Các vỉa than thuộc bể than Quảng Ninh nằm chủ yêú dưới bề mặt đồi núi nhấp nhô, đƣợc phủ đầy cây cối thân gỗ và cây leo cỏ gianh tạo nên thảm thực vật đa dạng, che chắn sự sói mòn và phong hoá đất bề mặt. Dưới các chân đồi, núi cao là các con sông, suối có chiều dài khác nhau từ vài chục cây số đến vài cây số làm nhiệm vụ lưu chuyển nước mặt. Nếu không có khai thác mỏ, không có sự chặt phá, san lấp khai thác bề mặt thì nước mỏ ngấm vào các vỉa than sẽ rất nhỏ.
Hệ thống mở vỉa khai thông đối với các khoáng sàng trầm tích chứa than Quảng Ninh chủ yếu là lò bằng. Các đường lò bằng từ ngoài mặt khai trường vào các vỉa trong lòng đất. Các lộ vỉa xuất lộ trên mặt mỏ có vị trí lộ
chục mét.
Một số khu vực khai thác, lò chợ nằm ngay dưới các lòng suối, lòng sông như Mạo Khê, Vàng Danh, Hà Lầm, Thống Nhất, Mông Dương, Khe Chàm ...v...v. ...
Tại mỏ Mạo Khê các lò dọc vỉa đang ở mức nông. Vách trụ vỉa là bột kết độ bền từ 300 -:- 500kG/cm2 . Độ bền này tương tự như tại các mỏ khác trong khu vực Uông Bí. Càng xuống sâu (-150m) các vỉa càng mỏng dần (1,5 -:- 2,0m). Than có độ bền không cao (f ~ 0,5 -:- 1), chủ yếu là bị phân phiến, phân lớp, chứa nhiều mạch sét than, sét kết. Áp lực đất đá tác động lên vì chống tại các đường lò dọc vỉa than rất lớn. Các đường lò dọc vỉa nhanh chóng bị phá huỷ. Có đường lò chỉ sau 30 ngày thi công đã phải xén lại. Số đường lò phải xén đến 4 lần trong năm không phải hiếm. Cho nên, các đường lò bố trí dọc vỉa than phải chuyển sang đào lò dọc vỉa đá song song với vỉa và để tiếp cận với than phải thi công các cúp đá với chiều dài từ 15 -:- 20m. Hầu hết các lò dọc vỉa từ mức -80m trở lên đều xẩy ra hiện tƣợng mất ổn định từ nhiều năm trước đây cho đến bây giờ. Nhiều đoạn lò để sử dụng được
phải đặt dầm nền ngang, dầm nền dạng vòm hay cung tròn. Tại xuyên vỉa mở rộng mức -30m trước đây khi đào qua các vỉa 6, 7, 8, 9 do dột nước mạnh, kèm theo trương nở lớn nên phải đổ bê tông liền khối kết hợp với đặt dầm nền bê tông cốt thép.
Các vỉa than có góc dốc từ thoải đến rất dốc. Không có khả năng ngăn cản sự thâm nhập của nước nhất là vào mùa mưa. Sự liên thông giữa vỉa than với nước mặt, giữa các vỉa trong tập vỉa với nhau thuận lợi. các vỉa than thường dốc và lộ ra ngoài mặt đất qua các lộ vỉa nên luôn có sự xâm nhập của nước vào vách trụ vỉa.
Thứ tự khai thác than vùng Quảng Ninh nói riêng và nước ta nói chung không giống bất cứ nước nào trên thế giới, đó là khai thác lộ vỉa trước và song song với khai thác hầm lò.
Khai thác lộ vỉa, khai thác lộ thiên tạo nên các moong ngay trên các vỉa khai thác bằng công nghệ hầm lò. Đáy moong hay các lộ vỉa khi khai thác xong không được chèn lấp, hoặc chèn lấp không kỹ, bản đồ khai thác lưu giữ không tốt. Nước tích tụ trong moong, lò cũ trở thành các túi với dung tích hàng ngàn khối. Hầu hết việc điều khiển đá vách chủ yếu bằng phá hoả, đá vách bị sập đổ, chiều cao vùng bị nứt nẻ phát triển theo quá trình khấu các vỉa theo mối liên hệ giữa chiều cao sập đổ hỗn loạn H1 và chiều cao đới nứt nẻ dẫn nước H2 [1] :
) 2 , 11 1( , 2 . 4 , 2
. ) 100 5 , 2 16( . 1 , 2
. 100
2
1
H H H m m m m
Trong đó:
m -Chiều cao lớp khấu, mét
(a)- Hệ số dự trữ tổng kết theo kinh nghiệm khai thác mỏ Nước còn là nguyên nhân tạo các phản ứng hoá học đối với một số loại khoáng vật có tính trương nở. Sự có mặt của nước không chỉ làm cho vách, trụ vỉa kém bền, tụt lở mà còn gây trương nở với áp lực trương nở cao gây nâng nền, bùng nền, nén ép phá huỷ đường lò.
Ta có thể thấy rõ điều này qua Hình 1.1 về điều kiện địa chất tương đối điển hình khu vực Quảng Ninh
Hình 1.1 : Mặt cắt địa chất tương đối điển hình khu vực Quảng Ninh [1]