Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc s
ĩ
Học viên: Trần Quang Trọng -3- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 790- CHI NHÁNH TỔNG
CÔNG TY ĐÔNG BẮC
1.1.
Khái quát về điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ
1.1.1.
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 1.1).
Bảng 1.1. Tọa độ các điểm góc mỏ than 790
Điểm góc
Hệ tọa độ VN 2000
(Kinh tuyến trục 107045’, múi chiếu 30)Diện tích
(km2)
X (m) Y (m)
BQL.1
2.328.156
456.418
3,84
BQL.2
2.328.521
456.635
BQL.3
2.328.844
456.956
BQL.4
2.328.232
457.434
BQL.5
2.328.489
458.087
BQL.6
2.328.729
458.349
BQL.7 2.329.072 458.459
BQL.8
2.329.199
458.566
BQL.9
2.328.919
458.807
BQL.10
2.328.466
458.887
BQL.11
2.328.143
459.088
BQL.12
2.327.653
459.199
BQL.13
2.327.183
458.365
BQL.14
2.327.003
457.091
BQL.15
2.327.206
456.652
BQL.16
2.327.288
456.336
BQL.17
2.327.434
456.023
BQL.18
2.327.565
456.270
BQL.19
2.327.794
456.396
1.1.2.
Địa chất mỏ
a/ Địa tầng
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc s
ĩ
Học viên: Trần Quang Trọng -4- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
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 1.000m.
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
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc s
ĩ
Học viên: Trần Quang Trọng -5- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
vỉa từ vỉa 1 đến vỉa 11, có vỉa than phụ là V.4a, V.5a, V.7a. Trong khu mỏ có 04 vỉa
(V.6, V.7, V.8, 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. Các đứt gãy lớn:
F.4, F.3, F.D... 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.T đến
đứt gãy F.4.
-
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.D).
* 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.T. 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
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc s
ĩ
Học viên: Trần Quang Trọng -6- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
F.T và F.N. 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) đến450(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.4 và F.16. 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 20ođến 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.4 và F.A. 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.7. 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.3 và FA-A. 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.20,
bị đứt gãy F.4 và F.3 khống chế. 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.1a và
F.1b. Trục đứt gãy có dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 1685m theo phương Đông Bắc
-
Tây Nam, bị các đứt gãy F.3 và 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.1B. 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.D và F.3. Hai cánh nếp uốn lộ
vỉa 8, vỉa 9. Cánh phía Tây có độ dốc thay đổi từ 300- 600, cánh phía Đông có độ dốc
thay đổi từ 400- 600.
4-
Nếp lõm L6: Phân bố kế tiếp về phía Đông Nam nếp lồi N6. Trục nếp lõm có
dạng hình chữ S, kéo dài khoảng 600m theo phương Đông bắc - Tây nam, bị các đứt
gãy F.3 và F.D khống chế. Hai cánh nếp uốn lộ vỉa 9 có góc dốc thay đổi từ 300- 600.
* Đứt gãy: Mỏ than Bắc Quảng Lợi có cấu trúc địa chất rất phức tạp, các vỉa than
bị các đứt gãy chia cắt thành nhiều khoảnh nhỏ. Đặc điểm một số đứt gãy chính sau:
1
- Đứt gãy nghịch F.A: Phân bố dọc ranh giới phía Nam khu mỏ, kéo dài theo
phương gần Đông - Tây khoảng 3.700m. Đứt gãy F.A có mặt trượt cắm Đông Nam
với độ dốc 750- 850. Đứt gãy A-A đã được phát hiện ở điểm lộ phía Nam công trường
Bắc Quảng Lợi A (khai thác vỉa 9), tại các hào H.883, H.884, H.857, H.660 và nền
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn Thạc s
ĩ
Học viên: Trần Quang Trọng -7- Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
khoan LK810. Dưới sâu đứt gãy được không chế bởi các lỗ khoan LK.173, 841, 810.
Đất đá trong đứt gẫy có nhiều mặt trượt nhẵn bóng, góc dốc từ 800- 850, có chỗ gần
như thẳng đứng. Hiện tại chưa có công trình nào nghiên cứu đầy đủ các tính chất của
đứt gãy, do đó chưa xác định chính xác về cự li dịch chuyển, chiều rộng đới huỷ hoại.
Đứt gãy F.A được xác lập theo tài liệu báo cáo chỉnh lý bản đồ địa chất 1/25.000
bể than Quảng Ninh năm 1978, tác giả Lê Kính Đức.
2
- Đứt gãy nghịch F.T: phân bố ở ranh giới phía Tây khu mỏ, phát triển theo
hướng Tây Nam - Đông Bắc khoảng 2.000m, cắm về phía Tây bắc, góc dốc mặt trượt
đứt gãy 75-850. Biên độ dịch theo mặt trượt đứt gãy 120-150 m. Bề dày đới huỷ hoại
20-30m.
Đứt gãy này đã được quan sát tại các hào H.596, 559, 484. Dưới sâu đã bắt gặp
đứt gãy F.T tại các lỗ khoan: LK.840, 788, 188, 850, 761, 833, BCS 04, BCS 06. Đất
đá tại các điểm gặp đứt gãy thể hiện vỡ vụn, độ dốc đất đá thay đổi đột ngột, nhiều mặt
trượt theo hướng gần thẳng đứng dọc theo mẫu khoan.
Đứt gãy F.T được xác lập theo tài liệu báo cáo địa chất kết quả thăm dò bổ sung
khu Quyết Thắng năm 1984.
3
- Đứt gãy nghịch F.1a: Phân bố ở phía Nam khối II, kẹp giữa đứt gãy F.3 và
F.4, phát triển theo phương Đông bắc - Tây nam, chiều dài khoảng 700m, đứt gãy
F.1a cắm Đông nam, góc dốc mặt trượt đứt gãy 60-700, biên độ dịch chuyển theo mặt
trượt 35-40 m.
Đứt gãy F.1a được xác lập theo tài liệu báo cáo địa chât kết quả công tác thăm dò
khu Đông Nam Bắc Quảng Lợi, năm 1997 của Xí nghiệp 908 - Công ty Địa chất và
khai thác khoáng sản.
4
- Đứt gãy nghịch F.1b: Xuất hiện ở phía Đông Bắc khối II, nằm kẹp giữa đứt
gãy F.3 và F.D, phát triển theo phương Đông Bắc - Tây Nam, chiều dài khoảng 1.100
m. Đứt gãy F.1b nghịch cắm Đông Nam, góc dốc mặt trượt đứt gãy 60-700, biên độ
dịch chuyển theo mặt trượt đứt gãy 60-70 m.
Đứt gãy F.1B được xác lập theo tài liệu báo cáo địa chất kết quả công tác thăm
dò khu Đông Nam Bắc Quảng Lợi, năm 1997 của Xí nghiệp 908 - Công ty Địa chất
và khai thác khoáng sản.
5
- Đứt gãy nghịch F.19: Xuất hiện ở phía Bắc khu mỏ, phát triển từ phía Mông
Dương xuống, theo phương Tây Bắc - Đông Nam, chiều dài khoảng 1.200 m, bị chặn
bởi F.20 ở phía Nam. Đứt gãy F.19 cắm Tây Nam, góc dốc mặt trượt 60-700, biên độ
dich chuyển theo mặt trượt 90-150 m.
Đứt gãy F.19 được xác lập theo tài liệu báo cáo địa chât kết quả công tác thăm
dò khu Đông Nam Bắc Quảng Lợi, năm 1997 của Xí nghiệp 908 - Công ty Địa chất
và khai thác khoáng sản.
6
- Đứt gãy nghịch F.20: Xuất hiện ở phía Bắc khu mỏ, phát triển theo phương Bắc
Nam, bị chặn ở phía Nam bởi đứt gãy F.4. Đứt gãy F.20 cắm Tây, góc dốc mặt trượt đứt gãy
70-750, biên độ dịchchuyển theomặt trượt 15-20 m.