BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - NGUYỄN NAM HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI NHỮNG THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP CÁC VỈA THAN KHU MỎ VÀNG DANH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - NGUYỄN NAM HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI NHỮNG THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP CÁC VỈA THAN KHU MỎ VÀNG DANH Ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số : 60520501 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Đồng Văn Nhì TS Bùi Hồng Bắc HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình riêng tơi chưa cơng bố cơng trình khác Các số liệu sử dụng cơng trình hồn tồn trung thực, vấn đề trích dẫn liên quan đến cơng trình đồng ý tác giả Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2014 Người cam đoan Nguyễn Nam Hải MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THAN KHOÁNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU MỎ VÀNG DANH 1.1 Tổng quan than khoáng 1.1.1 Định nghĩa than khoáng 1.1.2 Điều kiện thành tạo than 1.1.3 Phân loại than 1.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất khu mỏ vàng danh 1.2.1 Vị trí địa lý mỏ than Vàng Danh 1.2.2 Địa hình 1.2.3 Mạng lưới sông suối 1.2.4 Khí hậu 1.2.5 Kinh tế giao thông 1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất khai thác mỏ Vàng Danh 1.3.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu mỏ thời kỳ trước năm 1975 1.3.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất khu mỏ thời kỳ trước sau 1975 1.4 Đặc điểm địa tầng cấu trúc địa chất khu mỏ Vàng Danh 10 1.4.1 Đặc điểm địa tầng 10 1.4.2 Đặc điểm cấu trúc khu mỏ Vàng Danh 14 1.4.3 Đặc điểm vỉa than 21 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG THĂM DÒ KHU MỎ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Hiện trạng khu mỏ Vàng Danh 26 2.1.1 Hiện trạng thăm dò khu mỏ Vàng Danh 26 2.1.2 Hiện trạng khai thác mỏ Vàng Danh 27 2.1.3 Các thông số địa chất công nghiệp 27 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1 Tổng hợp tài liệu 30 2.2.2 Phương pháp toán địa chất 32 2.2.3 Phương pháp phân tích Trend 41 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP CÁC VỈA THAN KHU MỎ VÀNG DANH 46 3.1 Đặc điểm biến đổi thông số địa chất công nghiệp 46 3.1.1 Chiều dày vỉa (m) 46 3.1.2 Góc dốc vỉa than 56 3.1.3 Độ tro hàng hóa (Akhh) 66 3.1.4 Chất bốc (Vk) 74 3.1.5 Độ ẩm (Wtp) 84 3.1.6 Nhiệt lượng (Qk) 91 3.2 Xây dựng đồ Trend cho thông số địa chất công nghiệp 98 3.2.1 Thành lập đánh giá Trend bình đồ chiều dày 99 3.2.2 Thành lập đánh giá Trend bình đồ góc dốc 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109 KẾT LUẬN 109 KIẾN NGHỊ 109 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 PHỤ LỤC 113 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Phân loại nếp uốn theo kích thước bể than Quảng Ninh 17 Bảng 1.2 Phân loại đứt gãy theo kích thước bể than Quảng Ninh 20 Bảng 1.3 Tổng hợp đặc điểm vỉa than khu mỏ Vàng Danh 25 Bảng 2.1 Quy định tỷ lệ đá kẹp tính độ tro hàng hóa 29 Bảng 2.2 Thống kê điểm gặp than công trình thăm dị 31 Bảng 3.1 Bảng biến lượng tiêu chiều dày vỉa theo phân phối chuẩn 47 Bảng 3.2 Bảng biến lượng tiêu chiều dày vỉa theo phân phối loga 48 Bảng 3.3 Bảng biến lượng tiêu chiều dày vỉa theo phân phối chuẩn 50 Bảng 3.4 Bảng biến lượng tiêu chiều dày vỉa theo phân phối chuẩn 51 Bảng 3.5 Bảng biến lượng tiêu chiều dày vỉa theo phân phối chuẩn 53 Bảng 3.6 Bảng biến lượng chiều dày vỉa theo phân phối loga-chuẩn 54 Bảng 3.7 Bảng biến lượng góc dốc vỉa theo phân phối chuẩn 58 Bảng 3.8 Bảng biến lượng góc dốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 59 Bảng 3.9 Bảng biến lượng góc dốc vỉa theo phân phối chuẩn 61 Bảng 3.10 Bảng biến lượng góc dốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 62 Bảng 3.11 Bảng biến lượng góc dốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 66 Bảng 3.12 Bảng biến lượng tiêu độ tro vỉa theo phân phối chuẩn 69 Bảng 3.13 Bảng biến lượng tiêu độ tro vỉa theo phân phối chuẩn 71 Bảng 3.14 Bảng biến lượng tiêu độ tro vỉa theo phân phối loga-chuẩn 72 Bảng 3.15 Bảng biến lượng giá trị độ tro hàng hóa vỉa 74 Bảng 3.16 Bảng biến lượng giá trị chất bốc (Vk) vỉa 77 Bảng 3.17 Bảng biến lượng chất bốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 78 Bảng 3.18 Bảng biến lượng tiêu chất bốc vỉa theo phân phối chuẩn 80 Bảng 3.19 Bảng biến lượng chất bốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 81 Bảng 3.20 Bảng biến lượng tiêu chất bốc vỉa theo phân phối chuẩn 83 Bảng 3.21 Bảng biến lượng chất bốc vỉa theo phân phối loga-chuẩn 84 Bảng 3.22 Bảng biến lượng tiêu độ ẩm vỉa theo phân phối chuẩn 87 Bảng 3.23 Bảng biến lượng tiêu độ ẩm vỉa theo phân phối chuẩn 89 Bảng 3.24 Bảng biến lượng tiêu độ ẩm vỉa theo phân phối chuẩn 91 Bảng 3.25 Bảng biến lượng nhiệt vỉa theo phân phối chuẩn 94 Bảng 3.26 Bảng biến lượng nhiệt vỉa theo phân phối chuẩn 96 Bảng 3.27 Bảng biến lượng nhiệt vỉa theo phân phối chuẩn 98 DANH MỤC CÁC BẢN VẼ, HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ Vị trí ranh giới khu mỏ Vàng Danh Hình 1.2 Bản đồ cấu trúc địa chất khu mỏ Vàng Danh Hình 2.1 Dạng đồ thị hàm phân phối chuẩn 35 Hình 2.2 Hàm mật độ phân phối gama 38 Hình 3.1 Hàm mật độ hàm phân phối gama chiều dày vỉa 49 Hình 3.2 Hàm mật độ phân phối gama chiều dày vỉa 52 Hình 3.3 Hàm mật độ phân phối gama chiều dày vỉa 56 Hình 3.4 Hàm mật độ phân phối loga-chuẩn góc dốc vỉa 60 Hình 3.5 Hàm mật độ phân phối gama góc dốc vỉa 64 Hình 3.6 Hàm mật độ hàm phân phối góc dốc vỉa 67 Hình 3.7 Hàm mật độ phân phối chuẩn độ tro vỉa 70 Hình 3.8 Hàm mật độ lũy tích phân phối loga chuẩn độ tro vỉa 73 Hình 3.9 Hàm mật độ phân phối chuẩn độ tro vỉa 75 Hình 3.10 Hàm mật độ hàm phân phối loga-chuẩn chất bốc vỉa 79 Hình 3.11 Hàm mật độ hàm phân phối loga-chuẩn chất bốc vỉa 82 Hình 3.12 Hàm mật độ hàm phân phối loga-chuẩn chất bốc vỉa 85 Hình 3.13 Hàm mật độ phân phối chuẩn độ ẩm vỉa 88 Hình 3.14 Hàm mật độ phân phối chuẩn độ ẩm vỉa 90 Hình 3.15 Hàm mật độ phân phối chuẩn độ ẩm vỉa 92 Hình 3.16 Hàm mật độ phân phối chuẩn nhiệt vỉa 95 Hình 3.17 Hàm mật độ phân phối chuẩn nhiệt vỉa 97 Hình 3.18 Hàm mật độ phân phối chuẩn nhiệt vỉa 99 Hình 3.19 Bản đồ xu biến hóa Trend góc dốc vỉa 107 Hình 3.19 Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa Hình 3.20 Bản đồ Trend chiều dày vỉa Hình 3.21 Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa Hình 3.22 Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa Hình 3.23 Bản đồ Trend chiều dày vỉa Hình 3.24 Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa Hình 3.25 Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa Hình 3.26 Bản đồ Trend chiều dày vỉa Hình 3.27 Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa Hình 3.28 Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa Hình 3.29 Bản đồ Trend góc dốc vỉa Hình 3.30 Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa Hình 3.32 Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa Hình 3.33 Bản đồ Trend góc dốc vỉa Hình 3.34 Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa Hình 3.35 Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa Hình 3.36 Bản đồ Trend góc dốc vỉa Hình 3.37 Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa MỞ ĐẦU Theo quy hoạch khai thác Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (VINACOMIN) hay đơn vị sản xuất kinh doanh than việc quản lý trữ lượng, chất lượng vỉa than quan tâm hàng đầu lĩnh vực sản xuất tầm nhìn chiến lược lập kế hoạch ngắn hạn dài hạn Để giải vấn đề trên, việc hiểu nắm đặc điểm Địa chất vùng mỏ, cụ thể nắm bắt đặc điểm chất lượng, trữ lượng, tiêu Địa chất công nghiệp vỉa than, tìm mối tương quan chúng, từ lên kế hoạch khai thác, sản xuất cách hợp lý, giảm bớt chi phí đầu tư, tăng chất lượng, xuất mang lại hiệu kinh tế Tính cấp thiết đề tài Thực tiễn cơng tác thăm dị khai thác tự nhiên không thân khống có hình dạng, kích thước, yếu tố nằm, đặc trưng chất lượng hay thông số địa chất cơng nghiệp giống tồn thân quặng Chính biến hố tự nhiên mà việc nội suy hay ngoại suy tài liệu thăm dị có độ tin cậy khác Để nhận thức đối tượng nghiên cứu q trình thăm dị, khai thác mỏ mơ tả định lượng biến hố tính chất quan trọng thông số dịa chất công nghiệp, người ta thường sử dụng rộng rãi phương pháp mơ hình hố, đặc biệt mơ hình hố đặc điểm phân bố thông số địa chất công nghiệp dựa mơ hình tốn địa chất Khu mỏ Vàng Danh thiết kế khai thác hầm lò quy mô lớn từ vỉa đến vỉa với chiều dày từ 0,80m, độ tro 40% với chiều sâu thăm dò thiết kế khai thác đến mức -150m, có thăm dị đến mức -600m với số lượng lỗ khoan không nhiều Hiện mỏ khai thác mức -50 chủ yếu cho xuất khai thác khoảng 3-3,5 triệu tấn/năm 99  N ∑x ∑y ∑ x2 ∑ xy  ∑ xy ∑x ∑ x2 y  ∑x ∑x  ∑ y ∑ xy ∑ y ∑ x2 y ∑ xy2  ∑ x3 ∑ x2 y ∑ x4 ∑ x3 y ∑ x ∑ xy ∑ x2 y ∑ xy2 ∑ x3 y ∑ x2 y2    ∑ y ∑ x2 y3 ∑ xy4 ∑ y ∑ xy  γ   ∑ z       γ   ∑ zx  ∑ y  γ   ∑ zy     2 ∑ x2 y3  γ  =  ∑ zx  (3.2) ∑ xy  γ  ∑ zxy           ∑ y6  γ   ∑ zy  ∑ y3 ∑ xy3 Giải hệ phương trình ta tính tham số γ0-:- γ9, giá trị tham số γ Từ thay giá trị γ vào phương trình (3.1) để tính giá trị chiều dày, góc dốc theo lý thuyết lỗ khoan thăm dò có giá trị Zi trình bày phụ lục (xem phụ lục 04, 05, 06) 3.2.1 Thành lập đánh giá Trend bình đồ chiều dày a Thành lập đánh giá Trend bình đồ chiều dày vỉa + Tính tốn tham số Trend chiều dày vỉa Từ liệu cơng trình thăm dò chiều dày vỉa phụ lục 03, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng qt (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho chiều dày vỉa sau: STT 10 Tham số (γ) γ0 γ1 γ2 γ3 γ4 γ5 γ6 γ7 γ8 γ9 Giá trị 15.03 -14.97 5.21 -0.29 -6.22 6.42 -1.73 1.22 -0.48 -9.4 Thay giá trị γ vào phương trình tổng quát (3.2) ta phương trình tính giá trị chiều dày theo lý thuyết Zi sau: Zi= 15,03- 14,97x+ 5,21y- 0,29x2- 6,22xy+6,42y2 -1,73x3+ 1,22x2y- 0,48xy2- 9,4y3 100 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo chiều dày vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 04) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dị Zi theo chiều dày ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z - Zi + Xây dựng đồ Trend chiều dày vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị chiều dày vỉa bao gồm vẽ sau: - Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa (hình 3.19); - Bản đồ Trend chiều dày vỉa (hình 3.20); - Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa (hình 3.21) + Đánh giá Trend chiều dày vỉa Với đồ đồng đẳng chiều dày (hình 3.19) cho thấy chiều dày vỉa phân bố chiều dày tương đối đều, nhiên phần phía tây vỉa phân bố phức tạp phần vỉa phía đơng Với đồ Trend chiều dày hình (3.20) cho mơ hình giá trị lý thuyết nhận thấy chiều dày vỉa biến đổi ổn định chiều dày, phần bề mặt vỉa phân bố phức tạp, nhiên xuống sâu phức tạp giảm dần ổn định Với đồ hiệu ứng Trend ( hình 3.21) cho thấy cực trị độ lệch 1,5 1,5m chủ yếu phân bố kéo dài theo phía tây bắc phía đơng nam, cho thấy chiều dày vỉa biến hóa phức tạp dọc theo trục uốn nếp kéo dài theo phương vĩ tuyến b Thành lập đánh giá Trend bình đồ chiều dày vỉa + Tính tốn tham số Trend chiều dày vỉa Từ liệu cơng trình thăm dị chiều dày vỉa phụ lục 04, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng quát (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho chiều dày vỉa sau: 101 STT Tham số (γ) Giá trị γ0 26.90 γ1 -10.55 γ2 -4.49 γ3 1.80 γ4 -11.05 γ5 8.24 γ6 -0.65 γ7 1.44 γ8 -0.90 10 γ9 -3.79 Thay giá trị γ vào phương trình tổng quát (3.2) ta phương trình tính giá trị chiều dày theo lý thuyết Zi sau: Zi= 26,9 – 10,55x – 4.49y + 1,8x2 – 11,05xy + 8.24y2 – 0,65x3 + 1,44x2y - 0,90xy2 – 3,8y3 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo chiều dày vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 05) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dò Zi theo chiều dày ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z - Zi + Xây dựng đồ Trend chiều dày vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị chiều dày vỉa bao gồm vẽ sau: - Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa (hình 3.22); - Bản đồ Trend chiều dày vỉa (hình 3.23); - Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa (hình 3.24) + Đánh giá Trend chiều dày vỉa Với đồ đồng đẳng chiều dày vỉa (hình 3.22) cho thấy cực trị phân bố phía tây bắc đông nam vỉa Các giá trị đường đồng đẳng cho thấy vỉa có chiều dày tương đối thuộc nhóm vỉa dày Với đồ Trend chiều dày vỉa (hình 3.23), phân tihcs bề mặt Trend cho thấy mức độ biến đổi chiều dày vỉa ổn định, giá trị chiều dày biến hóa từ tây sang đơng theo phương kinh tuyến 102 Với đồ hiệu ứng Trend (hình 3.24), phân tích đường đẳng trị cho thấy cực trị phân bố rải khắp đồ, nhiên tập trung phía tây bắc đơng nam vỉa, qua cho thấy có khả chiều dày vỉa bị biến động mạnh ảnh hưởng nếp uốn có phương kéo dài từ tây sang đông c Thành lập đánh giá Trend bình đồ chiều dày vỉa + Tính tốn tham số Trend chiều dày vỉa Từ liệu cơng trình thăm dị chiều dày vỉa phụ lục 04, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng quát (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho chiều dày vỉa sau: STT Tham số (γ) Giá trị γ0 -13,25 γ1 33,50 γ2 -16,60 γ3 2,43 γ4 -1,10 γ5 -1,82 γ6 0,62 γ7 0,46 γ8 -2,42 10 γ9 -2,38 Thay giá trị γ vào phương trình tổng qt (3.2) ta phương trình Trend tính giá trị chiều dày theo lý thuyết Zi sau: Zi= -13,25 + 33,50x - 16,6y + 2,43x2 - 1,1xy - 1,82y2 + 0,62x3 + 0,46x2y - 2,42xy2 -2,38y3 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo chiều dày vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 06) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dò Zi theo chiều dày ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z - Zi + Xây dựng đồ Trend chiều dày vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị chiều dày vỉa bao gồm vẽ sau: 103 - Bản đồ đồng đẳng chiều dày thực tế vỉa (hình 3.25); - Bản đồ Trend chiều dày vỉa (hình 3.26); - Bản đồ hiệu ứng Trend chiều dày vỉa (hình 3.27) + Đánh giá Trend chiều dày vỉa Với đồ đồng đẳng chiều dày vỉa (hình 3.25) cho thấy cực trị phân bố phía tây bắc đơng bắc vỉa Các giá trị đường đồng đẳng cho thấy vỉa có chiều dày tương đối thuộc nhóm vỉa dày Phần phía tây, chiều dày vỉa ổn định chiều dày, phần phía đơng vỉa chiều dày vỉa có tăng lên 3-:-9m, trung bình khoảng 5m Với đồ Trend chiều dày vỉa (hình 3.26), phân tích bề mặt Trend cho thấy mức độ biến hóa chiều dày vỉa ổn định phần trung tâm vỉa, phần bề mặt sâu mức độ biến hóa chiều dày phức tạp Với đồ hiệu ứng Trend (hình 3.27), phân tích đường đẳng trị cho thấy cực trị phân bố rải khắp đồ, nhiên tập trung phía tây đơng nam vỉa, phần độ lệch âm phân bố chủ yếu phía tây, phần có độ lệch dương phân bố phía đơng vỉa, dự kiến có hoạt động kiến tạo khu vực vỉa 6, phần phía tây vỉa khả đỉnh, đáy nếp uốn, phương phát triển nếp uốn kéo dài từ tây sang đông d Các đặc trưng Trend chiều dày vỉa than Đánh giá đặc trưng phương pháp phân tích Trend cho chiều dày vỉa 4,5,6 đưa phương trình Trend sau: Z(i)V4= 15,03- 14,97x+ 5,21y- 0,29x2- 6,22xy+6,42y2 -1,73x3+ 1,22x2y- 0,48xy2- 9,4y3 Z(i)V5= 26,9-10,55x- 4.49y+ 1,8x2- 11,05xy+ 8.24y2- 0,65x3+ 1,44x2y- 0,90xy2-3,8y3 Z(i)V6= -13,25+33,50x- 16,6y +2,43x2- 1,1xy- 1,82y2+ 0,62x3+ 0,46x2y- 2,42xy2-2,38y3 Với thơng số tương quan đặc trưng Trend trình bày bảng sau: Tên vỉa Vỉa Vỉa Vỉa 100R2 0,31 0,36 0,16 R 0,56 0,60 0,39 Kết luận Có Trend Có Trend Có Trend 104 3.2.2 Thành lập đánh giá Trend bình đồ góc dốc a Thành lập đánh giá Trend bình đồ góc dốc vỉa + Tính tốn tham số Trend góc dốc vỉa Từ liệu cơng trình thăm dị góc dốc vỉa phụ lục 04, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng qt (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho góc dốc vỉa sau: STT Tham số (γ) Giá trị γ0 43,40 γ1 2,20 γ2 -7,24 γ3 1,40 γ4 -22,03 γ5 16,40 γ6 -2,91 γ7 4,93 γ8 -2,73 10 γ9 -0,24 Thay giá trị γ vào phương trình tổng quát (3.2) ta phương trình Trend tính giá trị góc dốc theo lý thuyết Zi sau: Zi= 43,4 + 2,20x - 7,24y + 1,4x2 - 22,03xy + 16,4y2 - 2,91x3 + 4,93x2y - 2,73xy2 -0,24y3 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo góc dốc vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 04) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dò Zi theo góc dốc ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z - Zi + Xây dựng đồ Trend góc dốc vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị góc dốc vỉa bao gồm vẽ sau: - Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa (hình 3.28); - Bản đồ Trend góc dốc vỉa (hình 3.29); - Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa (hình 3.30) 105 + Đánh giá Trend góc dốc vỉa Với đồ đồng đẳng góc dốc thực tế (hình 3.28) cho thấy góc dốc vỉa phân bố đồng khoảng 200-:-400, trung bình khoảng 300, riêng phần phía tây bắc vỉa có độ dốc lớn 500 40000 39000 38000 37000 371000 372000 373000 374000 375000 376000 377000 378000 Hình 3.19 Bản đồ xu biến hóa Trend góc dốc vỉa Với đồ bề mặt Trend (hình 3.29) cho thấy phần bề mặt vỉa, tiêu góc dốc biến hóa khơng gian phức tạp, xuống sâu, góc dốc vỉa biến hóa ổn định Với đồ phát triển xu Trend (hình 3.31) cho thấy dọc theo trục đơng-tây góc dốc biến đổi ổn định, phần phía bắc nam xu hướng phát triển tỏa ra, nếp uốn dọc trục đơng - tây vỉa Với đồ hiệu ứng Trend (hình 3.30) cho thấy cực trị âm có phương phát triển kéo dài theo hướng tây bắc-đông nam cho thấy xuất nếp lồi theo phương tây bắc -đông nam b Thành lập đánh giá Trend bình đồ góc dốc vỉa + Tính tốn tham số Trend góc dốc vỉa Từ liệu cơng trình thăm dị góc dốc vỉa phụ lục 05, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng quát (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho góc dốc vỉa sau: 106 STT 10 Tham số (γ) γ0 γ1 γ2 γ3 γ4 γ5 γ6 γ7 γ8 γ9 Giá trị -43,55 138,07 -75,91 11,57 25,58 -35,44 12,19 -2,47 1,32 7,86 Thay giá trị γ vào phương trình tổng quát (3.2) ta phương trình Trend tính giá trị góc dốc theo lý thuyết Zi sau: Zi= -43,55+138,07x -75,91y +11,57x2+25,58xy-35,44y2+12,19x3 -2,47x2y+1,32xy2+7,86y3 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo góc dốc vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 05) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dị Zi theo góc dốc ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z - Zi + Xây dựng đồ Trend góc dốc vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị góc dốc vỉa bao gồm vẽ sau: - Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa (hình 3.32); - Bản đồ Trend góc dốc vỉa (hình 3.33); - Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa (hình 3.34) + Đánh giá Trend góc dốc vỉa Với đồ đồng đẳng góc dốc thực tế (hình 3.32) cho thấy góc dốc vỉa phân bố đồng khoảng 200-:-500, trung bình khoảng 300, riêng phần phía tây vỉa có độ dốc lớn 500 Ước lượng cho thấy vỉa thuộc nhóm vỉa dốc nghiêng Việc phân tích bề mặt Trend (hình 3.33) cho thấy mức độ biến hóa khơng gian góc dốc vỉa ổn định, phần phía đơng phía tây vỉa biến hóa 107 phức tạp so với phần trung tâm vỉa cho thấy biến hóa khơng gian vỉa phức tạp, dọc theo hướng tây bắc- đơng nam có kiến tạo Với đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa (hình 3.34) cho thấy cực trị âm có phương phát triển theo hướng tây bắc-đơng nam, đứt gãy nếp uốn c Thành lập đánh giá Trend bình đồ góc dốc vỉa + Tính tốn tham số Trend góc dốc vỉa Từ liệu cơng trình thăm dị góc dốc vỉa phụ lục 06, học viên tiến hành lập hệ phương trình tổng qt (3.2), giải hệ phương trình tính tham số γ cho góc dốc vỉa sau: STT 10 Tham số (γ) γ0 γ1 γ2 γ3 γ4 γ5 γ6 γ7 γ8 γ9 Giá trị 382,36 -392,24 146,94 -18,49 -84,88 56,29 -9,49 7,84 -2,78 -0,15 Thay giá trị γ vào phương trình tổng quát (3.2) ta phương trình Trend tính giá trị góc dốc theo lý thuyết Zi sau: Zi=382,36-392,24x+146,94y-18,49x2-84,88xy+56,29y2-9,49x3+7,84x2y-2,78xy2-0,15y3 Thay giá trị x y cơng trình thăm dị ta có kết Zi theo góc dốc vỉa theo lý thuyết trình bày phụ lục (xem phụ lục số 06) Từ tọa độ lỗ khoan thăm dị Zi theo góc dốc ta tính độ lệch Trend ∆Z = Z-Zi + Xây dựng đồ Trend góc dốc vỉa Tiến hành thành lập bình đồ đẳng trị góc dốc vỉa bao gồm vẽ sau: 108 - Bản đồ đồng đẳng góc dốc thực tế vỉa (hình 3.35); - Bản đồ Trend góc dốc vỉa (hình 3.36); - Bản đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa (hình 3.37) + Đánh giá Trend góc dốc vỉa Với đồ đồng đẳng góc dốc thực tế (hình 3.35) cho thấy góc dốc vỉa phân bố đồng 300, vỉa có chiều dày tăng dần phía đơng Việc phân tích bề mặt Trend (hình 3.36) cho thấy mức độ biến hóa khơng gian góc dốc vỉa ổn định, xu hướng mơ hình lý thuyết cho thấy bề mặt vỉa có độ dốc biến hóa ổn định so với sâu, với Với đồ hiệu ứng Trend góc dốc vỉa (hình 3.37) cho thấy cực trị dương có phương phát triển theo hướng tây bắc-đơng-đơng nam, trục điểm võng uốn nếp Cần tiến hành ghép phân tích với Trend bậc cao để làm sáng tỏ giai đoạn nghiên cứu d Các đặc trưng Trend góc dốc vỉa than Đánh giá đặc trưng phương pháp phân tích Trend cho góc dốc vỉa 4,5,6 đưa phương trình Trend sau: Z(i)V4= 43,4+2,20x-7,24y+1,4x2-22,03xy +16,4y2-2,91x3 + 4,93x2y-2,73xy2-0,24y3 Z(i)V5=-43,55+138,07x-75,91y+11,57x2+25,58xy-35,44y2+12,19x3-2,47x2y+1,32xy2+7,86y3 Z(i)V6=382,36-392,24x+146,94y-18,49x2-84,88xy+56,29y2-9,49x3+7,84x2y-2,78xy2-0,15y3 Với thông số tương quan đặc trưng Trend trình bày bảng sau: Tên vỉa 100R2 R Kết luận Vỉa 0,271 0,52 Có Trend Vỉa 0,224 0,47 Có Trend Vỉa 0,178 0,42 Có Trend 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Khu vực nghiên cứu có diện tích 23 km2, số khu vực thăm dị đến mức -300m đánh giá có triển vọng trữ lượng tài nguyên lớn khoáng sàng than Yên Tử Tham gia vào cấu trúc địa chất khu vực Vàng Danh bao gồm trầm tích có tuổi Mezozoi Kainozoi Trong hệ tầng Hịn Gai có tuổi Trias muộn (T3n-r hg) địa tầng chứa vỉa than đối tượng nghiên cứu luận văn 1.1 Kết nghiên cứu vỉa 4, 5, ghi nhận mỏ than Vàng Danh thuộc nhóm vỉa dày dốc nghiêng tương đối ổn định Vỉa nằm dốc nghiêng biến đổi cho phép áp dụng cách thuận lợi hệ thống khai thác hầm lò để khai thác; 1.2 Kết nghiên cứu ghi nhận than khu vực Vàng Danh thuộc loại than antracit biến chất cao, không khói có nhiệt lượng cao; 1.3 Kết nghiên cứu than Vàng Danh có độ tro hàng hóa tương đối cao, có lẽ nguyên nhân than cịn có nhiều than bán antracit; 1.4 Kết nghiên cứu ghi nhận thông số địa chất công nghiệp vỉa than mỏ Vàng Danh khu vực phía tây bắc, đơng nam có biến động mạnh, phát triển hai bên đỉnh nếp uốn kéo dài theo phương vĩ tuyến vĩ tuyến Trong việc bố trí cơng trình thăm dò cần đan dày mạng lưới thăm dò khu vực KIẾN NGHỊ Các tiêu tính tài nguyên trữ lượng than khoáng Việt Nam áp dụng cịn mang tính áp đặt, chưa xác định luận chứng kinh tế - kỹ thuật; tiêu áp dụng thời gian dài, khơng phù hợp với trình độ khoa học-cơng nghệ, bối cảnh kinh tế thị trường có định hướng xã hội chủ nghĩa nước ta Việc xác định xác tiêu 110 cơng nghiệp (độ tro, chiều dày vỉa…) giai đoạn thăm dò khai thác mỏ có ý nghĩa to lớn Vì vậy, cần xem xét, tính tốn sửa đổi bổ sung để định hướng cơng tác đầu tư thăm dị, khai thác sử dụng nguồn tài nguyên than hợp lý, đánh giá lại tài nguyên trữ lượng theo tiêu chiều dày công nghiệp, độ tro hợp lý để phục vụ quy hoạch khai thác than khu vực mỏ than Vàng Danh nói riêng, tỉnh Quảng Ninh nói chung có hiệu Luận văn hồn thành với hướng dẫn khoa học PGS.TS Đồng Văn Nhì, TS Bùi Hoàng Bắc, giúp đỡ thầy cô giáo đồng nghiệp Mặc dù luận văn tập trung giải mục tiêu nhiệm vụ đề Song, trình độ chuyên mơn thời gian cịn hạn chế, khu vực nghiên cứu có diện tích khối lượng liệu thăm dị lớn gây khó khăn nhiều thời gian cho cơng tác thống kê tính tốn Vì vậy, kết nghiên cứu luận văn cịn có hạn chế định Học viên hy vọng vấn đề tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện q trình thực cơng tác nghiên cứu phục vụ sản xuất, sau học viên hoàn thành luận văn Học viên trân trọng bày tỏ biết ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn, thầy giáo Bộ mơn Tìm kiếm - Thăm dò, Khoa Địa chất, chuyên gia Tổng hội Địa chất, lãnh đạo đơn vị nơi học viên công tác, bạn đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn này./ 111 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƯỢC CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Nam Hải nnk, (2014), Nghiên cứu quy luật thay đổi tính chất lý loại đá theo chiều sâu mỏ than vùng Cẩm Phả, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - VINACOMIN 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Kính Đức nnk, (1978), Báo cáo kết công tác chỉnh lý đồ địa chất bể than Quảng Ninh tỷ lệ 1: 25.000, Tổng cục địa chất, Hà Nội Nguyễn Hoàng Huân nnk, (2011), Báo cáo tổng hợp tài liệu, tính lại trữ lượng chuyển đổi cấp trữ lượng cấp tài nguyên than khu mỏ Vàng Danh, Hà Nội Đồng Văn Nhì, Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm, Lương Quang Khang, (2006), Bài giảng Phương pháp xử lý thông tin địa chât để nghiên cứu điều tra địa chất Nguyễn Phương nnk, (2006), Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn học để mơ tả phụ thuộc trữ lượng với tiêu công nghiệp ( chiều dày, độ tro) đánh giá tài nguyên - trữ lượng than Quảng Ninh Nguyễn Phương, TS Nguyễn Văn Lâm, (2007), Bài giảng Mơ hình hóa tính chất khống sản phương pháp thăm dò Trần Văn Trị nnk, (1990), Bản đồ cấu trúc địa chất khoáng sản tỷ lệ 1: 50.000 Nguyễn Văn Sao nnk, (2012), Báo cáo kết điều tra giai đoạn I đề án điều tra, đánh giá tiềm than mức -300m bể than Quảng Ninh, Tổng cục địa chất, Hà Nội Các tài liệu thăm dò, chuyển đổi trữ lượng khai thác than khu mỏ: Vàng Danh, tỉnh Quảng Ninh Tập đồn Cơng nghiệp than Khống sản -Việt Nam, (2012), Phân chia nhóm mỏ, xác định mạng lưới cơng trình thăm dị hợp lý phục vụ lập dự án đầu tư khai thác than mức -300m mỏ than vùng Quảng Ninh 10 Quy định phân cấp trữ lượng tài nguyên than QĐ 25/2007/QĐBTNMT ngày 31/12/200 - Bộ tài nguyên & Môi trường 113 PHỤ LỤC ... CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP CÁC VỈA THAN KHU MỎ VÀNG DANH 46 3.1 Đặc điểm biến đổi thông số địa chất công nghiệp 46 3.1.1 Chiều dày vỉa (m) ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - NGUYỄN NAM HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỔI NHỮNG THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT CÔNG NGHIỆP CÁC VỈA THAN KHU MỎ VÀNG DANH Ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số : 60520501... đến khu mỏ; - Làm rõ cấu trúc địa chất mỏ than Vàng Danh, đặc biệt cấu trúc chứa than; - Nghiên cứu đặc điểm phân bố, hình thái, cấu trúc vỉa, chất lượng than, đặc điểm thông số địa chất công nghiệp