Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng than hầm lò

Đề tài Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng than hầm lò thuộc công trình nghiên cứu khoa học câp nhà nước Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu, lựa chọn, xây dựng được các giải pháp kỹ thuật, công nghệ phù hợp khi khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trong điều kiện khoáng sàng than Việt Nam nhằm sớm huy động tài nguyên than hầm lò, nâng cao an toàn sản xuất, giảm tổn thất, lãng phí tài nguyên . Nội dung nghiên cứu của đề tài: - Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng ph-ơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên ở nước ngoài. - Khảo sát, đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên

Trang 1

-*** -

Đề tài độc lập cấp Nhà nước

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề Tài

Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng

Trang 2

-*** -

Đề tài độc lập cấp Nhà nước

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề Tài Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng

Trang 3

Những người Tham gia thực hiện đề tài

cơ quan công tác

Chức danh trong đề tài

1 Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ Viện trưởng

Viện KHCN Mỏ Chủ nhiệm đề tài

2 Phùng Mạnh Đắc PGS.TS

Phó TGĐ Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản

Việt Nam

Tham gia thực hiện

3 Vũ Thành Lâm Kỹ sư

Phó TGĐ Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản

Viện KHCN Mỏ Tham gia thực hiện

6 Nhữ Việt Tuấn Kỹ sư GĐ TT an toàn mỏ

7 Đào Hồng Quảng Tiến sỹ TP Hầm lò

8 Nguyễn Đình Thống Thạc sỹ TP Máy & TB mỏ

13 Lê Đức Nguyên Tiến sỹ Nghiên cứu viên

14 Nguyễn Văn Chi Tiến sỹ Phó TP Quản lý Khoa

học Viện KHCN Mỏ Tham gia thực hiện

15 Đỗ Văn Hoàng Thạc sỹ Phó TP Tư vấn đầu tư

16 Trần Tuấn Ngạn Thạc sỹ Phó TP Hầm lò

17 Lê Thanh Phương Thạc sỹ TP Thông tin Khoa học

18 Lê Văn Hậu Thạc sỹ Nghiên cứu viên

19 Đào Ngọc Hoàng Thạc sỹ Nghiên cứu viên

20 Phạm Văn Quân Thạc sỹ Nghiên cứu viên

21 Cao Quốc Việt Thạc sỹ Nghiên cứu viên

Trang 4

22 Phạm Đại Hải Kỹ sư TP Tổ chức cán bộ

23 Nguyễn Tam Sơn Kỹ sư TP Địa cơ mỏ

24 Nguyễn Văn Chung Kỹ sư Phó TP Địa cơ mỏ

25 Trần Minh Tiến Kỹ sư Nghiên cứu viên

26 Phùng Việt Bắc Kỹ sư Nghiên cứu viên

27 Đàm Huy Tài Kỹ sư Nghiên cứu viên

28 Thân Văn Duy Kỹ sư Nghiên cứu viên

29 Vũ Văn Hội Kỹ sư Nghiên cứu viên

30 Lê Quang Phục Kỹ sư Nghiên cứu viên

31 Giang Trung Lộc Kỹ sư Nghiên cứu viên

32 Phan Văn Việt Kỹ sư Nghiên cứu viên

33 Phạm Khánh Minh Kỹ sư Nghiên cứu viên

34 Nguyễn Đức Chung Kỹ sư Nghiên cứu viên

35 Nguyễn Ngọc Giang Kỹ sư Nghiên cứu viên

36 Dương Đức Hải Kỹ sư Nghiên cứu viên

37 Nguyễn Thanh Bình Kỹ sư Nghiên cứu viên

38 Lê Xuân Thu Kỹ sư Nghiên cứu viên

39 Đàm Công Khoa Kỹ sư Nghiên cứu viên

40 Ngô Văn Sỹ Kỹ sư Chuyên gia địa chất Tham gia thực hiện

41 Trần Văn Yết Kỹ sư Chuyên gia địa cơ mỏ Tham gia thực hiện

42 Vũ Văn Điền Kỹ sư Giám đốc

Công ty than Hạ Long Tham gia thực hiện

43 Vũ Anh Tuấn Kỹ sư Giám đốc Công ty

CP Than Núi Béo Tham gia thực hiện

44 Nguyễn Anh Tuấn Kỹ sư Giám đốc Công ty TNHH

MTV Than Khánh Hòa Tham gia thực hiện

45 Ngô Thế Phiệt Kỹ sư Giám đốc Công ty CP

Than Hà Lầm Tham gia thực hiện

Và một số chuyên gia khác

Trang 5

Mục lục

Mở đầu 7

Chương 1: hiện trạng khai thác và kế hoạch mở rộng biên giới khai trường của một số mỏ lộ thiên 9

1.1 Mỏ than Khánh Hoà 9

1.2 Mỏ than Khe Chàm II 10

1.3 Mỏ than Khe Chàm IV 12

1.4 Mỏ than Đèo Nai 15

1.5 Mỏ than Cọc Sáu 17

1.6 Mỏ than Núi Béo 19

1.7 Kết luận 22

Chương 2: Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - Lộ thiên 23

2.1 Cơ sở và trình tự đánh giá tổng hợp trữ lượng 23

2.2 Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực khoáng sàng nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên 24

2.3 Tổng hợp và đánh giá trữ lượng các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 34

2.4 Kết luận 41

Chương 3: Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên ở trong nước và ngoài nước 43

3.1 Các phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 44

3.2 Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trên thế giới 48

3.3 Tình hình áp dụng phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trong nước 58

3.4 Kết luận 60

Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng qua lại trong khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 61

4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng do nổ mìn lộ thiên đối với mỏ hầm lò khi áp dụng phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò lộ thiên 61

Trang 6

4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác hầm lò đối với sự ổn định của bờ

moong lộ thiên và bề mặt địa hình 73

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng do nước từ moong lộ thiên, địa hình đối với mỏ hầm lò 102

4.4 Kết luận 110

Chương 5: Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ trong khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 112

5.1 Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp khoan nổ mìn trên mỏ lộ thiên nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến các mỏ hầm lò 113

5.2 Nghiên cứu, đề xuất các sơ đồ khai thông mở vỉa hợp lý cho phần trữ lượng nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên có khả năng khai thác hầm lò 124

5.3 Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp nhằm giảm ảnh hưởng dịch động trong quá trình khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 127

5.4 Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm hạn chế ảnh hưởng do nước từ moong lộ thiên, địa hình đối với mỏ hầm lò 133

Chương 6: Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò đặc trưng trong sơ đồ khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 138

6.1 Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò Khe Chàm II-IV nằm dưới đáy moong lộ thiên trong sơ đồ khai thác hỗn hợp 138

6.2 Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò Khánh Hòa nằm rìa moong lộ thiên trong sơ đồ khai thác hỗn hợp 167

Kết luận và kiến nghị 184

Tài liệu tham khảo 186

Trang 7

Mở đầu

Kết quả đánh giá tổng hợp trữ lượng khoáng sàng than nằm trong vùng ảnh hưởng của khai thác lộ thiên cho thấy có 293.539,7 ngàn tấn có thể khai thác bằng phương pháp hầm lò, chiếm 55,5% tổng trữ lượng địa chất còn lại giao cho các mỏ Trong đó, trữ lượng các khu vực nằm tại bờ moong (rìa moong) chiếm 94.767,7 ngàn tấn và dưới đáy moong là 198.772,0 ngàn tấn Các khoáng sàng trên có điều kiện địa chất - kỹ thuật, hiện trạng khai thác và các mối quan hệ, ảnh hưởng do các hoạt động khai thác lộ thiên rất đa dạng và phức tạp

Theo quy hoạch phát triển ngành than, sản lượng khai thác than sẽ tăng nhanh từ 47,5 triệu tấn năm 2010 lên 64,7 triệu tấn năm 2015 (tương ứng tỷ lệ tăng trưởng trung bình 6,4%/năm), 74,6 triệu tấn năm 2020 (tăng 25,2% so với năm 2015) và đạt khoảng 82 triệu tấn năm 2025 Trong đó, sản lượng than khai thác hầm

lò tăng dần từ 20,4 triệu tấn hiện nay lên 40,6 triệu tấn năm 2015 (tăng trung bình 14,7%/năm giai đoạn 2010-2015), 55,9 triệu tấn năm 2020, đạt 65,5 triệu tấn năm

nhà nước: “Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp

hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng than hầm lò” Các thông tin

chính của đề tài bao gồm:

1 Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin, thuộc Tập

đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (VINACOMIN)

2 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Anh Tuấn

3 Các cơ quan và tập thể chuyên gia phối hợp thực hiện đề tài: Công ty than Hạ Long; Công ty than Khánh Hòa; Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

4 Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu, lựa chọn, xây dựng được các giải pháp kỹ thuật, công nghệ phù hợp khi khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trong điều kiện khoáng sàng than Việt Nam nhằm sớm huy động tài nguyên than hầm lò, nâng cao

an toàn sản xuất, giảm tổn thất, lãng phí tài nguyên

5 Nội dung nghiên cứu của đề tài:

- Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên ở nước ngoài

- Khảo sát, đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên

Trang 8

- Nghiên cứu ảnh hưởng qua lại khi áp dụng phương pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên

- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật, công nghệ trong khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên

- Khảo sát, thiết kế 01 mỏ nằm rìa moong lộ thiên và 01 mỏ nằm dưới đáy moong lộ thiên trong sơ đồ khai thác hỗn hợp

6 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận: Các yếu tố chính trong mối quan hệ, ảnh hưởng qua lại trong

khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên bao gồm: ranh giới vùng ảnh hưởng của khai thác lộ thiên đối với đến khai thác hầm lò; đặc điểm dịch chuyển, biến dạng, phá hủy của đất đá phía trên khi khai thác hầm lò; đặc điểm điều kiện thủy văn trong vùng ảnh hưởng khai thác; trình tự khai thác theo không gian và thời gian

Các kết quả đánh giá, xác định được mối quan hệ, ảnh hưởng qua lại theo các yếu tố trên sẽ là các thông số đầu vào quan trọng để tính toán, lựa chọn và xây dựng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ hợp lý về khai thông, chuẩn bị, công nghệ khai thác, các biện pháp kỹ thuật an toàn khi tiến hành khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên Các giải pháp này được xây dựng trên cơ sở hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của khai thác lộ thiên đối với khai thác hầm lò và ngược lại, huy động tối đa tài nguyên, tập trung sản xuất và phát triển tổng thể toàn mỏ

Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích, so sánh

và nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm tại điều kiện thực tế hiện trường và trong phòng thí nghiệm

Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng máy tính và các phần mềm chuyên dụng để tổng

hợp, phân tích, xử lý các số liệu; Sử dụng các thiết bị chuyên dụng khi nghiên cứu

đặc điểm dịch động, cơ lý đất đá tại hiện trường; Sử dụng mô hình vật liệu tương

đương trong phòng thí nghiệm để kiểm chứng các kết quả tính toán lý thuyết về dịch

động đất đá mỏ khi khai thác hầm lò phía dưới hoặc rìa moong lộ thiên

Kết quả nghiên cứu của đề tài được thể hiện trên khối lượng lớn các sản phẩm

và được thông tin trên các báo, tạp chí, Hội nghị khoa học chuyên ngành gồm Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Bộ Công thương); Hội nghị Khoa học kĩ thuật Mỏ quốc tế; Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ của Viện Khoa học Công nghệ Mỏ-Vinacomin với số lượng 11 bài báo tham luận Bên cạnh đó, trong quá trình thực hiện, đề tài đã hướng dẫn, đào tạo được 01 nghiên cứu sinh tiến sỹ, 02 thạc sỹ

Trang 9

Chương 1: hiện trạng khai thác và kế hoạch mở rộng biên

giới khai trường của một số mỏ lộ thiên

Căn cứ “Chiến lược phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2025” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 89/2008/QĐ-TTg ngày 07/7/2008, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam xây dựng kế hoạch đạt sản lượng tăng từ 47 triệu tấn hiện nay lên 64,7 triệu tấn vào năm 2015, 74,6 triệu tấn vào năm 2020 và đạt khoảng 82 triệu tấn vào năm

2025 Để đáp ứng nhu cầu trên cần thiết phải quy hoạch và từng bước đổi mới công nghệ khai thác, cải tạo mở rộng các mỏ hiện có theo hướng tập trung, công suất lớn trên cơ sở quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ được Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam phê duyệt tại quyết định số 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008 Đối với các mỏ lộ thiên cần phải phát triển mở rộng theo hướng nâng cao hệ số bóc giới hạn, nâng cao tối đa năng lực khai thác phù hợp với quy hoạch đổ thải, vận tải, thoát nước và bảo vệ môi trường

Đề tài tiến hành đánh giá hiện trạng khai thác và nghiên cứu xác định khả năng

mở rộng tối đa biên giới khai trường tại sáu mỏ lộ thiên trong quy hoạch khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên có trữ lượng và công suất khai thác lớn hiện nay gồm mỏ Khánh Hòa (Thái Nguyên), mỏ Khe Chàm II, Khe Chàm IV, Đèo Nai, Cọc Sáu (vùng Cẩm phả - Quảng Ninh)

1.1 Mỏ than Khánh Hoà

1.1.1 Hiện trạng khai thác

Mỏ Khánh Hòa hiện đang khai thác đồng thời cả 4 vỉa 13, 14, 15, và vỉa 16 bằng phương pháp lộ thiên tại hai moong khai thác là moong C và moong D sử dụng

hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng, đổ bãi thải ngoài Moong C khai thác các vỉa

13, 14 và vỉa 15 với đáy moong ở mức -145, moong D đang khai thác vỉa 15 và 16 với đáy moong ở mức -100 Để điều hoà sản lượng giữa các tháng trong năm mỏ luôn tạo ra đáy moong 2 cấp, trong đó moong C luôn thấp hơn moong D, hướng phát triển công trình mỏ từ Đông sang Tây Công tác khoan lỗ mìn sử dụng máy khoan KD-20 (dk = 200mm) và máy khoan Titon-500 (dk = 152mm) Nổ mìn làm tơi đất đá bằng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần, thuốc nổ sử dụng kết hợp loại chịu nước và loại không chịu nước, ít gây ô nhiễm môi trường Đất đá được xúc bốc từ gương tầng bằng máy xúc tay gầu EKG-4,6 và máy xúc thủy lực gầu ngược có dung tích gầu 4,6 ,5 m3, vận tải đất đá bằng ô tô tự đổ tải trọng 30 ữ 58 tấn loại Benlaz, CAT-769D và CAT-773E; vận tải than bằng ô tô tự đổ tải trọng 15 ữ 20 tấn; vận tải than tiêu thụ bằng hệ thống băng tải kết hợp ô tô

Mỏ Khánh Hòa hiện đang khai thác với sản lượng 600 nghìn tấn than nguyên khai/năm, khối lượng bóc đất đá 3,2 triệu m3/năm, tốc độ xuống sâu thực hiện 12 ữ

15 m/năm Toàn bộ khối lượng đất bóc được đổ ra bãi thải Nam hiện đang ở cốt cao +170 Nước trong mỏ được bơm cưỡng bức nối tiếp từ đáy moong khai thác lên mức +32 và thoát ra ngoài

Trang 10

1.1.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ Khánh Hòa

Căn cứ dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác mỏ lộ thiên Khánh Hòa đã

được phê duyệt, trong những năm tới mỏ sẽ tiếp tục khai thác đồng thời cả moong C

và D với sản lượng 600 ngàn tấn than nguyên khai/năm, khối lượng bóc đất đá 3,9 ữ 4,2 triệu m3/năm, trong đó moong C khai thác đồng thời 3 vỉa 14, 15, 16

Theo kế hoạch mở rộng và xuống sâu của biên giới mỏ, moong C khai thác các vỉa 13 đến mức -120, vỉa 14 đến mức -240, và vỉa 15 đến mức -300 Moong D khai thác vỉa 16 đến mức -270 Sản lượng than còn lại trong quy hoạch khai thác bằng phương pháp lộ thiên là 13.539 ngàn tấn, dự kiến kết thúc khai thác vào năm

2032 Các chỉ tiêu biên giới khai trường theo kế hoạch mở rộng được tổng hợp trong bảng 1.1

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu chính của biên giới và trữ lượng khai trường mỏ Khánh

Hòa theo kế hoạch mở rộng

Trong giới hạn quy hoạch khai thác lộ thiên của mỏ Khe Chàm II có ba đơn vị

tổ chức khai thác sau: phía Bắc là khu vực khai thác hầm lò mỏ Tây Bắc Đá Mài của

Xí nghiệp than Cẩm Thành thuộc Công ty than Hạ Long, phía Đông là khai trường khai thác lộ thiên mỏ Đông Đá Mài, Xí nghiệp khai thác khoáng sản thuộc Tổng công

ty Đông Bắc, phía Tây Nam là khai trường lộ thiên mỏ Tây Nam Đá Mài do Công ty

Cổ phần Tây Nam Đá Mài - Vinacomin quản lý khai thác

1.2.1 Hiện trạng khai thác

1.2.1.1 Mỏ than Tây Nam Đá Mài

Mỏ Tây Nam Đá Mài được thiết kế khai thác các vỉa 13-1, 13-2, 14-1 và một phần trữ lượng vỉa 14-2 phía Nam phay Fb tới mức ±0 Hiện tại mỏ đang tiến hành khai thác đồng thời vỉa 13-1 (mức +90) và vỉa 13-2 (mức +35) bằng hệ thống khai thác dọc một bờ công tác, khấu theo lớp đứng, đất đá được chuyển bằng ô tô tự đổ ra bãi thải ngoài ở phía Bắc, Tây Bắc khai trường, sản lượng 1.000 ngàn tấn than nguyên

Trang 11

khai/năm, khối lượng bóc đất đá 8,5 triệu m3/năm Các khâu công nghệ chính trong

mỏ được thực hiện như sau:

- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại mỏ đang sử dụng máy khoan thuỷ lực có

đường kính lỗ khoan từ 127 ữ 230mm với mạng khoan trung bình 6 x 5,5 m Công tác

nổ mìn do Công ty công nghiệp Hoá chất Quảng Ninh đảm nhận

- Công tác xúc bốc: sử dụng 100% máy xúc thuỷ lực gầu ngược với dung

tích gầu từ 1,9 ữ 6,7m3 để phục vụ công tác xúc bốc than và đất đá - nhằm tận thu

tối đa tài nguyên và nâng cao chất lượng than đầu vào, hiện tại Công ty sử dụng phương pháp chọn lọc bằng máy xúc thuỷ lực gầu ngược Toàn bộ than nguyên khai

được phân loại và tập trung về khu vực tập kết than trên mặt bằng công nghiệp mức +170

- Công tác vận chuyển: Để vận chuyển đất đá thải, mỏ đang sử dụng loại xe

HD325-6; HD325-7 và HD465 có trọng tải lớn từ 36,5 ữ 58T Để vận tải than, Công

ty sử dụng xe có trọng tải 15 ữ 23T

- Công tác đổ thải: Đất đá bóc khi khai thác vỉa 13-1 được đổ thải tại bãi thải

Tây Bắc nằm ngoài ranh giới khai thác lộ thiên của mỏ Khe Chàm II; vỉa 13-2, 14-1

và 14-2 được đổ thải tại bãi thải tạm phía Bắc mức +210 và bãi thải Đông Bắc Để san gạt trong khu vực bãi thải, hiện tại Công ty đang sử dụng máy gạt D85A,

1.2.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ Khe Chàm II

Hiện nay, mỏ Tây Nam Đá Mài đang khai thác đồng thời các vỉa 13-1, 13-2, 14-1 và vỉa 14-2 Theo quy hoạch mở rộng và nâng công suất mỏ, sau khi Mỏ than Tây Nam Đá Mài kết thúc khai thác mức +0 (dự kiến đến hết năm 2011), mỏ than lộ thiên Khe Chàm II sẽ được quy hoạch mở rộng và khai thác các vỉa 13-1, 13-2 xuống sâu đến mức -220, trong đó biên giới mở rộng về cả 3 phía, phía Bắc giáp mặt bằng sân công nghiệp của mỏ hầm lò Khe Chàm II, phía Đông phát triển sang khu

mỏ Đông Đá Mài và phía Nam giáp với bãi thải Mông Giăng Theo kế hoạch, mỏ Khe Chàm II sẽ ra than vào năm 2011 với sản lượng là 420 ngàn tấn than nguyên

Trang 12

khai vµ tiÕp tôc duy tr×, n©ng cao s¶n l−îng lªn 3.000 ngµn tÊn vµo n¨m 2015 Dù kiÕn má sÏ kÕt thóc vµo n¨m 2026 víi hÖ sè bãc trung b×nh lµ 17,6 m3/tÊn LÞch khai th¸c má than Khe Chµm II xem b¶ng 1.2

LÞch khai th¸c má lé thiªn Khe Chµm II vµ T©y Nam §¸ Mµi

Trang 13

Sơn và khu Nam Cao Sơn với sản lượng 3.500 ngàn tấn than nguyên khai/năm, khối lượng bóc đất đá là 27 triệu m3/năm

Hiện tại khu Đông Cao Sơn đang khai thác vỉa 14-5 và 13-1 với đáy moong sâu nhất ở mức -20 Đất đá thải chủ yếu được đổ ra bãi thải Đông Cao Sơn ở tầng +290 Than khai thác được vận chuyển về mặt bằng xưởng sàng số 1 mức +105 phía Bắc, sau đó được vận chuyển đến máng ga Cao Sơn, rót xuống toa xe đường sắt đưa

về nhà máy tuyển than Cửa Ông

Hiện tại khu Cao Sơn đang khai thác các vỉa 14-5, 14-5A, 14-4, 14-2 Mỏ

đang mở rộng khai thác về phía Tây và Tây Bắc khai trường với đáy moong sâu nhất

ở mức -70 Đất đá thải được đổ tại mức +180 phía Bắc bãi thải Đông Cao Sơn, ở mức +115 của bãi thải Khe Chàm III và ở mức +120 của bãi thải Tây Cao Sơn Than khai thác được vận chuyển về xưởng sàng số 2 mức +33 và xưởng sàng số 3 mức +42 sau đó được chuyển đến nhà máy tuyển than Cửa Ông

Khu Nam Cao Sơn là khu khai thác mới mở, khu vực có địa hình hiểm trở,

đất đá rắn chắc và phân lớp dày Trong khu vực thường xuất hiện các dải đá mồ côi lớn nên rất khó khăn trong công tác khoan nổ mìn và năng suất của thiết bị xúc bốc Việc mở rộng khu Nam Cao Sơn để tạo diện mở rộng khu Đông Cao Sơn về phía Nam Đất đá thải đổ tại mức +320 phía Tây khu Nam Cao Sơn

- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại Công ty đang sử dụng máy khoan xoay

cầu với đường kính lỗ khoan từ 200 ữ 250mm và các máy khoan thuỷ lực có đường kính khoan từ 127 ữ 230mm Công tác nổ mìn được thực hiện theo phương pháp nổ mìn vi sai toàn phần, nạp thuốc tập trung và phân đoạn bằng bua cát

- Công tác xúc bốc: Toàn bộ công tác xúc bốc hiện nay của mỏ được cơ giới

hoá bằng các loại máy xúc tay gàu kéo cáp có dung tích gầu xúc E = 5 ữ 10 m3 và máy xúc thuỷ lực có dung tích gàu xúc từ 3,0 ữ 12,0 m3

- Công tác vận tải: Hiện tại, để vận chuyển đất đá và than nguyên khai Công

ty đang sử dụng ô tô tự đổ có trọng tải từ 30 ữ 100T Để vận chuyển than sạch đi tiêu thụ Công ty sử dụng ôtô tự đổ có trọng tải 15 ữ 20T

- Công tác gạt phụ trợ: Hiện tại Công ty đang sử dụng các máy gạt có công

suất từ 170 ữ 300CV

- Hiện trạng thoát nước: Hiện nay mỏ đang xây dựng hoàn chỉnh hệ thống

rãnh đỉnh và mương thoát nước tự chảy nhằm hạn chế tối đa lượng nước mặt chảy xuống đáy moong Nước mặt ngoài và trong khai trường từ mức +50 trở lên được dẫn vào hệ thống rãnh và mương thoát nước đổ vào suối Đá Mài Trong khai trường

từ mức +50 trở xuống, nước được bơm cưỡng bức bằng hệ thống bơm đặt tại khai trường moong Đông Cao Sơn và Tây Cao Sơn vào mương nước mức +50 ữ +29 qua

hệ thống xử lý nước thải sau đó đổ ra suối Đá Mài

1.3.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ Cao Sơn (Khe Chàm IV)

Để đáp ứng nhu cầu tăng sản lượng than và trên cơ sở dự án cải tạo mở rộng

mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) do Công ty CP Tư vấn Đầu tư Mỏ và Công nghiệp

Trang 14

lập năm 2008, trình tự khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) đ−ợc thực hiện nh− sau:

1.3.2.1 Giai đoạn I (từ năm 2010-2022)

Huy động khai thác chùm vỉa 13 và chùm vỉa 14 ở cả khu Đông, Tây và khu Nam Cao Sơn với sản l−ợng khai thác giai đoạn I là 49.000 ngàn tấn than nguyên khai và khối l−ợng bóc đất đá là 486.712 ngàn m3, trong đó:

Từ năm 2011\2015: Khai thác xuống sâu khu vực Tây Cao Sơn đến trụ vỉa 13-1 (mức -100), khu vực Đông Cao Sơn đã kết thúc khai thác vỉa 13-1 và kết thúc

đổ bãi thải tạm, cốt cao bãi thải ở mức +180 Khối l−ợng đất đá thải còn lại đ−ợc đổ

ra bãi thải Khe Chàm III và bãi thải Bắc Bàng Nâu

Từ năm 2016\2022: Kết thúc khai thác vỉa 13-1ở khu vực Đông và Tây Cao Sơn với cốt cao đáy moong ở mức -190 Đất đá thải đ−ợc đổ chủ yếu ra bãi thải Bắc Bàng Nâu và bãi thải Khe Chàm III

1.3.2.2 Giai đoạn II (từ năm 2023\2049)

Giai đoạn này mở rộng và khai thác xuống sâu ở các vỉa 12, 11, 10 khu vực Gầm Cao Sơn với cốt cao kết thúc đáy moong ở mức -350 Kế hoạch sản l−ợng khai thác giai đoạn II là 111.991 ngàn tấn than nguyên khai và khối l−ợng bóc đất đá là 1.553.478 ngàn m3 Lịch khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) xem bảng 1.4

Lịch khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV)

Trang 15

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trường mỏ Cao Sơn (Khe Chàm IV) theo

Công trường Vỉa Chính đang khai thác đồng thời ở cả 2 cánh Bắc và Nam Hướng phát triển công trình mỏ chủ yếu về phía Đông của khai trường Hiện tại, đáy moong khai thác sâu nhất ở mức -85 và cao dần về phía Nam khai trường

Công trường Moong Lộ Trí đang khai thác ở khu Trung tâm và khu Nam Moong và hướng phát triển công trình mỏ về phía Tây và Tây bắc của khai trường với

đáy moong phía Đông đang ở mức +85 Hiện nay, mỏ đang tập trung bóc đất đá từ tầng +355 xuống tầng +85 ở phía Tây Bắc khai trường để giảm góc dốc bờ mỏ, tạo diện khai thác cho các năm sau

Biên giới khai thác trên mặt khu vực moong Lộ Trí và Trụ Bắc khai trường hiện tại đã tiếp giáp với biên giới kết thúc, góc dốc bờ công tác ở hai khu vực này

đang trong khoảng 24 ữ 260 Hiện tại Công ty đang đẩy mạnh bóc đất đá tại bờ vách

và trụ phía Nam khai trường để tạo diện khai thác cho moong Vỉa Chính

Các khâu công nghệ chính trong mỏ được thực hiện như sau:

- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại Công ty đang sử dụng máy khoan xoay

cầu có đường kính khoan d = 250mm và các máy khoan thuỷ lực có đường kính khoan d = 89 ữ 230mm để khoan lỗ mìn Công tác nổ mìn làm tơi đất đá được thực hiện bằng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần và sử dụng kết hợp cả 2 loại thuốc nổ chịu nước và không chịu nước nhằm giảm ô nhiễm môi trường

- Công tác xúc bốc đất đá và khai thác than: Toàn bộ công tác xúc bốc đất đá

và khai thác than hiện nay của mỏ được cơ giới hoá bằng các loại máy xúc điện gầu

Trang 16

thuận có dung tích gầu E = 4,6ữ5 m3 và máy xúc thủy lực gầu ngược có dung tích gầu E = 3,1 ữ 6,7 m3

- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá và than nguyên khai được

thực hiện bằng ô tô tự đổ có trọng tải từ 27 ữ 58 tấn Vận chuyển than sạch đi tiêu thụ bằng băng tải và ô tô tự đổ có trọng tải từ 15 ữ 20 tấn

- Hiện trạng đổ thải: Hiện tại Công ty đang thực hiện đổ thải ở các mức

+250, +310 của bãi thải Đông Cao Sơn và ở mức +440 của bãi thải Mông Giăng Dự kiến trong thời gian sắp tới Công ty sẽ tiến hành đổ thải tại bãi thải trong Lộ Trí và bãi thải Khe Sim

- Hiện trạng công tác thoát nước: Nước trong khu vực moong Lộ Trí chủ yếu

được thoát qua hào mức +135 và +70 ở bờ Bắc khu Công trường Chính vào hào mức +40 của mỏ Cọc Sáu, qua lò thoát nước mức +28 để thoát ra Biển Các tầng từ mức +255 trở lên được thoát nước theo hệ thống thoát nước chân tầng chảy vào hệ thống mương phía Tây của mỏ và tập trung vào hệ thống mương An Pha - Băng Sáu - Suối Cầu 2 ra Biển Toàn bộ nước trên mức +60 của khu vực Nam Lộ Trí được được thoát

về hào mức +60, qua hố lắng mức +40 và chảy theo hệ thống thoát nước phía bờ Trụ Nam ra lò thoát nước +28 xuống khu vực xử lý nước thải chung của 2 mỏ Đèo Nai

và Cọc Sáu Nước từ mức +160 trở lên của khu vực Trụ Nam được chảy xuống mương +160 Trụ Nam và dồn về mương P2-P8 xuống suối Hoá Chất ra Biển Nước

từ mức +160 ữ +95 của khu vực được chảy về mương P3 xuống suối Hoá Chất và nước từ mức +95 ữ +50 được chảy về mương mức +32 xuống lò thoát nước mức +28 Cọc Sáu ra biển Nước ở khu vực Trụ Bắc cũng được dẫn qua các mương thoát nước

và chảy vào lò mức +28 Cọc Sáu ra biển

Trong khu vực moong Vỉa Chính, nước được thoát cưỡng bức bằng hệ thống máy bơm lên mương mức +32 chảy về lò thoát nước +28 Cọc Sáu, xuống hệ thống

xử lý nước thải của hai mỏ Đèo Nai, Cọc Sáu

1.4.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ Đèo Nai

Căn cứ dự án cải tạo và mở rộng sản xuất của Công ty cổ phần than Đèo Nai

do Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ và Công nghiệp lập năm 2008, mỏ Đèo Nai

sẽ khai thác mở rộng với sản lượng khai thác 2,5 tr.tấn/năm và dự kiến kết thúc khai thác vào năm 2040, trong đó khai trường mỏ được phân chia làm 3 khu tương đối

độc lập gồm:

- Khu Lộ Trí sẽ được cải tạo, mở rộng để khai thác chùm vỉa GI xuống sâu tới mức +15

- Khu Nam Lộ Trí khai thác vỉa Dày dự kiến xuống sâu tới mức -150

- Khu Vỉa Chính khai thác chùm vỉa GI1, GI2, GI3 và chùm vỉa GII1,GII2, trong đó cải tạo, mở rộng và khai thác giai đoạn đầu xuống sâu tới mức -330, giai

đoạn sau sẽ khai thác xuống sâu để lấy hết vỉa GI3 nằm tại khu vực gầm Tả Ngạn Cọc Sáu với chiều sâu đáy moong ở mức -345, và chùm vỉa Bắc A2 khai thác kết hợp

để điều hòa sản lượng

Trang 17

Các chỉ tiêu biên giới khai trường mỏ Đèo Nai theo kế hoạch mở rộng được tổng hợp trong bảng 1.6

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trường mỏ than Đèo Nai theo kế

hoạch mở rộng

Bảng 1.6

Giá trị T

Chính

Khu

Lộ Trí

Khu NamLộ Trí

Khu công trường Thắng Lợi hiện tại đang đẩy mạnh khai thác tại khai trường Thắng Lợi Công tác bóc đất đá chủ yếu phát triển về phía Đông và Đông Bắc của khai trường tại các tầng từ mức +45 ữ +330 Than khai thác chủ yếu ở các tầng từ mức -120 ữ +75 với đáy moong đang ở mức -120 và tầng cao nhất của khai trường ở mức +330

Khu vực Động tụ Bắc Tả ngạn của mỏ đã kết thúc khai thác ở mức -150 từ năm 2005, hiện mỏ đang sử dụng nơi này làm bãi thải tạm

Hiện nay mỏ đang áp dụng hệ thống khai thác dọc một đến hai bờ công tác, khấu theo lớp đứng, đổ bãi thải trong và bãi thải ngoài Hướng phát triển các khai trường chủ yếu là xuống sâu khu Đông Nam, khu Thắng Lợi và khu Nam Quảng Lợi với các khâu công nghệ chính như sau:

- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại mỏ Cọc Sáu đang thực hiện khoan lỗ mìn

bằng máy khoan xoay cầu với đường kính lỗ khoan đến 250mm

Trang 18

- Công tác xúc bốc: Toàn bộ công tác xúc bốc hiện nay của mỏ được cơ giới

hoá bằng các loại máy xúc cáp gầu thuận có dung tích gầu từ 4,6 ữ 10 m3 và máy xúc thuỷ lực gầu ngược có dung tích gầu xúc đến 4,7 m3

- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá được thực hiện bằng ô tô tự

đổ có trọng tải từ 30 ữ 90T Công tác vận chuyển than được thực hiện bằng ô tô tự

đổ có trọng tải từ 12 ữ 30T kết hợp với vận tải bằng băng tải

- Công tác đổ thải: Đất đá mỏ Cọc Sáu phần lớn được đổ ra bãi thải Đông

Cao Sơn, phần đất đá từ tầng +15 trở xuống chủ yếu đổ vào bãi thải tạm Động tụ

Bắc Tả Ngạn

- Công tác thoát nước khai trường: Do đáy moong mỏ Cọc Sáu đang ở mức

sâu và trong công trường còn có các hào thoát nước của các mỏ chảy qua nên công tác thoát nước của mỏ được thực hiện như sau:

+ Để hạn chế nước mặt chảy vào moong, hiện tại mỏ đã xây dựng hoàn chỉnh

hệ thống rãnh đỉnh và mương thoát nước tự chảy Nước từ các tầng ở trên mức +45 của bờ Bắc, mức +60 của bờ Đông và mức +30 của bờ Nam Tả Ngạn được thoát theo hệ thống mương qua cống mức +90 của khu Đông Nam và chảy vào lò thoát nước mức +28 ở bờ Nam Tả Ngạn ra biển

+ Để thoát nước và tháo khô đáy moong, mỏ Cọc Sáu đang sử dụng phương pháp thoát nước cưỡng bức như sau:

- Trạm bơm mức +30: Trạm có nhiệm vụ bơm toàn bộ lượng nước từ phía

Đèo Nai chảy về hố tụ nước mức +30 Từ đây nước được bơm lên mức +70 và theo mương thoát nước chảy về lò thoát nước mức +28 ra biển

- Trạm bơm mức -100: Trạm đặt 4 máy bơm có nhiệm vụ bơm toàn bộ lượng nước ở mức -100 lên trạm bơm mức +30

- Trạm bơm Động tụ Nam: Trạm đặt 4 máy bơm có nhiệm vụ bơm toàn bộ lượng nước ở Động Tụ Nam mức -60 lên lò thoát nước mức +28 để chảy ra biển

Mỏ Cọc Sáu hiện đang khai thác với sản lượng đạt từ 3.200 ữ 3.500 ngàn tấn than nguyên khai/năm và khối lượng đất đá bóc đạt từ 30 ữ 35 triệu m3/năm

1.5.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ than Cọc Sáu

Căn cứ dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác mỏ than Cọc Sáu - Công ty

cổ phần than Cọc Sáu do Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ và Công nghiệp lập năm

2008, trong những năm tới sẽ tập trung khai thác tối đa khu Thắng Lợi để sớm kết thúc khai thác khu vực này tạo điều kiện đổ bãi thải trong và rút ngắn cung độ vận tải

đất đá thải của khu Bắc, khu Gầm Tả Ngạn của Công ty than Cọc sáu, Đèo Nai được

mở rộng và khai thác xuống sâu đến mức -315 để lấy hết trữ lượng của khối than nằm trong biên giới của mỏ Đồng thời với quá trình trên, mỏ tiến hành khai thác và bóc

đất đá ở khu Đông Nam và Nam Quảng Lợi nhằm điều hoà cho khu Thắng Lợi Khu Thắng Lợi sẽ tổ chức khai thác mở rộng và khai thác xuống sâu đến mức -375 để lấy hết trữ lượng than nằm trong biên giới của mỏ Khu vực Bắc Tả Ngạn (Bắc phay B) sẽ

được tổ chức khai thác cuối cùng nhằm tận dụng không gian khai trường khu Thắng

Trang 19

Lợi làm nơi đổ thải, rút ngắn cung độ vận tải Dự kiến mỏ sẽ kết thúc khai thác vào

năm 2035 Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu được trình bày trong bảng 1.7

Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu

Đơn

vị Toàn bộ

Khu Bắc Tả

Ngạn

Khu Thắng Lợi

Khu

Đ.Nam Q.Lợi

Hiện nay Công ty cổ phần than Núi Béo - Vinacomin đang tổ chức khai thác

ở công trường vỉa 14 cánh Đông (ở mức -121), vỉa 14 cánh Tây (mức -52) và công

Trang 20

trường mở rộng vỉa 13, 11 đến mức +48 ở phía Nam và mức +60 với tổng sản lượng toàn mỏ là 5.000 ngàn tấn than nguyên khai/năm và khối lượng đất đá bóc đạt trên

22 triệu m3/năm Hệ thống khai thác dọc một đến hai bờ công tác, khấu theo lớp

đứng, đổ thải tại bãi thải ngoài đang được sử dụng với các khâu công nghệ chính trong mỏ được thực hiện như sau:

- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại, mỏ đang sử dụng máy khoan thủy lực có

đường kính từ 127 ữ 250mm để khoan các lỗ mìn Công tác nổ mìn được thực hiện theo phương pháp vi sai toàn phần, nạp thuốc tập trung và phân đoạn bằng bua cát Tại các khu vực không được phép nổ mìn, công ty sử dụng máy cày xới để bóc đất đá

- Công tác xúc bốc: Đất đá và than nguyên khai trên gương tầng được xúc

bốc bằng các loại máy xúc cáp gầu thuận và máy xúc thuỷ lực có dung tích gầu xúc

từ 1,4 ữ 11 m3

- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá và than nguyên khai được thực

hiện bằng ôtô tự đổ có trọng tải từ 30 ữ 55 T Vận chuyển than sạch đi tiêu thụ bằng

ôtô tự đổ có trọng tải từ 15 ữ 30T Công tác gạt phụ trợ được thực hiện bằng các máy gạt có công suất từ 170 ữ 320CV

- Công tác đổ thải: Đất đá thải của mỏ chủ yếu được đổ tại bãi thải Chính

Bắc Núi Béo, bãi thải trong V14 cánh Đông và V14 cánh Tây với khối lượng đổ thải hàng năm từ 18 ữ 20 triệu m3

- Công tác thoát nước: Công tác thoát nước trong khai trường mỏ được thực

hiện bằng hệ thống bơm cưỡng bức từ khai trường theo hệ thống suối Lộ Phong thoát ra biển

1.6.2 Kế hoạch mở rộng biên giới khai trường mỏ than Núi Béo

Theo thiết kế đã được duyệt và quyết định giao ranh giới quản lý mỏ cho Công ty Cổ phần than Núi Béo-Vinacomin của Hội đồng quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam tại quyết định số 1122/QĐ-HĐQT ngày 16/5/2008, trong những năm tới Công ty than Núi Béo tiếp tục tiến hành khai thác đồng thời tại 3 công trường, trong đó:

- Công trường khai thác vỉa 14 cánh Đông: Phía Bắc sẽ mở rộng khai thác tới giáp khai trường lộ thiên Bắc Hữu Nghị - Hà lầm, phía Tây mở rộng khai thác tới giáp doanh trại bộ đội, phía Nam và phía Đông lấy hết phần lộ vỉa Theo kế hoạch,

đáy moong sẽ kết thúc ở mức -135

- Công trường khai thác vỉa 14 cánh Tây: Phía Bắc sẽ mở rộng đến đứt gãy

Hà Tu, phía Nam mở rộng đến đứt gãy Monplane, phía Tây mở rộng tới giáp công trường mở rộng của vỉa 11, 13, phía Đông lấy đến hết lộ vỉa Theo kế hoạch, đáy moong sẽ kết thúc ở mức -30

- Công trường khai thác mở rộng vỉa 11, 13: Công trường sẽ được mở rộng tối

đa về phía Bắc, ở phía Nam được mở rộng nhưng tránh suối Hà Tu Công tác khai thác xuống sâu sẽ được thực hiện tối đa trong phạm vi đảm bảo hệ số bóc không vượt hệ số bóc giới hạn đồng thời ít ảnh hưởng tới công tác khai thác hầm lò mỏ Hà

Trang 21

Lầm và khai thác hầm lò dưới sâu mỏ Núi Béo Theo kế hoạch, đáy moong sẽ kết thúc ở mức -135

Lịch khai thác mỏ than Núi Béo được trình bày trong bảng 1.9

Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu

Đông

C.Trường vỉa 14 Cánh Tây

C.Trường

mở rộng vỉa 13, 11

Trang 22

1.7 Kết luận

Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập trung đánh giá hiện trạng khai thác và khả năng mở rộng biên giới khai trường của một số mỏ lộ thiên lớn tại Việt Nam trên cơ sở quyết định số 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008 của Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam theo hướng nâng cao

hệ số bóc giới hạn, nâng cao tối đa năng lực khai thác phù hợp với quy hoạch đổ thải, vận tải, thoát nước và bảo vệ môi trường

Để duy trì và tăng sản lượng than khai thác trong các năm tới, biên giới khai trường các mỏ lộ thiên sẽ được mở rộng tối đa trên cơ sở công nghệ sử dụng và hệ

số bóc giới hạn cho phép Theo quy hoạch biên giới khai thác mỏ thì phần trữ lượng than nằm phía dưới đáy moong và trên bờ tầng ngoài biên giới khai trường tại các

mỏ lộ thiên vẫn còn khá lớn Do đó, để đáp ứng nhu cầu tăng sản lượng trong các năm tới, đề tài kiến nghị cần nghiên cứu và xem xét các giải pháp khai thác hợp lý nhằm tận thu tối đa nguồn tài nguyên này đảm bảo an toàn và hiệu quả

Trang 23

Chương 2: Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật

mỏ các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - Lộ

thiên

Trên cơ sở kế hoạch mở rộng biên giới tối đa các mỏ lộ thiên xuống sâu như

đã trình bày tại chương 1, đề tài tiến hành phân tích, đánh giá tổng hợp trữ lượng tài nguyên và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ phần khoáng sàng than còn lại có khả năng khai thác bằng phương pháp hầm lò như sau:

2.1 Cơ sở và trình tự đánh giá tổng hợp trữ lượng

Công tác đánh giá, tổng hợp trữ lượng và đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực có khả năng khai thác hầm lò tại các mỏ lộ thiên được tiến hành trên cơ sở các tài liệu địa chất mỏ, cập nhật hiện trạng và biên giới khai thác của các mỏ lộ thiên

Các tài liệu sử dụng đánh giá tổng hợp trữ lượng và đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ bao gồm:

- Giải trình thuyết minh báo cáo thăm dò địa chất trong các giai đoạn thăm

dò sơ bộ, thăm dò tỷ mỉ và các báo cáo tổng hợp tài liệu khảo sát thăm dò bổ sung, tính lại trữ lượng, v.v.;

- Bản đồ địa hình khu mỏ;

- Bản đồ kết thúc khai thác và đổ thải các mỏ lộ thiên

- Mặt cắt địa chất các tuyến thăm dò địa chất;

- Thiết đồ các lỗ khoan trong giới hạn thăm dò địa chất;

- Bình đồ tính trữ lượng các vỉa than huy động vào khai thác;

- Bản đồ địa chất thuỷ văn, địa chất công trình;

- Ranh giới hiện trạng khu vực khai thác và trữ lượng đã khai thác, trữ lượng còn lại, tổn thất tài nguyên;

- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Trình tự đánh giá trữ lượng than các khu vực vỉa được thực hiện như sau:

- Đánh giá mức độ tin cậy của các tài liệu địa chất: Độ tin cậy của các tài liệu

địa chất được xác định bằng sự so sánh các yếu tố địa chất trong tài liệu ban đầu và tài liệu thực tế khi đào lò và khai thác Sự thay đổi của các yếu tố địa chất được xác

định bằng tỷ lệ % giữa hai số liệu định lượng của cùng một yếu tố địa chất

- Phân chia xác định các khối kiến tạo: Khối kiến tạo là một khu vực vỉa được giới hạn bởi các ranh giới tự nhiên hoặc ranh giới kỹ thuật như các đứt gãy lớn, lộ vỉa, ranh giới khai thác lộ thiên - hầm lò, giới hạn các trụ bảo vệ các đối tượng tự nhiên hoặc nhân tạo trên mặt địa hình hoặc trong lò, giới hạn chiều dày tối thiểu, trục các lớp lồi lõm hoặc nếp uốn vỉa, v.v Khối kiến tạo là dấu hiệu chính để phân chia khu vực khai thác

Trang 24

- Trong phạm vi từng khối kiến tạo xác định theo phương pháp đánh giá tổng hợp trữ lượng than và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ với các nội dung như:

+ Hình dạng hình học các khu vực khai thác;

+ Kích thước hình học theo phương và hướng cắm của vỉa;

+ Chiều dày, độ dốc vỉa, số lượng lớp đá kẹp;

+ Tính chất của than và đá kẹp;

+ Độ bền vững của đá vách, đá trụ vỉa than;

+ Khoảng cách giữa các vỉa than;

+ Mức độ phá huỷ kiến tạo (Biên độ đứt gãy, nếp uốn, đặc điểm biến đổi chiều dày, góc dốc vỉa );

- Lập bảng phân bố trữ lượng than theo chiều dày, góc dốc vỉa và các đặc

điểm địa chất của khối kiến tạo như chiều dài theo phương và theo hướng dốc, mức

độ biến động chiều dày, góc dốc vỉa; tính chất đá vách, đá trụ, đặc điểm đá kẹp và các phá hủy kiến tạo của vỉa than

2.2 Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực khoáng sàng nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên

Hiện tại, hầu hết phần trữ lượng than phân bố gần bề mặt địa hình được khai thác bằng phương pháp lộ thiên Trong các năm tới, nhiều mỏ lộ thiên sẽ phải mở rộng xuống sâu và dần tới biên giới kết thúc khai thác Do vậy cần phải tiến hành nghiên cứu, đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật phần khoáng sàn nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên nhằm tận thu tối đa nguồn tài nguyên than không tái tạo Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập trung đánh giá tại một số mỏ lớn như Khánh Hòa (Thái Nguyên), Khe Chàm II, Khe Chàm IV, Đèo Nai, Cọc Sáu (vùng Cẩm phả - Quảng Ninh) Kết quả đánh giá của từng mỏ cụ thể như sau:

2.2.1 Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than thuộc mỏ Khánh Hoà

Toàn bộ khu mỏ phân bố trên một nếp lõm hoàn chỉnh theo phương Tây Bắc -

Đông Nam với chiều dài khoảng 4 ữ 5 km, rộng từ 500 ữ 600m và có xu hướng mở rộng dần về phía Tây Bắc Các vỉa than thường lộ ra ở phía Đông Nam và chìm dần

về phía Đông Bắc Trục nếp lõm trùng với chiều dài phân bố của địa tầng ít bị đảo lộn, vò nhàu, phá huỷ Hai cánh cắm gần dốc đứng và biến đổi lớn tới 60 ữ 800 còn phần Trung tâm dốc khoảng 30 ữ 400

Trầm tích có than mỏ Khánh Hoà thuộc hệ Trias thống thượng bậc Nori-rêti (T3

n-r BS

) và nằm trái khớp với trầm tích bậc Lađini tạo thành dạng hướng tà đối xứng với trục hướng tà chạy theo phương Đông Nam- Tây Bắc và chìm dần về phía Tây Bắc (mức +26 ữ -500) phân bố từ Thái Nguyên, Cao Ngạn, Quán Triều đến Bá Sơn với 6 vỉa than được đánh số từ dưới lên là V11 ữ V16 Trong đó 4 vỉa có giá trị công nghiệp là vỉa 13, 14, 15 và vỉa 16 còn hai vỉa 11, 12 nằm dưới cùng thuộc loại vỉa

Trang 25

mỏng, than có nhiều lớp đá kẹp, dạng ổ nên không có giá trị khai thác Góc dốc của trục nếp lõm khoảng 15 ữ 250 còn hai cánh dốc đứng khoảng 50 ữ 800

- Vỉa 16: Là vỉa có giá trị công nghiệp nhất phân bố theo trục nếp lõm chạy theo phương Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phần Đông Nam tại mức ±0 và chìm dần

về phía Tây Bắc tại mức cao -560 Hiện nay, vỉa 16 đang được khai thác bằng phương pháp lộ thiên từ lộ vỉa đến mức -99 Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai thác ở mức -270 Như vậy, trữ lượng than còn lại từ mức -270 ữ -560 nằm dưới đáy moong lộ thiên sẽ được đánh giá và huy động vào khai thác bằng phương pháp hầm

lò Cấu tạo vỉa than dạng nếp lõm với 2 cánh cắm rất dốc từ 50 ữ 800 Chiều dày vỉa biến đổi từ 1,6 ữ 48,7m, trung bình 15,6m Vỉa có cấu tạo thuộc loại rất phức tạp, trong vỉa có từ 1 ữ 27 lớp đá kẹp gồm sét kết, sét kết vôi, bột kết, bột kết vôi tạo thành lớp hoặc dạng thấu kính với chiều dày đá kẹp từ 0,5 ữ 32,5m, trung bình 3,5m Điều đặc biệt là xen kẹp trong vỉa than có nhiều thấu kính sét kết vôi, bột kết

và vôi với chiều dày lớn từ 5,3 ữ 9,7m làm phân chia vỉa than thành các phân vỉa, chùm vỉa Nhiều vị trí tỷ lệ đá kẹp chiếm tới 50 ữ 60% tỷ lệ than Mức độ biến động chiều dày của vỉa than từ 40,0 ữ 67,7% thuộc loại rất không ổn định, nhất là trên hai cánh của trục nếp lõm Góc dốc vỉa ở hai cánh biến đổi từ 50 ữ 800 trung bình 700

thuộc loại vỉa dốc đứng, còn ở dọc trục nếp lõm vỉa cắm thoải hơn với góc dốc từ 21

ữ 570 trung bình 400 thuộc loại vỉa dốc nghiêng

- Vỉa 15: Nằm dưới và cách vỉa 16 từ 20 ữ 30m, phân bố trên trục nếp lõm chạy theo phương Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phía Tây Nam tại mức -40 rồi cắm chìm dần về phía Tây Bắc ở mức -580 với chiều dài khoảng 1.100m, góc cắm khoảng 270 Hiện nay, vỉa 15 đã được khai thác lộ thiên ở phía Tây Nam từ lộ vỉa tới mức -99 Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai thác ở mức -300 Như vậy phần trữ lượng còn lại của vỉa than phân bố từ đáy moong mức -300 xuống mức -580 và ở trên các cánh Tây Nam và Đông Nam của nếp lõm từ mức -400 đến lộ vỉa thuộc bờ

mỏ ngoài giới hạn khai thác lộ thiên sẽ được đánh giá và huy động vào khai thác bằng phương pháp hầm lò Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,6 ữ 26,8m, trung bình 6,6m, thuộc dạng vỉa có chiều dày rất không ổn định biến động từ 85,6 ữ 139,1% Vỉa cấu tạo rất phức tạp, có từ 1 ữ 6 lớp đá kẹp, trung bình là 3 lớp gồm sét kết, sét kết vôi, bột kết, bột kết vôi dưới dạng các lớp hoặc các thấu kính bị vát nhọn với chiều dày

đá kẹp từ 0,4 ữ 21,2m, trung bình 5,6m Do cấu tạo các lớp, các thấu kính đá kẹp có chiều dày lớn nên đã phân chia vỉa than thành các phân vỉa, các chùm vỉa phức tạp không liên tục và không đồng đều Góc dốc vỉa ở trên hai cánh của trục nếp lõm từ mức -400 trở lên lộ vỉa vào khoảng 65 ữ 800 trung bình 760 thuộc loại vỉa dốc đứng Phần vỉa nằm dưới đáy moong từ mức -300 trở xuống có góc dốc thoải hơn từ 19 ữ

530 trung bình 330 thuộc loại vỉa nghiêng

- Vỉa 14: Nằm dưới và cách vỉa 15 từ 20 ữ 30m, phân bố trên một nếp lõm có trục chạy theo phương Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phần Đông Nam tại mức -40 rồi chìm dần về phía Tây Bắc tại mức -480 và kéo dài khoảng 750m với góc cắm khoảng 160 Hiện nay, vỉa 14 đã được khai thác lộ thiên ở phần phía Đông Nam từ lộ

Trang 26

vỉa đến mức -96 Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai thác ở mức -240 Như vậy, phần trữ lượng than còn lại phân bố từ mức -240 ữ -480 nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên sẽ được đánh giá huy động vào khai thác hầm lò Trữ lượng than còn lại của vỉa khoảng 1.200 ngàn tấn Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,7 ữ 23,1m trung bình 3,9m thuộc loại vỉa rất không ổn định, mức độ biến động khoảng 147% Vỉa cấu tạo thuộc loại phức tạp, trong vỉa có từ 1 ữ 4 lớp đá kẹp gồm sét kết, sét kết vôi, bột kết, bột kết vôi dưới dạng các lớp, các thấu kính xen kẹp vát nhọn với chiều dày từ 0,2 ữ 5,1m, trung bình 0,7 m Góc dốc vỉa thuộc loại không ổn định và biến đổi từ 16 ữ

670, trung bình 410

- Vỉa 13: Phân bố ở dưới cùng và cách vỉa 14 khoảng 20 ữ 25m Hiện nay, vỉa V13 đã được khai thác lộ thiên từ lộ vỉa đến mức -100 Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai thác ở mức -200 Như vậy, phần trữ lượng còn lại nằm ở dưới đáy moong phân bố từ mức -200 ữ -280 sẽ được đánh giá huy động vào khai thác hầm lò Tuy nhiên, trữ lượng này rất ít nên vỉa 13 được khai thác lộ thiên là chủ yếu Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,7 ữ 12,1m, trung bình 3,8m, thuộc loại rất không ổn định với mức

độ biến động chiều dày khoảng 95,5% Vỉa cấu tạo rất phức tạp, có từ 1 ữ 5 lớp đá kẹp dưới dạng các lớp, các thấu kính với chiều dày từ 0,2 ữ 2,2m, trung bình 1,2m Góc dốc vỉa biến đổi từ 26 ữ 420 trung bình 310 thuộc loại vỉa cắm nghiêng

Tổng trữ lượng than nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên còn lại trong các vỉa khoảng 37.724,6 ngàn tấn trong đó phân bố trên rìa moong khoảng 15.293,6 ngàn tấn và dưới đáy moong khoảng 22.350,9 ngàn tấn

Than mỏ Khánh Hoà có đặc tính như sau: Độ tro (AK) trong than biến đổi từ 6,3 ữ 40,0%, trung bình 23,3% Trong đó, các vỉa 13, 14 có độ tro cao hơn các vỉa

15 và vỉa 16 Chất bốc (Vch) biến đổi từ 11,3 ữ 35,5%, trung bình 20,0% thuộc loại than có chất bốc tương đối cao Nhiệt lượng (Qch) biến đổi từ 5204 ữ 8501 Kcal/kg, trung bình 7875 Kcal/kg Lưu huỳnh (S) biến đổi từ 0,6 ữ 8,9%, trung bình 2,2% thuộc loại than có lượng lưu huỳnh tương đối cao và phân bố không đều trong toàn

mỏ Phốt pho (PPT) biến đổi từ 0,002 ữ 0,013%, trung bình 0,005% thuộc loại ít Trọng lượng thể tích (Dn) biến đổi từ 1,26 ữ 1,66 T/m3 trung bình 1,4 T/m3

Đá vách trực tiếp các vỉa than là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,2 ữ 3,4 m, đôi chỗ có xen kẹp các lớp than mỏng dày 0,7m tạo nên tập đá yếu dày từ 1,3

ữ 5,9m Bột kết phân bố đều, đôi chỗ nằm trực tiếp tại vách vỉa với chiều dày từ 2,5

ữ 24m Vách trực tiếp thuộc loại ổn định trung bình, cường độ kháng nén σnTB = 40,7 MPa Vách cơ bản là bột kết phân bố đều, chiều dày từ 6 ữ 35m, phân lớp dày, thuộc loại sập đổ trung bình đến khó sập đổ, cường độ kháng nén từ 37,8 ữ 87,6 MPa, trung bình σnTB = 68,2 MPa Trụ trực tiếp là sét kết dạng thấu kính dày từ 0,5 ữ 1,9m và bột kết vôi phân bố đều thuộc loại bền vững có chiều dày từ 2,8 ữ 18m

2.2.2 Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than mỏ Khe Chàm II - IV

Trang 27

Trầm tích có than mỏ Khe Chàm II-IV thuộc hệ tầng Hòn Gai giữa (T3

n-rhg 2) Trong phạm vi khai trường mỏ, địa tầng có than bao gồm các vỉa từ V.22 đến V.1 Tuy nhiên, mức độ thăm dò các vỉa than rất khác nhau và được phân thành các tập vỉa như sau:

- Tập vỉa trên: Gồm các vỉa than từ V.15 đến V.22, đa số các vỉa than đều ít

có giá trị công nghiệp, phân bố chủ yếu ở khu vực phía Đông Bắc khu mỏ Trừ vỉa

17 được khai thác lộ thiên ở khu Bàng Nâu, các vỉa than còn lại đều có chiều dày thay đổi đột ngột từ 1,2m (V.19) ữ 1,8m (V.20 và bị vát mỏng theo nhiều hướng Các vỉa than cách nhau một khoảng từ 26 m (vỉa 20, 21) đến 89m (vỉa 16, 17)

- Tập vỉa giữa: Từ vỉa 9 đến vỉa 14-5, các vỉa than có chiều dày lớn, phân bố gần như hầu khắp diện tích khu mỏ Tập vỉa giữa có nhiều công trình thăm dò cắt qua, do đó việc liên hệ đồng danh các vỉa than trong tập có nhiều cơ sở tin tưởng

- Tập vỉa dưới: Từ vỉa 1 đến vỉa 8 hầu hết phân bố dưới mức -350, hiện tại mới chỉ có 3 LK sâu bắt gặp: LK2525-T.XB nằm ở đỉnh nếp lồi 2525, LK 2575-T.XIII nằm ở nếp lõm Cao Sơn và LK 2609-T.VIIB nằm ở trung tâm nếp lõm Bàng Nâu Việc liên hệ tập vỉa dưới ở các lỗ khoan này còn ít cơ sở tin cậy Sơ bộ cho thấy tập vỉa này nằm trong một khoảng địa tầng dày từ 500 ữ 550m Các vỉa than thường có cấu tạo không ổn định, những vị trí gặp vỉa đều có chiều dày vỉa lớn hơn chiều dày tối thiểu (> 0,8m) Vỉa than gặp sâu nhất là vỉa 1 ở LK 2525 (sâu -933,84m) với chiều dày vỉa là 2,1m Các vỉa than thuộc tập vỉa dưới sẽ là đối tượng nghiên cứu khai thác trong tương lai

Trên cơ sở kết quả thăm dò bổ sung mỏ than Khe Chàm II-IV tại quyết định

số 2337/QĐ-TKV ngày 22/10/2009, đối tượng huy động vào nghiên cứu khai thác trong đề tài là tập vỉa giữa bao gồm các vỉa 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12,

11, 10, 9, 8, 7 đến mức -500 Riêng các vỉa từ V6 ữ V1 do chưa đủ số liệu về địa chất, cấp tài nguyên, trữ lượng chỉ mới ở mức phỏng đoán nên chưa đưa vào tính toán nghiên cứu khai thác ở đề tài này

- Vỉa 8: Không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện tích khu vực với diện tích khoảng 6,6 km2, nằm trên và cách vỉa 7 từ 55 ữ 157m, trung bình 100m Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,9m ữ 15,6m, trung bình 3,4m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,3m ữ 13,4m, trung bình 3,3m Vỉa 8 có cấu tạo tương đối phức tạp, thường có từ 0 ữ 5 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,0 ữ 2,2m, trung bình 0,1m Độ dốc vỉa thay đổi từ 5ữ 560

, trung bình 280 Đá kẹp trong vỉa chủ yếu là các lớp bột kết Vỉa 8 có độ tro hàng hóa trung bình 13,6% Đá vách, trụ vỉa thường là sét kết, bột kết đôi khi trụ vỉa là đá bột kết hạt thô hay cát kết hạt nhỏ Vỉa 8 có 83 công trình khoan gặp vỉa dưới sâu

- Vỉa 9: Không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện tích khu vực với diện tích khoảng 5,90 km2, nằm trên và cách vỉa 8 từ 53 ữ 130m, trung bình 85m Dọc phía Nam tuyến T.XVI, vỉa bị vát mỏng và tạo các ô cửa sổ không than quanh các lỗ khoan LK2729-T.XIIIB, LK2543-T.VIII, NKC4, LK14, LK48 với tổng diện tích các cửa sổ không than khoảng 0,77 km2 Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ

Trang 28

0,6m ữ 7,9m, trung bình 2,3m, góc dốc thay đổi từ 130 ữ 500, trung bình 260 Vỉa có cấu tạo đơn giản, thường có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,0 ữ 1,1m, trung bình 0,1m Đất đá vách, trụ vỉa chủ yếu là bột kết, đôi chỗ đất đá ở vách vỉa gặp các trầm tích hạt thô như cuội kết, sạn kết Vỉa 9 có độ tro hàng hoá trung bình 14,7%

- Vỉa 10: Không lộ trên mặt địa hình, phân bố trên hầu hết diện tích khu vực

với diện tích khoảng 6,5 km2, nằm trên và cách vỉa 9 từ 14m ữ 140m, trung bình 53m Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,3m ữ 24,2m, trung bình 5,4m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,3m ữ 20,0m, trung bình 4,8m Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường

có từ 0 ữ 8 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 4,2m, trung bình 0,5m Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp đá bột kết, ít gặp lớp sét kết Vỉa 10 có độ dốc vỉa biến

đổi từ 5 ữ 670, trung bình 260, độ tro hàng hoá trung bình là 15,6%

- Vỉa 11: Vỉa lộ ra ở phía Tây Nam khu mỏ với tổng chiều dài lộ vỉa khoảng 2350m Vỉa nằm trên và cách vỉa 10 khoảng 95m Khu vực phía Nam và Tây Nam

đứt gẫy L-L, vỉa than tương đối ổn định Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,4m ữ 12,3m, trung bình 3,5m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,5m ữ 11,6m, trung bình 3,2m Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường có từ 0 ữ 4 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 3,1m, trung bình 0,3m Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than Vỉa 11 có độ dốc vỉa biến đổi từ 5 ữ 750, trung bình 270, độ tro hàng hoá trung bình 14,9%

- Vỉa 12: Vỉa lộ ra ở phía Tây Nam khu mỏ, tổng chiều dài lộ vỉa khoảng 2350m, nằm trên và cách vỉa 11 trung bình khoảng 95m Khu vực phía Nam và Tây Nam đứt gẫy F.L vỉa than tương đối ổn định Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,2m ữ 11,0m, trung bình 1,7m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,2m (LK 2476)

ữ 8,4m (LK 2719), trung bình 1,6m Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường có từ 0

ữ 6 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 2,7m (LK NVTD9), trung bình 0,7m Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than Độ tro hàng hoá trung bình 18,4% Vỉa 12 có 290 công trình khoan gặp vỉa

- Vỉa 13-1: Nằm trên và cách vỉa 12 trung bình khoảng 27m, phân bố hầu khắp diện tích khu vực Vỉa lộ ra ở khu vực phía Nam khu mỏ (KC.II+KC.IV), khu Yên Ngựa Khu vực phía Nam và Tây Nam đứt gẫy F.L vỉa than tương đối ổn định Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,1m ữ 23,8m, trung bình 4,9m, chiều dày riêng than thay đổi từ 0,1m đến 18,7m, trung bình 4,1m Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, thường có từ 0 ữ 4 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 8,2m, trung bình 0,8m Các lớp đá kẹp trong vỉa chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than Vỉa 13-1 có độ dốc vỉa biến đổi từ 3 ữ 740, trung bình 260, độ tro hàng hoá trung bình 13,5%

- Vỉa 13-2: Nằm trên và cách vách vỉa 13-1 trung bình 37m Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,8 ữ 17,2m, trung bình 4,7m Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,7 ữ 12,1m, trung bình 4,2m Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ữ 8 lớp, chiều dày đá kẹp thay đổi

từ 0,2 ữ 5,1m, trung bình 0,4m Vỉa có cấu tạo tương đối phức tạp, chiều dày tương

Trang 29

đối ổn định trừ một vài nơi vỉa bị vát mỏng có chiều dày nhỏ hơn 0,8m T.XI) Các lớp kẹp mỏng chủ yếu là bột kết, sét kết, sét than, trung bình 0,4m Độ dốc vỉa từ 3 ữ 750, trung bình 240 Độ tro hàng hoá trung bình 14,5%

(LK2555 Vỉa 14(LK2555 2: Nằm trên vỉa 14(LK2555 1 và có diện phân bố tương đối ổn định trên toàn khu mỏ Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,4m đến 28,1m, trung bình 4,2m Chiều dày riêng than đổi từ 0,4m đến 26,5m, trung bình 3,7m Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ữ 8 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0 ữ 5,1m, trung bình 0,4m Độ dốc vỉa từ 30 ữ 640

, trung bình 260,

độ tro hàng hoá trung bình 13,52%

- Vỉa 14-4: Nằm trên vỉa 14-3, 14-2 và chủ yếu phân bố từ phía Đông Bắc sang phía Tây Nam khu mỏ Chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,3m đến 45,0m, trung bình 4,0m Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ữ 9 lớp Chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 6,9m, trung bình 0,5m Độ dốc vỉa từ 5 ữ 700, trung bình 290, độ tro hàng hoá trung bình 15,6% Vỉa 14-4 có 170 công trình gặp vỉa, trong đó có 58 hào gặp lộ vỉa và các lỗ khoan thăm dò

- Vỉa 14-5: Nằm trên vỉa 14-4 và có diện tích phân bố rộng, chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,8m đến 41,4m, trung bình 11,2m Chiều dày riêng than đổi từ 0,8m

đến 33,7m, trung bình 9,7m Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ữ 11 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0,0 ữ 17,8m, trung bình 1,5m Độ dốc vỉa từ 6 ữ 700, trung bình 260 Vỉa 14-5 có cấu tạo tương đối phức tạp, thành phần lớp đá kẹp đa số là sét kết, đôi khi là những lớp bột kết hạt mịn

Kết quả đánh giá, tổng trữ lượng than nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên còn lại trong các vỉa khoảng 151.939,5 ngàn tấn trong đó phân bố trên rìa moong khoảng 39.631,5 ngàn tấn và dưới đáy moong khoảng 112.308,0 ngàn tấn

2.2.3 Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than ở mỏ Đèo Nai

Theo dự kiến thì mỏ Đèo Nai, Cọc Sáu và một phần phía Đông khu Lộ Trí sẽ

được qui hoạch thành một mỏ khai thác lộ thiên lớn với khai trường kéo dài từ khu Quảng Lợi đến đứt gãy FA2 (Lộ Trí), còn phía Nam là đứt gãy FB và phía Bắc là đứt gãy FAA Như vậy khoáng sàng than Cọc Sáu - Đèo Nai chủ yếu là khai thác lộ thiên Theo qui hoạch, khu Vỉa chính và bờ Bắc khai thác mở rộng đến mức -330, giai

đoạn sau lấy hết vỉa GI3 nằm tại khu vực gầm Tả Ngạn Cọc Sáu với chiều sâu kết thúc đáy moong ở mức -345, khu Nam Lộ Trí khai thác vỉa Dày xuống sâu tới mức -

150 Phần trữ lượng còn lại ở rìa và dưới đáy moong sẽ được huy động khai thác hầm lò

Than trong toàn mỏ chủ yếu được cấu tạo trong hai vỉa than chính, dưới cùng

là vỉa Dày và phía trên là chùm vỉa G Phần trữ lượng còn lại sau giới hạn khai thác

lộ thiên của vỉa Dày phân bố chủ yếu ở phía Bắc bờ moong Đông Lộ Trí Trong phạm vi này vỉa than phân bố từ đứt gãy FA2 và cắm về phía Bắc mức từ mức -80 ữ -

330 Vỉa bị phân cắt bởi các đứt gãy FA2, FA3, FA4 tạo nên các khối khác nhau Chiều dày vỉa thay đổi từ 7,2 ữ 16,4m, trung bình 10,3m, thuộc loại vỉa rất dày Góc dốc vỉa từ 12° ữ 43°, trung bình 28°

Trang 30

Chùm vỉa G (GI, GIC, GIB, và GII) phân bố ở phần bờ Bắc của moong Đèo Nai Vỉa phân bố từ đứt gãy FHG đến ranh giới mỏ Cọc Sáu với chiều dài theo phương khoảng 440m và cắm hướng Bắc từ đáy moong mức -135 đến mức -330 Chiều dày vỉa từ 3,4 ữ 30,0m, trung bình 12,3m, thuộc loại vỉa rất dày và không ổn

định, mức độ biến động chiều dày khoảng 70,2% Góc dốc vỉa thay đổi từ 19 ữ 50°, trung bình 38°

Vỉa GIC phân bố từ tuyến T.IX ữ T.XIII, theo đường phương dài 275 m và phân bố ở ranh giới bờ mỏ từ lộ vỉa mức +115 đến mức -185 với góc dốc vỉa từ 20 ữ 34°, trung bình 29° Chiều dày vỉa biến đổi từ 1,5 ữ 12,8m, trung bình 6,5m, thuộc loại vỉa dày và rất không ổn định

Vỉa GIB phân bố trên bờ mỏ phía Bắc từ tuyến T.VIII ữ T.XIV, bị phân cắt bởi các đứt gãy FA2, FA3, FA4, và FAA tạo nên các khối nhỏ làm phức tạp thêm cấu tạo vỉa, trên bờ mỏ có nhiều chỗ vỉa đảo lộn hướng cắm Vỉa cắm hướng Bắc với góc dốc từ

24 ữ 37°, trung bình 34° và phân bố ở ranh giới bờ mỏ từ lộ vỉa mức +100 đến mức

-230 Chiều dày vỉa biến đổi từ 1,4 ữ 6,8m, trung bình 3,9m, thuộc loại vỉa rất không

ổn định Vỉa cấu tạo phức tạp, trong vỉa có từ 1 ữ 5 lớp đá kẹp với chiều dày từ 0,4 ữ 2,5m, trung bình 0,7m

Vỉa GII phân bố trong bờ moong phía Bắc từ đứt gãy FA2 ữ FD2, theo đường phương dài 1240m và phân bố từ lộ vỉa mức +295 đến mức +115, một số vị trí vỉa phát triển đến mức +10 với góc dốc vỉa từ 24 ữ 38°, trung bình 30° Chiều dày vỉa biến đổi từ 1,4 ữ 7,2m, trung bình 3,5m, thuộc loại rất không ổn định với mức độ biến động chiều dày khoảng 71,2% Vỉa có cấu tạo thuộc loại phức tạp, trong vỉa có

từ 1 ữ 4 lớp đá kẹp với chiều dày từ 0,3 ữ 0,7m, trung bình 0,3m

Kết quả đánh giá, tổng trữ lượng than nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên còn lại trong các vỉa khoảng 24.247,5 ngàn tấn trong đó phân bố trên rìa moong khoảng 21.180,1 ngàn tấn và dưới đáy moong khoảng 3.067,4 ngàn tấn Than Đèo Nai thuộc loại than tốt, độ tro thấp, nhiệt lượng cao và ít tạp chất, đặc tính kỹ thuật như sau: Độ ẩm (WPT) trung bình 1,9 % Độ tro (AK) trung bình 11,1% Chất bốc (Vch) trung bình 6,7% Lưu huỳnh (S) trung bình 0,5% Nhiệt lượng (Qch) trung bình

7513 Kcal/kg

2.2.4 Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than ở mỏ Cọc Sáu

Mỏ than Cọc Sáu là mỏ khai thác lộ thiên lớn của Việt Nam, hiện nay đáy moong của mỏ đã xuống sâu tới mức -120 (khu Thắng Lợi) Theo kế hoạch, khu Bắc Tả Ngạn (Bắc phay B) sẽ khai thác hết trữ lượng của khối than nằm trong biên giới của khu vực và đáy moong kết thúc khai thác ở mức -315, khu Thắng Lợi sẽ mở rộng biên giới và khai thác xuống sâu đến mức -375

Khu mỏ phân bố trên một phức nếp lồi không đối xứng ở trục chạy theo phương Tây Nam - Đông Bắc Cánh Bắc có động tụ Bắc với cốt cao -330, cánh Nam

có động tụ Nam ở mức -60 Trong khu mỏ, phần trữ lượng than phân bố dưới dạng các chùm vỉa mỏng (GI) và chùm vỉa thuộc vỉa dày (GII)

Trang 31

Vỉa GI phân bố trong phần bờ mỏ phía Bắc của moong và chiều dài theo phương

từ ranh giới khai thác lộ thiên mỏ Đèo Nai đến đứt gãy FH Vỉa cắm hướng Bắc (ngược

về phía lòng moong) và phân bố từ mức -165 (đáy moong) đến mức -330, góc dốc vỉa thay đổi từ 19 ữ 41°, trung bình 33° Chiều dày vỉa biến đổi từ 6,2 ữ 10,4 m, trung bình 9,4m, vỉa có cấu tạo phức tạp Trong phạm vi phân bố, vỉa GI có đứt gãy FHG chạy qua gần đường phương vỉa làm cho hướng cắm và góc dốc vỉa bị biến đổi Theo mặt trượt

đứt gãy, vỉa bị dịch chuyển tới 180m

Khoáng sàng than còn lại tại phần bờ mỏ phía Bắc phân bố phía sau đứt gãy

FA1 tạo thành các chùm vỉa có hướng cắm Bắc, Tây Bắc (cắm ngược về phía lòng moong) thuộc vỉa dày GII Trong các chùm vỉa, than được chia thành các khối nhỏ theo điều kiện phân bố và cấu tạo ở trong bờ mỏ

Chùm vỉa I gồm 5 khối kiến tạo:

Khối 1: Phân bố từ đứt gãy FK ữ T.XIA, chiều dài theo đường phương khoảng 1450m và theo hướng dốc từ giới hạn bờ moong mức -15 đến mức -105 Chiều dày vỉa thay đổi từ 5,5 ữ 49,1m, trung bình 13,0m, vỉa thuộc loại có cấu tạo phức tạp và không ổn đinh Mức độ biến động vỉa khoảng 97,8% và tạo nên các nếp uốn nhỏ Khối 2: Không có giá trị công nghiệp

Khối 3: Phân bố từ đứt gãy FK ữ FZ, chiều dài theo đường phương khoảng 1620m và theo hướng dốc từ giới hạn đáy moong mức -165 về phía Bắc tới mức -300 Chiều dày vỉa thay đổi từ 2,0 ữ 12,2m, trung bình 5,2m và thuộc loại rất không ổn

định về chiều dày, mức độ biến động khoảng 72,8% Góc dốc vỉa thay đổi từ 18 ữ 60°, trung bình 41°

Khối 4: Phân bố từ tuyến T.I ữ T.III, chiều dài theo đường phương khoảng 340m và theo hướng dốc từ giới hạn bờ moong mức +30 về phía Tây Bắc tới mức -

120 Chiều dày vỉa trung bình 10,6 m, góc dốc trung bình 41°

Khối 5: Phân bố từ tuyến T.I ữ T.V, chiều dài theo đường phương khoảng 760m theo đường phương và theo hướng dốc từ giới hạn bờ moong mức -30 về phía Bắc tới mức -120 Chiều dày vỉa thay đổi từ 4,9 ữ 25,5m, trung bình 15,0m, cấu tạo vỉa thuộc loại phức tạp và rất không ổn định về chiều dày Góc dốc vỉa thay đổi từ

17 ữ 34°, trung bình 25°

Chùm vỉa II gồm 5 khối, trong đó có 3 khối có giá trị công nghiệp

+ Khối 1: Phân bố từ tuyến T.I ữ T.V, chiều dài theo đường phương khoảng 660m và hướng cắm Tây Bắc, phân bố từ ranh giới bờ mỏ mức +20 đến mức -120 (ngược về phía moong) với góc dốc vỉa từ 45 ữ 57°, trung bình 50° Chiều dày vỉa biến

đổi từ 1,3 ữ 16,8m ,trung bình 6,8m và thuộc loại rất không ổn định theo chiều dày + Khối 2: Phân bố từ tuyến T.IIIA ữ T.V, chiều dài theo đường phương khoảng 250m Vỉa phân bố từ ranh giới bờ mỏ mức +0 đến mức -4 Chiều dày vỉa trung bình khoảng 3,1m, góc dốc vỉa trung bình 42°

Trang 32

+ Khối 5: Phân bố từ tuyến T.I ữ T.IVA, chiều dài theo đường phương khoảng 530m, vỉa cắm Tây Bắc với góc dốc từ 18 ữ 46°, trung bình 32° và phân bố từ giới hạn

bờ moong mức +60 đến mức -20 Chiều dày vỉa thay đổi từ 11,0 ữ 28,6m, trung bình 16,7m và thuộc loại vỉa rất dày nhưng không ổn định

+ Khối 3 thuộc chùm vỉa IIB phân bố từ đứt gãy FK ữ FZ, chiềudài theo đường phương khoảng 1600m Vỉa cắm hướng Bắc và phân bố từ gần đáy moong lộ thiên mức -150 đến mức -300 Góc dốc vỉa thay đổi từ 33 ữ 50°, trung bình 41° Chiều dày vỉa biến đổi từ 1,0 ữ 13,9m, trung bình 6,5m, vỉa thuộc loại dày đến rất dày và không ổn

định với mức độ biến động khoảng 65,9%

+ Khối 3 thuộc chùm vỉa IIA phân bố từ đứt gãy FK ữ FZ, chiềudài theo

đường phương khoảng 1600m Vỉa cắm hướng Bắc và phân bố từ bờ moong lộ thiên mức -105 đến mức -300 Góc dốc vỉa biến đổi từ 29 ữ 47°, trung bình 39° Chiều dày vỉa thay đổi từ 1,2 ữ 12,2m, trung bình 5,8m, thuộc loại vỉa dày và không ổn

định

Đặc điểm cấu tạo vỉa trong khu vực có dạng chùm và hệ số bóc giới hạn đảm bảo khai thác hiệu quả nên hầu hết than ở đây được khai thác bằng phương pháp lộ thiên Phần trữ lượng còn lại rất ít, khoảng 927,4 ngàn tấn phân bố ở trên rìa moong

sẽ được khai thác tận thu sau này

Than thuộc các chùm vỉa của vỉa Dày có đặc tính kỹ thuật như sau: Độ ẩm (WPT) trung bình 1,2% Độ tro (AK) trung bình 13,1% Chất bốc (Vch) trung bình 4,6% Lưu huỳnh (S) trung bình 0,43 % Nhiệt lượng (Qch) trung bình 7291 Kcal/kg

2.2.5 Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than mỏ Núi Béo

Khu vực mỏ than núi Béo được giới hạn từ đứt gãy FA ữ FHT trên một nếp lõm không đối xứng Phân bố giữa khu vực là đứt gãy Mongplane (FMPLN) chạy gần song song với trục nếp lõm theo phương Tây Bắc - Đông Nam Hiện nay mỏ than Núi Béo

đang khai thác lộ thiên vỉa 14 cánh Đông, vỉa 14 cánh Tây và tiến hành mở rộng khai trường khai thác khu vực cánh Tây vỉa 11, 13

Trên cơ sở kế hoạch mở rộng biên giới và khai thác xuống sâu của mỏ lộ thiên, phần trữ lượng được huy động vào khai thác hầm lò bao gồm 7 vỉa than sau: các vỉa 5, 6, 7, 9, 10, 11 và vỉa 13

- Vỉa 13: Vỉa phân bố từ mức -175 ữ +0 và có trữ lượng địa chất khoảng 4.100 ngàn tấn Hiện nay khu vực cánh Đông vỉa 13 đã khai thác bằng phương pháp hầm lò

đến mức -75, khu vực cánh Tây vỉa 13 sẽ khai thác lộ thiên đến mức -100 Phần trữ lượng tài nguyên còn lại của vỉa 13 có thể xem xét khai thác bằng phương pháp hầm

lò được chia thành 2 khu (khu Bắc và khu Nam) bởi đứt gãy Mongplane và ranh giới vỉa mỏng Qua khảo sát, đánh giá cho thấy khu vực phía Nam có trữ lượng địa chất khoảng 1.200 ngàn tấn nhưng không thể khai thác do vỉa bị phân tán bởi các ô cửa sổ,

đường ranh giới vỉa mỏng và nằm dưới khu vực cần bảo vệ các công trình trên bề mặt Khu vực phía Bắc có chiều dày vỉa trung bình là 2,8m, trữ lượng địa chất khoảng 2.900 ngàn tấn và cách đáy moong lộ thiên vỉa 14 cánh Đông khoảng 42m

Trang 33

- Vỉa 11: Nằm dưới vỉa 13 và phân bố đều trên toàn khu mỏ Phía Đông V11

đã khai thác đến mức -75 bằng phương pháp hầm lò Phía Tây theo kế hoạch sẽ khai thác lộ thiên đến mức -135 từ tuyến T.IV ữ T.VIII Vỉa 11 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình đến rất dày Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,6 ữ 14,7m, trung bình là 3,9m Góc dốc vỉa thay đổi từ 50 ữ 550, trung bình 200 Vỉa có từ 0 ữ 8 lớp đá kẹp Chiều dày lớp đá kẹp trung bình 1,7m

- Vỉa 10: Nằm dưới và cách V11 từ 70 ữ 80m, phân bố trên một cánh của nếp lõm với phần lộ vỉa ở phía Đông Bắc và cắm về phía đứt gãy Mongplane Trước đây V10 đã được khai thác lò bằng từ lộ vỉa đến mức -40 và giếng xipong ở phía Bắc khu mỏ Như vậy phần từ mức -40 ữ -220, than vẫn chưa được khai thác Riêng khu phía Tây Nam vỉa than phân bố từ mức +40 ữ -10 chưa khai thác Chiều dày vỉa thay

đổi từ 0,8 ữ 15,7m, trung bình 4,7m Góc dốc vỉa thay đổi từ 50 ữ 550 trung bình 250 Vỉa có từ 0 ữ 6 lớp đá kẹp, trung bình 2 lớp Chiều dày lớp kẹp trung bình 0,4m gồm sét kết, sét than, đôi chỗ là bột kết dạng thấu kính

- Vỉa 9: Nằm dưới và cách V10 từ 45 ữ 50m, được phân bố trên cánh của nếp lõm ở khu trung tâm, vỉa cắm về phía Tây Nam và nghiêng về phía đứt gãy FMPLN Phần lộ vỉa theo đường phương vỉa khoảng 400m ở phía Đông Bắc đã được khai thác

đến mức -40 Như vậy từ mức -40 ữ -270 ở khu Đông Bắc và từ mức ±0 ữ -100 khu Tây Nam vỉa 9 chưa được khai thác Vỉa duy trì không liên tục, có nhiều cửa sổ không than, chiều dày vỉa thay đổi từ 0,8 ữ 13,0m, trung bình khoảng 3,5m, góc dốc vỉa thay

đổi từ 80 ữ 650 trung bình 270 Vỉa có từ 0 ữ 8 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 1,1m Vỉa có cấu tạo rất phức tạp và không ổn định về chiều dày và góc dốc

- Vỉa 7: Vỉa phân bố trên hai cánh của đứt gãy thuận Mongplane với cự ly dịch chuyển khoảng 100m Cánh Đông Bắc vỉa phân bố từ mức +30 ữ -300 còn cánh Tây nam vỉa phân bố ở độ sâu từ mức ±0 ữ -100 nên chưa được khai thác Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,8 ữ 15,0m trung bình 6,8m, góc dốc vỉa trung bình 280 Vỉa có từ 0

ữ 7 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 0,5m

- Vỉa 6: Nằm dưới vỉa 7 và được giới hạn bởi đứt gãy Hà Tu ở phía Đông, phía Nam và Bắc vỉa bị giới hạn từ tuyến VIA đến tuyến IX, phần Trung tâm của vỉa

bị đứt gãy MongPlane chia làm hai khối Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,8 ữ 6,0m trung bình là 2,1m, góc dốc vỉa trung bình 260 Vỉa có từ 0 ữ 2 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 0,2m

- Vỉa 5: Nằm dưới vỉa 6 và có trữ lượng địa chất rất ít, khoảng 168 ngàn tấn Vỉa có chiều dày trung bình là 1,0 m và phân bố ở phía Tây giáp mỏ Hà Lầm Qua khảo sát và đánh giá cho thấy khai thác vỉa 5 là không hiệu quả do trữ lượng ít, vỉa mỏng và khó bố trí đường lò

Kết quả đánh giá, tổng trữ lượng than nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên còn lại trong các vỉa khoảng 78.700,7 ngàn tấn trong đó phân bố trên rìa moong khoảng 17.655,0 ngàn tấn và dưới đáy moong khoảng 61.045,7 ngàn tấn Than trong khu mỏ có đặc tính kỹ thuật như sau: Độ ẩm (WPT) biến đổi từ 0,7 ữ 3,2% trung

Trang 34

bình 1,9% Độ tro (AK) biến đổi từ 1,0 ữ 39,9% trung bình 14,1% Chất bốc (Vch) biến đổi từ 13,7 ữ 12,0% trung bình 9,1% Lưu huỳnh (S) biến đổi từ 0,06 ữ 0,66% trung bình 0,54% Nhiệt lượng (Qch) biến đổi từ 5731 ữ 8619 Kcal/kg trung bình

Trên cơ sở đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ và kế hoạch mở rộng biên giới khai thác tối đa tại các mỏ lộ thiên, đề tài tiến hành nghiên cứu, phân tích, tổng hợp và đánh giá trữ lượng tài nguyên than còn lại tại các khoáng sàng Kết quả đánh giá cho thấy trong tổng 528.728,5 ngàn tấn trữ lượng than địa chất đánh giá, phần trữ lượng khai thác lộ thiên là 235.188,8 ngàn tấn (chiếm 44,5 %) và phần ngoài biên giới khai trường lộ thiên sẽ được huy động khai thác bằng phương pháp hầm lò là 293.539,7 ngàn tấn (chiếm 55,5%), (chi tiết xem bảng 2.1) Biểu đồ mối tương quan giữa trữ lượng huy

động khai thác hầm lò - lộ thiên xem hình 2.1

Bảng tổng hợp trữ lượng địa chất tại một số khu vực khoáng sàng quy hoạch

khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên

Bảng 2.1

Trữ lượng (1000T) Ngoài biên giới khai trường lộ thiên (huy động KT hầm lò)

Rìa moong

lộ thiên

Dưới đáy moong lộ thiên

Trang 35

Hình 2.2 Mối tương quan giữa trữ lượng than địa chất ngoài biên giới khai trường

lộ thiên được huy động vào khai thác hầm lò theo các khoáng sàng

Trang 36

Trên cơ sở đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ lượng các khu vực nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên nêu trên, để đánh giá trữ lượng than làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác, đề tài tập trung giải quyết một số phạm vi yếu tố địa chất cơ bản bao gồm:

- Chiều dày vỉa: Đây là một trong những thông số ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn công nghệ khai thác, phương pháp khấu than, năng suất của thiết bị khấu cũng như đồng bộ thiết bị chống giữ trong quá trình khai thác Để lựa chọn sơ

đồ công nghệ khai thác hợp lý cũng như đồng bộ thiết bị khấu gương, chống giữ phù hợp, đề tài phân chia các khu vực thành các miền chiều dày sau: nhóm vỉa mỏng, m

≤ 1,2m; vỉa dày trung bình, m = 1,21 ữ 3,5m; vỉa dày m ≥ 3,5m Kết quả xác định thể hiện trên bảng 2.2

Bảng phân loại trữ lượng địa chất nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên theo

chiều dày vỉa

Bảng 2.2

Trữ lượng địa chất (1000 tấn)

Hình 2.3 Mối tương quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lượng địa chất các khu

vực nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên

Trang 37

Qua bảng 2.2 và biểu đồ mối tương quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lượng các khu vực nằm ngoài biên giới kết thúc khai thác lộ thiên cho thấy, phần lớn các khu vực có có các vỉa than thuộc loại vỉa dày đến rất dày (m > 3,5 mét) chiếm 189.911,2 ngàn tấn, tương ứng chiếm 64,7% tổng trữ lượng địa chất đánh giá Các vỉa này chủ yếu phân bố ở các khu vực dưới đáy moong khai thác lộ thiên với trữ lượng khoảng 128.699,8 ngàn tấn, phần trữ lượng khoảng 61.211,4 ngàn tấn còn lại

được phân bố ở trên rìa moong Trong số các mỏ lộ thiên được đánh giá thì trữ lượng các vỉa dày đến rất dày chủ yếu phân bố tại đáy moong mỏ Núi Béo ( 42.517,6 ngàn tấn); đáy moong mỏ Khe Chàm II là 47.583,3 ngàn tấn; đáy moong mỏ Khánh Hòa

là 22.210,0 ngàn tấn và rìa moong Khe Chàm IV (Cao Sơn) là 21.784,1 ngàn tấn Các khu vực vỉa có chiều dày trung bình từ 1,21 ữ 3,5m có trữ lượng khoảng 87.194,8 ngàn tấn chiếm 19,7% tổng trữ lượng địa chất đánh giá Các khu vực vỉa mỏng có chiều dày m < 1,2 mét chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 5,6% (16.433,7 ngàn tấn) trong tổng trữ lượng địa chất được đánh giá Như vậy, theo kết quả đánh giá trên đề tài thấy rằng hầu hết các vỉa nằm trong phạm vi có chiều dày thuận lợi trong khai thác bằng phương pháp hầm lò

- Góc dốc vỉa: Cũng như chiều dày vỉa, góc dốc vỉa là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác và phương tiện thiết bị khai thác Kết quả đánh giá tổng hợp trữ lượng các khu vực nằm ngoài ranh giới khai trường lộ thiên theo điều kiện góc dốc vỉa thể hiện trên bảng 2.3

Bảng phân loại trữ lượng địa chất ngoài biên giới khai trường lộ thiên theo góc

dốc vỉa

Bảng 2.3

Trữ lượng địa chất (1000 tấn)

Trang 38

Chiều

dày (m)

Góc dốc

(độ)

Hình 2.4 Mối tương quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lượng địa chất các khu

vực nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên

Qua bảng 2.3 và biểu đồ đánh giá tổng hợp trữ lượng các khu vực theo điều kiện góc dốc vỉa cho thấy, phần lớn trữ lượng các khu vực tập trung trong các vỉa có góc dốc nghiêng từ 15 ữ 35° chiếm 210.854,7 ngàn tấn, tương ứng khoảng 71,8% tổng trữ lượng địa chất các khu vực ngoài ranh giới khai trường lộ thiên Tiếp đó là các vỉa dốc nghiêng đứng từ 35 ữ 55° chiếm 42.320,7 ngàn tấn, tương ứng 14,4% tổng trữ lượng Các vỉa dốc thoải và dốc đứng chiếm một phần trữ lượng không nhiều Theo kết quả đánh giá, các vỉa dốc dốc nghiêng (15 ữ 35°) tập trung chủ yếu

ở dưới đáy moong Khe Chàm II (khoảng 57.455,7 ngàn tấn), dưới đáy moong Khe Chàm IV (khoảng 45.829,7 ngàn tấn), dưới đáy moong mỏ Núi Béo (khoảng 39.208,1 ngàn tấn) và ở rìa moong Khe Chàm IV (khoảng 33.275,4 ngàn tấn) Đây

là điều kiện thuận lợi khi khai thác bằng phương pháp hầm lò

Trên cơ sở phân loại trữ lượng địa chất các khu vực nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên nêu trên, đề tài tiến hành tổng hợp, xây dựng mối tương quan giữa tổ hợp chiều dày và góc dốc vỉa như sau:

Bảng tương quan trữ lượng địa chất ngoài biên giới khai trường lộ thiên theo

chiều dày và góc dốc vỉa

Trang 39

Hình 2.5 Mối tương quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lượng địa

chất các khu vực nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên

Từ tổ hợp giữa chiều dày và góc dốc vỉa (bảng 2.4) có thể định hướng xác

định sơ đồ công nghệ và đồng bộ thiết bị khai thác hợp lý bằng phương pháp hầm lò cho các khu vực trữ lượng nằm ngoài biên giới khai trường tại các mỏ lộ thiên Phân tích mối tương quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lượng địa chất với một

số phạm vi áp dụng theo trình độ công nghệ khai thác trong giai đoạn tới cho thấy tỷ

lệ phần trăm trữ lượng các khu vực vỉa dày trên 3,5m, góc dốc từ 15 ữ 35° là lớn nhất (chiếm 45,9%) Trữ lượng còn lại phân bố trong một số phạm vi chủ yếu như chiều dày vỉa m = 1,2 ữ 3,5 mét, góc dốc từ 15 ữ 35° chiếm 20,8%; chiều dày vỉa trên 3,5m và góc dốc vỉa từ 35 ữ 55° chiếm 8,1%; chiều dày vỉa trên 3,5m và góc dốc lớn hơn 55° chiếm 7,2% và các phạm vi còn lại chiếm một trữ lượng không

đáng kể

Ngoài tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc nêu trên, một trong các yếu tố quan trọng quyết định đến việc lựa chọn hệ thống mở vỉa chuẩn bị cũng như hệ thống khai thác và đặc biệt khi lựa chọn áp dụng cơ giới hóa khai thác đó là chiều dài theo phương và chiều dài theo hướng dốc của khu vực khai thác Các yếu tố này có ảnh hưởng quyết định đến việc lựa chọn hệ thống và công nghệ khai thác, vị trí mở lò khai thác, hệ thống chuẩn bị cũng như thời gian lắp đặt, vận hành, tháo dỡ và di chuyển đồng bộ thiết bị cơ giới hóa một cách hợp lý Do vậy, các yếu tố này ảnh hưởng lớn đến hiệu quả kinh tế của công nghệ áp dụng Mối tương quan giữa chiều dài theo phương và chiều dài theo hướng dốc khu khai thác với tổng trữ lượng nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên xem bảng 2.5

Trang 40

khai trường lộ thiên

Qua kết quả tổng hợp trong bảng 2.5 và biểu đồ phân tích hình 2.6 cho thấy các khu vực trữ lượng nằm ngoài biên giới khai trường lộ thiên chủ yếu tập trung trong phạm vi vỉa có chiều dài theo phương và theo hướng dốc > 300m Tương ứng

Tiêu đề	Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng than hầm lò
Tác giả	Nguyễn Anh Tuấn, Trương Đức Dư
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn A, TS. B Bác A
Trường học	Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
Chuyên ngành	Kỹ thuật mỏ và khai thác
Thể loại	Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	188
Dung lượng	14,64 MB