4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Tân Lập
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lý
Khu mỏ Tân Lập thuộc phường Hà Phong, TP.Hạ Long và phường Quang Hanh, TP. Cẩm Phả nằm cách trung tâm thành phố Hạ Long 13km về phía Đông Bắc, Phía tây giáp công trường khai thác lộ thiên Vàng Danh của mỏ Hà Tu. Nằm bên trái quốc lộ 18A từ Hạ Long đi Cẩm Phả.
- Giới hạn bởi tọa độ:
+ Hệ tọa độ, độ cao HN-1972 KTT 1080 X= 23 21000 ÷ 23 24000
Y= 412.300 ÷ 414 000
+ Hệ tọa độ, độ cao VN2000, KTT 1050 múi chiếu 60 X: 23 21401,239 ÷ 23 24433,004
Y: 724050,845 ÷ 725694,48 - Ranh giới địa chất:
+ Phía Bắc, Tây, Tây bắc giới hạn bởi đứt gẫy Khe Hùm.
+ Phía Nam là đường ranh giới mỏ.
+ Phía Đông là ranh gẫy giới mỏ.
Hình 4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực mỏ than Tân Lập thuộc Công ty TNHH MTV Khai thác khoáng sản
* Địa hình
Địa hình khu mỏ Tân Lập có dạng đồi núi cao, các dãy núi chạy nối tiếp nhau theo hướng Bắc Nam. Các đỉnh núi có độ cao thay đổi từ +184m đến +350m. Địa hình bị phân cắt nhiều bởi các suối nhỏ, triền núi, phía Nam hai bên sườn rất dốc. Các nguồn nước này bắt nguồn từ đỉnh núi đổ về phía Tây Nam và Đông Nam khu mỏ.
Thành phần đất gồm có cuội, sỏi, cát, sét, bở rời vụn tảng lăn, là sản phẩm phong hóa các đá có trước. Chiều dày không ổn định, thay đổi từ1÷ 2 m đến 10÷15 m. Do khai thác lộ vỉa, trên diện tích khu mỏ có chỗ đất đỏ phủ dày từ 5m đến 10 m.
* Địa chất công trình
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu địa tầng toàn vùng của các giai đoạn trước đây, trầm tích chứa than khu mỏ Tân Lập được xếp vào hệ Triat, thống trên bậc Nori-Reti, phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n-rhg2) và lớp phủ Đệ Tứ (Q). Địa tầng chứa than trong khu mỏ dày khoảng 350m - 400m.
Thành phần thạch học gồm các loại đá: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than nằm xen kẽ.
* Khí hậu
Khu vực khai thác của mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô.
- Mùa mưa: Bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa thay đổi từ 1000 mm đến 1800mm. Do lượng mưa lớn nên lượng nước thẩm thấu xuống khu vực đã và đang gây nhiều khó khăn cho công nghệ chống, giữ và vận tải của mỏ. Lượng mưa lớn thường tập trung vào các tháng 7, 8, 9. Trung bình hàng năm có trên 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới đi qua, những lần như thế thường gây sụt lở tầng khai thác, gây ách tắc giao thông nội bộ và công trình thoát nước.
- Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Mùa này khí hậu lạnh, khô và ít mưa. Nhiệt độ thay đổi từ 90 đến 280, lượng nước bốc hơi từ 0 mm đến 4 mm. Mùa này thường có sương mù trên các dãy núi và thường có gió mùa Đông Bắc. Lượng mưa trong mùa khô rất nhỏ, thường là mưa phùn.
Lượng mưa trong mùa khô chiếm từ 5% đến 24 % lượng mưa trong cả năm.
Nhiệt độ không khí
- Mùa mưa: Nhiệt độ trung bình từ 250C đến 360C - Mùa khô: Nhiệt độ trung bình từ 12,80C đến 280CC - Nhiêt độ trung bình năm: 22,60 C
- Nhiệt độ cao nhất: 28,90C - Nhiệt độ thấp nhất: 12,80C
Bảng 4.1. Lượng mưa và nhiệt độ không khí trung bình của khu vực mỏ than Tân Lập theo trạm Bãi Cháy
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng
Lượng
mưa (mm) 2,7 14,8 60,4 35,7 199,1 289,2 318,6 356,2 389,3 107,6 10,7 29,5 1813,8 Nhiệt độ
(0C) 12,8 16,4 16,4 22,5 26 28,9 28,9 28,1 27,2 24,1 23,3 17 22,6
(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh 2017) Chế độ gió
Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau: Gió Bắc (43%) và Đông Bắc (16,5%) là 2 hướng gió có tần suất lớn nhất.
Từ tháng 4 đến tháng 7: Gió Nam giữ vai trò chủ đạo với tần suất lớn nhất vào tháng 7 (40,2%).
Từ tháng 8 đến tháng 11: Gió chuyển hướng sang hướng Tây Bắc với tần suất hướng gió 17,5%.
Tần suất lặng gió: 15%
Tốc độ gió trung bình năm: Dao động trong khoảng 2 – 3 m/s, tốc độ gió mùa Đông Bắc và gió bão có thể đạt giá trị lớn, tới 40m/s và cao hơn.
Tần suất bão đổ bổ vào Quảng Ninh: Khoảng 2,8%, trung bình một năm có 1.5 cơn bão, sức gió từ cấp 8 đến cấp 10, mạnh nhất có thể đến cấp 12 nhưng xác suất thấp (khoảng 15-18 năm một lần).
Bảng 4.2. Tốc độ gió trung bình nhiều năm và độ ẩm trung bình đo tại trạm Bãi cháy
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB
Tốc độ gió
(m/s) 1,9 2 1,9 2,2 2,4 2,2 2,3 1,7 1,7 1,8 1,7 1,7 2 Độ ẩm
(%) 75 87 86 86 84 86 85 86 82 81 80 71 82,4
(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh 2017)
Độ ẩm không khí
Do ảnh hưởng của vị trí địa lý nên độ ẩm không khí trung bình năm tương đối cao là 82,4 % (bảng 4.2).
+ Độ ẩm trung bình cao nhất : 87 % vào tháng 2 + Độ ẩm trung bình tháp nhất : 71% vào tháng 12 Bức xạ và nắng
Vào các tháng mùa hạ, lượng bức xạ thực tế lớn hơn 10 Kcal/cm2/tháng, nhiều tháng lớn hơn 12 Kcal/cm2/tháng. Vào các tháng mùa đông, lượng bức xạ thực tế nhỏ hơn 10 Kcal/cm2/tháng. Tổng giờ nắng trung bình một năm có khoảng 1430,9 giờ.
Bảng 4.3. Tổng số giờ nắng trung bình của khu vực mỏ than Tân Lập theo trạm Bãi Cháy
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB
Giờ 13,3 55,8 22,7 86,8 156,8 168,4 196,6 177,4 146,0 122,8 173,5 110,8 1430,9
(Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh 2017)
* Cấu trúc địa chất thủy văn
Khu vực mỏ Tân Lập có địa hình đối núi bị phân cách nhiều bởi các suối nhỏ. Quá trình khai thác lộ thiên tại khu vực đã tạo ra các moong nước.
Chạy dọc theo phía Đông và Đông Nam khai trường có suối C2 Hà Phong, vào mùa mưa lượng nước của suối khá lớn, còn mùa khô lưu lượng không đáng kể, nước suối cạn.
Nước mặt
Nước mặt tồn tại trong khu mỏ ở các suối phía Đông khu mỏ và các
“moong chứa nước”.
Do đặc điểm địa hình hiện tại, nước mặt trong khu mỏ chủ yếu là nước mưa và nước ở các tầng khai thác thoát ra. Khu mỏ còn có hai moong chứa
nước được hình thành khi ngừng khai thác lộ thiên (T.VA và khu vực giữa T.IX - T.X) làm cho nước tồn đọng với dung tích lớn.
Moong chứa nước số 1: Chiều dài 60m rộng 35m chiều cao cột nước trong moong 1,4m 1,6m, dung tích chứa khoảng 2.940m3, mực nước trong moong dao động theo mùa cao nhất +212,5m, thấp nhất là +211,6m mực nước biến đổi trong khoảng 1,0m.
Moong chứa nước số 2: Với chiều dài 80m rộng 30m chiều cao cột nước trong moong 1,1m dung tích chứa khoảng 2.728m3, mực nước trong moong dao động theo mùa cao nhất +215,3m, thấp nhất là +215,08m mực nước biến đổi trong khoảng 0,22m.
Nước chứa tại hai moong là do tích đọng nước mưa và có thể dùng cho sản xuất khai thác.
Nước ngầm
Tầng chứa nước khe nứt trong trầm tích Triát thống thượng bậc Nori-Rêti.
Trong diện tích khu mỏ, địa tầng chứa than phủ rộng khắp với chiều dày địa tầng khoảng 400m có chứa 2 vỉa than đạt trữ lượng khai thác. Đất đá có thành phần chủ yếu gồm: sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết. Đá có khả năng chứa nước là sạn kết và cát kết. Nước tồn tại trong các khe nứt của đất đá, đá ít có khả năng chứa nước là bột kết và sét kết. Các lớp bột kết, sét kết không có khả năng chứa nước, sau khi bị nứt nẻ do hiện tượng tái sét hóa làm cho tính cách nước lớp vẫn duy trì.
* Hệ thống các vỉa than
Hệ thống các vỉa than mỏ Tân Lập thuộc Công ty TNHH MTV Khai thác khoáng sản được xếp vào loại vỉa than dày và trung bình. Độ dốc của các vỉa than nhỏ và hơi nghiêng. Hệ thống các vỉa than của mỏ than Tân Lập được thống kê vào bảng sau:
Bảng 4.4. Hệ thống các vỉa than của mỏ Tân Lập thuộc Công ty TNHH MTV Khai thác khoáng sản
STT Tên vỉa than
CD tổng quát (m)
Chiều dày riêng than
(m)
Chiều dày riêng đá
kẹp (m)
TS lớp kẹp (số lớp)
Độ dốc vỉa (độ)
1 V1 – T 0,46 – 36,36 0,46 – 32,32 0 – 8,16 0 - 9 100 – 700
2 V1 – D 0,43 – 19,53 0,43 – 16,56 0 – 3,2 0 - 6 100 – 670 (Nguồn: Lập kế hoạch sản xuất và tiêu thụ sản phẩm năm 2017) [12].
Qua quá trình tìm hiểu cấu tạo địa chất khu mỏ nhận thấy, hệ thống vỉa của mỏ chịu ảnh hưởng của các chuyển động kiến tạo, chuyển động ngang sườn trong giới hạn nhỏ, làm xuất hiện các vỉa, chia vỉa thành nhiều khối riêng biệt, dẫn đến hiện tượng biến dạng của các vỉa chống, bục nước rất nguy hiểm. Do đó, mỏ Tân Lập đã tiến hành nghiên cứu, thăm dò kỹ lưỡng để từ đó có phương pháp khai thác hợp lý.