Đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 35 0 tại vùng Quảng Ninh

Bộ khoa học và công nghệ Ch−ơng trình KH&CN trọng điểm cấp nhà n−ớc kc 06/06-10 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực ” Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV -------------&&&-------------- Báo cáo Tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng quảng ninh M∙ số: KC.06.01/06-10 Chủ nhiệm đề tài: KS. Đoàn Văn Kiển 7126 18/2/2009 Hà Nội, tháng 8 năm 2008 Bản quyền 2008 thuộc Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện tr−ởng Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV. Bộ khoa học và công nghệ Ch−ơng trình KH&CN trọng điểm cấp nhà n−ớc kc 06/06-10 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực ” Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV -------------&&&-------------- Báo cáo Tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng quảng ninh M∙ số: KC.06.01/06-10 Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài KS. Đoàn Văn Kiển TS. Nguyễn Anh Tuấn Hà Nội, tháng 8 năm 2008 Các thành viên Tham gia thực hiện đề tài TT Họ và tên Học vị, chức vụ Chức danh trong đề tài Ký tên 1 Đoàn Văn Kiển Kỹ s− - Chủ tịch Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam Chủ nhiệm đề tài 2 Phùng Mạnh Đắc Tiến sỹ - Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV) Thành viên 3 Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ - Viện tr−ởng Viện KHCN mỏ Thực hiện chính 4 Tr−ơng Đức D− Tiến sỹ - P. Viện tr−ởng Viện KHCN mỏ Thành viên 5 Lê Thanh Ph−ơng Thạc sỹ – TP Dự án CGH Viện KHCN Mỏ Thành viên 6 Nguyễn Đình Thống Thạc sỹ – TP Máy&Thiết bị mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên 7 Đặng Hồng Thắng Thạc sỹ – TP. T− vấn đầu t− Viện KHCN Mỏ Thành viên 8 Trần Tuấn Ngạn Thạc sỹ – Phó TP. CNKT Hầm lò Viện KHCN Mỏ Thành viên 9 Nhữ Việt Tuấn Kỹ s− - TP. CNKT Hầm lò Viện KHCN Mỏ Thành viên 10 Vũ Tuấn Sử Kỹ s− – TP Kinh tế dự án Viện KHCN Mỏ Thành viên Cơ quan chủ trì đề tài Nguyễn Anh Tuấn Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 3 Danh sánh tác giả của đề tài KH&CN cấp nhà n−ớc 1. Tên đề tài: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh. Mã số: KC.06.01/06-10 2. Thuộc Ch−ơng trình KH&CN trọng điểm cấp Nhà n−ớc: Ch−ơng trình KC 06/06-10 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực”. 3. Thời gian thực hiện: 24 tháng, từ 01/2007 đến 12/2008. 4. Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV, thuộc Tập đoàn công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV). 5. Bộ chủ quản: Bộ Công th−ơng. 6. Danh sách tác giả: TT Học hàm, học vị, họ và tên Chữ ký 1 Kỹ s− Đoàn Văn Kiển- Chủ tịch Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam 2 Tiến sỹ Phùng Mạnh Đắc- Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV) 3 Tiến sỹ Nguyễn Anh Tuấn- Viện tr−ởng Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 4 Tiến sỹ Tr−ơng Đức D−- Phó Viện tr−ởng Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 5 Thạc sỹ Lê Thanh Ph−ơng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 6 Thạc sỹ Nguyễn Đình Thống- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 7 Thạc sỹ Đặng Hồng Thắng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 8 Thạc sỹ Trần Tuấn Ngạn- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 9 Kỹ s− Nhữ Việt Tuấn- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 10 Kỹ s− Vũ Tuấn Sử- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 11 Kỹ s− Nguyễn Văn Bậc- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 12 Kỹ s− Hoàng Thị Tuyển- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 13 Kỹ s− Trần Minh Tiến- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 14 Kỹ s− Đào Ngọc Hoàng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 15 Kỹ s− Phạm Trung Nguyên- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 4 16 Kỹ s− Ngô Quốc Trung- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 17 Kỹ s− Đoàn Ngọc Cảnh- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 18 Kỹ s− Phùng Tuấn Hoàng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 19 Kỹ s− Ngô Văn Sĩ- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 20 Kỹ s− Thân Văn Duy- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 21 Kỹ s− Cao Ngọc Đẩu- Viện tr−ởng Viện Cơ khí năng l−ợng và mỏ 22 Tiến sỹ Tạ Ngọc Hải - Phó tr−ởng Ban Cơ khí-TKV 23 Thạc sỹ Trần Đức Thọ - TP. Phòng KH-CN Viện Cơ khí năng l−ợng và mỏ 24 Kỹ s− Nguyễn Văn Mật- Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV 25 Kỹ s− Nguyễn Văn Dậu- Giám đốc Công ty Kho vận Đá Bạc-TKV 26 Thạc sỹ Ngô Hoàng Ngân- Chuyên viên TKV 27 Kỹ s− Nguyễn Tiến Ph−ợng – Phó Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV 28 Kỹ s− Nguyễn Văn Trịnh– Phó Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV 29 Kỹ s− Khuất Mạnh Thắng– Phó Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV 30 Kỹ s− Nguyễn Quang Trung– Phó Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV 31 Kỹ s− Phùng Đình Hoà– Phó Giám đốc Công ty than Vàng Danh- TKV 32 Kỹ s− Nguyễn Trọng Bình– TP. Kỹ thuật khai thác Công ty than Vàng Danh-TKV 33 Kỹ s− Đinh Quang Minh - TP. Cơ điện Công ty than Vàng Danh- TKV 34 Kỹ s− Nguyễn Công Hoan- Giám đốc Công ty Cổ phần chế tạo máy-TKV (VMC) 35 Kỹ s− Bùi Xuân Hạnh – Phó Giám đốc Công ty VMC 36 Kỹ s− Mai Ngọc Thanh -Phó giám đốc Công ty VMC 37 Kỹ s− Lê Viết Sự– TP. Kỹ thuật Công ty VMC 38 Kỹ s− Nguyễn Kim Định - TP. KCS Công ty VMC Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 5 39 Kỹ s− Quách Minh Hồng - Quản đốc Px Cơ khí I Công ty VMC 40 Kỹ s− Nguyễn Bá Phúc– Quản đốc Px Cơ khí II Công ty VMC 41 Kỹ s− Bùi Xuân Nhã– Quản đốc Px Kết cấu I Công ty VMC 42 Kỹ s− Nguyễn Văn Tùng– Quản đốc Px Kết cấu II Công ty VMC 43 Kỹ s− Hà Ngọc Quyến– Phó TP. SXKD Công ty VMC 44 Kỹ s− Krasnobaev Vladimir– Tổng Giám đốc Công ty ALVINA 45 Kỹ s− Jelinek Petr- Công ty ALVINA 46 Kỹ s− Jozep Lamanec- Công ty ALVINA 47 Kỹ s− Jozep Kocur- Công ty ALVINA 48 Kỹ s− Vlastimir Reit- Công ty ALVINA 49 Kỹ s− Robert Kilian- Công ty ALVINA 50 Stary Zdenec- Công ty ALVINA 51 Walica Henric- Công ty ALVINA Cơ quan chủ trì đề tài TS. Phạm Minh Đức Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 6 Tóm tắt báo cáo Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài đ−ợc biên chế thành 6 ch−ơng, phần mở đầu, phần kết luận chung và kiến nghị. Trong 6 ch−ơng của báo cáo giải quyết 6 nội dung nghiên cứu chính đã đăng ký trong đề c−ơng và đ−ợc lập trên cơ sở các Báo cáo chuyên đề, bao gồm: 1. Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ l−ợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Sản phẩm t−ơng ứng là “Cơ sở dữ liệu trữ l−ợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh”, bao gồm Thuyết minh và tập bản đồ quy hoạch (44 bản đồ). 2. Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều địa chất – kỹ thuật mỏ đặc tr−ng trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. Sản phẩm t−ơng ứng là “Tập sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hoá các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh”. 3. Nghiên cứu thiết kế và xây dựng ph−ơng án chế tạo sản phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí (chiếm trên 50% giá trị dàn chống) tại các nhà máy cơ khí TKV. Sản phẩm t−ơng ứng là bộ “Hồ sơ thiết kế chế tạo dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 ” (277 bản vẽ). 4. Báo cáo kết quả áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá đồng bộ khai thác khấu lớp trụ hạ trần, sử dụng dàn chống tự hành VINAALTA chế tạo tại Việt Nam, tại lò chợ II-8-2 vỉa 8 khu giếng Vàng Danh – Công ty than Vàng Danh. 5. H−ớng dẫn áp dụng công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hóa khai thác và quy hoạch chuẩn bị các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 theo sơ đồ công nghệ lựa chọn tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 7 Sản phẩm t−ơng ứng là “H−ớng dẫn áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các mỏ than hầm lò Quảng Ninh”, bao gồm “Sơ đồ và quy trình công nghệ khai thác, biện pháp kỹ thuật an toàn” và “H−ớng dẫn sử dụng đồng bộ thiết bị”. Nh− vậy tổng hợp các sản phẩm của đề tài bao gồm “Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài”; 05 Báo cáo chuyên đề; Dự án đầu t− “áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc tại Công ty than Vàng Danh”, bao gồm Thuyết minh dự án, Thiết kế cơ sở; Thiết kế Bản vẽ thi công “áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ rần than nóc tại Công ty than Vàng Danh” và 30 dàn chống tự hành VINAALTA có kết cấu hạ trần than, linh kiện thuỷ lực nhập khẩu từ Cộng hoà Séc, kết cấu cơ khí chế tạo tại Việt Nam; Giá trị phần gia công chế tạo trong n−ớc chiếm 57,4% giá trị dàn chống và giảm 27% so với dàn chống nhập khẩu cùng loại. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 8 Mục lục Trang Mở đầu 10 Ch−ơng 1: Nghiên cứu đánh giá sự ảnh h−ởng của điều kiện địa chất- kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 350 ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đến khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác. 14 1.1 Tổng hợp trữ l−ợng than các khu vực vỉa dày độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh 14 1.2 Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá ở vùng Quảng Ninh. 15 1.3 Kết luận 23 Ch−ơng 2: Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc tr−ng trong điều kiện các vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. 25 2.1 Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng công nghệ khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. 25 2.2 Kinh nghiệm khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các n−ớc có nền công nghiệp khai thác than phát triển. 47 2.3 Nghiên cứu đề xuất các sơ đồ công nghệ và đồng bộ thiết bị trong khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. 68 2.4 Kết luận 77 Ch−ơng 3: Nghiên cứu thiết kế, đề xuất ph−ơng án và chế tạo sản phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí tại các nhà máy cơ khí TKV 79 3.1 Lựa chọn loại dàn chống và đề xuất ph−ơng án chế tạo. 80 3.2 Thiết kế dàn chống tự hành VINAALTA 82 3.3 Quá trình chế tạo và lắp ráp dàn chống 83 3.4 Hoàn thiện thiết kế và quy trình công nghệ chế tạo dàn chống. 94 3.5 Kết luận 97 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 9 Ch−ơng 4 : Kết quả áp dụng thử nghiệm công nghệ CGH khai thác lò chợ hạ trần than nóc sử dụng dàn chống VINAAALTA chế tạo tại Việt Nam, tại lò chợ II-8-2 vỉa 8 khu giếng Vàng Danh, Công ty than Vàng Danh. 98 4.1 Lựa chọn thông số kỹ thuật sơ đồ công nghệ và đồng bộ thiết bị khai thác áp dụng thử nghiệm 98 4.2 Đánh giá công tác áp dụng thử nghiệm. 108 4.3 Đánh giá quá trình làm việc của đồng bộ thiết bị cơ giới hoá tại lò chợ thử nghiệm. 124 4.4 Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ cơ giới hóa đồng bộ khai thác khấu lớp trụ hạ trần than nóc. 137 4.5 Kết luận 153 Ch−ơng 5 : Thiết kế áp dụng công nghệ đồng bộ cơ giới hoá khai thác sử dụng dàn chống tự hành VINAALTA có kết cấu hạ trần than tại khu vực lò giếng vàng danh 156 5.1 Thiết kế công nghệ đồng bộ cơ giới hoá khai thác khấu lớp trụ hạ trần, sử dụng dàn chống tự hành VINAALTA. 157 5.2 Quá trình và kết quả áp dụng. 175 5.3 Kết luận 179 Ch−ơng 6 : Xây dựng h−ớng dẫn áp dụng công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hóa khai thác và quy hoạch chuẩn bị các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 theo sơ đồ công nghệ lựa chọn tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 181 6.1 Xây dựng h−ớng dẫn áp dụng công nghệ và đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác 181 6.2 Quy hoạch chuẩn bị các khu vực vỉa dày, độ dốc đén 350 theo sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác lựa chọn tại các mỏ hầm lò 184 6.3 Kết luận 198 Kết luận chung và kiến nghị 199 Tài liệu tham khảo 204 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 10 mở đầu Để khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350, các mỏ than hầm lò đã và đang áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác thủ công khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực di động, giá khung di động… Công tác đào lò chuẩn bị trong than đã b−ớc đầu sử dụng cơ giới hoá bằng com bai đào lò. Với các sơ đồ công nghệ khai thác truyền thống hiện nay sản l−ợng khai thác và năng suất lao động ch−a cao, cũng nh− điều kiện làm việc của công nhân khai thác than hầm lò còn nặng nhọc, công tác đảm bảo an toàn lao động trong khai thác và chống giữ g−ơng lò chợ còn ở mức trung bình. Với điều kiện sản trạng vỉa, thực tiễn sản xuất tại các mỏ và kinh nghiệm khai thác tại các n−ớc có nền công nghiệp than phát triển, thấy rằng có thể xem xét đ−a vào áp dụng công nghệ cơ giới hoá trên cơ sở hoàn thiện các sơ đồ công nghệ hiện đang áp dụng theo h−ớng cơ giới hoá các công đoạn sản xuất nh− cơ giới hoá khâu chống giữ và hạ trần than nóc bằng các loại vì chống mới, cơ giới hoá khấu than ở g−ơng khai thác, v.v. cũng nh− đề xuất một số sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác mới theo trình độ công nghệ tiên tiến cho các điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. Một vấn đề khác đặt ra, đó là từ tr−ớc đến nay việc lựa chọn loại vì chống thuỷ lực chống giữ g−ơng khai thác tại các mỏ hầm lò đ−ợc xác định trên cơ sở các chủng loại vì chống đã có sẵn, sản xuất và chế tạo ở n−ớc ngoài. Trong tr−ờng hợp này, đối với các loại vì chống đơn chiếc công tác lựa chọn ít gặp khó khăn do tính dễ thích ứng của chúng trong các sơ đồ công nghệ khai thác, tuy nhiên khi áp dụng các dàn chống cơ giới tự hành đòi hỏi khắt khe hơn về phạm vi điều kiện địa chất-kỹ thuật mỏ áp dụng. Từ đó đặt ra cần thiết phải nghiên cứu thiết kế và chế tạo loại dàn chống thích hợp trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 trong điều kiện địa chất-kỹ thuật mỏ các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Điều này cũng đồng thời cho phép nâng cao trình độ nghiên cứu, chế tạo cơ khí cho ngành mỏ Việt Nam, chủ động trong việc đáp ứng yêu cầu thiết bị, đặc biệt đáp Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 11 ứng yêu cầu tăng sản l−ợng hàng năm theo kế hoạch phát triển ngành than đến năn 2025 và các năm sau. Trong điều kiện nh− vậy, đề tài “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh” thuộc Ch−ơng trình KHCN trọng điểm cấp Nhà n−ớc giai đoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực”, mã số KC.06.01/06-10 đã đ−ợc triển khai thực hiện theo Quyết định của Bộ tr−ởng Bộ Khoa học Công nghệ số 2094/QĐ-BKHCN, ngày 22/9/2006. Bản chất của vấn đề “Lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh” là phải xác định đ−ợc phạm vi áp dụng của từng loại hình công nghệ cơ giới hoá, các thông số cơ bản của sơ đồ công nghệ, các giải pháp xử lý và điều khiển áp lực mỏ, các giải pháp kỹ thuật, công nghệ bao gồm hàng loạt các vấn đề về sơ đồ, ph−ơng pháp, trình tự, thời gian, v.v. Từ việc xác định đ−ợc công nghệ cơ giới hoá khai thác hợp lý sẽ thiết kế và chế tạo loại dàn chống phù hợp cho chúng dựa trên năng lực ngành cơ khí mỏ hiện tại. 1. Cơ quan chủ trì thực hiện đề tài: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV. 2. Chủ nhiệm đề tài: KS. Đoàn Văn Kiển. 3. Các cơ quan và tập thể chuyên gia phối hợp chính: Công ty than Vàng Danh, Tr−ờng Đại học Mỏ địa chất Hà Nội, Công ty chế tạo máy-TKV, Công ty ALTA (Cộng hòa Séc) và một số tập thể, cá nhân khác tham gia thực hiện. 4. Mục tiêu của đề tài. - Xây dựng sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày, độ dốc đến 350 và thiết kế chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp, đáp ứng yêu cầu chế tạo gia công cơ khí trong n−ớc ít nhất 50% giá trị sản phẩm. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 12 - áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá với dàn chống chế tạo trong n−ớc và hoàn thiện các thông số kỹ thuật để nâng cao sản l−ợng khai thác, năng suất lao động, mức độ an toàn lao động và giảm tổn thất than. 5. Nội dung nghiên cứu và triển khai thực nghiệm của đề tài: - Nghiên cứu đánh giá sự ảnh h−ởng của điều kiện địa chất- kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 350 ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đến khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác. - Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc tr−ng trong điều kiện các vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. - Nghiên cứu thiết kế và đề xuất ph−ơng án chế tạo sản phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí (chiếm trên 50% giá trị dàn chống) tại các nhà máy cơ khí TKV. - Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ CGH khai thác trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 mỏ Vàng Danh. - Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc sử dụng máy khấu com bai với dàn chống tự hành VINAALTA chế tạo tại Việt Nam - Xây dựng h−ớng dẫn áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác trong điều kiện các vỉa dày, độ dốc đến 350 mỏ hầm lò Quảng Ninh. 6. Ph−ơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: 6.1 Ph−ơng pháp nghiên cứu: Để giải quyết các nội dung nghiên cứu đặt ra, đề tài đã lựa chọn sử dụng các ph−ơng pháp nghiên cứu chính bao gồm: - Ph−ơng pháp thống kê, phân tích và đánh giá tổng hợp nhằm phân tích đánh giá trữ l−ợng than, điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ gắn với phạm vi áp dụng của công nghệ. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ mỏ - TKV 13 - Ph−ơng pháp phân tích so sánh hiệu quả kinh tế-kỹ thuật trong việc lựa chọn các ph−ơng án công nghệ. - Ph−ơng pháp khảo sát và quan trắc đo đạc dịch động, biến dạng và áp lực mỏ tại hiện tr−ờng nhằm khẳng định và hoàn thiện các thông số cơ bản của sơ đồ công nghệ và đề xuất các giải pháp xử lý kỹ thuật trong quá trình khai thác. 6.2 Kỹ thuật sử dụng. - Sử dụng máy tính và các phần mềm chuyên dụng để phân tích và xử lý các số liệu, đánh giá, tổng hợp các số liệu quan trắc dịch động và áp lực mỏ. - Sử dụng các thiết bị kiểm soát chất l−ợng gia công cơ khí trong việc chế tạo dàn chống. - Sử dụng các thiết bị đo đạc dịch động và áp lực mỏ chuyên dùng. 7. Thông tin ấn phẩm: Trong quá trình triển khai đề tài, các nội dung và kết quả nghiên cứu mới đã đ−ợc thông tin trên các báo, tạp chí, bao gồm Tạp chí “Công nghiệp” (Bộ Công th−ơng); Tạp chí “Than-Khoáng sản” (Tập đoàn công nghiệp than-khoáng sản Việt Nam) và trên Thông tin “Khoa học công nghệ Mỏ” của Viện Khoa học Công nghệ Mỏ-TKV, với số l−ợng 08 bài báo, tham luận, v.v. Nhóm đề tài cám ơn sự hợp tác của các chuyên gia trong và ngoài ngành trong quá trình triển khai thực hiện, cám ơn các cán bộ công nhân trực tiếp tham gia áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc tại Công ty than Vàng Danh. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 14 Ch−ơng 1 Nghiên cứu đánh giá sự ảnh h−ởng của điều kiện địa chất- kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 350 ở các mỏ hầm lò vùng quảng ninh đến khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác 1.1 Tổng hợp trữ l−ợng than các khu vực vỉa dày độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. Trên cơ sở kế hoạch khai thác tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, đề tài tiến hành nghiên cứu phân tích, đánh giá tổng hợp trữ l−ợng than và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ. Qua đó xác định đ−ợc mối t−ơng quan giữa các yếu tố điều kiện địa chất, điều kiện kỹ thuật mỏ đến việc lựa chọn công nghệ khai thác cơ giới hoá hợp lý đối với các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35°. Hiệu quả khai thác phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố ảnh h−ởng đến công nghệ sử dụng, trong đó điều kiện địa chất và kỹ thuật mỏ là hai yếu tố quyết định đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác. Trong phạm vi đề tài tập trung vào 10 khoáng sàng có trữ l−ợng than phân bố ở các vỉa dày trên 3,5 m, góc dốc đến 35° tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than Thùng-Yên Tử, Hà Lầm, Suối Lại, Núi Béo, Thống Nhất, D−ơng Huy, Mông D−ơng và Khe Chàm II, IV. Kết quả đánh giá sẽ cho các kết quả định l−ợng cụ thể đối với các khu vực đánh giá tỷ mỉ và định h−ớng chung cho toàn bộ các khu vực khoáng sàng vỉa dày dốc còn lại vùng Quảng Ninh. Tổng trữ l−ợng địa chất các khu vực vỉa có chiều dày trung bình lớn hơn 3,5 m; góc dốc đến 35° trong giới hạn đánh giá là 488.351 nghìn tấn, chiếm khoảng 43ữ51% tổng trữ l−ợng các khoáng sàng (xem bảng 1.1). Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 15 Bảng tổng hợp trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh Bảng 1.1 TT Tên khoáng sàng hoặc công ty Tên vỉa than Mức đánh giá Trữ l−ợng (103 T) Tỷ lệ (%) 1 Mạo Khê V6,7,9,9B -80 ữ -150 2.963,1 0,61 2 Vàng Danh V4,5,6,7,8 +200 ữ -150 107.318,6 21,98 3 Than Thùng-Yên Tử V4,5,6,7 +290 ữ -350 48.121,7 9,85 4 Hà Lầm V7,10,11,13,14 +25 ữ -500 155.961,7 31,94 5 Núi Béo V7,10,11 +25 ữ -325 37.568,4 7,69 6 Suối Lại V11,13,14 +140 ữ -250 4.508,5 0,92 7 Thống Nhất V1,2,3,4,5,6 +120 ữ -300 39.836,3 8,16 8 D−ơng Huy V6,7,9,11,12,14 +40 ữ -350 18.011,0 3,69 9 Mông D−ơng II11,G9,K8 -50 ữ -300 6.634,5 1,36 10 Khe Chàm II-IV V8,10,11 -50 ữ -760 67.427,2 13,81 Tổng cộng 488.351,0 100,00 Qua bảng tổng hợp trữ l−ợng, theo các phạm vi đánh giá tại các khoáng sàng than khai thác bằng ph−ơng pháp hầm lò vùng Quảng Ninh cho thấy trữ l−ợng các khu vực vỉa dày, dốc đến 350 tập trung lớn nhất tại khoáng sàng Hà Lầm, chiếm 31,94% tổng trữ l−ợng của 10 khoáng sàng trong phạm vi đánh giá, tiếp đó là Vàng Danh, chiếm 21,98%, Khe Chàm II-IV chiếm 13,81%, Than Thùng-Yên Tử 9,85%, Thống Nhất 8,16%, v.v. Đây là các khu vực khoáng sàng cần −u tiên xem xét lựa chọn và đầu t− áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác. 1.2 Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350 có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá ở vùng Quảng Ninh. Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ l−ợng các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35°, đề tài tập trung giới hạn vào giải quyết một số phạm vi yếu tố địa chất cơ bản bao gồm: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 16 1. Chiều dày vỉa: Đây là một trong những thông số ảnh h−ởng trực tiếp đến việc lựa chọn công nghệ khai thác và các thông số của sơ đồ công nghệ, ph−ơng pháp khấu than, năng suất của thiết bị khấu... Để lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hoá hợp lý cho các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 350, đề tài phân chia các khu vực thành các miền chiều dày theo trình độ cơ giới hoá khai thác và chống giữ của các nền công nghiệp mỏ tiên tiến trên thế giới, thuộc phạm vi m = 3,5 ữ 6,0 m; phạm vi m = 6,01ữ10,0 m; phạm vi m > 10,0 m. Kết quả đánh giá yếu tố chiều dày vỉa trong tổng thể trữ l−ợng thể hiện trên bảng bảng 1.2 và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ l−ợng của từng miền với tổng trữ l−ợng các khoág sàng, khu vực vỉa đ−ợc đánh giá (hình 1.1). Phân chia trữ l−ợng theo chiều dày vỉa Bảng 1.2 Miền chiều dày vỉa TT Tên mỏ, khoáng sàng 3,5ữ6 m 6ữ10 m > 10 m Cộng 1 Mạo Khê 2.963,1 0 0 2.963,1 2 Vàng Danh 46.198,4 56.594,6 4.525,6 107.319 3 Yên Tử 29.294,3 18.827,4 0 48.121,7 4 Hà Lầm 29.038,2 6.755,6 120.168 155.962 5 Núi Béo 25.753,2 0 11.815,2 37.568,4 6 Suối Lại 1.434,7 2.337,5 736,3 4.508,5 7 Thống Nhất 6.614 3.693,4 29.528,9 39.836,3 8 D−ơng Huy 9.490,1 8.520,9 0 18.011,0 9 Mông D−ơng 6.634,5 0 0 6.634,5 10 Khe Chàm II-IV 17.888,5 49.538,7 0 67.427,2 Tổng cộng 175.309,0 146.268 166.774 488.351 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 17 35,90% 29,95% 34,15% 26 28 30 32 34 36 38 (3,5-6,0) m (6,01-10,0) m >10,1 m G iớ i h ạn c hi ều d ày v ỉa , m Tỷ lệ phần trăm so với tổng trữ l−ợng, % Hình 1.1: Mối t−ơng quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá Qua những phân tích ở bảng 1.2 và biểu đồ hình 1.1 cho thấy, trữ l−ợng phân bố t−ơng đối đều trong các miền chiều dày vỉa, ở giới hạn vỉa dày 3,5ữ6,0 m chiếm 35,9% và vỉa dày 6,01ữ10,0 m chiếm 29,95% và trên 10 m chiếm 34,15% tổng cân đối trữ l−ợng các vỉa dày độ dốc đến 350 của 10 mỏ, khoáng sàng vùng Quảng Ninh trong phạm vi đánh giá của đề tài. Nhóm vỉa thuộc loại dày hơn 10 m tập trung chủ yếu tại khoáng sàng Hà Lầm, Thống Nhất, Vàng Danh. 2. Góc dốc vỉa: Cũng nh− chiều dày vỉa, góc dốc vỉa là yếu tố quan trọng ảnh h−ởng đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác và ph−ơng tiện thiết bị khai thác. Với mục đích nhằm lựa chọn các khu vực trữ l−ợng có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác, đề tài tiến hành lựa chọn các khu vực có góc dốc đến 35° và phân loại trên cơ sở phạm vi góc dốc vỉa đặc tr−ng theo các giới hạn đến 25° và từ 25oữ350, chủ yếu phục vụ việc lựa chọn đồng bộ thiết bị cơ giới hoá (xem bảng 1.3) và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ l−ợng của từng miền giới hạn góc dốc vỉa với tổng trữ l−ợng các khoág sàng, khu vực vỉa đ−ợc đánh giá (hình 1.2). Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 18 Phân chia trữ l−ợng theo góc dốc vỉa Bảng 1.3 Miền giới hạn góc dốc vỉa TT Tên mỏ, khoáng sàng Đến 250 25ữ350 Cộng 1 Mạo Khê 0 2.963,1 2.963,1 2 Vàng Danh 63.452 43.866,6 107.318,6 3 Yên Tử 9.077,3 39.044,4 48.121,7 4 Hà Lầm 130.394,7 25.567 155.961,7 5 Núi Beo 21.963,6 1.5604,8 37.568,4 6 Suối Lại 0 4.508,5 4.508,5 7 Thống Nhất 30.805,3 9031 39.836,3 8 D−ơng Huy 9.949,9 8061,1 18.011 9 Mông D−ơng 2.340,70 4.293,80 6.634,5 10 Khe Chàm II-IV 6.7427,2 0 67.427,2 Tổng cộng 33.5410,7 152.940,3 488.351,0 25 - 350 31,3% đến 250 68,7% Hình 1.2. Mối t−ơng quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá Qua những phân tích ở bảng 1.3 và biểu đồ hình 1.2 cho thấy, trữ l−ợng các vỉa dày, độ dốc đến 350, tập trung chủ yếu ở phạm vi góc dốc đến 250, chiếm tỷ lệ 68,7%; phạm vi góc dốc 250ữ35o chiếm tỷ lệ 31,3% tổng cân đối trữ l−ợng các vỉa dày độ dốc đến 350 của 10 mỏ, khoáng sàng vùng Quảng Ninh trong phạm vi đánh giá của đề tài. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 19 3. Tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc: Trong việc xác định phạm vi áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác, tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa đóng vai trò quan trọng nhất trong các yếu tố điều kiện địa chất. Kết quả đánh giá quan hệ giữa trữ l−ợng than và tổ hợp chiều dày vỉa và góc dốc vỉa xem bảng 1.4 và biểu đồ hình 1.3. Phân chia trữ l−ợng theo tổ hợp theo yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa Bảng 1.4 Phân chia trữ l−ợng (ngàn tấn/%) 3.5 ữ 6 m 6 ữ 10 m Trên 10 m TT Tên mỏ Đến 250 250-350 Đến 250 250-350 Đến 250 250-350 Cộng 0 2.963,1 0 0 0 0 2.963,11 Mạo Khê 100% 100% 20.453,1 25.745,3 42.065,4 14.529,2 933,5 3.592 107.3192 Vàng Danh 19,06% 23,99% 39,20% 13,54% 0,87% 3,35% 100% 1.453,8 27.840,5 7.623,5 11.203,9 0 0 48.122 3 Yên Tử 3,02% 57,85% 15,84% 23,28% 100% 26.041,2 2.997,0 2.861,1 3.894,5 101.492,4 18.676 155.9624 Hà Lầm 16,70% 1,92% 1,83% 2,50% 65,08% 11,97% 100% 10.148,4 15.604,8 0 0 11.815,2 0 37.568 5 Núi Béo 27,01% 41,54% 31,45% 100% 0 1.434,7 0 2.337,5 0 736 4.509 6 Suối Lại 31,82% 51,85% 16,33% 100% 1.823,5 4.790,5 3.693,4 0 25.288,4 4.241 39.836 7 Thống Nhất 4,58% 12,03% 9,27% 63,48% 10,64% 100,0 5542,3 3947,8 4407,6 4113,3 0 0 18.011 8 D−ơng Huy 30,77% 21,92% 24,47% 22,84% 100% 2.340,7 4.293,8 0 0 0 0 6.634,59 Mông D−ơng 35,28% 64,72% 100% 17.888,5 0 49.538,7 0 0 0 67.427 10 Khe Chàm II-IV 26,53% 73,47% 100% 85.691.5 89.617.5 110.190 36.078 139.530 27.244 488.351 Tổng cộng 17,5% 18,4% 22,6% 7,4% 28,6% 5,6% Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 20 (3,5 - 6, 0) m (6,0 1- 1 0) m Lớn hơn 10 m 25 - 35 đến 25 17,5 22,6 28,6 18,4 7,4 5,6 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 T ỷ lệ % t he o tr ũ l− ợn g đị a ch ất Chiều dày vỉa (m) G óc d ốc v ỉa Hình 1.3. Mối t−ơng quan giữa tổ hợp chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá Phân tích mối t−ơng quan giữa tổ hợp chiều dày và góc dốc vỉa với tổng trữ l−ợngvỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá, cho thấy: - Tại các khu vực có chiều dày vỉa trên 10,0 m, góc dốc đến 25°, trữ l−ợng chiếm 28,6%; phân bố ở Hà Lầm (101.492,4 ngàn tấn), Thống Nhất (25.288,4 ngàn tấn), Núi Béo (11.815,2 ngàn tấn) và Vàng Danh (933,5 ngàn tấn); Trong phạm vi chiều dày này, với góc dốc 250ữ350 trữ l−ợng chỉ chiếm 5,6% và tập trung lớn nhất ở Hà Lầm (18.676 ngàn tấn). - Tại các khu vực vỉa dày 6ữ10 m, góc dốc đến 250, trữ l−ợng chiếm 22,6%, tập trung ở Khe Chàm (49.538,7 ngàn tấn), Vàng Danh (42.065,4 ngàn tấn), v.v; với góc dốc 250ữ350 trữ l−ợng chỉ chiếm 7,4%, tập trung chủ yếu ở Vàng Danh (14.529,2 ngàn tấn), Than Thùng-Yên Tử (11.203,9 ngàn tấn). - Tại các khu vực vỉa dày 3,5ữ6 m, trữ l−ợng phân bố t−ơng đối đồng đều trong cả hai miền góc dốc. Giới hạn góc dốc đến 250 trữ l−ợng chiếm 17,5%, tập trung chủ yếu ở Hà Lầm (26.041,2 ngàn tấn), Vàng Danh (19.580,5 ngàn tấn), Khe Chàm (17.888,5 ngàn tấn) và Núi Béo (10.148,4 ngàn tấn); Phạm vi góc dốc 250ữ350, trữ l−ợng 18,4%, tập trung chủ yếu ở Than Thùng - Yên Tử (27.840,5 ngàn tấn), Vàng Danh (25.745,3 ngàn tấn) và Núi Béo (15.604,8 ngàn tấn). Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 21 4. Kích th−ớc khu khai thác: Một trong các yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả khi áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hoá là kích th−ớc khu khai thác. Chiều dài theo ph−ơng và theo độ dốc của khu khai thác ảnh h−ởng đến thời gian lắp đặt, vận hành, tháo dỡ và di chuyển đồng bộ thiết bị cơ giới hóa, tác động trực tiếp đến hiệu quả kinh tế khi áp dụng cơ giới hóa khai thác. Mối t−ơng quan giữa chiều dài theo ph−ơng, chiều dài theo độ dốc khu khai thác với trữ l−ợng địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá đ−ợc thể hiện trên hình 1.4 và hình 1.5. Lớn hơn 800 m 68% (301- 800) m 29% đến 300 m 3% Hình 1.4: Mối t−ơng quan giữa phạm vi giới hạn chiều dài theo ph−ơng khu vực khai thác với tổng trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá 0,09% 2,78% 3,64% 93,49% 0 20 40 60 80 100 T ỷ lệ p hầ n tr ăm s o vớ i t ổn g tr ữ l− ợn g, % Đến100 m (101- 150) m (151- 200) m > 200 m Chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác, m Hình 1.5: Mối t−ơng quan giữa giới hạn chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác với tổng trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350 trong phạm vi đánh giá Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 22 Qua biểu đồ phân tích, cho thấy các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35o vùng Quảng Ninh, trong giới hạn đánh giá chủ yếu có chiều dài theo ph−ơng khu khai thác lớn hơn 800 m, chiếm tỷ lệ 68%, theo h−ớng dốc đến 93,49% có chiều dài trên 200 m. Đây là một yếu tố thuận lợi để áp dụng các mô hình cơ giới hóa trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 35o vùng Quảng Ninh. 5. Đặc điểm đá vách, đá trụ: Tính chất đá vách, đá trụ là một trong những yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác hợp lý Kết quả nghiên cứu đánh giá các yếu tố về đá vách, trụ các vỉa dày, độ dốc đến 35o vùng Quảng Ninh thể hiện trên hình 1.6, 1.7 và 1.8. Hình 1.6. Phân loại trữ l−ợng vỉa theo đá vách trực tiếp ổn định 11,3% Không ổn định 88,7% Hình 1.7: Phân loại trữ l−ợng vỉa theo đá trụ trực tiếp Qua các biểu đồ trên cho thấy, 88,9% các khu vực đá vách trực tiếp thuộc loại không ổn định. Đá trụ vỉa chủ yếu thuộc loại không bền vững chiếm 88,9% so với tổng trữ l−ợng đánh giá. Không bền vững 88,7% Bền vững 11,3% Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 23 1.3 Kết luận Đề tài đã tiến hành đánh giá tổng hợp trữ l−ợng và đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa có chiều dày lớn hơn 3,5 m; góc dốc đến 35° của 10 mỏ, khoáng sàng than vùng Quảng Ninh, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than Thùng-Yên Tử, Hà Lầm, Núi Béo, Suối Lại, Thống Nhất, D−ơng Huy, Mông D−ơng và Khe Chàm II-IV, theo các mức khai thác và thăm dò địa chất với tổng trữ l−ợng địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 đ−ợc xem xét đánh giá là 488.351 triệu tấn. Qua kết quả đánh giá cho thấy các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35° vùng Quảng Ninh t−ơng đối thuận lợi áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác, với những khu vực khoáng sàng có điều kiện áp dụng đặc tr−ng sau: - Các khu vực có chiều dày vỉa trên 10,0 m, góc dốc đến 25°, trữ l−ợng chiếm 28,6%; phân bố ở Hà Lầm (101.492,4 ngàn tấn), Thống Nhất (25.288,4 ngàn tấn), Núi Béo (11.815,2 ngàn tấn) và Vàng Danh (933,5 ngàn tấn); Trong phạm vi chiều dày này, góc dốc 250ữ350 chiếm 5,6%, tập trung lớn nhất ở Hà Lầm (18.676 ngàn tấn). - Các khu vực vỉa dày 6ữ10 m, góc dốc đến 250, trữ l−ợng chiếm 22,6%, tập trung ở Khe Chàm (49.538,7 ngàn tấn), Vàng Danh (42.065,4 ngàn tấn), v.v; với góc dốc 250ữ350 chiếm 7,4%, tập trung chủ yếu ở Vàng Danh (14.529,2 ngàn tấn), Than Thùng-Yên Tử (11.203,9 ngàn tấn). - Các khu vực vỉa dày 3,5ữ6 m, góc dốc đến 250 chiếm 17,5%, tập trung chủ yếu ở Hà Lầm (26.041,2 ngàn tấn), Vàng Danh (20.453,1ngàn tấn), Khe Chàm (17.888,5 ngàn tấn) và Núi Béo (10.148,4 ngàn tấn); Phạm vi góc dốc 250ữ350, trữ l−ợng 18,4%, tập trung chủ yếu ở Than Thùng - Yên Tử (27.840,5 ngàn tấn), Vàng Danh (25.745,3 ngàn tấn) và Núi Béo (15.604,8 ngàn tấn). Các khu vực đ−ợc đánh giá phần lớn có chiều dài theo ph−ơng lớn hơn 800 m chiếm tỷ lệ 68%. Theo h−ớng dốc, các khu vực chủ yếu có chiều dài lớn hơn 200 m chiếm 93,49% so với tổng trữ l−ợng đ−ợc đánh giá. Đây là một yếu tố t−ơng đối thuận lợi trong việc áp dụng các mô hình cơ giới hóa trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng Quảng Ninh. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 24 Phần lớn các khu vực đều có đá vách trực tiếp là bột kết phân bố đều, đôi chỗ là các thấu kính sét kết, sét than phân bố không đều, thuộc loại không ổn định chiếm 88,7%. Đá trụ vỉa chủ yếu thuộc loại không bền vững, chiếm 88,7% so với tổng trữ l−ợng đ−a vào đánh giá. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 25 Ch−ơng 2 Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc tr−ng trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 vùng quảng ninh. 2.1 Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng công nghệ khai thác vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Tại vùng Quảng Ninh, trong quá trình phát triển, phụ thuộc vào tiến bộ trong việc sử dụng vật liệu chống giữ và ph−ơng pháp khấu than có thể tổng hợp thành 3 mảng kinh nghiệm khai thác các vỉa dày, độ dốc d−ới 350, bao gồm: 1. Kinh nghiệm khai thác truyền thống, tr−ớc khi đ−a vào áp dụng vì chống thuỷ lực trong lò chợ. 2. Kinh nghiệm khai thác áp dụng vì chống thuỷ lực chống lò chợ. 3. Kinh nghiệm áp dụng cơ giới hoá khai thác lò chợ. 2.1.1 Kinh nghiệm khai thác truyền thống. Từ tr−ớc đến nay để khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350 các mỏ than hầm lò tại vùng Quảng Ninh đã áp dụng các HTKT chia lớp bằng; HTKT chia lớp nghiêng, có hoặc không có vách giả nhân tạo; HTKT chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa; và HTKT lò chợ hạ trần. 2.1.1.1 Hệ thống khai thác chia lớp bằng. - Từ những năm sáu m−ơi của thế kỷ tr−ớc, mỏ Hà Lầm đã tiến hành khai thác vỉa dày thoải bằng hệ thống khai thác chia lớp bằng thu hồi than hạ trần. Vỉa than dày đ−ợc chia thành các lớp ngang vỉa, chiều dày lớp khấu 5 m, trong đó chiều cao lò chợ 2,2 m, hạ trần 2,8 m, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng gỗ. Những năm bảy m−ơi, mỏ Hà Lầm đã sử dụng l−ới thép B–40 lát ở nền lò chợ lớp trên ở vỉa 14- Tây phay K , với vỉa dày vỉa 12 ữ 30 m, chiều dài lò chợ 60 m (hình 2.1). L−ới thép có tác dụng ngăn cách than với đá phá hoả khi hạ trần, nên đã giảm tổn thất than từ 50 % xuống còn 35 %. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 26 - Giữa thập kỷ chín m−ơi, HTKT chia lớp bằng – hạ trần than lại đ−ợc đ−a vào áp dụng ở vỉa 1 mỏ Tân Lập là một vỉa than rất dày, nh−ng ở đây không sử dụng lớp ngăn cách nhân tạo. Sau đó HTKT này còn đ−ợc áp dụng ở khu vực Cái Đá - Xí nghiệp than Cao Thắng thuộc Công ty than Hòn Gai và một số khu vực khác. Hình 2.1 Sơ đồ g−ơng khai thác lò chợ lớp bằng mỏ Hà Lầm 2.1.1.2 Hệ thống khai thác chia lớp nghiêng. - Năm 1966 mỏ than Thống Nhất đã thực hiện khai thác chia lớp nghiêng, dùng tre róc làm lớp ngăn cách nhân tạo, tại công tr−ờng Thanh niên; kết quả áp dụng đã giảm tổn thất than từ 65 % xuống còn 40 % [1]. Giai đoạn tiếp theo lại đ−ợc áp dụng ở vỉa dày và vỉa G, trên cơ sở lợi dụng các lớp đá kẹp để phân cách lớp khấu; Trong phạm vi một lớp khấu, nếu chiều dày lớp than lớn hơn chiều cao khấu lò chợ thì g−ơng khấu bám theo đá kẹp trụ và kết hợp hạ trần thu hồi than nóc (hình 2.2). Hình 2.2 Sơ đồ g−ơng khấu chia lớp nghiêng áp dụng ở mỏ Thống Nhất L−ới nóc giả L−ới nóc giả Lò dọc vỉa +7 22 00 50 00 28 00 4000 4000 Lò dọc vỉa +24000 68000 1200 1200 Cửa thá o than 22 00 50 00 28 00 Lỗ khoan hạ trần Má ng cào Than nóc thu hồi 1000 1000 1000 15 ữ30m 3 ữ 6 m 1. 5 ữ2 .5 m 0. 8 ữ3 .7 m 1000 1000 1000 1000 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 27 - HTKT chia lớp nghiêng cũng đ−ợc áp dụng ở các vỉa dày dốc nghiêng của mỏ than Mạo Khê. Các vỉa than ở đây không có lớp đá kẹp ổn định để phân cách lớp khấu nh− ở Mỏ Thống Nhất và than mềm yếu khó đảm bảo khả năng làm nóc giả với chiều dày 0,5 ữ 1,0 m, tuy nhiên ở đây có đặc điểm đá phá hoả của lò chợ lớp trên có khả năng liên kết trở lại sau một khoảng thời gian, tạo ra sự ổn định của nóc lò chợ lớp d−ới nên lò chợ lớp trụ đ−ợc bắt đầu chuẩn bị và khai thác sau khi khai thác hết lớp vách và đất đá phá hoả đã ổn định (theo kinh nghiệm ở Mạo Khê, thời gian cho đất đá dính kết ổn định khoảng 6 tháng) (hình 2.3). Hình 2.3 Sơ đồ g−ơng khai thác chia lớp nghiêng áp dụng ở mỏ Mạo Khê - HTKT chia lớp nghiêng còn đ−ợc áp dụng ở vỉa 14-5 mỏ Khe Chàm, vỉa 4, vỉa 6 mỏ Vàng Danh và vỉa G9, vỉa H10 mỏ Mông D−ơng, với chiều dày vỉa 4 ữ 6 m, đá vách vỉa cứng vững, khó sập đổ. Trong điều kiện nh− vậy ng−ời ta đã tiến hành khai thác lớp vách tr−ớc để phá hoả c−ỡng bức. Khác với ở Mạo Khê, do đá vách sập đổ không có khả năng liên kết trở lại, phải để lại một lớp than ngăn cách 1,0 ữ 1,3 m. Khoảng cách đuổi nhau giữa lò chợ lớp trụ và lớp vách vách là 25 ữ 30 m hoặc lớp trụ bắt đầu khai thác sau khi kết thúc khai thác lớp vách (hình 2.4). Hình 2.4 Sơ đồ g−ơng khai thác chia lớp nghiêng áp dụng ở các mỏ Khe Chàm, Vàng Danh, Mông D−ơng 4. 2 ữ5 .0 m G−ơng khấu lò chợ vách đã dừng hơn 6 tháng 1000 1000 1. 8 ữ2 .2 m 4. 0 ữ 6 .0 m 0. 5 ữ1 .3 m 1. 8 ữ 2 .2 m 1.0m1.0m 25.0 ữ 30.0m 1.0m1.0m Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 28 2.1.1.3 HTKT chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa. - ở Mỏ than Vàng Danh khi áp dụng HTKT chia lớp nghiêng khai thác lò chợ đầu tiên của vỉa 7 Cánh Gà mức +350 ữ +397 (điều kiện vỉa dày trung bình 9 m, góc dốc vỉa 15 ữ 30°) ng−ời ta chia vỉa thành 3 lớp khai thác, ngăn cách giữa các lớp khấu là lớp than dày 1,2 m làm nóc giả. Các đ−ờng lò đ−ợc chuẩn bị riêng cho từng lớp, sau khi khai thác lớp vách, tiến hành khai thác lò chợ lớp giữa, tiếp theo khai thác lớp trụ. Vỉa than có chiều dày biến động, không có lớp đá kẹp ổn định để định vị lớp khấu, nên khi khai thác lò chợ lớp giữa đã không duy trì đ−ợc vị trí của lớp theo thiết kế, tr−ờng hợp khi g−ơng khấu bị lạc h−ớng lên trên, sẽ gặp phải lò chợ lớp vách đã khai thác, bởi vậy g−ơng khấu th−ờng h−ớng xuống phía d−ới để tạo cho nóc lò ổn định hơn; điều đó dẫn đến làm mất chiều dày khấu của lớp trụ. Trong điều kiện nh− vậy ng−ời ta đã chuyển sang ph−ơng án chia 2 lớp nghiêng (bám vách và bám trụ – hạ trần than) cho các lò chợ tiếp theo ở vỉa 7 và sau đó là vỉa 5 (hình 2.5). Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa cũng đ−ợc áp dụng ở các mỏ Hà Lầm, Tân Lập. Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác chia hai lớp nghiêng – hạ trần áp dụng ở các mỏ Vàng Danh, Hà Lầm, Tân Lập - HTKT chia hai lớp nghiêng hạ trần than giai đoạn đầu áp dụng không có lớp ngăn cách bằng vách giả nhân tạo, đến năm 1987 viện KHCN Mỏ đã áp dụng thử nghiệm l−ới thép B-40 làm lớp ngăn cách trong HTKT này ở lò chợ vỉa 7 Cánh Gà mỏ Vàng Danh và sau đó ở mỏ Tân Lập; khi đó các lò chợ lớp vách và lớp trụ đều sử dụng cột chống gỗ và cũi lợn. Thực tế do tốc độ khai thác chậm nên áp lực mỏ gia 2 ữ2 .5 m 15.0 ữ30.0m 2. 2 ữ 2 .5 m 1. 0 ữ 4 .5 m 5. 5 ữ 9 m 1.0m 1.0m 1.0m 1.0m Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 29 tăng, lò chợ phải củng cố thêm nhiều cột chống, gây khó khăn cho công tác trải l−ới ở lò chợ vách; còn tại lò chợ trụ, việc hạ trần lấy than chỉ tiến hành ở khe cũi lợn không đảm bảo đ−ợc tính liên tục và triệt để nên l−ới thép đã không lộ ra hoặc không hạ sát xuống nền lò; l−ới th−ờng bị treo cách nền 2,5 ữ 3 m nên bị bục và rách nhiều; nhìn chung l−ới thép đã không phát huy đ−ợc tác dụng nh− mong muốn. 2.1.1.4 Hệ thống khai thác lò chợ hạ trần. Những năm đầu thập kỷ chín m−ơi, HTKT lò chợ hạ trần (LCHT) xuất hiện ở mỏ Hà Lầm, sau đó ở mỏ Vàng Danh và một vài nơi khác. Bản chất của sơ đồ công nghệ là khai thác đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa bằng lò chợ lớp trụ kết hợp hạ trần thu hồi than d−ới đá vách (xem hình 2.6). Trong công nghệ này ở lò chợ lớp trụ khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ bằng gỗ hoặc cột ma sát, luồng bảo vệ bằng cũi lợn. Trong mỗi chu kỳ sản xuất, sau khi chuyển cũi lợn trần than sẽ tự sập đổ hoặc sử dụng khoan nổ mìn hạ trần; than hạ trần đ−ợc thu hồi sang luồng g−ơng. Điều khiển vách bằng phá hoả toàn phần, vách tự sập đổ. (a) (b) (a) (b) Hình 2.6 G−ơng khấu của sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ hạ trần a- Tại vỉa 10 Công ty than Hà Lầm – sử dụng cột chống gỗ b- Tại vỉa 6 Cánh Gà Công ty than Vàng Danh – sử dụng cột chống ma sát Thực tế trong quá trình khai thác LCHT ở các mỏ Hà Lầm, Vàng Danh cho thấy theo chu kỳ, cứ 5ữ7 luồng khấu, ở g−ơng lò lại xuất hiện những vết nứt ở nóc lò chợ, dọc theo g−ơng khấu, có vết nứt rộng 5ữ6 cm, dài 3ữ4 m; một vài vị trí bị lở, 0,3 3,5 1,0 1,0 1,0 0,6 1,5 1,0 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 30 g−ơng tới 0,5 ữ 0,7 m, hoặc rỗng nóc, có điểm chiều cao tụt nóc tới 1 ữ 1,2 m; nhiều cột chống bị gãy và các cũi lợn có biểu hiện chịu tải lớn (xem hình 2.7). Hình 2.7 Hiện t−ợng lở g−ơng, rỗng nóc ở lò chợ trụ hạ trần Trong những điều kiện nh− trên ng−ời ta phải tiến hành chống bằng gỗ có chất l−ợng tốt hơn bình th−ờng, đồng thời tăng c−ờng củng cố các cũi lợn, chống thêm gánh và cài dầy chèn. Do chống giữ lò chợ bằng gỗ hay cột ma sát có kháng lực ban đầu nhỏ, thao tác chậm, nên công tác điều khiển áp lực mỏ gặp khó khăn, mức độ an toàn bị hạn chế khi lò chợ ở vị trí chuẩn bị tới chu kỳ sập gãy đá vách; đồng thời ở lò chợ có cũi lợn và phải chống tăng c−ờng nên không gian lò chợ chật hẹp làm giảm hiệu quả thu hồi than, gây tổn thất than lớn (Hà Lầm 43 %, Vàng Danh 43,4 ữ 52 %). Với những tồn tại trên đây nên sau khoảng 10 năm áp dụng, các thiết kế công nghệ khai thác LCHT vẫn ch−a đ−ợc các cấp quản lý kỹ thuật và an toàn có thẩm quyền phê duyệt chính thức. Để giải quyết bức xúc của sản xuất, viện KHCN Mỏ đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ khai thác lò chợ hạ trần ở mỏ Hà Lầm”, và đ−ợc Tổng Công ty Than Việt Nam phê duyệt cho phép công ty than Hà Lầm thực hiện HTKT lò chợ hạ trần từ năm 2001. Hầu hết các lò chợ hạ trần đều sử dụng ph−ơng pháp tự sập đổ trần than hoặc tại một số vị trí, thực hiện đ−ợc bằng khoan nổ mìn nh−ng chiều dài lỗ khoan không lớn (2 m) và cũng không áp dụng ph−ơng pháp nổ mìn phân đoạn, do vậy than sập đổ th−ờng có dạng khối, cục tảng lớn, khó thu hồi gây tổn thất than lớn. 1000 72 00 22 00 10 00 ữ 12 00 72 00 22 00 1000 10001000 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 31 Các nghiên cứu phân tích về tổn thất than đã cho thấy tổn thất do điều kiện địa chất phức tạp chiếm lớn nhất cũng chỉ gần bằng 30 % tổng tổn thất chung; nh− vậy khoảng 2/3 tổng số than tổn thất là do hệ thống khai thác và công nghệ khai thác, đặc biệt là tổn thất ở nóc, nền lò và ở các trụ bảo vệ (xem bảng 2.1). Bảng 2.1 Tỷ lệ tổn thất than (%) Mỏ than Vỉa Tỷ lệ trữ l−ợng than tổn thất (%) Trụ bảo vệ lò chuẩn bị Theo chiều cao khai thác Do vận chuyển Do địa chất Ghi chú Vỉa 5 C. gà 66,2 34,3 10,9 1,8 19,2 Tổn thất ở trụ bảo vệ Vàng Danh Vỉa 7 TVD 47,6 1,5 30,1 - 16 Tổn thất nhỏ do áp dụng không để lại trụ bảo vệ Mạo Khê Vỉa 9 34,2 15,6 18,6 - - - Khe Chàm Vỉa 14-5 46,8 35,9 5,9 5,0 - - Hà Lầm Vỉa 10 43,0 13,0 30,0 - - - Qua số liệu ở bảng 2.1 cho thấy ở các mỏ Mạo Khê và Khe Chàm với HTKT chia lớp nghiêng, tổn thất than theo chiều dày vỉa thấp (6ữ 19 %), còn các mỏ Vàng Danh và Hà Lầm áp dụng HTKT lò chợ hạ trần, tỷ lệ tổn thất tới 30 %. Tổn thất than ở các trụ bảo vệ lò chuẩn bị của hệ thống khai thác cũng rất lớn (13 ữ 36 %), bởi hầu hết các đ−ờng lò ở vỉa dày đều bố trí trong than, trong khi công tác khấu tận thu các trụ bảo vệ gặp khó khăn do đ−ờng lò đã bị nén bẹp trong quá trình sử dụng. Trong điều kiện chống lò bằng gỗ hoặc cột ma sát, khấu than bằng khoan nổ mìn, qua thực tế áp dụng ở vùng Quảng Ninh cho thấy ngoài HTKT chia lớp bằng áp dụng ở mỏ Hà Lầm có chỉ tiêu KTKT t−ơng đối tốt, còn các HTKT khác đều có hiệu quả thấp, đặc biệt là công nghệ khai thác hạ trần với chi phí gỗ rất lớn (40ữ65 m3/1000T); tổn thất than lớn (38 ữ52 %); năng suất lao động thấp (1,35 ữ 2,28 T/công), và hầu nh− không có lò chợ nào đạt công suất thiết kế. Các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật cơ bản khai thác vỉa dày độ dốc đến 350 giai đoạn khai thác truyền thống ở một số mỏ hầm lò đ−ợc trình bày trong bảng 2.2. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 32 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản khai thác vỉa dày, độ dốc đến 350 ở một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh Bảng 2.2 HTKT hạ trần than Chia lớp nghiêng-hạ trần HTKT chia lớp bằng HTKT chia lớp nghiêng Không có l−ới thép ngăn cách Có l−ới thép B-40 ngăn cách Lò chợ trụ hạ trần TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Mỏ Hà Lầm Mỏ Mạo Khê Mỏ Thống Nhất Mỏ Mông D−ơng Mỏ Vàng Danh Mỏ Hà Lầm Mỏ Vàng Danh Mỏ Tân Lập Mỏ Hà Lầm Mỏ Vàng Danh 1 Chiều dày vỉa m 12ữ30 3,5 ữ4,2 12 ữ13 4 ữ 6 5 ữ 10 5 ữ 13 9 7 ữ 9 5 ữ 13 3 ữ 4 2 Góc dốc vỉa độ 25ữ40 19ữ55 20ữ35 30ữ40 10ữ35 10ữ45 20ữ35 25ữ30 10ữ45 10ữ35 3 Chiều dài lò chợ m 60 100 70ữ80 80ữ100 80ữ100 40ữ60 70ữ89 45ữ70 70ữ100 80ữ100 4 Chiều cao khấu lò chợ m 2,2 2,0ữ2,2 1,8ữ2,5 1,8ữ2,0 2,0ữ2,2 2,0ữ2,2 2,0ữ2,2 2,0ữ2,2 2,0ữ2,2 2,0ữ2,2 5 Tốc độ tiến g−ơng m/tháng 18 20 12 10 10ữ18 12ữ14 7 12 12ữ14 10ữ18 6 Sản l−ợng lò chợ T/ng.đ - 170 150 100 175 180 100 100 200 175 7 Công suất lò chợ T/năm - 51000 45000 30000 52000 54000 30000 30000 60000 52000 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 33 8 Năng suất lao động T/công 3 1,85 1,4 1,5 1,79 2 1,35 2,28 2,1 1,8 9 Chi phí gỗ chống lò m3/1000T 30 65 65 55 50 57 48 42 40 47 10 Chi phí thuốc nổ kg/1000T 73 168 104 145 257 112 180 97 140 220 11 Chi phí lò chuẩn bị m/1000T - 35 30 32 - - - - 16 25 12 Tổn thất than % 35 38 40 45 48 40 49 38 43 52 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 34 2.1.2 Kinh nghiệm khai thác áp dụng vì chống thuỷ lực trong lò chợ. Từ tháng 3 năm 1998 ngành Than bắt đầu đ−a cột thuỷ lực đơn (TLĐ) vào chống lò chợ, đầu tiên là lò chợ số 3 vỉa 8 trụ Tây Vàng Danh (TVD), các lò chợ tiếp theo đ−ợc đ−a vào khai thác tại vỉa 14-5 Khe Chàm, vỉa 7-TVD, vỉa 9b quay Tây- Công ty than Mạo Khê và vỉa 8-Công ty than Nam Mẫu. Sau thời gian thử nghiệm thành công hàng loạt các lò chợ TLĐ đã đ−ợc đ−a vào sử dụng nh− vỉa 10, 12 – Công ty than D−ơng Huy; vỉa 9b, 9 đông – Công ty than Mạo Khê; vỉa 4,8 và 9 Cánh Gà - Công ty than Vàng Danh; vỉa 9 Xí nghiệp than Khe Tam - Công ty than Hạ Long; vỉa 13 Công ty 86 – Tổng công ty Đông Bắc; v.v. Với đối t−ợng vỉa dày, độ dốc đến 350, giai đoạn này chủ yếu áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng; chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa và công nghệ khai thác lò chợ hạ trần. 2.1.2.1 Công nghệ khai thác chia lớp nghiêng. Chống giữ g−ơng khai thác bằng cột thủy lực và xà khớp, khấu than bằng khoan nổ mìn, sử dụng lớp đệm nhân tạo bằng l−ới thép B40. Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ g−ơng lò chợ xem hình 2.8, 2.9. Lò dọc vỉa vận tải lớp trụ Lớp ngăn cách nhân tạo 80 - :- 15 0m b Lò chợ lớp trụ Mặt cắt b - b 80 -: - 1 5 0m Lò chợ lớp vách a a b Lò dọc vỉa vận tải lớp vách Lò dọc vỉa thông gió lớp trụ Lò dọc vỉa thông gió lớp vách Hình 2.8: Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng có lớp đệm nhân tạo Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 35 Trong điều kiện vỉa dày 4,0ữ5,0 m, g−ơng lò chợ 40ữ150 m, công suất khai thác đạt 100ữ150 ngàn T/năm; năng suất lao động 3 ữ 4 T/ng−ời.ca; tổn thất than 25 ữ 35%. Đã áp dụng ở Mạo Khê, Vàng Danh, Đông Bắc và Khe Chàm. 1000 1000 M k M v Máng cào a. Hộ chiếu lò chợ lớp vách chống cột thủy lực đơn 800 1200 M v Máng cào b. Hộ chiếu lò chợ chống bằng giá thuỷ lực di động Hình 2.9: Hộ chiếu chống giữ g−ơng lò chợ 2.1.2.2 Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng, hạ trần. Khai thác lớp vách trải l−ới, khai thác lớp trụ hạ trần thu hồi than lớp giữa, chống giữ g−ơng khai thác bằng vì chống thủy lực, khấu than bằng khoan nổ mìn. Có thể tiến hành khai thác lò chợ hai lớp đồng thời, nh−ng khoảng cách giữa hai g−ơng khấu theo ph−ơng duy trì 20ữ30 m. Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ g−ơng lò chợ, xem hình 2.10 và 2.11. Lò dọc vỉa vận tải lớp trụ Lớp ngăn cách nhân tạo Lò chợ lớp vách 80 -: - 1 50 m Lò chợ lớp trụ b Mặt cắt b - b 80 -: - 1 50 m a a b Lò dọc vỉa vận tải lớp vách Lò dọc vỉa thông gió lớp trụ Lò dọc vỉa thông gió lớp vách Mặt cắt a - a Hình 2.10: Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng hạ trần than lớp giữa Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 36 25000 ữ 30000 Lò chợ khấu bám vách m k 1600 m kt m kv m v m ht Lò chợ lớp trụ Giá thủy lực di động Cột thủy lực đơn - xà khớp 1200 Hình 2.11: Hộ chiếu chống giữ g−ơng lò chợ chia lớp hạ trần Trong điều kiện vỉa dày 5,0ữ7,5 m, g−ơng lò chợ 40ữ140 m, công suất khai thác đạt 120ữ180 ngàn T/năm; năng suất lao động 4ữ5 T/ng−ời.ca; tổn thất than 25ữ35%. Đã áp dụng ở Uông Bí, Vàng Danh, Hà Lầm, Đông Bắc và Thống Nhất. 2.1.2.3. Công nghệ khai thác lò chợ hạ trần. Khai thác lò chợ lớp trụ theo cột dài theo ph−ơng, hạ trần than nóc. Giai đoạn đầu chống giữ g−ơng khai thác bằng cột thủy lực đơn và xà hộp, trải l−ới nóc, giai đoạn sau chống bằng giá thủy lực di động và gần đây với tiến bộ cải tiến giá thuỷ lực ở n−ớc ngoài, do tính năng −u việt hơn hẳn so với giá thuỷ lực di động, đặc biệt khi đ−ợc sử dụng trong lò chợ hạ trần than, do vậy trong năm 2007 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã phối hợp các công ty khai thác than hầm lò lập dự án đầu t− và triển khai đ−a giá khung di động vào áp dụng trong sản xuất. Lò chợ đầu tiên đ−ợc áp dụng thử nghiệm tại vỉa 6b mức -35 đến +8 khu Lộ Trí Công ty Than Thống Nhất (tháng 4/2007). Tiếp theo là các lò chợ tại vỉa 7 mức +165 đến +200 khu Than Thùng Công ty Than Nam Mẫu, Mạo Khê, Quang Hanh, Công ty 86 – Tổng công ty Đông Bắc, Công ty than Hà Lầm, Hòn Gai. Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ g−ơng lò chợ, xem hình 2.12, 2.13. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 37 Lò dọc vỉa vận tải Lò dọc vỉa thông gió Lò chợ a a b 80 - :- 15 0 m Mặt cắt b - b Lò dọc vỉa vận tải b Lò dọc vỉa thông gió Mặt cắt a - a Hình 2.12: Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ trụ, hạ trần thu hồi than nóc 1000 1000 2600 M k M v Máng cào a, Hộ chiếu chống cột TLĐ - xà hộp M k M v 1600410 b, Hộ chiếu lò chợ chống Gía TLDD Tấm chắn luồng phá hoả Khung treo 1950 M k M v c, Hộ chiếu lò chợ chống bằng giá khung di động Hình 2.13: Hộ chiếu chống lò chợ lớp trụ, hạ trần thu hồi than nóc Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản đạt đ−ợc: - Tr−ờng hợp chống giữ bằng cột thủy lực đơn và xà hộp, vỉa dày 3,5ữ5 m; g−ơng lò chợ 60ữ100 m; công suất khai thác đạt 80ữ120 ngàn T/năm; năng suất lao động 3ữ4 T/ng−ời.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 35%. Đã áp dụng ở Uông Bí, Hạ Long, Thống Nhất và Quang Hanh. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 38 - Tr−ờng hợp chống giữ bằng giá thủy lực di động, trong điều kiện vỉa dày 3,5ữ6 m; chiều dài g−ơng lò chợ 60ữ140 m, công suất khai thác đạt 120ữ180 ngàn T/năm; năng suất lao động 4ữ6 T/ng−ời.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 35%. Đã và đang áp dụng ở Uông Bí, Vàng Danh, Hà lầm, Thống Nhất, D−ơng Huy và Mông D−ơng. - Tr−ờng hợp chống giữ g−ơng bằng giá khung di động, vỉa dày 3,5ữ8 m; g−ơng lò chợ 60ữ120 m; công suất khai thác đạt 200ữ300 ngàn T/năm; năng suất lao động 6ữ8 T/ng−ời.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 30%. Đã và đang áp dụng ở Mạo Khê, Uông Bí, Vàng Danh, Hà lầm, Thống Nhất, Quang Hanh và Mông D−ơng. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lò chợ áp dụng thử nghiệm giá khung di động tại vỉa 6b Công ty Than Thống Nhất đ−ợc thể hiện trong bảng 2.3. Bảng 2.3 TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Khối l−ợng Ghi chú 1 Công suất lò chợ T/năm 250.000 2 Năng suất lao động T/công 8,5 3 Tổn thất công nghệ % 22,8 4 Tổng sản l−ợng than NK 103 tấn 1.125,0 Tính 4,5 năm 5 Hệ số thu hồi than sàng mỏ % 89,0 6 Than thành phẩm 103 tấn 1.001,25 7 Tổng mức đầu t− 106 đ 50.994,59 8 Vốn cố định, trong đó 106 đ 49.300,11 9 Vốn đầu t− mới 106 đ 26.069,65 10 Vốn l−u động 106 đ 1.694,48 11 Tổng doanh thu 106 đ 360.320,40 12 Tổng chi phí SX-KD than 106 đ 343.093,31 13 Lợi nhuận tr−ớc thuế 106 đ 17.227,09 14 Lợi nhuận ròng (Pn) 10 6 đ 13.555,03 15 Giá trị hiện tại thực (NPV) 106 đ 7.019,10 16 Tỷ lệ lãi nội tại (IRR) % 20,02 17 Lãy vay ngân hàng % 12,00 18 Thời gian hoàn vốn Năm 2,7 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 39 2.1.3 Kinh nghiệm phát triển cơ giới hoá khai thác lò chợ. Ngay từ những năm đầu phát triển ngành Than, Nhà n−ớc đã quan tâm cho đầu t− nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm nhằm lựa chọn đ−ợc các loại hình cơ giới hóa phù hợp trong điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ vùng Quảng Ninh. 2.1.3.1 áp dụng cơ giới hoá khai thác lò chợ ở Vàng Danh năm 1978. Giai đoạn 1967ữ1970, với sự giúp đỡ của Liên Xô (cũ) đã áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khấu than bằng máy đánh rạch tay dài (ДОНБАСС-1) tại mỏ Vàng Danh. Giai đoạn 1978 ữ 1981, công nghệ cơ giới hoá khấu than bằng máy khấu com bai tay ngắn loại 2K-52M kết hợp với cột chống thủy lực đơn ΓCYM-6-5 và cột chống sắt ma sát KCT, máng cào uốn CΠ-63M lần đầu tiên đ−ợc áp dụng thử nghiệm tại lò chợ số 2 vỉa 8 khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh (xem hình 2.14). Hình 2.14 Sơ đồ vị trí áp dụng thử nghiệm lò chợ cơ giới hoá khấu than tại vỉa 8 khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh 20 30 20 F40 F9 C 23° 24° Lò chợ áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá khấu than m = 2,5 m m = 2,5 m 25° Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 40 Khu vực áp dụng thử nghiệm vỉa dày trung bình 3,3 m; dốc 22ữ28o; đá vách trực tiếp là Acgilít có các lớp kẹp than mỏng, nứt nẻ, độ cứng trung bình, dày 2,0ữ4,0 m; vách cơ bản là Alêvrôlít cứng, khi sập đổ tạo thành khối lớn, dày 8,0 ữ 16,0 m; trụ trực tiếp là Acgilít dày 2,0 ữ 4,0 m; Kích th−ớc theo ph−ơng khu thử nghiệm 220 m, theo độ dốc 90 ữ 110 m; trữ l−ợng than lò chợ thử nghiệm 50.000 T; vỉa không nguy hiểm về khí và bụi nổ. Công trình đ−ợc tiến hành trong thời gian 2 năm 1978 - 1979, tuy nhiên do điều kiện địa chất biến đổi phức tạp, dây chuyền sản xuất không đồng bộ cho nên mặc dù có sự hỗ trợ kỹ thuật tích cực của các chuyên gia Liên Xô (cũ) nh−ng việc thử nghiệm không đem lại kết quả. Những nguyên nhân chính đã kìm hãm năng suất của máy khấu 2K-52M và dẫn đến không thành công tại khu vực thử nghiệm bao gồm: - Trong khu vực thử nghiệm, điều kiện địa chất mỏ biến động lớn và rất phức tạp, trong quá trình thử nghiệm đã gặp 2 vùng biến động lớn (vùng thứ nhất có chiều dài theo ph−ơng 45 m và theo độ dốc 45 m; vùng thứ hai có chiều dài theo ph−ơng 40 m và theo độ dốc 60 m), chiều dày vỉa bị bóp mỏng chỉ còn từ 0,2 ữ 0,65 m (vị trí giữa lò chợ). Dọc theo ph−ơng lò chợ tồn tại vết nứt kiến tạo cách lò song song vận tải khoảng 45 m, tạo ra nhiều khe nứt ở vách trực tiếp (10 ữ 15 m theo độ dốc của vỉa), về mùa m−a, n−ớc mặt ngấm qua vết nứt chảy vào lò chợ và đoạn lò này luôn luôn nằm trong tình trạng nóc yếu, bở rời dễ sập đổ và hay xảy ra hiện t−ợng lở g−ơng lò chợ. - Điều kiện kỹ thuật phục vụ ch−a tốt, đặc biệt dây chuyền vận tải than th−ờng xuyên ách tắc. Lò chợ thử nghiệm khai thác song song với 4 lò chợ khấu thủ công khác của mỏ trong cùng một khu vực và sản l−ợng khai thác đ−ợc đều tập trung về th−ợng vận tải trung tâm dài 600 m với 6 máng cào hãm của Liên Xô loại KCH, tuyến máng cào này cũ nát, chắp vá, phụ tùng thay thế thiếu, dẫn đến th−ờng xuyên xảy ra sự cố. Qua theo dõi bấm giờ cho thấy trong 1 ca sản xuất than trung bình, việc đóng mở máng cào từ 15 ữ 20 lần và thời gian hoạt động của tuyến vận tải than ở thựợng này trung bình chỉ đạt 18% thời gian của ca sản xuất (1,5 giờ), thời gian xử lý ách tắc chiếm 70 % thời gian đình trệ sản xuất trong năm 1979. Goòng th−ờng xuyên thiếu về số l−ợng và thời gian, th−ờng chỉ đạt 40ữ65% l−ợng goòng yêu cầu. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 41 Ngoài ra còn có một số nguyên nhân khác nh− cung cấp vật liệu cho lò chợ thiếu về số l−ợng và không kịp thời gian (gỗ để chèn kích nóc lò, gỗ làm thìu), do mất điện, v.v. đã gây ra khó khăn cho công tác thử nghiệm. Do những khó khăn đã nêu trên nên sản l−ợng than khấu bằng máy combai 2K – 52M ch−a lớn. Tuy nhiên cũng có ca đã đạt đ−ợc 300 tấn khấu hoàn toàn bằng máy. 2.1.3.2 áp dụng thử nghiệm công nghệ bán cơ giới hoá bằng máy khấu và giá thuỷ lực di động ở Khe Chàm. Để từng b−ớc áp dụng cơ giới hóa khai thác, năm 2002 tại Khe Chàm đã đ−a vào áp dụng thử nghiệm lò chợ cơ giới hóa khai thác bằng máy combai kết hợp giá thủy lực. Đồng bộ các thiết bị chính bao gồm máy khấu than MG200-W1; máng cào SGB-630/2x110; giá thuỷ lực di động XDY-JF/Lr/T2/120JZ; trạm bơm nhũ hoá XRB2B -80/200; trạm bơm n−ớc XPB - 200/55, v.v là những thiết bị do Trung Quốc chế tạo. Khu vực áp dụng thử nghiệm, lò chợ II-Đ-14.4 mức -10 ữ +32 vỉa 14-4 (xem hình 2.15) vỉa dày trung bình 3,1m, góc dốc 6ữ25°, than antraxit f = 1,5 ữ 2. Vỉa có 1 ữ 3 lớp đá kẹp là alêvrôlít với tổng chiều dày 0,2 ữ 0,4m, độ cứng f = 2,5 ữ 4. Vách trực tiếp là Alêvrôlít dày trung bình 2,0m. Vách cơ bản là cát kết và cuội kết dày trung bình 10 ữ 20m. Trụ vỉa là Alêvrôlít hoặc cát kết, dày 4,0 ữ 5,0m. Khu vực lò chợ thử nghiệm đ−ợc chuẩn bị theo sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo ph−ơng, khấu toàn bộ chiều dày vỉa, vận tải than bằng hệ thống vận tải liên tục gồm máng cào lò chợ - lò song song chân và cúp nối xuống băng tải lò dọc vỉa vận chuyển chính mức -10 và tuyến băng tải lên mặt bằng công nghiệp mỏ mức +32. Tổ chức sản xuất 3 ca cho một chu kì khấu (mỗi ca khai thác 8 giờ), trong đó hai ca khấu than và một ca làm công tác chuẩn bị. Trong mỗi ca khấu than thực hiện hai chu kì khấu g−ơng (1,2m). Ca chuẩn bị bao gồm các công việc bảo d−ỡng thiết bị máy móc, kiểm tra củng cố lò chợ, chuyển vật liệu. Số công nhân cần thiết trong một ca là 32 ng−ời, một ngày đêm - 96 ng−ời. Từ tháng 4/2002, lò chợ cơ giới hóa đã đi vào sản xuất ổn định, các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đạt đ−ợc t−ơng đối phù hợp với thiết kế kĩ thuật đề ra (bảng 2.4). Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 42 Hình 2.15: Vị trí áp dụng thử nghiệm lò chợ bán cơ giới hoá sử dụng máy khấu và giá thủy lực tại mức –10 ữ +32 vỉa 14-4 công ty than Khe Chàm. m m m m B B 8m 8m 20m 10m 20m 10m Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 43 Chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật cơ bản lò chợ thử nghiệm bán cơ giới hoá máy khấu-giá TLDD ở Khe Chàm Bảng 2.4 Thực tế Năm 2002 Năm 2003 TT Tên chỉ tiêu Đơn vị T.5 T. 6 T.7 T.8 T.9 T.10 T.11 T.12 T.1 T.2 T.3 T.4 T.5 Tổng cộng Thiết kế 1 Sản l−ợng than T/tháng 14775 13475 11830 12779 13743 14206 10099 14811 11954 8634 1007 10853 22310 160458 16750 Tiêu hao thuốc nổ Kg 127,6 147,2 176,2 212 209,2 236,2 271,8 173,8 177,8 105 7,0 80 276 2199,8 2 Chi phí thuốc nổ Kg/1000T 8,64 10,94 14,89 16,59 15,22 16,63 26,91 11,73 14,87 12,16 6,95 7,37 12,37 13,71 4,8 Tiêu hao kíp điện Cái 474 502 397 707 725 809 907 612 572 350 25 250 917 7247 3 Chi phí kíp Cái/1000T 32,08 37,30 33,56 55,33 52,75 56,95 89,81 41,32 47,85 40,54 24,83 23,04 41,10 45,16 19 Tiêu hao dầu nhũ hoá Kg - 2839 2210 1853 1757 2720 2128 3740 3400 2405 409 2269 6693 32423 4 Chi phí dầu nhũ hoá Kg/1000T - 210,97 186,81 145,00 127,85 191,47 210,71 252,52 284,42 278,55 406,16 209,07 300,0 222,56 271 Tiêu hao l−ới thép Kg - 13053 11816 12408 12615 14203 14691 14743 11954 8251 993 10853 20677 146257 5 Chi phí l−ới thép Kg/1000T - 969,98 998,82 970,97 917,92 999,79 1454,7 995,41 1000,0 955,64 986,10 1000,0 926,8 1003,94 628 Tiêu hao gỗ m3 19,44 17,03 10,44 7,55 - - 81,10 39,48 26 24,95 2,0 8,3 44,62 280,9 6 Chi phí gỗ m3/1000T 1,32 1,27 0,88 0,59 - - 8,03 2,67 2,18 2,89 1,99 0,76 2,0 1,75 Tiêu hao răng khấu Cái 7,0 10 13 18 20 10 17 14 11 10 0 9,0 12 151 7 Chi phí răng khấu Cái/1000T 0,47 0,74 1,10 1,41 1,46 0,70 1,68 0,95 0,92 1,16 0 0,83 0,54 0,94 Chi phí nhân công Công 2107 2261 2269 2550 2686 2573 2012 2580 3156 2988 - 2000 3922 31104 8 Năng suất lao động T/công 7,01 5,95 5,21 5,01 5,12 5,52 5,02 5,74 3,79 2,89 - 5,43 5,69 5,16 8,0 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 44 2.1.3.3 áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá đồng bộ bằng tổ hợp máy khấu và dàn chống tự hành tại Khe Chàm. Sau giai đoạn áp dụng thành công công nghệ bán cơ giới hoá bằng máy khấu và giá thuỷ lực di động ở Khe Chàm, năm 2005 ở đây tiếp tục triển khai áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá đồng bộ máy khấu than và dàn chống tự hành. Lò chợ áp dụng thử nghiệm đầu tiên mức -55 ữ -10 vỉa 14-2 cánh Đông thuộc khối III-14-2(14-2/3,4). Khu vực có chiều dày vỉa trung bình 2,7m; góc dốc vỉa trung bình 16°; chiều dài lò chợ trung bình 130m; chiều dài theo ph−ơng 500m. Vỉa cấu tạo đơn giản, có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, tổng chiều dày trung bình 0,29 m. Đá vách trực tiếp là bột kết và sét kết, dày trung bình 7,0 m.. Trụ trực tiếp là sét kết và bột kết, dày 3 ữ 8 m. Vách cơ bản là cát kết phân bố đều, dày trung bình 18 m. Tổng trữ l−ợng công nghiệp là 506,6 ngàn tấn (hình 2.16). Lò chợ thử nghiệm đ−ợc lựa chọn áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ bằng máy khấu kết hợp dàn chống tự hành theo hệ thống khai thác cột dài theo ph−ơng khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa. Đồng bộ các thiết bị chính bao gồm máy khấu than MG150/375-W; máng cào g−ơng SGZ-630/2x110; dàn chống tự hành ZZ3200/16/26 và ZT3200/16/26; trạm bơm dung dịch nhũ hoá WRB200/31.5A và thùng chứa RX200/16A; trạm bơm n−ớc làm mát và chống bụi XPB-250/5.5, bộ lọc XPA; máy chuyển tải SZB-730/75, băng tải co dãn DSB-1050/800 và hệ thống băng tải vận tải lò dọc vỉa than. Công suất lò chợ 400 ngàn T/năm. Tổ chức sản xuất ở lò chợ thử nghiệm theo ca, bao gồm 3 ca (mỗi ca khai thác 8 giờ), trong đó hai ca khấu than và một ca làm công tác chuẩn bị. Trong mỗi ca khấu than thực hiện 4 chu kì khấu g−ơng (2,5 m). Ca chuẩn bị bao gồm các công việc bảo d−ỡng thiết bị máy móc (máy khấu, dàn chống, thiết bị vận tải, trạm bơm nhũ hóa, trạm bơm phun s−ơng…) kiểm tra củng cố lò chợ, chuyển vật liệu. Số công nhân cần thiết trong một ca là 28 ng−ời, trong một ngày đêm cần tổng cộng 84 ng−ời. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 45 30 /6 /2 00 5 T hu ợn g th ôn g gi ó + 32 ữ -1 0 vỉ a 14 -2 M5 -54.9 M4 -54.9 18/11/05 15/11/05 X2 -52.8 A7 -26.5 A5 -35.1 X1 -48.4 A3 -42.5 A1 -47.5 14/11/05 N4 -51.6 V4 -46.7 28 /1 1/ 05 TC -48.2 C8 -48.1 C9 -48.2 10/10/05 TD -48.2 V2 -53.3 A5 -6.0 A6 -6.4 11 /1 0/ 0 5 29 /9 /0 5 L2 -46.3 A2 -47.1 L1 -46.8 A4 -46.4 A7 -45.7 A3 -45.6 30 / 8 /0 5 B -45.5 C1 -36 30 /6 /0 5 C5 -6.2 C5 -11.5 C4 -18.9 31 /3 /0 5( D ùn g) C2 -34.7 C3 -27.1 H6 Ha P4 G iế ng p hụ M M 11/9/04 T1 31.3 18/8/04 12/8/04 +30.5 M -33.0 V17 -8.021 V16 -7.8 X uy ên v ỉa + 32 Rã nh g ió Ga tránh -10 Trạm điện Lò nối hầm bơm G8 G7 G6 Đ1 -30.6 H1 G5 S7 S6 E H1 ĐM G4 P7 P6 Đề pô cứu hoả -55 Đề pô sửa chữa tầu E3 CT1 T24 -50.45 P4 -8.8 A8 L3 -56.81 L1 Ga nhận than cánh Đông -10 X uy ên v ỉa - 10 -I I- Đ -8.86 D2 Năm 2003 T9 -53.13 T7 -53.31 T6 -54.39T5 -54.52 T4 -51.98 L2 Q -54.99 Đ4 -31.2 Đ3 -31.01 Đ2 -30.84 CT -8.3 CT3 58.7CT1 56.15 Đ1 38.2 CT CL Hc Hb H4 H5 K5 G iế ng c hí nh -8.54 H2 HF O3 D1 H3 H2 H1 HB V7=CT CT V2 -42.2 T1 -36.8 T23 -50.5 P6 -9.9 P5 T22 -50.52 A7 -32.8 A26 -49.43 A25 -47.7 T14 T13 -53.0 A24 -46.1 A21 -41.1 T12 -52.63 A18 -36.0 Năm 2002 T11 -52.96 A2 39.77 CL Ga tránh L4 -58.6 M10 M9M7 A17 -34.4 -70 -80 -60 -40 -50 -30 -20 -10 C1 N0 -33.4N2 -35.0 N3 -31.4 G -27.9 N4 -28.76 N5 -23.758 G -21.68N6 -19.08 N7 -13.194 Khu vực lò chợ áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ đầu tiên Lò dọc vỉa thông gió mức -10 vỉa 14-2 Lò dọc vỉa vận tải mức -55 vỉa 14-2 Lò th− ợng trụ c + 34 - - 8 28200 C6 A -35.0 30 /7 /2 00 5 31 / 1 0/ 05 Hình 2.16: Vị trí lò chợ áp dụng thử nghiệm công nghệ đồng bộ cơ giới hoá khai thác mức -55 ữ -10 vỉa 14-2 Bảng 2.5 d−ới đây nêu một số chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật cơ bản của lò chợ đạt đ−ợc sau 7 tháng hoạt động, so sánh với thiết kế. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 46 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật ở lò chợ thử nghiệm Bảng 2.5 Kết quả thực tế (năm 2005) TT Tên chỉ tiêu Đơn vị T.5 T. 6 T.7 T.8 T.9 T.10 T.11 Cộng (TB) Thiết kế 1 Sản l−ợng than T/tháng 4591,3 22222,3 35987 36322 38200 45204 26119,9 208646,1 45450 2 Tiêu hao thuốc nổ Kg 123,6 347 78,4 127 173,6 102 951,6 3 Chi phí thuốc nổ Kg/1000T 5,56 9,64 2,16 3,32 3,84 3,91 4,74 4 Tiêu hao kíp điện Cái 448 1083 311 447 492 312 3093 5 Chi phí kíp Cái/1000T 20,16 30,09 8,56 11,70 10,88 11,94 15,56 6 Tiêu hao dầu N320 lít 100 90 40 160 70 - 460 7 Chi phí dầu N320 lít/1000T 4,5 2,5 1,1 4,19 1,55 - 2,77 8 Tiêu hao dầu nhũ hoá lít 1340 1100 860 860 800 450 5410 9 Chi phí dầu nhũ hoá lít/1000T 60,3 30,57 23,68 22,51 17,7 17,23 28,66 26,4 10 Tiêu hao l−ới thép Kg 0 0 0 0 0,0 6732 6732 11 Chi phí l−ới thép Kg/1000T 0 0 0 0 0,0 257,73 42,96 12 Tiêu hao gỗ m3 5,012 11,893 1,651 12,961 9,148 - 40,665 13 Chi phí gỗ m3/1000T 0,23 0,33 0,05 0,34 0,20 - 0,23 14 Tiêu hao răng khấu Cái 0 0 0 6 101 8 115 15 Chi phí răng khấu Cái/1000T 0 0 0 0,16 2,23 0,31 0,45 2 16 Chi phí nhân công Công 2951 3047 2978 2708 3202 2568 17454 17 Năng suất lao động T/công 7,53 11,81 12,2 14,11 14,12 10,17 11,66 15,9 18 Ghi chú Lắp đặt, chạy thử từ ngày 110/05/2005ữ15/06/2005 Kết thúc khai thác 28/11/2005 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 47 2.2 Kinh nghiệm khai thác các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại các n−ớc có nền công nghiệp khai thác than phát triển. ở các n−ớc có nền công nghiệp khai thác than phát triển, công nghệ khai thác vỉa dày, độ dốc đến 350 luôn đ−ợc hoàn thiện và phát triển, từ khấu thủ công, khoan nổ mìn, chống lò bằng vì chống đơn, tiến tới cơ giới, chống lò bằng các dàn tự hành. 2.2.1 Về Công nghệ khai thác. Để khai thác vỉa than dày, độ dốc đến 350 ở các n−ớc có nền công nghiệp khai thác than phát triển trên thế giới th−ờng áp dụng một số sơ đồ công nghệ cơ bản sau: 1. Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng có lớp đệm nhân tạo giữa các lớp khấu, áp dụng cho vỉa dày; 2. Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng, lớp vách khấu than trải l−ới, sau đó khấu lớp trụ kết hợp hạ trần than lớp giữa, áp dụng cho vỉa dày. 3. Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo ph−ơng, hạ trần than nóc áp dụng cho vỉa dày; 4. Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo ph−ơng, khấu toàn bộ chiều dày vỉa áp dụng cho vỉa dày đến 6 m; Các sơ đồ công nghệ có thể phân làm 3 nhóm chính là khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa (không chia lớp); khai thác chia lớp và khai thác có hạ trần than nóc (xem hình 2.17, 2.18, 2.19 và 2.20). Hình 2.17: Tổng hợp các sơ đồ công nghệ khấu than trên thế giới Lò chợ dài G−ơng lò ngắn Khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa Chia lớp nghiêng Chia lớp bằng Chia lớp khai thác Chia lớp nghiêng hạ trần than lớp giữa Lò chợ trụ hạ trần than vách Hạ trần than nóc Sơ đồ công nghệ khấu than Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 48 Hình 2.18: Các sơ đồ khai thác không chia lớp Hình 2.19: Sơ đồ khai thác chia lớp (a) (b) (c) Hình 2.20: Các sơ đồ khai thác hạ trần than a- Hạ trần l−u than; b- Hạ trần than d−ới đá vách; c- Hạ trần than d−ới dàn dẻo. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 49 Cùng với sự phát triển các ph−ơng tiện cơ giới khấu và vận tải than trong g−ơng, ng−ời ta chuyển sang áp dụng HTKT g−ơng lò chợ dài, từ chống giữ lò chợ bằng các cột chống đơn (gỗ hoặc kim loại), bảo vệ g−ơng khấu bằng hàng cột tăng c−ờng, cụm cột, cũi lợn, tiến đến áp dụng các tổ hợp cơ khí hoá hiện đại nh− KM-87, OMKTM, OKΠ và KM–81 (Liên Xô cũ), kết quả đã nâng cao đáng kể các chỉ tiêu KT-KT của lò chợ, nh− tại bể than Karaganđinxki (Nga), công suất lò chợ đạt 1000 ữ 1500 T/ngày- đêm và lớn hơn. HTKT chia lớp nghiêng đã giải quyết tốt vấn đề thông gió cũng nh− giảm tổn thất than so với các HTKT g−ơng lò ngắn, song chỉ tiêu mét lò chuẩn bị cao và đặc biệt phải để lại tập lớp than dày 0,5 ữ 1,0 m và lớn hơn giữa các lớp khấu, gây ra tổn thất than lớn (đến 30 %), chất l−ợng than giảm do đá phá hoả lẫn vào; vì thế hiệu quả khai thác vẫn bị hạn chế và vẫn có nguy cơ dẫn đến cháy nội sinh. Để giảm chi phí khai thác các vỉa dày thoải, HTKT có hạ trần than đã ra đời và phát triển t−ơng đối mạnh vào những năm 1950 - 1960 ở các n−ớc nh− Liên Xô, Nam T−, Tiệp Khắc, Rumani, Pháp. Các ph−ơng pháp hạ trần đ−ợc áp dụng ở dạng d−ới l−ới thép, hoặc khấu lớp trụ hạ trần thu hồi than d−ới đá vách; các sơ đồ công nghệ khai thác này đã kết hợp những −u việt của công nghệ khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa và công nghệ khai thác chia lớp nghiêng. Giai đoạn này, trong số rất nhiều ph−ơng án khai thác hạ trần than thì ph−ơng án khai thác kết hợp sử dụng dàn dẻo với tổ hợp dàn chống KTY của Liên Xô (cũ) là hoàn hảo hơn cả và phát triển mạnh mẽ vào những năm 1957ữ1967. Theo hệ thống khai thác (HTKT) này lớp trên của vỉa dày đ−ợc khai thác bằng cột dài theo ph−ơng, lớp d−ới khai thác bằng cột dài theo h−ớng dốc, hạ trần than d−ới dàn dẻo. Thực tế áp dụng cho thấy đã giảm đ−ợc tổn thất than và cải thiện điều kiện an toàn lao động. Nhờ áp dụng HTKT này, lần đầu tiên trong ngành mỏ thế giới đã thực hiện khai thác vỉa dày đến 12 m chỉ với 2 lớp khấu, chiều dày lớp d−ới đến 10 m . Tại Trung Quốc, năm 1999 đã tổ chức “Hội thảo quốc tế về khai thác hầm lò các vỉa dày”. Các bài tham luận trong Hội thảo tập trung đánh giá quá trình phát triển về công nghệ và thiết bị trong khai thác vỉa dày, độ dốc đến 350 ở Trung Quốc, úc; Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 50 một số kinh nghiệm về an toàn, cháy nổ khí trong khai thác vỉa dày ở Trung Quốc, Nhật, v.v và h−ớng nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, thiết bị. Về công nghệ khai thác, theo các tác giả Wu Jian, Meng Xianrui và Jiang Yaodong thuộc Đại học Mỏ và Công nghệ Trung Quốc và Viện đại học Bắc Kinh, do năng suất và hiệu quả cao công nghệ khai thác lò chợ hạ trần (LCHT) đã đ−ợc áp dụng ở Trung Quốc bắt đầu từ năm 1982 và đến nay đã rất phát triển, thay thế công nghệ khai thác chia lớp hạ trần. Năm 1996, sản l−ợng than khai thác bằng công nghệ lò chợ hạ trần là 57 triệu tấn, chiếm khoảng 10% tổng sản l−ợng than của các mỏ than thuộc sở hữu Nhà n−ớc. Năm 1997, 25 trong số 76 lò chợ áp dụng công nghệ LCHT đạt sản l−ợng hơn 1 triệu tấn/năm, chiếm khoảng 33% tổng sản l−ợng. Năm 1998, ở mỏ than Dongtan áp dụng công nghệ khai thác nói trên đã đạt sản l−ợng 5,1 triệu tấn và năng suất là 235 tấn/ng−ời. Quá trình triển khai công nghệ LCHT tại Trung Quốc đã trải qua 3 giai đoạn: 1) Giai đoạn b−ớc đầu áp dụng (tr−ớc năm 1990): sản l−ợng tháng là 120-140 ngàn tấn ở lò chợ số 8603 của mỏ than Yangquan, đến nửa cuối năm 1990, sản l−ợng tháng là hơn 140 ngàn tấn ở cùng vị trí. So sánh với ph−ơng pháp khai thác chia lớp sản l−ợng và năng suất đều tăng hơn 100% và tỷ lệ thu hồi than hạ trần trên 80%. 2) Giai đoạn tăng tr−ởng (1990-1995): Giai đoạn này sản l−ợng lò chợ đạt 3 triệu tấn/năm ở mỏ than Xinglongzhuang tại vùng than Yanzhou; Khai thác đ−ợc các điều kiện vỉa khó khăn nh− vỉa than mềm, nóc và nền yếu, góc dốc lớn, hàm l−ợng khí mê tan cao, v.v. 3) Giai đoạn hoàn thiện và phát triển (1995 đến nay): Các xí nghiệp sản xuất than đã tích cực áp dụng công nghệ LCHT, khai thác các điều kiện vỉa phức tạp và nâng cao chiều cao hạ trần, áp dụng khai thác bằng công nghệ này đối với các vỉa dày đến 15 m, điều kiện vách cứng, than cứng. Bảng 2.6 thể hiện kết quả 8 g−ơng lò chợ áp dụng công nghệ LCHT với sản l−ợng hàng năm hơn 2 triệu tấn năm 1997. So sánh với các g−ơng lò chợ khai thác chia lớp khác thì sản l−ợng và hiệu quả lớn hơn 1 đến 3 lần, trong khi đó chi phí ít hơn từ 30-50%, trong điều kiện khai thác t−ơng tự. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 51 Kết quả áp dụng công nghệ LCHT ở một số mỏ Trung Quốc năm 1997 Bảng 2.6 TT Tên khu vực, mỏ Chiều dày vỉa (m) Sản l−ợng (tấn/năm) Năng suất (tấn/ng−ời) 1 Mỏ than Yanzhou Dongtan 6,0 4.101.808 203,9 2 Mỏ Yanzhou Nantun 6,2 348.680 185,.0 3 Mỏ than Xinji 7,9 3.195.800 85,7 4 Mỏ than Yanzhou Xinglongzhuang 7,9 3.011.288 135,7 5 Mỏ than Yanzhou Baodian 5,8 2.634.888 116,.3 6 Mỏ than Luan Wangzhuang 7,2 2.236.308 120,1 7 Mỏ than Luan Zhangcun 6,6 2.168.118 69,0 8 Mỏ than Luan Wangzhuang 6,3 2.053.393 110,3 Hiện nay tại Trung Quốc công nghệ LCHT đạt đ−ợc mức tiên tiến của thế giới và là ph−ơng pháp chủ yếu trong khai thác các vỉa dầy nh− là ph−ơng pháp thay thế cho công nghệ khai thác chia lớp. Để nâng cao hiệu quả áp dụng công nghệ LCHT Trung Quốc đã và đang nghiên cứu hoàn thiện công nghệ theo h−ớng: 1) Nghiên cứu về cơ lý đá và kiểm soát địa tầng trong công nghệ LCHT. Kết quả của nghiên cứu này giúp giải quyết các vấn đề về kiểm soát địa tầng và đ−a ra cơ sở lý thuyết về mối liên hệ giữa dàn chống và đá vây quanh, hoàn thiện thiết kế, chế tạo dàn chống và ph−ơng pháp điều khiển vách trực tiếp, hạ trần. 2) Nghiên cứu về động thái của quá trình biến dạng và phá huỷ của than nóc. Các động thái về sự dịch chuyển của lớp than nóc đã và đang đ−ợc nghiên cứu trên cơ sở quan trắc hiện tr−ờng bằng lỗ khoan sâu, sử dụng mô hình số và phân tích cơ lý đá nhằm xác định quy luật dịch chuyển lớp than nóc trong công nghệ LCHT . 3) Nghiên cứu về động thái dịch chuyển của than nóc và đá vách bị phá huỷ sau khi hạ trần than nóc và vách trực tiếp sập lở. Các nghiên cứu trên đ−a ra các cơ sở lý thuyết để nâng cao tỷ lệ thu hồi than, hoàn thiện công nghệ. 4) Nghiên cứu các yếu tố ảnh h−ởng đến khả năng hạ trần than nóc. 5) Nghiên cứu về việc ngăn ngừa và kiểm soát nổ khí ở công nghệ LCHT. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 52 Cùng với sự phát triển công nghệ khai thác có hạ trần ng−ời ta còn triển khai nghiên cứu theo h−ớng khai thác các vỉa dày với số lớp khấu ít nhất, thậm chí khấu toàn bộ chiều dày vỉa, nên từ những năm thập kỷ 70 và sau đó đã ra đời các thiết bị và ph−ơng tiện cơ giới hoá khai thác cho phép khai thác không chia lớp, khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa ở các vỉa dày 3,5 ữ 5 m. Nh− ở Nhật Bản, tổ hợp vì chống “Miike” sử dụng với máy khấu combai có chiều cao khấu 3,6 m, chiều dài lò chợ 75 m cho sản l−ợng 1100 T/ngày đêm; tổ hợp vì chống GIG của Ba Lan cho phép chống giữ khai thác vỉa dày 4 m, với chiều dài lò chợ 75 m, đội thợ khai thác 5 ữ 6 ng−ời, tốc độ tiến g−ơng 3,5 ữ 4 m/ngày đêm, năng suất lao động 30 T/công; tại Nga, tổ hợp vì chống KM-120 sử dụng với máy khấu K-120 cho phép khai thác vỉa thoải, dày đến 5 m, sản l−ợng ngày đêm 1700 ữ 2000 tấn, năng suất lao động 44 T/công. 2.2.2 Ph−ơng pháp khấu than. Về cơ bản ph−ơng pháp khấu than trong các sơ đồ công nghệ đ−ợc tiến hành theo ba ph−ơng pháp chính gồm khoan nổ mìn thủ công, khai thác bằng sức n−ớc (thủy lực) và cơ giới hóa khấu than (cơ khí), ngoài ra còn một số ph−ơng pháp khác nh− khí hóa than d−ới lòng đất, sử dụng nguồn năng l−ợng than ngay trong lòng đất, v.v. Các ph−ơng pháp khấu than cơ bản thể hiện trên hình 2.21. Ph−ơng pháp cơ giới hoá khấu than đ−ợc phát triển sơ khai từ ph−ơng pháp cơ giới sử dụng búa chèn trong các g−ơng khai thác tiến đến sử dụng các máy khai thác nh− máy đánh rạch, máy bào than và máy khấu combai. Hiện nay trên thế giới, các ph−ơng pháp khấu than trên vẫn đang đ−ợc sử dụng tại các khu vực khai thác, tuy nhiên việc nghiên cứu mở rộng phát triển áp dụng tập trung vào ph−ơng pháp khấu than bằng máy bào than và máy khấu combai (hình 2.22) trong nhiều phạm vi áp dụng điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khác nhau. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 53 Hình 2.21: Phân chia các ph−ơng pháp khấu than cơ bản a) b) Hình 2.22: Hình ảnh máy combai khấu than (a) và máy bào than (b). Ph−ơng pháp cơ giới hoá khấu than bằng các loại máy bào than có các đặc điểm cơ bản là dùng bộ phận công tác kiểu l−ỡi bào hớt từng mảng than lớn ở g−ơng lò chợ, khi khấu than bộ phận công tác di chuyển dọc g−ơng lò chợ với tốc độ cao, chống lò và điều khiển đá vách khi g−ơng lò dịch chuyển liên tục. Qua các đặc điểm trên dễ dàng thấy rằng, công nghệ khấu than dùng máy bào thực hiện khấu than theo dây chuyền liên tục, có c−ờng độ cao trong lò chợ, cỡ hạt nhỏ nên không phải xử lý cục than quá cỡ. Các thiết bị đi kèm máy bào than bao gồm máng cào, vì chống thủy lực, trạm bơm nhũ t−ơng, trạm bơm phun s−ơng mù chống bụi, v.v. Máy bào than đ−ợc sử dụng trong các điều kiện vỉa có chiều dày d−ới 2,0 m, đất đá vách trụ vỉa có độ ổn định từ trung bình trở lên, trụ phải bằng phẳng, vỉa không bị phay phá hoặc đứt gãy theo ph−ơng hoặc theo độ dốc. Khoan nổ mìn Búa chèn Máy đánh rạch Máy bào than Máy khấu combai, lò chợ dài Máy khấu combai, g−ơng khấu ngắn Cơ giới hóa khấu than bằng sức n−ớc (Thủy lực) Ph−ơng pháp khấu than Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 54 Riêng đối với các vỉa dày áp dụng ph−ơng pháp cơ giới hoá khấu than bằng máy liên hợp tay khấu ngắn (máy khấu combai tay ngắn), là một kiểu khấu cơ giới tiến bộ hơn cả. Máy khấu combai tay ngắn đ−ợc chế tạo với nhiều dạng khác nhau, có thể phân loại thành máy khấu combai tay ngắn kiểu tang có trục quay ngang và trục quay đứng. Hình ảnh một số loại máy khấu com bai tay khấu ngắn xem hình 2.23, đặc tính kỹ thuật một số chủng loại máy khấu combai tay ngắn phổ biến hiện nay đ−ợc thiết kế và chế tạo tại Trung Quốc và các n−ớc khác trên thế giới thể hiện trên bảng 2.7 và 2.8. Hình ảnh máy combai có tang khấu theo cạnh g−ơng lò (a) và máy combai có tang khấu trực diện g−ơng lò (b) Hình ảnh máy combai và máng cào uốn Hình 2.23: Hình ảnh một số loại máy khấu com bai tay ngắn Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 55 Một số chủng loại máy khấu combai tay ngắn sản xuất tại Trung Quốc Bảng 2.7 Chủng loại Tên máy Ph−ơng thức kết cấu Ph−ơng thức di chuyển Chiều cao khấu (m) Điện áp (V) MG100-B MG100-B MGD100-B 0,75 ữ 1,30 0,80 ữ 1,30 660 MG150-B MG150-B MGD150-B Truyền động theo chiều dọc, một động cơ, không có cần nâng tang khấu Xích thủy lực 0,85 ữ 1,45 1,00 ữ 1,50 660/1140 MG100/255-BW MG100/255-BW 0,85 ữ 1,50 660/1140 MG132/315-WD MG132/315-WD Truyền động theo chiều ngang một động cơ, không có cần nâng tang khấu 0,95 ữ 1,70 660/1140 MG132/320-W MG132/320-W 1,15 ữ 2,70 660/1140 MG150/375-W MG150/375-W Truyền động theo chiều ngang với nhiều động cơ, hai cần nâng tang khấu Dẫn dắt bằng điện kết hợp thủy lực trên khung dẫn động mắt xích 1,30 ữ 2,80 660/1140 MG200-W MG200-QW MG200-W1 1,50 ữ 3,10 MG200-W MG2x200-W MG2x200-QW MG2x200-W1 1,60 ữ 3,10 660/1140 MG300-W1 MG300-W2 MG300-GW1 2,10 ữ 3,60 MG300-W1 MG2x300-GW1 MG2x300-W1 2,50 ữ 4,80 1140 MG375-BW MG375-W 1,25 ữ 2,10 MG375-BW MG2x375-W MG2x375-W1 2,00 ữ 3,20 1140 MG400-W 1,80 ữ 3,60 MG400-W MG2x400-W MG2x400-GW Truyền động theo chiều dọc, một hoặc hai (2x) động cơ, kết cấu (-QW) áp dụng cho vỉa có độ dốc đến 55o, hai cần nâng tang khấu Dẫn dắt bằng thủy lực trên khung dẫn động mắt xích 2,50 ữ 4,50 1140 MG200/490-W MG200/490-W MG200/500-WD MG250/590-W MG250/600-WD MG300/690-W MG300/700-WD Dẫn dắt bằng điện kết hợp thủy lực trên khung dẫn động mắt xích 1,90 ữ 3,80 1140 MG463-WD MG463-WD MG250/571-WD MG250/581-WD 1,70 ữ 3,80 1140 MG250/581-QWD MG250/581-QWD 1,75 ữ 3,70 1140 MG400/985-WD MG400/985-GWD 2,50 ữ 4,72 1140 MG400/985-WD MG400/920-WD 1,90 ữ 3,80 3300 MG500/1250-WD MG500/1250-WD Truyền động theo chiều ngang với nhiều động cơ, hai cần nâng tang khấu Dẫn dắt bằng điện trên khung dẫn động mắt xích 2,50 ữ 5,00 3300 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 56 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu combai sản xuất tại các n−ớc khác Bảng 2.8 Giá trị đối với loại máy khấu combai Tên chỉ tiêu KДK700 1KШЭ KCB-475 KCB-475B EDW230/250 SL500 EL600/700 EL1000/3000 N−ớc sản xuất SNG SNG Ba Lan CHLB Đức CHLB Đức Anh Anh Công suất khấu than, T/phút 12 ữ 24 9 5,0 ữ 11,0 5,0 ữ 11,0 - - - Chiều cao khấu, m 2,0 ữ 4,3 2,0 ữ 4,25 1,6 ữ 3,85 2,0 ữ 4,25 1,6 ữ 3,8 2,0 ữ 5,0 1,1 ữ 4,0 1,7 ữ 4,5; 2,0; 5,0 Tổng công suất làm việc của các động cơ máy khấu combai, KW 860 500 475; 525; 575 511/541 848 1000 1456; 1744 Công suất động cơ tang khấu, KW 2 x 355 450 2 x 200 2 x 250 2 x 230 2 x 350 max 2 x 450 2 x 250 2 x 260 Đ−ờng kính tang khấu, mm 1800 ữ 2200 2000 1400 ữ 2100 1500 ữ 2000 1500 ữ 2500 1000 ữ 2000 - Chiều rộng luồng khấu, m 0,63; 0,8 0,63 0,65; 0,75; 0,8 0,65; 1,0 0,8 ữ 1,2 1,1 1,1; 1,2 Tốc độ dịch chuyển lớn nhất, m/phút 20 5,2 ; 8 7,3; 11 8,3 28,0 25,0 25,0; 45,0 Lực kéo dịch chuyển lớn nhất, KN 600 (2x300) 320; 210 356; 574 550 (2 x 275) 1000 (2x500) 2 x 550 900 (2 x450) Khoảng cách giữa hai trục tang khấu, mm 10450 - 9880 10648 8870 - 11940 12552 13000 Chiều cao thân máy trong khoảng không chống giữ, mm 1500; 1700 1645 1845 1280 min 1350 min - 983 ữ 1500 1942 Khối l−ợng máy, T 48 39 46,0 35,0 55- 70 - - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 57 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu combai sản xuất tại các n−ớc Bảng 2.8 (tiếp theo) Giá trị đối với loại máy khấu combai Tên chỉ tiêu KДK500 PKY13 ГШ500 K500 KGS-345 MP12-2V-2P Elektra 550 N−ớc sản xuất SNG SNG SNG SNG Ba Lan Séc Anh Công suất khấu than, T/phút 8,0 ữ 18,0 4,5 ữ 5,2 5,0 ữ 11,0 5,0 ữ 11,0 4,0 ữ 8,0 4,0 ữ 8,0 4,0 ữ 10,0 Chiều cao khấu, m 1,35 ữ 4,30 1,35 ữ 2,60 1,35 ữ 2,70 1,50 ữ 3,50 1,20 ữ 2,70 1,40 ữ 3,40 1,30 ữ 3,50 Tổng công suất làm việc, KW 597,5 200 564,5 635 360 351,5 430 Công suất động cơ tang khấu, KW 2 x 250 1 x 170 2 x 250 2x 250 2 x 150 2 x 150 2 x 187 Đ−ờng kính tang khấu, mm 1120 ữ 2200 1250 ữ 1600 1120 ữ 1600 1400 ữ 1800 1250 ữ 1500 1400 1100 ữ 1800 Chiều rộng luồng khấu, m 0,63; 0,8 0,63; 0,8 0,63 0,63; 0,8 0,75; 0,8 0,63; 0,8 - Tốc độ dịch chuyển lớn nhất, m/phút 20 10,0 8,0 10,0 6,8 11,5 17,75 Lực kéo dịch chuyển lớn nhất, KN 450 (2 x 225) 360 (2 x 180) 390 (2 x 195) 420 (2 x 210) 400 (2 x 200) 400 (2 x 200) 360 (2x 180) Khoảng cách giữa hai trục tang khấu, mm 8900 6730 7545 9145 8691 8860 9675 Chiều cao thân máy trong khoảng không chống giữ, mm 950; 1350 950; 1186 950; 1200 1130 930 1120 1000 Khối l−ợng máy, T 22 ữ 25 24,0 22,0 35,0 19,0 25,0 28,0 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 58 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu combai sản xuất tại các n−ớc Bảng 2.8 (tiếp theo) Giá trị đối với loại máy khấu combai Tên chỉ tiêu YKД300 K103M 1K101Y 1K101Д KA80 ED-170LN ED-300LN N−ớc sản xuất SNG SNG SNG SNG SNG CHLB Đức CHLB Đức Công suất khấu than, T/phút 4,0 ữ 10,0 2,0 ữ 3,2 2,6 2,7 ữ 4,5 2,2 ữ 3,3 - - Chiều cao khấu, m 0,80 ữ 1,30 1,00 ữ 1,50 0,70 ữ 1,40 0,95 ữ 1,30 0,95 ữ 1,30 0,85 ữ 1,20 0,75 ữ 1,20 1,10 ữ 1,70 Tổng công suất làm việc, KW 360 290 110 290 290 170 335 Công suất động cơ tang khấu, KW 2 x 150 2 x 90 110 180 180 170 300 Đ−ờng kính tang khấu, mm 800; 900; 1000 710; 800 800 800 950 750; 1050 1000 Chiều rộng luồng khấu, m 0,70 0,80 0,63; 0,80 0,80 0,80 0,75 0,80 Tốc độ dịch chuyển lớn nhất, m/phút 12 5,0 4,4 5,0 5,0 4,8/2,4 5,4/8,6 Lực kéo dịch chuyển lớn nhất, KN 300 200 200 200 200 192/384 280/180 Khoảng cách giữa hai trục tang khấu, mm 6700 7300 4660 - 5400 5900 - - Chiều cao thân máy trong khoảng không chống giữ, mm 620 720 420 ữ 636 740 740 520 605 ữ 800 740 Khối l−ợng máy, T 17,5 18,5 17,5 11,0 18,5 17,5 24,0 24,0 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 59 2.2.3 Ph−ơng tiện chống giữ. Cùng với ph−ơng pháp khấu than, ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khai thác đ−ợc phát triển phù hợp với trình độ phát triển kỹ thuật khai thác than hầm lò, từ các ph−ơng pháp chống giữ bằng vì chống gỗ tiến đến kim loại hóa chống giữ g−ơng khấu than và cơ giới hóa các ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khấu than. Theo lịch sử phát triển, các ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khấu than cơ bản thể hiện trên hình 2.24. Hình 2.24: Các ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khấu than cơ bản Trên hình 2.25 là hình ảnh một số ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khai thác. Hình 2.25: Cột thủy lực đơn (a), giá thủy lực di động (b) và dàn tự hành (c) Ph−ơng pháp khai thác cơ giới hóa phổ biến đ−ợc áp dụng trên cơ sở đồng bộ thiết bị máy khấu combai kết hợp các loại vì chống thủy lực (cột chống thủy lực đơn, giá thủy lực di động), dàn chống tự hành và dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần thu hồi than nóc. Sơ đồ đồng bộ thiết bị lò chợ cơ giới hóa máy khấu combai và các loại vì chống chống giữ g−ơng khai thác thể hiện trên hình 2.26. Cột chống gỗ cột chống ma sát vì neo Vì chống thủy lực (Cột chống thủy lực, Giá thủy lực di động) Dàn chống tự hành Ph−ơng tiện chống giữ g−ơng khấu a) b) c) Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 350 tại vùng Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 60 Hình 2.26: Đồng bộ thiết bị lò chợ cơ giới hóa máy khấu combai và vì chống Với tiến độ phát triển công nghệ cơ giới hóa khai thác hầm lò, tại các n−ớc có nền công nghiệp than phát triển nh− Mỹ, úc, CHLB Nga, Trung Quốc, Ba Lan, v.v. đ−a vào sử dụng với các thiết bị cơ giới hóa khấu than (máy bào than, máy khấu combai), sử dụng các ph−ơng tiện chống giữ chủ yếu nh− vì neo trong sơ đồ g−ơng khấu ngắn, dàn chống tự hành trong sơ đồ g−ơng khấu dài. Ngoài ra, ở mức độ cơ giới ph−ơng tiện chống giữ thấp hơn sử dụng các vì chống thủy lực (cột chống thủy lực đơn, giá thủy lực di động), các ph−ơng tiện chống giữ này đ−ợc sử dụng trong các điều kiện địa chất phức tạp có chiều dài theo ph−ơng khu khai thác ngắn, trữ l−ợng cân đối có khả năng cơ giới hóa của khu vực khai thác nhỏ. Loại hình chống giữ này đ−ợc phát triển nhiều ở Trung Quốc, CHLB Nga. * Đối với dàn chống tự hành: Chủng loại dàn chống cơ giới chống giữ g−ơng khai thác đ−ợc nghiên cứu thiết kế và chế tạo với ba dạng cơ bản sau: - Dàn chống cơ giới có chiều cao chống giữ trung bình (1,8ữ2,4 m), sử dụng trong sơ đồ công nghệ chia lớp nghiêng; - Dàn chống cơ giới có chiều cao chống giữ và sức kháng tải lớn đảm bảo khấu chống hết toàn bộ chiều dày vỉa than, hiện đã có chủng loại dàn chống có khả năng chống giữ đến chiều cao 6 m, phát triển phổ biến ở Ôxtrâylia, Mỹ, Trung Quốc, LB Nga, Ba Lan, v.v. chống giữ lò bằng các loại vì chống thủy lực cột thủy lực đơn giá thủy lực di động chống giữ lò bằng các dàn chống