Đặc điểm địa chất thuỷ văn bờ Trụ Nam

1.2. Yếu tố tự nhiên bờ Trụ Nam

1.2.3. Đặc điểm địa chất thuỷ văn bờ Trụ Nam

Trong địa tầng bờ Trụ Nam vỉa G.I mỏ than Đèo Nai có mặt 3 loại đá chính đó là đá bột kết, cát kết và sạn kết.

Đá bột kết lớp trên cùng là Trụ trực tiếp của vỉa G.I với chiều dày từ 515m.

hiện nay lớp này đã được bóc gần hết chỉ còn được duy trì từ cao trình +70m trở xuống. Các lớp cát kết, sạn kết phân bố thường cách trụ vỉa G.I từ 515m, đặc biệt là ở độ sâu từ 30m trở xuống sạn kết chiếm ưu thế trên 90%.

Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đá bột kết thuộc loại không chứa nước, đá cát kết, sạn kết là các loại chứa nước. Theo các kết quả thăm dò trước năm 1980 trong địa tầng bờ Trụ Nam có tồn tại các tầng chứa nước có áp cục bộ, cao trình mực nước lớn nhất đến +220m. Vào các năm 19801982 bờ Trụ Nam bị trượt lở, để tiếp tục xuống sâu mỏ đã phải bóc xử lý, cải tạo gần 2 triệu m3. Quá trình xử lý đã bóc gần hết lớp bột kết trụ trực tiếp của vỉa G.1 từ mức +150m trở lên.

Để đánh giá ảnh hưởng của nước ngầm đến ổn định bờ Trụ Nam, năm 1988 Viện Khoa học Kỹ thuật mỏ 3 (nay là Viện KHCN Mỏ-Vinacomin) đã phối hợp với mỏ than Đèo Nai tiến hành khoan 02 lỗ khoan nghiên cứu địa chất thuỷ văn D.1 và D.3.

Lỗ khoan D.1 được bố trí tại khu vực trung tâm của bờ Trụ Nam trên cao trình +205m, đã khoan sâu vào địa tầng Trụ 100m, lỗ khoan D.3 khoan từ đáy khai trường ở cao trình +120m với chiều sâu 100m.

Tại lỗ khoan D.1 nước ngầm tồn tại dưới dạng không áp, cao trình mực nước tĩnh lớn nhất đến +160m, thấp hơn miệng lỗ khoan 45m

18

Lỗ khoan D.3 được thi công vào năm 1988, cao trình miệng lỗ khoan ở mức +120m, lỗ khoan đã khoan sâu vào bờ Trụ 100m. Sau khi kết thúc khoan (vào tháng 1/1989) đã quan trắc được nước dưới đất tràn qua miệng lỗ khoan với áp lực không lớn. Sau một thời gian cao trình mực nước giảm xuống và giao động ở mức +105118m. Lưu lượng tự chảy tại miệng lỗ khoan vào tháng 12 khoảng 5 l/S. Kết quả thí nghiệm phục hồi áp lực đã xác định được hệ số dẫn của các tầng chứa nước áp lực Trụ T = 34,5 m2/ngđ.

Qua kết quả nghiên cứu vào năm 1988 đã xác định nước dưới đất bờ Trụ Nam đã bị thay đổi động thái, từ có áp trở thành không áp, cao trình mực nước giảm dần theo tiến trình khai thác xuống sâu đáy mỏ.

Kết quả khảo sát hiện trường vào tháng 8/2013 cho thấy nước ngầm tại bờ Trụ Nam xuất lộ trên cao trình +100120m trong đá cát kết, sạn kết phân bố dưới lớp bột kết đã được khai thác bóc lộ (hình 1.4).

Các lỗ khoan sâu LK.3001, LK.3002 được khoan từ năm 20112013 tại trung tâm của bờ Trụ Nam trên các cao trình +172; +89,27m (hình 1.5) cũng đã xác định được cao trình mực nước ngầm cách miệng lỗ khoan từ +10050m.

Hình 1.4. Nước ngầm xuất lộ tại cao trình +85bờ trụ Nam

Từ các kết quả thăm dò khảo sát thu được tại thời điểm năm 2013 cho thấy bờ Trụ Nam hiện tại đang bị sũng nước đến cao trình +120m, tương ứng với đáy mỏ ở mức -130m. Hiện trạng này cũng đã được ghi nhận tại các lỗ khoan nổ mìn được

19

khoan vào tháng 4/2013 tại cao trình +150m bờ Trụ Nam. Các lỗ khoan nổ mìn được khoan với chiều sâu từ 1822m đều gặp nước ngầm ở độ sâu từ 1820m so với miệng lỗ khoan tương ứng với cao trình mực nước tĩnh ở mức +130132m.

Hình1.5. Khoan thăm dò bờ Trụ Nam tại cao trình +172m (LK.3002-7/2013) Với các kết quả đã được tổng hợp cho thấy: Vào năm 1988 cao trình mực nước ngầm tại bờ Trụ Nam Hn = +160m, đến Năm 2013 sau 25 năm cao trình mực nước ở mức Hn = +120m, giảm 40m. Tại thời điểm năm 1988 đáy mỏ ở mức +120m, năm 2013 đáy mỏ ở mức -130m, chênh cao đáy mỏ Hm = 250m.

Từ đây cho phép dự tính được tốc độ suy giảm cao trình mực nước ngầm bờ Trụ Nam như sau:

Theo thời gian: Vt = f (T) = T Hn

 =

nam m 25

40 = 1,6 m/năm

20

Theo chiều sâu khai thác:

Vs = f (h) =

m n

H H



 = m m 250

40 = 0,16m/1m xuống sâu.

Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy với tốc độ đào sâu đáy mỏ trung bình 10m/năm đã hạ thấp mực nước ngầm bờ Trụ Nam theo thời gian với tốc độ Vt = 1,6m/năm, tương ứng với tốc độ hạ thấp mực nước 0,16 m/1m đào sâu đáy mỏ.

Kết quả quan trắc, nghiên cứu địa chất thuỷ văn tại bờ Trụ Nam trong nhiều năm qua cho thấy trong địa tầng bờ Trụ Nam tồn tại các tầng chứa nước trong đá cát kết và sạn kết phân bố phía dưới lớp đá cách nước là bột kết. Quá trình khai thác xuống sâu cùng với việc bóc đất đá xử lý bờ Trụ đã hạ thấp cao trình mực nước trong bờ Trụ. Mức độ hạ thấp cao trình mực nước phụ thuộc nhiều vào quá trình bóc lộ các lớp đá chứa nước và tốc độ khai thác xuống sâu đáy mỏ.