Mặc dự lũ DVVT lũ chợ 14-5-19 được bảo vệ thành cụng để phục vụ thụng giú cho lũ chợ 14-5-20, tuy nhiờn quỏ trỡnh triển khai cũng cho thấy một số tồn tại sau:
- Việc thi cụng chống giữ gia cường bổ sung cho đường lũ bằng vỡ neo khụng thực hiện được. Do đú, đơn vị phải gia cường bổ sung đường lũ bằng hàng cũi xếp dọc theo phương, nờn hiệu quả bảo vệ đường lũ chưa thực sự đạt mục tiờu đề ra.
- Khối lượng gỗ phải vận chuyển là tương đối lớn, khỏ nặng nhọc và tiờu phớ nhiều thời gian.
- Tuy nhiờn, kết quả bảo vệ thành cụng lũ DVVT 14-5-19 mỏ Khe Chàm III cũng khẳng định cho tớnh khả thi, hiệu quả của việc ỏp dụng trụ nhõn tạo bảo vệ đường lũ, làm tiền đề cho việc triển khai ỏp dụng trụ nhõn tạo bằng cỏc loại vật liệu cú độ khỏng nộn cao hơn để nõng cao hiệu quả bảo vệ đường lũ, đặc biệt là trong điều kiện vỉa than dày.
4.6. Nhận xột
Từ kết quả thiết kế, triển khai, theo dừi kết quả ỏp dụng giải phỏp sử dụng trụ nhõn tạo bằng kết cấu gũi gỗ và cột thộp để thay thế trụ than bảo vệ lũ DVVT lũ chợ 14-5-19 mỏ Khe Chàm III, Cụng ty than Khe Chàm cho thấy:
1. Kết quả ỏp dụng kết cấu trụ nhõn tạo đó thành cụng, đường lũ được bảo vệ cú kớch thước sau biến dạng đỏp ứng cỏc yờu cầu kỹ thuật, an toàn để sử dụng cho lũ chợ kế tiếp.
2. Cựng với việc giảm tổn thất tài nguyờn than khụng tỏi tạo (giảm 25%) và chi phớ một lũ chuẩn bị (giảm 1,89 m/1000T), ỏp dụng trụ nhõn tạo đó mang lại hiệu quả kinh tế rất đỏng kể cho đơn vị (khoảng 2,4 tỷ đồng/một diện lũ chợ). Mặt khỏc, cựng với việc duy trỡ thành cụng đường lũ để sử dụng lại, ỏp lực về nhõn lực, thiết bị, tổ chức sản xuất để thi cụng một gương lũ độc lập cho đơn vị đó được giảm thiểu, đặc biệt trong bối cảnh thiếu hụt thợ lũ như hiện nay.
3. Tuy nhiờn, từ cỏc tồn tại trong quỏ trỡnh ỏp dụng, để nõng cao hơn nữa hiệu quả bảo vệ đường lũ, cần phải xem xột thớ điểm, triển khai sử dụng cỏc loại vật liệu cú cường độ khỏng nộn cao hơn để nõng cao khả năng chống giữ của trụ nhõn tạo.
Kết quả ỏp dụng thành cụng đó khẳng định cho tớnh khả thi, sự đỳng đắn và tiềm năng ứng dụng kết quả nghiờn cứu của đề tài luận ỏn vào thực tiễn.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN
1. Nghiờn cứu kinh nghiệm trờn thế giới cho thấy, cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lũ chuẩn bị đó và đang được ỏp dụng tương đối phổ biến, cho phộp giảm tổn thất tài nguyờn và mang lại hiệu quả kinh tế. Theo kết quả đỏnh giỏ, trữ lượng để lại trong trụ than bảo vệ đường lũ chuẩn bị tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh là tương đối lớn, chiếm khoảng 10,11% tổng trữ lượng huy động. Để khai thỏc triệt để trữ lượng này, ỏp dụng trụ nhõn tạo để thay thế trụ than bảo vệ đường lũ là một hướng đi phự hợp và khả thi.
2. Trong điều kiện cỏc mỏ than hầm lũ vựng Quảng Ninh, khi ỏp dụng hỡnh thức trụ nhõn tạo bằng vật liệu khỏng nộn cao, cường độ khỏng nộn phự hợp của trụ nhõn tạo là từ 20 ữ 30 MPa. Đồng thời, kết quả nghiờn cứu đó chỉ ra, chiều rộng trụ bảo vệ nhõn tạo tỷ lệ thuận với chiều sõu khai thỏc và gúc dốc vỉa than, nhưng tỷ lệ nghịch với cường độ khỏng nộn của trụ. Trong đú, giữa chiều rộng trụ bảo vệ nhõn tạo và gúc dốc vỉa cú mối quan hệ tuõn theo một hàm số tuyến tớnh bậc nhất, với vỉa dày trung bỡnh là y = 0,0508x + 0,8829, với vỉa dày là y = 0,0287x + 1,1118.
3. Luận ỏn đó lựa chọn, đề xuất cỏc cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lũ chuẩn bị phự hợp điều kiện cỏc mỏ than hầm lũ vựng Quảng Ninh, đi kốm với đú là một số loại hỡnh vật liệu, thiết bị thi cụng trụ, gồm: (1) cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo bằng dải đỏ chốn; (2) cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo bằng kết cấu cũi; (3) cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo dạng dải liờn tục bằng vật liệu cú cường độ khỏng nộn cao. Với mỗi cụng nghệ, luận ỏn đó xõy dựng hướng dẫn tớnh toỏn, quy trỡnh thi cụng, làm cơ sở ứng dụng tớnh toỏn cho điều kiện khu vực ỏp dụng cụ thể. Đồng thời, từ cỏc cụng nghệ đề xuất, luận ỏn đó nghiờn cứu và xỏc định khi ỏp dụng trụ nhõn tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lũ, tỷ lệ tổn thất than chỉ là 5,0 ữ 19,41%, qua đú cho phộp giảm từ 9,06 ữ 17,57% tổn thất so với hỡnh thức bảo vệ đường lũ truyền thống bằng trụ than.
4. Dựa trờn kết quả nghiờn cứu, luận ỏn đó lựa chọn và tớnh toỏn thiết kế, triển khai, theo dừi đỏnh giỏ kết quả ỏp dụng giải phỏp sử dụng trụ nhõn tạo bằng kết cấu cũi thay thế trụ than bảo vệ lũ dọc vỉa vận tải lũ chợ 14-5-19 vỉa 14-5 mỏ Khe Chàm III, Cụng ty than Khe Chàm. Kết quả ỏp dụng thành cụng, đường lũ dọc vỉa vận tải 14-5-19 cú kớch thước sau biến dạng đỏp ứng cỏc yờu cầu kỹ thuật, an toàn để phục vụ thụng giú cho lũ chợ kế tiếp là 14-5-20. Bờn cạnh đú, ỏp dụng thành cụng giải phỏp đó cho phộp giảm 25,0% tỷ lệ tổn thất, 23,08% chi phớ một lũ chuẩn bị, làm lợi cho Cụng ty than Khe Chàm trờn 2,4 tỷ đồng.
II. KIẾN NGHỊ
Mặc dự kết quả ỏp dụng trụ nhõn tạo bằng kết cấu cũi đó thành cụng tại Cụng ty than Khe Chàm. Tuy nhiờn, kết cấu trụ nhõn tạo bằng cũi gỗ cũn tồn tại nhược điểm là khối lượng vật liệu lớn, thủ cụng, thi cụng nặng nhọc, giỏ trị biến dạng đường lũ vẫn cao. Do đú, hỡnh thức trụ nhõn tạo bằng kết cấu cũi cú thể coi là hỡnh thức quỏ độ, để hoàn thiện hơn nữa kết quả nghiờn cứu, tỏc giả đề xuất cần tiếp tục thực hiện một số vấn đề sau:
1. Triển khai ỏp dụng cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo với loại vật liệu cú khả năng khỏng nộn cao hơn để giảm kớch thước trụ, vật liệu cần thiết, đồng thời làm cơ sở để tiếp tục theo dừi, hoàn thiện cụng nghệ.
2. Nghiờn cứu sử dụng trụ nhõn tạo cho điều kiện vỉa than cú gúc dốc trờn 35 để cú thể mở rộng hơn nữa phạm vi ỏp dụng cụng nghệ.
Trờn cơ sở kết quả của luận ỏn, đề nghị cỏc đơn vị quản lý, cỏc cụng ty than hầm lũ vựng Quảng Ninh xem xột, lựa chọn triển khai ỏp dụng cỏc giải phỏp cụng nghệ sử dụng trụ nhõn tạo thay thế trụ than bảo vệ lũ chuẩn bị, nhằm khai thỏc tối đa tài nguyờn đó được huy động vào dự ỏn, từ đú giảm tổn thất, chi phớ suất đầu tư, chi phớ một lũ chuẩn bị và nõng cao hiệu quả sản xuất cho doanh nghiệp.
DANH MỤC CÁC CễNG TRèNH ĐÃ CễNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Đinh Văn Cường, Trần Văn Thanh, Nguyễn Anh Tuấn (2018), “Đỏnh giỏ khả năng sử dụng trụ nhõn tạo thay thế trụ than bảo vệ lũ chuẩn bị trong quỏ trỡnh khai thỏc tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh”, Tuyển tập bỏo cỏo Hội nghị KH&KT mỏ toàn quốc lần 26 “Cụng nghiệp mỏ thế kỷ 21 – Những vấn đề Khoa học, Cụng nghệ và Mụi trường, Hội KHCN Mỏ Việt Nam (8/2018), tr. 243-251. 2. Cuong Dinh Van, Thanh Tran Van, Tuan Nguyen Anh (2019), “Study on the
possibility of using artificial pillar to replace the protection coal pillar of the preparation roadways during the mining process at underground coal mines in Quang Ninh region, Vietnam”, INZYNIERIA MINERALNA - Journal of the Polish Mineral Enginerring Society, No 2(44), p. 191-197.
3. Dinh Van Cuong, Tran Van Thanh, Nguyen Anh Tuan, Duong Duc Hai (2019), “Experience of Coal Mining Without Leaving Pillars In Preparation Roadway And Applicable Potential At Quangninh underground Mines”, Proceedings of VCRES 2019 International symposium on Rock mechanics and Engineering for Sustainble Energy, Vietnamese Society for Rock Mechanics, pp. 149-163. 4. Hai Dương Duc, Cuong Dinh Van, Aleksandra Koteras, Hoang Do Van, Tu Vu Ba
(2019), “Development orientation of mechanized technology of underground mining in Quang Ninh coalfield, Vietnam”, XIX Conference of PhD Students and Young Scientists, Sosnúwka near Karpacz, May 29-31,2019, pp. 1-9. 5. Dinh Van Cuong, Tran Van Thanh, Nguyen Anh Tuan, Nguyen Thi Hoai Nga,
Duong Duc Hai (2021), “Applying artificial pillar to replace the coal pillar protecting roadway to increase production efficiency and sustainable development”, INZYNIERIA MINERALN - Journal of the Polish Mineral Enginerring Society, No 2(1), p. 587-597.
6. Đinh Văn Cường và nnk (2014), Nghiờn cứu đề xuất ỏp dụng cỏc giải phỏp khai thỏc trụ than bảo vệ lũ dọc vỉa trong điều kiện cỏc vỉa than dày trung bỡnh dốc thoải đến nghiờng vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Cụng nghiệp (2006), Quy phạm kỹ thuật khai thỏc hầm lũ than và diệp thạch 18-TCN-5-2006, Hà Nội.
2. Bộ Cụng Thương (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thỏc than hầm lũ QCVN 01:2011/BCT, Hà Nội.
3. Chớnh Phủ nước Cộng hũa Xó hội Chủ nghĩa Việt Nam (2016), Quy hoạch phỏt triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, cú xột triển vọng đến năm 2030, Ban hành theo Quyết định số 403/QĐ-TTg ngày 14/3/2016, Hà Nội.
4. Đinh Văn Cường và nnk (2014), Nghiờn cứu đề xuất ỏp dụng cỏc giải phỏp khai thỏc trụ than bảo vệ lũ dọc vỉa trong điều kiện cỏc vỉa than dày trung bỡnh dốc thoải đến nghiờng vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
5. Trương Đức Dư, Lờ Đức Nguyờn, Đỗ Ngọc Tước (2015), “Cỏc giải phỏp kỹ thuật cụng nghệ nhằm tăng thu hồi than”, Hội thảo khoa học “Nõng cao hiệu quả khai thỏc than – dầu khớ đỏp ứng nhu cầu năng lượng quốc gia, Hội KHCN Mỏ Việt Nam, (12/2015), tr. 66-75.
6. Trương Đưc Dư và nnk (2020), Nghiờn cứu hoàn thiện cụng nghệ khai thỏc cỏc vỉa than dốc thoải và nghiờng trong sơ đồ cụng nghệ khai thỏc CDTP khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa ở cỏc mỏ than hầm lũ thuộc TKV, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp TKV, Hội KHCN Mỏ Việt Nam, Hà Nội.
7. Phựng Mạnh Đắc, Nguyễn Anh Tuấn và nnk (1991), Nghiờn cứu ỏp dụng cỏc sơ đồ cụng nghệ khai thỏc khụng để lại trụ than bảo vệ, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Năng lượng, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
8. Đặng Thanh Hải và nnk (2017), Phỏt triển ỏp dụng cơ giới húa đào lũ và khai thỏc tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh giai đoạn 2013 ữ 2015, lộ trỡnh đến năm 2020, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp TKV, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội. 9. Vũ Thành Lõm (2017), Tối ưu húa cỏc tham số cụng nghệ chốn lũ bằng sức nước trong khai thỏc than dưới cỏc cụng trỡnh cần bảo vệ trờn mặt mỏ vựng Quảng Ninh”, Luận ỏn Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, Hà Nội. 10. Trần Tuấn Minh và nnk (2018), Phương phỏp tớnh toỏn kết cấu chống giữ cụng
trỡnh ngầm, Nhà xuất bản Bỏch Khoa Hà Nội, Hà Nội.
cụng nghệ chốn lũ bằng sức nước để bảo vệ bề mặt tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
12. Nguyễn Anh Tuấn và nnk (2006), Nghiờn cứu ỏp dụng cụng nghệ khai thỏc chốn lũ phục vụ cụng tỏc điều khiển đỏ vỏch và bảo vệ cỏc đối tượng cụng trỡnh bề mặt trong điều kiện cỏc mỏ hầm lũ vựng Quàng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng nghiệp, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
13. Nhữ Việt Tuấn và nnk (2010), Nghiờn cứu ứng dụng tường cỏch ly nhõn tạo bằng húa chất nhằm nõng cao an toàn, hiệu quả trong khai thỏc than tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
14. Nhữ Việt Tuấn (2015), Nghiờn cứu, xõy dựng tiờu chuẩn và quy trỡnh kiểm định vỡ chống lũ trong cỏc mỏ than hầm lũ vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp TKV, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
15. Đỗ Ngọc Tước và nnk (2012), Nghiờn cứu cỏc giải phỏp nhằm đỏp ứng sản lượng nõng cao hiệu quả và mức độ an toàn cỏc mỏ hầm lũ, lộ thiờn cụng suất lớn khi khai thỏc xuống sõu, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
16. Đào Hồng Quảng và nnk (2013), Nghiờn cứu đề xuất giải phỏp kỹ thuật cụng nghệ hợp lý trong đào chống cỏc đường lũ chuẩn bị khi khai thỏc vỉa than mỏng đến dày trung bỡnh vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
17. Đào Hồng Quảng và nnk (2014), Nghiờn cứu đề xuất ỏp dụng giải phỏp gia cường khối đỏ nhằm nõng cao hiệu quả và an toàn trong đào lũ và khai thỏc tại cỏc mỏ hầm lũ vựng Quảng Ninh, Bỏo cỏo tổng kết đề tài cấp Bộ Cụng Thương, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin, Hà Nội.
18. Viện KHCN Mỏ - Vinacomin (2012), Bỏo cỏo đỏnh giỏ hiện trạng và nghiờn cứu đề xuất giải phỏp phỏ hỏa ban đầu đỏ vỏch cho cỏc lũ chợ vỉa 47, vỉa 18 Cụng ty TNHH MTV than Hồng Thỏi, Hà Nội.
19. VIMCC (2007), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc giai đoạn II mỏ than Mụng Dương - Cụng ty than Mụng Dương, Phờ duyệt tại Quyết định số 510/QĐ-ĐT ngày 08/03/ 2007 của TKV, Hà Nội.
Danh- Cụng ty than Vàng Danh, Phờ duyệt tại Quyết định số 750/QĐ-THL ngày 04/4/2007 của TKV, Hà Nội.
21. VIMCC (2008), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc mỏ than Khe Chàm III – Cụng ty than Khe Chàm – TKV (điều chỉnh), Phờ duyệt tại Quyết định số 464/QĐ-HĐQT ngày 26/02/2008 của TKV, Hà Nội.
22. VIMCC (2008), Dự ỏn Đầu tư xõy dựng cụng trỡnh khai thỏc phần lũ giếng mỏ than Khe Tam - Cụng ty than Dương Huy, Phờ duyệt tại Quyết định số 659/QĐ- HĐQT ngày 19/3/2008 của TKV, Hà Nội.
23. VIMCC (2008), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc xuống sõu dưới mức -50 mỏ than Ngó Hai - Cụng ty than Quang Hanh – TKV”, Phờ duyệt tại Quyết định số 818/QĐ- XDM ngày 07/4/2008 của TKV, Hà Nội.
24. VIMCC (2009), Dự ỏn Mở rộng nõng cụng suất khu Tràng Bạch – Cụng ty than Uụng Bớ”, Phờ duyệt tại Quyết định số 163/QĐ-XDM ngày 03/2/2009 của TKV, Hà Nội. 25. VIMCC (2009), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc phần lũ giếng từ mức +0 -175 khu
Vàng Danh – mỏ than Vàng Danh, Phờ duyệt tại Quyết định số 8130/QĐ-HĐQT ngày 08/9/2009 của TKV, Hà Nội.
26. VIMCC (2009), Dự ỏn Khai thỏc hầm lũ xuống sõu dưới mức -35 khu Lộ Trớ, Phờ duyệt tại Quyết định số 2985/QĐ-TKV ngày 22/12/2009 của TKV, Hà Nội. 27. IMSAT (2011), Dự ỏn Đầu tư xõy dựng cụng trỡnh khai thỏc hầm lũ mỏ than Nỳi Bộo,
Phờ duyệt tại Quyết định số 1619/QĐ - HĐQT ngày 01/5/2011 của TKV, Hà Nội. 28. IMSAT (2012), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc mỏ là Khe Chàm II-IV - Cụng ty than Hạ Long -
TKV, Phờ duyệt tại Quyết định số 689/QĐ-HĐTV ngày 05/4/2012 của TKV, Hà Nội. 29. VIMCC (2013), Dự ỏn Đầu tư khai thỏc hầm lũ dưới mức -150 - Mỏ Mạo Khờ, Phờ duyệt tại Quyết định số 899/QĐ-VINACOMIN ngày 28/5/2013 của TKV, Hà Nội.