NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ MƠ HÌNH TỐN - ĐỊA CHẤT ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CƠNG TÁC THĂM DỊ THAN KHU MỎ KHE CHÀM, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM TUẤN ANH ận Lu n tiế Tài liệu rẻ án NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ MƠ HÌNH TỐN - ĐỊA CHẤT ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CƠNG TÁC THĂM DỊ THAN KHU MỎ KHE CHÀM, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH sĩ ới m nh LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT ất Hà Nội - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM TUẤN ANH Lu án n tiế Tài liệu rẻ ận NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ MƠ HÌNH TỐN - ĐỊA CHẤT ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CÔNG TÁC THĂM DÒ THAN KHU MỎ KHE CHÀM, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH Ngành: Kỹ thuật địa chất sĩ Mã số: 9520501 ới m ất nh LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS TS Trương Xuân Luận PGS TS Nguyễn Phương Hà Nội - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập tơi Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình tác giả khác Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Lu Tác giả luận án ận n tiế Tài liệu rẻ án Phạm Tuấn Anh sĩ ới m ất nh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU Lu Chương ận 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vị trí địa chất khu vực nghiên cứu bình đồ cấu trúc bể than Quảng Ninh Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất khai thác mỏ 10 Tài liệu rẻ n 1.2 Vị trí địa chất khu mỏ Khe Chàm cấu trúc bể than Quảng Ninh tiế 1.1.2 án 1.1.1 Tổng quan cấu trúc địa chất bể than Quảng Ninh 10 1.2.2 Lịch sử khai thác than 14 sĩ 1.2.1 Lịch sử nghiên cứu thực trạng điều tra thăm dò than m 1.3 Khái quát khu mỏ than Khe Chàm ới 1.3.1 Vị trí địa lý 16 nh 1.3.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất khoáng sản than 16 17 Thực trạng cơng tác thăm dị khai thác than khu mỏ Khe Chàm 28 1.3.4 Một số tồn cần nghiên cứu giải cơng tác thăm dị 28 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 Than khoáng lĩnh vực sử dụng 33 Chương 2.1 ất 1.3.3 2.1.1 Khái quát than khoáng 33 2.1.2 Các kiểu nguồn gốc thành tạo than khoáng 33 2.1.3 Các lĩnh vực sử dụng than khoáng 38 iii 2.2 Một số khái niệm thuật ngữ sử dụng luận án 38 2.2.1 Các khái niệm không gian tạo than 38 2.2.2 Các khái niệm chiều dày vỉa than 39 2.2.3 Một số thuật ngữ sử dụng luận án 40 2.3 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu 43 Phương pháp địa chất truyền thống kết hợp phương pháp tiếp cận hệ thống 43 Lu 43 2.3.3 Phương pháp địa thống kê 55 2.3.4 Phương pháp chuyên gia kết hợp kinh nghiệm thực tế 61 ận 2.3.2 Phương pháp mơ hình hóa 62 2.5 Thiết lập sở liệu 65 tiế Tài liệu rẻ Phần mềm ứng dụng án 2.4 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CƠNG TÁC THĂM DỊ THAN KHU MỎ KHE CHÀM 71 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tin cậy kết thăm dò 71 3.2 Phân tích mức độ tin cậy cơng tác thăm dị phương pháp mơ hình truyền thống n Chương sĩ ới m 3.2.1 Phân tích phương pháp hình học mỏ truyền thống 3.2.3 Phân tích mơ hình tốn thống kê 3.2.4 3.3 3.4 72 79 85 Kết đánh giá mức độ tin cậy công tác thăm dị phương pháp mơ hình truyền thống 93 Phân tích mơ hình hàm cấu trúc không gian 95 3.3.1 Thiết lập hàm cấu trúc khơng gian 3.3.2 ất nh 3.2.2 Phân tích mơ hình hàm xu 72 95 Kết đánh giá mức độ tin cậy cơng tác thăm dị 106 phương pháp mơ hình hàm cấu trúc Xác lập mạng lưới thăm dị 3.4.1 Xác lập nhóm mỏ thăm dò theo Quy định 107 107 iv 3.4.2 Xác lập mạng lưới thăm dò hợp lý 110 3.4.3 Kết xác lập mạng lưới thăm dò 114 3.5 Đánh giá trữ lượng tài nguyên than 116 3.5.1 Đối tượng, phạm vi tính trữ lượng 116 3.5.2 Chuẩn bị số liệu 117 3.5.3 Kết tính trữ lượng than theo phương pháp mơ hình 122 Đối sánh kết tính trữ lượng theo phương pháp mơ 126 hình với phương pháp Secăng Lu 3.5.4 Kết đánh giá mức độ tin cậy cơng tác tính trữ lượng tài ngun than 132 Một số giải pháp nâng cao độ tin cậy cơng tác thăm dị mỏ than 133 án 3.6 Tài liệu rẻ ận 3.5.5 133 3.6.2 Giải pháp tổng hợp tài liệu, tính trữ lượng than 133 n tiế 3.6.1 Giải pháp hệ thống thăm dò KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135 sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ới m DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN 137 QUAN ĐẾN LUẬN ÁN CỦA NGHIÊN CỨU SINH 139 ất nh v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TKV Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam VITE Cơng ty CP Tin học, Công nghệ, Môi trường - Vinacomin HĐTLQG NCS Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia Nghiên cứu sinh Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở liệu TLTN Trữ lượng tài nguyên TDTM Thăm dò tỷ mỉ TDBS Thăm dò bổ sung TDKT Thăm dò phục vụ khai thác án Lỗ khoan n tiế LK Tài liệu rẻ ận Lu CNTT sĩ ĐCTV Địa chất thủy văn ĐCCT Địa chất cơng trình Địa thống kê ất nh ĐTK ới Tên vỉa than m V14-4 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Danh mục Trang Bảng 1.1 Đặc điểm thông số địa chất công nghiệp 10 vỉa than lựa chọn xử lý thống kê khu mỏ Khe Chàm 23 35 Bảng 2.2 Các phân vị địa tầng chứa than Việt Nam (phần đất liền) 36 Bảng 2.3 Lựa chọn phần mềm để giải nhiệm vụ nghiên cứu 63 Bảng 3.1 Đặc trưng thống kê chiều dày tự nhiên vỉa than 86 ận Lu Bảng 2.1 Hệ thống phân loại, nhãn than theo tiêu chuẩn Nga Mỹ án 87 Tài liệu rẻ Bảng 3.2 Đặc trưng thống kê độ tro vỉa than 88 Bảng 3.4 Kết tính hệ số phức tạp cấu tạo vỉa 89 n tiế Bảng 3.3 Kết tính hệ số gián đoạn vỉa 90 Bảng 3.6 Kết tính tiêu hình dạng vỉa (Ф) 90 sĩ Bảng 3.5 Kết tính mơdun chu tuyến (μ) ới m Bảng 3.7 Kết tính tiêu σα Kd Bảng 3.8 Kết xác định mức độ phức tạp cấu trúc, kiến tạo nh Bảng 3.9 Kết xác lập (h) theo chiều dày tự nhiên 92 92 102 ất Bảng 3.10 Kết xác lập (h) theo chiều dày riêng than 104 Bảng 3.11 Các tiêu xác lập nhóm mỏ thăm dị than 108 Bảng 3.12 Chỉ tiêu xác lập nhóm mỏ thăm dò theo khối đồng bậc cao khu mỏ Khe Chàm 109 Bảng 3.13 Kích thước ảnh hưởng theo (h) với chiều dày tự nhiên 111 Bảng 3.14 Kích thước ảnh hưởng theo (h) với chiều dày riêng than 112 Bảng 3.15 Mạng lưới đề nghị thăm dò than khu mỏ Khe Chàm 114 vii Danh mục Trang Bảng 3.16 Kết tính trữ lượng than phương pháp Kriging (mơ hình khối khơng gian) Bảng 3.17 Đối sánh kết tính trữ lượng than phương pháp Kriging (mơ hình khối 50x50x0,8n) phương pháp Secăng Bảng 3.18 Đối sánh kết tính trữ lượng than phương pháp 126 127 Lu Kriging (mơ hình khối 20x20x0,8n) phương pháp Secăng 124 Bảng 3.19 Đối sánh kết tính trữ lượng than phương pháp ận Kriging (mơ hình khối 50x50x0,8n)m Secăng nội suy tài liệu theo án Kriging 130 tiế Tài liệu rẻ Bảng 3.20 Đối sánh kết tính trữ lượng than phương pháp Kriging (mơ hình khối 20x20x0,8n) Secăng nội suy tài liệu theo n Kriging 130 sĩ ới m ất nh viii DANH MỤC CÁC HÌNH Danh mục Trang Hình 1.2 Sơ đô phân khối kiến trúc bể than Quảng Ninh Hình 1.3 Sơ đồ vị trí khu mỏ than Khe Chàm, Quảng Ninh 17 Hình 1.4 Sơ đồ địa chất khu mỏ than Khe Chàm, Quảng Ninh 19 Hình 1.5 Mặt cắt địa chất tuyến XII khu mỏ Khe Chàm 20 ận Lu Hình 1.1 Bản đồ địa chất bể than Quảng Ninh Hình 1.7 Biểu đồ chiều dày vỉa than tập vỉa 22 Hình 1.8 Bình đồ đẳng trụ V13-1 khu mỏ Khe Chàm, Quảng Ninh 25 tiế Tài liệu rẻ 20 án Hình 1.6 Bình đồ đẳng trụ V14-5 khu mỏ Khe Chàm 27 Hình 1.10 Sơ đồ V14-5, 14-1, 13-1, 10 trên mặt cắt địa chất 27 Hình 1.11 Sơ đồ thiết kế khai thác V14-5 khu Khe Chàm III 29 Hình 1.12 Sơ đồ đường lò khai thác V14-5 khu Khe Chàm III 30 Hình 2.1 Quá trình tạo than, mức độ than hố biến chất than 33 Hình 2.2 Sơ đồ khu vực than khoáng Việt Nam (phần đất liền) 37 Hình 2.3 Các thơng số khảo sát mơ hình hàm cấu trúc 56 n Hình 1.9 Sơ đồ V14-5, 14-1, 13-1, 10 trên đồ địa chất sĩ ới m ất nh Hình 2.4: Sơ đồ quan hệ khóa bảng liệu 65 Hình 2.5 Các bước nhập liệu vào phần mềm Surpac 65 Hình 2.6 Giao diện thiết lập thông số khảo sát hàm cấu trúc (Surpac) 66 Hình 2.7 Hộp thoại “Grid Data”, “Grid Math” phần mềm Surfer 67 Hình 2.8 Cơng cụ “Post Map” “Surface” phần mềm Surfer 68 Hình 3.1 Địa tầng tổng quát tập vỉa đánh dấu khu mỏ Khe Chàm 73 Hình 3.2 Mặt cắt địa chất tuyến X 74