28 Kỳ 1, tháng 8/2012 Website www tapchicongnghiep vnCÔNG NGHIỆP>> NGHIEÂN CÖÙU TRAO ÑOÅI 1 Đặt vấn đề Hiện nay, tại những nước có ngành công nghiệp khai thác than phát triển như Mỹ, Nga, Trung Quốc,[.]
NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Cơng nghệ giới hóa khai thác than hầm lò giới kết áp dụng mỏ than hầm lò Việt Nam ĐÀO VĂN CƯỜNG -Ban Quản lý dự án than Đồng sơng Hồng VINACOMIN PHẠM TRUNG THƠNG - Thanh tra An toàn - Vệ sinh lao động - Bộ Lao động Thương binh & XH PHẠM ĐỨC THANG - Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Đặt vấn đề Hiện nay, nước có ngành cơng nghiệp khai thác than phát triển Mỹ, Nga, Trung Quốc, Úc, Ba Lan cơng nghệ giới hố áp dụng rộng rãi mỏ than hầm lị, tính liên tục đồng cao, cho phép nâng cao mức độ tập trung hóa sản xuất mỏ, tăng cơng suất lị chợ, suất lao động mức độ an toàn Tại mỏ than hầm lị Việt Nam, trình độ giới khai thác mức độ thấp Trong khâu chống giữ, mỏ triển khai áp dụng loại chống thủy lực thay chống gỗ, công nghệ khấu than chủ yếu khoan nổ mìn thủ cơng Vài năm gần đây, số mỏ Khe Chàm, Mạo Khê, Nam Mẫu, Vàng Danh, Hồng Thái… áp dụng giới hoá khai thác than hầm lị nhằm mục đích tăng cơng suất lị chợ Tuy nhiên, cơng trình giai đoạn đầu đóng góp phần nhỏ phát triển sản lượng than Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam Tổng quan cơng nghệ giới hóa khai thác than hầm lị giới Trên giới, cơng nghệ giới hóa khai thác áp dụng hầu hết phạm vi điều kiện địa chất mỏ khác cụ thể sau: - Đối với vỉa mỏng đến trung bình, thoải đến nghiêng, điều kiện địa chất mỏ thuận lợi, nước thường ưu tiên áp dụng giới hóa hệ thống khai thác gương lò chợ dài cột dài theo phương liền gương với mức độ giới hóa cao khâu khấu than, chống lị, vận tải đào lò chuẩn bị Các thiết bị giới hóa thường sử dụng gồm: chống giữ giàn chống tự hành thủy lực (giá thủy lực, giá xích, cột thủy lực đơn, cột ma sát), khấu than máy bào máy khấu Thực tế cho thấy điều kiện chiều dài gương lị chợ từ 150 ÷ 300 mét, chiều dày vỉa từ 0,8 ÷ 3,5 mét, góc dốc vỉa 150 áp dụng cơng nghệ giới hóa tồn phần giàn chống máy khấu máy bào công suất lị chợ từ ÷ triệu tấn/năm, trường hợp lị chợ áp dụng giới hóa phần sử dụng thủy lực đơn với 28 CƠNG NGHIỆP>> Kỳ 1, tháng 8/2012 máy khấu máy bào sản lượng khai thác đạt từ 0,3 ÷ 0,5 triệu tấn/năm Cũng điều kiện vỉa trên, điều kiện địa chất mỏ phức tạp, nước Pháp, Liên Xô (cũ) đặc biệt Mỹ, thường áp dụng giới hóa hệ thống khai thác gương lị chợ lò ngắn như: buồng, buồng cột, chia cột ngắn, Việc sử dụng đồng thiết bị giới hóa cho đào lị khai thác kết hợp hệ thống vận tải liên tục cho phép nâng cao suất lao động công nhân khai thác, phụ thuộc vào đồng thiết bị giới, suất lao động thường đạt từ ÷ 50 tấn/cơng, cơng suất lị chợ đạt từ 100.000 ÷ 300.000 tấn/năm - Đối với vỉa dày thoải đến nghiêng, cơng nghệ giới hóa khai thác áp dụng hệ thống khai thác: cột dài theo phương, khấu toàn chiều dày vỉa (đến 7,0 mét); chia lớp nghiêng cột dài theo phương, lò chợ khấu bám trụ, hạ trần than Tại nước Trung Quốc, Đức, Mỹ, Úc, Nga, để khai thác vỉa dày đưa vào sử dụng đồng thiết bị giới hóa lị chợ khai thác toàn chiều dày vỉa (đến 7,0 mét) Ưu điểm cơng nghệ khai thác cơng suất lị chợ suất lao động cao, tổn thất than thấp Điển hình Úc sử dụng tổ hợp thiết bị giới hóa khai thác cho vỉa than có chiều dày từ 4,0 ÷ 4,5 mét, cho sản lượng khai thác đạt 3,5 triệu tấn/năm Tại Mỹ, sản lượng than khai thác gương lò chợ với chiều cao khấu đến mét 2,8 triệu tấn/năm Tại Nga, khai thác vỉa có chiều dày vỉa mét cho sản lượng khai thác khoảng ÷ triệu tấn/năm Một số nước Séc, Trung Quốc, áp dụng cơng nghệ giới hố hệ thống khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ cắt vng cắt chéo so với phương vỉa để giảm độ dốc khống chế tốc độ tự chảy than sau tách phá Công suất lị chợ khoảng 0,3 ÷ 0,7 triệu tấn/năm Tại Liên Xô cũ áp dụng công nghệ giới hóa khai thác hệ thống khai thác cột dài theo hướng dốc tổ hợp 2ANSH Cơng suất lị chợ đạt khoảng 0,2 ÷ 0,3 triệu tấn/năm Công nghệ khai thác cho vỉa mỏng đến dày trung bình dốc nghiêng dốc đứng theo hướng khơng có người làm việc Website: www.tapchicongnghiep.vn NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Hình ảnh lị chợ giới hóa vỉa dày thoải mỏ than Nam Mẫu gương khai thác triển khai Liên Xơ (cũ) Đơng Âu Điển hình giới hóa sử dụng máy cưa than hệ thống khai thác cột dài theo phương theo hướng dốc Công nghệ khai thác sử dụng máy cưa than áp dụng cho vỉa có độ nứt nẻ lớn, độ chứa khí bất kỳ, chiều dày vỉa từ 0,5 ÷ 2,0 mét, góc dốc vỉa từ 45 ÷ 900 đá vách đá trụ vỉa thuộc loại khó sập đổ - Đối với vỉa dày, dốc nghiêng đến dốc đứng, cơng nghệ giới hóa áp dụng phổ biến hệ thống khai thác chia lớp hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng Tại Trung Quốc Nga, áp dụng công nghệ giới hóa hệ thống khai thác chia lớp có hạ trần than đồng thiết bị sử dụng cho lò chợ dài vỉa than có chiều dày 15 mét góc dốc 350 Tại Liên Xô (cũ) Pháp áp dụng cơng nghệ hóa máy đào lị hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng Tại Nga sử dụng cơng nghệ giới hóa máy làm tơi than, máy khoan đường kính lớn dàn tự hành hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng Kết áp dụng công nghệ giới hóa khai thác số mỏ than hầm lò Việt Nam Trong giai đoạn từ năm 2000 đến nay, số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh áp dụng cơng nghệ giới hóa khai thác cho điều kiện địa chất vỉa sau: - Cơ giới hóa khai thác vỉa dày trung bình thoải mỏ than Khe Chàm với hệ thống công nghệ khai thác áp dụng cột dài theo phương, giới hóa phần máy khấu than kết hợp giá thuỷ lực di động sản xuất Trung Quốc Kết cho thấy, công suất khai thác đạt 180.000 tấn/năm, suất lao động trực tiếp đạt ÷ tấn/cơng điều kiện chiều dài lị chợ trung bình 100 mét, chiều cao khấu 2,2 mét Tiếp đó, mỏ than Khe Chàm áp dụng cơng nghệ giới hóa tồn phần máy khấu than giàn chống Website: www.tapchicongnghiep.vn sản xuất Trung Quốc cho điều kiện vỉa với công suất đạt 300.000 tấn/năm, suất lao động đạt 10 tấn/cơng - Cơ giới hóa khai thác vỉa dày, thoải mỏ Vàng Danh Nam Mẫu với hệ thống công nghệ khai thác áp dụng cột dài theo phương, hạ trần than nóc, giới hóa tồn phần máy khấu than sản xuất Đông Âu giàn chống hạ trần sản xuất Việt Nam Kết bước đầu với chiều dài lị chợ từ 80 ÷ 120 mét, chiều dày vỉa từ ÷ mét, góc dốc vỉa 10 ÷ 150, cơng suất khai thác tính thời gian lò chợ hoạt động ổn định đạt khoảng 350.000 tấn/năm, tỷ lệ thu hồi than 75%, suất lao động đạt 10 tấn/cơng - Cơ giới hóa khai thác vỉa dày trung bình, dốc đứng mỏ Mạo Khê Hồng Thái với hệ thống công nghệ khai thác áp dụng cột dài theo hướng dốc, giới hóa tồn phần máy giàn chống sản xuất Đông Âu Kết cho thấy, cơng suất khai thác đạt từ 60.000 ÷ 80.000 tấn/năm, suất lao động trực tiếp đạt từ ÷ 10 tấn/cơng điều kiện chiều dài lị chợ 60 mét, chiều dày vỉa 2,2 mét, góc dốc vỉa từ 50 ÷ 600 - Cơ giới hóa khai thác vỉa dày, dốc mỏ Vàng Danh với hệ thống công nghệ khai thác áp dụng chia lớp bằng, hạ trần than nóc, giới hóa phần khâu chống giữ giàn chống Kết bước đầu cho thấy: điều kiện vỉa dày mét, góc dốc vỉa 700, cơng suất lị chợ đạt khoảng 50.000 tấn/năm Kết luận Từ kết nghiên cứu tổng hợp thấy, cơng nghệ giới hóa khai thác giới phát triển, đáp ứng nhiều điều kiện địa chất khác Trong điều kiện địa chất ổn định, thuận lợi, nước thường áp dụng giới hóa hệ thống khai thác lò chợ dài, nên sản lượng khai thác đạt cao Trong điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ phức tạp, nước thường áp dụng giới hóa hệ thống khai thác gương lị ngắn với công suất hạn chế hơn, vượt trội so với công nghệ thủ công Tại Việt Nam, công nghệ áp dụng số mỏ hầm lị có điều kiện địa chất thuận lợi với kết đạt tốt Hiện nay, công nghệ giới hóa nghiên cứu hồn thiện để mở rộng áp dụng khu vực có điều kiện phù hợp mỏ than hầm lị khác Tài liệu tham khảo: - Cơng nghệ tiên tiến khai thác mỏ hầm lò PGS.TS Trần Văn Thanh - Cơng nghệ khai thác than hầm lị Vũ Đình Tiến Trần Văn Thanh - Các dự án, thiết kế áp dụng cơng nghệ giới hóa mỏ Mạo Khê, Hồng Thái, Vàng Danh, Nam Mẫu, Khe Chàm, Viện KHCN Mỏ Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ Công nghiệp lập - Tài liệu tham khảo từ internet Kỳ 1, tháng 8/2012