Nghiên cứu nâng cao hiệu quả giải pháp chống giữ lò dọc vỉa đào qua đá phân lớp mỏng mức-80 vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê bằng neo

Trên cơ sở hiện trạng hộ chiếu chống giữ đường lò dọc vỉa mức-80 vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê và kết quả khảo sát đánh giá tính chất phân lớp của khối đá xung quanh đường lò, tác giả đã nghiên cứu đề xuất giải pháp tính toán và cách bố trí kết cấu neo phù hợp để nâng cao hiệu quả chống giữ, tăng độ ổn định cho đường lò trong thời gian phục vụ sản xuất của mỏ.

KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢI PHÁP CHỐNG GIỮ LÒ DỌC VỈA ĐÀO QUA ĐÁ PHÂN LỚP MỎNG MỨC-80 VỈA 9B CÁNH BẮC MỎ THAN MẠO KHÊ BẰNG NEO Nguyễn Phi Hùng Trường Đại học Mỏ - Địa chất Email: nguyenphihung@humg.edu.vn TĨM TẮT Đá phân lớp mỏng có ứng xử học hồn tồn khác so với đá khơng phân lớp liên kết yếu mặt phân lớp Thực tế quan sát đường lò dọc vỉa mức -80 vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê chống giữ neo chất dẻo cốt thép kết hợp bê tơng phun cho thấy có tượng tụt neo phá hủy cục Nguyên nhân lực ma sát bề mặt phân lớp đá bị suy giảm độ bền làm tăng độ võng dải phân lớp dẫn đến khả tự mang tải khối đá giảm theo gây ổn định cho đường lò Để nâng cao hiệu chống giữ đường lị neo kết hợp bê tơng phun cần phải có tính tốn bố trí mạng neo phù hợp với đặc điểm phân lớp khối đá xung quanh đường lò Trên sở trạng hộ chiếu chống giữ đường lò dọc vỉa mức -80 vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê kết khảo sát đánh giá tính chất phân lớp khối đá xung quanh đường lò, tác giả nghiên cứu đề xuất giải pháp tính tốn cách bố trí kết cấu neo phù hợp để nâng cao hiệu chống giữ, tăng độ ổn định cho đường lò thời gian phục vụ sản xuất mỏ Từ khóa: lớp đá, mơ phỏng, chống, lị dọc vỉa đá, ứng suất ĐẶT VẤN ĐỀ Khai thác than hầm lò tiềm ẩn nhiều nguy an tồn, ưu tiên lớn sử dụng thiết bị vật liệu phù hợp với hạng mục trình khai thác [5] Để cải thiện mức độ an tồn cho đường lị, người ta sử dụng phương pháp chống giữ đường lò neo phương pháp phổ biến nằm hệ thống hỗ trợ khả tự chống đỡ vách hơng lị Q trình xác định tải trọng đất đá phân bố địa tầng cơng việc quan trọng việc xác định loại hình chống giữ, khoảng cách, chiều dài neo [4] Đối với đá phân lớp mỏng, thấy tượng tượng tụt neo phá hủy cục bộ, gây nguy an tồn Vì cần phải nghiên cứu tính tốn cách bố trí kết cấu neo phù hợp NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên nhân tụt neo chống giữ đường lị có đất đá phân lớp mỏng Trong số trường hợp cụ thể, phụ thuộc vào đặc điểm tính chất địa tầng, nằm đất đá điều kiện khai thác chức chủ yếu đường lò… cần thiết phải tăng cường khả chịu tải chống cách phối hợp 22 CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 nhiều loại chống khác để tương hỗ nâng cao hiệu chống giữ [6] Khi sử dụng neo để chống giữ đường lị vậy, neo ngắn có tác dụng liên kết lớp đá gần khu vực vách, neo dài có khả ghim lớp đất đá vách với khu vực đất đá ổn định cao [2] Khi chiều cao lớn, neo thép đặc chịu tác động ứng suất kéo theo nhiều phương khác dẫn đến xảy tượng vặn neo dẫn đến đứt neo, để khắc phục nhược điểm người ta sử dụng neo cáp giải pháp hỗ trợ kết nối ghim lớp đất đá phân lớp với phần đất đá cững vững phía Neo cáp tập hợp nhiều sợi cáp tổ hợp thành bó có ưu điểm linh hoạt, chống vặn xoắn dẫn đến đứt neo [8] Khi đào lò chống neo qua khối đá có tính phân lớp, liên kết lớp đất đá bị suy yếu dẫn đến tượng tụt neo, phá hủy cục Nguyên nhân lực ma sát bề mặt lớp đá bị suy giảm, độ võng phân lớp tăng dần làm cho khả tự chịu tải lớp đá giảm theo Ứng suất kéo xuất lớp đá sát biên ứng suất cắt hai bên hông ngày NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ gia tăng Khi chịu tác động nổ mìn nhiều đợt gương lị làm cho tượng tách lớp phát triển mãnh liệt hơn, khoảng cách phân lớp đất đá bị mở rộng tiến sâu vào khối đá làm gia tăng tải trọng tác dụng lên lớp đá phía gia cố neo, tượng bổ sung thêm lượng ứng suất kéo cho lớp đá sát ứng suất cắt hai đầu dầm Khi tượng tách lớp tiếp tục gia tăng, giá trị ứng suất cắt ứng suất uốn kéo gia tăng vượt giới hạn ứng suất cắt uốn cắt đá làm đường lò bị ổn định Trường hợp thường xảy đường lò chịu tác động trình khai thác Vì cần có giải pháp tính tốn bố trí phù hợp kết cấu chống neo để nâng cao hiệu chống giữ đường lò 2.2 Đặc điểm đất đá tượng tách lớp khu vực nghiên cứu Đặc điểm nứt nẻ khối đá xung quanh đường lò vỉa 9B, tầng đất đá nứt nẻ trình phá huỷ kiến tạo uốn nếp tạo nên Hệ khe nứt gồm hệ thống vng góc với mặt lớp chạy dọc theo phương theo hướng dốc, hệ thống khe nứt song song với mặt lớp, hệ thống khe nứt chéo với mặt lớp Mật độ khe nứt thuộc loại trung bình, khoảng cách vết nứt dao động 15 - 60cm [1] Vết nứt tách có chất lấp nhét tạo lực dính tương đối cao Mức độ nứt nẻ phụ thuộc vào chiều dày phân lớp, phân lớp dày nứt nẻ thưa Đường lị thiết kế đào chống lớp đá cát kết trụ vỉa 9B Đông cánh Bắc mức -80 ảnh hưởng đứt gẫy nhỏ, mật độ khe nứt tăng dẫn đến đá bị phong hố nhẹ, phong hóa mạnh có nước dột rải rác làm giảm độ liên kết lớp đá, đơi chỗ có xen kẹp lớp bột kết, sét kết phân lớp mỏng liên kết kém, gẫy theo khối [1] Ứng suất kéo xuất lớp đá sát biên ứng suất cắt hai bên hông ngày gia tăng Khi chịu tác động nổ mìn nhiều đợt gương lò làm cho tượng tách lớp phát triển mãnh liệt hơn, lớp đất đá bị phân lớp mở rộng tiến sâu vào khối đá làm gia tăng tải trọng tác dụng lên lớp đá phía gia cố neo Khi tượng tách lớp tiếp tục gia tăng, giá trị ứng suất cắt ứng suất uốn kéo gia tăng vượt giới hạn ứng suất cắt uốn cắt đá làm đường lò bị ổn định H.1 Hiện tượng tách lớp đường lị dọc vỉa vỉa 9B mức -80 Bảng Tính chất lý đá lò dọc vỉa đá mức -80 vỉa 9B cánh Bắc TT Số hiệu Tên đá Độ ẩm Khối lượng thể tích Cường độ kháng kéo Cường độ kháng nén Hệ số kiên cố W γ σk σn f (%) (g/cm ) (kG/cm ) (kG/cm ) 2,68 89,2 1338 13 2,67 75,8 1136 11 2 (1-1.1)1 (1-1.1)2 (1-1.1)3 2,68 70,6 1059 11 (1-1.2)1 2,42 41,1 493 5 (1-1.2)2 2,06 21,2 255 (1-1.2)3 2,3 32,2 386 (1-2)1 2,54 93,3 1474 15 (1-2)2 2,54 66,2 1045 10 (1-2)3 2,54 89,6 1416 14 10 (1-3)1 2,54 62,3 985 10 11 (1-3)2 2,54 110,9 1752 18 12 (1-3)3 2,56 95,3 1505 15 Bột kết Sét kết kẹp than Cát kết Cát kết 0,401 2,42 0,416 0,401 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 23 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI Độ ẩm Khối lượng thể tích Cường độ kháng kéo Cường độ kháng nén Hệ số kiên cố W γ σk σn f (%) (g/cm ) (kG/cm ) (kG/cm ) 2,63 52 821 2,6 62,9 994 10 15 (1-4.2)3 2,62 52,2 825 16 (1-5)1 2,57 122,2 1930 19 17 (1-5)2 2,61 144,6 2284 23 18 (1-5)3 2,6 126 1992 20 19 (1-6)1 2,52 105 1660 17 20 (1-6)2 2,54 99,2 1568 16 21 (1-6)3 2,55 63 996 10 22 (1-7)1 2,6 34,6 416 23 (1-7)2 2,58 36,1 434 24 (1-7)3 2,61 46 552 25 (1-8)1 2,34 26,9 323 26 (1-8)2 2,44 34,2 410 27 (1-8)3 2,47 31,1 373 28 (1-9)1 2,5 77 1217 12 29 (1-9)2 2,47 83 1312 13 TT Số hiệu Tên đá 13 (1-4.2)1 14 (1-4.2)2 Bột kết Cát kết Cát kết Sét kết Sét kết Cát kết 0,689 3,915 0,258 1,668 2,341 1,018 2 2.3 Hiện trạng hộ chiếu chống giữ đường lị dọc vỉa mức -80 vỉa 9B Vỉa 9B Đơng mỏ than Mạo Khê sử dụng phương án đào lị chống neo chất dẻo cốt thép, kết hợp trải lưới thép bê tông phun Hộ chiếu chống lị thể hình H.2 Mặt cắt ngang B-B Mặt cắt dọc H.2 Hiện trạng hộ chiếu chống giữ đường lò dọc vỉa đá vỉa 9B mức -80 24 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ Để đánh giá hiệu chống giữ áp dụng đường lò, tác giả sử dụng phần mềm Flacd 3D để phân tích kiểm tra lại khả chống giữ đường lị theo hộ chiếu thi cơng thiết lập thông qua kiểm tra quy luật phân bố ứng suất, biến dạng vùng phá hủy dẻo xung quanh đường lị Trên mơ hình thiết lập thơng số theo thực tế thiết kế với đường lị tiết diện hình móng ngựa có kích thước chiều rộng 4,02m, chiều cao 3,01m Kết chạy phần mềm thể hình H.3 hình H.4 H.3 Phân bố vùng phá hủy xung quanh đường lò a Phân bố ứng suất nằm ngang b Phân bố ứng suất thẳng đứng a Phân bố chuyển vị thẳng đứng xung quanh đường lò b Phân bố chuyển vị nằm ngang xung quanh đường lò H.4 Phân bố ứng suất chuyển vị xung quanh đường lị CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 25 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI 2.4 Xác định lại tham số chống giữ neo theo nguyên lý tổ hợp xà (tạo dầm) -Xác định độ cao sập đổ: Xác định chiều cao vòm phá hủy đá sử dụng cơng thức A.A Borisov sau: [3] (3) λ - hệ số đẩy ngang, λ = 0,5; σz - ứng suất theo phương thẳng đứng, g/cm2; γ - trọng lượng thể tích đất đá nằm phía trên, g/cm3; H - chiều sâu bố trí cơng trình ngầm tính từ mặt đất, cm Tổng chiều dài neo là: (1) Trong đó: H - chiều cao sập đổ, cm; B - chiều rộng đường lò = 3,4 cm; σk - cường độ kháng nén đất đá lớp đá hình thành sập đổ dạng hình thang = 1752 kG/cm2; δ - góc vùng sập đổ hình thang, tùy theo tính chất độ dày lớp đá mà có khác biệt, thường chọn δ = 600 ÷ 800; hk - độ dày của lớp đá sập đổ hình thành dạng hình thang, hk =1,5 m = 150 cm; γk khối lượng thể tích lớp đá sập đổ hình thành dạng hình thang, γk =2,54 kg/cm3; n - hệ số an toàn kể đến khả chịu tải đất đá, chọn n = ÷ 4; ξ - hệ số từ biến nén ép đá, chọn ξ = 0,5 ÷ 0,7 -Xác định chiều dài neo: Chiều dài phần neo ghim giữ lớp đất đá xác định theo công thức sau [3]: (2) Trong đó: K1 - , K1 = 4; q - Ứng suất thành phần; η – Hệ số điều chỉnh ứng suất; σt - Ứng suất theo phương ngang; σh - ứng suất theo phương thẳng đứng, xác định theo công thức: a Trắc dọc hộ chiếu chống (4) Trong đó: L1 - chiều dài neo, phần ren để lắp đai ốc lực, đệm, giằng, L1 = 0,15 m = 15 cm; L3 - chiều dài phần khóa neo, L3 = 0,4 m = 40 cm; Thay số vào ta được: Ln = 155,9 cm Để đảm bảo neo ghim tối thiểu lớp đất đá, ta chọn chiều dài neo 1,6m - Xác định mật độ chống neo: Khoảng cách neo tính theo cơng thức: (5) Trong đó: d - đường kính neo, d = 2,2 cm; τ - cường độ kháng cắt cốt neo, τ = 266 MPa = 2660 kG/cm2; K2 - hệ số an toàn kháng cắt nóc, thường chọn K2 = ÷ 6; Thay số vào ta được: a ≤ 93,16 cm → chọn a = 90 cm = 0,9 m Với C = 8,4 m chu vi gương lị đào số lượng neo cho 01 vịng neo theo tính tốn (6) Để đảm bảo an toàn, kỹ thuật đường lò chống neo nên ta chọn b1= 10 neo/vòng neo b Mặt căt ngang hộ chiếu chống H.5 Hộ chiếu chống giữ đề xuất phối hợp neo neo cáp 26 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ Đưa thông số thiết kế vào phần mềm Flac 3D kiểm tra lại phân bố ứng suất cho kết hình H.6 a Phân bố ứng suất chiều dài neo L =1,6m, không chống kết hợp với neo cáp b Phân bố ứng suất chiều dài neo L =1,6m, chống kết hợp với neo cáp L = 4m H.6 Kết kiểm tra phân bố ứng suất theo hộ chiếu chống đề xuất 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Từ hình H.3 thấy phạm vi vùng phá hủy dẻo hai bên hơng lị, vùng phá hủy dẻo khơng nhiều, vùng phá hủy dẻo đất đá xung quanh dạng gần đối xứng Tuy nhiên có xu hướng bị kéo giãn phía trái phía phải hơng, phần khối đá phần sát biên xung quanh lò vừa chịu phá hủy kéo vừa chịu phá hủy cắt, độ sâu phá hủy 0,5m, phần khối đá sâu chủ yếu chịu phá hủy cắt Từ hình H.4 cho thấy phạm vi nhiễu động đường lò, phạm vi tập trung ứng suất lò tương đối lớn, lò đá cứng nên biến dạng lị tương đối nhỏ, nên khơng ảnh hưởng nhiều suốt thời gian khai thác Nóc lị bị phân lớp, với chiều dày lớp đá mỏng nên xuất tập trung ứng suất nằm ngang phân lớp Do tác động trình khai thác, vùng phá hủy đường lị phát triển rộng Các lớp đất đá phía dầm đá gia cường neo xuất hiện tượng tách lớp, chống neo L=1,35m khối đá gia cường dần bị uốn võng, giá trị ứng suất xuất vượt qua giới hạn bền cắt uốn, gây tượng phá hủy sập đổ Kết phân tích mơ hình cho thấy, hộ chiếu chống thiết lập chưa tính tốn hết ảnh hưởng lớp đá bị phân lớp, nên tiềm ẩn nguy lớp đá bị phân tách làm vơ hiệu hóa lực chống giữ neo Do đó, cần xác định lại thơng số hộ chiếu chống lị Từ hình H.6a cho thấy, chống giữ neo L = 1,6m, ứng suất gia cường 0.2Mpa, áp lực trạng thái ứng suất kéo, độ bền neo không cao, nên khả chống giữ thời gian dài bị ảnh hưởng Từ hình H.6b cho thấy, bổ sung thêm neo cáp ứng suất gia cường tăng lên 0.4MPa, vùng đất đá vị trí đầu neo lị chuyển từ trạng thái ứng suất kéo sang ứng suất nén, neo giữ ổn định để gia cường cho khối đá Đặc điểm đất đá chủ yếu bột kết, sét kết có độ cứng f =6-8 (có chỗ f =8-10), đất đá xếp loại tương đối cứng, nên biến dạng nguyên sinh xung quanh đường lị khơng lớn Khi bổ sung thêm neo cáp có chiều dài 4m vùng đất đá ghim với lớp đất đá ổn định phía Mặt khác vùng chịu tải neo nâng lên nhiều (vùng màu xanh hình 6) Đất đá chủ yếu bị phân tách lớp, neo làm việc theo nguyên lý tạo dầm Vì vậy, giải pháp chống giữ phối hợp neo neo cáp hợp lý KẾT LUẬN Hiện trạng thiết kế chống neo lò dọc vỉa đá mức -80, vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê đất đá có tưởng tách lớp thành lớp mỏng, làm suy yếu đường lò, giảm hiệu chống giữ neo Kết kiểm tra mơ hình Flacd 3D cho thấy chiều dài neo L=1,35m trường hợp không phát huy hiệu chống giữ tối đa Khi xác định lại chiều dài neo theo nguyên lý dầm cho thấy: chiều dài neo sở phải tăng từ 1,35 m lên 1,6m bố trí thêm neo cáp có chiều dài L = 4m chuyển trạng thái ứng suất kéo sang ứng suất nén tốt hơn, áp lực mỏ triệt tiêu bớt truyền tải qua lớp đá khác nhau; Việc lựa chọn giải pháp nâng cao hiệu chống giữ chống phối hợp neo có chiều dài L=1,6m kết hợp với neo cáp có L =4m phù hợp với điều kiện khai thác khu vực nêu mỏ than Mạo Khê CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 27 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo sản xuất mỏ Công ty than Mạo Khê, 2019 - 2020; Nơng Việt Hùng, Nghiên cứu áp dụng chống neo đường lò than khu vực khai thác lò chợ số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp Bộ Công Thương năm 2018 Viện KHCN Mỏ-Vinacomin chủ trì thực hiện; Đào Viết Đoàn, Kết cấu neo chống giữ cơng trình ngầm mỏ, NXB Xây dựng, 2018, trang 50-52; Abhishek Kumar Tripathi, Shubham Kumar, Md Efraj Ansari, Aman Kumar and Rahul Agarwal, Design of Roof Bolting System in An Underground Coal Mines- A Numerical Modelling Approach, 2019 JETIR April 2019, Volume 6, Issue 4; A.J.S Spearing and A Hyett, In situ monitoring of primary roofbolts at underground coal mines in the USA, The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2014 ISSN 2225-6253, P 791-800; Tadeusz Majcherczyk , Piot r Maákowsk, Strata control in underground tunnels perspectives for development, Górnictwo i GeoinĪynieria x Rok 29 x Zeszyt 3/2 x 2005, p 61-76; Vikrant Dev Singh, Design of systematic support system for development and depillaring in underground coal mines, Thesis of Department of Mining Engineering National Institute of Technology Rourkela, 2013, P 55-56; STUDY TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF COAL MINE DRIFT ROADWAY SUPPORT IN THE THIN-LAYERED ROCK MASS AT -80 LEVEL, 9B SEAM OF MAO KHE COAL MINE COMPANY BY USING ROCKBOLTS Nguyen Phi Hung ABSTRACT The behavior of the thin-layered rock mass is completely different in comparing with rock mass due to the low bonding strength of the interfaces Observation the supporting at the roadway in -80 level, 9B seam Mao Khe coal mine company by using the reinforced plastic bolts combined with sprayed concrete showed that there was unanchored and local failure The reason is that the friction force in the interfaces is reduced in strength, increasing the deflection of the rock layered, leading to a decrease in the self-loading capacity of the rock mass, causing instability for roadway In order to improve the effectiveness of supporting the roadway using rock bolts and shotcrete, it is necessary to propose the designing and network of rock bolts in accordance with the layering characteristics of the rock mass around the roadway Based on the current status of the supporting for roadway of the -80 level, 9B seam of Mao Khe coal mine and the field survey results, the designing and arranging of rock bolts network have proposed to improve the efficiency of supporting system and increase the stability of the roadway during the production service of the mine Keywords: rock layer, modeling, soft support, along seam rock tunnel, tensile Ngày nhận bài: 21/5/2021; Ngày gửi phản biện: 25/5/2021; Ngày nhận phản biện: 25/5/2021; Ngày chấp nhận đăng: 20/6/2021 Trách nhiệm pháp lý tác giả báo: Các tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu, nội dung công bố báo theo Luật Báo chí Việt Nam 28 CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ CÔNG NGHỆ GIA CỐ VẬT LIỆU TẠI CHỖ ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẶT ĐƯỜNG VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ BẰNG Ô TÔ TRÊN CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH Đỗ Ngọc Tước, Đồn Văn Thanh Viện Khoa học Cơng nghệ Mỏ - Vinacomin Đào Phúc Lâm Trường Đại học Cơng nghệ Giao thơng vận tải Email:dotuoc@gmail.com TĨM TẮT Vận chuyển ô tô mỏ lộ thiên chiếm 60% chi phí khai thác than Năng suất chi phí vận chuyển chủ yếu phụ thuộc vào khoảng cách vận chuyển, chất lượng, độ dốc đường vận chuyển, chiều cao chất hàng tải trọng xe tải Trong chi phí vận chuyển, nguyên nhiên vật liệu chiếm 70% Đối với loại xe tải, chi phí nguyên nhiên vật liệu chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng mặt đường, điển hình lực cản lăn Trên đường tạm, cố định bán cố định mỏ có lực cản lăn từ ÷ 4%, giảm xuống 2%, tốc độ xe tải tăng 7%, mức tiêu hao nhiên liệu (l / 1000 T.km) giảm từ 15 đến 20%, tuổi thọ lốp tăng từ đến 22% Phương pháp giảm lực cản lăn thực cách sử dụng đá chỗ với kết hợp thích hợp cấp hạt phụ gia cho loại đường hố Bài báo phân tích yếu tố ảnh hưởng lực cản lăn đến tiêu kinh tế kỹ thuật vận tải ô tô tải đề xuất công nghệ tái tạo vật liệu chỗ nhằm giảm lực cản lăn cho tuyến đường tạm, cố định bán cố định mỏ lộ thiên Quảng Ninh Từ khóa: Vận tải mỏ, chi phí vận tải, sức cản lăn, cơng nghê gia cố vật liệu chỗ ĐẶT VẤN ĐỀ Vận tải khâu cơng nghệ khai thác mỏ lộ thiên Hiện nay, đa phần mỏ than lộ thiên thuộc Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (TKV) sử dụng hình thức vận tải ô tô đơn với tải trọng xe từ 20÷130 để vận chuyển đất đá than nguyên khai Khối lượng đất đá vận tải hàng năm mỏ lộ thiên thuộc TKV từ 15÷55 triệu m3 1,0÷4,5 triệu than với cung độ vận tải từ 3,0÷6,5 km, suất thiết bị tơ từ 70÷505 m3/ca, chi phí vận tải trung bình khoảng 52.000 đ/m3 (chiếm khoảng 50÷75% giá thành bóc 1m3 đất đá) (hình H.1) [1] Chính giải pháp nhằm giảm chi phí vận tải, có nâng cao chất lượng đường có vai trị quan trọng NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Hiện trạng công tác vận tải mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh Hiện nay, mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh sử dụng hệ thống khai thác xuống sâu, dọc hai bờ công tác, đất đá đổ bãi thải ngồi bãi thải Cơng tác vận tải đất đá than H.1 Tỉ trọng chi phí vận tải cấu giá thành bóc m3 đất đá nguyên khai loại ô tô có tải trọng từ 20÷130 Tấn đảm nhận, bao gồm loại: Belaz 75131 (130 Tấn); CAT 777D (96 Tấn); HD785-7 (91 Tấn); CAT 773E; F, HD465-7R (55÷58 Tấn); HM400; Volvo (32÷42 Tấn); Scania, HOWO (20÷27 Tấn) - Số lượng xe: số lượng xe ô tô 03 mỏ lộ thiên lớn vùng Cẩm Phả khoảng 440 chiếc, đó, mỏ CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 29 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI a) b) H.2 Một số thiết bị vận tải mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh a - Xe CAT 777D (96 tấn) mỏ Cao Sơn; b - Xe Benlaz 75131 (130 tấn) Bảng Chủng loại số lượng thiết bị vận tải số mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả [1] TT Tên thiết bị Đơn vị Số lượng Mỏ Cao Sơn Mỏ Cọc Sáu Mỏ Đèo Nai 10   Ơ tơ CAT 777D (96 Tấn) Ơ tơ HD 785-5; (91 Tấn) “ 14 36 20 Ơ tơ Benlaz 75581 (90 Tấn)       Ơ tơ CAT 773E & F (58 Tấn) “ 45 42 Ơ tơ HD 465-5; 7; 7R (55-58 Tấn) “ 67 61 27 Ơ tơ HD 325-6;7&7R (36 Tấn) “   10   Ơ tơ khung động HM-400-2R,3R Volvo A40D (36÷40 Tấn) “ 33 23 20 Howo 375 (31 Tấn) “ 10 MAN (20 Tấn) “ 10   Tổng   Cao Sơn có 165 chiếc, mỏ Cọc Sáu có 165 mỏ Đèo Nai có 109 (Bảng 1) Các loại tơ tải trọng 90÷96 có 86 chiếc, chiếm 17,12% tổng số lượng thiết bị vận tải, tơ tải trọng 50÷58 247 chiếc, chiếm 61,64 %, cịn lại loại tơ có tải trọng 31÷40 (hình H.2) Như vậy, mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả loại ô tơ có tải trọng từ 50÷96 chiếm tỉ trọng 78% Số lượng xe có tải trọng lớn (trên 90 tấn) có xu gia tăng mỏ khai thác xuống sâu - Chất lượng xe: đầu tư thời điểm khác nhau, nên chất lượng xe không đồng nhất, chủ yếu xe loại B loại C (chiếm khoảng 75÷80% tổng số thiết bị vận tải) 2.2 Hiện trạng thông số chất lượng tuyến đường vận tải 30 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 165 165 109 2.2.1 Hiện trạng thông số tuyến đường - Hệ thống tuyến đường mỏ lộ thiên bao gồm loại: đường khai trường, đường khai trường đường bãi thải + Đường khai trường gồm có tuyến đường tạm thời đường bán cố định; + Đường khai trường gồm: tuyến đường từ khai trường đến bãi thải mặt sân công nghiệp Các tuyến đường chủ yếu đường cố định, số tuyến bán cố định + Đường bãi thải tuyến đường tạm thời hình thành trình đổ thải mỏ Các tuyến đường khai trường, đường từ khai trường bãi thải đường bãi thải thường xuyên có xe vận chuyển đất đá tải trọng lớn 55÷96 Tấn di chuyển Đây tuyến đường chủ lực mỏ (hình H.3) NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ b) a) d) c) H.3 Một số tuyến đường vận tải mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả a- đường khai trường mỏ Cao Sơn; b- đường khai trường mỏ Cọc Sáu; c- đường từ bãi thải mỏ Cọc Sáu; d - đường bãi thải mỏ Cọc Sáu Hiện trạng thông số tuyến đường mỏ lộ thiên khu vực Cẩm Phả thể chi tiết Bảng Bảng Tổng hợp thông số tuyến đường vận tải số mỏ than lộ thiên [1] Loại đường TT Tên mỏ Đèo Nai Cao Sơn Cọc Sáu Thông số Đơn vị Các tuyến đường khai trường Đường từ khai trường bãi thải Tuyến đường bãi thải Tổng chiều dài km 6,4 4,2 3,2 Chiều rộng m 15÷20 15÷20 25÷30 Bán kính cong m 12÷18 20÷25 20÷25 Độ dốc dọc % 7÷11 2÷8 6÷8 Tổng chiều dài km 8,2 6,8 5,7 Chiều rộng m 15÷20 15 30 Bán kính cong m 12÷20 20 20÷25 Độ dốc dọc % 6÷12 2÷5 Tổng chiều dài km 8,0 4,5 5,0 Chiều rộng m 15÷20 20-25 20÷30 Bán kính cong m 12÷20 15-20 30 Độ dốc dọc % 7÷12 2÷7 5÷7 CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 31 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI H.4 Tình trạng hư hỏng xuống cấp mặt đường sau trận mưa Trong khai trường tuyến đường vận tải có độ dốc dọc từ 6÷10%, nhiên cục có đoạn lên đến 12÷15%, vượt từ 30÷60% so với tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 5326:2008) - Chiều rộng tuyến đường trung bình từ 15÷20 m Theo TCVN 5326:2008, thiết bị vận tải 90÷100 Tấn, chiều rộng phần xe chạy 17 m (chưa tính phần lề đai an tồn), theo đó, đoạn, chiều rộng đường chưa đáp ứng tốt cho xe tơ có tải trọng ≥ 90 lưu thông 2.2.2 Hiện trạng chất lượng mặt đường - Công tác thi công đường mỏ: Nền đường hình thành q trình bóc đất đá (cắt tầng) đổ đất đá thải Vật liệu rải lớp áo đường lấy từ thành phần cỡ hạt nhỏ đống đá nổ mìn mỏ Cơng tác thi công lớp áo đường thực ô tô kết hợp với máy gạt theo trình tự sau: (i) Đất đá ô tô đổ thành đống tuyến đường; (ii) Sử dụng máy gạt san thành lớp có chiều dày từ 20÷50 cm; (iii) Lu lèn, đầm nén tơ có mỏ a) - Chất lượng mặt đường: Mặc dù vật liệu rải lớp áo đường xúc lọc để loại thành phần cỡ hạt lớn, nhiên cỡ hạt không đồng nên chất lượng mặt đường thường xuyên bị xuống cấp xảy bị mưa, cục nhiều vị trí xảy tượng lầy lội, lồi lõm trơn trượt (hình H.4) Đặc biệt sau trận mưa lớn, thành phần bột cỡ hạt nhỏ lớp cấp phối bị rửa trôi làm lộ cục đá lớn, gồ ghề, gây khó khăn cho công tác vận tải hư hỏng lốp xe Để khắc phục tượng hư hỏng tuyến đường nêu trên, mỏ thực công tác sửa chữa, tu cách đổ bù đá sau nổ mìn có cỡ hạt nhỏ gạt phẳng, sau dùng tơ chở đá mỏ để lu lèn (hình H.5) Giải pháp tu, sửa chữa khắc phục tạm thời thời gian ngắn, có trận mưa thường tiếp tục bị rửa trôi lầy lội - Bán kính cong tối thiểu trung bình từ 12÷20 m Theo TCVN 5326:2008, xe có tải trọng >90 tấn, đường tạm thời có bán kính cong tối thiểu 17÷20 m Như vậy, theo Bảng số tuyến b) H.5 Hiện trạng công tác tu, sửa chữa mặt đường bị hư hỏng a- công tác đổ đống; b- cơng tác san gạt tạo phẳng 32 CƠNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI H.6 Tỉ trọng loại chi phí giá thành vận tải m3 đất đá KHAI THÁC MỎ H.7 Tỉ trọng chi phí săm lốp cấu chi phí vật liệu đường khai trường mỏ đáp ứng cho xe có tải trọng lớn hoạt động mỡ (10,89%), bình điện (0,47%) Chi tiết thể qua hình H.7 [1] 2.3 Quan hệ chi phí vận tải với chất lượng mặt đường Giá thành vận tải cấu thành từ loại chi phí: nhiên liệu (37,85%), vật liệu (39,83%), khấu hao (18,17%), tiền lương (2,67%), bảo hiểm (0,39%), chi khác (1,10%) Như vậy, chi phí nhiên liệu chi phí vật liệu chiếm 70% (hình 6) Mức tiêu hao nhiên liệu, vật liệu phụ thuộc chủ yếu vào cung độ chiều cao nâng tải, thơng số hình học tuyến đường, chất lượng mặt đường Hiện nay, mức tiêu hao nhiên liệu xe tơ có tải trọng 55÷96 từ 110÷150 lít/T.km, tiêu hao săm lốp trung bình 3000÷3350 giờ/bộ, đánh giá cao so với mỏ lộ thiên giới (tiêu hao nhiên liệu 99÷130 lít/Tkm, tiêu hao lốp 5.000 h/bộ) Chi phí vật liệu cầu thành từ loại chi phí sau: Săm lốp (69,37%), sửa chữa (19,27%), dầu 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng mặt đường H.8 Ảnh hưởng sức cản lăn đến lượng nhiên liệu tiêu thụ 2.4.1 Ảnh hưởng sức cản lăn đến thời gian vận chuyển lượng tiêu thụ nhiên liệu Sức cản lăn tăng nguyên nhân chủ yếu khiến cho chi phí nhiên liệu tăng Như hình H.8, vận tốc xe di chuyển 15 km/h, sức cản lăn tăng từ 5% lên 10% số tiêu thụ nhiên liệu tăng từ 0,23 lít/h.Tấn lên 0,48 lít/h.Tấn, tương ứng với 108% [2, 3] Bên cạnh đó, sức cản lăn ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian vận chuyển, đường dốc 10%, thời gian tăng thêm 12%, đường thời gian tăng thêm 33% (Hình H.9) [2, 3] 2.4.2 Ảnh hưởng sức cản lăn tới vận tốc xe H.9 Ảnh hưởng sức cản lăn đến thời gian vận chuyển CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 33 KHAI THÁC MỎ Sức cản lăn yếu tố khiến hiệu suất khai thác xe giảm Khi chất lượng mặt đường xấu đồng nghĩa sức cản lăn tăng dẫn đến vận tốc xe giảm, hiệu suất khai thác xe hay số chuyến cho ca làm việc xe bị giảm Như minh họa hình H.10, nhận thấy xe đầy tải leo dốc 8÷10% 1% sức cản lăn tăng dẫn đến tốc độ xe giảm 10÷13% Trường hợp xe đầy tải, di chuyển đường 0÷2% 1% sức cản lăn tăng dẫn đến tốc độ xe giảm từ 18÷26% Tương ứng với mức giảm tốc độ xe mức giảm hiệu suất vận tải mỏ Năng suất thiết bị (chuyến/ca) cách gần bị giảm từ 18÷26% [2, 3] Theo thống kê khác cho thấy, sức cản lăn tăng 5% dẫn đến giảm 10% suất xe tăng 35% chi phí vận tải [2, 3] NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI H.10 Ảnh hưởng sức cản lăn đến tốc độ di chuyển xe 2.4.3 Ảnh hưởng sức cản lăn tới hao mòn lốp xe Xem xét biểu đồ mối quan hệ số lốp xe thay sau 1000 km di chuyển sức cản lăn (Hình H.11), nhận thấy sức cản lăn 2% tương ứng với RDS =12,5 tăng lên 4% tương ứng với RDS = 87,5 số lốp xe thay sau 1000 km di chuyển tăng lên từ 0,125 lên 0,225 tức tăng 80% [2, 3] đường cho phù hợp tổng chi phí vận tải chi phí tu, bảo dưỡng đường nhỏ (hình H.12) Căn vào kết phân tích ảnh hưởng chất lượng mặt đường tới hiệu công tác vận tải kinh nghiệm sử dụng công nghệ cào bóc tái chế chỗ giới cho thấy: đường mỏ vận tải mỏ than lộ thiên, chất lượng mặt đường hợp lý tương ứng với sức cản lăn 2% [2, 3] H.11 Ảnh hưởng sức cản lăn đến số lốp xe phải thay sau 1000 km H.12 Sơ đồ nguyên lý xác định chất lượng mặt đường thông qua tiêu sức cản lăn 2.5 Các giải pháp nâng cao chất lượng mặt đường vận tải 2.5.2 Các giải pháp công nghệ Mặt đường phận trực tiếp chịu ảnh hưởng xe tải trọng nặng, tác động lý hóa gây điều kiện thời tiết tư nhiên mưa, nắng, độ ẩm, Sự xuống cấp mặt đường phụ thuộc nhiều vào yếu tố xuống cấp nhanh chóng yếu tố gia tăng cách cực đoan: tải trọng xe ô tô >100 tấn, số lượt 2.5.1 Cơ sở đề xuất chất lượng mặt đường vận tải Theo kết nghiên cứu cho thấy: chất lượng mặt đường tốt (sức cản lăn nhỏ) suất tơ cao, mức tiêu thụ nhiên liệu giảm Tuy nhiên, chi phí xây dựng tu sửa chữa tăng lên Do vậy, chất lượng mặt 34 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ Phụ gia khử bụi hóa cứng đất bề mặt Lớp mặt rải Mặt đường hữu Cấp phối đất đá dăm gia cố xi măng phụ gia polime, E = [1400÷3000] MPa, chiều dày 20÷25 cm Đã ổn định cường độ H.12 Kết cấu điển hình áo đường cố định bán cố định mặt đường hữu phẳng tiến hành sửa chữa lớp mặt lớp móng cơng nghệ gia cố đất Theo đó, phương án đưa là: a) Đối với mặt đường hữu phẳng Chỉ tồn hư hỏng đá to, vật liệu bong bật, lượn sóng mấp mơ, không trồi lún ổ gà, giải pháp kết cấu sau: - Rải lớp cấp phối vật liệu đất đá dăm nghiền từ đá mỏ gia cố với xi măng 2.5.2.1 Giải pháp thiết kế hình học phụ gia polime có Mơ đun đàn hồi hoàn thiện E Về độ dốc dọc = [150÷300] MPa với chiều dày từ 20÷25 cm gia khửthiết bụi Căn kinhPhụ nghiệm kế độ dốc dọc - Trộn hỗn hợp vật liệu, bổ sung nước phụ gia hóa cứng đấtcác bề mặt tuyến đường vận tải mỏ lộ thiên thiết bị gia cố chuyên dụng WR2400 giới, trạng tuyến đường vận tải mỏ - San gạt tạo hình, lun lèn lu chân cừu Lớp mặt than lộ thiên vùng Quảng Ninh, tácCấp giả đề phốixuất đất đácác dăm xi măng phụ gia polime trộn loạigialucố rung, lu hoàn thiện lẫn với vật liệu cào- từ mặt đường hữu, E = [1400÷3000 lựa chọn độ dốc dọc sau: Phun phụ gia chống bụi hóa cứng đất phía MPa] MPa, chiều dày 20÷25 cm (i) Đối với Vật cácliệu tuyến đường có: Cơ mặt đường hữu mặt đường vừa hồn thiện 5÷7 cm giữ ngun theo trạng độ dốc dọc ≤ 11%, Kết cấu điển hình trình bày hình H.12 khu vực có độ dốc dọc lớn cần cải tạo độ b) Đối với mặt đường hữu không Lớp móng dốc dọc 11% phẳng (ii) Đối với tuyến đường xây Độvề cường độ Nền tầng Đãdựng: ổn định Bị trồi lún, ổ gà, giải pháp kết cấu sau: dốc dọc trung bình 6÷8%, quãng đường - Xử lý lại bề mặt đường hữu để tránh dài từ 500÷600 m cần Nềnbố đấttrí đoạn đường có ổ gà, lún, lượn sóng sâu (>10 cm) chiều dài 50 m với độ dốc dọc 2% - Sử dụng thiết bị cào bóc cào sâu xuống mặt Về chiều rộng tuyến đường đường từ 5÷7 cm (i) Đối với tuyến đường có: chiều rộng - Rải lớp cấp phối vật liệu đất đá dăm nghiền giữ nguyên so với trạng (từ 15÷20 m), từ đá mỏ gia cố với xi măng phụ gia đoạn đường có chiều rộng nhỏ 15÷20 m, polime có Mơ đun đàn hồi động hồn thiện E = cần cải tạo mở rộng giá trị từ 15÷20 m; [1400÷3000] MPa với chiều dày từ 15÷20 cm (ii) Đối với đoạn đường xây mới: Cần mở rộng - Trộn hỗn hợp vật liệu, bổ sung nước phụ gia theo giá trị tính tốn cho loại xe thiết bị gia cố chuyên dụng WR2400 hãng Wirtgen – CHLB Đức 2.5.2.2 Về giải pháp kết cấu - San gạt tạo hình, lun lèn lu chân cừu Đối với đường cố định, bán cố định Đối với loại đường này, đường ổn định, loại lu rung, lu hoàn thiện xe/ngày đêm gia tăng, mùa mưa hay mùa nắng kéo dài thường lệ,… Sự xuống cấp mặt đường làm tăng nhanh chi phí vận tải tải mỏ Để nâng cao chất lượng đường mỏ cần áp dụng đồng giải pháp thiết kế hình học tuyến đường, kết cấu áo đường, thiết kế chức xây dựng chế độ bảo trì phù hợp với loại đường tạm thời, bán cố định cố định, cụ thể: + CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 35 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI Phụ gia khử bụi hóa cứng đất bề mặt Lớp mặt Cấp phối đất đá dăm gia cố xi măng phụ gia polime trộn lẫn với vật liệu cào từ mặt đường hữu, E = [1400÷3000 Vật liệu mặt đường hữuMPa] MPa, chiều dày 20÷25 cm 5÷7 cm Lớp móng + Nền tầng Đã ổn định cường độ Nền đất H.13 Kết cấu điển hình áo đường cố định bán cố định mặt đường hữu không phẳng Kết cấu điển hình trình bày hình H.13 Đối với đường tạm thời Đối với đoạn đường tạm thời, kết khảo sát số có đường yếu có giá trị mơ đun đàn hồi E-LWD nhỏ E-LWD CPĐD1 (3 tháng + Xử lý đoạn đất yếu: Đào thay Cấp phối đá dăm tiêu chuẩn Cải tạo lớp mặt đường giải pháp gia cố có sử dụng 7% xi măng phụ gia tăng cường độ, chiều dày lớp mặt đường 25 cm Vật liệu làm lớp mặt đường lấy từ hỗn hợp đất đá, cách vị trí thử nghiệm từ 3÷3,5 km + Tưới phụ gia khử bụi mặt đường 36 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 KẾT CẤU H.15 Kết cấu điển hình áo đường tạm thời có tuổi thọ >3 tháng 2.5.3 Vật liệu Lựa chọn vật liệu lớp mặt cho mặt đường hạn chế loại hư hỏng điển hình đường mỏ như: đá to cắt lốp, bong bật vật liệu, mấp mơ lượn sóng, sình lầy trời mưa bụi trời nắng Ngoài ra, để tránh hư hỏng mặt đường bị biến dạng trồi lún, ổ gà kết cấu áo đường không đủ khả chịu lực vật liệu lớp móng đất phải lựa chọn cho đáp ứng yêu cầu kỹ thuât, cụ thể sau [2, 3]: Vật liệu lớp mặt - Chỉ số CBR độ chặt 98%, cối cải tiến ≥ 80 - Đường kính cỡ hạt lớn nhất, Dmax < 40 mm - Cỡ sàng P4,25 < 20% Đối với nơi chịu tác động nguồn ẩm nhiều: 5% < P4,25 < 10% - Thành phần hạt đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật quy định hình H.16 đây: - Hệ số co ngót: Sp nằm khoảng 95÷130; - Hệ số cấp phối: Gc nằm khoảng 25÷32; - Chỉ số dẻo PI = 4÷8; - Giới hạn chảy LL = 17÷24; NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI - Giới hạn dẻo PL = 12÷17; - Cỡ sàng P075/P424 = 0,4÷0,6 H.16 Cấp phối hạt phù hợp làm mặt đường Nền tầng - Cường độ chịu nén > 100 MPa; - Hàm lượng hạt mềm yếu phong hóa, lượng lợt sàng mm < 20%; - Hạt mềm yếu phong hóa < 1%; - Hệ số mài mịn Los Angeles < 30%; - Khối lượng thể tích ≥ 2,0 tấn/m3; - Kích thước hạt lớn Dmax 2/3 chiều dầy lớp lần đầm lèn, 200÷300 mm Kết phân tích mẫu đá thải mỏ Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn hoàn toàn đáp ứng yêu cầu để trở thành cốt liệu làm đường cho xe có tải trọng 100÷130 Cường độ kháng nén đá trạng thái khơ từ 111,8÷123,8 MPa, nhỏ phạm vi làm việc máy nghiền Do đó, cơng nghệ hồn tồn áp dụng mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh [1] Kết thí nghiệm mẫu vật liệu tái chế cho thấy: KHAI THÁC MỎ tính chất lý mẫu vật liệu tái chế cường độ chịu nén, chịu ép chẻ, mô đun đàn hồi số CBR đạt yêu cầu với tiêu chuẩn mặt đường hành TCVN 3552-2014 [1] Với đánh giá sơ hình ảnh thấy chất lượng mặt đường mỏ xấu, sức cản lăn phải 5% 3.3 Kết thảo luận Kết tính tốn tiêu kinh tế - kỹ thuật phương án đề xuất cho điều kiện tượng tự mỏ mỏ Cọc Sáu, Cao Sơn cho thấy: sau cải tạo chất lượng mặt đường, suất ca ô tô 96 tăng 3,7%, tiêu hao nhiên liệu giảm 6÷7%, số hoạt động lốp xe tăng 6,82÷22,37%, giá thành vận tải giảm 4.492 đ/m3 so với [1] KẾT LUẬN Những năm tới, mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh tiếp tục khai thác xuống sâu, khối lượng vận tải đất đá hàng năm từ 30,0÷55,0 triệu m3 1,0÷4,5 triệu than nguyên khai, chiều cao nâng tải 450÷600 m Trong đó, giá thành nguyên nhiên liệu (xăng dầu, điện năng) có xu leo thang Do đó, cần xem xét nghiên cứu giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng mặt đường vận tải nghiên cứu Trên sở đó, xây dựng qui trình thiết kế, thi cơng, bảo trì phù hợp nhằm góp phần tăng suất vận tải, giảm giá thành công đoạn vận tải, giảm thiểu nguy an toàn chữa, giảm nguy an tồn, nhiễm mơi trường cho công tác vận tải ô tô mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh nói riêng mỏ than nói chung TKV TÀI LIỆU THAM KHẢO Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, 2019 Báo cáo nghiên cứu lựa chọn công nghệ, thiết bị nâng cao chất lượng đường mỏ lộ thiên thuộc TKV Hà Nội, 106 trang RJ Thompson, Mining Roads, Mine Haul Road Design, Construction and Maintenance Management, 2011 Kwame Awuah-Offei, Energy Efficiency in the Minerals Industry, Best Practices and research Direction, Springer, 2018 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 37 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI MATERIAL REINFORCEMENT-IN-SITU TECHNOLOGY FOR IMPROVEMENT THE QUALITY OF ROAD SURFACE FOR TRANSPORTING SOIL AND ROCK BY TRUCK ON OPEN-PIT COAL MINES IN QUANG NINH AREA Do Ngoc Tuoc, Doan Van Thanh, Dao Phuc Lam ABSTRACT Transportation by trucks on open pits account for above 60% of the cost for mining a ton of coal The transportation productivity and cost mainly depend on the transport distance, the quality, the slope of transport road, the height of loading and the truck load In the cost of transportation, the raw materials and fuel account for over 70% For each kind of truck, the cost of raw materials and fuel mainly depend on the quality of road pavement, that typically the rolling resistance On the temporary, fixed and semi-fixed roads on mines with the rolling resistance from 3÷4%, if reduced to 2%, the truck speed increases by 7%, the fuel consumption (l/1000 T.km) decreases from 15 to 20%, the tire life will increase by to 22% The method of reducing the rolling resistance is feasible in using the in-situ rock with the appropritate combination of particle grade and additives for each kind of the pit road The paper analyzes the influencing factors of rolling resistance on the economic and technical indicators of transportation by trucks and recommends the material reinforement-in-situ technology to reduce the rolling resistance for the temporary, fixed and semifixed roads at open pits in Quang Ninh Keywords: mine transportation, transportation costs, rolling resistance, material reinforcement-in-situ technology Ngày nhận bài: 20/11/2020; Ngày gửi phản biện: 25/12/2020; Ngày nhận phản biện: 25/3/2021; Ngày chấp nhận đăng bài: 18/5/2021 Trách nhiệm pháp lý tác giả báo: Các tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu, nội dung cơng bố báo theo Luật Báo chí Việt Nam 38 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 ... LUẬN Hiện trạng thiết kế chống neo lò dọc vỉa đá mức -80, vỉa 9B cánh Bắc mỏ than Mạo Khê đất đá có tưởng tách lớp thành lớp mỏng, làm suy yếu đường lò, giảm hiệu chống giữ neo Kết kiểm tra mơ hình... Hiện trạng hộ chiếu chống giữ đường lò dọc vỉa đá vỉa 9B mức -80 24 CÔNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2021 NGHIÊN CỨU VÀ TRAO ĐỔI KHAI THÁC MỎ Để đánh giá hiệu chống giữ áp dụng đường lò, tác giả sử dụng... cắt uốn cắt đá làm đường lò bị ổn định H.1 Hiện tượng tách lớp đường lò dọc vỉa vỉa 9B mức -80 Bảng Tính chất lý đá lị dọc vỉa đá mức -80 vỉa 9B cánh Bắc TT Số hiệu Tên đá Độ ẩm Khối lượng thể