Trong qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc, mçi chóng ta cÇn cã cho m×nh mét sè vèn kiÕn thøc nhÊt ®Þnh. §å ¸n tèt nghiÖp nh»m, ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ häc tËp vµ rÌn luyÖn cña mçi sinh viªn trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp, vµ cñng cè l¹i nh÷ng kiÕn thøc ®• ®îc häc vÒ chuyªn nghµnh khai th¸c má hÇm lß, bªn c¹nh ®ã cßn cho thÊy kh¶ n¨ng vËn dông lý thuyÕt ®• häc ®Ó s¬ bé nhËn xÐt ®¸nh gi¸ c¸c u, nhîc ®iÓm cña c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt, cña má ®ang ®îc ¸p dông. ®a ra c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt hîp lý, nh»m tËn thu tèi ®a tµi nguyªn, tr¸nh nh÷ng tæn thÊt lµm nghÌo kho¸ng s¶n cã Ých, bªn c¹nh ®ã cÇn chó ý b¶o vÖ tèt vÒ vÊn ®Ò m«i trêng.
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp LI NểI U Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc, mỗi chúng ta cần có cho mình một số vốn kiến thức nhất định. Đồ án tốt nghiệp nhằm, đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của mỗi sinh viên trong suốt quá trình học tập, và củng cố lại những kiến thức đã đợc học về chuyên nghành khai thác mỏ hầm lò, bên cạnh đó còn cho thấy khả năng vận dụng lý thuyết đã học để sơ bộ nhận xét đánh giá các u, nhợc điểm của các quá trình công nghệ sản xuất, của mỏ đang đợc áp dụng. đa ra các giải pháp kỹ thuật hợp lý, nhằm tận thu tối đa tài nguyên, tránh những tổn thất làm nghèo khoáng sản có ích, bên cạnh đó cần chú ý bảo vệ tốt về vấn đề môi trờng. Đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên rèn luyện đợc kiến thức, cách làm quen khi thiết kế khai thác mỏ hầm lò để vận dụng vào công việc khi mình tham gia vào công tác thiết kế mỏ. Trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất HN , và quá trình thực tập tốt nghiệp tại Công ty than Khánh hoà-VVMI. Với sự gíúp đỡ nhiệt tình của lớp cha anh đi trớc và đặc biệt là có, đợc sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy giáo. PGS.TS- MNH PHONG. Cho đến nay Đồ án tốt nghiệp của em cơ bản đã hoàn thành. A.Phần chung: Thit k v m va cho m than Khỏnh Hũa t mc -51 ti -183 Phần chuyên đề : La chn phng ỏn m va hp lý cho m than Khỏnh Hũa Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp bản thân em, đã đợc sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và những cố gắng của bản thân song, do vốn kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, do vậy không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc lĩnh hội, những kinh nghiệm quý báu, từ các thầy cô giáo trong, Hội đồng chủ khảo, của nhà trờng và những ý kiến đóng góp của đồng chí, đồng nghiệp. ể bản thân em có đợc vốn kiến thức hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 04 năm 2015 Sinh viên Triu Vn Duõn Chơng-I Đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ 1.1. Địa lý tự nhiên khu mỏ 1.1.1 Vị trí địa lý Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 1 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Mỏ than Khánh Hoà thuộc địa phận xã Sơn Cẩm - huyện Phú Lơng, xã Phúc Hà - huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên. Mỏ cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 4 km về phía Tây. Toạ độ địa lý: 21 o 36 03 ữ 21 o 37 58 Vĩ độ Bắc 105 o 44 38 ữ 105 o 47 21 Kinh độ Đông. Toạ độ HN72: X: 90 400 ữ 93 200 Y: 78 400 ữ 81 900. . Địa hình, sông suối Khu vực Khánh Hòa có hai hệ thống suối chính: Hệ thống suối chảy theo phơng và hệ thống suối chảy vuông góc với đờng phơng các vỉa than. Hệ thống suối chảy theo phơng các vỉa than, đáng kể nhất là suối Huyền. Đây là con suối lớn chạy gần nh dọc theo trung tâm khu mỏ theo hớng Tây Bắc - Đông Nam. Hệ thống suối chảy vuông góc với đờng phơng các vỉa than, phải kể đến suối Làng Ngò, đây là hợp lu của các suối: Suối Nớc và suối Tràm Hồng. Suối Làng Ngò hợp với suối Huyền tạo nên sông Nam Tiền ở phía Đông Bắc khu mỏ. Đây chính là một nhánh của sông Cầu. Các suối ở đây thờng có lòng hẹp, độ dốc thoải, lu lợng nớc lớn vào mùa ma (5.226 l/s) và nhỏ vào mùa khô (128 l/s). Địa hình khu mỏ xem Hình vẽ I-1 -Giao thông liên lạc Khu mỏ có điều kiện giao thông rất thuận lợi. Từ mỏ có đờng ô tô dài 2 km nối với Quốc lộ 3. Mỏ ở gần đờng sắt Hà Nội - Quán Triều và các đờng Quốc lộ nối với các tỉnh và thành phố Hà Nội, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Cao Bằng. 1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội Khu mỏ Khánh Hoà nằm trong vùng kinh tế khá phát triển, nằm gần thành phố Thái Nguyên - một trong những trung tâm kinh tế lớn vùng Đông Bắc, gần khu gang thép Thái Nguyên, khu công nghiệp Gò Đầm. Trong vùng còn nhiều nhà máy xi măng, nhà máy giấy, nhà máy cơ khí và nhiều cơ sở kinh tế, công nghiệp khác. Đặc biệt nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn, nhà máy xi măng Quan Triều đây là hộ tiêu thụ than chủ yếu của mỏ Khánh Hoà. 1.1.3. Điều kiện khí hậu Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 2 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa rõ rệt: mùa ma và mùa khô. Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10. Lu lợng ma trong mùa thay đổi từ 1.800 ữ 2.200 mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 7, 8, 9, hớng gió Nam và Đông Nam, nhiệt độ không khí cao nhất trong năm từ 37 ữ 38 o C (vào tháng 7 và tháng 8). Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, không khí khô ráo, lợng ma nhỏ, hớng gió Bắc, Đông Bắc. Nhiệt độ mùa này thấp, trung bình từ 10 ữ 15 o C, có những ngày lạnh nhất nhiệt độ giảm xuống đến 3 ữ 4 o C. 1.2. Điều kiện địa chất mỏ 1.2.1. Địa tầng Địa tầng mỏ than Khánh Hoà bao gồm chủ yếu là các trầm tích Mezozoi (Mz) và Đệ tứ (Q). Địa tầng Mezozoi trong khu thăm dò có mặt các trầm tích hệ Trias thống Trung và Thợng, bao gồm các hệ tầng Nà Khuất (T 2 nk) và hệ tầng Văn Lãng (T 3 n-r vl). Ngoài ra còn có các trầm tích Jura hệ tầng Hà Cối (J 1-2 hc) nhng phân bố cách xa mỏ về phía Đông Bắc. 1 - Giới Mezozoi a/ Hệ Trias - thống Trung - hệ tầng Nà Khuất (T 2 nk). -Hệ tầng Nà Khuất phân bố ở phía Đông Nam và Nam khu mỏ Khánh Hoà. Trong các báo cáo địa chất trớc đây, các nhà địa chất xếp chúng theo thang địa tầng địa phơng và gọi là điệp Suối Nớc (T 2 sn). Trong các lần hiệu đính các tờ bản đồ tỷ lệ 1: 200 000 vùng Đông Bắc (năm 1985, 1994, 2001) các nhà địa chất xếp chúng vào hệ tầng Nà Khuất (T 2 nk). Hệ tầng Nà Khuất đợc chia làm hai phân hệ tầng: -Phân hệ tầng dới (T 2 nk 1 ): - Phân hệ tầng dới bao gồm các đá phiến sét, sét vôi, cát kết, bột kết, chuyển lên trên l- ợng cát kết tăng dần. Đá thờng có dạng phân lớp mỏng đến trung bình, màu xám lục nhạt hoặc nâu đỏ do phong hoá. Trong đá chứa các hóa thạch Costatoria proharpa, Cassianella ecki, Velopecten albertii, Entolium discites có tuổi Anisi. Chiều dày phân hệ tầng thay đổi từ 440ữ560m. Phân hệ tầng trên (T 2 nk 2 ): Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 3 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp - Phân hệ tầng trên bao gồm các đá phiến sét, cát kết, bột kết màu đỏ nhạt, phớt hồng, tím gan gà. ở ven rìa khai trờng mỏ Khánh Hoà gần phần trụ các vỉa 13, 16 còn có các lớp sạn kết, cuội kết màu nâu đỏ, đỏ gụ. Các đá có dạng phân lớp mỏng đến trung bình, dày 500 ữ 650 m. Trong các lớp đá chứa các hoá thạch Trigonodus tonkinensis, T. trapezoidalis, Costatoria goldfussi, Entolium cf. discites tuổi Ladini. -Hệ tầng Nà Khuất nằm không chỉnh hợp trên các đá phun trào axit - trung tính (felsic) nh ryolit, ryolit porphyr, ryođacit và tuổi của chúng thuộc hệ tầng Tam Đảo tuổi Trias thống Trung, bậc Anisi (T 2 a tđ) và nằm dới hệ tầng Văn Lãng tuổi Trias thống th- ợng bậc Nori - Ret (T 3 n-r vl). Ngoài ra ở phía Tây Bắc, chúng bị khối xâm nhập thuộc phức hệ Núi Điệng (T 2 nđ) xuyên cắt. Dựa vào hoá thạch thu thập đợc ở cả hai phân hệ tầng và quan hệ địa tầng trên, dới, các nhà địa chất xác định hệ tầng Nà Khuất có tuổi Trias giữa. b/ Hệ Trias - thống Thợng - bậc Nori - Ret - hệ tầng Văn Lãng (T 3 n-r vl). Hệ tầng Văn Lãng phân bố trên diện rộng ở trung tâm vùng mỏ. Chúng kéo dài theo ph- ơng Tây Bắc - Đông Nam, từ thành phố Thái Nguyên qua Cao Ngạn đến Quán Triều và kéo dài đến Bá Sơn. Các đá bao gồm bột kết, cát kết, cuội kết, sét kết và đá vôi sét. -Các trầm tích này trớc đây đợc các nhà địa chất xếp vào điệp Bá Sơn (T 3 n-r bs). Hiện nay, nh đã trình bày ở trên, chúng có tên là hệ tầng Văn Lãng (T 3 n-r vl). -Dựa vào thành phần trầm tích, có thể chia hệ tầng Văn Lãng thành hai phân hệ tầng. -Phân hệ tầng dới (T 3 n-r vl 1 ): Phân hệ tầng dới nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Khuất và là địa tầng chứa than chủ yếu. Có thể chia chúng thành hai phần: *Phần d ới : Bao gồm các lớp cuội kết, sạn kết, cát kết. Nằm xen kẽ giữa các lớp đá hạt thô là các lớp bột kết, sét kết, đá vôi sét. Trong phạm vi khu thăm dò, phần dới không phát hiện thấy các vỉa than mà chỉ gặp các đá hạt mịn chứa vật chất than. Chiều dày địa tầng từ 450 ữ 550 m + Cuội, sạn kết có màu sẫm, thành phần hạt là thạch anh, silic, đá vôi, xi măng gắn kết là sét, bột kết hoặc sét vôi. Đá có dạng phân lớp mỏng đến trung bình. + Cát kết màu xám, xám xẫm, độ hạt từ nhỏ đến lớn, thành phần chủ yếu là thạch anh, silic, các vẩy mi ca nhỏ, cấu tạo phân lớp mỏng đến vừa, khá rắn chắc. Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 4 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp + Bột kết, thờng tồn tại dới những lớp mỏng nằm xen kẹp trong các lớp cát kết nhng kém duy trì. Đá thờng có màu xám, xám sẫm, khá rắn chắc. + Đá vôi sét là loại đá tơng đối phổ biến, đá có màu xám, xám đen, là các lớp mỏng nằm xen kẹp trong các lớp bột kết hoặc cát kết hạt mịn. Đôi chỗ các lớp đá vôi sét còn nằm trên các lớp đá màu đỏ thuộc hệ tầng Nà Khuất. Trong các báo cáo trớc đây, loại đá này đợc gọi là sét vôi nhng thành phần cacbonatcanxi khá cao, chiếm từ 70 ữ 85% CaCO 3 nên gần đây các nhà địa chất gọi chúng là đá vôi sét. *Phần trên : Phân bố khá phổ biến trong vùng mỏ. Đây là địa tầng chứa các vỉa than từ vỉa 11 đến vỉa 16. Các đá trầm tích bao gồm: cát kết, bột kết, sét kết, sét than, đá vôi sét và các vỉa than. Chiều dày địa tầng từ 300 ữ 350 m. + Cát kết màu xám, xám đen, độ hạt từ nhỏ đến trung bình, thành phần là thạch anh, silic. Đá ở dạng phân lớp dày, khá rắn chắc. + Bột kết màu xám, xám đen, phân lớp dày, cứng dòn. + Sét kết màu xám, xám đen, phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phân phiến, kém rắn chắc, trong thành phần của đá có chứa vật chất than và cacbonatcanxi. Trong các lớp sét kết đôi khi chứa các lớp mỏng đá vôi sét và có các mạch canxit xuyên cắt. + Đá vôi sét màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng và tơng đối ổn định. Trong thành phần của đá, ngoài cacbonatcanxi và sét còn có các vật chất hữu cơ, đôi nơi còn chứa các ổ than. Đá thờng bị nứt nẻ và có nhiều mạch can xít xuyên cắt. b/ Phân hệ tầng trên (T 3 n-r vl 2 ): Phân hệ tầng trên có ranh giới dới là vách vỉa 16, chúng phân bố khá phổ biến ở trung tâm vùng mỏ kéo dài từ Bá Sơn đến Quán Triều. Thành phần trầm tích chủ yếu là các lớp đá vôi sét màu đen, xám đen. Phần dới, đá có phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phân phiến có thể tách ra đợc. Đây cũng chính là điểm khác biệt so với các lớp đá vôi sét ở các tầng dới chúng. Càng lên trên, đá vôi sét có dạng phân lớp trung bình, đôi chỗ phân lớp dày, cấu tạo đặc xít, khá rắn chắc. Rải rác trong địa tầng cũng có các lớp mỏng sét kết màu xám, xám nâu, xám đen, gắn kết yếu đến trung bình. Đôi khi có các thấu kính than có chiều dày khá lớn nhng không duy trì liên tục nh LK 34 tuyến XXIA dày 5,60 m, LK 283 tuyến XII dày 4,48 m, LK 281 tuyến XIX dày 3,05 m. Chiều dày địa tầng phân hệ tầng trên thay đổi từ 250 ữ 300 m. *Nếp uốn: Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 5 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Mỏ than Khánh Hoà nằm trọn trong một nếp lõm hoàn chỉnh, có trục kéo dài theo hớng Tây Bắc - Đông Nam khoảng 4 ữ 5 km, chiều rộng của nếp lõm khoảng 400 ữ 600 m, khá hẹp ở phía Đông Nam và mở rộng dần về phía Tây Bắc. Có thể gọi đây là nếp lõm trung tâm bởi ở hai cánh của nó có nhiều nếp uốn nhỏ (nếp uốn thứ cấp) làm phức tạp thêm cấu trúc địa chất mỏ. Nếp lõm này có dạng hình chậu khép kín, trục nâng cao ở phía Đông Nam, làm lộ hầu hết các vỉa than từ vỉa 13 và chìm dần về phía Tây Bắc. ở đây chỉ còn lộ vỉa 16 và các trầm tích của phân hệ tầng Văn Lãng trên (T 3 n-rvl 2 ). Nếp lõm có mặt trục gần nh thẳng đứng. Hình thái nếp lõm có sự thay đổi phức tạp, xuất hiện nhiều các nếp uốn thứ cấp có kích thớc nhỏ hơn (dài khoảng 100 ữ 200 m, rộng 30 ữ 60 m) ở hai bên cánh của nếp lõm chính. Độ dốc hai cánh nếp lõm thờng rất dốc, thay đổi từ 60 ữ 80 0 , đôi chỗ dốc đứng. Rất nhiều nơi nham thạch có thế nằm cắm đảo. Nhất là trên cánh phía Nam của nếp uốn, trong phạm vi từ tuyến XVIII đến tuyến XXIII và ít hơn trong phạm vi từ tuyến XXVI đến tuyến XXIX. Nếp lõm có hình chậu nên phần đáy khá rộng và thoải. Sự xuất hiện các nếp uốn thứ cấp và thế nằm dốc, đảo, tạo nên cấu trúc địa chất mỏ rất phức tạp, làm cho các vỉa than 13, 14, 15 thay đổi nhiều về thế nằm, độ dốc và hình thái vỉa. Có thể mô tả 2 trong những nếp uốn nhỏ nằm ở cánh Đông Bắc của nếp lõm chính và cũng là khu Đông Bắc của mỏ Khánh Hoà: - Nếp lõm Đông Bắc: Phân bố từ tuyến XXIA đến tuyến XXXIII. Chiều dài nếp uốn khoảng 200 m, rộng 30 ữ 60 m, độ dốc hai cánh thay đổi từ 30 ữ 40 0 , nơi dốc nhất đến 50 o . Trục nếp lõm có phơng kéo dài Tây Bắc - Đông Nam, đờng bản lề nếp uốn nghiêng thoải từ 15 ữ 20 0 . - Nếp lồi Bắc Quán Triều: Có kích thớc nhỏ hơn, phân bố từ phía Bắc tuyến XXV đến phía Bắc tuyến XXXI. Nếp lồi có cánh không cân xứng, cánh Bắc khá dốc: 45 ữ 60 0 , cánh Nam thoải hơn: 25 ữ 30 0 . Vòm của nếp lồi lộ trọn vẹn vỉa 15 trong phạm vi các lỗ khoan 240, K11. Đứt gãy: Các trầm tích chứa than khu Tây Bắc Thái Nguyên, bao gồm các mỏ Khánh Hoà, Ba Sơn, Làng Cẩm, Phấn Mễ nằm giữa hai đứt gãy bậc I có phơng Tây Bắc - Đông Nam (đứt gãy Thái Nguyên kéo dài từ Bố Hạ qua Đông Bắc Thành phố Thái Nguyên đến Phú Lơng, đứt gãy Đại Từ - Văn Lãng kéo dài từ Phú Bình qua Tây Nam thành phố Thái Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 6 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Nguyên đến Đại Từ) và bị những đứt gãy bậc II, bậc III có phơng trùng hoặc cắt với các đứt gãy trên, phân chia trầm tích Mezozoi thành các khối cấu tạo nhỏ. Tuy nhiên, trong phạm vi mỏ Khánh Hoà, từ trớc đến nay, cha phát hiện đợc một đứt gãy nào rõ ràng, có quy mô đáng kể và liên tục, mặc dù các nhà địa chất Đoàn 12 đã quan sát và mô tả một đới phá hủy kiến tạo theo phơng gần Bắc - Nam, từ các lỗ khoan LK224, LK545, K11. Các đá ở đây bị nhàu nát, vỡ vụn, có nhiều mạch thạch anh xuyên cắt và nhiều mặt trợt nhỏ. Chiều rộng của đới hủy hoại khoảng 10 đến 15 m. Đới phá hủy có xu thế cắm về hớng Đông. Đây là phá hủy kiến tạo đáng kể nhất và có phơng gần nh vuông góc với phơng cấu tạo chính. Ngoài ra ở các lỗ khoan K11, 545, QT23, tại những chiều sâu khác nhau cũng gặp các biểu hiện đá vụn nát và có những mặt trợt nhỏ. Tuy nhiên, với quy mô nhỏ, những phá hủy kiến tạo này không gây chuyển dịch địa tầng đáng kể, có chăng nó chỉ làm biến đổi chút ít tính chất vật lý và hoá học của than và đá và làm phức tạp thêm cấu trúc địa chất khu mỏ. Vì vậy, trong các tài liệu địa chất từ trớc đến nay, các tác giả không thể hiện các đứt gãy kiến tạo trong khu vực mỏ Khánh Hoà. 1.2.2. Cấu tạo vỉa than: Xem mặt cắt ĐC Hình I-2 Mỏ than Khánh Hòa nằm trong một vùng có hoạt động kiến tạo rất mạnh mẽ, do vậy cấu trúc địa chất ở đây rất phức tạp. Góc dốc của các lớp nham thạch và của các vỉa than thay đổi nhanh, từ 20 ữ 30 0 đến 70 ữ 80 0 . Rất nhiều nơi đất đá và các vỉa than có thể nằm đảo, nhất là cánh Tây Nam của nếp lõm. Không những thế, qua kết quả thi công các công trình khoan mới đây cho thấy, các vỉa than còn bị phức tạp thêm bởi các nếp oằn phát triển theo cả đờng phơng và hớng dốc của vỉa. Tất cả các vỉa than đều có dạng thấu kính. Chiều dày biến đổi nhanh từ rất dày đến vát mỏng trong diện hẹp, với khoảng cách từ vài chục mét đến vài mét (Vỉa 14 trong phạm vi tuyến 11A, Pd ; Vỉa 15 trong phạm vi tuyến 11A, Pd, Pc, XXV, XXVIII ). Từ kết quả thi công các công trình khoan có thể nhận thấy các vỉa than mỏ Khánh Hòa phân bố sâu hơn nhiều so với những đánh giá trớc đây (LK 33, LK 34 gặp vỉa 15, 16 sâu hơn dự kiến trớc đây từ 100 - 120 m). Đặc biệt khi xuống sâu, khoảng cách vỉa 15 và vỉa 16 sát lại gần nhau hơn. Đôi khi có thể liên hệ chúng nh một vỉa đợc phân nhánh thành hai hay một chùm vỉa. Địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà chứa 6 vỉa than đợc đánh số từ vỉa 11 đến vỉa 16. Mỗi vỉa là một chùm vỉa hay là một tập hợp các lớp than và đá kẹp xen kẽ nhau. Chúng phân bố trong một nếp lõm lớn, khép kín, hoàn chỉnh, kéo dài từ Quán Triều đến Bá Sơn. Vỉa 11,12 chiều dày mỏng, kém duy trì, không có giá trị công nghiệp, phân bố dới Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 7 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp sâu và không lộ trên mặt, các vỉa than 13, 14, 15 lộ ra ở những mức độ khác nhau từ tuyến XXIII đến tuyến XXVII. Vỉa 16 có diện lộ rộng trên toàn bộ mỏ. Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa thay đổi từ 20 đến 50 m. Trong phạm vi lập dự án (vỉa 16) vỉa than có đặc điểm nh sau: Vỉa 16 là vỉa trên cùng của địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà. Vỉa lộ một cách hoàn chỉnh trong phạm vi khu thăm dò, nằm trọn vẹn trong nếp lõm trung tâm. Phía Đông Nam, vỉa lộ với chiều dày lớn và chìm dần về phía Tây, Tây Bắc theo trục nếp lõm. ở hai bên cánh nếp lõm, vỉa 16 có độ dốc khá lớn, thay đổi từ 60 ữ 70 0 , phần trung tâm độ dốc vỉa thoải hơn, thay đổi từ 15 ữ 30 0 . Vỉa 16 là vỉa có mức độ duy trì khá nhất trong các vỉa than mỏ Khánh Hoà. Nó đợc xem là vỉa chuẩn, làm căn cứ để liên kết địa tầng và đồng danh vỉa. Vỉa 16 đợc nhiều công trình trên mặt khống chế, dới sâu có hơn 84 công trình khoan cắt vỉa. Mức cao gặp vỉa nông nhất là +31,20 (LK 263), sâu nhất -625,70 m. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,68 m (LK 259) đến 83,44 m (LK 257), trung bình là 20,31 m. Chiều dày riêng than 15,69 m. Phần trục nếp lõm, vỉa khá dày, sang hai cánh mỏng dần. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, số lợng lớp kẹp thay đổi từ 0 đến 17 lớp (LK 247), chiều dày các lớp kẹp thay đổi từ 0,22 ữ 48,76 m (LK QT1), trung bình 4,52 m. Chất lợng than vỉa 16 tơng đối tốt, độ tro (A K ) thay đổi từ 10,55 ữ 49,56%, trung bình 18,54% (than T1), 42,05% (than T2). Vỉa 16 có trữ lợng lớn nhất mỏ và cùng với vỉa 15, là đối tợng thiết kế khai thác hầm lò. Vỉa 16 nằm cách vỉa 15 từ 20 ữ 100 m. Càng xuống sâu (dới -500), khoảng cách vỉa 16 và vỉa 15 càng thu hẹp và chiều dày vỉa 15 giảm đi đáng kể (LK515, LK527, LK K34, LK K34 ữ tuyến XXIA) Nhìn chung, các vỉa than mỏ Khánh Hoà có dạng thấu kính, chiều dày không ổn định và thay đổi rất đột ngột, cấu tạo vỉa rất phức tạp, thờng từ 5 ữ 7 lớp kẹp, cá biệt có điểm vỉa chứa tới 25 lớp kẹp. Trong số 6 vỉa than có 4 vỉa đạt chiều dày công nghiệp, trong đó hai vỉa 15, 16 là đối tợng khai thác chính cả bằng phơng pháp lộ thiên và hầm lò. Trữ lợng hai vỉa này chiếm đến 95,58% tổng trữ lợng toàn mỏ. Đặc điểm chất lợng than qua các giai đoạn thăm dò xem bảng 1.1. 1.2.3. Phẩm chất than Bảng chất lợng than qua các giai đoạn thăm dò Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 8 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Bảng 1.1 Chỉ tiêu phân tích Giai đoạn thăm dò TDTM 1964 ữ 1973 TDBS 1996 ữ 1998 TDBS 2002 ữ 2003 TDBS 2005 ữ 2006 W pt (%) A K (%) V ch (%) Q ch (Kcl/kg) S chg (%) D 1.2.4. Điều kiện địa chất thuỷ văn 1. Điều kiện địa chất thuỷ văn *Nớc mặt Nớc mặt phân bố trong các dòng suối, đầm, hồ vốn khá phong phú trong vùng mỏ Khánh Hoà. Toàn vùng có nhiều sông suối chảy qua mỏ hoặc ven khu mỏ, trong đó Suối Huyền (còn gọi là suối mỏ) và suối Làng Sòng là những suối lớn, nó còn là hợp lu của các suối nhỏ khác. Đồng thời hai suối này lại hợp thành sông Nam Tiền ở phía Đông Bắc khu mỏ. Ngoài ra, còn có nhiều suối nhỏ khác nh suối Làng Ngò, Sơn Cẩm, Tân Long Các suối này thờng có lòng rộng từ 1 m đến 5 m, độ dốc lòng suối nghiêng từ 10 ữ 20 o . Suối thờng chảy quanh co, ven bờ lộ đá vôi sét, bột kết, sét kết. Lu lợng nớc phụ thuộc theo mùa, mùa ma lu lợng dao động từ 244,49 đến 5.221,00 l/s, mùa khô lu l- ợng thay đổi từ 0,024 đến 128,00 l/s. Nguồn cung cấp nớc chủ yếu là nớc ma và nớc trong các trầm tích Đệ tứ, phân bố trên các sờn đồi hai bên thung lũng. Tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,082 đến 2,02. Ngoài hệ thống suối, tại vùng mỏ Khánh Hoà còn có một đầm lầy diện tích khoảng 90.000 m 2 , trên mặt phủ đầy cỏ dại, quanh năm có nớc. Cách mỏ khoảng 3 km về phía Tây, có hồ chứa nớc 19-5 (hồ Phợng Hoàng), là công trình thuỷ lợi chứa khoảng 2.600.000 m 3 nớc phục vụ tới tiêu. Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 9 Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp Nhìn chung, nớc mặt khu mỏ Khánh Hoà khá phong phú. Dựa vào kết quả phân tích thành phần hoá học và đặc tính kỹ thuật cho thấy nớc ở đây thuộc loại Bicacbonat Canxi và Bicacbonat Canxi - Manhe, không có tính ăn mòn, có thể sử dụng trong sản xuất và sinh hoạt. Riêng lu lợng nớc ở các suối có thể ảnh hởng đến khai thác lộ thiên, nhất là vào mùa ma hàng năm. * N ớc ngầm Căn cứ vào thành phần trầm tích, mức độ chứa nớc, tính chất thẩm thấu, có thể chia khu mỏ Khánh Hoà thành 3 tầng chứa nớc nh sau: - Tầng chứa nớc Đệ tứ (Q) có chiều dày thay đổi từ 2 ữ 7 m. Mực nớc trong tầng chứa nớc Q phụ thuộc theo mùa, mùa ma mực nớc tĩnh dao động từ 0,40 ữ 1 m, mùa khô do sự bốc hơi và cung cấp cho các tầng dới nên hầu nh khô cạn. Miền cung cấp nớc cho tầng chứa nớc này là nớc ma và nớc trong các dòng suối. - Tầng chứa nớc trong trầm tích Trias thống Thợng bậc Nori Reti. Đất đá trong tầng chứa nớc Trias thống Thợng bậc Nori - Ret bao gồm các lớp cát kết, bột kết, sét kết, đá vôi sét và các vỉa than. Nớc trong tầng này chứa trong các khe nứt của đá và trong các hang hốc casto trong đá vôi sét. Chính vì vậy, ở phần trên địa tầng, thành phần đá sét vôi là chủ yếu, độ nứt nẻ và hang hốc casto nhiều nên độ giàu nớc lớn, càng xuống sâu, độ giàu nớc càng giảm. Kết quả bơm nớc thí nghiệm tại lỗ khoan 299 cho thấy: từ độ sâu 0 m đến 100 m, độ giàu nớc là 0,02 l/m.s; Từ 100 m đến 250 m, độ giàu nớc giảm xuống còn 0,00038 l/m.s. Trong những vùng có nhiều hang hốc casto, hệ số thấm thay đổi từ 0,960 đến 0,986; Trong những vùng casto không phát triển, hệ số thấm thay đổi từ 0,00012 đến 0,0166. Nớc trong trầm tích chứa than có quan hệ mật thiết và phụ thuộc rất nhiều vào nớc mặt. Nguồn cung cấp chính vẫn là nớc ma và nớc trong các dòng suối chảy quanh mỏ. Theo tài liệu các lỗ khoan bơm nớc thí nghiệm, khi hạ mực nớc đến 3,78 m, lúc trời nắng, lu lợng nớc là 2,57 l/s; ở mực nớc tơng đơng (3,88 m), khi trời ma, lu lợng nớc tăng lên 5,81 l/s. Trong hệ tầng này nớc tồn tại chủ yếu là nớc không áp, đôi chỗ có áp lực cục bộ nh ở lỗ khoan bơm nớc thí nghiệm số 268 tuyến XVIII. Về thành phần, đặc tính hoá lý của nớc, qua kết quả phân tích mẫu nớc trong các lỗ khoan bơm và giếng nớc ăn cho thấy: Tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,1648 ữ 0,2449 g/l, độ pH thay đổi từ 6 ữ 7,3, độ cứng tổng quát thay đổi từ 2,64 ữ 13,95, hệ số ăn mòn Sinh Viờn : Triu Vn Duõn 10 [...]... công đào lò mở vỉa: II.7.1 .Chọn hình dáng tiết diện lò và vật liệu chống lò Tính toán thiết kế thi công đào lò dọc vỉa vận tải 87 Với đặc điểm phơng án 1 đã đợc lựa chọn: Mở vỉa bằng lò bằng trong than cho mức khai thác -87 và giếng nghiêng trong than cho mức khai thác -87 ữ -183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió trong đá mức +42 ữ -183 Trong trờng hợp này Đồ án lựa chọn Tính toán thiết kế thi công... Phơng án 2: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và lò bằng DV thông gió trong than mức -51, kết hợp với giếng nghiêng trong than cho mức -87 ữ -183 II.6.3 Trình bày các phơng án mở vỉa: *Phơng án 1: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trong than cho mức khai thác -87 ữ -183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió mức +42 ữ -183 (xem Hình vẽ II-1; II-2) Theo phơng án này sơ đồ mở. .. sắm thiết bị 4 262 456 9 915 456 45 513 687 56 265 732 100% 123,6% 4 C 5 CPPA, ( I, II ) So Sánh II.6.6 Kết luận Qua phân tích các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của 2 phơng án cho ta thấy phơng án 1 có 31 Sinh Viờn : Triu Vn Duõn Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp nhiều u điểm hơn so với phơng án 2 do vậy ta chọn phơng án 1 làm phơng án mở vỉa cho vỉa 16 Công ty than Khánh Hòa II.7 Thiết kế thi... bị ruộng mỏ II.1 Giới hạn khu vực thiết kế II.1.2 Biên giới khu vực thiết kế Theo Phơng án khai thác hầm lò vỉa 16 mức -220 ữ lộ vỉa, từ tuyến T.XVII ữ T.XXIII, Công ty than Khánh Hòa Tổng Công ty Công nghiệp mỏ Việt Bắc - VINACOMIN chỉ huy động phần tài nguyên cánh Tây Nam của vỉa 16 vào kế hoạch khai thác của dự án với biên giới khai trờng từ mức -183 ữ lộ vỉa và từ T.XVII ữ T.XXIII (phần rìa moong... sét, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than Căn cứ vào kết quả phân tích cơ lý đá của giai đoạn TDTM năm 1964 - 1973, các giai đoạn TDBS sau này và kết quả đo vẽ bản đồ nham thạch năm 2005, có thể mô tả đặc điểm cơ lý các loại nham thạch trong trầm tích chứa than của mỏ Khánh Hoà nh sau: - Đá vôi sét là nham thạch chủ yếu của địa tầng, thờng phân bố trên vách vỉa than, đặc biệt là trên vách vỉa 16... khai thác và tổ hợp các công trình trên mặt bằng hiện có của mỏ để đảm bảo phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất khu khai thác và để tận dụng các công trình đã có phục vụ khai thác khu vực này, công tác khai thông (mở vỉa) khai trờng có thể thực hiện theo các phơng án nh sau: 1 Phơng án 1: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trong than cho mức khai thác -87 ữ -183 kết hợp với... hơn phơng án 1 Tổn thất tài nguyên lớn do phải để lại trụ than bảo vệ các đờng lò DV thông gió trong than Phân tích u nhợc điểm về mặt kỹ thuật của 2 phơng án cho thấy phơng án 1 có nhiều u điểm hơn phơng án 2 II.6.5 So sánh kinh tế giữa hai phơng án: So sánh kinh tế giữa hai phơng án mục đích là xem phơng án nào tối u hợp lý về mặt kinh tế, dựa vào tổng chi phí dự toán xây dựng công trình và chi phí... đặc điểm điều kiện địa chất vỉa 16 theo các phân tầng từ mức -183 ữ lộ vỉa, phạm vi từ tuyến XVII ữ giới hạn dừng moong khai thác lộ thiên theo kế hoạch khai thác lộ thiên của Công ty TNHH một thành viên than Khánh Hòa VVMI có Trữ lợng công nghiệp là 3.377.000 Tờn 1.2.7 Kết luận Vỉa 16 Công ty TNHH MTV than Khánh Hòa có chiều dày lớn, chất lợng tốt, thuân lợi cho việc lựa chọn, áp dụng các sơ đồ công... II.6.5.3 Bảng so sánh kinh tế của hai phơng án Qua công tác tính toán các chỉ tiêu kinh tế, chi phí xây dựng cơ bản, chi phí sản xuất và chi phí mua sắm lắp đặt thiết bị ta lập đợc bảng so sánh kinh tế tổng hợp cho hai phơng án mở vỉa trong bảng II.10 nh sau: Bảng so sánh kinh tế Đơn giá tính: 103 đồng Bảng II.10 Các phơng án Phơng án: I Phơng án: II 13 546 500 13 378 000 TT Các phơng án 1 Chi phí XDCB... phân lớp mỏng, khá rắn chắc và kém duy trì - Sét kết chiếm tỷ lệ khoảng 1,0 ữ 2,50% địa tầng Chúng thờng phân bố sát vách, trụ vỉa than, sét kết có màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng, gắn kết yếu, mềm bở - Cuội, sạn kết chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng (1 ữ 2%) và thờng phân bố ở phần dới địa tầng chứa than, là những lớp mỏng xen kẹp trong các lớp cát kết, bột kết và không liên tục Sạn kết có màu . không khí cao nhất trong năm từ 37 ữ 38 o C (vào tháng 7 và tháng 8). Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, không khí khô ráo, lợng ma nhỏ, hớng gió Bắc, Đông Bắc. Nhiệt độ mùa này thấp, trung bình. thái vỉa. Có thể mô tả 2 trong những nếp uốn nhỏ nằm ở cánh Đông Bắc của nếp lõm chính và cũng là khu Đông Bắc của mỏ Khánh Hoà: - Nếp lõm Đông Bắc: Phân bố từ tuyến XXIA đến tuyến XXXIII. Chiều. m) ở hai bên cánh của nếp lõm chính. Độ dốc hai cánh nếp lõm thờng rất dốc, thay đổi từ 60 ữ 80 0 , đôi chỗ dốc đứng. Rất nhiều nơi nham thạch có thế nằm cắm đảo. Nhất là trên cánh phía Nam của