CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH DÒNG NGẦM CHẢY VÀO MỎ, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC CHẢY VÀO MỎ MẠO KHÊ
1.2. Lựa chọn phương pháp tính toán tháo khô mỏ than Mạo Khê khi khai thác đến cốt cao (-150)m
1.2.1. Luận giải phương pháp tính toán lượng nước chảy vào mỏ Mạo Khê Cả 4 phương pháp: Thủy động lực, cân bằng, tương tự ĐCTV, thủy lực đều có thể tính toán lượng nước chảy vào mỏ.
Căn cứ theo điều kiện địa chất, địa chất thủy văn đối với mỏ than Mạo Khê hiện đang khai thác từ mức -80 trở lên. Điều kiện cấu trúc địa chất rất phức tạp, địa tầng phân nhịp, nước có áp….Do vậy, chúng tôi phân tích đánh giá khả năng áp dụng các phương pháp tính toán lượng nước chảy vào mỏ than Mạo Khê như sau:
- Đối với phương pháp cân bằng: Khi sử dụng phương pháp này đòi hỏi phải có công trình quan trắc chi tiết bằng thực nghiệm các nguồn chảy đến và chảy đi khỏi khu mỏ cũng như trữ lượng tĩnh và sự thay đổi của nó theo thời gian. Đối với mỏ than Mạo Khê là mỏ khai thác hầm lò xuống sâu đòi hỏi tính toán lượng nước chảy vào mỏ thật chính xác để tính toán thiết kế hầm bơm, công suất máy bơm. Do vậy, phương pháp này chưa tính toán được giá trị chính xác dòng ngầm chảy vào mỏ khi khai thác xuống sâu, trị số hạ thấp mực nước cũng như sự biến đổi giá trị đó theo thời gian.
- Đối với phương pháp phương pháp thủy lực: Để sử dụng phương pháp này tính toán lượng nước dưới đất chảy vào mỏ, ở giai đoạn thăm dò phải tiến hành các thí nghiệm thoát nước với nhiều cấp lưu lượng hay thoát nước thử.
Thí nghiệm thoát nước thử này thường được tiến hành đồng thời từ một hay
một vài công trình với điều kiện tương tự như khi thoát nước mỏ trong công trình khai thác sau này. Điều kiện địa chất phức tạp, mức độ công trình thí nghiệm còn ít, đặc biệt địa tầng khu mỏ Mạo Khê phân nhịp, nước có áp. Do vậy để tính toán lượng nước chảy vào mỏ bằn phương pháp thủy lực phải bơm hút nước thí nghiệm 3 lần hạ thấp với tất cả các tầng chứa nước khu mỏ.
Do vậy, công tác hút nước thí nghiệm ở mỏ than Mạo Khê chưa đủ thông số để áp dụng tính toán bằng phương pháp này.
- Đối với phương pháp thủy động lực: Được sử dụng khi tài liệu đo vẽ, múc nước thí nghiệm, hút nước thí nghiệm, quan trắc động thái nước mặt, nước đưới đất phải đầy đủ để làm sáng tỏ điều kiện biên và các thông số của trường thấm. Căn cứ vào nguồn tài liệu ĐCTVtrong giai đoạn thăm dò hiện có ở mỏ than Mạo Khê quá trình bơm hút nước thí nghiệm theo phân tầng khai thác đã đồng nhất hệ số thấm (K). Do vậy phương pháp thủy động lực có thể áp dụng để tính toán lượng nước chảy vào mỏ than Mạo Khê. Mặt khác phương pháp thủy động lực khi tính toán có kết quả sát với điều kiện thực tế và được áp dụng hầu hết trong các mỏ khai thác than. Vì vậy chúng tôi chọn phương pháp thủy động lực để tính toán lượng nước chảy vào mỏ.
- Đối với phương pháp tương tự ĐCTV: Phương pháp này có thể phát huy được ưu thế trong điều kiện địa chất thủy văn mỏ Mạo Khê. Khi khai thác các phân tầng phía dưới có điều kiện địa chất tương tự phân tầng trên, diện tích và các vỉa khai thác tương tự chỉ khác nhau về độ sâu khai thác và trị số hạ thấp mực nước. Mặt khác do ảnh hưởng của khai thác tạo ra sự sụt lún, độ lỗ rỗng đất đá thay đổi nếu có công trình quan trắc phương pháp tương tự ĐCTV sẽ phát huy rất hiệu quả tại mỏ than Mạo Khê. Do vậy trong luận văn này chúng tôi sẽ sử dụng một số công thức thực nghiệm dựa trên các công trình quan trắc của mỏ than Mạo Khê để kết hợp với phương pháp thủy động lực để tính toán dự báo lượng nước chảy vào mỏ.
1.2.2. Lựa chọn phương pháp tính lượng nước chảy vào mỏ Mạo Khê
Căn cứ theo điều kiện địa chất thủy văn khu mỏ, thiết kế kỹ thuật khai thác, kết quả luận giải phương pháp tính: Tác giả chọn Phương pháp thủy động lực kết hợp với công thức thực nghiệm để đánh giá lượng nước chảy vào mỏ.
- Phương pháp thủy động lực được áp dụng để tính lượng nước chảy vào mỏ khi khai thác than đến cốt (-150)m.
- Công thức thực nghiệm để tính toán sự biến đổi lưu lượng nước chảy vào mỏ theo mùa và lượng nước do ảnh hưởng của khai thác phân tầng từ mức -80 lên lộ vỉa ngấm xuống phân tầng -80/-150.
CHƯƠNG 2