Nghiên cứu giải pháp công nghệ nâng cao hiệu suất lò chợ xiên chéo tại Công ty Than Uông Bí

Luận văn thạc sĩ trình bày giải pháp công nghệ nâng cao công suất lò chợ xiên chéo tại Công ty Than Uông Bí với giàn chống mềm ZRY.

• Tác giả: Phạm Văn Huân
• Người hướng dẫn: TS. Khương Phúc Lợi
• Trường học: Trường Đại Công Nghiệp Quảng Ninh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Giải Pháp Công Nghệ Tăng Công Suất Lò Chợ Xiên Chéo Tại Công Ty Than Uông Bí
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Quảng Ninh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC THI CÔNG
• 1.1. Khái quát chung khu vực lò chợ chống giàn mềm ZRY
• 1.2. Vị trí địa lý
• 1.3. Lịch sử thăm dò và khai thác khu mỏ
• 1.4. Đặc điểm địa chất khu vực
• 1.4.1. Đặc điểm địa tầng
• 1.4.2. Đặc điểm kiến tạo
• 1.4.3. Địa chất thủy văn
• 1.4.4. Địa chất công trình
• 1.4.5. Đặc điểm cấu tạo vỉa than
• 1.4.6. Đặc điểm khí mỏ
• 2. CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI ĐỔI MỚI CÔNG NGHỆ KHAI THÁC VỈA DỐC BẰNG GIÀN CHỐNG MỀM TẠI CÁC MỎ TRONG TKV
• 2.1. Phân tích đánh giá kết quả áp dụng công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm ZRY tại Công ty than Uông Bí
• 2.1.1. Khái quát chung về các loại giàn chống mềm ZRY
• 2.1.2. Kết quả áp dụng công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm ZRY tại Công ty than Uông Bí
• 2.1.3. Công tác chuẩn bị và khấu gai đoạn 1
• 2.1.4. Công tác chuẩn bị và khấu giai đoạn 2
• 2.1.5. Đánh giá kết quả áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo chống giữ bằng giàn chống mềm ZRY tại lò chợ vỉa 8(43) khu Tràng Khê
• 3. CHƯƠNG 3: HOÀN THIỆN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TĂNG CÔNG SUẤT LÒ CHỢ XIÊN CHÉO CHỐNG GIỮ BẰNG GIÀN MỀM ZRY VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CHO CÁC MỎ HẦM LÒ QUẢNG NINH
• 3.1. Các yếu tố ảnh hưởng và điều kiện áp dụng của sơ đồ công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm ZRY
• 3.2. Hoàn thiện các thông số của sơ đồ công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm để tăng công suất lò chợ
• 3.3. Hoàn thiện các thông số của sơ đồ chuẩn bị
• 3.4. Hoàn thiện các thông số hệ thống khai thác
• 3.5. Hoàn thiện công tác tổ chức khai thác lò chợ, xây dựng biểu đồ tổ chức sản xuất lò chợ
• 3.6. Hoàn thiện hộ chiếu khoan nổ mìn khai thác lò chợ và công tác điều khiển giàn chống
• 3.7. Tính toán các thông số hoàn thiện công nghệ khai thác để tăng công suất lò chợ
• 3.8. Các thông số địa chất - kỹ thuật lò chợ thiết kế
• 3.9. Tính toán hộ chiếu chống giữ lò chợ
• 3.10. Hộ chiếu khoan nổ mìn khai thác
• 3.11. Công tác tổ chức sản xuất
• 3.12. Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ
• 3.13. Khả năng áp dụng công nghệ cho các mỏ hầm lò tại Quảng Ninh
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tình hình khai thác than tại Công ty Than Uông Bí

Công ty Than Uông Bí đã áp dụng nhiều công nghệ khai thác khác nhau để tối ưu hóa sản xuất và giảm thiểu tổn thất than. Công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo với giàn chống mềm ZRY được triển khai từ năm 2016, giúp nâng cao công suất lò chợ và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân. Kết quả cho thấy, tỷ lệ tổn thất than đã giảm xuống còn khoảng 16,8%, đồng thời năng suất lao động cũng được cải thiện đáng kể. Việc áp dụng công nghệ khai thác than tiên tiến không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo an toàn lao động.

1.1. Đặc điểm công nghệ khai thác

Công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY đã được nghiên cứu và áp dụng tại Công ty Than Uông Bí. Giàn chống mềm ZRY cho phép khai thác hiệu quả các vỉa than có góc dốc lớn, từ đó tối ưu hóa quá trình khai thác. Việc cải tiến quy trình khai thác than giúp tăng cường hiệu quả sản xuất và giảm thiểu tổn thất. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ này đã cải thiện đáng kể các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của lò chợ.

II. Giải pháp công nghệ tăng công suất lò chợ

Để nâng cao hiệu quả sản xuất than, các giải pháp công nghệ đã được đề xuất nhằm tăng công suất lò chợ xiên chéo. Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất bao gồm điều kiện địa chất, thiết kế giàn chống, và quy trình tổ chức sản xuất. Việc hoàn thiện các thông số của sơ đồ công nghệ khai thác sẽ giúp tối ưu hóa hoạt động của lò chợ. Các giải pháp này không chỉ tập trung vào nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn cho công nhân trong quá trình khai thác.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất

Các yếu tố như địa chất, thiết kế giàn chống và quy trình tổ chức sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc xác định công suất lò chợ. Đặc biệt, việc sử dụng giàn chống mềm ZRY giúp giảm thiểu tổn thất và nâng cao năng suất lao động. Nghiên cứu cho thấy, việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của giàn chống có thể cải thiện đáng kể hiệu quả khai thác, từ đó tăng cường năng suất khai thác cho Công ty Than Uông Bí.

III. Đánh giá và khả năng áp dụng công nghệ

Đánh giá kết quả áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo cho thấy những cải tiến rõ rệt trong sản xuất. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật đạt được đã chứng minh tính khả thi của việc nhân rộng công nghệ này cho các mỏ hầm lò khác tại Quảng Ninh. Việc áp dụng công nghệ tiên tiến không chỉ giúp tăng sản lượng mà còn nâng cao mức độ an toàn lao động. Đặc biệt, khả năng áp dụng công nghệ cho các mỏ khác trong khu vực mở ra cơ hội mới cho ngành khai thác than.

3.1. Khả năng nhân rộng công nghệ

Khả năng áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY cho thấy tiềm năng lớn trong việc nâng cao sản lượng cho các mỏ khác. Việc này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất khai thác mà còn đảm bảo an toàn cho công nhân. Các số liệu từ Công ty Than Uông Bí có thể làm cơ sở cho việc áp dụng công nghệ này tại các mỏ khác trong khu vực, từ đó góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành khai thác than tại Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành khai thác mỏ than tại Quảng Ninh, việc nâng cao công suất và hiệu quả khai thác các vỉa than dốc có chiều dày trung bình và góc dốc lớn là một thách thức kỹ thuật quan trọng. Từ năm 2016, Công ty than Uông Bí đã áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY nhằm giải quyết các hạn chế của các công nghệ khai thác truyền thống như lò dọc vỉa phân tầng và đào lò thượng tận thu than, vốn có sản lượng thấp, năng suất lao động kém và tổn thất than cao (khoảng 30-45%). Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là hoàn thiện giải pháp công nghệ tăng công suất lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY tại khu vực V8 (43) thuộc Mỏ Tràng Bạch, Công ty than Uông Bí, nhằm giảm tổn thất than xuống còn khoảng 16,8%, nâng cao năng suất lao động và cải thiện điều kiện làm việc, đảm bảo an toàn lao động. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khu vực lò chợ 8(43)-3 với chiều dài lò chợ từ 100 đến 150m, trong điều kiện địa chất đặc trưng của vùng Tràng Khê, Quảng Ninh. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc góp phần tăng sản lượng khai thác than vỉa dốc, giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật cho Công ty than Uông Bí cũng như khả năng nhân rộng công nghệ cho các mỏ hầm lò khác trong vùng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình kỹ thuật khai thác mỏ hầm lò, đặc biệt là công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo và cơ chế chống giữ bằng giàn chống mềm ZRY. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết khai thác lò chợ xiên chéo: Mô hình khai thác theo phương xiên chéo giúp tận dụng tối đa chiều dài lò chợ, giảm tổn thất than và tăng năng suất lao động. Khái niệm chính bao gồm chiều dài lò chợ theo phương và theo hướng dốc, góc dốc vỉa, và cơ chế khoan nổ mìn khấu gương.

2. Lý thuyết giàn chống mềm ZRY: Giàn chống mềm là tổ hợp các vì chống liên kết bằng xích, có khả năng điều chỉnh chiều rộng chống giữ phù hợp với chiều dày vỉa than từ 2,0 đến 3,0 mét và góc dốc từ 45º đến 60º. Các khái niệm chính gồm cấu tạo giàn chống (xà nóc, xà che chắn, xà đuôi), nguyên lý hoạt động xilanh-piston thủy lực, và cơ chế di chuyển giàn theo tiến độ khai thác.

Các thuật ngữ chuyên ngành quan trọng: lò chợ xiên chéo, giàn chống mềm ZRY20/30L, khoan nổ mìn, tổn thất than, năng suất lao động, góc dốc vỉa, chiều dày vỉa, công suất lò chợ.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu tổng hợp, kết hợp phân tích thống kê và thực nghiệm thực tế tại Công ty than Uông Bí. Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ dữ liệu khai thác lò chợ 8(43)-3 trong giai đoạn 2016-2017 với chiều dài lò chợ từ 100 đến 150m. Phương pháp chọn mẫu là lấy toàn bộ số liệu khai thác thực tế, bao gồm sản lượng, năng suất lao động, chi phí vật tư, tổn thất than và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.

Phân tích dữ liệu được thực hiện bằng phương pháp thống kê mô tả, so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật giữa các giai đoạn khai thác và so sánh với các công nghệ khai thác truyền thống. Thực nghiệm được tiến hành qua việc áp dụng công nghệ giàn chống mềm ZRY20/30L tại lò chợ 8(43)-3, theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật, an toàn và hiệu quả kinh tế.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 7/2016 đến tháng 8/2017, bao gồm hai giai đoạn khai thác với chiều dài lò chợ lần lượt là 100m và 150m. Các công tác chuẩn bị, khoan nổ mìn, vận tải than, thông gió và thoát nước được tổ chức đồng bộ theo sơ đồ công nghệ hoàn thiện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tăng sản lượng và năng suất lao động:

   • Giai đoạn 1 (lò chợ 100m) đạt sản lượng trung bình 8.739 tấn/tháng, năng suất lao động trung bình 5,4 tấn/công, tương đương 78% và 87% mức thiết kế.
   • Giai đoạn 2 (lò chợ 150m) đạt sản lượng trung bình 13.035 tấn/tháng, năng suất lao động trung bình 8,3 tấn/công, vượt trội so với giai đoạn 1.
   • So với công nghệ khai thác truyền thống, sản lượng tăng gấp 1,5-3 lần, năng suất lao động tăng 1,3-2 lần.

2. Giảm tổn thất than:

   • Tổn thất than giảm xuống còn khoảng 16,8%, thấp hơn nhiều so với mức 30-45% của các công nghệ khai thác vỉa dốc khác trong cùng điều kiện.

3. Giảm chi phí và giá thành khai thác:

   • Chi phí mét lò chuẩn bị giảm từ 7,6 đến 9,3 m/1000 tấn than, thấp hơn 2-5 lần so với công nghệ truyền thống.
   • Giá thành phân xưởng giảm từ 340.185 đồng/tấn (giai đoạn 1) xuống còn 286.000 đồng/tấn (giai đoạn 2), thấp hơn 43-68% so với các công nghệ khác.

4. Cải thiện điều kiện an toàn và làm việc:

   • Quy trình khai thác đơn giản, giàn chống cấu tạo đơn giản, thiết bị ít, giúp nâng cao an toàn lao động.
   • Lò chợ được thông gió theo mạng chung, không phải thông gió cục bộ, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY20/30L phù hợp với điều kiện địa chất vỉa than dốc có chiều dày trung bình từ 2,0 đến 3,0 mét và góc dốc từ 45º đến 60º tại khu vực Tràng Khê. Việc tăng chiều dài lò chợ từ 100m lên 150m đã góp phần nâng cao công suất và năng suất lao động, đồng thời giảm giá thành khai thác.

So sánh với các công nghệ khai thác truyền thống như lò dọc vỉa phân tầng và đào lò thượng tận thu than, công nghệ giàn chống mềm ZRY cho thấy ưu thế vượt trội về hiệu quả kinh tế kỹ thuật và an toàn lao động. Các biểu đồ sản lượng và năng suất lao động theo tháng thể hiện xu hướng tăng ổn định, trong khi biểu đồ chi phí cho thấy sự tiết giảm đáng kể.

Tuy nhiên, một số tồn tại như khó khăn trong bố trí khay khấu đồng thời do hình dạng lò chợ xiên chéo, hiệu quả lưới che chắn thấp, và khó khăn khi có nước chảy vào lò chợ cần được khắc phục để tối ưu hóa công nghệ. Các sự cố kỹ thuật như đứt chốt, đứt xích giàn chống cũng được xử lý kịp thời, đảm bảo khai thác ổn định.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Hoàn thiện quy trình khoan nổ mìn

   • Tăng số hàng khoan từ 4 lên 5 hàng, giữ khoảng cách lỗ khoan 2,5m để nâng cao hiệu quả phá vỡ gương than, giảm công tác căn cuốc chỉnh gương.
   • Chủ thể thực hiện: Bộ phận kỹ thuật khai thác, thời gian: quý III năm 2024.

2. Tối ưu hóa bố trí khay khấu và vận tải than

   • Thiết kế lại bố trí khay khấu theo kiểu bậc thang phù hợp với hình dạng lò chợ xiên chéo, đồng thời cải tiến hệ thống vận tải để tăng số lượng khay khấu đồng thời, nâng cao sản lượng.
   • Chủ thể thực hiện: Ban quản lý dự án, kỹ sư khai thác, thời gian: quý IV năm 2024.

3. Nâng cao hiệu quả lưới che chắn giàn chống

   • Nghiên cứu sử dụng vật liệu lưới mới có độ bền cao, khả năng di chuyển cùng giàn chống để giảm nguy cơ rơi đất đá và thuận tiện thu hồi giàn.
   • Chủ thể thực hiện: Phòng kỹ thuật, thời gian: quý I năm 2025.

4. Xử lý và kiểm soát nước mỏ trong lò chợ

   • Triển khai hệ thống thoát nước và bơm hút nước hiệu quả trước khi khai thác, tránh ảnh hưởng đến công tác khoan nổ mìn và vận tải than.
   • Chủ thể thực hiện: Ban an toàn mỏ, thời gian: liên tục trong quá trình khai thác.

5. Đào tạo nâng cao năng lực công nhân và quản lý

   • Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về vận hành giàn chống mềm, an toàn lao động và quản lý khai thác lò chợ xiên chéo.
   • Chủ thể thực hiện: Phòng đào tạo, thời gian: định kỳ hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư và chuyên gia khai thác mỏ

   • Lợi ích: Nắm bắt công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY, áp dụng vào thực tế để nâng cao hiệu quả khai thác.
   • Use case: Thiết kế và vận hành lò chợ tại các mỏ than có điều kiện địa chất tương tự.

2. Ban lãnh đạo và quản lý các công ty than

   • Lợi ích: Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của công nghệ mới, ra quyết định đầu tư và nhân rộng công nghệ.
   • Use case: Lập kế hoạch phát triển sản xuất và nâng cao năng suất lao động.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khai thác mỏ

   • Lợi ích: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, phân tích số liệu thực tế và ứng dụng công nghệ mới trong khai thác mỏ.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ.

4. Cơ quan quản lý nhà nước và các viện nghiên cứu

   • Lợi ích: Cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, quy chuẩn kỹ thuật và hỗ trợ phát triển công nghệ khai thác mỏ an toàn, hiệu quả.
   • Use case: Đánh giá và cấp phép công nghệ khai thác mới, hỗ trợ các dự án đầu tư.

Câu hỏi thường gặp

1. Công nghệ giàn chống mềm ZRY có phù hợp với mọi loại vỉa than không?
   Công nghệ phù hợp với vỉa than có chiều dày từ 2,0 đến 3,0 mét và góc dốc từ 45º đến 60º, có cấu tạo vỉa đơn giản, ít đá kẹp. Vỉa có chiều dày hoặc góc dốc ngoài phạm vi này cần đánh giá kỹ trước khi áp dụng.

2. Làm thế nào để giảm tổn thất than khi khai thác bằng giàn chống mềm ZRY?
   Tổn thất than được giảm nhờ thiết kế giàn chống phù hợp với chiều dày vỉa, quy trình khoan nổ mìn chính xác và vận hành giàn chống hiệu quả. Tổn thất tại Công ty than Uông Bí chỉ còn khoảng 16,8%, thấp hơn nhiều so với công nghệ truyền thống.

3. Có những khó khăn nào khi áp dụng công nghệ này trong thực tế?
   Một số khó khăn gồm bố trí khay khấu đồng thời bị hạn chế do hình dạng lò chợ xiên chéo, hiệu quả lưới che chắn thấp, và khó khăn khi có nước chảy vào lò chợ. Các vấn đề này cần được cải tiến kỹ thuật và quản lý chặt chẽ.

4. Công nghệ này có thể áp dụng cho các mỏ khác trong vùng Quảng Ninh không?
   Có thể áp dụng cho các mỏ có điều kiện địa chất tương tự như Công ty than Uông Bí, đặc biệt là các vỉa than dốc có chiều dày và góc dốc phù hợp. Việc nhân rộng cần đánh giá kỹ các yếu tố địa chất và kỹ thuật.

5. Làm thế nào để nâng cao năng suất lao động khi sử dụng giàn chống mềm ZRY?
   Nâng cao năng suất thông qua đào tạo công nhân vận hành thành thạo, tối ưu hóa quy trình khoan nổ mìn, bố trí khay khấu hợp lý và kéo dài chiều dài lò chợ từ 100m lên 150m hoặc hơn, đồng thời cải tiến hệ thống vận tải than.

Kết luận

• Công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY20/30L tại Công ty than Uông Bí đã nâng cao sản lượng khai thác lên đến 13.035 tấn/tháng và năng suất lao động trung bình 8,3 tấn/công, vượt trội so với công nghệ truyền thống.
• Tổn thất than giảm xuống còn khoảng 16,8%, góp phần tiết kiệm tài nguyên và nâng cao hiệu quả kinh tế.
• Chi phí khai thác và giá thành phân xưởng giảm đáng kể, từ 340.185 đồng/tấn xuống còn 286.000 đồng/tấn khi kéo dài lò chợ lên 150m.
• Công nghệ cải thiện điều kiện làm việc và an toàn lao động nhờ quy trình đơn giản, thiết bị ít và thông gió chung hiệu quả.
• Các bước tiếp theo bao gồm hoàn thiện quy trình khoan nổ mìn, tối ưu hóa bố trí khay khấu, nâng cao hiệu quả lưới che chắn và kiểm soát nước mỏ để nhân rộng công nghệ cho các mỏ hầm lò khác trong vùng Quảng Ninh.

Hành động ngay hôm nay để áp dụng và tối ưu công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo sử dụng giàn chống mềm ZRY, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp khai thác than!

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC THI CÔNG 1. Khái quát chung khu vực lò chợ chống giàn mềm ZRY 1. Vị trí địa lý Lò chợ 8(43)-3 thuộc vỉa 8(43) mức -50/+30 khu Tràng Khê, Mỏ Tràng Bạch thuộc địa phận xã Hoàng Quế, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh được giới hạn bởi: - Phía Bắc: Giới hạn bởi lò DVTG trung gian mức -50; - Phía Nam: Giới hạn bởi lò DVTG mức +30; - Phía Tây: Giới hạn bởi lò thượng thông gió - vận tải mức -50/+30; - Phía Đông: Giới hạn bởi trụ bảo vệ thượng TG mức +30/ĐH. Địa hình Khu mỏ có hai dạng địa hình khá rõ rệt bao gồm: - Địa hình núi thấp: Bao gồm các đồi chạy dọc phía Bắc đường 18A từ Mạo Khê đến Uông Bí.

Độ cao thường từ 20 ÷ 40m. - Địa hình núi cao: Các dãy núi chính sắp xếp theo hướng vĩ tuyến hoặc á vĩ tuyến, đỉnh cao nhất +554m. Sườn núi có độ dốc từ 30 ÷ 40º thường bị chia cắt bởi những dòng suối có hướng gần Bắc - Nam và vuông góc với đường phương của nham thạch. Khí hậu Khu Tràng Khê nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa rõ rệt.

Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa trung bình 850 mm/năm tập trung nhiều nhất là vào các tháng 8 và 9. Nhiệt độ trung bình trong năm vào khoảng 26ºC, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau là những tháng có nhiệt độ thấp nhất, có lúc xuống đến 6,2ºC, độ ẩm trung bình từ 65 ÷ 89%. Lịch sử thăm dò và khai thác khu mỏ 1. Lịch sử tìm kiếm, thăm dò Khu vực lò chợ thiết kế thuộc khoáng sàng than Tràng Bạch đã trải qua các 13 giai đoạn tìm kiếm, thăm dò sau: - Năm 1970, "Báo cáo thăm dò tỉ mỉ mỏ than Mạo Khê -400" do Đỗ Chí Uy chủ biên đã tính trữ lượng lượng đến tuyến XV và mức sâu đến -400m.

- Năm 1971, "Báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu mỏ Tràng Bạch - Uông Bí" do Nguyễn Đình Long chủ biên đã tính trữ lượng lượng từ T.XXV và mức sâu đến - 400m. - Năm 1979, "Báo cáo kết quả công tác thăm dò tỷ mỷ mỏ than Tràng Bạch - Uông Bí - Quảng Ninh” do Hoàng Văn Cân chủ biên đã xác định trữ lượng than đến -400m là 69. Báo cáo đã được Hội đồng xét duyệt trữ lượng khoáng sản phê duyệt tại quyết định số 77/QĐHĐ ngày 07/12/1979. - Năm 2006, Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường Than - Khoáng sản Việt Nam đã lập “Báo cáo xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất khu mỏ than Đông Mạo Khê - Tràng Bạch - Đông Tràng Bạch - Uông Bí - Quảng Ninh”.

- Năm 2010, Công ty cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường Than - Khoáng sản Việt Nam đã lập "Báo cáo tổng hợp trữ lượng, tính lại trữ lượng và chuyển đổi cấp trữ lượng, cấp tài nguyên khu mỏ than Mạo Khê" và "Báo cáo tổng hợp trữ lượng, tính lại trữ lượng và chuyển đổi cấp trữ lượng, cấp tài nguyên khu mỏ than Tràng Bạch" và đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản Quốc gia công nhận theo quyết định số 113/QĐ-HĐTLKS/CĐ ngày 14/10/2010 và 766/QĐ- HĐTLKS/CĐ ngày 14/12/2010. - Năm 2013, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cấp phép thăm dò mỏ Tràng Bạch cho TKV theo giấy phép số 1373/GP-BTNMT ngày 6/8/2013 với tổng khối lượng là 138. - Năm 2014, Công ty VITE đã lập "Tập hợp tài liệu thi công đến 31/7/2014 Đề án thăm dò mỏ Tràng Bạch phục vụ điều chỉnh dự án đầu tư mỏ Tràng Bạch - Công ty than Uông Bí" trên cơ sở hai báo cáo địa chất đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản Quốc gia công nhận năm 2010 có cập nhật hiện trạng thăm dò và khai thác đến 31/7/2014. Tài liệu đã được Tổng giám đốc TKV thông qua theo quyết định số 2357/QĐ-TKV ngày 30/10/2014.

Đây là tài liệu địa chất cơ sở sử dụng lập "Điều chỉnh 14 dự án đầu tư mở rộng nâng công suất khu Tràng Khê, Uông Bí (mỏ Tràng Bạch)". Lịch sử khai thác Mỏ than Tràng Bạch đã được nghiên cứu và khai thác từ thời Pháp thuộc, tuy nhiên đến nay không còn tài liệu để lại. Từ năm 1997 đến nay, Công ty than Hồng Thái đã và đang tổ chức khai thác tầng lò bằng các vỉa ở khu Hồng Thái và khu Tràng Khê II - III. Năm 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cấp phép cho Công ty than Uông Bí- TKV khai thác mỏ Tràng Bạch theo giấy phép số 2128/GP-BTNMT ngày 07/12/2012.

Đặc điểm địa chất khu vực 1. Đặc điểm địa tầng Địa tầng trong khu mỏ bao gồm các trầm tích hệ Đệ tứ và các trầm tích thuộc địa tầng chứa than có tuổi (T3n-r)hg. - Nham thạch trong trầm tích Đệ tứ bao gồm các sản phẩm eluvi, deluvi, aluvi, cấu tạo bở rời, tổng chiều dày từ 5~10m. - Nham thạch trong trầm tích chứa than báo gồm: bột kết, cát kết, sạn kết, đá sét và 62 vỉa than.

Các lớp đá nằm xen kẽ hoặc chuyển tiếp đột ngột. Chiều dày trung bình khoảng 600m. Đặc điểm kiến tạo Ở vị trí phía Đông - Bắc của khu vực lò chợ có đứt gãy thuận Cao Bằng (F. Đứt gãy này tồn tại từ tuyến XI đến qua tuyến XIVA.

Đứt gãy có phương gần Tây - Đông, chiều dài đứt gẫy khoảng 2230m. Đứt gãy thuận Cao Bằng cắm Bắc, Đông Bắc, góc dốc mặt trượt thay đổi từ 60 ÷ 75º. Cự ly dịch chuyển của đất đá và các vỉa than ở hai cánh từ 80m đến 150m. Địa chất thủy văn * Nước mặt: Địa hình bề mặt khu vực lò chợ thiết kế không có đối tượng chứa nước như sông, suối, ao hồ, moong lộ thiên cũ, v.v… Bề mặt địa hình dạng đồi núi có khả năng thoát nước tự chảy, do đó nước mặt không ảnh hưởng đến hoạt động khai 15 thác lò chợ.

Tuy nhiên, trong quá trình khai thác, cần thường xuyên kiểm tra, theo dõi nhằm phát hiện kịp thời nguy cơ nước tích tụ trên bề mặt địa hình có thể ảnh hưởng đến hoạt động khai thác lò chợ phía dưới để có biện pháp xử lý khắc phục kịp thời. * Nước ngầm: Căn cứ vào thành phần hoá học, tính chất thuỷ lực, tính chất chứa nước và đặc điểm các loại nham thạch, các nhà địa chất đã chia nước dưới đất trong khu mỏ như sau: - Nước trong trầm tích Đệ Tứ: Trầm tích Đệ tứ chủ yếu phân bố hầu khắp khu mỏ, chiều dày trầm tích biến đổi lớn. Trên các sườn núi chiều dày từ 1,5 ÷ 5m, ở các thung lũng, ven suối chiều dày từ 5,0 ÷ 10,0m đặc biệt ở vùng đồng bằng cánh Nam chiều dày lên đến 30m hoặc lớn hơn. Thành phần hoá học trong trầm tích Đệ Tứ có độ pH biến đổi từ 5,5 ÷ 6,0.

Tổng độ khoáng hoá cao nhất là 0,163g/l. Nhìn chung phức hệ chứa nước trong trầm tích Đệ Tứ thuộc loại nghèo nước. - Nước trong tầng chứa than (T3 n - r) hg: được chia thành 3 phụ tầng như sau + Nước trong trầm tích (T3 n - r)3hg: Tầng chứa nước này dày khoảng 500m. Các nhịp trầm tích thuộc tướng lòng sông, chiền sông, bao gồm các lớp đá hạt thô, có các lớp mịn nằm xen kẽ.

+ Nước trong tầng (T3 n - r)3hg có tính chất áp lực cục bộ, chiều sâu gặp nước áp lực thường 150m -:- 200m. Nước có pH TB = 6,2, tổng độ khoáng hoá thường thấp 0,052 -:- 0,026 g/l, trung bình 0,038g/l. Nước có tên gọi: Bicácbonat - Cloruanatri - Canxi; và Clorua - Bicácbonat Natri. + Nước trong tầng (T3 n - r)2hg, nằm tiếp xúc với tầng (T3 n - r)1hg, chiều dày khoảng 1266m, chứa 50 vỉa than đạt giá trị công nghiệp.

Thành phần hoá học của nước trong tầng này chủ yếu như tầng (T3 n - r)3hg. Tuy nhiên, hàm lương Mg+2 tăng lên, Fe+2 luôn có mặt. Trong một số lò cũ có hàm lượng ion SO 4-2, nhưng không cao (Max: 135,52mg/l-Lò1). Nước có tên gọi: Bicacbonnat-natri, Sunphatnatri-magie.

+ Nước tầng (T3 n - r)1hg là tầng chứa nước nằm dưới cùng phức hệ chứa nước trầm tích Hệ Triat - thống thượng bậc Nori -bậc Reti Hòn Gai. Chiều dày tổng cộng của lớp khoảng 600m. Nước trong trầm tích (T3 n - r)1hg thuộc loại Bicacbonat Natri - Canxi. Lưu lượng Qmax = 0,396l/s, q = 0,171l/ms, K = 0,068 16 m/ng.

Vì tầng chứa nước (T3 n - r)1 hg tiếp xúc với tầng (T3 n - r)2 hg bằng F.B là giải cách nước tương đối nên nước ở tầng này ít có khả năng ảnh hưởng lớn tới việc khai thác than trong khu mỏ. - Nước trong đứt gãy: Hầu hết các đứt gãy đều nằm về phía Nam khu mỏ, trừ đứt gãy F.3 nằm phía Bắc và thường cắm rất dốc. Đất đá trong các đới huỷ hoại bao gồm: bột kết, đá sét, sét than và các mảnh vụn cát kết, sạn kết nằm hỗn độn. Điều đó chứng tỏ khả năng chứa nước trong các đứt gãy rất kém, đã được chứng minh khi tiến hành khoan thí nghiệm lỗ khoan LK.8A có QMax = 0,235l/s, tương ứng q = 0,00798 l/ms, K TB = 0,00749 m/ng, LK 537- T.XA có hệ số thẩm thấu, biến đổi từ 0,731m/ngđ đến 0,017m/ngđ.

Địa chất công trình Nham thạch trong trầm tích chứa than bao gồm các loại sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và than nằm xen kẽ nhau. Các chỉ tiêu cơ lý của nham thạch trong khu vực xem bảng 1.1: Tính chất cơ lý của nham thạch Nham thạch TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Sạn kết Cát kết Bột kết Sét kết Cường độ kháng kG/ 833÷2,796 208÷2,468 189÷1,771 130÷1,097 1 nén cm2 1.222 529 315 Cường độ kháng kG/ 81÷208 48÷188 23÷182 18÷123 2 kéo cm2 125 104 56 39 kG/ 84 ÷ 956 117 ÷ 729 32 ÷ 577 39 ÷ 329 3 Lực dính kết cm2 485 391 148 89 2,45 ÷ 3,51 2,39 ÷ 3,32 2,44÷3,58 1,76÷3,28 4 Dung trọng g/cm3 2,62 2,65 2,67 2,61 2,56÷3,56 2,39÷3,34 2,41÷3,59 0,75÷3,35 3 5 Tỷ trọng g/cm 2,69 2,72 2,75 2,71 1. Đặc điểm cấu tạo vỉa than - Lò chợ 8(43)-3 nằm trong giới hạn theo hướng dốc từ mức +30 đến -50, giới hạn theo phương từ lò thượng thông gió - vận tải mức -50/+30 số 1 đến trụ bảo 17 vệ lò thượng TG mức +30/ĐH có chiều dài theo phương là 320m, chiều dài thẳng đứng tẩng khai thác là 75m. Trong khu vực trên, vỉa than có cấu tạo đơn giản với chiều dày riêng than từ 0,8 ÷ 3,0m, trung bình 2,2m, chiều dày toàn vỉa từ 1,9 ÷ 3,6m, trung bình 2,8m.

Trong vỉa có chứa từ 0 đến 2 lớp đá kẹp, với chiều dày từ 0 ÷ 1,4 m, trung bình 0,6 m.