CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ TỔN THẤT THAN TRONG KHAI THÁC CÁC VỈA DÀY DỐC NGHIÊNG Ở CÔNG TY THAN QUANG HANH.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - KỸ THUẬT MỎ.1 Đặc điểm tự nhiên, xã hội: Khai trường của Công ty than Quang Hanh nằm trên địa bàn Thị xã Cẩm phả, tỉnh Quảng Ninh. Khu mỏ có địa hình đồi núi có độ cao thuộc loại thấp đến trung bình. Phần lớn có độ cao từ 50m -:- 150m. Khu vực phía nam và phía tây khu mỏ núi có độ cao 200 -:- 250m.
Địa hình phân cắt mạng sông suối, về mùa mưa ảnh hưởng nhiều đến giao thông đi lại trong khu mỏ. Vào những năm trước 1990, rừng phát triển khá phong phú, từ sau năm 1990 việc khai thác than với nhiều hình thức qui mô khác nhau, rừng bị khai thác bừa bãi. Hầu hết những diện tích rừng hiện có trong khu mỏ là rừng tái sinh và rừng keo, bạch đàn mới trồng của dân và các mỏ.2 Đặc điểm địa chất khu mỏ Quang Hanh. Khu mỏ Đông Ngã Hai là diện tích ven rìa phía Tây bắc của khối Cẩm Phả, ngăn cách với địa tầng hệ D 1-2 phía bắc là đứt gãy Bắc Huy, ngăn cách với địa tầng chứa than khu mỏ Tây Ngã Hai ở phía Tây bởi đứt gãy F.Đ và ngăn cách với điạ tầng khu mỏ Khe Tam bởi đứt gãy F.Đ KT và ngăn cách với địa tầng chứa than khu Khe Sim bởi đứt gãy A-A.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.149 Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.149 16 Trong phạm vi diện tích khu mỏ lại xuất hiện các đứt gãy bậc cao hơn các đứt gãy ở trên.
Các nếp uốn ở khu mỏ Đông Ngã Hai phần nhiều tồn tại dạng đoản do hình thái ban đầu của nếp uốn đã bị đứt gãy cắt qua làm xê dịch. Hệ thống nếp uốn và các hệ thống đứt gãy gây xáo trộn thế nằm ban đầu của các vỉa than, tạo nên cấu trúc khu mỏ rất phức tạp.2 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than. Kết quả thăm dò và khai thác cho thấy: Khu Ngã Hai tồn tại 35 vỉa than, trong 35 vỉa trên chỉ có 30 vỉa gồm: 2, 3, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 17 A, 18, 19 có giá trị công nghiệp. Còn lại các vỉa khác chỉ tồn tại dưới dạng lớp mỏng dạng thấu kính không duy trì mới chỉ có một hoặc hai điểm công trình bắt gặp.
- Vỉa 3: Có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 5,54 -:- 8,83m, trung bình 6,72m. Phần phía Nam vỉa than có chiều dày lớn hơn phần trung tâm. Vỉa 3 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, vỉa có từ 1 -:- 5 lớp kẹp, phổ biến từ 2 -:- 3 lớp kẹp. Chiều dày các lớp kẹp thay đổi từ 0,05 -:- 0,41 mét.
Độ tro trung bình 27,55%. - Vỉa 6: Có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 6,31m -:- 9,15m, trung bình 7,66m. Chiều dày vỉa giảm dần từ Tây sang Đông. Vỉa 6 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, vỉa có từ 1 -:- 5 lớp kẹp, phổ biến từ 1 -:- 3 lớp.
Chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,25 -:- 1,35 mét. Độ tro trung bình của vỉa là 30,89%. - Vỉa 7: Có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 4,81m -:- 8,11m, trung bình 6,06m. Vỉa 7 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, vỉa có từ 1 -:- 11 lớp kẹp, phổ biến từ 2 -:- 6 lớp.
Chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,38 -:- 1,52 mét. Độ tro trung bình của vỉa là 35,32%.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.149 Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.149 17 - Vỉa 8: Có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 4,43 -:- 6,07m, trung bình 5,11m. Chiều dày vỉa giảm dần từ Tây sang Đông. Vỉa 8 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, vỉa có từ 1 -:- 8 lớp kẹp, số lượng lớp kẹp giảm dần từ Tây sang Đông.
Độ tro trung bình của vỉa là 33,81%. - Vỉa 9: Vỉa có chiều dày không ổn định. Chiều dày vỉa thay đổi từ 5,03 -:- 10,08m. Vỉa có từ 1 -:- 12 lớp kẹp, phổ biến từ 2 -:- 5 lớp.
Chiều dày các lớp đá kẹp thay đổi từ 0,27 -:- 1,09 mét. Độ tro trung bình của vỉa là 28,58%. - Vỉa 10: Chiều dày vỉa không ổn định, thay đổi từ 5,71 -:- 9,83, trung bình 7,94m. Vỉa có từ 1 -:- 6 lớp kẹp, phổ biến từ 1 -:- 4 lớp, chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0,0 -:- 0,66m.
Độ tro trung bình của vỉa là 24,57%. - Vỉa 14: Có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 5,37m -:- 11,94m, trung bình 8,58m. Vỉa có từ 1 -:- 10 lớp kẹp, phổ biến từ 3 -:- 6 lớp chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0,16 -:- 1,23m. Độ tro trung bình của vỉa là 22,55%.
- Vỉa 16: Có chiều dày tương đối ổn định, thay đổi từ 8,15 -:- 10,21, trung bình 9,45m. Vỉa có từ 1 -:- 6 lớp kẹp, phổ biến từ 2 - :- 3 lớp, chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0,00 -:- 0,30m. Độ tro trung bình của vỉa là 23,37%. Tổng hợp trữ lượng than của toàn khu vực Khoáng sàng Ngã Hai do Công ty than Quang Hanh quản lý từ mức -350 lên lộ vỉa là 107.3 Đặc điểm cấu tạo đá vách và đá trụ vỉa than.
* Cấu tạo đá vách: do điều kiện cấu tạo trầm tích nhịp điển hình nên vách vỉa thường tồn tại một tập đá yếu, kém bền vững. - Nằm trực tiếp lên vách vỉa là tập lớp đá gồm: sét kết, sét than xen kẹp các lớp than mỏng. Chiều dày tập đá này từ 0,3 -:- 2,1 m, đôi chỗ ở vách vỉa V6, V8, V9 chiều dày đạt tới 2,9 -:- 5,0 m; đây là tập đá dễ bị tách lớp, sập lở và trượt trong quá trình khai thác. Tuy nhiên tập đá yếu lại phân bố không đều, nhiều chỗ nằm trực tiếp trên vỉa là tập bột kết dày tương đối bền vững.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.149 Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.149 18 - Nằm trên tập đá yếu là tập bột kết màu xám đen cấu tạo phân lớp mỏng, chiều dày từ 1,5 -:- 7,0 m, nứt nẻ mạnh.
- Trên tập bột kết là tập cát kết màu xám, phân lớp dày; đây là tập đá tương đối vững chắc, nứt nẻ trung bình, khó sập lở; chiều dày dao động từ 5,0 -:- 15,0 m. * Cấu tạo đá trụ. - Nằm trực tiếp dưới vỉa than là một tập đá mềm yếu gồm: sét kết, sét than và kẹp các lớp than mỏng; chiều dày của tập đá từ 0,4 -:- 2,6 m. Tập đá này thường gây ra hiện tượng trượt, bùng nền.
Tuy nhiên tập đá trụ yếu cũng phân bố không đều, đôi chỗ nằm trực tiếp dưới vỉa than là tập bột kết dày, tương đối ổn định. - Nằm dưới tập đá yếu là tập bột kết phân lớp mỏng với chiều dày cả tập từ 1,6 -:- 13,5 m, đôi chỗ dày tới 25 m. Xen kẹp trong tập bột kết là các lớp sét than hoặc các lớp than mỏng, các thấu kính than dày duy trì không liên tục, đôi chỗ đạt chiều dày khai thác.4 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình: 1.1 Đặc điểm địa chất thủy văn: + Nước mặt. Nước mặt có trong khu mỏ tồn tại trong các suối và những thung lũng thấp.
Hệ thống suối lớn nhất là hệ thống suối Ngã Hai được hình thành bởi hệ thống suối chảy từ Khe Tam ra và hệ thống suối Hữu Nghị xuống. Suối chính Ngã Hai từ trung tâm khu mỏ theo hướng Tây đổ ra sông Diễn Vọng. Nguồn cung cấp cho nước mặt: Vào mùa khô nguồn cung cấp chủ yếu cho suối là nước ngầm. Vào mùa mưa ngoài nước ngầm còn có lượng nước mưa rơi.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.149 Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.149 19 Về thành phần hoá học nước cả hai mùa đều là nước Bicácbônat clorua natri, thuộc nước trung tính, nước nhạt, rất ít cặn, nước không sủi bọt.
+ Nước dưới đất. Do đặc điểm về động thái và điều kiện tàng trữ, nước dưới đất trong khu mỏ được chia thành hai tầng chứa nước: - Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ. Do điều kiện thành tạo, trầm tích đệ tứ có chiều dầy thay đổi từ 1m (nơi địa hình cao) tới 10m (nơi có địa hình thấp). Nham thạch trong trầm tích đệ tứ là cát, sét, pha sạn sỏi có mầu nâu vàng.
Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ có trữ lượng ít, không ảnh hưởng nhiều cho khai thác than, vì dễ dàng tháo khô. Nước thuộc loại Bicácbônat clorua Natri canxi, nước có thể sử dụng cho ăn uống sinh hoạt. - Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than. Đá trong trầm tích chứa than có khả năng chứa nước gồm cuội kết, sạn kết, cát kết.
Đá ít có khả năng chứa nước, có khả năng cách nước là bột kết, sét kết. Nước tàng trữ trong các khe nứt của đá là chính. Do đặc điểm trầm tích nhịp có sự xen kẽ lớp chứa nước và cách nước. Do hiện tượng tái sét hoá của sét ở các lớp bột kết, sét kết mà các kẽ nứt trong đó trở thành kín dẫn đến tính duy trì cách nước của bột kết và sét kết được bảo tồn làm cho nước tàng trữ trong trầm tích chứa than mang tính áp lực.
Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước mưa. Miền cung cấp là toàn bộ diện tích khu mỏ. Miền tàng trữ là địa tầng nham thạch chứa than. Miền thoát của tầng chứa nước là các điểm lộ để hình thành dòng mặt tạo nên suối.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.149 Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.149 20 Về thành phần hoá học nước, thuộc nước trung tính cả hai mùa đều là nước nhạt, loại hình Bicácbônát Natri Canxi, độ cứng đều nhỏ hơn 240 có xẩy ra ăn mòn axít, nước không sủi bọt và có cặn mềm, mức độ ăn mòn Cácbônát vào mùa khô ăn mòn yếu, vào mùa mưa từ ăn mòn yếu đến ăn mòn.
Qua tổng hợp số liệu nhiều năm và thực tế sản xuất của mỏ, mực xâm thực địa phương khu vực mỏ Quang Hanh ở mức +16,0m. Do vậy những công trình khai thác lò bằng ở từ mức +16 trở lên đều có thể áp dụng biện pháp tháo khô tự nhiên.