4.2. Lựa chọn Công nghệ cơ giới hoá khai thác sử dụng tổ hợp dàn chống 2ANSH áp dụng cho khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình khu vực Mạo Khệ
4.2.1. Khái quát chung khu vực khai thác
* Đặc điểm cấu tạo vỉa than:
- Vỉa 7, tr−ớc đây ch−a bị Pháp khai thác, sau này ở một số vị trí đ−ợc mở moong khai thác lộ vỉa nh−ng chiều dày không lớn nên đr ngừng. Phần từ T.VIA
ữ T.IX vỉa bị vát mỏng nhất là phần từ mức ±0 trở xuống. Chiều dày của vỉa từ 0,54 ữ 3,32 m, trung bình 1,54 m thuộc loại vỉa dày trung bình và rất không ổn
định. Cấu tạo vỉa phức tạp. Góc dốc của vỉa thay đổi từ 58 ữ 670, trung bình 630. - Vỉa 6, phần lộ vỉa ở một số vị trí đr khai thác lộ vỉa trong phạm vi hẹp. Chiều dày của vỉa thay đổi từ 0,8 ữ 3,75 m, trung bình 1,82 m thuộc loại vỉa dày trung bình và rất không ổn định. Góc dốc của vỉa thay đổi từ: 57 ữ 700, trung bình 610.
Than các vỉa thuộc khu cánh Nam của khoáng sàng Mạo Khê có chất l−ợng nh− sau:
- §é Èm (Wd) tõ: 4,35 ÷ 4,94 %, trung b×nh 4,62%.
- §é tro (AK) tõ: 22,6 ÷ 31,28%, trung b×nh 26,87%.
- Nhiệt l−ợng (QK) từ: 3520 ữ 8362 Kcl/kg, trung bình 6.689 Kcal/kg.
- ChÊt bèc (Vch) tõ: 0,85 ÷ 32,7%, trung b×nh 5,83%.
- Thể trọng lớn (D) từ: 1,45 ữ 1,63 T/m3 trung bình 1,46 T/m3. - Lưu huúnh (S) tõ: 0,11 ÷ 2,12%, trung b×nh 0,56%.
* Đặc điểm cấu tạo đá vách , đá trụ vỉa
Phần lớn các vỉa than ở cánh Nam khoáng sàng Mạo Khê có cấu tạo đá
vách, đá trụ thuộc loại đá yếu kém bền vững.
Vách vỉa: nằm trực tiếp trên vỉa th−ờng có lớp sét kết xen kẹp sét kết than và các lớp than mỏng tạo nên tập có chiều dày từ 0,2 ữ 2,2 m dễ sập lở, tách chẽ
ữ 25 m đá cứng ổn định trung bình. Nhiều chỗ xen kẹp trong bột kết là các lớp cát kết mỏng. Tiếp theo bột kết là tập cát kết phân lớp dày đến bền vững.
Trụ vỉa: nằm trực tiếp dưới vỉa là tập đá yếu gồm: sét kết xen kẹp các thấu kính sét than với tổng chiều dày từ 0,21 ữ 1,8 m. Tiếp theo tập đá yếu là tập bột kết phân lớp mỏng đến trung bình với tổng chiều dày từ 14 ữ 20 m. Phân bố dưới bột kết là tập cát kết hạt mịn đến hạt trung với tổng chiều dày từ 5 ữ 30 m. Đá
thuộc loại bền vững.
Bảng 4.5: Một số chỉ tiêu cơ, lý trung bình của đá vách, trụ
Chỉ tiêu σσσσn(Mpa) σσσσk(Mpa) γγγγ (T/ m3) ϕϕϕϕ (độ ) C (Mpa)
Cát kết 94,2 10,1 2,64 33 12,1
Bét kÕt 45,8 5,8 2,6 32 10
SÐt kÕt 17,1 2,9 2,57 24 8,9
* Đặc điểm điều kiện địa chất thuỷ văn
+ N−ớc mặt: Đặc điểm n−ớc mặt ở đây chỉ xuất hiện tạm thời vào mùa m−a. Đây cũng là nguồn cung cấp n−ớc chính cho tầng chứa n−ớc nằm ở vách vỉa, nhưng không ảnh hưởng lớn đến quá trình khai thác.
+ Nước dưới đất: Nước dưới đất tàng trữ trong địa tầng trầm tích chứa than. Do địa hình cánh Nam thấp, nên lớp đất phủ dày và chủ yếu gồm cát, cát pha sét với chiều dày từ 2 đến 15 m tạo nên tầng chứa nước trên mặt. Hệ số thấm (K) biến đổi từ 0,145 đến 0,76m/ng.đ với lưu lượng (q) từ 0,000016 lít/ms đến 0,172 l/ms. Nước trong địa tầng chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước mặt, nước tồn tại trong các lò khai thác cũ, các khu bị phá huỷ sập đổ do khai thác gây nên. Ngoài ra n−ớc còn tồn tại trong các bri thải cũ do lấp moong lộ thiên gây nên. Lượng nước tồn tại trong các đới phá huỷ này hiện nay ch−a có điều kiện đánh giá đ−ợc. Vì vậy cần có biện pháp đề phòng khi khai thác đến gần giới hạn các khu vực đr khai thác trước đây, ngoài ra
trong quá trình khai thác phải th−ờng xuyên kiểm tra, khai thông tạo rrnh thoát nước trên mặt địa hình, đặc biệt là vào mùa mưa.
* KhÝ má
Theo quyết định số: 1081/QĐ-BCN ngày 27 tháng 4 năm 2006 của Bộ tr−ởng Bộ Công nghiệp V/v: xếp loại mỏ theo khí Mêtan, các vỉa than khu cánh Bắc - Công ty than Mạo Khê đ−ợc xếp loại mỏ siêu hạng về khí nổ Mê tan với độ thoát khí Mêtan tương đối là 15,2 m3/T.ng.đ.
Hiện nay ch−a có số liệu về độ thoát khí mêtan ở các vỉa than khu cánh Nam, song có thể sử dụng số liệu đo đạc tại khu cánh Bắc bởi vì các vỉa than khu cánh Bắc và cánh Nam thuộc cùng khoáng sàng than Mạo Khê.