Phân tích, đánh giá và hoàn thiện phương án mở vỉa và chuẩn bị cho khu lộ trí mỏ than thống nhất từ mức 35 đến 350

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

NG

NH

TRƯỜNG

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ HỒN THIỆN PHƯƠNG
ÁN MỞ VỈA VÀ CH ẨN BỊ CHO KH LỘ TRÍ- MỎ
THAN THỐNG NHẤT TỪ MỨC -35 ĐẾN -350

L ẬN VĂN THẠC SĨ KỸ TH ẬT

HÀ NỘI – 2013


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

NG

NH

TRƯỜNG

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ HỒN THIỆN PHƯƠNG
ÁN MỞ VỈA VÀ CH ẨN BỊ CHO KH LỘ TRÍ- MỎ

THAN THỐNG NHẤT TỪ MỨC -35 ĐẾN -350

Chuyên ngành: Khai thác Mỏ
Mã số: 60.53.05

L ẬN VĂN THẠC SĨ KỸ TH ẬT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. ĐỖ MẠNH PHONG

HÀ NỘI – 2013


1

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng
tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực chưa
từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào.
Hà Nội, ngày 20 tháng 03 năm 2013
Tác giả luận văn


2

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các bảng

Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU

C

1

N

ĐI U

I NĐ AC

C N

AN

N

4

N
1.1. Điều kiện địa chất mỏ

4

1.1.1. Vị trí địa lí và điều kiện kinh tế - xã hội

4

1.1.2. Đặc điểm địa chất

6

1.1.3. Cấu tạo các vỉa than.

9

1.1.4. Phẩm chất than

9

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

11

1.1.6. Đặc điểm khí mỏ

14

1.1.7. Chất lượng than

14

1.1.8. Trữ lượng mỏ

14

1.2. Nhận x t đánh giá

15

C

N

N

C U N
AN

N

C

C O
N

Đ N
U L
M C-

I
- C N

N

N MỞ
N

M

A
18

Đ N -350

2.1. Hiện trạng khai trường

18

2.1.1 Tài nguyên

18

2.1.2. Khai thông, chuẩn bị khai trường

19

2. 1.3. Công nghệ khai thác

19

2. 1.4. Thơng gió mỏ

19


3

2. 1.5. Vận tải mỏ

19

2. 1.6. Sàng tuyển than
2. 1.7. Cung cấp điện

20

2. 1.8. Cung cấp nước

21

2. 1.9. Cung cấp khí n n

21

2. 1.10. Tổng mặt bằng và các cơng trình trên mặt

22

2. 1.11. Tổ chức sản xuất của mỏ và một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
năm 2008
2.2. Hiện trạng án m vỉa và chuẩn bị cho khu Lộ Trí - Cơng ty
TNHH MTV than Thống Nhất từ mức -35 đến -350

20

22
22

2.2.1. Phương pháp m vỉa

22

2.2.1.1. Khái quát chung

22

2.2.1.2. Độ sâu khai thác

23

2.2.1.3. Mặt bằng sân công nghiệp mỏ

24

2.2.1.4. Hiện trạng khai thông

25

2.2.1.5. Sơ đ m vỉa

28

2.2.2. Chuẩn bị ruộng mỏ

33

2.2.2.1. Hệ thống khai thác

33

2.2.2.2. Chuẩn bị khai trường

36

2.2.2.3. Một số sơ đ công nghệ khai thác l chợ đang áp ụng tại
công ty than Thống Nhất.

39

2.2.3. Vận tải trong l

43

2.2.3.1. Các hình thức vận tải

43

2.2.3.2. Vận tải than bằng máng cào và băng tải

43

2.2.3.3. Vận tải thiết bị vật liệu

45

2.2.3.4.Vận tải đất đá thải

45

2.2.3.5. Vận tải người

45

2.2.4. Thơng gió

46


4

2.3. Một số chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật đạt được khi áp ụng phương án
m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
2.4. Nhận x t
C
N

53

N
C O

47

O N

I N

N

N MỞ

A

UL

-C N

N

M

AN

M C-

Đ N -350

C U N
N

3.1. Đặc điểm và nguyên t c chung

55

55

3.2. Hoàn thiện các tham số m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ của Công ty

TNHH MTV than Thống nhất.

56

3.2. 1. Xây ựng phương trình hàm mục tiêu (Hàm chi phí)

56

3.2.2. Xác định các tham số ruộng mỏ

61

3.2.2.1. Phương pháp đ thị

61

3.2.2.2. Phương pháp giải tích

63

3.2. 3. Tối ưu hóa các tham số m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

66

3.3. Hoàn thiện tham số khối lượng các đường l và sân ga mức -140

72

của Công ty TNHH MTV than Thống nhất.
3.4. Hoàn thiện phương án chia t ng và m vỉa của Công ty TNHH

MTV than Thống nhất từ mức -35
LU N
Tài liệu tham khảo

I NN

mức -350.

76
79
81


5

DANH MỤC CÁC BẢN VẼ - B

Đ
Trang

Hình 2.1. Mối tương quan giữa chiều ày vỉa với tổng trữ lượng

17

Hình 2.2. Mối tương quan giữa góc ốc vỉa với tổng trữ lượng

18

Hình 2.3. Phân loại trữ lượng theo đá vách trực tiếp

19

Hình 2.4. Phân loại trữ lượng theo đá trụ trực tiếp

21

Hình 2.5. Sơ đ khai thơng mức -35

24

Hình 2.6 Sơ đ khai thơng mức -140

24

Hình 2.7. Sơ đ m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

33

Hình 2.8. Sơ đ hệ thống khai thác cột ài theo phương

36

Hình 2.9. Sơ đ chia lớp nghiêng

37

Hình 2.10.

Sơ đ cơng nghệ chống giữ l chợ bằng cột thuỷ lực đơn
DZ-22 kết hợp với xà khớp HDJA-1200

39

Hình 2.11.

Sơ đ cơng nghệ chống giữ l chợ bằng giá thuỷ lực i động
XDY-1T2/LY

41

Hình 2.12.

Sơ đ cơng nghệ chống giữ l chợ bằng giá khung i động
2.2.3.3.4. Đối với l chợ chống bằng giàn tự hành

42

Hình 2.13 Sơ đ cơng nghệ cơ giới hóa đ ng bộ
Hình 2.14.
Hình 2.15.
Hình 2.16.

Khối lượng đào đào l vận tải một đường xe trong sân ga
mức

46
52

Khối lượng đào a tránh t u tr người số 1 mức -140 thực tế
khi thi công m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ của Công ty

54

Khối lượng đào a chân trục số 2 mức -140 thực tế khi thi
công m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ của Cơng ty

55

Hình 3.2. : Xác định kích thước ruộng mỏ bằng đ thị

60

Hình 3.2 Giải phương trình (2.27) và (2.28) bằng đ thị

61

Sơ đ khối lượng đào các đường l sân ga mức -140 theo
thiết kế

61

Hình 3.4. Sơ đ khối lượng đào các đường l sân ga mức -140 hồn

62

Hình 3.3.


6

thiện
Sơ đ khai thông phương án m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
Hình 3.5. của cơng ty than thống nhất từ mức -35 đến mức -350 theo
phương án hoàn thiện

70


1

MỞ ĐẦU
. ính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, khai trường khai thác than lộ thiên ngày càng khó khăn về
iện sản xuất, sản lượng khai thác than lộ thiên trong tương lai sẽ giảm đáng
kể .Để đáp ứng nhu c u về năng lượng của nền kinh tế quốc ân và hoàn
thành kế hoạch đặt ra tất yếu phải tăng năng suất khai thác

các mỏ than h m

l .Việc tăng sản lượng c ng có ngh a là m rộng sản xuất và tập trung khai
thác ph n trữ lượng nằm ưới sâu của các mỏ.
Khi khác thác than h m l , có rất nhiều khâu c n giải quyết như m vỉa,
chuẩn bị, lựa ch n hệ thống và cơng nghệ khai thác, thốt nước, vận tải, cung
cấp điện. Một trong những yếu tố ảnh hư ng đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ
thuật, trực tiếp quyết định năng suất và tuổi th của mỏ là phương án m vỉa
và chuẩn bị ruộng mỏ. Phương án m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ phải đảm bảo
về mặt kỹ thuật và tuân theo quy phạm an toàn ,đ ng thời phải tối ưu về
phương iện kinh tế.
Hiện tại, Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam đã phê
uyệt ự án về việc đ u tư nâng công suất khai thác h m l xuống sâu khu Lộ

Trí- Cơng ty than Thống Nhất lên 1,5 triệu tấn năm. Đ ng thời xây ựng
phương án khai thông cho ph n trữ lượng ưới mức -35 khu Lộ Trí - Cơng ty
than Thống Nhất.
Việc phân tích, đánh giá và hoàn thiện phương án m vỉa và chuẩn bị
cho khu Lộ Trí – mỏ than Thống Nhất từ mức -35 đến -350 nhằm năng cao
hiệu quả khai thác là rất c n thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Phân tích đánh giá chính xác, đ y đủ các ưu điểm, nhược điểm của
phương án m vỉa và chuẩn bị cho ph n trữ lượng ưới mức -35 khu Lộ trí –
Cơng ty than Thống Nhất.
- Đề xuất các biện pháp hoàn thiện cho phương án.


2

. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các mỏ than h m l v ng Cẩm phả –
Quảng Ninh đã và đang áp ụng phương pháp m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
- Phạm vi nghiên cứu: Phương pháp m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ công
ty than Thống Nhất.
4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
- Đặc điểm và điều kiện địa chất mỏ than Thống Nhất.
- Phân tích, đánh giá các đặc điểm, ưu, nhược điểm của phương án m vỉa
và chuẩn bị cho khu Lộ trí – Cơng ty than Thống Nhất từ mức -35 đến -350.
- Nghiên cứu, đề xuất các biện pháp hoàn thiện phương án.
. hương pháp nghiên cứu
-

hương pháp thu thập tài liệu: Các cơng trình đã nghiên cứu về

phương pháp m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ.
- hương pháp đánh giá tổng hợp hiện trạng khai thác: Nghiên cứu
đánh giá hiện trạng phương pháp m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ.
- hương pháp giải tích xây ựng và giải hàm mục tiêu về hiệu quả
kinh tế của phương pháp m vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ đang áp ụng.
- hương pháp chu ên gia: Tham khảo các

kiến của các chuyên gia

chuyên ngành khai thác mỏ.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
-Ý

hĩa khoa học của đề tài:

- óp ph n đánh giá, xác định các ưu, nhược điểm của phương án m vỉa
và chuẩn bị cho khu Lộ trí – Cơng ty than Thống Nhất từ mức -35 đến -350.
-

óp ph n đề xuất các biện pháp để hạn chế các nhược điểm, hoàn

thiện phương án.
-Ý

hĩa thực ti

của đề tài: Kết quả nghiên cứu có thể vận ụng cho

một số mỏ H m l đã và đang sử ụng phương pháp m vỉa và chuẩn bị
ruộng mỏ trong các điều kiện tương tự như công ty than Thống Nhất.

3

7. Cấu trúc của đề tài
Nội ung Luận văn g m: ph n m đ u, 3 chương, kết luận.
Trong thời gian thực hiện luận văn, tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ của Ban
giam hiệu Trường Đại h c Mỏ - Địa chất, Ph ng Đại h c và Sau đại h c, Khoa
Mỏ, Bộ môn Khai thác H m L , Viện khoa h c công nghệ mỏ và tập thể cán bộ
nhân viên ph ng Kỹ thuật, ph ng Dự án Công ty TNHH MTV than Thống
Nhất. Đặc biệt tác giả chân tr ng cảm ơn sự giúp đỡ, hướng ẫn tận tình của
-

Đ Mạnh hong để tác giả hoàn thành luận văn này.


4

C

N

ĐI U I N Đ A C

C N

AN

N N

. . Điều kiện địa chất mỏ
1.1.1. Vị trí địa lí và điều kiện kinh tế - xã hội
Khu vực áp ụng thử nghiệm giá khung thuộc khống sàng than Lộ Trí
o Công ty than Thống Nhất quản l và khai thác nằm

phía B c thị xã Cẩm

Phả, tỉnh Quảng Ninh. Khu vực áp ụng thử nghiệm nằm trong giới hạn có
t a độ địa l :
X = 25.000  25.600
Y = 427.100  427.900
Ranh giới khu vực áp ụng được giới hạn b i:
- Phía Đơng giáp mỏ than Đèo Nai.
- Phía Tây giáp khống sàng than Khe Sim.
- Phía Nam giáp thị xã Cẩm Phả.
- Phía B c giáp khống sàng than Khe Chàm.
* Địa hình khu mỏ
Địa hình khu mỏ mang nhiều đặc điểm v ng núi ven biển, độ cao các
đỉnh núi trung bình 200  300 m, đỉnh cao nhất là đỉnh Cao Sơn có độ cao
439,6 m. Các ãy núi có phương k o ài song song theo hướng á v tuyến từ
Khe Sim đến Đông Quảng Lợi. Địa hình trên mặt h u như đã bị khai thác và
đổ thải… làm thảm thực vật rừng khơng c n, sườn núi khá ốc, ễ bị sói l
trong m a mưa.
Đặc điểm địa hình trên mặt khu mỏ là các moong t ng khai thác, nên
nước mặt khơng t n tại lâu, chảy ra phía Nam và Đông Nam. Ngu n nước
mặt đáng kể nhất là suối Hào B c và h Ba Ra

phía B c khu mỏ.

* Khí hậu khu mỏ

Khí hậu khu vực mang tính chất khí hậu rừng núi ven biển, chia làm hai
m a rõ rệt: m a mưa ẩm ướt k o ài từ tháng 5 đến tháng 9 (tháng 7 và tháng 8


5

thường có gió và bão) m a khơ từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình hàng năm 28  300C, cao nhất 370C, lạnh nhất 5  80C.
* Đặc điểm kinh tế, dân cư
Khu mỏ có mạng lưới giao thơng thuỷ bộ thuận lợi: đường bộ có đường
18A, 18B nối v ng mỏ với các v ng kinh tế khác. Đường thuỷ có cảng lớn như
Cửa Ông và các cảng nhỏ: Cẩm Phả, Km6, Mông Dương, v.v… thuận tiện
cho việc xuất khẩu than và chuyên ch nội địa, trao đổi hàng hoá thuận lợi.
* Q trình thăm dị và khai thác khu mỏ.
Khu Lộ Trí được đẩy mạnh cơng tác thăm
thăm

từ những năm 1960. Công tác

tỷ mỉ được tiến hành từ năm 1970 đến năm 1977, báo cáo thăm

tỷ

mỉ được Hội đ ng x t uyệt khoáng sản nhà nước phê uyệt năm 1980.
Trong quá trình khai thác l bằng mức +13, +18 và +54 đã phát hiện một số
khu vực cấu trúc địa chất có biến động, mỏ than Thống Nhất đã tiến hành
thăm

phục vụ khai thác và đã có các báo cáo:

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất công trường +110 Lộ Trí mỏ than
Thống Nhất (trữ lượng tính đến ngày 30 3 1996) o Xí nghiệp thăm

khảo

sát than 4 lập đã được Công ty than Cẩm phả phê uyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khu VA - mỏ Thống Nhất, trữ lượng
tính đến ngày 30 6 1997 o đồn địa chất 913 lập đã được Cơng ty than Cẩm
phả phê uyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tinh lại trữ lượng khu Đông và
Nam Lộ Trí mỏ Thống Nhất (trữ lư ng tính đến 31-12-1997)
- Báo cáo thăm

tỉ mỷ khu Đơng Lộ trí lập năm 1980 đã được Tổng cục

địa chất phê uyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lượng khu Lộ trí mỏ
than Thống nhất, trữ lượng tính đến ngày 30-3-12004 đã được Tổng

iám


6

đốc Tổng cơng ty than Việt Nam(nay là Tập đồn Cơng nghiệp Than –
Khống sản Việt Nam) phê uyệt quyết định số 579 QĐ-TM, ngày 18 3 2005.
1.1.2. Đặc điểm địa chất
1.1.2.1. Đặc điểm địa tầng
Địa t ng khu mỏ Lộ Trí bao g m tr m tích Triats thống thượng bậc Nori
- rêti, hệ t ng H n ai (T3n-r hg). Hệ t ng này phủ bất chỉnh hợp trên đá vơi có

tuổi cácbon muộn, Pecmi sớm (C3-P1) và tr m tích đệ tứ phủ trên nó.
Tr m tích (T3n-r hg) phân bố trên tồn bộ iện tích khu mỏ, trong các giai
đoạn thăm

đã phát hiện được toàn bộ cột địa t ng này g m 3 phụ hệ t ng:

- Phụ hệ t ng ưới: Phụ hệ t ng lộ ra

phía Nam khu Lộ Trí - Thống

Nhất với chiều ày khoảng 300 m, thành ph n cơ bản là cuội kết xen kẽ một
số lớp mỏng cát kết, bột kết, s t kết, và một số lớp than mỏng khơng có giá
trị cơng nghiệp.
- Phụ hệ t ng giữa: Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm đến thăm
tỉ mỉ đều chứng minh cột địa t ng có chiều ày từ 700  1000 m bao g m
các loại đá chủ yếu như: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, s t kết và các vỉa
than. Nằm trong cột địa t ng này có mặt 4 vỉa và ch m vỉa: vỉa mỏng, ch m
vỉa ày, vỉa trung gian, ch m vỉa

, trong đó đạt giá trị cơng nghiệp có

ch m vỉa ày và vỉa .
Quy luật tr m tích của các vỉa than khá phức tạp, chiều ày địa t ng
chứa than tăng

n từ Nam đến B c, từ Tây sang Đông. Nhưng hệ số chứa

than tập trung chủ yếu

ph n trung tâm (nếp lõm Lộ Trí). Càng lên phía

B c địa t ng chứa than ày lên nhưng chiều ày các vỉa than bị vát mỏng.
1.1.2.2. Đặc điểm kiến tạo
Khu Lộ trí được giới hạn b i các đứt gẫy AA(phía b c), đứt gẫy  (phía
đơng), đứt gẫy M1 (phía tây nam), đứt gẫy Mt (phía nam). Khu Lộ trí g m hai
khu lớn đó là khu Đơng Lộ trí và khu Tây Lộ trí, ranh giới giữa hai khu là t a


7

độ y = 426.000. Trong giới hạn khu Đông Lộ trí chia ra ba phân khu nhỏ là
phân khu Đơng nam, phân khu va và phân khu B c.

iới hạn giữa phân khu

Đông nam và phân khu va là đứt gẫy L-L; giới hạn phân khu va và phân khu
b c là đứt gẫy C-C. Về cấu trúc địa t ng khu mỏ có những đặc điểm chính
như sau :
hu Đơng Lộ trí: Là một ph n của nếp lõm C c 6 - Lộ trí - Khe sim k o

*

ài theo phương á v tuyến. Trong phạm vi khu Đơng Lộ trí đã phát hiện các
uốn nếp và các đứt gẫy sau :
- Uố

ếp :

+ Nếp lõm Đông Lộ trí : đây là nếp lõm khơng kh p kín k o ài theo
hướng đơng - tây và chìm

nếp bậc

n về phía đơng với góc c m ưới 10 0, thuộc uốn

và chứa tất cả các vỉa than có mặt trong khu mỏ.

+ Nếp l i 184: Trục nếp l i k o ài theo hướng đông đến đông b c, mặt
trục nghiêng về phía b c. Thế nằm của các vỉa than cánh b c ốc 28 0 đến 400
có chỗ lên đến 600, cánh nam từ 350 đến 450 có chỗ lên đến 600. Trên hai cánh
chứa tất cả các vỉa than có mặt trong cột địa t ng.
+ Nếp lõm 238: Trục nếp lõm kh o ài theo hướng đông đến đông b c.
+ Nếp lõm tây : Chạy

c phía tây của đứt gẫy  k o ài theo hướng từ

tây đến b c với chiều ài khoảng 1000m, rộng khoảng 100m. Nếp lõm  chứa
các vỉa than từ vỉa

y đến vỉa

. Mặt trục nghiêng về phía đơng.

óc c m

của các vỉa than thuộc cánh đơng ốc từ 400 đến 600 có chỗ lên đến 800, cánh
tây ốc 300 đến 540.
+ Nếp lõm đông : Nằm về phía đơng của nếp lõm tây  và đứt gẫy .
Cánh đông ốc từ 280 đến 350, cánh tây chưa xác định o khơng có cơng trình
thăm

khống chế. Trong phạm vi nếp lõm đã xác định được vỉa

phân vỉa của vỉa .
- Đứt ẫ : Trong khu thăm

g m có 5 đứt gẫy.

y và hai


8

+ Đứt gẫy thuận : Nằm giữa hai tuyến thăm

V và V

k o ài từ

b c đến nam được phát hiện trong q trình khai thác. Mặt trượt căm đơng, cự
ly ịch chuyển theo mặt trượt từ 70m đến 100m, cự ly ịch chuyển theo địa
t ng 60m đến 80m. Bề rộng đới hủy hoại khoảng 14m.
+ Đứt gẫy nghịch 1: K o ài theo hướng từ tây đến b c, mặt trượt c m
tây góc c m từ 800 đến 850. Cự ly ịch chuyển theo địa t ng khoảng 22m,
theo mặt trượt khoảng 25m. Bề rộng đới hủy hoại khoảng 6m tr lên.
+ Đứt gẫy nghịch C: Nằm

trung tâm khu đơng Lộ trí chạy theo hướng từ

đơng đến b c, mặt trượt c m đông nam. Cự ly ịch chuyển theo địa t ng
khoảng 90m, bề rộng đới hủy hoại khoảng từ 7m đến 10m.

+ Đứt gẫy nghịch L-L: Chạy theo hướng từ tây đến b c sau đó chuyển
sang hướng tây. Mặt trượt c m đơng b c với góc c m từ 650 đến 700, càng về
phía đơng nam góc c m càng tăng lên. Đới hủy hoại rộng từ 5m đến 7m.
+ Đứt gẫy thuận M: Nằm về phí nam khu mỏ chạy theo phương từ tây đến
b c. Mặt trượt c m b c với góc c n từ 700 đến 800, cự ly ịch chuyển theo mặt
trượt khoảng 100m, theo địa t ng khoảng 80m. Đới hủy hoại khoảng 70m.
*

hu tâ Lộ trí: Đặc điểm kiến tạo khu tây g m có 4 đứt gẫy.
- Đứt gẫy Mt

phía nam-tây nam, đứt gẫy P-P chia khu tây thành 2 ph n

nam và b c, đứt gẫy C - C là đứt gẫy phân khối giữa khu đơng và tây Lộ trí,
có thể chia khu tây Lộ trí thành các khối địa chất như sau: Khối tây nam và
khối tây b c.
- Đứt gẫy thuận P-P: Được phát hiện và đặt tên trong giai đoạn thăm
bổ sung khu tây Lộ trí. Đứt gẫy chạy theo hướng từ tây b c đến đông nam.
Mặt trượt của đứt gẫy nghiêng về phía tây nam với góc ốc mặt trượt thay đổi
650 đến 750, đứt gẫy có đới hủy hoại rộng từ 5m đến 10m.
- Đứt gẫy Mt thuận: Được xác định trong báo cáo thăm

tỉ mỷ khu đơng

Lộ trí. đứt gẫy chạy theo hướng tây b c đến đơng nam, mặt trượt c m về phía
đơng b c với góc ốc thay đổi từ 700+ đến 800.


9

- Đứt gẫy thuận M1: Được xác định trong báo cáo thăm

tỉ mỷ khu đơng

Lộ trí (1980). Đứt gẫy chạy theo hướng tây nam đến đông b c, mặt trượt c m
về tây b c với góc ốc biến đổi từ 500 đến 600. Đứt gẫy này chưa được nghiên
cứu kỹ, nhưng thực tế các cơng trình khoan tại tuyến như lỗ khoan 2603 cho
địa t ng khác lạ so với các lỗ khoan

tuyến

và các lỗ khoan

2 tuyến này

không thể đ ng anh được với nhau.
1.1.3. Cấu tạo các vỉa than.
Nằm trong địa t ng này có mặt 4 vỉa và ch m vỉa : Vỉa mỏng, ch m vỉa
y, vỉa trung gian, ch m vỉa . Trong đó đạt giá trị cơng nghiệp có ch m vỉa
y và vỉa .
Quy luật tr m tích của các vỉa than khá phức tạp. Chiều
than tăng
yếu

n từ nam đến b c, từ tây sang đông. Hệ số chứa than tập trung chủ

ph n trung tâm. Càng lên phía b c địa t ng chứa than

chiều

y địa t ng chứa
y lên nhưng

y các vỉa than bị vát mỏng.

1.1.4. Phẩm chất than.
1.1.4.1. Tính chất cơ lý và thạch học của than.
- Độ ẩm phân tích (Wpt) : Độ ẩm phân tích nhỏ nhất, chủ yếu nhỏ hơn 5%,
trung bình 2,5 - 3%.
- Độ tro khơ (AK) nhìn chung các vỉa than đều có độ tro thấp, thay đổi từ
1,55%  37,25%, trung bình đạt 10%.
- Nhiệt độ cháy (Qch) : Nhiệt lượng khối cháy riêng than trong các phân vỉa
than

đây rất cao, trung bình >8500 Kcal/Kg.

- Chất bốc cháy (Vch) : Chất bốc khối cháy của các phân vỉa than thường
thấp, chúng ao động chủ yếu trong khoảng từ 4%  7%.
- Tỷ tr ng ( ) : Qua các số liệu phân tích cho thấy tỷ tr ng than

các phân

vỉa thường ao động từ 1,28  1,70 Kg/dm3, trung bình 1,40  1,45 Kg/dm3.


10

- Lưu huỳnh chung (Sch) : hàm lượng lưu huỳnh trong các vỉa than thường
thấp, được xếp vào loại than chứa ít lưu huỳnh. Theo báo cáo S TB = 0,67%,
thay đổi 0,44  1,03%.

- Hàm lượng phốt pho : <0,05% o vậy hàm lượng phốt pho h u như không
c n quan tâm.
- Thành ph n thạch h c than : Từ các kết quả phân tích trong báo cáo
chuyên đề o đoàn địa chất 913 cho thấy các vỉa than

đây có các thành ph n

chủ yếu sau: Vitrinit chiếm 95  98%, Fuzinit chiến 2  4%, các h m lượng
như erinit, cutinit thường rất ít gặp và h u như bị Vitrinit hóa.
1.1.4.2. Thành phần hố học của than
H u hết các ch m vỉa trong giai đoạn tham

tỷ mỷ đều có mẫu phân tích,

nhưng số lượng mẫu chưa nhiều. Kết quả tổng quát như sau:
Bảng 1.1 Thành phần hoá học của than
- Các bon (C): + Ck từ

75,41  84,77%

+ Cch từ 91,10  93,46%
- Hyđrô (H)
- Nitơ (N)
- Ôxy (O2)

2,69

 4,07%

+ Hch từ 3,28

 4,26%

+ Nk từ

0,83

 1,36%

+ Nch từ 0,93

 1,65%

+ Ok từ

0,33

 2,52%

+ Och từ 0,35

 2,99%

+ Hk từ

Bảng 1.2. Thành ph n hóa h c của tro than:
SiO2 từ

15,36 

67,22%

Al2O3 từ

7,46



24,53%

Fe2O3 từ

3,75



72,03%

CaO từ

0,16



1,95%

MgO từ

0,11



1,88%


11

1.1.5. Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình
1.1.5.1. Địa chất thuỷ văn
Nước mặt: Đặc điểm nước mặt chỉ có các
hiện vào m a mưa

ng chảy tạm thời xuất

các rãnh, suối cạn và l ng moong khai thác lộ thiên

của mỏ Đèo Nai. Đây c ng là ngu n cung cấp nước hàng năm cho t ng
chứa nước nằm

vách vỉa ày, nhưng không ảnh hư ng lớn đến khu vực

khai thác.
Nước dưới đất:
- Đặc điểm chứa nước của địa t ng chứa than: Đá có khả năng chứa
nước: cát kết, cuội kết, sạn kết, bột kết, s t kết là loại đá cách nước. Khả năng
chứa nước của các loại đá trên phụ thuộc vào mức độ nứt nẻ của chúng.
Cuội kết có hệ số nứt nẻ 8,88%
Sạn kết có hệ số nứt nẻ 8,71%
Cát kết có hệ số nứt nẻ 7 đến 11%.
Nham thạch chứa nước có iện phân bố rộng trung bình khu mỏ Lộ Trí.

Đá chứa nước chiếm 63,9% riêng mức 0 tr lên đá chứa nước có tỷ lệ là
56,29%.
Ngu n cung cấp chủ yếu cho nước ng m là nước mưa.
Nước ng m có hướng vận động theo phương từ b c đến nam.
Mực nước thuỷ t nh thấp nhất cách mặt địa hình khoảng 30m, sâu nhất
khoảng 60m.
Hệ số thẩm thấu K = 0,0052 đến 0,0902 m ngđ trung bình K = 0,0592
m/ngđ. Thuộc loại đất đá có hệ số thẩm thấu cao.
T ng chứa nước ưới than (T3nhg1): Không lộ trên mặt mà chỉ lộ ra
phía đơng nam và tây nam ngoài phạm vi khu mỏ.
Đá chứa nước chiếm 90,5% trong đó sạn kết 57,6%, cát kết 30%.


12

Đây là t ng phong phú nước, thuộc loại nước có áp.
Ngu n cung cấp là nước của t ng chứa than (T3nhg2) và nước mưa.
Hướng vận động của nước ng m theo phương từ b c đến nam.
Lưu lượng nước qua một số lỗ khoan Q = 0,82 đến 10,55 l s.
Hệ số thẩm thấu K = 0,24 m ngđ đến 5,65 m ngđ, Ktb = 1,55 m ngđ.
Nước trong t ng đá vôi (C3P1tb): Địa t ng C3P1 phân bố

phía nam khu

mỏ và quan hệ với t ng chứa nước ưới than và nước biển.
Lưu lượng Q = 1,17 đến 2,3 l s. Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m ngđ
Khả năng chứa nước của các đứt gẫy:
- Đứt gẫy : Do ảnh hư ng của đứt gẫy  nên mức độ nứt nẻ của đá tăng.
Bột kết: Hệ số nứt nẻ K = 10 đến 13%
Cát kết: Hệ số nứt nẻ K = 10 đến 11%

Sạn kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,8%
Các đường l đi qua đứt gẫy  có lưu lượng Q = 6 đến 8 l s bản thân đứt
gẫy  là đới chứa nước nhỏ.
- Đứt gẫy C và L: Bột kết: Hệ số nứt nẻ K = 10%
Cát kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,4%
Sạn kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,8%
Hệ số thẩm thấu tại l khai thác mức +13m đến +54m, K = 4,29.10-2 đến
6,29.10-2 m ngđ.
- Đứt gẫy M:
Không c t qua các vỉa than nhưng có đới huỷ hoại lớn và c t qua t ng C3P1.
Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m ngđ
Có quan hệ chặt chẽ với nước biển.
- Đứt gẫy A:
Nằm phía b c khu mỏ, ranh giới giữa Lộ Trí và khống sàng lớn Khe Chàm.
Đứt gẫy A c t qua các lớp hạt đá thô bị nh t đ y s t nên hệ số thẩm thấu
như mức độ chứa nước bị hạn chế.


13

Hệ số thẩm thấu K = 3,96.10-3 đến 4,70.10-3 m ngđ
Ktb = 4,38.10-3 m ngđ.
- Quan hệ giữa các t ng chứa nước: Quan hệ này chủ yếu xẩy ra giữa hai
t ng T3nhg1 và T3nhg2 như sau:
Nước t ng T3nhg2 được nước mưa bổ xung và cung cấp cho t ng T3nhg1,
ngược lại nếu khai thác than đến mức +0 thì khả năng cung cấp nước biển của
t ng T3nhg1 cho t ng T3nhg2 có thể xẩy ra.
1.1.5.2. Đặc điểm địa chất cơng trình
Cuội kết, sạn kết: là loại đá chiếm tỷ lệ tương đối lớn tại khu mỏ, có
chiều ày từ vài m t đến vài chục m t, các lớp nằm xen kẽ trong cột địa t ng

hạt thơ có chiều ày lớn phủ trên vách của ch m vỉa ày Công ty than Thống
Nhất đang khai thác h m l . Thành ph n của đá g m chủ yếu các mảnh vụn
thạch anh có độ mài m n.
Đá vách trực tiếp của vỉa thường là lớp bột kết tương đối mềm, chiều
ày từ 3  7 m, trung bình 5 m, thuộc loại ổn định trung bình. Vách cơ bản là
lớp cát kết có màu xám tro, xám tr ng, độ hạt từ thô đến mịn, cấu tạo khối
hoặc phân lớp ày, bị nứt nẻ mạnh, chiều ày thay đổi từ 5 đến 10 m. Đá trụ
sát vỉa thường là lớp bột kết có độ bền vững trung bình, chiều ày 1  2,5 m.
Điều kiện đá vách - trụ vỉa thuận lợi cho chống giữ và điều khiển áp lực mỏ.
Tính chất cơ l của các loại nham thạch thể hiện trong bảng 1-1.
Bảng 1-3:Tính chất cơ lý của các loại nham thạch
TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

1

Lực kháng n n

2

Lực kháng k o

3

óc nội ma sát

Nham thạch

Cát kết

Bột kết

KG/cm2

1400

330

KG/cm2

126,7

55

Độ

30

26

4

Tr ng lượng thể tích

g/cm3

2,64

2,60

5

Tỷ tr ng

g/cm3

2,70

2,66


14

1.1.6. Đặc điểm khí mỏ
Qua kết quả nghiên cứu khí mỏ trong giai đoạn thăm

tỷ mỉ khu Lộ

Trí đã chỉ ra như sau:
Đới khí phong hố: xuất hiện từ mặt địa hình tới vách vỉa ày.
Đới Mêtan: xuất hiện chủ yếu từ vách vỉa ày tr xuống.
Theo quyết định số 942 QĐ-BCN ngày 22 3 2007 của Bộ trư ng Bộ Cơng
Nghiệp V v: “Xếp loại mỏ theo khí Mêtan”, vỉa 6 khu Lộ Trí được xếp vào mỏ
loại theo cấp khí nổ Mêtan. Tuy nhiên, trong q trình khai thác c n thực hiện
chế độ đo khí thường xuyên, để có cảnh báo và ph ng cháy ngoại sinh.
1.1.7. Chất lượng than
Than khu Lộ Trí thuộc loại Antraxit, biến chất cao, than màu đen, ánh
kim, vết vỡ ạng vỏ s hoặc ạng m t, trong vỉa chủ yếu là than cứng, đơi chỗ

có xen kẹp các lớp than cám. Chất lượng than tốt, độ kiên cố f = 1  2.
1.1.8. Trữ lượng mỏ:
* Trữ lượng địa chất từ mức -35-:- -350 tính đến ngày 30 8 2008 là:
57 174 675 tấn trong đó:
- Ph n trữ lượng chưa huy động vào khai thác: 8 397 675
- Trữ lượng địa chất huy động:
- Tổn thất trữ lượng:
- Trữ lượng công nghiệp:

48 777 000
13 973 000
34 804 000

* Khu Đông Lộ Trí:
Có giới hạn như sau: Phía B c là đứt gẫy A-A
Phía Đơng là đứt gẫy 
Phía Nam là đứt gẫy Mt
Phía Tây có toạ độ Y = 426.600.
Khu Đơng Lộ Trí lại chia làm ba phân khu nhỏ cụ thể như sau:
Phân Khu Đơng Nam: chiều sâu tính trữ lượng từ -35 đến -350.


15

Phía b c theo mức --120; phía nam đường lộ trụ vỉa; phía tây ranh giới
giữa hai khu Đơng và Tây; phía đơng là đứt gẫy .
Phân khu b c: Phía b c là đứt gẫy lớn AA
Phía đơng là đứt gẫy ; Phía nam là đứt gẫy C; Phía tây ranh giới giữa hai
khu Đông và Tây; chiều sâu trữ lượng tính từ mức -35 đến -350.
Phân Khu Va: Chiều sâu tính trữ lượng tính từ mức -35 đến -350.

Phía b c giáp đứt gẫy C- C; phía nam giáp đứt gẫy L-L; phía tây theo ranh
giới thăm

; phía đơng là đứt gẫy .

*Khu Tây Lộ Trí: Chiều sâu tính trữ lượng từ mức -35 đến -350
Phía b c: là đứt gẫy A-A
Phía nam: lộ trụ ch m vỉa
Phía tây: toạ độ Y = 425.900 (g n tuyến thăm
Phía đông: toạ độ Y = 426.600 (g n tuyến thăm
1.2. Nhận

)
V)

t đánh giá.

- Khu Lộ Trí- Cơng ty than Thống Nhất đã trải qua nhiều giai đoạn
thăm

. Mỏ có cấu tạo địa chất rất phức tạp. Các vỉa than g m nhiều ch m

vỉa, trong các ch m vỉa lại phân thành các phân vỉa. Khối lượng công tác
thăm

đã thực hiện như sau:
Trong giai đoạn thăm

tỷ mỉ từ năm 1970 đến 1980 đã thực hiện:

- 45 lỗ khoan với khối lượng 19.209m.
- 80 hào thăm

với khối lượng 3.833m.

- 5 lỗ khoan địa chất thuỷ văn và hàng trăm m t khoan tay để xác định
lộ vỉa than.
- Khu Lộ Trí chia làm nhiều khối địa chất có cấu trúc, số lượng vỉa,
chiều

y địa t ng chứa than và mức độ biến thiên vỉa khác nhau. Từ phía


16

Nam đứt gẫy C-C đến lộ vỉa, đây là khối có trữ lượng lớn đã và đang khai
thác có số lượng phân vỉa và chiều

y biến thiên mạnh và cực kỳ phức tạp.

Đứt gẫy L-L là đứt gẫy nghịch c t qua làm cho các lỗ khoan b t được có
chiều

y tăng lên đột ngột o sự lặp lại của vỉa và địa t ng chứa vỉa. Mặt

khác các tuyến thăm

cách nhau từ 250m đến 300m, các lỗ khoan cách nhau

từ 150m đến 300m. Để nâng cấp trữ lượng c n phải xác định tương đối vị trí

tách vỉa, chiều
thăm

y các phân vỉa và tính chất của đứt gẫy L-L, c n phải khoan

bổ sung.
- Khu Trung tâm, đây là khu có trữ lượng lớn đã và đang khai thác.

Khu có trữ lượng phân vỉa lớn và chiều

y biến thiên mạnh và cực kỳ phức

tạp theo phương từ Tây sang đông và từ nam lên b c. Đứt gẫy L-L là đứt gẫy
nghịch c t qua làm cho các lỗ khoan có chiều

y tăng lên đột ngột. Hiện tại

các vỉa được nối tại cánh nâng của đứt gẫy L-L vẽ theo l thuyết và nội suy,
cho nên iện tích chứa vỉa c n phải được xác định chính xác hơn. Như vậy
cấu trúc khu Trung tâm có sự thay đổi, để nâng cấp trữ lượng c n phải xác
định tương đối vị trí tách vỉa, chiều
L-L, c n phải khoan thăm

y các phân vỉa và tính chất của đứt gẫy

bổ sung.

- Việc nghiên cứu khí mỏ tại khu Lộ Trí mới

mức sơ bộ, không đại iện

và đủ độ tin cậy. Tại khu Đơng Lộ Trí chưa có tài liệu nghiên cứu ưới sâu, các
tài liệu chỉ được nghiên cứu trong các l khai thác từ mức +18 đến +80. Hiện tại
và tương lai mỏ sẽ được khai thác xuống sâu, để tránh những hiểm hoạ o khí
ngạt và khí cháy nổ, c n phải đ u tư nghiên cứu để có đủ ữ liệu kết luận quy
luật phân bố của khí mỏ, từ đó có biện pháp ph ng ngừa hữu hiệu.
- Một l n nữa khẳng định điều kiện địa chất

khu Lộ Trí là rất phức

tạp. Vì vậy, để đảm bảo trữ lượng khai thác lâu ài và tránh rủi ro trong công
tác đ u tư và khai thác c n sớm tiến hành công tác thăm

bổ sung

những


17

iện huy động vào khai thác nhất là phạm vi áp ụng C H . Dự kiến khối
lượng thăm

bổ sung

các iện tích này là: 19200m khoan. Vị trí, chiều sâu

và khối lượng các cơng trình khoan thăm
án thăm

riêng.

sẽ được chuẩn xác bằng phương