CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I. Địa lý tự nhiên I. Địa lý của vùng mỏ, khu vực thiết kế, sông ngòi, đồi núi, hệ thống giao thông vận tải, nguồn năng lượng và nước sinh hoạt. Khu Tràng Khê II, III nằm ở phía đông mỏ Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều tỉnh Quảng Ninh.
Toạ độ giới hạn thiết kế: X : 37729-:- 40393 Y : 362585-:-359840. - Phía Bắc là mức +30 của các vỉa 24, 18, 12, 10, 9b. - Phía Nam là ranh giới mỏ - Phía Tây là tuyến IXA - Phía Đông là tuyến XV và đứt gãy F15 - Địa hình khu vực chủ yếu là đồi núi, bị phân cách bởi các suối nhỏ, các suối này đều chảy xuống phía nam và đổ vào sông Đá Bạch. Độ cao của địa hình trong khu mỏ từ +15m ÷ +503 m.
Do địa hình dốc, nên khi có mưa rào, nước mưa tập trung rất nhanh, dễ tạo thành lũ. Từ mặt bằng sân công nghiệp mỏ có đường ôtô nối với quốc lộ 18A và đường sắt 1435mm nối với mạng quốc gia tại ga Mạo Khê. Than từ khu Tràng Khê vận chuyển đến các nơi tiêu thụ rất thuận tiện. Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế.
Dân cư trong vùng chủ yếu là dân tộc Kinh sống tập trung chủ yếu ven theo các đường giao thông. Nghề nghiệp chủ yếu liên quan đến khai thác mỏ, một số ít sản xuất nông nghiệp và làm lâm nghiệp, dịch vụ. Các cơ sở kinh tế công nghiệp trong vùng là các xí nghiệp khai thác than, nhà máy nhiệt điện Uông Bí, nhà máy sửa chữa ôtô, nhà máy cơ khí Mạo Khê, Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng (xi măng, gạch đá. Đây là những cơ sở thuận lợi cho quá trình phát triển mỏ.
Điều kiện khí hậu Khu Tràng Khê nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa thường từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa hàng năm biến đổi từ 1805 mm đến 2229mm. Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ Khu Tràng Khê II, III đã được người Pháp thăm dò và khai thác từ năm 1889 đến năm 1951.
Từ 1954 đến nay khu mỏ được các đoàn 2A, 906, thăm dò và đánh giá trữ lượng với tổng số công trình thăm dò: Khoan 30. Từ tháng 2/1965 đến tháng 3 năm 1970 Liên đoàn Địa chất 2 đã tiến hành bổ sung thăm dò chủ yếu trong phạm vi thăm dò tỷ mỉ do đoàn Địa chất 33 tiến hành, đến 13 tháng 2 năm 1971 báo cáo thăm dò tỷ mỷ khu Mạo Khê đã được Tổng cục Địa chất phê duyệt. Năm 1967, để đáp ứng yêu cầu khai thác lò bằng +30, Liên đoàn Địa chất 2 đã lập báo cáo thăm dò mức lò bằng +30. Năm 1994, xí nghiệp Địa chất 906 thuộc Công ty Địa chất và khai thác khoáng sản đã lập “Báo cáo trung gian thăm dò địa chất đến mức -150” khu Mạo khê.
Báo cáo đã được Bộ Năng Lượng phê duyệt ngày 18 tháng 11 năm 1994. Năm 2003 Tổng Công ty Than Việt nam đã phê duyệt báo cáo "Xây dựng CSDL địa chất khoáng sàng than Mạo Khê do Công ty IT&E lập (QĐ số: 1045/QĐ-ĐCTĐ ngày 25 tháng 6 năm 2003). Trữ lượng tính đến 31 tháng 12 năm 2001. Điều kiện địa chất I.
Cấu tạo địa chất vùng mỏ Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp a.Địa tầng Địa tầng chứa than có tuổi T3 (n-r) chiều dầy địa tầng trên 1500 m, trong đó chứa 12 vỉa than có giá trị công nghiệp (V3; V6; V8; V9; V9b; V10; V12; V16; V18; V22; V23; V24). Và chia thành hai tập vỉa: - Tập vỉa giữa: Chiều dầy địa tầng khoảng 1093m, có 7 vỉa than có giá trị công nghiệp từ V3 đến V12. Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa từ 60 đến 130m. - Tập vỉa trên: Chiều dầy địa tầng khoảng 700m có 5 vỉa than có giá trị công nghiệp và trong đồ án chỉ huy động vào khai thác 5 vỉa đó là vỉa: V24; V18; V12; V10; V9b.
Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa khoảng 20 ÷ 80m. Khu mỏ có cấu trúc dạng nếp lồi, về phía tây, mặt trục của nếp lồi đồng thời là đứt gãy FA. Phạm vi phát triển của nếp lồi từ tuyến IX về phía đông. Trong khu vực có 4 đứt gẫy: - Đứt gẫy Fcb là đứt gẫy thuận có phương kéo dài từ đông sang tây, hướng cắm về phía bắc góc dốc từ 640 đến 700.
- Đứt gẫy F129 là đứt gẫy thuận điển hình của khu mỏ. Đứt gãy này cũng chính là ranh giới phân chia khu Tràng Khê II và khu Tràng Khê III. Đứt gãy có phương kéo dài từ Tây Bắc đến Đông Nam hướng cắm về đông bắc, góc dốc khoảng từ 700 đến 800. Cự ly dịch chuyển theo mặt trượt 400 - 500m.280 là đứt gãy thuận kéo dài từ Tây Bắc đến Đông Nam góc dốc khoảng từ 750 đến 800.
Cự ly dịch chuyển theo mặt trượt 400 - 500m. - Đứt gẫy F15 là đứt gẫy phân chia mỏ Tràng Khê và Tràng Bạch. Cấu tạo các vỉa than. Khu vực Tràng Khê II, III có 12 vỉa than có giá trị công nghiệp, trong đó huy động vào khai thác BCNCKT có 6 vỉa than: V24, V18, V12, V10, 9b và vỉa V8.
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp *Vỉa 24: Phân bố từ ranh giới phía Tây (T.IXB) sang ranh giới phía Đông (đứt gãy F15). Trong phạm vi từ lộ vỉa đến +30, vỉa 24 được khống chế bởi 20 lỗ khoan. Chiều dày vỉa thuộc loại trung bình đến mỏng và không ổn định (từ 0.06m), một số vị trí vỉa chiều dày nhỏ hơn chiều dày công nghiệp. Chiều dầy trung bình riêng than khoảng 2.2 m, có từ 1-5 lớp kẹp, gốc dốc trung bình khoảng 350.
*Vỉa 18: Phân bố từ ranh giới phía Tây (T.IXB) sang ranh giới phía Đông (đứt gãy F15). Trong diện phân bố từ TIXB ÷ TXV và F15, vỉa được khống chế bởi 13 công trình khoan. Chiều dày tính trữ lượng biến đổi từ 0.53m trung bình 2 m, góc dốc trung bình khoảng 400 vỉa có từ 1 đến 8 lớp kẹp. *Vỉa 12: Phân bố từ ranh giới phía Tây (T.IXB) sang ranh giới phía Đông (đứt gãy F15) vỉa có chiều dày mỏng, vát mỏng dần theo đường phương từ Đông sang Tây.
Được khống chế bởi 13 công trình khoan và một số công trình hào, chiều dày tính trữ lượng biến đổi từ 0.53m đôi chỗ có cửa sổ chiều dày nhỏ hơn giá trị công nghiệp. Chiều dầy trung bình riêng than vỉa khoảng 1.9m, góc dốc trung bình khoảng 420 có khoảng 1÷5 lớp kẹp. *Vỉa 10: Phân bố từ ranh giới phía Tây (T.IXB) sang ranh giới phía Đông (đứt gãy F15). Vỉa được khống chế bởi 9 công trình khoan và 13 công trình hào.
Chiều dày tính trữ lượng biến đổi từ 1. Thuộc loại có chiều dày trung bình đến mỏng. Vỉa 10 có chiều dày duy trì liên tục, và tương đối đồng đều trên diện tích từ T. Vỉa 10 điển hình về cấu trúc rất phức tạp, bao gồm một tập hợp các thấu kính than và đá kẹp xen kẽ nhau.
Các lớp than có dạng thấu kính kéo dài và rất khó liên hệ với nhau. Cách vỉa 10 về phía trụ vỉa từ 30 - 40m thường gặp nhịp vỉa 10 trụ gồm chủ yếu là sét kết, sét than và than mỏng. Đây là nhịp đánh dấu để liên hệ đồng tên giữa các vỉa. *Vỉa 9b: Phân bố từ ranh giới phía Tây (T.IXB) sang ranh giới phía Đông (đứt gãy F15).
Vỉa 9b duy trì liên tục nhưng không ổn định chiều dày theo cả Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp đường phương và hướng cắm. Về phía đông chiều dày vỉa vát mỏng dần và độ tro than tăng.Vỉa 9b được khống chế bởi 8 công trình khoan, chiều dày biến đổi từ 0.75m, chiều dầy trung bình riêng than của vỉa khoảng 2.8 m góc dốc trung bình khoảng 460, vỉa có trung bình từ 1 đến 5 lớp kẹp. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Bảng I-1: Bảng thống kê đặc điểm cấu tạo vỉa than khu Tràng Khê II,III Chiều dày (m) riêng than tính trữ lượng TT Tên vỉa Loại cấu tạo Mức độ ổn định Nhỏ Lớn Trung nhất nhất bình Tương đối ổn 1 24 0.53 2 TĐ phức tạp Không ổn định Rất không ổn 3 12 0.9 TĐ phức tạp định Rất không ổn 4 10 1.98 TĐ phức tạp định Rất không ổn 5 9b 0.8 Phức tạp định I.Phẩm chất than. Tính chất cơ lý và thạch học của than.
Đặc điểm chung: Than màu ánh kim loại, ánh mỡ. Thành phần gồm than cám bị nép ép, than cục cứng và than lớp mỏng, tỷ trọng từ 1,50 đến 1,70 Than chủ yếu là than cứng chất gõ (Xilovitren) được tạo thành từ nguồn thực vật cao đẳng phát triển ở vùng đầm lầy ngập nước, khí hậu nóng ẩm. Nhãn than thuộc loại Antraxit (A) và bán Antraxit ΠA). Thành phần hoá học của than.
- Thành phần của than: + Các bon (C) từ 87,19% đến 95,79%. + Hidrô (H) từ 0,70% đến 5,66%. + oxi (O) từ 0,38% đến 8,32%. + Nitơ (N) từ 0,03% đến 2,57% + Phốt pho (P) từ 0,0003% đến 0,07%.
Sinh viên: Nguyễn Ngọc Viễn Lớp: Khai thác A - K56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp Thành phần Các bon, Hidro của than tương đối ổn định phản ánh đúng chất lượng và nhãn than. Hàm lượng phốt pho tương đối thấp. Bảng I-2: Các chỉ tiêu trung bình về chất lượng than Đơn vị Giá trị trung TTT Tên chỉ tiêu tính bình 1 Độ ẩm làm việc mùa khô, Wlv % 6÷7 2 Độ ẩm làm việc mùa mưa, Wlv % 9 ÷ 10,5 3 Độ ẩm phân tích, Wpt % 3,4 ÷ 5,5 4 Độ tro than nguyên khai % 30 ÷ 35 5 Chất bốc, Vcht % 3,5 ÷ 6,0 6 Lưu huỳnh, Sc % 0,6 ÷ 0,8 7 Phốt pho Pk % 0,001 ÷ 0,090 8 Nhiệt lượng cháy Qch Kcal/kg 6000 ÷ 6800 9 Tỉ trọng đổ đống Kg/m3 800 ÷ 1300 I .