CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CÁC ĐƯỜNG LÒ XUYÊN VỈA CỦA MỎ
2.3 Đặc điểm chung về điều kiện địa chất quanh các đường lò xuyên vỉa
Trong khu vực mỏ Mạo Khê xác định có 11 đứt gãy lớn nhỏ [2] trong đó, các đường lò xuyên vỉa của mỏ than Mạo Khê chủ yếu nằm trong khối địa tầng phía Nam, chiều dầy địa tầng là 1740m, nằm kẹp giữa:
- Đứt gãy FB và đứt gãy F.A (T.VIIIA về phía Tây).
- Đứt gãy F.B và đứt gãy F.T (từ T.X đến T.XIIA).
- Đứt gãy F.B và đứt gãy F.433 (từ T.XIII về phía Đông).
Đứt gãy F.A là đ ứt gãy lớn có tính chất chia khu mỏ thành hai khối (khối cánh Bắc và khối cánh Nam). F.A là đứt gãy nghịch; Mặt trượt đứt gãy cắm Bắc; Độ dốc của mặt trượt đứt gãy thay đ ổi từ 700- 800. F.A là đứt gãy lớn có tính chất phân khối cấu tạo. Đới phá huỷ của đứt gãy thay đổi từ 50m ÷
100m. Mặt cắt quan sát rõ nhất là thành lò khu Tràng Khê I mức +30, thế nằm các lớp đất đá bị xáo trộn liên tục, nhiều mặt trượt và đứt gãy nhỏ đi kèm, nhưng không có dăm kết kiến tạo.
Đứt gãy thuận F.B tồn tại phía Nam khu mỏ, hướng cắm Đông Bắc, đường phương Tây Bắc - Đông Nam (2900), độ dốc mặt trượt từ 600 - 780. Các suối gần khu vực tuyến T.VIII, T.XIII và các đồi núi thấp đều có lộ địa tầng T3C của ranh giới đứt gãy. Đư ờng phương của địa tầng Đông Bắc đến Đông Tây, cắm Bắc, độ dốc trên dưới 450. hướng cắm của địa tầng than cánh trên ngược với cánh dưới. Ở tuyến T.V và H.XIV.348 quan sát thấy đới vụn nát và dăm kết. Đứt gãy đư ợc khống chế chặt chẽ, vị trí chính xác, thế nằm góc dốc là chắc chắn.
Trong khu vực nghiên cứu tồn tại một nếp uốn chính là nếp lồi Mạo Khê-Tràng Bạch.
Nếp lồi Mạo Khê-Tràng Bạch: Đỉnh của nếp lồi nghiêng về phía Tây, về Đông hai cánh có xu hướng được nâng cao dần và mở rộng. Mặt trục của nếp lồi đồng thời là các đứt gãy F.A, F.T, F.433 chia khu mỏ than ra hai khối cấu tạo.
Phía Đông T.XV đứt gãy F.T có xu hướng quay về Nam và bị chặn lại bởi đứt gãy F.B.
Phần cánh Nam, các vỉa than bị uốn cong và bị chia cắt bởi các đứt gãy nhỏ theo những phương khác nhau làm cho cấu trúc địa chất của khối cấu tạo trở nên rất phức tạp.
Cánh Bắc các vỉa than phát triển tương đối ổn định hơn, càng về phía Bắc địa tầng có cấu tạo như một đơn nghiêng. Do hoạt động kiến tạo, chủ yếu là lực ép nén có phương Bắc-Nam, làm nếp lồi Mạo Khê-Tràng Bạch đã hình thành một số nếp uốn rất gấp.
Đặc điểm của các phay và đứt gãy trong khu vực mỏ thể hiện trong bảng 2.03.
Bảng 2.03 Bảng tổng hợp các đặc điểm của các đứt gãy chính trong khu mỏ [2]
Số TT
Tên đứt gãy
Tính chất
Đặc điểm Cự ly dịch chuyển (m)
Cơ sởxác định Phương Chiều
dài(m)
H.cắm;
Đứng
góc dốc Ngang 1 F.B Thuận TB-ĐN 9505 ĐB
-
600 - 780 - LK.202, 217, 61a, 53, 214, 38a, 44a, 119, 2 F.CB Thuận Đ-T 3857 Bắc
600 - 780 80- 150m
C.11, C.12, lò 58III, lò CB I+147, LK.372, 371C, 23, 3 F.1 Thuận TB-ĐN 1500
4 F.10 Thuận TB-ĐN 800 TN 50- 60m 650 - 700
40- 60m
H.IXa.68b, G.IXa.26, G.IXa.86, H.IX.34.
5 F.11 Thuận TB-ĐN 6477 ĐB >200 m 700 - 750
30- 50m
LK.24, 380, 24a, 402, 416, 424, 434, 474, XV+40, Lò
KTII+26, BMI+88
6 F.57 Thuận Đ-T 2500 Nam 50- 70m 650 - 700
30-
50m LK.316. LK.324, LK.64.
7 F.C Nghịch Đ-T 7640 Bắc 80- 100m 600 - 650
50- 70m 8 F.A Nghịch TB-ĐN 7640 Bắc
700 - 800
LK.64, 317, 56A, MK45, 18, MK6, 409, 557A; Lò
2.3.2 Đặc điểm địa chất
Các loại đất đá trong địa tầng khu mỏ nơi các đường lò xuyên vỉa đào qua: cuội kết, sạn kết, cát kết, sét kết, sét than và các vỉa than. Các lớp đá nằm xen kẽ nhau tạo thành các nhịp trầm tích tương đối ổn định trong nhưng diện hẹp. Sơ lược đặc điểm địa chất công trình từng loại đất đá như sau [2]:
Cuội, sạn kết: Đá màu xám trắng đến xám tro, phần lớn phân bố trên vách các vỉa than. Thành phần hạt là thạch anh được chọn lọc tròn cạnh đối với cuội hoặc sắc cạnh đối với sạn kết, xi măng gắn kết là silic, cát thạch anh.
Cuội, sạn kết thường có cấu tạo dạng thấu kính hoặc lớp từ mỏng đến trung bình. Các lớp cuội, sạn kết bị nứt nẻ mạnh, không có quy luật, phần lộ ra trên lộ vỉa bị phong hoá mềm. Đá có cường độ kháng nén σn: 14.8-373.3 MPa, dung trọng γ: 2,42-5,53 g/cm3, tỷ trọng ∆: 2,53-2,95.
Cát kết: Phân bố tương đối phổ biến trong khu vực, bao gồm đá hạt thô đến mịn, có màu xám trắng đến xám đen. Thành phần các hạt chủ yếu là cát thạch anh, xi măng gắn kết là sét silic. Đá có cấu tạo khối, phân lớp dày đến vừa, bị nứt nẻ nhiều. Khe nứt phát triển từ trung bình đến mạnh, sự thay đổi mức độ nứt nẻ theo chiều sâu không rõ ràng, bề mặt khe nứt thường gồ ghề, đôi chỗ có vật chất sét lấp đầy. Đá có cường độ kháng nén σn: 13.3-313.2 MPa, dung trọng γ: 2,33-3,07 g/cm3, tỷ trọng ∆: 2,50-3,10.
Bột kết: Đá có màu xám tro, xám đen. Thành phần chủ yếu là bột, ngoài ra còn có lẫn mùn thực vật. Phân bố rộng khắp khu mỏ thường nằm gần vách hoặc xen kẹp trong các vỉa than. Lớp bột kết có chiều dày tương đối ổn định từ 3 đến 5 mét cá biệt có những chỗ có chiều dày lớn hơn. Mức độ nứt nẻ từ trung bình đến mạnh và không định hướng. Trong các khe nứt thường có các vật chất mùn lấp đầy. Đá có cường độ kháng nén σn: 11.0-181.3 MPa, dung trọng γ: 2,02-3,25 g/cm3, tỷ trọng ∆: 2,55-3,41.
Sét kết: Chiếm tỷ lệ nhỏ trong khu vực, đá có màu xám đen. Phân bố trực tiếp trên vách, dưới trụ các vỉa than và xen kẹp trong các vỉa than, phân lớp mỏng, đôi chỗ mềm bở. Đá có cường độ kháng nén σn: 17.8-88.0 MPa, dung trọng γ: 2,52-2,86 g/cm3, tỷ trọng ∆: 2,56-3,08.
Sét than, than bẩn: Chiếm tỷ lệ nhỏ trong khu vực, khoảng 1 %, chúng có màu xám đen, phân lớp mỏng, mềm bở, khi gặp nước bị trương nở. Chúng gặp trực tiếp ở vách, trụ các vỉa than và xen kẹp trong các vỉa than.
Than: Chiếm tỷ lệ khoảng 12 % các đá có trong khu vực, màu đen, ánh kim, vết vỡ dạng vỏ sò, bậc thang.
(Chi tiết xem bảng 2.04)
Bảng 2.04 Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đá khu mỏ than Mạo Khê [2]
T T
Tính chất cơ lý
Loại đá
Sạn kết Cát kết Bột kết Sét kết
1
Cường độ kháng nén: σn
(MPa)
(Min - Max) TB (SLM)
52,16-1.52,95 90,653
61,76-1.47,81 84,110
31,24 43,06-72,71
55,351
2
Cường độ kháng kéo: σk
(MPa)
(Min - Max) TB (SLM)
6,37-11,05 8,129
7,06-10,74 8,098
5,04 4,12-7,45
6,335
3
Dung trọng: γ (g/cm3) (Min - Max)
TB (SLM)
2,52-2,75 2,61
2,61-2,76
2,65 2,46
2,60-3,10 2,66
4
Tỷ trọng: Δ (Min - Max) TB (SLM)
2,63-2,80 2,68
2,67-2,80 2,70
2,59 2,67-3,14
2,72
5
Lực dính kết:
C (MPa) (Min - Max)
TB (SLM)
10,35-24,90 15,778
12,0-24,1
15,16,0 6,95
7,5-15,2 10,877
6
Góc nội ma sát: φ (độ) (Min - Max)
TB ( SLM)
34023'-39037' 37040'
35046'-39038' 37012'
31026' 32021'-37024'
35055'