Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 790- CHI NHÁNH TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC 1. Khái quát về điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ 1. Vị trí địa lý Công ty 790- Chi nhánh Tổng Công ty Đông Bắc quản lý, khai thác khoáng sàng thuộc khu mỏ than Bắc Quảng Lợi cách thành phố Cẩm Phả khoảng 9 km về phía Đông, thuộc phường Cửa Ông, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. - Ranh giới địa chất: + Phía Bắc giáp mỏ than Mông Dương; + Phía Nam giáp mỏ than Cọc Sáu; + Phía Tây giáp mỏ Bắc Cọc Sáu; + Phía Đông giáp quốc lộ 18A.
- Ranh giới mỏ Công ty 790 theo quyết định số 1869/QĐ-HĐQT ngày 08/8/2008 của Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức khai thác than cho Tổng Công ty Đông Bắc (Bảng 1. Tọa độ các điểm góc mỏ than 790 Hệ tọa độ VN 2000 (Kinh tuyến trục 107045’, múi chiếu 30) Diện tích Điểm góc (km2) X (m) Y (m) BQL. Địa chất mỏ a/ Địa tầng Học viên: Trần Quang Trọng -3- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ Kết quả nghiên cứu địa tầng, các tài liệu trước đây đã xác định địa tầng trầm tích Công ty 790 gồm các trầm tích của giới Mezozoic và Cenozoic. Đặc điểm địa tầng khu mỏ như sau: GIỚI MEZOZOIC (MZ) Hệ trias (T); Thống thượng (T3); Bậc nori - reti (T3n -r) Hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg) Trầm tích chứa than khu vực công ty 790 quản lý có chiều dày trên 1.
Mặt cắt địa tầng bao gồm các loại đá trầm tích như: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than xen kẽ nhau. Các công trình nghiên cứu địa chất khu mỏ đã xác định trầm tích chứa than khu mỏ thuộc giới Mezozoic - hệ Trias - thống thượng, bậc Nori-Reti, hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg ). Trong khu mỏ chỉ gặp các trầm tích thuộc phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n-r hg2), phát triển và phân bố rộng rãi trên toàn diện tích khu mỏ. Đặc điểm các loại đá trầm tích và các vỉa than như sau: + Cuội kết: Cuội kết có màu xám đến xám sáng, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh.
Các hạt thạch anh tương đối tròn cạnh, đường kính hạt không đều, kích thước hạt thay đổi từ 2-15 mm. Xi măng gắn kết là silic dạng cơ sở, đá cấu tạo khối rắn chắc, vết vỡ không bằng phẳng, trong đá có nhiều khe nứt, các khe nứt thường có nhiều vết bám ôxyt sắt màu xám nâu. + Sạn kết: Là loại đá ít phổ biến trong cột địa tầng, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh, silic, kích thước hạt không đều từ 3-10 mm, sắc cạnh, xi măng gắn kết là silic dạng cơ sở. Đá có màu xám sáng, cấu tạo khối rắn chắc.
+ Cát kết: Là loại đá phân bố rộng rãi và phổ biến nhất, chiếm tỷ lệ trung bình 50% trong địa tầng. Đá có xám sáng, xám tro, đến xám tối, thành phần hạt chủ yếu là cát thạch anh, độ hạt biến đổi đều từ mịn đến thô được gắn kết bằng xi măng silíc rất bền vững, cấu tạo khối và phân lớp dày. Trong đá thường có ít kẽ nứt được các mạch thạch anh và ôxýt sắt lấp đầy. Chiều dày biến đổi phức tạp từ 0,5-15 m, cá biệt có những lớp chiều dày đến 50m duy trì khá liên tục theo cả đường phương và hướng dốc.
Các lớp cát kết thường nằm xa vách, trụ các vỉa than. + Bột kết: Thường phân bố gần vách, trụ các vỉa than, chiếm tỷ lệ trung bình 36% trong địa tầng. Đá có màu xám tro đến xám đen, thành phần chủ yếu là các khoáng vật sét và thạch anh hạt mịn, được gắn kết bằng xi măng silíc, cấu tạo dạng phân lớp, gắn kết tương đối rắn chắc. Trong đá có chứa hoá thạch thực vật dạng lá cây bảo tồn tốt.
Đôi chỗ có gặp khoáng hoá ôxyt sắt và các mạch thạch anh xuyên cắt. Chiều dày các lớp bột kết biến đổi rất phức tạp, từ 0,3-20m. + Sét kết: Có màu xám đến xám đen, hạt mịn chiếm tỷ lệ khoảng 4% trong địa tầng, đá thường nằm trực tiếp ở vách, trụ hoặc kẹp trong các vỉa than. Đá có cấu tạo phân lớp mỏng, bị vỡ thành các mảnh nhỏ, chiều dày lớp biến đổi 0,3-2 m, cục bộ có nơi lên đến 5 m.
+ Than: Các vỉa than thường phân bố liền kề với các lớp đá hạt mịn như bột kết, sét kết và cá biệt là cát kết hạt mịn. Trong cột địa tầng có chứa 12 vỉa than, thứ tự các Học viên: Trần Quang Trọng -4- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ vỉa từ vỉa 1 đến vỉa 11, có vỉa than phụ là V. Trong khu mỏ có 04 vỉa (V.9) có giá trị công nghiệp, tuy nhiên V.9 đã được khai thác bằng hai phương pháp hầm lò và lộ thiên, trữ lượng địa chất còn lại không đáng kể, chúng nằm phân tán ở các trụ bảo vệ của khu vực khai thác bằng phương pháp hầm lò và trong các đầu vỉa ở các khu vực khai thác bằng phương pháp lộ thiên. GIỚI CENOZOI (KZ) Hệ Đệ tứ (Q) Trầm tích Đệ tứ (Q) được phân bố trên toàn diện tích khu mỏ, phủ trên trầm tích của phân hệ tầng Hòn Gai giữa.
Trầm tích Đệ tứ bao gồm các loại đá có thành phần và nguồn gốc khác nhau chủ yếu là tàn tích, sườn tích, bồi tích. Thành phần của trầm tích Đệ tứ gồm: Cát, cuội, sỏi, sét và những tảng lăn kích thước khác nhau và vật chất hữu cơ. Chiều dày của trầm tích Đệ tứ thay đổi từ 3-6 m, trung bình 4 m. Dọc theo các bờ suối, thung lũng chiều dày có thể lớn hơn.
Qua quan sát thực tế sau mỗi trận mưa lớn ở sườn ta luy, đường đất Đệ tứ bị bào mòn tạo thành các mương rãnh, nhiều nơi trượt lở gây trở ngại cho giao thông. Khi xây dựng các công trình trên mặt phục vụ cho khai thác mỏ cần phải gạt bỏ lớp phủ Đệ tứ để bảo đảm an toàn cho công trình xây dựng. b/ Kiến tạo Khu mỏ Công ty 790 quản lý có cấu trúc địa chất rất phức tạp, bao gồm nhiều hệ thống uốn nếp và đứt gãy chia khu mỏ thành các khối riêng biệt. đều có phương Tây Bắc - Đông Nam, riêng đứt gãy F.T có phương Đông Bắc - Tây Nam, chúng là ranh giới phân chia các đơn vị cấu trúc chính của khu mỏ.
Căn cứ vào mức độ phức tạp của các nếp uốn, các đứt gẫy và các vỉa than, có thể chia khu mỏ thành 02 khối cấu trúc chính sau: - Khối I - Khu Quyết Thắng (khu Miếu Ba Cô): Được giới hạn từ đứt gãy F. - Khối II - Khu Đông Nam Bắc Quảng Lợi: Được giới hạn từ đứt gãy F.4 đến ranh giới phía Đông khu mỏ (đứt gãy F. * Nếp uốn: Thuộc phạm vi khu mỏ, các nếp uốn chính có phương trục thay đổi rất phức tạp. Trục nếp uốn thường có dạng chữ S, hai cánh dốc, biên độ hẹp.
Trên hai cánh thường xuất hiện nhiều hệ thống nếp uốn nhỏ, có phương trục gần vuông góc với phương trục chính, làm lu mờ hướng trục chính và tăng độ phức tạp về cấu trúc địa chất khu mỏ. * Khối I - Khu Quyết Thắng 1 - Nếp lồi N4: Phân bố ở khu vực phía Tây khối. Trục của nếp lồi có dạng chữ S, kéo dài khoảng 1300m theo phương Đông bắc - Tây nam, gần song song với đứt gãy F. Nếp uốn có biên độ hẹp hai cánh khá đối xứng nhau.
Trên hai cánh nếp uốn lộ vỉa 8, vỉa 9. Cánh phía Tây và phía Đông có góc dốc thay đổi từ 40o-500. 2 - Nếp lõm L3: Phân bố kế tiếp phía Đông nếp lồi N4, trục nếp uốn có dạng chữ S, chiều dài nếp lõm khoảng 1543m theo phương á kinh tuyến, bị giới hạn bởi đứt gãy Học viên: Trần Quang Trọng -5- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc sĩ F. Hai cánh của nếp uốn có biên độ hẹp, nhưng tương đối cân xứng nhau, hai cánh nếp uốn lộ vỉa 8, vỉa 9.
Cánh phía Tây có góc dốc thay đổi từ 400 (H788) đến 500 (H498) và cánh phía Đông có góc dốc thay đổi từ 300 (H743) đến 450(H674). 3 - Nếp lồi N5: Phân bố ở phía Đông khối I, kéo dài khoảng 1000m theo phương gần Đông bắc - Tây nam, bị giới hạn bởi đứt gãy F. Trục của đứt gãy có dạng chữ S. Hai cánh nếp uốn lộ vỉa 8, vỉa 9, Cánh phía Tây có góc dốc thay đổi từ 30o - 350, cánh phía Đông có góc dốc thay đổi từ 20o đến 250.
4 - Nếp lõm L5: Phân bố kế tiếp phía Đông nếp lồi N5, trục nếp uốn có dạng chữ S, chiều dài nếp lõm khoảng 1000m theo phương á kinh tuyến, bị giới hạn bởi đứt gãy F. Hai cánh của nếp uốn có lộ vỉa 8, vỉa 9. 5 - Nếp lồi N6: Phân bố kế tiếp về phía Đông nam nếp lõm L4, dọc phía Tây đứt gãy F. Trục của nếp uốn có dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 1500m theo phương Đông bắc - Tây nam, bị giới hạn bởi đứt gãy F.
Nếp uốn bị đứt gãy F.4 phân cắt thành hai phần. Hai cánh nếp uốn lộ vỉa 8, vỉa 9, có độ dốc thay đổi từ 44o - 600. * Khối II - Khu Đông Nam Bắc Quảng Lợi 1- Nếp lõm L4: Phân bố ở phía Tây Bắc của khối II, dọc phía Đông đứt gãy F. Trục nếp uốn có dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 740m theo phương Đông Bắc - Tây Nam.
Hai cánh không đối xứng nhau. Cánh phía Tây thoải hơn, góc dốc thay đổi từ 350 - 430. Cánh phía Đông dốc hơn, góc dốc thay đổi từ 320 - 800. 2- Nếp lõm L5: Phân bố dọc theo tuyến T.XVIII của khối II, gần đứt gãy F.
Trục đứt gãy có dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 1685m theo phương Đông Bắc - Tây Nam, bị các đứt gãy F.1A phân cắt, hai cánh nếp uốn phát triển không đối xứng nhau. Cánh phía Đông có góc dốc thay đổi từ 350 - 500, cánh phía Tây có góc dốc thay đổi từ 500 - 600. 3- Nếp lồi N7: Phân bố kế tiếp về phía Đông Nam nếp lõm L5, dọc phía Đông đứt gãy F. Trục của nếp uốn có dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 7400m theo phương Đông Bắc - Tây Nam, bị giới hạn bởi đứt gãy F.
Hai cánh nếp uốn lộ vỉa 8, vỉa 9.