Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng khai thác và hoàn thiện một số thông số của sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày trung bình, dốc thoải ở công ty tnhh mtv than nam mẫu vinacomin

Bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

NGUYỄN VĂN HIỀN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ HỒN
THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC
VỈA DẦY TRUNG BÌNH, DỐC THOẢI Ở CÔNG TY TNHH MTV
THAN NAM MẪU - VINACOMIN

Chuyên ngành
Mã số

: Khai thỏc M
: 60.53.05

luận văn thạc sĩ kỹ thuật

NGI HNG DẪN KHOA HỌC
GS.TSKH. LÊ NHƯ HÙNG

Hµ néi - 2012


Bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

NGUYỄN VĂN HIỀN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ HỒN
THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC

VỈA DẦY TRUNG BÌNH, DỐC THOẢI Ở CễNG TY TNHH MTV
THAN NAM MU - VINACOMIN

luận văn thạc sÜ kü thuËt

Hµ néi - 2012


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...................................................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG.....................................................................
DANH MỤC HÌNH VẼ.........................................................................
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT.........................................................................
MỞ ĐẦU................................................................................................
CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA
CHẤT MỎ KHOÁNG SÀNG NAM MẪU...........................................

4

1.1 Đặc điểm kinh tế xã hội....................................................................

4

1.1.1 Vị trí địa lý khu mỏ........................................................................

4

1.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội......................................................................

4

1.2. Điều kiện địa chất mỏ......................................................................

5

1.2.1. Điều kiện tự nhiên khu mỏ............................................................

5

1.2.2. Địa tầng........................................................................................

6

1.2.3. Đặc điểm kiến tạo.........................................................................

7

1.2.4. Đặc điểm cấu tạo các vỉa than......................................................

9

1.2.5. Điều kiện địa chất thủy văn, cơng trình........................................

13

1.2.6. Khí mỏ...........................................................................................

16

1.3. Trữ lượng than.................................................................................

16

1.3.1. Trữ lượng chung của khống sàng Nam Mẫu..............................

16

1.3.2. Trữ lượng than khu vực áp dụng cơ giới hóa khai thác than
bằng máy khấu MB12 kết hợp dàn chống Vinalta..................................

19

NHẬN XÉT............................................................................................

25


CHƯƠNG 2 : ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC TẠI CÔNG
TY TNHH MTV THAN NAM MẪU – VINACOMIN.........................

27

2.1. Hiện trạng khai thác vỉa dày trung bình, dốc thoải của Cơng ty
TNHH MTV than Nam Mẫu..................................................................

27

2.1.1. Công nghệ khai thác lớp nghiêng, chống giữ bằng CTLĐ DZ22
kết hợp xà kim loại, khấu than bằng khoan nổ mìn thủ cơng tại vỉa 6a...

27

2.1.2. Công nghệ khai thác than bằng giá khung di động ZH 1600/ 16/
24Z kết hợp khoan nổ mìn thủ cơng..........................................................

28

2.2 Đánh giá hiện trạng lị chợ đang áp dụng cơ giới hóa đồng bộ cho
vỉa dầy tại cơng ty TNHH MTV Than Nam Mẫu...................................

32

2.2.1 Công tác chuẩn bị..........................................................................

32

2.2.2 Công tác khai thác lò chợ..............................................................

33

2.2.3 Đánh giá tiêu hao vật tư................................................................

39

2.2.4 Đánh giá mức độ an tồn của cơng nghệ cơ giới hóa khai thác...

39

2.2.5 Đánh giá cơng tác tổ chức sản xuất..............................................

40

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khấu than bán cơ giới hóa ở Cơng ty
TNHH MTV Than Nam Mẫu.................................................................

44

2.3.1. Các yếu tố địa chất mỏ.................................................................

44

2.3.1.1. Hình dạng, kích thước khống sàng..........................................

44

2.3.1.2. Góc dốc vỉa................................................................................

44

2.3.1.3. Chiều dày vỉa.............................................................................

45

2.3.1.4. Đặc tính đá kẹp trong vỉa..........................................................

46

2.3.1.5. Cấu tạo và tính chất của vách giả.............................................

47

2.3.1.6. Cấu tạo và tính chất đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản........

47


2.3.1.7. Cấu tạo và tính chất của đá trụ.................................................

48

2.3.1.8. Lực cản cắt và độ kiên cố của than...........................................

49

2.3.1.9. Các yếu tố địa chất mỏ khác......................................................

49

2.3.2 Các yếu tố kỹ thuật.........................................................................

50

2.3.2.1. Hệ thống mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ.....................................

50

2.3.2.2. Hệ thống khai thác.....................................................................

50

2.3.2.3. Hệ thống vận tải khu mỏ............................................................

51

2.3.2.4. Các yếu tố kỹ thuật khác............................................................

51

NHẬN XÉT...............................................................................................

51

CHƯƠNG 3: HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ
CÔNG NGHỆ KHAI THÁC VỈA DÀY TRUNG BÌNH, DỐC
THOẢI Ở CƠNG TY TNHH MTV THAN NAM MẪU –
VINACOMIN.........................................................................................

55

3.1. Xác định diện chuẩn bị hợp lý để khấu than cơ giới hóa đồng bộ...

55

3.1.1. Biên giới khai trường....................................................................

55

3.1.2. Trữ lượng khai trường..................................................................

56

3.2. Các giải pháp kỹ thuật công nghệ....................................................

56

3.2.1. Các thông số địa chất khu vực lị chợ................................................

56

3.2.2. Cơng nghệ khai thác.....................................................................

57

3.2.3. Tính tốn hộ chiếu chống giữ lị chợ............................................

62

3.2.4. Tính tốn các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật.........................................

67

3.3. Cơng tác vận tải - thơng gío - cấp và thốt nước.............................

77

3.3.1. Cơng tác vận tải.....................................................................................

77

3.2. Cơng tác thơng gió...........................................................................

82

3.3. Cơng tác cấp, thốt nước.................................................................

83

3.3.1 Cung cấp nước...............................................................................

83

3.3.2 Cơng tác thốt nuớc.......................................................................

84

3.4. NHẬN XÉT ƯU NHƯỢC ĐIỂM VỚI CƠNG NGHỆ ĐÃ KHAI
THÁC TẠI V6a......................................................................................

84

3.4.1. Cơng nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lị chợ
bằng cột thủy lực đơn DZ22...................................................................

84

3.4.2. Công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn chống bằng giá khung
di động ZH 1600/16/24Z.........................................................................

85

3.4.3. Công nghệ khấu than bằng máy máy khấu MB/450E, dàn chống
tự hành VINAALTA - 2.0/3.15................................................................

85

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................

89

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................

92


DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

Nội dung

Trang

Bảng 1.1

Bảng dự tính lượng nước chảy vào mỏ

13

Bảng 1.2

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý cát kết

14

Bảng 1.3

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý bột kết

15

Bảng 1.4

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý sét kết

15

Bảng 1.5

Bảng tổng hợp khí cháy nổ (H2+CH4) theo mức cao

16

Bảng 1.6

Trữ lượng và tài nguyên vùng cấm hoạt động

18

Bảng 1.7

Trữ lượng và tài nguyên vùng được phép hoạt động

18

khai thác
Bảng 1.8

Tổng hợp điều kiện địa chất và trữ lượng một số khu

24

vực có khả năng áp dụng cơ giới hóa
Bảng 2.1

Đặc tính kỹ thuật của giá khung đi động

29

ZH1600/16/24Z
Bảng 2.2

Bảng chỉ tiêu Kinh tế- Kỹ thuật của lò chợ

30

Bảng 2.3

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản

41

Bảng 2.4

Bảng phân loại và giá khả năng kháng lún của trụ vỉa

48

Bảng 3.1

Đặc tính kỹ thuật của dàn tự hành VINAALTA-

58

2.0/3.15
Bảng 3.2

Đặc tính kỹ thuật của máy khấu MB 450E

59

Bảng 3.3

Đặc tính kỹ thuật của máng cào DSS 260

60

Bảng 3.4

Đặc tính kỹ thuật của trạm bơm dung dịch HA 80/320

61

P1
Bảng 3.5

Đặc tính kỹ thuật bơm phun sương 22-850-FIL-TRACE

61


Bảng 3.6

Đặc tính kỹ thuật các loại cột thuỷ lực đơn

61

Bảng 3.7

Liệt kê vật tư, thiết bị khấu gương và chống giữ lò chợ

67

Bảng 3.8

Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lị chợ cơ giới hóa V6Aa

71

mức+125/+160
Bảng 3.9

Đặc tính kỹ thuật của máng cào DSS 260

78

Bảng 3.10

Đặc tính kỹ thuật máy nghiền DUK2 P1

79

Bảng 3.11

Đặc tính kỹ thuật của máy chuyển tải DSS 190

79

Bảng 3.12

Đặc tính kỹ thuật thiết bị dịch chuyển SAK1

80

Bảng 3.13

Đặc tính kỹ thuật của bằng tải

81

Bảng 3.14

Liệt kê thiết bị phục vụ công tác vận tải

81

Bảng 3.15

Liệt kê thiết bị phục vụ công tác vận tải

82

Bảng 3.16

Đặc tính kỹ thuật quạt gió 2K56-N018

82

Bảng 3.17

Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật các công nghệ

86


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

TT

Nội dung

Trang

Hình 1.1.

Mối tương quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lượng

19

có khả năng cơ giới hóa
Hình 1.2.

Mối tương quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lượng có

20

khả năng cơ giới hóa
Hình 1.3.

Mối tương quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng

21

trữ lượng có khả năng cơ giới hóa
Hình 1.4.

Mối tương quan giữa chiều dài theo phương khu vực

22

khai thác với tổng trữ lượng có khả năng cơ giới hóa

Hình 1.5.

Mối tương quan giữa kích thước theo độ dốc khu vực

23

khai thác với tổng trữ lượng có khả năng cơ giới hóa
Hình 2.1.

Lị chợ bị rỗng nóc

36

Hình 2.2.

Tổng hợp thời gian sản xuất

37

Hình 2.3.

Năng xuất lao động trực tiếp của lò chợ tháng 11 và

43

12/2011
Hình 3.1.

Dàn tự hành VINALTA-2.0/3.15

Hình 3.2.

Máy khấu than loại MB

Hình 3.3.

Máy nghiền DUK2 P1

58
60
79


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận văn
Trong ngành than đã có định hướng quy hoach phát triển giai đoạn
2006 – 2015 có xét triển vọng đến năm 2025 cụ thể là: sản lượng khai thác đạt
44-:-50 triệu tấn than vào năm 2010, đạt 51-:-58 triệu tấn than vào năm 2015,
đạt 58-:-70 triệu tấn than vào năm 2020 và đạt 70-:-75 triệu tấn than và năm 2025.
Công ty than Nam Mẫu là một trong những đơn vị sản xuất than hầm lị
chính của Tập đồn cơng nghiệp than và khoáng sản Việt Nam. Trong các năm
qua cùng với sự phát triển chung của các mỏ than hầm lò nói chung Cơng ty
than Nam Mẫu đã có bước tiến nhảy vọt về đầu tư áp dụng công nghệ mới, sản
lượng than khai thác và thu nhập của cán bộ cơng nhân viên hàng năm đều có
sự tăng trưởng rõ rệt. Tuy nhiên về trình độ và cơng nghệ khai thác áp dụng
bản chất vẫn là lao động thủ công.
Để hoàn thành được mục tiêu về sản lượng ngày càng tăng của ngành
than trong khi tài ngun than thì có hạn, địi hỏi cơng tác khai thác than phải

lựa chọn và hồn thiện một số thơng số của sơ đồ công nghệ sao cho phù hợp
với từng vỉa nhằm làm tăng sản lượng khai thác, giảm tổn thất than, tăng năng
suất lao động, chi phí cho đào lị chuẩn nhỏ và tạo mơi trường làm việc an
tồn cho con người và thiết bị.
Xuất phát từ những vấn đề trên do vậy cần phải: “ Nghiên cứu, đánh
giá hiện trạng khai thác và hồn thiện một số thơng số của sơ đồ cơng nghệ
khai thác vỉa dầy trung bình, dốc thoải ở công ty TNHH MTV than Nam Mẫu
– Vinacomin ” mang tính cấp thiết, đáp ứng yêu cầu thực tế hiện nay.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Thu thập số liệu, nhận xét đánh giá các vỉa than tại công ty TNHH
MTV Than Nam Mẫu – Vinacomin.


2

Đánh giá hiện trạng khai thác tại công ty TNHH MTV Than Nam Mẫu
– Vinacomin. Đặc biệt chú trọng nghiên cứu tỉ mỉ các vỉa dầy trung bình, dốc
thoải đang khai thác thủ cơng.
Hồn thiện các thơng số của sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dầy, dốc
thoải ở tầng khai thác tiếp theo tại công ty TNHH MTV Than Nam Mẫu –
Vinacomin.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu hoàn thiện các thơng số chiều dài lị chợ theo đường
phương, hướng dốc và Sắp xếp lại trữ lượng chuẩn bị cho lị chợ cơ giới hố
khai thác xuống sâu ở các tầng tiếp theo tại vỉa dầy trung bình, dốc thoải đang
áp dụng khấu than thủ công ở công ty TNHH MTV Than Nam Mẫu –
Vinacomin.
- Nghiên cứu, đề xuất cơng tác chuẩn bị diện sản xuất cho lị chợ khai
thác bằng cơng nghệ cơ giới hố đồng bộ khai thác sử dụng dàn chống tự
hành kết hợp với máy khấu than tại công ty TNHH MTV Than Nam Mẫu –

Vinacomin ở vỉa 6a mức +125 /+160 hợp lý nhằm nâng cao công suất khai
thác, năng suất lao động, hiệu quả sản xuất, cải thiện điều kiện làm việc và
tăng mức độ an toàn cho người lao động.
4. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp phân tích, đánh giá tổng hợp.
2. Phối hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm.
3. Sử dụng máy tính để tính tốn các thơng số cơng nghệ mỏ.


3

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
- Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ và khẳng định khả
năng áp dụng cơ giới hoá cho các khu vực của khoáng sàng tại cơng ty TNHH
MTV Than Nam Mẫu – Vinacomin.
- Hồn thiện và xác định các thông số nhằm mang lại hiệu quả kinh tế to
lớn cho mỏ.
- Góp phần đề xuất áp dụng khả thi cơ giới hóa trong nghành than Việt
Nam, mang lại sản lượng cao, tăng năng suất lao động, hiệu quả kinh tế tối ưu.
6. Khối lượng và cấu trúc luận văn
Luận văn được cấu trúc gồm phần mở đầu, 03 chương và phần kết luận. luận
văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. TSKH. Lê Như Hùng.
Qua đây tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đối với Ban Giám hiệu
trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đại học và sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ
mơn Khai thác hầm lị, Ban lãnh đạo công ty than Nam Mẫu... đã giúp đỡ tạo
điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận
văn. Đặc biệt là sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của GS. TSKH. Lê Như Hùng.
và các thầy giáo trong Bộ môn khai thác hầm lò, trường Đại học Mỏ - Địa
Chất. Đồng thời tơi cũng bày tỏ lịng biết ơn đối với các nhà khoa học, các
bạn đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tơi hồn

thành luận văn này.


4

CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ
KHOÁNG SÀNG NAM MẪU
1.1 Đặc điểm kinh tế xã hội
1.1.1 Vị trí địa lý khu mỏ
Khai trường Cơng ty than Nam Mẫu cách thị xã ng Bí khoảng 25 km
về phía Tây Bắc, ranh giới khu mỏ như sau:
Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài.
Phía Nam là thơn Nam Mẫu.
Phía Đơng giáp khu Cánh Gà - cơng ty than Vàng Danh.
Phía Tây giáp khu di tích chùa Yên Tử.
Tồn bộ khai trường Cơng ty than Nam Mẫu nằm trong giới hạn toạ độ
địa lý như sau:
X = 38.500  41.000 , Y = 369.300  371.300.
1.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội
Dân cư sinh sống trong vùng chủ yếu là công nhân các mỏ khai thác
than. Người dân tộc chủ yếu làm nông nghiệp, lâm nghiệp và dịch vụ, sống
chủ yếu dọc theo các đường giao thơng chính.
Mạng đường giao thông trong khu mỏ tương đối phát triển. Từ năm
1994 đến năm 1998, mỏ đã tiến hành làm đường bê tông từ khu Yên Tử ra tới
Lán Tháp và đi ng Bí. Nhìn chung, điều kiện giao thơng từ mỏ ra tới nhà
sàng Khe Ngát và ra Cảng cũng như đi các nơi tương đối thuận lợi. Than
nguyên khai được sàng tuyển tại mặt bằng +125, than thương phẩm được vận
chuyển bằng đường sắt chạy từ Than Thùng - n Tử ra ng Bí.

5

1.2. Điều kiện địa chất mỏ
1.2.1. Điều kiện tự nhiên khu mỏ
a. Khí hậu
Khu vực thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gần biển có hai mùa rõ rệt, mùa
khơ và mùa mưa. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 trong năm, nhiệt
độ trung bình 26 oC, cao nhất 38oC, hướng gió chủ yếu là Nam và Đơng Nam.
Số ngày mưa trong năm khoảng 120  150 ngày, thường mưa đột ngột vào
tháng 7, 8 với vũ lượng tối đa 209 mm/ngđ. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3
năm sau, hướng gió chủ yếu là Bắc và Đơng Bắc, nhiệt độ thấp nhất 4oC.
b. Địa hình, sơng suối
- Địa hình:
Địa hình khu mỏ là đồi, núi cao bị phân cắt mạnh, bề mặt lồi lõm, nhiều
taluy dốc và bờ tầng khai thác lộ thiên. Bề mặt địa hình cao ở phía Bắc và
thấp dần về phía Nam. Mức cao nhất là +480m, mức thấp nhất là +105m. Do
vậy, việc đào lò và khai thác phần trữ lượng lị bằng mức +125m sẽ thuận lợi
khi thốt nước bằng phương pháp tự chảy. Trong khu mỏ có một số suối nhỏ
bắt nguồn từ đỉnh núi cao và chảy theo hướng Bắc Nam, cắt qua địa tầng than
và gần như vng góc với đường phương vỉa. Lịng suối hẹp, có độ dốc lớn
và phần lớn chỉ tồn tại về mùa mưa, cịn mùa khơ hầu như khơng có nước.
- Sơng suối:
Trong khu mỏ có các suối lớn như Hoa Hiên, Giải Oan, Than Thùng
đều xuất phát từ các dãy núi cao ở phía Bắc và chảy theo hướng từ Bắc xuống
Nam rồi đổ ra sơng ng Bí. Các suối thường có nước quanh năm và phụ
thuộc vào nước mưa hàng năm. Việc ngăn các đập nhỏ để trữ nước phục vụ
sinh hoạt và khai thác tương đối thuận lợi.
Địa hình khu mỏ xem hình 1.1. Bản đồ địa hình khu vực

6

1.2.2. Địa tầng
Trầm tích than khống sàng Nam Mẫu là một phần cánh Nam của trục
nếp lõm Bảo Đài, nằm trong đới cấu tạo An Châu. Tuổi trầm tích chứa than
đã được báo cáo của Nguyễn Cương và các báo cáo khác trong dải chứa than
Bảo Đài xếp vào kỉ Triat - Jura và được mô tả từ cổ đến trẻ như sau:
a/ Giới MEZOZOI (MZ):
* Tập thứ nhất (T3n - J1)1:
Tập địa tầng này nằm ở vị trí phía Nam khu mỏ, là tập địa tầng lót đáy
của các tập chứa than và nằm bất chỉnh hợp trên địa tầng của điệp Lađini Cacni. Đất đá của địa tầng này sáng màu, chủ yếu là bột kết, cát kết ít các
thấu kính sét kết, sét than. Tổng chiều dày trung bình khoảng 130m.
* Tập thứ hai (T3n - J1)2:
Nằm khớp đều trên tập thứ nhất, gồm các tập đá xẫm màu chủ yếu là
bột kết, cát kết ít lớp sét kết và chứa các vỉa than (từ V.1 - V.10) có giá trị
cơng nghiệp. Tập địa tầng này mang tính trầm tích phân nhịp rõ ràng, chiều
dày trung bình khoảng 400m.
* Tập thứ ba (T3n - J1)3 :
Nằm bất chỉnh hợp góc trên tập thứ 2, đá của tập địa tầng này sáng màu
bao gồm bột kết, cát kết và ít sạn kết thạch anh. Phần tiếp giáp với tập thứ 2
đôi khi chứa các lớp than mỏng dạng thấu kính khơng có giá trị cơng nghiệp.
Chiều dày trung bình của tập này khoảng 330m.
b/ Giới tân sinh (KZ):
Hệ Đệ tứ (Q): Đất đá Đệ tứ phân bố rộng khắp trên diện tích khu Nam
mẫu, nằm bất chỉnh hợp trên các tập đá gốc, thành phần thạch học gồm vật
liệu hỗn hợp sạn, sỏi, cát, thạch anh lẫn sét bở rời, ở các thung lũng chiều dày
từ 5 -:- 10m, ở sườn, đỉnh đồi thường tồn tại dạng tảng lăn và có chiều dày
mỏng từ 0 -:- 5m.

7

1.2.3. Đặc điểm kiến tạo:
a/ Nếp uốn:
Theo thứ tự từ Đơng sang Tây khống sàng than Nam Mẫu có các nếp
uốn chính sau:
- Nếp lồi B3 xuất hiện giữa tuyến T.I và T.IA. Trục của nếp lồi B3 có
phương Tây Bắc - Đông Nam, nếp lồi này làm ảnh hưởng trực tiếp đến các
đứt gãy F.8, F.9, F.12 ở cánh Đông Bắc và một phần F.7 ở cánh Tây Nam.
- Nếp lõm H4 nằm ở phía Tây T.IA. Trục nếp lõm có phương Đơng
Nam - Tây Bắc có xu hướng nghiêng về Đông Bắc và độ dốc từ 60 - 700 hai
cánh của nếp lõm H4 tương đối thoải.
- Nếp lõm H.6 ở khu vực Tây Bắc T.VI có trục theo phương Đông Bắcđến đứt gãy F400, mặt trục nghiêng về phía Đơng Nam, độ dốc từ 70 - 800,
cánh của nếp lõm tương đối thoải.
- Nếp lồi B.7 có trục gần như trùng với đứt gãy F50, phương kéo dài từ
Tây Nam - Đơng Bắc, có mặt trục nghiêng về phía Đơng Nam, độ dốc từ 50 600, có hai cánh không cân xứng và độ dốc thay đổi lớn.
- Nếp lõm H.10, xuất hiện từ F357 (trung tâm T.IXA) kéo dài đến phía
Tây Bắc T.IX theo phương Tây Bắc - Đông Nam, mặt trục nghiêng về Đông
Nam và độ dốc mặt trục từ 70 - 800 cánh Đông Nam độ dốc từ 40 - 500, cánh
Tây Bắc độ dốc từ 25 - 300.
- Nếp lồi B.11 xuất phát từ trung tâm T.XA phát triển đến phía Bắc T.X
theo phương Tây Nam - Đơng Bắc, có trục nghiêng về phía Đơng Nam
khoảng 70 - 800. Nếp lồi B.11 có độ dốc hai cánh khác nhau, cánh Đông Nam
dốc 25 - 300 cánh Tây Bắc dốc 60 - 650.
Ngoài các nếp lồi và nếp lõm chính nêu trên trong khu mỏ còn tồn tại
một số nếp lõm nhỏ làm thay đổi cục bộ đường phương của các vỉa than
nhưng không làm ảnh hưởng nhiều đến trữ lượng của các vỉa than.

8

b/ Đứt gãy:
Trong các giai đoạn thăm dò đã phát hiện các đứt gẫy chính sau:
- Đứt gãy F.13: Kéo dài từ Tây Nam - Đông Bắc - Tây Bắc dài 900m là
đứt gãy thuận cắm về phía Tây Bắc góc dốc trung bình 350. Hiện nay đứt gãy
này coi như là ranh giới phân chia giữa hai khu Nam Mẫu và khu Cánh Gà
mỏ Vàng Danh.
- Đứt gãy F.9: Đứt gẫy F.9 xuất hiện ở vị trí phía Bắc T.I là đứt gãy nhỏ
kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam, chiều dài 820m. F.9 là đứt gãy
thuận mặt trượt cắm về Đơng Bắc, góc dốc trung bình 700. Cự ly dịch chuyển
theo mặt trượt không lớn khoảng 5m đến 10m. Các vỉa than ở dưới chịu ảnh
hưởng khơng nhiều.
- Đứt gẫy F.8: Xuất hiện ở phía Đơng tuyến IA và phía Tây tuyến I.
Đứt gãy F.8 kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, chiều dài 600m, là
đứt gẫy thuận cắm về phía Tây Nam. Góc dốc trung bình 700.
- Đứt gẫy F7: Xuất hiện từ phía Tây T.IIA đến phía Đơng T.IA, có
phương Tây Nam - Đông Bắc chiều dài 850m. Là đứt gẫy nghịch mặt trượt
cắm về phía Bắc Tây Bắc, độ dốc trung bình 60 0. (Xem bản vẽ số 1)
1.2.4. Đặc điểm cấu tạo các vỉa than
- Vỉa 3 phân bố từ tuyến T.IIa đến ranh giới phía Tây khu mỏ. Chiều
dày của vỉa than thay đổi từ 0,29  7,53 m trung bình 2,27 m, thuộc loại vỉa
dày trung bình, biến đổi mạnh theo cả đường phương và hướng dốc. Mức độ
biến động chiều dày vỉa than từ 55,71  91,77%, thuộc loại rất không ổn định.
Vỉa than cấu tạo phức tạp, trong vỉa có từ 1  9 lớp đá kẹp với chiều dày đá
kẹp từ 0,03  2,19 m, trung bình 0,49 m, chiếm tỷ lệ 20,4% chiều dày vỉa
than. Góc dốc của vỉa biến đổi từ 20  68, trung bình 44, thuộc loại vỉa dốc
nghiêng. Mức độ biến động góc dốc vỉa từ 11  41%, thuộc loại ổn định đến
không ổn định.

9

- Vỉa 4 phân bố từ tuyến T.I đến ranh giới phía Tây khu mỏ. Chiều dày
của vỉa than thay đổi từ 0,73  14,38 m, trung bình 2,82 m, thuộc loại vỉa dày
trung bình và biến đổi mạnh theo đường phương cũng như hướng dốc. Mức
độ biến động chiều dày vỉa từ 39,1  80,5%, thuộc loại không ổn định đến rất
không ổn định. Vỉa than cấu tạo từ 1  13 lớp đá kẹp với chiều dày từ 0,1 
2,23 m, trung bình 0,45 m, chiếm tỷ lệ khoảng 16,28% chiều dày than. Góc
dốc của vỉa thay đổi từ 17  66, trung bình 39, thuộc loại vỉa dốc nghiêng.
Mức độ biến động góc dốc vỉa từ 37,7  57,4%, thuộc loại không ổn định đến
rất không ổn định.
- Vỉa 5 phân bố từ tuyến thăm dò T.I đến ranh giới phía Tây của khu
mỏ. Chiều dày của vỉa than biến đổi từ 0,81  13,56 m, trung bình 4,64 m,
thuộc loại vỉa dày và thay đổi mạnh theo cả đường phương cũng như hướng
dốc. Mức độ biến động chiều dày của vỉa than giữa các khối địa chất cũng rất
khác nhau, từ ổn định đến rất không ổn định 23,97  57,92%. Vỉa than cấu tạo
từ 1  8 lớp đá kẹp phân bố gần như đều khắp trong toàn vỉa dưới dạng các
lớp mỏng, các thấu kính sét kết, sét kết than và đơi chỗ là bột kết. Chiều dày
đá kẹp từ 0,1  2,12 m, trung bình 0,33 m, chiếm khoảng 8,71% chiều dày
than. Góc dốc vỉa biến đổi từ 15  75, trung bình 40, thuộc loại vỉa dốc
nghiêng. Tuy nhiên giữa các khối, góc dốc trung bình của vỉa than cũng rất
khác nhau và có sự biến đổi lớn.
- Vỉa 6 nằm cách vỉa 5 ở bên dưới khoảng 45 m. Vách và trụ vỉa chủ
yếu là bột kết đôi nơi gặp sét kết, sét than dạng thấu kính, phân bố khơng đều.
Chiều dày vỉa biến đổi từ 2,64  10,9 m, trung bình 6,2 m. Vỉa cấu tạo tương
đối phức tạp đến phức tạp, trong vỉa có từ 0  7 lớp đá kẹp, trung bình 4,5
lớp. Đá kẹp chủ yếu là sét kết, sét than, chiều dày đá kẹp từ 0,08  1,47 m,
trung bình 0,44 m, chiều dày mỗi lớp đá kẹp từ 0,05  0,36 m. Góc dốc của

10

vỉa biến đổi từ 15  75, trung bình 36, thuộc loại góc cắm nghiêng, nhưng
thay đổi mạnh giữa các khu, các khối khác nhau. Mức độ biến động góc dốc
vỉa từ 15,38  69,83%, thuộc loại từ ổn định đến rất không ổn định.
- Vỉa 6A nằm dưới cách vỉa 6 khoảng 22 m. Vách, trụ vỉa chủ yếu là
bột kết đơi chỗ có các thấu kính sét kết, sét than mỏng. Chiều dày vỉa biến đổi
từ 1,13 m  5,05 m, trung bình 2,97 m. Vỉa có từ 0  6 lớp đá kẹp, trung bình
2,3 lớp. Chiều dày đá kẹp từ 0,18  0,75 m, trung bình 0,3 m, chiều dày mỗi
lớp từ 0,02  0,4 m. Đá kẹp chủ yếu là sét kết, sét than. Góc dốc vỉa biến đổi
từ 10  25, trung bình 14. Mức độ biến động góc dốc vỉa từ 28  31%,
thuộc loại ổn định đến không ổn định.
- Vỉa 7 trụ được tách ra từ vỉa 7 và vát nhọn dần về phía Đơng. Từ tuyến
T.III về phía Tây được nối vào vỉa 6A ở tuyến T.IIIa và vát nhọn dần. Vỉa 7 trụ
phân bố trong diện tích hẹp, phần dưới sâu chưa xác định chắc chắn. Chiều dày
vỉa biến đổi từ 1,33  6,18 m, trung bình 3,8 m. Vỉa cấu tạo tương đối phức tạp
có từ 0  4 lớp đá kẹp với chiều dày từ 0,07  1,44 m. Đá kẹp gồm chủ yếu là
sét kết, sét than đơi chỗ là bột kết dạng thấu kính. Góc dốc của vỉa biến đổi từ
15  60, trung bình 29.
- Vỉa 7 nằm cách vỉa 6A ở dưới khoảng 28 m. Vách, trụ vỉa chủ yếu là
bột kết, đôi chỗ gặp sét kết, sét than dạng thấu kính phân bố không đều. Chiều
dày vỉa biến đổi từ 2,32  11,07 m, trung bình 6,25 m. Vỉa cấu tạo tương đối
phức tạp đến phức tạp, trong vỉa có từ 0  7 lớp đá kẹp, trung bình 3 lớp.
Chiều dày đá kẹp từ 0,32  2,12 m, trung bình 1,05 m, chiều dày mỗi lớp từ
0,02  1,35 m. Đá kẹp chủ yếu sét kết, sét than, đôi chỗ kẹp bột kết dạng thấu
kính dày. Nhìn chung vỉa 7 thuộc vỉa dày, chiều dày có xu hướng tăng dần từ
trên xuống dưới theo hướng cắm. Góc dốc vỉa biến đổi từ 10  50, trung bình
28, thuộc loại vỉa nghiêng.

11

- Vỉa 8 nằm cách vỉa 7 ở dưới khoảng 44 m. Vách và trụ vỉa chủ yếu là
bột kết, nhiều chỗ là sét kết, sét than dạng thấu kính, phân bố không đều.
Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,84  3,26 m, trung bình 1,96 m. Cấu tạo vỉa tương
đối phức tạp chứa từ 0  1 lớp đá kẹp với chiều dày đá kẹp từ 0,0  0,4 m,
trung bình 0,16 m, nhiều chỗ trong than khơng có đá kẹp. Góc dốc vỉa biến
đổi từ 10  70, trung bình 35, thuộc loại vỉa nghiêng. Mức độ biến động góc
dốc vỉa từ 31  57%, thuộc loại khơng ổn định đến rất không ổn định.
- Vỉa 9 phân bố từ tuyến T.I đến ranh giới phía Tây khu mỏ. Chiều dày
vỉa than biến đổi từ 0,30  5,72 m, trung bình 1,48 m, thuộc loại vỉa mỏng
đến trung bình. Chiều dày vỉa thay đổi theo đường phương cũng như hướng
dốc và có xu hướng giảm dần từ Đơng sang Tây, nhất là trong phạm vi từ đứt
gãy F50 trở về phía Tây. Mức độ biến động chiều dày vỉa từ 38,6  68,0%,
thuộc loại không ổn định đến rất khơng ổn định. Vỉa cấu tạo đơn giản có từ 1
 6 lớp đá kẹp mỏng với chiều dày biến đổi từ 0,04  0,95m, trung bình 0,25
m, chiếm 17,8% chiều dày than. Góc dốc của vỉa than biến đổi trong từng
phạm vi hẹp từ 10  80, trung bình 39, thuộc loại vỉa dốc nghiêng.
Than khu Than Thùng thuộc loại Antraxit, than màu đen, ánh kim, cứng,
đôi chỗ có xen kẹp các lớp than cám. Than có chất lượng tốt, các chỉ tiêu cơ bản
như sau:
- Độ ẩm (WPt) thay đổi từ 3,13  6,10%, trung bình 4,69%. Trị số độ
ẩm phân tích tương đối thấp, than biến chất cao.
- Độ tro (Ak) kể cả độ tro trung bình cân và độ tro hàng hố khơng kể
độ làm bẩn: AKtbc thay đổi từ 5,75  36,76%, trung bình 16,4%; A kHH thay đổi
từ 5,75  37,80%, trung bình 18,23%.


12

- Chất bốc (VK) thuộc loại tương đối thấp, tương ứng than biến chất
cao, thay đổi từ 2,01  9,95%, trung bình 3,92%.
- Lưu huỳnh (SKchg) thay đổi từ 0,34  6,76%, trung bình 1,4%.
- Phốt pho (P) thay đổi từ 0,0007  0,1%, trung bình 0,012%, thuộc loại
than có hàm lượng phốt pho rất thấp.
- Nhiệt lượng (QK) thay đổi từ 4466  8027 Kcalo/kg, trung bình 6815
Kcalo/kg. Than vỉa 7 có nhiệt lượng khơ cao hơn nhiệt lượng trung bình, đạt
khoảng 7020 Kcalo/kg.
- Thể trọng của than biến đổi từ 1,64  1,65 T/m3.
1.2.5. Điều kiện địa chất thủy văn, cơng trình
a. Điều kiện địa chất thuỷ văn
Nước mặt: do đặc điểm địa hình bị phân cắt mạnh, nhiều rãnh xói,
mương máng, nên việc thốt nước mưa nhanh. Các suối đều bắt nguồn từ tầng
trên than và tầng chứa than, chảy theo hướng từ Bắc xuống Nam. Lòng suối
hẹp, độ dốc lớn, lưu lượng nước không ổn định và chủ yếu chỉ tồn tại vào
mùa mưa, còn mùa khơ hầu như khơng có nước.
Nước dưới đất: theo các tài liệu thăm dị, mức +125m lên lộ vỉa có độ
chứa nước thuộc loại nghèo. Nguồn cung cấp cho nước dưới đất chủ yếu là
nước mưa hàng năm, nên ít ảnh hưởng đến cơng tác đào lị và khai thác than.


13

Bảng 1.1. Bảng dự tính lượng nước chảy vào mỏ
STT

Lưu lượng (m 3 /ng)

Mức tính

Lị bằng

1

+125m
Lị giếng

2

(+125 - -350m)

Tồn mỏ

Trên 1m dài

160836.04

288.5

12538.07

141.7

b. Đặc điểm địa chất cơng trình
Nham thạch chủ yếu trong địa tầng chứa than của khu mỏ gồm: cát kết,
bột kết, sét kết và sét than.
Cát kết thường phân bố ở trên và dưới tập bột kết. Tại một vài chỗ, cát
kết nằm trực tiếp ở vách và trụ vỉa, tuy nhiên diện phân bố không nhiều. Cát
kết có phân lớp từ 12  45cm và chiếm khoảng 42% chiều dày tầng than.
Cường độ kháng nén (n) từ 58,9  103,3 MPa, trung bình khoảng 78,2 MPa.

Trọng lượng thể tích () từ 2,52  2,68 T/m3, trung bình 2,62 T/m 3. Lực dính
kết (c) từ 3,7 9,6 MPa, trung bình 6,8 MPa.
Bảng 1.2. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý cát kết
Khối
Giá
trị

lượng
thể tích


g/cm

3

Khối
lượng

Cường

Cường

Lực

độ kháng độ kháng dính kết

Góc nội
ma sát

riêng 

nén  n

kéo  k

C



g/cm 3

kG/cm 2

kG/cm 2

kG/cm 2

độ

Nhỏ nhất

2.61

2.64

94.50

15.15

32

27 0 48’

Lớn nhất

2.87

2.89

5580.46

311.80

1030

39 0 48’

Trung bình

2.68

2.71

130.12

109.58

320

36 0 26’

14

Bột kết là loại đá phân bố chủ yếu ở vách, trụ các vỉa than và chiếm
khoảng 43% chiều dày tầng chứa than. Bột kết màu xám đen, phân lớp từ 8 
25 cm, tạo nên những tập trầm tích dày từ 1,5  25m. Đá thuộc loại cứng vừa
đến cứng (theo phân loại của Xavarenki). Cường độ kháng nén (n) từ 31,7 
70,3 MPa, trung bình 47,4 MPa. Trọng lượng thể tích () từ 2,55  2,70 T/m3,
trung bình 2,59 T/m 3. Lực dính kết (c) từ 3,2  5,8 MPa, trung bình 4,8 MPa.
Bảng 1.3. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý bột kết
Khối
Giá
trị

lượng
thể tích


g/cm

3

Khối

Cường độ Cường độ

lượng

kháng nén kháng kéo

riêng 

n

k

g/cm 3

kG/cm 2

kG/cm 2

Lực dính
kết C
kG/cm 2

Góc nội
ma sát


độ

Nhỏ nhất

2.14

2.23

32.07

9.1

7

27 0 38’

Lớn nhất

3.37

3.48

2035.21

189.95

700

35 0 36’

2.70

2.75

474.90

48.47

131.57

34 0 25’

Trung
bình

Sét kết, sét than phân bố khơng đều, dạng thấu kính và nằm trực tiếp ở
vách và trụ các vỉa than, dày từ 0,25  2,1m, chiếm khoảng 5% chiều dày tầng
chứa than. Sét kết mềm, dễ sập lở, tách chẽ, trượt tiếp xúc. Cường độ kháng
nén (n) trung bình khoảng từ 8,5  24,4 MPa. Trọng lượng thể tích () từ
2,56  2,71 T/m3, trung bình 2,64 T/m 3 .


15

Bảng 1.4. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý sét kết
Khối
lượng

Giá

thể tích

trị



g/cm 3

Khối

Cường độ

lượng

kháng nén

riêng 

n

g/cm

kG/cm

3

2

Cường
độ

Lực dính

Góc nội

kháng

kết C

ma sát 

kéo  k

kG/cm 2

độ

kG/cm 2

Nhỏ nhất

2.37

2.59

41.40

5.10

12

28 0 12’

Lớn nhất

3.73

3.01

1018.90

139.40

213

39 0 30’

2.72

2.75

226.07

25.42

45

34 0 54’

Trung
bình
1.2.6. Khí mỏ

Tầng khai thác lị bằng:
Theo Quyết định số: 1338/QĐ-BCT ngày 17 tháng 3 năm 2009 của Bộ
Cơng thương V/v: “Xếp loại mỏ theo khí Mê tan”, phần trữ lượng thuộc tầng
khai thác lò bằng khu I, khu II vỉa 5, 6, 6a, 7 và vỉa 7 trụ được xếp vào mỏ loại I
về khí Mêtan với độ thốt khí 0,05m3/T.ng.đêm.
Bảng 1.5. Bảng tổng hợp khí cháy nổ (H2+CH4) theo mức cao

Mức cao

Hàm lượng khí H2+CH4 Độ chứa (CH4+H2) của khối

(m)

(%)

cháy (cm3/gkc )

LV  +125

2,864

0,195

+125  ±0

2,250

0,230

±0  -200

4,010

0,250

-200  -350

0,180

0,270


16

1.3. Trữ lượng than
1.3.1. Trữ lượng chung của khoáng sàng Nam Mẫu
Trữ lượng mỏ Nam Mẫu được tính trên bình đồ tính trữ lượng các vỉa:
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 6a và 7t. Tài liệu địa chất sử dụng lập thiết kế kỹ thuật được
thành lập trên cơ sở tài liệu:
- Báo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lượng khống sàng than Nam
Mẫu do Cơng ty CP Tin học, Cơng nghệ, Mơi trường Than Khống sản Việt
Nam lập đã được TKV thông qua hiện đang trình Hội đồng đánh giá trữ lượng
khống sản nhà nước theo tờ trình số 7923/TTr-TĐT ngày 10 tháng 11 năm
2008.
- Tài liệu địa chất được Công ty TNHH MTV than Nam Mẫu và Công
ty CP Tư vấn đầu tư Mỏ và Công nghiệp - TKV cập nhật và hiệu chỉnh theo
thiết đồ 8 lỗ khoan địa chất do Công ty Địa chất - Trắc địa Đông Triều thực
hiện năm 2008.
- Hiện trạng khai thác cập nhật đến 30 tháng 11 năm 2008.
Trữ lượng Nam Mẫu được chia làm 2 khu:
+ Khu I vùng cấm hoạt động khoáng sản (từ RG cấm hoạt động khống
sản về phía tây khu mỏ).
+ Khu II từ RG cấm hoạt động khống sản về phía Đơng khu mỏ.
Giới hạn dưới sâu: Trữ lượng được tính từ LV  đáy tầng than.
Tổng trữ lượng và tài ngun than địa chất tồn khống sàng mỏ Nam
Mẫu tính từ LV đến đáy tầng than có tổng trữ lượng là: 260 085 622 tấn (tính
đến đường chiều dầy 0.8m) trong đó:

Cấp B (111):

29 489 063 tấn

Cấp C1 (122+222): 116 893 856 tấn