Nghiên cứu phân tích lựa chọn sơ đồ mở vỉa để đảm bảo trình tự khai thác đến năm đạt công suất thiết kế sản lượng 2,5 triệu tấn

Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học mỏ - địa chất

Trần Minh nguyên

Nghiên cứu phân tích lựa chọn sơ đồ mở vỉa
để đảm bảo trình tự khai thác đến năm đạt công suất
thiết kế sản lợng 2,5 triệu tấn/năm là tối u nhất
cho mỏ than Khe Chàm III-TKV
Chuyên ngành: khai thác mỏ
M số: 60.53.05

luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ngời hớng dẫn khoa học:

Pgs.ts Đặng Văn Cơng

hà nội 2010


lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của
riêng tôi. Các số liệu, tài liệu và kết quả nêu trong luận
văn, là trung thực và không phải là kết quả của bất kỳ đề
tài nào khác.
Hà Nội, ngày 1 tháng 11 năm 2010
Tác giả luận văn

Trần Minh Nguyªn

mục lục

Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các bản vẽ
Mở đầu
Chơng 1

1

Đặc điểm kinh tế xà hội khu mỏ và địa chất khoáng sàng

3

mỏ than khe chàm III
1.1.

Điều kiện tự nhiên - kinh tế x hội.

3

1.2

Lịch sử nghiên cứu địa chất.

5

1.3

Đặc điểm cấu trúc địa chất

5

1.4

Đặc điểm cấu tạo các vỉa than.

7

1.5

Đặc điểm chất lợng than

9

1.6

Đặc điểm khí mỏ

10

1.7

Trữ lợng than

10

Chơng 2 Phân tích và đánh giá hiện trạng công tác mở vỉa

17

2.1

Phơng pháp mở vỉa của dự án đợc duyệt.

17

2.2.

Hiện trạng thi công và những khó khăn của dự án đợc phê duyệt

18

2.3.

Nhợc điểm khai thông, chuẩn bị của DAĐT khi lập trên tài
liệu địa chất mới

20

Chơng 3 Các giải pháp giải quyết khó khăn

23

3.1

34

Giải pháp kỹ thuật cho mỏ than Khe Chàm III sau khi điều
chỉnh hoàn thiện khai thông, chuẩn bị theo giải pháp mới

3.1.1

Biên giới và trữ lợng khai trờng

34


3.1.2

Khai thông

36

3.1.3

Chuẩn bị khai trờng, kế hoạch khai thác

39

3.1. 4

Chế độ làm việc, công suất thiết kế và tuổi thọ mỏ

41

3.1.5

Các yếu tố về kỹ thuật và công nghệ khai thác

42

3.1.6

Thông gió mỏ

62

3.1.7

Vốn đầu t hầm lò

77

Kết luận

103

Tài liệu tham kh¶o

104


Danh mục các bản vẽ
STT
H-01-A:

Sơ đồ các đờng lò, các đờng lò khai thông mức

-300(DAĐT)

1

H-02-A:

Mặt cắt mở vỉa tuyến VI

2

H-03-A:

Sơ đồ các đờng lò tổng hợp (DAĐT)

3

H-04-A:

Sơ đồ các đờng lò, chuẩn bị vỉa 14-5 (DAĐT)

4

H-05-A:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-4 (DAĐT)

5

H-06-A:

Mặt cắt tuyến VI (theo tài liệu 2008)

6

H-07-A:

12 lỗ khoan mới

7

H-09-A:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-5(Giải pháp II)

8

H-10-A:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-4(Giải pháp II)

9

H-11-A:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-2(Giải phápII)

10

H-13-A:

Mặt cắt các lò đá

11

H-14-B:

Sơ đồ khai thông mức -300

12

H-15-B:

Sơ đồ tổng hợp các đờng lò XDCB

13

H-16-B:

Mặt cắt tổng hợp

14

H-17-B:

Mặt bằng

15

H-18-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-4(Giải pháp I)

16

H-19-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-4(Giải pháp I)

17

H-20-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-2(Giải pháp I)

18

H-21-B:

Lịch đào lòXDCB có mũi +32

19

H-22-B:

Lịch đào lòXDCB không có mũi +32

20

H-23-B:

21

H-24-B:

Sơ đồ thông gió, vận tải thiết bị nặng XDCB
Khối lợng đào lò bằng bằng mũi thi công tại mặt bằng +32

H-25-B:

Ranh giới khai trờng và vị trí cửa lò

23

H-26-B:

Khai thông mức -300

24

22


H-27-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-5

25

H-28-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-4

26

H-29-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-2

27

H-30-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-1

28

H-31-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 13-2

29

H-32-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 13-1

30

H-33-B:

Sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 12

31

H-34-B:

Sơ đồ tổng hợp các đờng lò XDCB

32

H-35-B:

Tiết diện các đờng lò chủ yếu

33

H-36-B:

Hệ thống khai thác lò chợ cơ giới hoá đồng bộ (có thu hồi)

34

H-37-B:

Hệ thống khai thác lò chợ cơ giới hoá đồng bộ (có thu hồi)

35

H-38-B:

Hệ thống khai thác cột dài theo phơng khấu than bằng khoan
nổ mìn chống lò chợ bằng giá thuỷ lực di động dạng khung

H-39-B:

Hệ thống khai thác cột dài theo phơng khấu than bằng khoan
nổ mìn chống lò chợ bằng giá thuỷ lực di động dạng khung

H-40-B:

Hệ thống khai thác cột dài theo phơng, lò chợ chống cột thuỷ
lực đơn

36
37
38

H-41-B:

Sơ đồ vận tải trong lò năm ĐCSTK

39

H-42-B:

Sơ đồ thông gió năm ĐCSTK

40

1
Mở đầu
Mỏ than Khe Chàm là một mỏ lớn đợc thiết kế mới, than chất lợng
tốt, điều kiện khai thác thuận lợi là nguyên liệu tốt cho các ngành công nghiệp
trong nớc và xuất khẩu, có trữ lợng địa chất huy động 53 508 ngàn tấn, trữ
lợng công nghiệp 37 708 ngàn tấn đợc thiết kế với công suất 2,5 triệu tấn/năm.
Dự án đầu t khai thác Mỏ than Khe Chàm III do Công ty Cổ phần t vấn đầu t
Mỏ và Công nghiệp- TKV lập năm 2004 đ đợc Bộ Công Thơng thông qua và
đợc Hội đồng quản trị Tập đoàn CN than - Khoáng sản Việt Nam phê duyệt
theo quyết định số 464/QĐ-HĐQT ngày 26 tháng 02 năm 2008.
1. Tính cấp thiết của đề tài
+ Theo quy hoạch nghành than thì mỏ than Khe Chàm III tham ra sản
lợng than vào năm 2012 là 2,5 triệu tấn than với lý do trên mỏ than Khe
Chàm III đ đợc thi công theo dự án đầu t khai thác nhng do điều kiện bất
khả kháng dẫn đến khả năng không đáp ứng đợc tiến độ ra than nh quy
hoạch ngành đề ra vì vậy cần thiết phải nghiên cứu điều chỉnh lại khai thông
mở vỉa hợp lý hơn cho mỏ than Khe Chàm III tìm thêm mũi thi công đẩy
nhanh tiến độ đào lò để đa mỏ than khe chàm III ra than theo đúng kế hoạch.
+ Mỏ than Khe Chàm III là mỏ lớn chiều dài khai thác lò chợ cơ gới
hoá(CGH) theo phơng lớn 1,8 km ữ 2km do đó cung độ lắp đặt thiết bị cho lò
chợ CGH dài gây ra khó khăn về thời gian và an toàn khi lắp đặt do vậy cần
tìm thêm giải pháp hợp lý hơn.
2. Mục đích của đề tài:
Nghiên cứu tài liệu địa chất khoáng sàng mỏ than Khe Chàm III đa ra
phơng án điều chỉnh mở vỉa cho mỏ than Khe Chàm III giải quyết vấn đề:
+ Sơ đồ mở vỉa hợp lý nhất
+ Trình tự khai thác hợp lý
+ Cung độ vận chuyển thiết bị lò chợ CGH hợp lý nhất
+ Ra than theo đúng quy hoạch

2
3. Nội dung nghiên cứu của đề tài:
+ Xác định sơ đồ mở vỉa hợp lý nhất đợc làm trên tài liệu địa chất mới
sau khi cập nhật thêm lỗ khoan địa chất có cơ sở pháp lý.
+ Phân tích nhợc điểm của dự án đầu t làm trên tài liệu địa chất cũ để
đa ra giải pháp điều chỉnh mở vỉa hợp lý trong quá trình làm trên tài liệu địa
chất mới.
+ Lập sơ đồ tổng hợp năm đạt công suất 2,5 triệu tấn/năm đảm bảo thời
gian ra than, sản lợng than, khối lợng đờng lò, thông gió, vận tải, vốn đầu
t hầm lò hợp lý nhất).
4. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
+ Đáp ứng đợc kế hoạch ra than của mỏ than Khe chàm III theo Quy
Hoạch ngành, sơ đồ mở vỉa, công nghệ khai thác hợp lý nhất, mở thêm một
mũi thi công, một hớng thoát hiểm, cung độ vận tải thiết bị lò chợ CGH cho
mỏ than Khe Chàm III thuận lợi hơn, xác định tổng vốn đầu t hầm lò cho
mỏ than Khe Chàm III-TKV.
5. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 3 chơng, 104 trang, bao gồm 40 bản vẽ và các bảng biểu
(có danh mục kèm theo).
Tác giả để tài xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trờng đại học Mỏ Địa chất, Ban l nh đạo Khoa Mỏ, Phòng Đại học và Sau đại học, Tập thể các
thầy giáo trong Bộ môn Khai thác hầm lò và đặc biệt là PGS.TS Đặng Văn
Cơng, PGS đ dành nhiều thời gian và tâm huyết hớng dẫn tôi hoàn thành
luận văn này. Trong thời gian thực hiện đề tài, việc thu thập số liệu ở phạm vi
hạn chế do đó không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong đợc sự góp ý bổ
sung của các thầy và các bạn bè đồng nghiệp để đề tài đợc hoàn thiện hơn.
Xin chân trọng cảm ơn!


3

Chơng 1
Đặc điểm kinh tế x hội khu mỏ và địa chất
khoáng sàng mỏ than khe chàm III
1.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xà hội.
1.1.1. Vị trí địa lý.
Mỏ than Khe Chàm III nằm ở phía Bắc và cách trung tâm thị x Cẩm Phả
khoảng 5 km.
Phía Bắc: giáp đứt g y Bắc Huy.
Phía Nam: giáp mỏ Khe Chàm II.
Phía Đông: giáp mỏ Khe Chàm I.
Phía Tây: giáp mỏ Khe Tam.
Theo quyết định phê duyệt quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than
thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam số: 1122/QĐHĐQT, ngày 16/5/2008. Mỏ Khe Chàm III có toạ độ nh sau:
Bảng: 1-01
Toạ ®é mèc má

Z: ChiỊu

DiƯn tÝch

s©u má

má

(m)

(km2)

424 701

LV ®Õn

3,7

30 203

425 111

-1000

KCIII.3

29 825

425 735

4

KCIII.4

29 565

426 639

5

KCIII.5

29 108

426 928

6

KCIII.6

29 041

427 205

7

KCIII.7

28 669

427 363

8

KCIII.8

28 598

427 017

9

KCIII.9

28 332

426 840

10

KCIII.10

28 270

426 417

11

KCIII.11

27 910

426 400

Tªn Má

Ký hiƯu

(m sè má)

mèc má

X

Y

1

Má Khe Chµm

KCIII.1

30 310

2

III

KCIII.2

3

(CP-0030)

STT


4
12

KCIII.12

28 114

425 937

13

KCIII.13

28 336

425 657

14

KCIII.14

28 359

425 397

15

KCIII.15

28 145

424 700

16

KCIII.16

29 806

424 700

1.1.2 Đặc điểm địa hình, sông suối
Kế cận khai trờng má than Khe Chµm III cã 2 si lín lµ suối Khe
Chàm và suối Bàng Nâu. Suối Bàng Nău nằm ở phía Đông Bắc khai trờng
nên ít ảnh hởng trong quá trình khai thác than.
Suối Bàng Nâu bắt nguồn từ Đông Bắc khoáng sàng Khe Tam chảy theo
hớng Tây - Đông qua khu vực phía bắc khai trờng mỏ Khe Chàm rồi hoà dòng
với suối Khe Chàm và chảy tiếp ra sông Mông Dơng. Đoạn suối Bàng Nâu chảy
qua biên giới mỏ Khe Chàm III có độ dốc nhỏ, lòng suối rộng 2ữ3m.
Suối Khe Chàm bắt nguồn từ trung tâm khoáng sàng Khe Tam chảy theo
hớng Tây-Đông sát biên giới phía Nam khai trờng rồi chuyển hớng đông
bắc và hoà dòng với suối Bàng Nâu. Suối Khe Chàm có lu lợng Qmax:
20m3/s. Hiện nay suối Khe Chàm bị bồi lấp rất mạnh bởi đất đá thải.
1.1.3. Khí hậu.
Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm có 2 mùa
rõ rệt:
Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 10, hớng gió chủ yếu là Nam và Đông
Nam, nhiệt độ trung bình 25 ữ27, cao nhất 370c, ma nhiều vào tháng 7 và 8,
Lợng ma lớn nhất trong 1 ngày là 280mm.
Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hớng gió chủ yếu là Bắc và
Đông bắc, nhiệt độ thấp nhất 40c.
1.1.4 Giao thông, kinh tế.
Khai trờng mỏ có đờng ôtô nối với quốc lộ 18A, 18B và gần với máng
ga đờng sắt Cao Sơn - Cửa Ông.
Trong khu vực có các công ty khai thác than nh Công ty than Khe
Chàm, Công ty CP than Cao Sơn, Công ty than Dơng Huy, Công ty CP than

5
Cọc Sáu...các cơ sở kinh tế công nghiệp trong vùng còn có nhà máy tuyển
than Cửa Ông, cảng Cửa Ông, nhà máy cơ khí trung tâm Cẩm Phả, Xi măng
Hoàng Thạch...đây là những cơ sở thuận lợi cho quá trình phát triển mỏ.
1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất.
Mỏ than Khe Chàm III thuộc khoáng sàng than Khe Chàm đ trải qua
các giai đoạn tìm kiếm thăm dò sau :
- Tìm kiếm tỉ mỉ năm 1958 đến năm 1962.
- Thăm dò sơ bộ năm 1963 đến năm 1968.
- Thăm dò tỉ mỉ năm 1969 đến năm 1976. Báo cáo TDTM mỏ Khe Chàm
đ đợc Hội đồng xét duyệt trữ lợng khoáng sản nhà nớc phê duyệt năm
1980. Theo quyết định số: 96/QĐHĐ ngày 16 tháng 12 năm 1980.
- Báo cáo tổng hợp địa chất khoáng sàng than Khe Chàm do Cty IT&E
lập năm 2005 đ đợc tổng than VN phê duyệt, theo quyết định số 211/QĐMT ngày 16 tháng 2 năm 2005.
- Báo cáo tổng hợp và tính lại trữ lợng than khu mỏ Khe Chàm - Cẩm
Phả Quảng Ninh. Báo cáo đ đợc Hội đồng đánh giá trữ lợng khoáng sản
Nhà nớc phê duyệt theo quyết định số: 637/QĐ-HĐTLKS ngày 09 tháng 12
năm 2008. Đây là tài liệu cơ sở để nghiên cứu kỹ thuật mỏ Khe Chàm III.
- Tài liệu địa chất của các lỗ khoan thuộc phơng án thăm dò bổ sung
phần sâu khoáng sàng than Khe Chàm (thi công từ năm 2003 đến nay)
1.3. Đặc điểm cấu trúc địa chất
1.3.1. Đặc điểm địa tầng
Địa tầng chứa than trong khu mỏ bao gồm các trầm tích hệ Trias - thống
thợng bậc Nori (T3n) và lớp trầm tích đệ tứ phủ trên bề mặt địa hình khu mỏ.
Trong cột địa tầng chung của mỏ có các loại nham thạch: cuội kết, sạn
kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than, trong đó có các vỉa than đạt chiều
dày công nghiệp là: V11, V12, V13-1, V13-2, V14-1, V14-2, V14-4, V14-5,
V15, V16.
- Cuéi kÕt: th−êng ph©n bè ë khoảng giữa địa tầng của các vỉa than và

đặc biệt nằm sát vách vỉa 14-5 là dấu hiệu để nhận biết vỉa than trong quá
trình khai thác.


6
- Sạn kết: diện phân bố rộng. Trong tầng đá vách vỉa 14-5 sạn kết chiếm
khoảng 10%, rất rắn chắc.
- Cát kết: có mặt rộng r i nhất ở vách các vỉa than, thuộc loại đá tơng
đối rắn chắc.
- Bột kết: chiếm khoảng từ 35 ữ 50% trong cột địa tầng, có khi nằm kẹp
giữa các lớp than, cờng độ chịu tải khá tốt.
- Sét kết: thờng nằm sát trụ vỉa than hoặc tạo thành các lớp kẹp trong
than khá phổ biến. Chiều dày thay đổi từ vài cm đến vài m. Đây là loại đá
mềm thờng bở rời khi gặp nớc và dễ tụt lở.
1.3.2. Đặc điểm kiến tạo
a. Đặc điểm đứt g y.
Trong phạm vi của mỏ than Khe Chàm III có các đứt g y:L-L, F.3, E - E.
- Đứt g y nghịch L- L: Đây là đứt g y nghịch nằm về phía Bắc khu mỏ,
là một đứt g y lớn đợc phát hiện trong các giai đoạn thăm dò than. Cơ sở để
xác định đứt g y tơng đối chắc chắn.
Mặt trợt đứt g y cắm Tây - Nam.
Góc cắm từ 50 đến 70.
Biên độ dịch chuyển từ 30m đến 50m.
Phơng đứt g y chạy theo hớng TB-ĐN
- Đứt g y nghịch F.3: Nằm ở phía Tây Bắc khu mỏ, phát triển theo
phơng Đông Bắc- Tây Nam, kéo dài khoảng 1000m, đợc hình thành từ khu má
Khe Tam kÐo dµi sang khu má Khe Chµm (Trong Báo cáo TDTM Khe Chàm
năm 1980 đợc xác định là đứt gẫy F.D, đứt g y F.D là phần kéo dài của đứt gẫy
F.3 Khe Tam sang khu mỏ Khe Chàm. Vì vậy đổi tên F.D thành F.3).
Đứt gẫy nghịch F.3 bị chặn bởi F.L khu vực giữa tuyến VI và VIB, đứt

gẫy cắm Đông Nam, độ dốc mặt trợt 750 - 800, biên dộ dịch chuyển 100m 150m, đới huỷ hoại từ 10 - 15m.
- Đứt g y thuận E-E: tồn tại trong phạm vi ngắn. Bắt đầu xuất hiện từ
đứt g y A-A (Đứt g y lớn của khu vực) phát triển theo phơng ĐN-TB, tắt dần
rồi mất đi ở phạm vi giữa T.VIIIb và T.VIII. Đây là đứt g y thuận có hớng


7
cắm về Tây Nam, độ dốc mặt trợt khoảng 600 biên độ dịch chuyển lớn nhất
khoảng 150m.
b. Đặc điểm các uốn nếp
Trong phạm vi mỏ than Khe Chàm III tồn tại 2 nếp lõm điển hình :
- Nếp lõm Bàng Nâu: Nằm về phía Tây Bắc khu mỏ trên diện tích khoảng
3km2, trục nếp lõm có phơng kéo dài gần Đông Tây, mặt trục nghiêng về
Nam với độ dốc khoảng 750 - 800. Độ dốc 2 cánh không cân đối: Cánh Nam
độ dốc thay đổi từ 30-600, cánh Bắc đ bị đứt gẫy L - L cắt vát đi, phần còn lại
có độ dốc thoải, càng xuống sâu độ dốc các cánh giảm đi nhanh chóng.
- Nếp lõm Cao Sơn: Lµ nÕp lâm lín nhÊt cđa khu vùc chiÕm diƯn tích
khoảng 4km2, nếp lõm này đợc hình thành trùng với hớng cấu tạo chính của
khoáng sàng Khe Chàm và có xu hớng phát triển kế tục với nếp lõm Bàng
Nâu, trục nếp lõm phát triển theo phơng Đông - Tây.
1.4. Đặc điểm cấu tạo các vỉa than.
- Trong phạm vi khai trờng mỏ than Khe Chàm III, địa tầng trầm tÝch
chøa c¸c vØa than 15, 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6,
5a, 5, 5b, 4, 3 , 2. Trong đó có giá trị công nghiệp nhất là các vỉa: V11, V12,
V13-1, V13-2, V14-1, V14-2, V14-4, V14-5, V15, V16.
- Vỉa11: Đợc khống chế bởi 45 lỗ khoan. Chiều dày vỉa biến đổi từ 0.47 đến
6.77m trung bình 2.81m. Vỉa 11 thuộc loại không ổn định về chiều dày. Nhìn
chung vỉa có cấu tạo đơn giản dần lên phía Bắc cấu tạo vỉa phức tạp hơn.
- Vỉa 12: nằm trên vỉa 11 với khoảng cách trung bình là 81m đợc khống
chế bởi 66 lỗ khoan và mét sè hµo khèng chÕ lé vØa. VØa 12 thuéc loại vỉa

mỏng (Chiều dày vỉa biến đổi từ 0.25 đến 3.03m trung bình 1.33m), một vài
nơi lân cận gữa tuyến IX vỉa có hiện tợng vát mỏng. Song nhìn chung vỉa khá
duy trì và tơng đối ổn định, cấu tạo đơn giản.
- Vỉa13-1: Vỉa 13-1 đợc khống chế bởi 80 lỗ khoan. Chiều dày vỉa biến
đổi từ 0.48m đến 5.13m trung bình 2.57m. Vỉa 13-1 thuộc loại ổn định về
chiều dày, cấu tạo đơn giản.


8
- Vỉa 13-2: Vỉa 13-2 đợc khống chế bởi 79 lỗ khoan. Chiều dày vỉa biến
đổi từ 0.85m đến 7.14m trung bình 3.14m. Vỉa 13-2 thuộc loại ổn định về
chiều dày, cấu tạo khá đơn giản.
- Vỉa 14-1: Vỉa 14-1 đợc khống chế 39 lỗ khoan. Chiều dày nhỏ nhất
0.42m, lín nhÊt 2.98m, trung b×nh 1.47m.
- VØa 14-2: Lé vØa 14-2 đ đợc xác định bằng 22 hào và 1 số lò thăm dò.
ở dới sâu vỉa đợc khống chế 85 lỗ khoan. Chiều dày nhỏ nhất 0.33m, lớn
nhất 6.80m, trung bình 2.65m.
- Vỉa 14-4: Phân bố trên khắp diện tích chứa than của mỏ, nằm cách vỉa
14-2 trung bình 35m. Lộ vỉa đợc xác định bởi 27 hào, một số lò thăm dò,
dới sâu đợc khống chế bởi 93 lỗ khoan.Vỉa có chiều dày nhỏ nhất 0.42m ,
lớn nhất 12.52m, trung bình 2.65m.
- Vỉa 14-5: Diện phân bố rộng, phần lộ vỉa than đợc xác định bởi 37 hào
và lò thăm dò, phần vỉa dới sâu đợc khống chế bởi 97 lỗ khoan. Chiều dày
vỉa nhỏ nhất 0.37m, lớn nhất 14.52m, trung bình 5.54m.
- Vỉa 15: và vỉa 16 thuộc tập vỉa trên, đây là các vỉa ít có giá trị công
nghiệp, chúng phân bố chủ yếu ở nửa phía Bắc khu mỏ. Đặc điểm của các vỉa
này là có chiều dày mỏng, chiều dày trung bình 1.18m(vỉa 16) và 1.45m (vỉa
15) và thay đổi rất đột ngột. Chúng thờng bị thon vót và bị vát ở nhiều vị trí
và theo nhiều hớng, Cấu tạo vỉa thuộc loại đơn giản và không ổn định.
Đặc điểm các vỉa than đợc trình bày ở bảng: 1-02

Bảng: 1-02
Chiều dày (m)
TT Tên vỉa Nhỏ
Lớn Trung
nhất
nhất bình
1
16
0.17 3.11
1.18
2

15

0.36

7.98

1.45

3

14-5

0.37

14.52

5.54

Loại
cấu tạo

Mức độ
ổn định

Khoảng cách
giữa 2 vỉa
than (m)

TĐ đơn
giản
TĐ đơn
giản
TĐ đơn
giản

Không ổn định

57

Không ổn định

66

T.đối ổn định

35

9
4

14-4

0.42

12.52

2.65

5

14-2

0.33

6.80

2.65

6
7

14-1
13-2

0
0.85

2.98
7.14

1.06
3.14

8

13-1

0.48

5.13

2.57

9
10

12
11

0.25
0.47

3.03
6.77

1.33
2.81

TĐ đơn
giản
TĐ đơn
giản
Phức tạp
TĐ đơn
giản
TĐ đơn
giản
Đơn giản
Phức tạp

T.đối ổn định

33

T.đối ổn định

38

Không ổn định
T.đối ổn định

30
31

T.đối ổn định

37

T.đối ổn định
Không ổn định

27
81

1.5. Đặc điểm chất lợng than
Than mỏ Khe Chàm thuộc loại than Antraxit đen ròn mang các đặc tính
chủ yếu sau:
- Độ ẩm làm việc (WLV) thay đổi từ 3.34 ữ 9.39%. trung bình 5.20%.
- Độ tro khô (Ak) thay đổi từ 1.70 ữ 23.83%., trung bình 14.5%
- Chất bốc cháy (Vch) thay đổi từ 5.20 ữ 8.60%., trung bình 6.90%.
- Hàm lợng lu huỳnh (Sch) thay đổi từ 0.5 ữ 0.7%., trung bình 0,6%.
- Nhiệt lợng cháy (Qch) thay đổi từ 7699 ữ 8666 Kcal/kg, trung bình 8250
Kcal/kg.
Các chi tiêu cơ bản chất lợng than trình bày bảng: 1-03
Bảng: 1-03
TT Chỉ tiêu chất lợng than

ĐVT

Nhỏ nhất

Lớn nhất Trung bình

1

Độ ẩm làm việc (ALV)

%

3.34

9.39

5.20

2

Độ ẩm phân tích (Apt)

%

2.22

4.92

3.60

3

Độ tro khô (AK)

%

1.70

23.83

14.5

4

Chất bốc cháy (Vch)

%

5.20

8.60

6.90

5

Lu huỳnh (Sch)

%

0,50

0,70

0,6

6

Phốt pho (P)

%

0,002

0,0169

0,150


10
7

Nhiệt lợng cháy (Qch)

Kcal/kg

7699

8666

8250

8

Nhiệt lợng làm việc (QLV) Kcal/kg

5702

7590

6770

9

Thành phần nguyên tố
90 ữ 93

- Ni tơ (C)

%

86,95

97,40

- Hyđro (H)

%

2,48

3,69

- Ni tơ (N)

%

0,84

1,73

- Oxy (O)

%

0,28

8,87

10

Nhiệt lợng nóng chảy của độ
tro than

1273

1574

1300

11

Tỷ trọng

g/cm3

1,44

1,78

1,45

12

Thể trọng

g/cm3

1,39

1.6 . Đặc điểm khí mỏ
Công tác nghiên cứu độ chứa khí trong khu mỏ Khe Chàm đ đợc tiến
hành qua nhiều giai đoạn (chủ yếu trong TDTM). Tuy nhiên, số lợng mẫu và
mật độ lấy mẫu cha đủ để đánh giá chắc chắn đặc điểm chứa khí, kết quả
đánh giá mới chỉ có tính chất sơ bộ và khái quát. Kết quả nghiên cứu ban đầu
cho thấy độ chứa khí (CH4; H2) các vỉa than đều tuân theo quy luật chung về
sự phân bố các khí cháy nổ (CH4; H2) và khí độc, ngạt (CO2 + CO), hàm lợng
(%) các loại khí của từng vỉa thay đổi không lớn.Độ chứa khí mê tan tăng dần
theo chiều sâu:
- Phần từ lộ vỉa đến mức +40m xếp vào khí loại I.
- Phần địa cấp từ mức +40m đến -150m xếp khí vào loại II.
- Phần giếng từ địa cấp -150m đến -350m xếp vào khí loại III.
Tuy vậy, do khu mỏ có nhiều nếp uốn, đứt g y nên trong khu vực đó rất
có thể là nơi tích tụ khí tự nhiên, vì vậy cần đầu t nghiên cứu để làm rõ đặc
điểm và quy luật phân bố khí, để có biện pháp chủ động phòng ngừa.
1.7 Trữ lợng than
1. 7.1. Chỉ tiêu và phơng pháp tính trữ lợng
- Chỉ tiêu: Các chỉ tiêu tính trữ lợng áp dụng theo quy định của UB kế hoạch
Nhà nớc số: 167/UB-CN ngày 16/7/1977 cụ thể: Chiều dầy tối thiểu tính trữ
lợng đối với khai thác hầm lò là: m 0.80 mét, ®é tro tèi ®a: AK ≤ 40 %.

11
- Phơng pháp tính trữ lợng: trữ lợng đợc tính theo phơng pháp sêcăng.
1.7.2 Ranh giới và đối tợng tính trữ lợng
a. Ranh giới quản lý mỏ.
- Ranh giới trên mặt: tính theo quyết định phê duyệt quy hoạch điều chỉnh
ranh giới các mỏ than thuộc tập đoàn Than-Khoáng sản Việt Nam số:
1122/QĐ-HĐQT ngày 16/5/2008.
- Ranh giới dới sâu tính từ lộ vỉa đến đáy tầng than.
- Đối tợng tính trữ lợng là các vỉa : 15, 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1,
12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5a, 5, 5b, 4, 3 , 2.
b. Ranh giíi khai tr−êng.
- Ranh giới trên mặt: tính theo quyết định phê duyệt quy hoạch điều chỉnh
ranh giới các mỏ than thuộc tập đoàn Than-Khoáng sản Việt Nam số:
1122/QĐ-HĐQT ngày 16/5/2008.
- Ranh giới dới sâu tính từ lộ vỉa đến hết vỉa 11(-550m)
- Đối tợng tính trữ lợng là các vỉa : 16, 15, 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 131, 12, 11.
1.7.3 KÕt quả tính trữ lợng
a. Trữ lợng tài nguyên trong ranh giới quản lý mỏ.
Theo quyết định phê duyệt quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than thuộc
tập đoàn Than-Khoáng sản Việt Nam số: 1122/QĐ-HĐQT ngày 16/5/2008.
Tổng trữ lợng mỏ Khe Chàm III tính cho tất cả các vỉa là: 154 773 006 tấn
Trong đó:
Trữ lợng: 65 445 474 tấn
Tài nguyên: 89 327 532 tấn
Chi tiết về tài nguyên trữ lợng phân theo cấp và theo mức cao xem bảng:1-10.
b. Trữ lợng tài nguyên trong ranh giới khai trờng.
Trữ lợng trong ranh giíi khai tr−êng má Khe Chµm III tÝnh cho c¸c vØa 15,
14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12, 11. là: 97 508 721 tấn

Trong đó:
Trữ lợng: 65 445 474 tÊn


12
Tài nguyên: 32 036 247 tấn
Chi tiết về tài nguyên trữ lợng phân theo cấp xem bảng: 1-11
Chi tiết về tài nguyên trữ lợng phân theo chiều dày góc dốc xem bảng:
1.7.4. Đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu địa chất và dự kiến khối lợng
thăm dò bổ sung.
Mỏ Khe Chàm III là một phần của khoáng sàng than Khe Chàm đ trải
qua nhiều giai đoạn thăm dò:
- Báo cáo địa chất về kết quả thăm dò tỉ mỉ than khu Khe Chàm Cẩm PhảQuảng Ninh, đợc hội đồng xét duyệt trữ lợng nhà nớc phê duyệt theo
quyết định số: 96/QĐHĐ ngày 16 tháng 12 năm 1980.
- Báo cáo tổng hợp địa chất khoáng sàng than Khe Chàm do Cty IT&E
lập năm 2005 đ đợc tổng than VN phê duyệt, theo quyết định số 211/QĐMT ngày 16 tháng 2 năm 2005.
- Báo cáo tổng hợp và tính lại trữ lợng than khu mỏ Khe Chàm - Cẩm
Phả Quảng Ninh 2007. Báo cáo đ đợc Hội đồng đánh giá trữ lợng khoáng
sản Nhà nớc phê duyệt theo quyết định số: 637/QĐ-HĐTLKS ngày 09 tháng
12 năm 2008.


13
Bảng: 1-10.Bảng tổng hợp tài nguyên trữ lợng trong ranh giới quản lý mỏ
Mức cao

Trữ lợng(tấn)

Tài nguyên (tấn)

111

122

Cộng

211

222

LV -:- -100

8436493

4407368

12843861

0

-100 -:- -300

31091806 20786112 51877918

0

-300 -:- -500

507275

-500 -:- Đáy TT 0
Tổng

333

334a

Cộng

3 239 265 0

0

3239265

16083126

6299500

0

6299500

58177418

0

216420

723695

1433164 19850315 10399030 2322277

0

0

0

40035574 25409900 65445474

Tæng céng

1562490

34004786 34728481

21942828 22278663 45783981 45783981

1433164 30951570 32341858 24600940 89327532 154773006

B¶ng: 1-11. B¶ng tổng hợp tài nguyên trữ lợng trong ranh giới khai trờng
Mức cao

Trữ lợng(tấn)

Tài nguyên (tấn)

Tổng cộng

111

122

Cộng

211

222

333

334a

Cộng

LV -:- -100

9936493

5907368

15843861

0

3231068

0

0

3231068

19074929

-100 -:- -300

29591806 19286112 48877918

0

5410043

0

0

5410043

54287961

-300 -:- -350

507275

216420

723695

1433164 7758629

9737

0

9201530

9925225

-350 -:- -550

0

0

0

0

5545901

0

14220606

14220606

Tæng

40035574 25409900 65445474

1433164 25074445 5555638

0

32063247

97508721

8674705


14
Bảng: 1-12.Bảng tổng hợp tài nguyên trữ lợng trong ranh giới khai trờng phân theo chiều dày, góc dốc.

-100 -:- -300

LV -:- -100

Mức

Tổng trữ

TL phân theo chiều dày

TL phân theo gãc dèc

L−ỵng

0.8
Gãc <=18 18
V 15

2614493

1402299

1212194

0

122303

2170115

225104

96971

V 14-5

8428078

0

0

8428078

128372

1796297

6407118

96291

V 14-4

3279233

211655

3067578

0

215922

158420

2278512

626379

V 14-2

1534213

0

918714

615499

0

226400

1212658

95155

V 14-1

178323

79090

99233

0

0

52616

26474

99233

V 13-2

1822787

0

398088

1424699

0

915182

577063

330542

V 13-1

943562

0

566463

377099

0

404292

306822

232448

V 12

210929

0

210929

0

0

87164

0

123765

V 11

63311

0

63311

0

0

0

0

63311

Céng

19074929

1693044

6536510

10845375

466597

5810486

11033751

1764095

V 15

204555

166837

37718

0

166837

37718

0

0

V 14-5

18569594

0

0

18569594

10281163

6277383

2011047

0

V 14-4

6836289

21697

6814592

0

0

6271542

516155

48592

V 14-2

10095009

0

9255992

839017

585489

7215571

2293949

0

V 14-1

1292786

592165

700621

0

207442

956697

128647

0

Tªn vØa


-300 -:- -350

15
V 13-2

8703283

0

2597618

6105665

193698

6400567

1855133

253885

V 13-1

4868579

0

4695947

172632

324839

2280882

2185320

77538

V 12

1707379

627164

1080215

0

0

654420

826464

226495

V 11

2010487

0

1020887

989600

0

998732

829637

182118

Céng

54287961

1407863

26203590

26676508

11759468

31093512

10646352

788628

V 15

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-5

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-4

11823

0

11823

0

0

11823

0

0

V 14-2

1210717

0

1210717

0

657593

377552

175572

0

V 14-1

802631

152928

649703

0

102463

649703

0

50465

V 13-2

3321947

0

1226806

2095141

168929

3153018

0

0

V 13-1

2574833

0

2574833

0

664213

1900595

10025

0

V 12

901703

277148

624555

0

0

796335

105368

0

V 11

1101571

0

753403

348168

40933

638996

421642

0
50465

Céng

9925225

430076

7051840

2443309

1634131

7528022

712607


LV -:- -550

-350 -:- -550

16
V 15

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-5

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-4

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-2

0

0

0

0

0

0

0

0

V 14-1

298861

0

298861

0

0

298861

0

0

V 13-2

1611553

0

1611553

0

0

1611553

0

0

V 13-1

2443248

172024

2271224

0

100403

2310626

32219

0

V 12

1465042

856160

608882

0

229207

1011001

196423

28411

V 11

8401902

0

7952042

449860

1876848

5854964

670090

0

Céng

14220606

1028184

12742562

449860

2206458

11087005

898732

28411

V 15
V 14-5
V 14-4
V 14-2
V 14-1
V 13-2
V 13-1
V 12
V 11
Céng

2819048
26997672
10127345
12839939

2572601
15459570
10830222
4285053
11577271
97508721

1569136
0
233390
0
824183
0
172024
1760472
0
4559205

1249912
0
9905778
11385423
1748418
5834065
10108467
2524581
9789643
52546287

0

26997672
0
1454516
0
9625505
549731
0
1787628
40415052

289140
10409535
215922
1243082
309905
362627
1089455
229207
1917781
16066655

2207833
8073680
6452632
7819523
1957877
12080320
6896395
2548920
7492692

55529872

225104
8418165
2795559
3682179
155121
2432196
2534386
1128255
1921369
23292335

96971
96291
675055
95155
149698
584427
309986
378671
245429
2631683


17
Chơng 2
Phân tích và đánh giá hiện trạng công tác mở vỉa
2.1 Phơng pháp mở vỉa của dự án đợc duyệt.
Dự án đầu t khai thác Mỏ than Khe Chàm III do Công ty Cổ phần t vấn

đầu t Mỏ và Công nghiệp- TKV lập năm 2004 đ đợc Bộ Công Thơng
thông qua và đợc Hội đồng quản trị Tập đoàn CN than - Khoáng sản Việt Nam
phê duyệt theo quyết định số 464/QĐ-HĐQT ngày 26 tháng 02 năm 2008.
Mỏ than khe chàm III đợc khai thông bằng cặp giếng nghiêng Chính,
Phụ từ mặt bằng +25 xuống mức -300 với góc phơng vị =1800 tại tuyến VI
từ đây đào hệ thống xuyên vỉa kết hợp 02 cặp thợng trong than vỉa 14-5 và
14-4 để tiếp cận khai thác than.
a) Phân chia các khu và bố trí các đờng lò khai th«ng trong khu:
- Cơm vØa 14-5, 14-4, 14-2 cã h−íng cắm từ Nam về Bắc và từ Đông
sang Tây, để cơ giới hoá việc khai thác than, công tác khai thông khai trờng
về một cánh đờng lò xuyên vỉa thông gió đợc bố trí ở giữa vỉa 14-5 và vỉa
14-4, đờng lò xuyên vỉa vận tải mức -300 vào gặp vỉa 14-4 sau đó đào lò đỉa
lội trong vỉa 14-4.
b) Giải pháp khai thông:
Khai thông khai trờng bằng cặp giếng nghiêng đặt ở mặt bằng +25 ở
phía Bắc khai trờng.
Giếng nghiêng chính: Giếng nghiêng chính đào từ mặt bằng +25 ®Ðn 300 chiỊu dµi L=1573 m, víi gãc dèc ∝=120, trang bị băng tải B=1200 chở
than và sử dụng tời KS chở ngời đợc mở từ mặt bằng +25 đến mức -300 với
Sđ=25,1 m2, SC=22,2 m2. Cửa giếng nghiêng chính có vị trí toạ độ:
X= 30 005,97;Y= 426 858,9;Z= +25; = 2660
Giếng nghiêng phụ: Giếng nghiêng phụ đào từ mặt bằng +25 đến -300,
chiều dài L=1571 m, góc dốc =120, trang bị tời KS để vận chuyển ngời đất
đá và vật liệu từ cửa giếng +25 đến -300, và ngợc lại, Sđ=27,9 m2, SC=24,9
m2. Cửa giếng nghiêng phụ có vị trí toạ độ:


18
X= 30 047,25;Y= 426 860,06;Z= +25; β = 266010’
b.1 Møc vận tải:
Tại chân giếng mức -300 mở hệ thống ga thẳng và các xuyên vỉa vận tải

và thông gió với góc phơng vị =1800, để thông gió vận tải thoát nớc cho
cụm vỉa 14-5, 14-4, 14-2.
b.2 Mức thông gió:
Để thông gió cho mỏ trong suốt quá trình khai thác, đào giếng nghiêng
thông gió tại mặt bằng +112,5 ở phía Tây- Nam khai trờng đào giếng
nghiêng thông gió +112,5 ữ -100. (xem bản vẽ sơ đồ các đờng lò khai thông
mức -300 bản vẽ: H-01-A; mặt cắt mở vỉa tuyến VI: H-02-A; sơ đồ tổng hợp
các đờng lò xây dựng cơ bản H-03-A; sơ đồ các đờng lò chuẩn bị vỉa 14-5;
vỉa 14-4 bản vẽ H-04-A; H-05-A)
2.2. Hiện trạng thi công và những khó khăn của dự án đợc phê duyệt
A.Hiện trạng:
Hiện nay mỏ than Khe Chàm III-TKV đang tiến hành thi công cặp giếng
nghiêng chính và phụ theo TKKT cặp giếng đợc phê duyệt. Tính đến ngày
01/12/2009 đ thi công đợc 865m giếng nghiêng chính và 803m giếng
nghiêng phụ.
Trong quá trình thi công cặp giếng đ phát sinh những vấn đề sau:
- Giếng nghiêng chính: Vào ngày 01/7/2006 thi công tới mét thứ 185 xảy
ra sự cố: gơng lò bị nén ép mạnh dẫn đến tụt lở từ mét thứ 176 đến mét thứ
185 (9 mét), đất đá bở rời, gơng lò khô không có nớc. Theo cập nhật trắc
địa của Công ty than Khe Chàm-TKV xác định gơng lò giếng chính đ đào
gần đến moong khai thác lộ thiên của xí nghiệp khai thác than Thăng Long Tổng Công ty Đông Bắc. Công tác xử lý đợc thực hiện theo quyết định số
2327/QĐ-MT ngày 25/10/2006 trong vòng 6 tháng;
- Ngày 01/01/2009 tại mũi thi công số 3 (Giếng nghiêng thông gió
+112,5ữ -100) sau khi đào đến mét lò thứ K-116 gặp phải khu vực lò cũ của
vỉa 14-5 đ khai thác nên phải dừng lại để xử lí đến 01/4/2009 mới thi công
tiếp đợc gơng lò này.


19
Nh vậy với hiện trạng thi công và các khó khăn nh hiện nay cha đáp

ứng đợc yêu cầu về tiến độ thi công XDCB của mỏ Khe Chàm III-TKV theo
dự án đợc duyệt nhằm sớm đa mỏ vào tham gia sản lợng của ngành nhằm
đáp ứng một phần nhu cầu than theo Quy hoạch ngành than đến năm 2015,
có xét triển vọng đến năm 2025 .
B. Sự thay đổi tài liệu địa chất:
* Tài liệu địa chất sử dụng trong giai đoạn DAĐT mỏ than Khe Chàm
III là Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khoáng sàng Khe Chàm Cẩm Phả Quảng Ninh, báo cáo đ đợc Tổng giám đốc TVN phê duyệt theo quyết định
số 211/QĐ - MT, ngày 16/2/2005. Ranh giới mỏ theo QĐ 1417 ngày
24/10/2002 của Tổng giám đốc Than Việt Nam Phê duyệt quy hoạch tổng thể
khai thác khoáng sàng than Khe Chàm.
* Trong giai đoạn tiếp theo thiết kết kỹ thuật (TKKT) mỏ than Khe
Chàm III tác giải nghiên cứu đề xuất giải pháp mỏ vỉa cho mỏ than Khe
Chàm III sử dụng tài liệu mớiBáo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lợng
than khoáng sàng than Khe Chàm, thị x Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh đợc
Hội đồng đánh giá trữ lợng khoáng sản thông qua theo quyết định số:
637/QĐ-HĐTLKS ngày 09 tháng 12 năm 2008. Ranh giới mỏ than Khe
Chàm III-TKV theo QĐ 1122 ngày 15/6/2008 đ có sự thay đổi về biên giới
phía Tây là đờng nối hai mốc KCIII1 và KCIII15 cách tuyến VI từ 20ữ50 m
so với biên giới cũ. Trong tài liệu này đợc thăm dò bổ sung thêm 12 lỗ
khoan: 470; TK7; 2702; 2705; 386; 2707; 2714; 2709; 2711; TK6; 2717;
2716. Do vËy cÊu tạo các vỉa than trong khai trờng đ có sự thay đổi về chiều
dày và góc dốc, các uốn nếp, ®øt g y cđa vØa sù thay ®ỉi nh− sau:
- Vỉa 14-5 khu vực từ tuyến VIữVIB vỉa dốc lên >200, vỉa nằm treo lên
cao so với báo cáo cũ (báo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lợng
năm 2005) từ 10ữ40 m.
- Vỉa 14-4 khu vực từ tuyến VIữVIB vỉa dốc lên so với báo cáo tổng
hợp tài liệu và tính lại trữ lợng năm 2005, ở đây vỉa bị nâng lên tơng tự vỉa
14-5.