Tải bản đầy đủ

Thiết kế sơ bộ mỏ than Đèo Nai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc cách mạng Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước hiện nay
thì ngành khai thác mỏ đóng góp một phần quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân. Với sự phát triển không ngừng của khoa học - kỹ thuật ngành khai thác
mỏ đã đạt nghiều thành tựu to lớn. Đã cung cấp cho công nghiệp luyện kim
phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Vì vậy chú trọng phát triển ngành
công nghiệp khai thác khoáng sản là hết sức quan trọng.
Sau thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Mỏ - Địa chất. Để
làm quen với công tác thiết kế và làm đồ án tốt nghiệp em đã được nhà trường
giới thiệu thực tập tại mỏ than Đèo Nai.
Với số liệu và tình hình thực tế thu được trong quá trình thực tập trên mỏ
than Đèo Nai, em đã được bộ môn Khai thác Lộ Thiên định hướng và giao
cho thiết kế đồ án tốt nghiệp gồm 2 phần chính:
Phần chung: “Thiết kế sơ bộ mỏ than Đèo Nai”
Phần chuyên đề:
Trong quá trình làm đồ án, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy

giáo GV.Lê Hữu Quỳnh cùng các thầy cô khác trong bộ môn Khai thác lộ
thiên, các cán bộ,công nhân viên mỏ than Đèo Nai và các bạn trong lớp, cùng
với sự nỗ lực của bản thân; đến nay bản đồ án của em đã được hoàn thành.
Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên bản đồ án của em chắc chắn
sẽ không tránh khỏi sai sót. Vì vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy
cô trong bộ môn và những ý kiến đóng góp của các bạn sinh viên.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GV.Lê Hữu Quỳnh cùng
các thầy cô trong bộ môn Khai thác Lộ thiên và các bạn đã giúp đỡ em hoàn
thành bản đồ án này.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

1

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

PHẦN CHUNG
THIẾT KẾ SƠ BỘ MỎ THAN ĐÈO NAI

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

2

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG MỎ VÀ
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA KHOÁNG SÀNG
MỎ THAN ĐÈO NAI
1.1-TÌNH HÌNH CHUNG CỦA MỎ
1.1.1 – Vị trí địa lý
Mỏ than Đèo Nai là một trong những mỏ khai thác than lộ thiên lớn và
lâu đời của Tổng công ty than Việt Nam. Mỏ nằm bên bờ vịnh Bái Tử Long,
một phần của Vịnh Bắc Bộ. Có diện tích được giới hạn bởi toạ độ:
X = 25.000 ÷ 26.400
Y = 71.200 ÷ 73.200
Tổng diện tích khu mỏ khoảng 6
Khoáng sàng than Đèo Nai nằm trong dải chứa than nam Cẩm Phả, ở
phía Đông nam địa hào chứa than Hòn Gai - Cẩm Phả.
Mỏ than Đèo Nai:
- Phía Đông tiếp giáp với khu tả ngạn Mỏ than Cọc Sáu.
- Phía Tây tiếp giáp khu Lộ trí Mỏ than Thống Nhất.
- Phía Bắc giáp công trường khai thác của Mỏ than Khe Chàm, Cao
Sơn.
- Phía Nam tiếp giáp trung tâm thành phố Cẩm Phả.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

3

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Cách 5km về phía Tây Nam là phía trung tâm thành phố Cẩm Phả - đây
là trung tâm văn hóa và kinh tế của vùng này. Cách cảng Cửa Ông 9km về
phía Đông.
Về địa giới hành chính, Mỏ than Đèo Nai nằm trong danh giới quản lý
của phường Cẩm Tây.
Thành phố Cẩm Phả còn có các Xí nghiệp công nghiệp sau:
1 - Công ty Vật tư vận tải và xếp dỡ
2 - Xí nghiệp Vận tải hành khách
3 - Nhà máy Cơ khí Cẩm Phả
4 - Nhà máy Cơ khí Trung tâm Km4
5 - Nhà máy Cơ khí động lực Km7
Các nhà máy Xí nghiệp trên đều phục vụ cho các hoạt động sản xuất của
các Mỏ.
Nguồn điện nước cung cấp cho Mỏ chủ yếu lấy từ mạng điện lưới quốc gia.
1.1.2 – Về giao thông
Vùng mỏ than Cẩm Phả nói chung và mạng lưới giao thông thuỷ, bộ thuận
lợi. Đường bộ có đường 18A, 18B nối vùng Mỏ với các vùng kinh tế khác trong
Tỉnh cũng như ngoài Tỉnh. Đường thuỷ có cảng nước sâu lớn như cảng Cửa Ông
và nhiều cảng nhỏ như: Cảng km6, Cảng Mông Dương ...
Than Đèo Nai khai thác được vận chuyển chủ yếu theo đường sắt đến
nhà máy sàng tuyển Cửa Ông, một phần than thụ phẩm các loại được chở đến
đầu băng sàng và đưa ra cảng mới CTTTT (gần cảng rót than Cao Sơn về phía
Đông)
1.1.3 – Dân cư – Văn hóa - Chính trị
Thành phố Cẩm Phả dân cư đông đúc khoảng 20 vạn người, chủ yếu là
dân tộc kinh từ các tỉnh trong cả nước đến đây lập nghiệp. Một số ít là người
dân tộc Sán Dìu, nghề nghiệp chủ yếu là làm công nhân ở các Mỏ than, các
nhà máy công nghiệp và một số người sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp.
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

4

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Ngày nay với chính sách của nhà nước, văn hoá ở vùng này cũng như
các vùng khác trong cả nước tiến bộ rõ rệt. Tỷ lệ người thất học ít. Trình độ
văn hoá, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp công nhân vùng mỏ
rất cao, các tổ chức xã hội hoạt động tích cực.
1.1.4 – Khí hậu
Mỏ than Đèo Nai mang đầy đủ đặc trưng khí hậu trong vùng đông bắc
Việt Nam là khí hậu nhiệt đới gió mùa biểu hiện qua hai mùa rõ rệt.
Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 ÷ 10 mưa nhiều gây lũ lụt, ảnh hưởng xấu
đến việc khai thác mỏ, lượng mưa nhiều nhất vào tháng 7 và tháng 8 nhiệt độ
trung bình trong mùa thay đổi từ 25 ÷ 30oc . Nhiệt độ cao nhất lên tới 38oc
vào tháng 6 và tháng 7.
Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là mùa có khí lạnh,
khô ráo thuận lợi cho việc khai thác mỏ.
Nhiệt độ trung bình năm từ 23 ÷ 25oc
Độ ẩm không khí từ 32 đến 91% trung bình từ 65 ÷ 67%.
Hướng gió chủ yếu: Mùa hè gió Đông Nam, mùa đông gió Đông Bắc
Lượng mưa thay đổi từ 1.106,68mm ÷ 2.834,7mm
Trung bình là 2.040mm
1.2 - CẤU TẠO ĐỊA CHẤT
1.2.1 - Địa tầng
Địa tầng khu mỏ Đèo Nai – Cọc Sáu lộ ra bao gồm trầm tích Trias thống
thượng, bâc Nori – Reti, hệ tầng Hòn Gai (T3n – r hg). Trầm tích T3 – r hg
phân bố trên toàn bộ diện tích khu mỏ. Cột địa tầng khu vực có mặt phụ tầng
Hòn Gai dưới (T3n – r hg) và phụ hệ tầng Hòn Gai (T3n – r hg).
Phụ hệ tầng dưới (T3n – r hg): các thành tạo địa chất của phụ hệ tầng
này lộ ra ở phía nam Lộ Trí – Đèo Nai, dọc quốc lộ 18, có chiều dày khoảng
300m. thành phần thạch học chủ yếu là cuội kết hạt thô, cát kết và các thấu

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

5

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

kính chứa than mỏng. Nằm phủ trên tầm tích đá vôi hệ Cacbon – Pecmi (C3 –
P1).
Phụ hề tầng giữa (T3n – r hg): phụ hệ tầng này có chiều dày thay đổi từ
700 đến 1000m. Bao gồm các loại đất đá cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét
kết và các vỉa than. Nằm trong phụ hệ tầng này có chứa các vỉa và chùm vỉa
theo thứ tự từ dưới lên trên như sau: vỉa Mỏng, tập vỉa Dày, vỉa Trung Gian,
tập vỉa G.
1.2.2 - Đặc điểm của vỉa than
*Vỉa dày
Tập vỉa nằm dưới sâu và phân bố trong phần lớn diện tích mỏ. Nếu lấy
moong Đèo Nai – lộ trí làm trung tâm thì tập vỉa biến thiên mạnh về cả chiểu
dày và cấu tạo theo hướng từ bắc tới nam và từ trung tâm ra hai phía. Càng xa
trung tâm, vỉa mỏng dần và có cấu tạo phức tạp.
Tập vỉa được chia thành 6 tập vỉa, các chum vỉa lại được phân chia theo
thứ tự a, b, c… Cấu tạo của các tập vỉa khái quát như sau:
- Chiều dài tổng quan thay đổi tứ 0,35m (LK 1067) đến 235,51m (LK
1062), trung bình 85,86m.
- Chiều dày riêng than thay đổi từ 3,35m (LK 1067) đến 106,67m (LK
1075), trung bình 29,44m.
- Tập vỉa có từ 0 đến 54 lớp đá kẹp, trung bình 16 lớp đá kẹp với chiều
dày trung bình là 56,42m
*Tập vỉa G
Đây là tập vỉa có diện tích phân bố lớn nhất trong mỏ Đèo Nai, chiếm
hầu như toàn bộ khu mỏ. Tập vỉa G có chiều dày lớn, có cấu tạo phức tạp,
biến thiên nhanh. Tập vỉa G được phân chia thành 4 phân vỉa chính: GI, GII,
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

6

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

GIII, GIV. Do điều kiện địa chất, kiến tạo, của các phân vỉa rất phức tạp nên
các phân vỉa được chia đòng danh tiếp thành các phân vỉa nhỏ hơn.

Sơ đồ phân chia tập vỉa G như sau:
Vỉa GIV
Tập
vỉa

Vỉa GIII

PV GII.1

Vỉa GII

PV GII.2

G
Vỉa GI

khu Trụ Bắc
Đèo Nai và khu
Bắc Tả Ngạn
PV GI.3c
PV GI.3c

PV GI.4

PV GI.3b

PV GI.3

PV GI.3a
PV GI.2d

PV GI.2
PV GI.1
Theo thứ từ địa tầng từ dưới lên trên

PV GI.2c
PV GI.2b
PV GI.2a
PV GI.1c
PV GI.1b
PV GI.1a

Đặc tính phẩm chất của than Mỏ Đèo Nai là loại Angtraxit, bán
Angtraxit rắn chắc, dạng cục, màu ánh đen, ánh kim, vết vỡ vỏ sò. Kết quả thí
nghiệm cho các thông số ở bảng sau:

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

7

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Cấp hạt

Tỷ lệ

Độ

Chất

Lưu

Hệ sống

Hàm

Nhiệt năng

mm

%

tro

bốc

Huỳnh

hiền

lượng C

Q(Kcal/kkg)

%

VK(%)

SKc (%)

HGI

%

+100

10,29

4,15

4,06

0,37

28,50

89,94

8181

80 ÷

4,21

4,10

4,10

0,41

26,70

88,65

8141

5,08

3,25

4,11

0,31

29,40

90,29

8237

9,79

4,23

4,15

0,36

27,20

88,13

8248

4,08

3,80

0,28

27,90

89,10

8146

6 ÷ 15

3,78

4,45

0,20

28,00

89,35

8293

3÷ 6

3,43

3,69

0,30

29,70

90,57

8279

1÷ 3

3,44

3,76

0,30

34,90

89,03

8242

18,60

4,73

0,28

58,10

75,22

100
50 ÷
80
35 ÷
50
15 ÷
35

0÷ -15

66,99

Không
tuyển

1.3 - KIẾN TẠO
Trong toàn bộ khoáng sàng than vùng Cẩm Phả nói chung và khu vực
Mỏ Đèo Nai nói riêng, có cấu trúc rất phức tạp nhiều đứt gẫyxen kẽ nhau
phân chia khoáng sàng thành nhiều khối địa chất phức tạp khác nhau.
Khoáng sàng Đèo Nai - Cọc Sáu được phân chia ranh giới bởi đứt gẫy
nghịch K - K trong mỗi phần riêng biệt lại được phân chia thành các khối địa
chất khác nhau, bởi các đứt gẫy, nếp uốn trong khoáng sàng.
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

8

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Dựa trên các yếu tố về địa chất khác nhau khoáng sàng Đèo Nai được
chia thành 5 khối địa chất.
* Vị trí giới hạn và đặc điểm của khối
a - Khối 2K
Khối này được giới hạn:
- Phía Tây là đứt gãy nghịch K - K
- Phía Bắc là đứt gãy nghịch AS2
- Phía Nam là đứt gãy thuận AS1
- Phía Đông giới hạn bản đồ (Toạ độ 71.000)
Trong khối này có vỉa Dày có cấu tạo dạng một đơn tà cắm Bắc góc dốc
trung bình 30 ÷ 450. Chùm vỉa trên được thăm dò chi tiết, còn chùm vỉa dưới
mới được phát hiện qua các lỗ khoan (LKL121, LKL240, L144, L140b).
b - Khối trung tâm (Khối giữa đứt gãy A2 - A3)
Giới hạn:
- Phía Bắc là đứt gãy nghịch A2
- Phía Nam là đứt gãy nghịch A3
- Phía Tây là đứt gãy thuận A1
- Phía Đông là đứt gãy nghịch K.
Khối trung tâm có cấu tạo dạng một nếp lồi không hoàn chỉnh, vỉa than
trong khối có rất nhiều lớp kẹp, vỉa biến đổi phức tạp không có tính quy luật.
Trong khối có nhiều lỗ khoan thăm dò chưa khống chế hết vỉa.
c - Khối công trường chính (Nam đứt gãy nghịch K)
Giới hạn:
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

9

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

- Phía Đông đứt gãy nghịch K
- Phía Đông Bắc đứt gãy A3
- Phía Nam lộ vỉa G
Vỉa than trong khối cấu tạo một nếp lõm không hoàn chỉnh (do ảnh
hưởng đứt gãy A3 - C). Trong khối được thăm dò chi tiết trữ lượng than đánh
giá tin tưởng (Trữ lượng A + B > 50%).
d - Khối phía Tây (Giáp Lộ trí)
Giới hạn:
- Phía Bắc giáp lộ trí
- Phía Đông là đứt gãy A1
- Phía Nam là đứt gãy B
- Phía Tây giới hạn bản đồ
Trong khối này đã được thăm dò một số lỗ khoan sâu và đã phát hiện
trong khối tồn tại 2 vỉa than, vỉa G và vỉa Dày. Vỉa than có cấu tạo dạng một
đơn tà cắm Tây Bắc. Trữ lượng than đánh giá chưa có cấp cao.
e - Khối phía Bắc (đứt gẫy A2)
Giới hạn:
- Phía Nam là đứt gãy nghịch A2
- Phía Đông là đứt gãy K - K
- Phía Tây là đứt gãy A1
- Phía Bắc là đứt gãy A
Trong khối này các báo cáo trước đây vẫn là những phần tồn tại chưa có
kế hoạch thăm dò hoàn chỉnh. Qua các lỗ khoan trong khối phát hiện vỉa có
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

10

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

những lớp than trong khối có chiều dày mỏng, nằm sâu và dải rác trong cột
địa tầng, ít có giá trị công nghiệp so với yêu cầu thiết kế than.
1.4 - CÁC ĐỨT GÃY
Khoáng sàng Đèo Nai là khoáng sàng có đặc điểm kiến tạo rất phức tạp, do
có nhiều đứt gãy chia cắt, các đứt gãy được phân chia thành 2 hệ thống chính.
1.4.1 - Hệ thống đứt gãy theo phương kinh tuyến
* Đứt gãy nghịch K - K
Đứt gãy có mặt trượt cắm Đông, góc cắm 65 ÷ 800 biên độ dịch chuyển
trên dưới 100m.
* Đứt gãy nghịch α:
Chạy theo hướng Bắc Nam, mặt trượt cắm phía Tây với góc dốc 70 ÷
750 cự ly dịch chuyển 100 ÷ 120m.
* Đứt gãythuận A4:
Mặt trượt đứt gãy cằm phía Đông Nam với góc dốc 75 ÷ 800.
* Đứt gãy thuận A1:
Phương của đứt gãy phát triển gần song song phương kinh tuyến. Mặt
trượt đứt gãy cắm phía Tây với góc dốc 800.
1.4.2 - Hệ thống đứt gãy theo phương vĩ tuyến
* Đứt gãy nghịch A3:
Phương đứt gãy kéo dài theo phương vĩ tuyến
* Đứt gãy nghịch A2:
Đứt gẫy nằm phía Bắc đứt gãy A3 phương đứt gãy phát triển gần song
song đứt gãy A3 cắm Bắc với góc dốc 70 ÷ 80o.
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

11

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

* Đứt gẫy nghịch B - B:
Ranh giới tính trữ lượng phía Nam của mỏ. Đứt gãy B có góc dốc α cắm về
phía Bắc. Đới huỷ hoại khoảng 20 ÷ 300 cự ly dịch chuyển từ 200 ÷ 250m.
* Đứt gãy thuận A 1S :
Mặt trượt cắm Bắc - Tây bắc với góc dốc 700 ÷ 800 phần Đông Nam của
đứt gãy thường tồn tại lớp cuội kết cát kết màu xám trắng kết cấu rắn chắc.
1.4.3 - Nếp uốn:
Khoáng sàng Đèo Nai về cấu tạo địa chất tồn tại hai nếp uốn chính: Đó
là nếp lồi khu trung tâm và nếp lõm phía Nam.
+ Nếp lồi trung tâm: Nếp lồi trung tâm có trục phát triển theo hướng
Tây Nam - Đông Bắc và chìm dần về phía đông diện phân bố nếp lồi tồn tại
chủ yếu trong giữa hai đứt gãy nghịch A2 và A3 và là nếp lồi không hoàn
chỉnh. Hai cánh của nếp lồi có góc cắm tương đối đồng đều với góc dốc α 300
÷ 400 và bị chặn bởi đứt gãy A2 ở phía Bắc, đứt gãy A3 ở phía Nam.
+ Nếp lõm phía Nam (nếp lõm công trường chính): Là nếp lõm có trục
phát triển gần phương Đông - Tây chìm dần về phía Đông và bị chặn bởi đứt
gãy nghịch K - K. Hai cánh của nếp lõm không cân đối. Cánh phía Nam thoải
hơn có độ dốc trung bình 200 ÷ 300. Cánh phía Bắc cắm dốc hơn có độ dốc
trung bình 350 ÷ 400. Càng về Đông nếp lõm càng mở rộng và chấm dứt ở đứt
gãy K – K.
1.3 - ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN
1.3.1 - Đặc điểm địa hình
Địa hình khu mỏ Đèo Nai hiện nay chủ yếu là gương tầng khai thác từ
phía Tây Nam và Tây Bắc còn sót lại phần rất nhỏ địa hình nguyên thuỷ.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

12

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

1.5.2 - Đặc điểm nước trên mặt
Do địa hình mỏ Đèo Nai là các tầng khai thác nên nước mặt không tồn
tại lâu mà thoát đi nhanh nhờ các dòng chảy tạm thời như mương thoát nước,
rãnh, hào thoát nước. Nguồn nước mặt đáng kể nhất là hồ Bara và suối Hào
Bắc.
1 - Hồ Bara
Hồ nằm ở phía Tây Bắc khai trường của mỏ than Đèo Nai, địa hình xung
quanh là núi. Mực nước cao nhất trong hồ ở mức +340, độ cao đáy hồ ở mức
+330. Hồ dài khoảng 500m, rộng trung bình là 120m, có chỗ tới 160m. Diện
tích của hồ khoảng 67.000m2, khả năng chứa nước đối đa gần 670.000m 3,
lượng nước trong hồ do mưa cung cấp. Đây là nơi tập trung nước mặt lớn
nhất trong vùng. Nó là nguồn cung cấp nước công nghiệp chủ yếu cho công
tác khai thác mỏ.
2 - Suối Hào Bắc
Suối nằm ở phía Đông Bắc khu mỏ là dòng chảy lớn và có nước quanh
năm. Nước mưa và nước mạnh từ các tầng chảy xuống moong. Từ moong
chảy về phía Đông Bắc theo hệ thống thoát nước rồi chảy qua lò +28 ở phía
Nam công trường tả ngạn mỏ than Cọc Sáu chảy ra biển.
Lưu lượng nước suối thay đổi theo mùa.
Mùa mưa lưu lượng chảy thay đổi từ 43,7 ÷ 115,3 (l/s).
Mùa khô lưu lượng chảy thay đổi từ 1,24 ÷ 5,24 (l/s).
Nước ở suối này có mùi tanh và ô nhiễm ôxít sắt. Độ pH = 5 thuộc loại
axít trung bình.
1.5.3 - Đặc điểm nước dưới đất
Nước dưới đất trong trầm tích chứa than Đèo Nai chỉ là một tầng chứa
nước áp lực cục bộ do mưa cung cấp.
Tầng chứa nước này phân bố rộng khắp mỏ. Tuỳ theo cấu trúc địa chất
và độ cao mặt địa hình mà áp lực của nước ngầm mạnh hay yếu.
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

13

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Đất đá chứa nước gồm các lớp cuội kết, sạn kết, cát kết bị nứt nẻ và các
vỉa than, đá cách nước gồm các lớp sét kết.
Nước dưới đất có độ khoáng hoá trung bình MTB từ 0,113 ÷ 0,303
gam/lít. Thể hiện tính ăn môn vừa. Thuộc loại nước ít đóng cặn, hệ số sủi bọt
từ 66,78 ÷ 770,59 có khả năng sủi bọt đến 5.
Nước dưới đất chảy vào công trường với lưu lượng :
Qmax = 3.456,87m3/ngày đêm.
1.4 - ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Khu mỏ Đèo Nai có đặc điểm địa chất công trình sắt phức tạp, gây ảnh
hưởng lớn đến công tác khai thác mỏ.
1.4.1 - Hiện tượng phong hoá đất đá
Khoáng sàng than Đèo Nai và đất đá nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới
gió mùa. Sự chênh lệch về nhiệt độ trong ngày và các tháng rất lớn, do nắng
lắm mưa nhiều, lượng mưa, độ ẩm làm cho quá trình phong hoá xảy ra càng
mạnh. Hầu hết đất đá lộ ra trên gương tầng và trụ vỉa (phần đã khai thác) đều
bị phong hoá trở lên nứt nẻ mềm yếu, vỡ vụn, tính chất cơ lý giảm đi nhiều so
với đất đá nguyên khối.
1.4.2 - Hiện tượng trượt nổi bề mặt
Do ảnh hưởng của các tài nhân phong hoá, và quá trình khai thác cũng
như các yếu tố địa chất nên bờ mỏ Đèo Nai bị biến dạng, trượt lở mạnh. Song
tính chất và quy mô ở từng khu vực rất khác nhau.
1 - Khu bờ trụ Bắc
Bờ trụ Bắc có hiện tượng sụt lở từ lâu, song rõ nét nhất là từ năm 1976.
Từ đó đến nay mức độ dịch chuyển mạnh. Sự dịch chuyển mạnh nhất ở mức
+320 trở xuống tạo thành kẽ nứt lớn. Đặc biệt trong phạm vi toạ độ :
X = 25.800 ÷ 26.100
Y = 72.400 ÷ 72.900
Bờ mỏ có thể coi như vùng bị phá huỷ.
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

14

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

2 - Khu vực bờ trụ Nam
Bờ trụ Nam sự dịch chuyển do sụt lở ít hơn bờ trụ Bắc chủ yếu từ mức
+200 trở xuống. Các kẽ nứt có độ rộng từ 0,2 ÷ 0,5m có nơi chênh cao hai
mép kẽ nứt từ 3 ÷ 4m.
1.4.3 - Đặc tính của các loại đất đá
Trầm tích chứa than ở mỏ than Đèo Nai bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cát
kết, bột kết và sét kết, các lớp này nằm xen kẽ nhau, diện tích phân bố không
đều mỗi loại đất đá có tính chất cơ lý riêng biệt.
1 - Cuội kết
Chiếm tỷ lệ nhỏ, chủ yếu trong khu công trường chính, có màu trắng
xám hoặc phớt hồng. Thành phần chủ yếu gồm các hạt thạch anh tròn cạnh ,
d = 10÷ 30mm xi măng gắn kết là Silic hoặc Cát kết. Đá có hệ số độ
cứng trung bình từ f = 10÷ 11; fmax = 14.
2 - Sạn kết
Phân bố phổ biến trong suốt cột địa tầng, có màu xám tro, xám trắng
gồm các hạt thạch anh và một số là Silic quăc zit. Kích thước cỡ hạt từ 2 ÷
5mm độ mài mòn lựa chọn kém, màu giao thoa xám bạc 1, ximăng kiểu cơ sở
hoặc lấp đầy là sản phẩm phá huỷ của thạch anh.
Dung trọng γ = 2,58 ÷ 2,73 Kg/dm3 . Độ cứng từ f = 9÷ 12, fmax = 14
3 - Cát kết
Là loại phổ biến trong vùng, cát kết có màu xám tro, xám trắng độ hạt từ
thô đến mịn, cấu tạo khối phân lớp dày bị nứt nẻ mạnh, dung trọng γ = 2,55
÷ 2,74 Kg/dm3. Độ cứng trung bình từ f = 11÷ 12; f max = 15.
4 - Bột kết
Là loại đá phổ biến trong vùng hay gặp hơn ởphần sát vách và trụ vỉa.
Chiều dày lớp biến đôỉ lớn từ 0,3m dưới dạng lớp kẹp tăng lên 40 ÷ 48m. Bột

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

15

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

kết có màu xám tro, xám đen chứa hoá thạch thực vật, xi măng gắn kết là sét
hoặc Xerixit màu nâu phớt hồng. Dung trọng γ tb = 2,60 Kg/dm3 . Độ cứng từ
f = 7÷ 10.
5 - Sét kết
Phân bố ít trong vùng, thường gặp dưới dạng lớp kẹp mỏng sát vách
hoặc trụ vỉa sét kết có màu xám tro, phân lớp mỏng chứa nhiều chất hữu cơ và
hoá thạch thực vật. Độ cứng tập chung nhiều ở cấp độ cứng f = 3÷ 4.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

16

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Bảng 1.1.Chỉ tiêu của các loại đất đá
Các đại lượng

ĐV

Cuội

Sạn kết

Cát kết

Bột kết

kết

kết

Dung trọng

G/

2,58÷ 2,73

2,55÷ 2,74

2,44

Trung bình

cm3

2,64

2,64

÷ 2,74

Tỷ trọng

G/

2,62÷ 2,78

2,59÷ 2,78

2,60
2,51÷ 2,79

Trung bình
Cường độ kháng nén

cm3
KG/

2,69
201÷ 3583

2,68
231÷ 4228

2,66
115÷ 869

Trung bình

cm2

1533

1407

333

Trạng thái bão hoà

351÷ 2376

Trung bình

1213

Cường độ kháng kéo

KG/

50÷

40÷ 274

26÷ 289

23÷ 184

Trung bình

cm2

100

155

139

79

Trạng thái bão hoà

107÷ 168

31÷ 345

10÷ 85

Trung bình
Lực đính kết

KG/

138
63÷ 1400

136
77÷ 1640

46
60÷ 575

Trung bình

cm2

682

537

99

401÷ 800

231÷ 850

76÷ 220

Trạng thái bão hoà
Trung bình
Góc ma sát trong

525
419
'
0
'
0
27 15 ÷ 37 49 23 15'÷ 3704
0

độ

124
21 ÷ 360
0

Trung bình

33020'

5

30003'

Trạng thái bão hoà

32045'÷ 33019'

33003'

17019'÷ 36

Trung bình

330

19019'÷ 3801

0

5

27032'

31037'
7÷ 15

7÷ 17

Độ cứng

7÷ 1

Trung bình

0

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

Sét

7÷ 14
17

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ

7÷ 14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

9÷ 10

11÷ 12

7÷ 10

7÷ 10

CHƯƠNG II
NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG LÀM THIẾT KẾ
2.1. TÀI LIỆU VỀ ĐỊA CHẤT







Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:2000
Bản đồ lộ vỉa tỷ lệ 1:2000
Các lát cắt XIV,XVII, XX tỷ lệ 1:2000
Bản đồ tổng mặt bằng.
Bản đồ thoát nước mỏ.
Bản đồ kết thúc mỏ.

2.2. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ
Mỏ làm việc quanh năm với công tác bốc đất đá và khai thác.
Thời gian làm việc trong ngày 3ca, mỗi ca 8 tiếng (thay nhau nghỉ luân
phiên).
Số ngày làm việc trong năm:
Đối với công nhân:
Nc = 365- (Nct +NL + NP)

(ngày)

Trong đó:
Nct - Số ngày nghỉ cuối tuần trong năm, Nct = 96 ngày;
NL - Số ngày nghỉ lễ trong năm, NL = 8 ngày;
NP - Số ngày nghỉ phép của công nhân, NP = 15 ngày;
Nc = 365- (96 + 8 + 15 ) = 246 ngày/năm
Đối với thiết bị:
Ntb = 365- (T1 + T2 + TMB ), (ngày)

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

18

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Trong đó:
T1 - Thời gian sữa chữa thiết bị trong năm, T1 = 50 ngày;
T2 - Thời gian kiểm tra tu dưỡng định kỳ trong năm, 3 tháng kiểm tu 1
lần, mỗi lần = 10 ngày. Các tháng còn lại bảo dưỡng 1 tháng 1 lần, mỗi lần 3
ngày, T2 = 51 ngày
TMB - Thời gian nghỉ do mưa bão, TMB = 14 ngày (lấy theo kinh nghiệm)
Ntb = 365 - (0 + 51 + 14) = 250 (ngày)
2.3. CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC
- Góc nghiêng sườn tầng α = 700
- Góc nghiêng bờ dừng phía trụ γ T = 350
- Góc nghiêng bờ dừng phía vách γ V = 400
2.4. ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ
*Khâu khoan
- Dùng máy khoan xoay CBIII - 250MH khoan bãi mìn lớn.
- Dùng búa khoan BK-70 để khoan đá quá cỡ.
*Khâu xúc
- Dùng máy xúc tay gấu ∋KΓ - 5A; ∋KΓ - 4,6
- Máy xúc thuỷ lực gầu ngược PC – 750 để xúc than.
*Khâu vận tải
- Dùng xe tự đổ Belaz - 7522 trọng tải 32T, Belaz - 540 trọng tải 27 tấn,
xe Cat 773E. Để vận chuyển đất đá và than.
- Dùng hai hệ thống băng tải vận chuyển than giao cho Công ty tuyển
than Cửa ông tại máng ga ; hệ thống băng tải vận thuyển than phụ phẩm
xuống khu băng 6 để tiêu thụ nội địa.
*Thải đá
Dùng máy gạt D 85A -18 để san gạt bãi thải, làm đường san gạt gương tầng.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

19

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Bảng 2.1.Giá thành của một số sản phẩm, vật tư thiết bị
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Chỉ tiêu giá thành

Đơn vị

Giá bán 1tấn than (theo số liệu của mỏ)
Giá thành sản xuất 1 tấn than
Giá thành bóc 1 mét khối đất
Giá thành 1 mét khoan sâu
Giá thành nổ mìn
Máy xúc EKG - 5 A
Máy khoan BK-70
Máy xúc PC – 750
Máy khoan xoay cầu CBIII - 250 MH
Xe gạt xích D85A
Xe ben laz - 7522
Xe Benlaz – 540
Xe Cat 773 E
Thuốc nổ ANFO
Thuốc nổ ANFO chịu nước
Dầu ga doan
Điện năng
Chi phí tuyến vào kho bãi bốc dỡ than
Chi phí vận chuyển than

đ/t
đ/t
đ/m3
đ/m
đ/m3
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/cái
đ/kg
đ/kg
đ/lít
đ/kwh
đ/T
Đ/TKm

Giá
3.660.000
2.682.629
61.135
115.338
12.713
3.728.360.000
25.000.000
3.850.000.000
4.000.000.000
4.500.000.000
1000.000.000
800.000.000
8.000.000.000
18.000
20.000
10.800
1.500
11.880
6.534

CHƯƠNG III
XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ
3.1. Ý NGHĨA TẦM QUAN TRỌNG
Biên giới mỏ là ranh giới cuối cùng của mỏ được thể hiện qua các yếu
tố chính:Kích thước phía trên của mỏ, góc nghiêng bờ mỏ, độ sâu khai thác
cuối cùng.
Biên giới mỏ lộ thiên còn còn chịu ảnh hưởng các yếu tố tự nhiên như:
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

20

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

- Chiều dày vỉa,
- Góc cắm của vỉa,
- Điều kiện địa hình,
- Chiều dày lớp đá phủ,
- Tính chất cơ lý của đá vách, trụ,
- Các chỉ tiêu công nghệ khai thác (tổn thất và làm nghèo),
- Vốn đầu tư cơ bản.
Việc lựa chọn nguyên tắc đánh giá để xác định biên giới mỏ lộ thiên
xuất phát từ yêu cầu: Tổng chi phí cho khai thác toàn bộ khoáng sàng là nhỏ
nhất và giá thành sản xuất trong mọi giai đoạn sản xuất phải nhỏ hơn hay
bằng giá thành cho phép.
Nếu xác định biên giới mỏ không hợp lý sẽ làm giảm tính ưu việt và
hiệu quả công nghệ khai thác mỏ, đồng thời làm ảnh hưởng xấu đến các hoạt
động của doanh nghiệp.
3.2. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ BÓC GIỚI HẠN
Hệ số bóc giới hạn là tỷ số giữa khối lượng đất đá phải bóc tối đa cho
phép và khối lượng khoáng sàng có ích tương ướng khai thác được trong điều
kiện có lợi về mặt kinh tế khi khai thác khoáng sàng bằng phương pháp lộ
thiên.
Hệ số bóc giới hạn là một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng trong
thiết kế, hệ số bóc giới hạn là tiêu chuẩn chính để xác định biên giới cuối
cùng của mỏ lộ thiên. Hệ số bóc giới hạn còn phụ thuộc vào điều kiện của nền
kinh tế quốc dân và trình độ kỹ thuật của công nghệ khai thác.
Hệ số bóc giới hạn được xác định theo công thức:
Kgh =

C0 − a
b

m3/T, (m3/m3)

Trong đó :
C0 - Giá thành khai thác 1 tấn than nguyên khai cho phép đảm bảo cân
bằng thu chi, C0 = 904.700 đ/T
a - Giá thành khai thác than thuần túy(chưa kể chi phí bóc đất), a =
460.200 đ/T
b - Giá thành bốc 1 m3 đất đá, b = 67.800 đ/m3
Như vậy ta tính được :
Kgh =

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

904.700 − 460.200
= 6, 6 (m3/T) = 9,5 (m3/m3)
67.800
21

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

3.3. CHỌN NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ
Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của các phương án xác định biên giới mỏ
ta dung chỉ tiêu hệ số bóc biên giới K bg và hệ số bóc giới hạn của mỏ làm
nguyên tắc so sánh. Do cấu tạo vỉa phức tạp, vỉa có dạng lòng chảo, chiều dầy
vỉa tăng theo độ sâu trữ lượng tập trung ở phần dưới nên khi chọn nguyên tắc
xác định biên giới mỏ phải sát với thực tế .
Trong đồ án này chọn nguyên tắc:
Kgh > Kbg
Kgh > KTb để so sánh
Đồ án xác định biên giới mỏ bằng phương pháp đồ thị cho phù hợp với
địa hình cấu tạo của vỉa than Đèo Nai. Việc tiến hành xác định biên giới mỏ
phải dựa vào các mặt cắt địa chất ngang, dọc. Mặt cắt ngang đặc trưng T-XIV;
T-XVII; T-XX .
Căn cứ vào tính chất cơ lý của đất đá và độ ổn định bờ mỏ sơ bộ chọn
các thông số sau cho khai trường.
: γt = 350 trùng với góc nghiêng

- Góc nghiêng bờ dừng phía trụ
của vỉa
- Góc nghiêng bờ dừng phía vách

: γv = 400

- Góc nghiêng sườn tầng

: α = 700

- Góc nghiêng bờ công tác

: φ = 160

- Chiều cao tầng

: h = 15 m

- Chiều cao phần tầng xúc

: hpt : 7,5 m

- Chiều cao đáy hào chuẩn bị

: bcb : 26 m

*Trình tự tiến hành các bước
- Bằng phương pháp đồ thị và dựa vào các lớp cắt ngang đặc trưng TXIV; XVII; XX xây dựng từ các tài liệu thăm dò địa chất.

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

22

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

- Kẻ các đường song song nằm ngang với khoảng cách xác định (bằng
chiều cao tầng).
- Từ các giao điểm của đường nằm ngang với vách trụ vỉa ta kẻ đường
xiên với góc bằng γv và γt . Giao điểm của những đường này với mặt đất
chính là giao điểm của bờ dừng với mặt đất.
- Tiến hành đo diện tích quặng khai thác và đất đá phải bóc tương ứng
nằm giữa vị trí bờ mỏ liên tiếp đối với tất cả các tầng và xác định hệ số bóc
biên giới
∆V1

Kbg = ∆Q , m3/m3
1
- Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số bóc biên giới và hệ số bóc
giới hạn với chiều sâu khai thác theo các kết quả tính toán.
Trong đó :
Kgh = Const
Kbg biểu diễn theo chiều sâu khai thác .
Xác định độ sâu khai thác cuối cùng H c đó chính là hoành độ của giao
điểm hai đường .
Kgh = Const
Kbg = ƒ(h)
- Đưa các kết quả xác định chiều sâu cuối cùng của mỏ trên là lát cắt
ngang và lát cắt dọc và điều chỉnh đáy mỏ .
- Đảm bảo chiều dài, ngắn nhất của đáy mỏ cho các thiết bị xúc bốc, vận
tải hoạt động .
- Phần trừ lượng cắt đi bù vào để đáy mỏ bằng phẳng phải bằng nhau. Độ
sâu đáy mỏ điều chỉnh là chiều sâu khai thác hợp lý. Sau đó đưa kết quả, điều
chỉnh lại trên mặt cắt ngang xác định biên giới mỏ cho từng lát cắt và xác
định biên giới mỏ trên mặt đất của toàn mỏ.
Các kết quả của công tác đo vẽ được thể hiện trên các bảng sau:
*Lát cắt T-XIV :
SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

23

LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

Mức
∆V (m2)

∆Q (m2)

Kbg(m3/m3)

-80

1021.23

89.61

11.40

-95

1538.71

170.63

9.02

-110

1762.98

297.23

5.93

-125

2242.52

710.11

3.16

-140

276.13

611.34

0.45

Tổng

6841.57

1878.92

5.99

Bảng 3.1. Kết quả đo diện tích than, đất đá ở các tầng mặt cắt T-XIV

Hình 3.1. Đồ thị xác định chiều sâu khai thác mặt cắt T-XIV
*Lát cắt T-XVII:
Mức
-80
-95
-110
-125

∆V (m2)
1147.88
1933.55
2514.32
3245.53

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

∆Q (m2)
160.96
364.5
601.85
1195.62
24

Kbg(m3/m3)
7.13
5.30
4.18
2.71
LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
THIÊN

-140
-155
-170
-185
Tổng

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ

3488.33
3206.45
1860.53
0
17396.59

1390.97
2274.58
1895.96
1165.02
9049.46

2.51
1.41
0.98
0.00
2.69

Bảng 3.2 Kết quả đo diện tích than, đất đá ở các tầng mặt cắt T-XVII

Hình 3.2. Đồ thị xác định chiều sâu khai thác mặt cắt T-XVII
*Lát cắt T-XX :
Mức
+85
70
55
40
25
10
-5
-20
-35
-50
-65
-80
-95
-110

∆V (m2)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
128.57
228.87
770.49

SV : NGUYỄN ĐỨC TRUNG
K60

∆Q (m2)
0
477.04
670.02
521.03
1012.54
705.03
820.72
940.63
1015.38
894.88
910.79
852.4
852.39
631.94
25

Kbg(m3/m3)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.15
0.27
1.22
LỚP : LIÊN THÔNG MỎ


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×