Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán địa chất trong thăm dò than tại Khe Chàm, Cẩm Phả

• Tác giả: Phạm Tuấn Anh
• Người hướng dẫn: TS. Trương Xuân Luận
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất
• Đề tài: Nghiên cứu mô hình toán địa chất đánh giá độ tin cậy thăm dò than tại Khe Chàm, Cẩm Phả
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về cấu trúc địa chất bể than Quảng Ninh
• 1.2. Sơ lược lịch sử nghiên cứu địa chất và khai thác mỏ
• 1.2.1. Lịch sử nghiên cứu và thực trạng điều tra thăm dò than
• 1.2.2. Lịch sử khai thác than
• 1.2.3. Khái quát về khu mỏ than Khe Chàm
• 1.2.3.1. Vị trí địa lý
• 1.2.3.2. Đặc điểm cấu trúc địa chất và khoáng sản than
• 1.3. Thực trạng công tác thăm dò và khai thác than khu mỏ Khe Chàm
• 1.4. Một số tồn tại cần nghiên cứu giải quyết trong công tác thăm dò
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Than khoáng và các lĩnh vực sử dụng
• 2.1.1. Khái quát về than khoáng
• 2.1.2. Các kiểu nguồn gốc thành tạo than khoáng
• 2.1.3. Các lĩnh vực sử dụng than khoáng
• 2.2. Một số khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận án
• 2.2.1. Các khái niệm về không gian tạo than
• 2.2.2. Các khái niệm về chiều dày vỉa than
• 2.2.3. Một số thuật ngữ sử dụng trong luận án
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp địa chất truyền thống kết hợp phương pháp tiếp cận hệ thống
• 2.3.2. Phương pháp mô hình hóa
• 2.3.3. Phương pháp địa thống kê
• 2.3.4. Phương pháp chuyên gia kết hợp kinh nghiệm thực tế
• 2.3.5. Phần mềm ứng dụng
• 2.3.6. Thiết lập cơ sở dữ liệu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIN CẬY CỦA CÔNG TÁC THĂM DÒ THAN KHU MỎ KHE CHÀM
• 3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tin cậy của kết quả thăm dò
• 3.2. Phân tích mức độ tin cậy của công tác thăm dò bằng các phương pháp mô hình truyền thống
• 3.2.1. Phân tích bằng phương pháp hình học mỏ truyền thống
• 3.2.2. Phân tích bằng mô hình hàm xu thế
• 3.2.3. Phân tích bằng mô hình toán thống kê
• 3.3. Kết quả đánh giá mức độ tin cậy của công tác thăm dò bằng các phương pháp mô hình truyền thống
• 3.3.1. Phân tích bằng mô hình hàm cấu trúc không gian
• 3.3.1.1. Thiết lập các hàm cấu trúc không gian
• 3.3.2. Kết quả đánh giá mức độ tin cậy của công tác thăm dò bằng phương pháp mô hình hàm cấu trúc
• 3.4. Xác lập mạng lưới thăm dò
• 3.4.1. Xác lập nhóm mỏ thăm dò theo Quy định
• 3.4.2. Xác lập mạng lưới thăm dò hợp lý
• 3.4.3. Kết quả xác lập mạng lưới thăm dò
• 3.5. Đánh giá trữ lượng tài nguyên than
• 3.5.1. Đối tượng, phạm vi tính trữ lượng
• 3.5.2. Chuẩn bị số liệu
• 3.5.3. Kết quả tính trữ lượng than theo phương pháp mô hình
• 3.5.4. Đối sánh kết quả tính trữ lượng theo phương pháp mô hình với phương pháp Secăng
• 3.5.5. Kết quả đánh giá mức độ tin cậy của công tác tính trữ lượng tài nguyên than
• 3.6. Một số giải pháp nâng cao độ tin cậy trong công tác thăm dò
• 3.6.1. Giải pháp về hệ thống thăm dò
• 3.6.2. Giải pháp về tổng hợp tài liệu, tính trữ lượng than
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu

Nghiên cứu mô hình toán địa chất đánh giá độ tin cậy thăm dò than tại Khe Chàm, Cẩm Phả là một công trình quan trọng trong lĩnh vực địa chất. Khu mỏ Khe Chàm, với trữ lượng than lớn, đã trải qua nhiều giai đoạn nghiên cứu địa chất. Tuy nhiên, công tác thăm dò vẫn gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là trong việc bổ sung tài liệu địa chất. Đề tài này không chỉ có giá trị về phương pháp luận mà còn góp phần nâng cao hiệu quả công tác thăm dò. Mục tiêu chính là áp dụng các phương pháp toán - địa chất để đánh giá độ tin cậy của công tác thăm dò, từ đó đề xuất định hướng cho công tác thăm dò phát triển mỏ tiếp theo.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Khu mỏ Khe Chàm thuộc phường Mông Dương, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, là một trong những khu mỏ có trữ lượng tài nguyên than lớn. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, tài liệu địa chất vẫn cần được bổ sung và điều chỉnh. Điều này ảnh hưởng đến tiến độ và hiệu quả của các dự án khai thác. Đề tài nghiên cứu này nhằm giải quyết những vấn đề tồn tại trong công tác thăm dò, từ đó nâng cao độ tin cậy của các kết quả thăm dò.

II. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, bao gồm phương pháp địa chất truyền thống, mô hình hóa, địa thống kê và ứng dụng phần mềm chuyên dụng. Các phương pháp này giúp đánh giá đầy đủ ba phương diện biến hóa của các thông số địa chất công nghiệp vỉa than. Đặc biệt, phương pháp Kriging được áp dụng để nội suy tài liệu và đánh giá trữ lượng tài nguyên than. Việc sử dụng các phần mềm máy tính hiện đại giúp nâng cao độ chính xác trong việc phân tích và đánh giá dữ liệu địa chất.

2.1. Các phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng các phương pháp như địa chất truyền thống kết hợp với phương pháp tiếp cận hệ thống, mô hình hóa và địa thống kê. Phương pháp Kriging được sử dụng để nội suy tài liệu, đánh giá trữ lượng tài nguyên than tại khu mỏ Khe Chàm. Các phần mềm chuyên dụng hỗ trợ trong việc xây dựng và quản lý dữ liệu, góp phần hiện đại hóa công tác quản lý và khai thác dữ liệu địa chất.

III. Đánh giá mức độ tin cậy của công tác thăm dò

Đánh giá mức độ tin cậy của công tác thăm dò là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy được phân tích thông qua các phương pháp mô hình truyền thống và mô hình hàm cấu trúc không gian. Kết quả đánh giá cho thấy rằng thông số chiều dày và góc dốc vỉa có vai trò quan trọng trong việc xác định độ tin cậy của công tác thăm dò và tính trữ lượng than. Việc xác lập mạng lưới thăm dò hợp lý cũng là một yếu tố quyết định đến độ tin cậy của kết quả thăm dò.

3.1. Phân tích mức độ tin cậy

Phân tích mức độ tin cậy của công tác thăm dò được thực hiện bằng các phương pháp mô hình truyền thống và mô hình hàm cấu trúc không gian. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng phương pháp Kriging là một giải pháp hiệu quả trong việc đánh giá trữ lượng tài nguyên than. Các thông số như chiều dày và góc dốc vỉa được xác định là những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ tin cậy của công tác thăm dò.

IV. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ có giá trị về mặt lý thuyết mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn. Các phương pháp toán - địa chất được áp dụng có thể được sử dụng cho các khu mỏ than khác có tính chất tương tự. Đề tài cung cấp cơ sở lý luận cho việc lựa chọn phương pháp đánh giá trữ lượng tài nguyên than phù hợp với đặc điểm cấu trúc địa chất. Điều này giúp nâng cao hiệu quả công tác thăm dò và khai thác tài nguyên than.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu góp phần hoàn thiện phương pháp luận thăm dò theo hướng toán - tin hiện đại. Cung cấp cơ sở lý luận cho việc triển khai các phương pháp toán - tin ứng dụng cho các nhà quản lý và đơn vị thăm dò. Điều này giúp nâng cao độ tin cậy trong việc đánh giá trữ lượng tài nguyên than.