Đánh giá tiềm năng và định hướng công tác thăm dò, khai thác than dưới mức + 0m mỏ than đồng rì bắc giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN HOÀNG HUÂN ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC THĂM DỊ, KHAI THÁC THAN DƯỚI MỨC +0M MỎ THAN ĐỒNG RÌ, TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN HOÀNG HUÂN ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC THĂM DỊ, KHAI THÁC THAN DƯỚI MỨC +0M MỎ THAN ĐỒNG RÌ, TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã Số: 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Tiến Dũng HÀ NỘI, 2013 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các tài liệu, số liệu kết nêu luận văn trung thực, kết cơng trình khác Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2013 Tác giả Nguyễn Hoàng Huân Danh mục Trang 2.1 Lời cam đoan Mục lục Danh mục biểu bảng Danh mục hình vẽ, vẽ MỞ ĐẦU Đặc điểm địa chất mỏ than Đồng Rì Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên - Kinh tế nhân văn lịch sử nghiên cứu địa chất Đặc điểm địa chất khu thăm dò Tổng quan than phương pháp nghiên cứu Khái quát than yêu cầu công nghiệp 2.2 Phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn 45 Đánh giá tiềm định hướng cơng tác thăm dị khai thác than mức ±0m mỏ Đồng Rì Yêu cầu đánh giá tài nguyên than mức ±0m sử 49 Chương 1.1 1.3 Chương Chương 3.1 3.3 16 39 39 49 dụng luận văn Lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên than mức 3.2 12 12 52 ±0m mỏ Đồng Rì Định hướng cơng tác thăm dị than mức ±0m mỏ Đồng Rì Kết luận Kiến nghị 56 DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng Dự kiến nhu cầu tiêu thụ than đến năm 2030 Bảng Tổng hợp tài nguyên than Việt Nam Bảng 1.1 Tọa độ khu vực nghiên cứu 12 Bảng 1.2 Bảng tổng hợp đặc điểm đứt gáy khu mỏ Đồng Rì 23 Bảng 1.3 Tổng hợp đặc điểm vỉa than khu mỏ Đồng Rì 26 Bảng 1.4 Bảng tổng hợp thành phần hóa học tro than 29 Bảng 1.5 Bảng tổng hợp nhiệt độ nóng chảy tro than 29 Bảng 1.6 Bảng tổng hợp chất lượng than 30 Bảng 1.7 Bảng thống kê khối lượng công tác ĐCTV-ĐCCT 32 Bảng 2.1 Phân loại than theo tiêu chuẩn Nga Mỹ 40 Bảng 2.2 Yêu cầu chất lượng than nhiệt xuất số nước 43 Bảng 2.3 Yêu cầu than Angtracit dùng làm nguyên liệu 45 Bảng 3.1 Tổng hợp kết tài nguyên xác định mức ±0m mỏ Đồng Rì 55 Bảng 3.2 Tổng hợp tài nguyên than mở Đồng Rì mức 0m 56 Bảng 3.3 Thống kê điểm cắt vỉa theo mức cao khu mỏ Đồng Rì 72 Phụ lục Tính tốn thơng số phân chia nhóm mỏ 84 DANH MỤC CÁC BẢN VẼ, HÌNH VẼ Số hiệu Tên vẽ, hình vẽ Bản vẽ số 1: Sơ đồ trạng cơng tác nghiên cứu dải Đồng Rì Bản vẽ số 2: Bản đồ lộ vỉa lớp đất phủ mỏ than Đồng Rì Bản vẽ số 3: Bình đồ lộ vỉa mức cao 0m mỏ than Đồng Rì Bản vẽ số 4: Mặt cắt địa chất tuyến A-A Đồng Vông Bản vẽ số 5: Mặt cắt địa chất tuyến Trục I Bản vẽ số 6: Mặt cắt địa chất tuyến Trục II Bản vẽ số 7: Mặt cắt địa chất tuyến Trục III Bản vẽ số 8: Bình đồ đồng đẳng trụ tính trữ lượng vỉa Bản vẽ số 9: Bình đồ đồng đẳng trụ tính trữ lượng vỉa Bản vẽ số 10: Bình đồ đồng đẳng trụ tính trữ lượng vỉa MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Từ Tập đồn cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (Vinacomin) thành lập (năm 1996), yêu cầu kinh tế sản lượng than khai thác không ngừng tăng cao theo thời gian, cá`c mỏ than không ngừng mở rộng quy mơ diện tích chiều sâu Theo “Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030” Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 9/1/2012 đến năm 2025 sản lượng than khai thác dự kiến 70 triệu Bảng 1: Dự kiến nhu cầu tiêu thu than đến năm 2030 Số Hộ tiêu thụ TT Nhiệt điện Xi măng Sản xuất phân đạm Luyện kim, hố chất Trong Vinacomin Ngồi Vinacomin Cơng nghiệp giấy Các hộ khác Tổng cộng Sản lượng, 1000T/năm 2012 2013 2014 2015 2020 14407 17745 24680 33585 82817 7446 8205 8563 8100 12123 2025 2030 112715 181320 12441 12642 1141 1769 2177 2312 3053 4082 6006 963 1252 1628 2116 2968 4163 5839 296 324 354 388 611 962 1514 668 929 1273 1728 2357 3201 4325 250 280 300 330 582 1025 1806 8701 32908 9050 9412 9788 10807 38301 46759 56232 112350 11090 12734 145517 220349 (Nguồn: Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 Tổng tài nguyên than quy hoạch (bao gồm tài nguyên than bể than Đông Bắc, Bể than đồng sông Hồng (khối nâng Khoái Châu-Tiền Hải) mỏ vùng nội địa khác Vinacomin quản lý; Các mỏ địa phương quản lý mỏ than bùn) 48 728 952 ngàn Trong tổng tài nguyên có mức độ thăm dò cấp chắn tin cậy (111+121+122) 803 502 ngàn chiếm 6% Tổng tài nguyên dự tính dự báo (333+334a) 45 925 450 ngàn chiếm 94% Bảng 2: Tổng hợp tài nguyên than Việt Nam (1000 tấn) Khu vực Bể than Đông Bắc Bể than Đồng Sông Hồng Nội địa (Vinacomin quản lý) Tổng số 826 923 Tổng cộng Dự tính (333) 338 952 643 965 957 288 Dự báo (334a) 886 718 39 3516 16 524 871 563 610 38 263 135 181 189 77 044 79 605 18 201 339 37 434 10 238 240 18 956 331 790 128 827 106 611 96 352 415 996 387 506 653 950 43 271 500 Than địa phương Than bùn Chắc chắn Tin cậy (111+121) (122) 48 728 952 (Nguồn: Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030, tất khoáng sàng/mỏ định hướng khai thác mở rộng, xuống sâu tối đa- Tập Đồn Cơng Nghiệp Than Khống sản Việt Nam) - Bể than Đơng Bắc: Duy trì mở rộng tối đa biên giới khai thác mỏ lộ thiên Đèo Nai (-330m), Cọc Sáu (-375m), Cao Sơn (-350m); đến năm 2018 kết thúc khai thác mỏ lộ thiên Hà Tu, Núi Béo, khai trường lộ thiên điểm lộ vỉa nhỏ khác Đầu tư khai thác hầm lị xuống sâu đến mức 600m khống sàng Khe Chàm, Mông Dương, Khe Tam, Hà Lầm, Hà Ráng; đến đáy tầng than khu vực nếp lõm Bảo Đài, Đông Triều - Phả Lại, vịnh Cuôc Bê; mỏ khác khai thác đến mức -350m - Bể than Đồng Bắc Bộ: Triển khai đề án thăm dò phục vụ dự án khai thác thử nghiệm mỏ Khoái Châu (mức -500m) , Hưng Yên I (-800m), Hưng Yên III (-1200m), Thái Bình VII (-700m) Thái Bình VIII (-700m), Thái Bình III (-1200m) Ngồi ra, dự kiến nghiên cứu cơng nghệ khí hóa than vỉa, áp dụng thử nghiệm để sau năm 2015 mở rộng đầu tư - Các bể than khác đất liền: Các mỏ than thuộc VINACOMIN quản lý dự kiến quy hoạch khai thác lộ thiên đến hết tầng than Núi Hồng (+15m), Na Dương (-6m), Nông Sơn (-40m) Riêng mỏ than Khánh Hòa khai thác lộ thiên đến mức -300m, từ -300m đến -600m chuyển sang khai thác hầm lò - Than bùn: Dự kiến sản lượng than bùn nước năm 2015 1.500 nghìn tấn, năm 2020 3.000 nghìn tấn, năm 2030 6.000 nghìn Khai thác than bùn tập trung chủ yếu vùng Nam Bộ Cụ thể chi tiết mỏ Đồng Rì quy hoạch sau: Khai thác với trữ lượng dự kiến khai thác 990 ngàn Dự kiến năm 2013 đạt sản lượng 150 ngàn tấn, trì nâng sản lượng lên 200 ngàn tấn/ năm năm tiếp theo, dự kiến kết thúc khai thác lộ thiên vào năm 2017 Tầng lị LV ÷ +150m mỏ trì sản lượng 600 ngàn tấn/ năm, dự kiến kết thúc tầng lò vào năm 2016 Tầng lị giếng từ +150 ÷ ±0m dự kiến khai thác vào năm 2014 tăng sản lượng lên 800 ngàn tấn/ năm từ năm 2017, trì ổn định sản lượng đến năm 2025, dự kiến tầng +150 ÷ ±0m kết thúc khai thác vào năm 2029 Sau tầng lị giếng từ +150 ÷ ±0m kết thúc khai thác tầng giếng từ ±0 ÷ -300m khai thác từ năm 2007 tăng sản lượng lên 1,2 triệu vào năm 2030, trì ổn định sản lượng kết thúc sau năm 2030 Trên sở tổng hợp tài liệu địa chất khai thác bể than Quảng Ninh cho thấy hầu hết diện tích thăm dị đạt trữ lượng tin cậy huy động vào khai thác năm qua, phần cịn lại tìm kiếm dừng công tác đo vẽ lập đồ địa chất - khoáng sản Để làm sở cho việc triển khai cơng tác thăm dị khai thác đạt hiệu quả, việc đánh giá tiềm định hướng cơng tác tìm kiếm thăm dị than cần thiết Theo kết nghiên cứu địa chất, địa vật lý, thi cơng cơng trình khoan thăm dị giai đoạn trước kết hợp với tài liệu thu thập trình khai thác mỏ cho thấy mỏ than Đồng Rì khu mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp Đây khu vực có tiềm than lớn, nhiên mức độ nghiên cứu chủ yếu tập trung phần từ mức ±0m trở lên, từ mức ±0m trở xuống mức độ nghiên cứu sơ lược, chưa đủ sở đánh giá làm rõ đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc điểm biến đổi vỉa than, việc nghiên cứu đánh tiềm than mỏ mức ±0m nhiều hạn chế Để đáp ứng yêu cầu phát triển mở rộng quy mô công suất mỏ việc nghiên cứu đánh giá nhằm làm rõ tiềm than mức ±0m sở khoanh định khu vực có triển vọng nhằm định hướng có hiệu cơng tác thăm dị, khai thác than mức ±0m mỏ than Đồng Rì việc làm cần thiết Đề tài “Đánh giá tiềm định hướng cơng tác thăm dị, khai thác than mức ±0m mỏ than Đồng Rì, tỉnh Bắc Giang” học viên lựa chọn làm đề tài luận văn tốt nghiệp cao học nhằm góp phần giải nhiệm vụ thực tiễn sản xuất đặt Mục đích nhiệm vụ luận văn a Mục đích Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, xác định làm rõ yếu tố địa chất ảnh hưởng đến cấu trúc vỉa than, sở đánh giá tiềm than khu mỏ Đồng Rì, đồng thời khoanh định khu vực có triển vọng nhằm định hướng cơng tác thăm dị mức ±0m phục vụ cho cơng tác khai thác than đạt hiệu b Nhiệm vụ đề tài: Để đạt mục đích trên, đề tài tập trung giải nhiệm vụ chủ yếu sau: - Tổng hợp hệ thống hóa tài liệu địa chất, địa vật lý, tài liệu khai thác nhằm làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc điểm phân bố vỉa than mối quan hệ chúng với thành tạo địa chất - Tổng hợp trữ lượng than cịn lại mỏ than Đồng Rì từ lộ vỉa xuống đến mức ±0m - Áp dụng phương pháp mơ hình hóa phương pháp dự báo định lượng để đánh giá tài nguyên, trữ lượng than mức ±0m đến đáy tầng chứa than Khoanh vùng diện tích có triển vọng than mức ±0m làm sở định hướng cơng tác thăm dị, khai thác than - Xác lập nhóm mỏ mạng lưới thăm dò hợp lý vỉa than mức ±0m, sở đề xuất hệ phương pháp thăm dò phù hợp với đặc điểm cấu trúc địa chất đặc điểm vỉa than mức ±0m mỏ than Đồng Rì d.4 Đặc điểm chất lượng mức độ ổn định chất lượng Theo V.R Kler (1975), giới hạn để phân biệt than với đá vây quanh độ tro tối đa 60% Theo tiêu chuẩn Việt Nam chất lượng than thương phẩm độ tro tối đa than cám ≤ 45% Giới hạn độ tro để tính trữ lượng than mỏ phụ thuộc vào trình độ cơng nghệ kinh tế mà có quy định khác Hiện nay, theo độ tro (Ad), than chia làm 04 nhóm - Than có tro ít: (Ad) < 8% - Than có tro trung bình: (Ad) từ ÷ 16% - Than có tro tương đối cao: (Ad) từ >16 ÷ 25% - Than có tro cao: (Ad) >25% Lê Đỗ Bình (1992) cho rằng: Để xác định mức độ biến đổi độ tro than phải nghiên cứu đặc điểm phân bố thống kê tập hợp mẫu xác định hệ số biến thiên độ tro than (VA) theo công thức VA =  A 100 % A (3.17) Trong : +  A : Quân phương sai độ tro than, tính cơng thức : A = + A: n (ai  A )  N  i 1 (3.18) Giá trị trung bình độ tro than theo mẫu đơn; + N: Tổng số mẫu phân tích độ tro; + ai: Giá trị độ tro mẫu lấy điểm i Căn vào hệ số biến thiên độ tro than (VA), chia mức độ biến đổi độ tro thành nhóm: - Nhóm độ tro ổn định có V A < 40%; - Nhóm độ tro tương đối ổn định có VA = 40 ÷ 100% d.5 Đặc điểm lớp phủ độ sâu phân bố (chôn vùi) vỉa than 70 Theo quy định Cục Địa chất Mỹ (USGS) độ sâu tối đa để dự báo tài nguyên 1.800m, phân làm 05 cấp: Từ  –150 m, -150  -300 m, -300  – 600 m, -600  –900 m, -900  –1800 m Thực tế thăm dò khai thác Việt Nam chiều sâu thăm dò phân mức từ lộ vỉa đến -150 m, -150  -300 m -300 m d.6 Đặc điểm địa chất thủy văn – địa chất cơng trình khí mỏ Đặc điểm ĐCTV - ĐCCT đặc điểm độ chứa khí mỏ ảnh hưởng lớn đến cơng tác khai thác mỏ Vì phân nhóm mỏ thăm dị phải xem xét điều kiện khai thác Tiêu chuẩn phân nhóm mỏ điều kiện ĐCTV – ĐCCT khí mỏ tuân theo quy phạm chuyên ngành ĐCTV – ĐCCT khí mỏ 3.1.5 Phân chia nhóm mỏ thăm dò Trên sở tài liệu thu thập, tổng hợp kết tìm kiếm, thăm dị mỏ than Đồng Rì, luận văn tiến hành khảo sát vỉa (9;8;7;6 ), kết hợp với phần mềm tính tốn Vgeo cơng ty cổ phần Tin học, Cơng nghệ, Mơi trường – Vinacomin tiến hành tính tốn xác định thông số vỉa làm sở cho việc phân chia nhóm mỏ thăm dị Kết tính tốn cụ thể sau: a Chiều dày vỉa: Từ lộ vỉa  ±0m, khảo sát vỉa than với 337 điểm cắt vỉa, chiều dày vỉa biến đổi từ (1,29 ÷ 3,64m), hệ số biến thiên chiều dày Vm = 90.5% Từ ±0m  đáy tầng than, khảo sát vỉa than với 23 điểm cắt vỉa, chiều dày vỉa biến đổi từ (2,20 ÷ 8.62m), hệ số biến thiên chiều dày Vm = 74.75% Kết tính tốn cho thấy: chiều dày vỉa mỏ than Đồng Rì biến đổi lớn, thuộc nhóm vỉa khơng ổn định chiều dày b Hệ số gián đoạn Kd = 2, vỉa than khu mỏ bị bào mịn c Modun chu tuyến:  = 1,43 vỉa than khu mỏ có chu tuyến phức tạp d Hình dạng vỉa  = 11.44 vỉa than khu mỏ có hình dạng vỉa phức tạp 71 e Tính biến vị khu mỏ Pbv = 27.62 khu mỏ có cấu trúc địa chất phức tạp f Hệ số biến thiên độ tro (Va): Từ lộ vỉa  ±0m, khảo sát 410 mẫu, Va = 50% Từ ±0m  đáy, khảo sát 73 mẫu, Va = 46% Kết tính tốn độ tro cho thấy: vỉa than khu mỏ Đồng Rì có độ tro than tương đối ổn định g Hệ số cấu tạo vỉa (Kcc ), tỷ lệ đá kẹp (Kk): Từ lộ vỉa  ±0m Từ ±0m  đáy Kcc = 96% Kk = 11% Kcc = 93 % Kk = 12% h Hệ số biến đổi góc dốc vỉa K  quân phương sai Từ lộ vỉa  ±0m K = 60.15% Từ ±0m  đáy K = 60.55%    :  = 10,31  = 10,26 Vỉa than mỏ than nằm thay đổi, khai thác phức tạp Kết luận: Từ kết tính tốn sở số liệu khảo sát chi tiết từ vỉa than mỏ Đồng Rì cho thấy: Các vỉa than có chiều dày thuộc nhóm vỉa có chiều dày trung bình đến chiều dày dày Chiều dày vỉa than phần nông (Lv  ±0m) không ổn định, xuống sâu (từ ±0m  đáy ) chiều dày ổn định hơn, chất lượng than ổn định Cấu trúc địa chất khu mỏ phức tạp Với kết tính tốn việc xếp mỏ than Đồng Rì vào nhóm mỏ II hồn tồn phù hợp 3.2 Định hướng cơng tác thăm dị Mặc dù khu mỏ Đồng Rì trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm thăm dị khác nhau, nhiên mức độ nghiên cứu mức từ ± 0m trở lên, cơng trình nghiên cứu sâu cịn ít, thể cụ thể bảng sau: Bảng 3.3 Thống kê điểm cắt vỉa than theo mức cao khu mỏ Đồng Rì Tên vỉa LV  ±0m Mức cao ±0m -300m 72 -300m  đáy Cộng Vỉa 27 11 Vỉa 74 17 Vỉa 69 21 Vỉa 6A 11 13 Vỉa 51 22 Vỉa Vỉa Cộng 232 85 3.2.1 Định hướng công tác thăm dò từ LV ±0m 38 92 92 26 76 1 326 Hiện mạng lưới công tác thăm dị hồn tồn đảm bảo mức độ tin cậy, cụ thể: khu vực cánh Đông mạng lưới tuyến thăm dò tuyến cách tuyến: 150m  250m Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 80  150m Khu vực cánh Tây mạng lưới tuyến thăm dò thưa tuyến cách tuyến: 250m 700m, mạng lưới công trình khoan tuyến: 250  500m Trong thời gian tới khơng tiếp tục bố trí cơng trình thăm dị thêm nữa, trình khai thác tận dụng cơng trình thăm dị phục vụ khai thác để làm sáng tỏ khu vực nhiều nghi vấn chưa rõ nét 3.2.2 Định hướng cơng tác thăm dị từ 0 đáy Do đặc điểm địa hình núi cao hiểm trở, vỉa than lại tồn sâu sử dụng cơng trình khoan để thăm dị (các phương pháp khác công tác địa chấn, địa vật lý, khai đào không khả thi) Trên sở kết kế thừa hệ thống tuyến thăm dị có từ trước tác giả bố trí mạng lưới cơng trình thăm dị sau: Đối với khu vực thăm dò trữ lượng cấp 121: - Mạng lưới tuyến thăm dò tuyến cách tuyến: 125m  250m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 75  125m Đối với khu vực thăm dò trữ lượng cấp 122: - Mạng lưới tuyến thăm dị tuyến cách tuyến: 250m 500m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 125  250m Đối với cấp tài nguyên 333: - Mạng lưới tuyến thăm dò tuyến cách tuyến: 500m  1000m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 250  500m 73 3.3 Vấn đề tối ưu hóa mạng lưới thăm dị than ±0m vùng Đồng Rì Thực tế cơng tác thăm dị khai thác vùng Đồng Rì cho thấy đặc điểm cấu trúc địa chất khu mỏ, đặc điểm vỉa than phù hợp với tài liệu thăm dò địa chất Song vị trí trụ vỉa than thường có sai lệch, trí lớn so với tài liệu thăm dò, điều chứng minh đường lị thi cơng q trình khai thác khơng gặp than, gây tốn ảnh hưởng đến thiết kế quy hoạch khai thác chung mỏ Để giải vấn đề nâng cao hiệu công tác khai thác mỏ, trình khai thác thường phải tiến hành thăm dò bổ sung TDKT với mạng lưới cơng trình khoan lớn Một thực tế thường đặt cho nhà địa chất khai thác bố trí cơng trình thăm dị bổ sung (TDKT) bố trí đâu hợp lý với mục tiêu vừa đảm bảo hiệu kinh tế, vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Nhiệm vụ chủ yếu cơng tác thăm dị giai đoạn xác hố yếu tố cấu tạo, kiến trúc mỏ, hình thái, kích thước nằm đoạn vỉa than, chất lượng than, điều kiện kỹ thuật khai thác mỏ kiểm tra công tác khai thác theo yêu cầu quy định bảo vệ tài ngun mơi trường Trong thăm dị tỷ mỷ thăm dò khai thác mỏ than Quảng Ninh, có vùng Đồng Rì, theo tác giả giải pháp tốt sử dụng phương pháp thăm dò dạng tuyến kết hợp phi tuyến (20  30% số lượng cơng trình phi tuyến), phương pháp có ưu điểm sau: - Khơng kế thừa cứng nhắc hệ thống thăm dị (TKSB, TDTM), vị trí bố trí lỗ khoan cụ thể xem xét bình đồ đánh giá mức độ tỷ mỉ mạng lưới thăm dò sơ vỉa than chưa quy hoạch khai thác Hệ thống thăm dò phù hợp với đặc điểm hình thái, kiến trúc vỉa, đặc điểm nêp uốn, đứt gãy vùng Đồng Rì - Số lượng cơng trình thăm dị cần thiết lựa chọn vị trí cụ thể phải dựa vào đặc điểm trường hình học cục vỉa than khối đồng yếu tố giới hạn ô mạng thăm dò, nâng cao độ tin cậy khối kích thước nhỏ 74 - Mật độ mạng lưới thăm dò phân bố tuỳ thuộc vào mức độ tỷ mỉ khối thăm dò đặc điểm riêng trường moong, trường mỏ tập vỉa than, đảm bảo vừa kế thừa phát triển sở hệ thống thăm dò cũ, song tránh phân bố rải tuyến mặt cắt địa chất, tuyến thăm dò Theo tác giả, vấn đề quan trọng luận giải phương pháp mạng lưới bố trí cơng trình thăm dị phải sở phân tích lựa chọn giải pháp có khả làm sáng tỏ đặc điểm biến hoá thơng số địa chất quan trọng khối kích thước nhỏ Đối với vỉa than, thông số quan trọng có ý nghĩa định đến hiệu công tác khai thác chiều dày vị trí trụ vỉa than khối nhỏ Để giải nhiệm vụ trên, nhiều nhà địa chất thường sử dụng phương pháp phân tích gần Splain (xấp xỉ splain) vỉa nằm uốn lượn phương pháp A.I Oxetski đề xuất (1956) vỉa nằm đơn nghiêng phạm vi khối nhỏ Dưới tóm tắt nội dung phương pháp nêu * Hàm xấp xỉ Splain Phương pháp hàm xấp xỉ splain cho phép làm sáng tỏ đặc điểm biến hố, chiều dày, hình thái - kiến trúc vỉa trụ vỉa than khối kích thước nhỏ Đối với vỉa than bể than Quảng Ninh nói chung, vùng Đồng Rì nói riêng, thường yếu tố hình thái, kiến trúc vỉa giữ vai trị định đến độ tin cậy cho công tác thăm dị khai thác mỏ Vì vậy, phương pháp splain cho phép xác định kích thước mạng thăm dị khối có kích thước nhỏ, xác định mạng cần bổ sung hay khơng cần bổ sung cơng trình thăm dị Dưới tóm tắt nội dung phương pháp: Giả sử có khối thăm dị khống chế bốn cạnh, không thiết hình vng, bốn điểm góc có cơng trình thăm dị cắt vỉa (hình vẽ 3-1) LK1 Z1 LK2 Z2 75 T LK3 Z3 LK4 Z4 Hình vẽ 3-1: Sơ đồ bố trí lỗ khoan thăm dị Gía trị  đặc trưng cho mức độ mạng lưới thăm dò Để xác định , S.V Saklein A.I Bock nghiên cứu phương pháp tính Splain theo cơng thức :  = (F1T1–F1T3)*R1+(Z3–Z1)F3+Z1–(F1T2–F2T4)R2–(Z4–Z2)F3–Z3 (3.19) Trong : - F1 = (1-x)*2x; F2 = (1-x); F3 = (3-2x)*2x; xi = ri/Ri - ri: khoảng cách từ lỗ khoan i (LK 1,2,3,4) đến vị trí điểm T (điểm giao cắt đường chéo) - Ri : chiều dài đường chéo i - Zi : độ cao trụ vỉa lỗ khoan i Giá trị  cấp trữ lượng có mối quan hệ với Theo X.A Batugin Nole (1980) dựa vào  phân cấp trữ lượng sau : -  =  13, khối tính trữ lượng xếp vào cấp 121 (A+B cũ) -  = 13,1  50, khối tính trữ lượng xếp vào cấp 122 (C1 cũ) -  >50, khối tính trữ lượng/tài ngun xếp vào cấp 333(C2 cũ) Giá trị v đặc trưng cho mức độ thăm dị vỉa than tính theo cơng thức : 1/ v =  n 2   i   i 1  (3.20) Trong i giá trị tính cho khối tính trữ lượng thứ i 76 Sau xác định tiêu chuẩn mức độ chi tiết thăm dò theo giá trị v, thiết kế mật độ mạng lưới thăm dò theo yêu cầu mức độ chi tiết thăm dị (cấp trữ lượng) Số lượng cơng trình tính theo cơng thức sau: v  Sv i  Si iv (3.21) Trong : - : hệ số phụ thuộc mức độ phức tạp cấu trúc khối - Sv : diện tích cần thăm dị - Si : diện tích khối nhỏ - v : giá trị  vỉa - i : giá trị  khối nhỏ Từ xác định khối nhỏ Si sau: v  Svv i  aii iv (3.22) với  Svv Sii Từ diện tích mạng Si, dựa vào số dị thường I (xác định theo hành tương quan không gian hàm cấu trúc varogram cho phép xác định kích thước mạng thăm dị Ví dụ: Kết luận giải mật độ mạng lưới thăm dò cho giai đoan thăm dò phát triển mỏ thăm dò khai thác vỉa – khu Vàng Danh sau : - Đối với trữ lượng cấp 121: tuyến cách tuyến 100  125m, khoảng cách cơng trình tuyến 75  100m - Đối với trữ lượng cấp 122 : tuyến cách tuyến 200  250m, khoảng cách công trình tuyến 125  150m Ngồi cơng trình tuyến, cần thiết sử dụng 20 25% cơng trình phi tuyến để khống chế vị trí đứt gãy, uốn nếp, vị trí tách, chập vỉa, vị trí có thay đổi đột ngột chiều dày, cấu trúc vỉa thay đổi nằm vỉa * Phương pháp A.I Oxetski (1956) Cơ sở phương pháp dùng số đỏ (K) để biểu diễn mức độ biến đổi thông số nghiên cứu ô mạng thăm dò Áp dụng tốt mạng lưới thăm dị hình vng, đơi hình chữ nhật hình bất kỳ, 77 đại lượng nghiên cứu đại lương ngẫu nhiên không phụ thuộc biến đổi có quy luật chấp nhận Với giả thiết việc áp dụng phương pháp để đánh giá độ tin cậy khối nhỏ phục vụ khai thác than Quảng Ninh phù hợp, điều kiện tính tốn đơn giản nhanh chóng, mặt khác cho phép xác định khối đạt yêu cầu, khối cần bố trí thêm cơng trình thăm dị phục vụ khai thác Vấn đề đặt khoảng sai lệch cốt cao vỉa than điểm T mặt cắt cần phải thi cơng cơng trình thăm dị? Từ thực tế khai thác than Quảng Ninh cho thấy vỉa than thuộc vùng Đồng Rì có chiều dày khơng lớn, vị trí phân bố điều kiện địa chất, địa hình phù hợp với khai thác cơng nghệ hầm lị Vì vậy, theo học viên hợp lý khoảng sai lệch điểm T lớn chiều cao lò khai thác (2,22,5)m, điểm T phải bố trí cơng trình thăm dị Vấn đề này, theo học viên cần tiếp tục nghiên cứu để có sở chắn phù hợp với thực tế khai thác than vùng Đồng Rì nói riêng bể than Quảng Ninh nói chung 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Khu vực nghiên cứu có diện tích 19,9Km2, nhiên cấu trúc địa chất phức nếp lõm mức cao 0m diện tích chứa than giảm xuống khoảng 10%, số lượng vỉa than giảm so với phần mức 0m Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng Đồng Rì bao gồm trầm tích trầm tích biến chất có tuổi từ Paleozoi đến Kainozoi Trong đó, hệ tầng Hịn Gai có tuổi Trias muộn (T3n-r hg) địa tầng chứa vỉa than đối tượng nghiên cứu luận văn Mục tiêu, nhiệm vụ luận văn đánh giá tiềm than mức 0m dải Đồng Rì làm sở định hướng cơng tác tìm kiếm, thăm dị phần sâu (dưới mức 0m) dải Đồng Rì Kết nghiên cứu cho phép học viên rút số kết luận sau: Góp phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất tồn vỉa than mức 0m dải Đồng Rì Cụ thể phần sâu, cấu trúc địa chất đơn giản phần mặt, vỉa than có góc dốc thoải (có nơi gần nằm ngang) Tuy có phát triển nếp uốn bậc cao quy mô nhỏ phần mức 0m, nên ảnh hưởng khơng lớn đến đặc điểm hình thái vỉa than, cơng tác thăm dị khai thác Kết tổng hợp tài liệu cho thấy số lượng vỉa than giảm so với phần mặt, chiều dày ổn định có xu hướng tăng lên vào phần trung tâm nếp lõm Đây kết so với nhận thức nhiều nhà địa chất trước Để dự báo tiềm than mức 0m dải Đồng Rì, học viên sử dụng tối đa nguồn tài liệu nghiên cứu tài liệu khai thác tồn diện tích dải Đồng Rì Áp dụng tổ hợp phương pháp dự báo định lượng để đánh giá tài nguyên xác nhận tài nguyên dự báo mức 0m Kết dự báo cho thấy tài nguyên than mức 0m dải Đồng Rì dự báo lớn (257 triệu tấn), tài nguyên dự tính tương ứng cấp 333 khoảng 149 triệu tấn, tài nguyên dự báo tương ứng cấp 334A 100 triệu Căn vào đặc điểm cấu trúc địa chất, hình thái, kích thước, nằm mức độ ổn định chiều dày vỉa than mức 0m, cho phép xếp mỏ than thuộc phần sâu dải Đồng Rì vào nhóm mỏ loại II Mật độ mạng lưới thăm dò than mức 0m dải Đồng Rì đề xuất sau: Đối với trữ lượng cấp 121: - Mạng lưới tuyến thăm dò tuyến cách tuyến: 125m  250m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 75  125m Đối với trữ lượng cấp 122: - Mạng lưới tuyến thăm dị tuyến cách tuyến: 250m 500m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 125  250m Đối với cấp tài nguyên 333: - Mạng lưới tuyến thăm dò tuyến cách tuyến: 500m  1000m - Mạng lưới cơng trình khoan tuyến: 250  500m KIẾN NGHỊ Khi tiến hành cơng tác tìm kiếm, thăm dị than sâu (dưới mức 0m), cần tập trung nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc biệt cấu trúc nếp uốn bậc cao Chiều sâu địa tầng chứa than, đặc điểm hình thái cấu trúc vỉa, mức độ ổn định vỉa than Nghiên cứu làm sáng tỏ quy luật biến đổi địa tầng liên quan đến quy luật giảm dần số lượng vỉa than từ phía nam lên bắc từ đơng sang tây dải Đồng Rì Dải Đồng Rì có dạng địa hình ngược (trục nếp lõm gần trùng với sống núi cao Yên Tử), chiều dày vỉa than từ mỏng đến trung bình, phù hợp với cơng nghệ khai thác hầm lị Vì vậy, tiến hành tìm kiếm, thăm dị cần đặc biệt quan tâm nghiên cứu đặc điểm ĐCTV – ĐCCT loại khí mỏ, sơ đánh giá mức độ ảnh hưởng chúng liên quan đến điều kiện khai thác mỏ Luận văn hoàn thành với hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Tiến Dũng, giúp đỡ thầy cô giáo đồng nghiệp Mặc dù luận văn tập trung giải mục tiêu nhiệm vụ đề Song, trình độ chun mơn thời gian cịn hạn chế, khu vực nghiên cứu có điều kiện địa hình khó khăn cho cơng tác khảo sát thực địa, tài liệu nghiên cứu sâu nhiều hạn chế thiếu đồng toàn dải Đồng Rì Vì vậy, kết nghiên cứu luận văn cịn có hạn chế định Học viên hy vọng vấn đề tiếp tục nghiên cứu hồn thiện q trình thực cơng tác nghiên cứu phục vụ sản xuất, sau học viên hoàn thành luận văn Học viên xin trân trọng bày tỏ biết ơn chân thành tới thày giáo Bộ mơn Tìm kiếm- Thăm dò, Khoa Địa chất, Lãnh đạo đơn vị nơi học viên công tác, chuyên gia bạn đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn này./ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hồng Hn, Báo cáo tổng hợp tài liệu, tính lại chuyển đổi tài nguyên trữ lượng mỏ than Đồng Rì (2011).Nguyễn Văn Châu, Báo cáo thăm dị than khu Vàng Danh (2008), Lê Kính Đức nnk (1978), Báo cáo kết công tác chỉnh lý đồ địa chất bể than Quảng Ninh tỷ lệ 1: 25.00, Tổng cục địa chất, Hà Nội 1978 Hoàng Ngọc Kỷ nnk (1978), Bản đồ địa chất khoáng sản, tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Hải Phịng – Nam Định Đồng Văn Nhì, Nguyễn Sỹ Quý (1998), Đánh giá lại Bể than Quảng Ninh để phát triển hợp lý ngành công nghiệp than, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học địa chất – khai thác than Nguyễn Phương (1994), Phân chia hệ thống thứ bậc cấu trúc không đồng bể than Quảng Ninh để đánh giá đắn vấn đề phương pháp thăm dò đánh giá kinh tế tài nguyên than bể than Lưu trữ thư viên quốc gia Nguyễn Sỹ Quý, Lê Đỗ Bình, Nguyễn Phương (1991), Sử dụng phương pháp phân tích Trend để mơ tả đặc điểm hình thái kiến trúc vỉa than mỏ than Quảng Ninh, Bản tin kinh tế Địa chất Nguyên liệu khoáng Nguyễn Sỹ Quý, (1992), Tối ưu hố mạng lưới thăm dị bể than Quảng Ninh Lưu trữ thư viện quốc gia Trần Văn Trị (1990) nnk, Bản đồ cấu trúc địa chất khoáng sản tỷ lệ 1: 50.000 Các tài liệu thăm dò, chuyển đổi trữ lượng khai thác than khu mỏ: Vàng Danh, Đồng Rì, Nam Mẫu, 10 Quy định phân cấp trữ lượng tài nguyên than QĐ 25/2007/QĐ-BTNMT ngày 31/12/200 - Bộ tài nguyên & Môi trường 11 Quy hoạch phất triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 PHỤ LỤC STT Néi dung B¶ng tÝnh hệ số biến thiên chiều dày vỉa mỏ than Đồng Rì từ lv đến Bảng tính hệ số biến thiên chiều dày vỉa mỏ than Đồng Rì từ từ đến đáy Bảng tính hệ số biến thiên chiều dày vỉa mỏ than đồng rì từ lv đến Bảng tính hệ số biến thiên chiều dày vỉa mỏ than đồng rì từ đến đáy Bảng tính hệ số biến đổi góc dốc vỉa-mỏ than Đồng Rì Từ LV Đến Bảng tính hệ số biến đổi góc dốc vỉa-mỏ than Đồng Rì Từ Đến đáy Bảng tính hệ số cấu tạo vỉa, tỷ lệ đá kẹp vỉa-mỏ than Đồng Rì Từ LV Đến Bảng tính hệ số cấu tạo vỉa, tỷ lệ đá kẹp vỉa-mỏ than Đồng Rì Từ Đến đáy Bảng tính tiêu tỷ lệ đới phá hủy mỏ than Đồng rì 10 Bảng tính hệ số gián đoạn vỉa- mỏ than Đồng rì 11 Bảng tính tiêu hình dạng vỉa mỏ than Đồng Rì 12 Bảng tính tiêu môdun chu tuyến mỏ than Đồng rì 13 Bảng tổng hợp tính biến vị mỏ than Đồng rì CNG HềA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BÁO CÁO VỀ VIỆC BỔ SUNG, SỬA CHỮA LUẬN VĂN THEO BIÊN BẢN CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN VĂN THẠC SĨ Kính gửi: - Trường Đại học Mỏ - Địa chất - Phòng Đào tạo Sau đại học Họ tên học viên: Nguyễn Hoàng Huân Tên đề tài luận văn: “Đánh giá tiềm định hướng cơng tác thăm dị, khai thác than mức ±0m mỏ than Đồng Rì, tỉnh Bắc Giang” Chun ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số: 60.44.59 Người hướng dẫn: TS Nguyễn Tiến Dũng Sau bảo vệ luận văn thạc sĩ, học viên rà sốt sửa chữa tồn thiếu sót soạn thảo văn bản, tả theo Kết luận Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ Hà Nội, ngày .tháng năm 2013 NGƯỜI HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN CAO HỌC TS Nguyễn Tiến Dũng Nguyễn Hoàng Huân CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN VĂN THẠC SĨ TS Lương Quang Khang ... Chương ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC THĂM DỊ, KHAI THÁC THAN DƯỚI MỨC ? ?0M MỎ ĐỒNG RÌ 3.1 Yêu cầu đánh giá tài nguyên than mức ? ?0m sử dụng luận văn 3.1.1 Chỉ tiêu đánh giá tài nguyên than. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN HOÀNG HUÂN ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CƠNG TÁC THĂM DỊ, KHAI THÁC THAN DƯỚI MỨC +0 M MỎ THAN ĐỒNG RÌ, TỈNH BẮC GIANG Chuyên... cứu đánh giá nhằm làm rõ tiềm than mức ? ?0m sở khoanh định khu vực có triển vọng nhằm định hướng có hiệu cơng tác thăm dị, khai thác than mức ? ?0m mỏ than Đồng Rì việc làm cần thiết Đề tài ? ?Đánh giá