, hầu hết đều có
lớp đá kẹp xen trong vỉa. Do vậy các điểm cắt vỉa được tính độ tro trung bình
cân (AkTBC) và độ tro hàng hố(Akhh). Đối với những lớp đá kẹp khơng có kết
quả phân tích mẫu, thì các chỉ số độ tro, tỷ trọng được lấy theo kết quả trung
bình của các mẫu đã phân tích trong khu thăm dị.


20

+ Chất bốc (VCh): Các vỉa than có hàm lượng chất bốc thay đổi trong
phạm vi tương đối lớn từ 1,72  36,42% trung bình 7,57%.
+ Nhiệt lượng riêng (QCh): Nhiệt lượng riêng tổng quát thay đổi từ
5.434  9.573 Kcal/kg, trung bình 8.248 Kcal/kg.
+ Lưu huỳnh (S): Hàm lượng lưu huỳnh chung (S ch) thay đổi từ

0,030,90% trung bình 0,53%.
+ Tỷ trọng (d): Trị số tỷ trọng trung bình của than ở các vỉa đều lớn hơn
1,51 g/cm3.
+ Thể trọng (D): Thể trọng của than được xác định theo hai hình thức:
Phân tích trong phịng thí nghiệm các mẫu thể trọng nhỏ (D n) và xác định trực
tiếp từ thực địa từ các mẫu có thể tích lớn (mẫu trọng khối D l). Kết quả phân
tích thể trọng của các vỉa than dao động từ 1,381,42 T/m3, trung bình 1,39
T/m3.
Bảng 1-5:Bảng tổng các chỉ tiêu chủ yếu chất lượng các vỉa than
Giá trị nhỏ nhất - Giá trị lớn nhất
Trung bình (Số mẫu)

Vỉa
Pt

V131

V132

W (%)

AKtbc (%)

0,81 

2,09 

3,83

34,03

2,39

14,05 (108)

0,50 

2,94 

4,12

38,64

2,68

13,30 (152)

AKhh (%)
1,81 
38,35
11,14
(132)
4,16 
38,64
15,90
(105)

Ch

V (%)

QCh

D

(Kcal/kg) (tấn/m3)

Schg (%)

2,46 

5.434 

0,22 

36,42

9.576

7,62

8.391

0,41

3,97 

7.052 

0,03 

15,81

8.799

7,76

8.341

1,38

1,40

0,68

0,65
0,42


21

V141

1,08 

13,57 

14,6623,

6,83 

6.652 

3,16

23,51

51

9,73

8.616

8,26

8.206

0,58
0,67 

2,10
V142

4

5

0,61

2,60 

1,87 

5,48

8.217 

3,98

31,89

27,53

10,03

8.830

7,05

8.524

0,77
0,46 

10,86 (21) 12,77 (13)

1,38

0,87

1,87 

2,20 

3,20 

4,13 

8.445 

2,85

24,44

24,44

15,38

8.674

6,98

8.543

0,56
0,22 

2,41
V14-

1,40

1,30 

2,78
V14-

23,55 (9) 17,39 (9)

0,54 

10,13 (19) 10,57 (17)

1,06 

1,01 

1,63 

1,72

7.774 

8,34

36,03

26,28

16,06

8.779

7,80

8.478

2,40

14,46 (83) 9,22 (56)

1,40

1,42

0,70

0,90
0,45

1.5 Trữ lƣợng tài nguyên than.
1.5.1 Tài liệu cơ sở tính trữ lƣợng tài nguyên
- Báo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lượng than Khoáng Sàng than Khe
Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh. Báo cáo đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng
khoáng sản Nhà nước phê duyệt theo quyết định số: 637/QĐ-HĐTLKS, ngày
9/12/2008.
- Tài liệu hiện trạng khai thác tính đến 31/12/2012.
1.5.2 Ranh giới và đối tƣợng tính trữ lƣợng tài nguyên.
*/ Trữ lƣợng tài nguyên khu mỏ Khe Chàm II:
- Ranh giới trên mặt: theo ranh giới quyết định số 1122/QĐ-HĐQT

ngày 16/5/2008 (từ mốc KCII.I  KCII.10)
- Ranh giới dưới sâu: Tính từ LV đến hết vỉa 13-1.
- Đối tượng tính trữ lượng: 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1


22

* Trữ lƣợng tài nguyên trong ranh giới khai trƣờng (huy động vào dự
án)
- Ranh giới trên mặt: Khai trường lộ thiên mỏ Khe Chàm II được thể
hiện trên bản đồ kết thúc khai thác: T230ĐC - 1LT - 01 - 06.
- Ranh giới dưới sâu: tính trong ranh giới khai trường đến mức -200m
- Đối tượng tính trữ lượng là các vỉa: 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1.
1.5.3 Chỉ tiêu tính trữ lƣợng tài nguyên
Trữ lượng than được tính theo chỉ tiêu Nhà nước (Quyết định số:
167/UB-CNA ngày 17/6/1977 của Uỷ ban Kế hoạch Nhà nước).
1.5.4 Phƣơng pháp tính trữ lƣợng tài nguyên
Trữ lượng than địa chất được tính theo phương pháp Secan:
Q=S.m.D
Trong đó:
- Q: Trữ lượng than trong khối tính trữ lượng (tấn).
- m: Chiều dày vỉa than (m).
- D: Thể trọng than (tấn/m3).
- S: Diện tích khối tính trữ lượng.
1.5.5 Kết quả tính trữ lƣợng tài nguyên
*/ Trữ lƣợng tài nguyên khu mỏ Khe Chàm II:
Trữ lượng, tài nguyên khu mỏ Khe Chàm II từ LV  đáy tầng than theo
báo cáo phê duyệt là: 162 043 757 tấn. Trữ lượng tài nguyên tính từ LV đến
hết vỉa 13-1 là: 48 290 786 tấn
Trong đó: + Trữ lượng cấp 111: 4 633 382 tấn.

+ Trữ lượng cấp 122: 6 176 855 tấn.
+ Tài nguyên cấp 211: 13 842 039tấn.
+ Tài nguyên cấp 222: 23 638 510 tấn.


23

Bảng 1-6: Tổng hợp kết quả tính tài nguyên trữ lượng khu mỏ Khe Chàm II
Trữ lƣợng

Tài nguyên

Vỉa

Trữ lƣợng,tài
nguyên (tấn)

111

122

14-5

6 501 091

827 943

3 057 196

14-4

5 396 418

838 921

970 845

1 310 432

2 276 220

14-2

6 990 688

606 730

1 034 334

1 885 054

3 464 570

14-1

1 318 232

13-2

14 272 280

1 301 099

475 674

5 385 466

7 110 041

13-1

13 812 077

1 058 689

638 806

5 261 087

6 853 495

Tổng

48 290 786

4 633 382

6 176 855

13 842 039

23 638 510

211

222
2 615 952

1 318 232

*/Trữ lƣợng trong ranh giới khai trƣờng.
Tổng trữ lượng, tài nguyên trong ranh giới khai trường mỏ lộ thiên
Khe Chàm II đến mức -200m là: 19 775 034 tấn. Tuy nhiên theo quyết
định số 1207/QĐ-Vinacomin ngày 28/5/2012 của Tổng giám đốc tập
đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc “Chuyển giao
thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên, trữ lượng than cụm vỉa 14
khu vực mỏ than Khe Chàm III cho TCT Đông Bắc và Công ty than Cao
Sơn - Vinacomin” thì một phần tài nguyên thuộc vỉa 14-5 nằm trong
ranh giới mỏ lộ thiên Khe Chàm II đã được chuyển giao cho TCT Đông
Bắc quản lý và tổ chức khai thác. Sau khi tính tốn lượng than địa chất
cịn lại của mỏ lộ thiên Khe Chàm II là 19 702 484 tấn.
Trong đó:
+ Trữ lượng cấp 111: 3 590 063 tấn.
+ Trữ lượng cấp 122: 1 580 580 tấn.
+ Tài nguyên cấp 211: 9 549 253 tấn.
+ Tài nguyên cấp 222: 4 982 588 tấn