Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ sử dụng trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị trong quá trình khai thác tại Mỏ Khe Chàm III, Công ty Than Khe Chàm

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRỤ

NHÂN TẠO BẢO VỆ LÒ CHUẨN BỊ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC TẠI

MỎ KHE CHÀM III, CÔNG TY THAN KHE CHÀM - TKV

ThS. Đinh Văn Cường, TS. Trịnh Đăng Hưng

TS. Phạm Quang Nam, KS. Hoàng Phương Thảo

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin

ThS. Lương Thanh Chung

KS. Trần Quang Tuân

Công ty than Khe Chàm – TKV

Biên tập: TS. Nhữ Việt Tuấn

Tóm tắt:

Hầu hết sản lượng tại mỏ Khe Chàm III, Công ty than Khe Chàm được khai thác từ các lò chợ cột

dài theo phương, giữa mức vận tải và thông gió của các lò chợ liền kề sẽ phải để lại trụ than bảo vệ,

gây tổn thất tài nguyên, tăng chi phí mét lò chuẩn bị và giá thành khai thác. Bài báo giới thiệu về kết

quả nghiên cứu, triển khai giải pháp công nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lò

chuẩn bị trong thực tế tại mỏ Khe Chàm III.

1. Đặt vấn đề

dày nhỏ (thường dưới 2,0m) theo hệ thống khai

Hầu hết sản lượng tại mỏ Khe Chàm III, Công thác liền gương, đào lò chuẩn bị theo sơ đồ gương

ty than Khe Chàm được khai thác từ các lò chợ mở rộng [1, 2]. Để không gian làm việc đảm bảo

được chuẩn bị theo hệ thống khai thác cột dài yêu cầu theo quy định, gương lò chợ và lò thông

theo phương. Để chuẩn bị mức thông gió cho lò gió, vận tải đào tiến trước gương sẽ phải cắt một

chợ phân tầng dưới, sẽ phải để lại trụ than bảo vệ phần đá vách hoặc trụ vỉa. Đá sau khi cắt sẽ được

đường lò vận tải của lò chợ đang khai thác, gây vận chuyển vào phạm vi dự kiến xây dựng trụ bảo

tổn thất tài nguyên, chi phí mét lò chuẩn bị lớn, vệ nhân tạo, qua đó cho phép khai thác tối đa tài

ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh. Để nguyên, không phải vận chuyển đá ra ngoài cửa lò

giải quyết vấn đề, có thể xem xét thay thế trụ than và hạn chế nguy cơ cháy nội sinh (hình 1). Phương

bằng kết cấu trụ nhân tạo. Bài báo này giới thiệu pháp này trước đây được sử dụng nhiều tại Liên

về kết quả nghiên cứu, triển khai giải pháp công Xô cũ (ví dụ như mỏ Centeralnaya-Bokovskaya

nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo khai thác vỉa than số 51 Nadbokovskiy có chiều

vệ đường lò chuẩn bị trong thực tế tại mỏ Khe dày 1,0m; mỏ Volodarskiy khai thác vỉa than h8

Chàm III.

Maidannovskiy có chiều dày từ 1,1 ÷ 1,15m [7; 8;

2. Kinh nghiệm khai thác sử dụng trụ nhân 9]).

tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị trên thế

giới và trong nước

Sơ đồ thi công thể hiện trong hình 1 tồn tại

nhược điểm là dải đá chèn có độ co ngót lớn nên

Công nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ diện tích sử dụng đường lò chuẩn bị giảm mạnh

than bảo vệ lò chuẩn bị trong quá trình khai thác sau thi công. Bên cạnh đó, lò chợ phân tầng dưới

đã được áp dụng khá phổ biến trên thế giới. Trong (nếu có) trong quá trình khai thác sẽ phải khấu

đó, vật liệu được sử dụng để thi công trụ có thể là qua phần đá chèn của gương khấu mở rộng hoặc

cụm cột, cũi lợn gỗ/kim loại, dải đá chèn, gạch/đá phải đào lại tuyến lò thông gió mới (hình 1a), nên

hộc xây hay vật liệu hóa chất. Thời gian gần đây, cơ bản chỉ áp dụng được cho lò chợ cuối cùng

vật liệu là hỗn hợp bê tông mác thấp được cấu trong tầng. Nhược điểm này sẽ được khắc phục

thành từ tro xỉ nhà máy nhiệt điện, đá thải nghiền khi tổ chức đào đồng thời cặp lò vận tải (lò chợ

kết hợp phụ gia, xi măng cũng được áp dụng.

phân tầng trên), thông gió (lò chợ phân tầng dưới)

Trụ bảo vệ nhân tạo bằng dải đá chèn thường bằng giải pháp gương mở rộng. Khi đó, trụ than

được áp dụng khi khai thác các vỉa than có chiều giữa hai đường lò sẽ được khai thác để tạo không

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

9

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

a. Trường hợp góc dốc vỉa lớn

a. Sơ đồ áp dụng tại Nga

b. Trường hợp góc dốc vỉa nhỏ (<15⁰)

1 – Máng cào lò chợ; 2, 3 - Máng cào chuyển tải

than; 4,6 - Dải chèn từ đá nổ mìn tại gương lò

dọc vỉa 5; 5 – Lò dọc vỉa vận tải

Hình 1. Sơ đồ thi công trụ nhân tạo bằng dải đá

chèn theo hệ thống khai thác liền gương

b. Sơ đồ áp dụng tại Trung Quốc

Hình 2. Sơ đồ thi công trụ nhân tạo bằng dải đá

chèn theo hệ thống khai thác cột dài theo phương

gian chứa đá thải từ gương lò dọc vỉa trong quá

trình đào (hình 2) mà không phải vận chuyển ra

ngoài, công tác thông gió thực hiện bằng hạ áp

chung nên đơn giản và tiết kiệm chi phí. Ví dụ áp

dụng sơ đồ này có thể kể đến một số mỏ than tại

Nga như: mỏ than Lugansugol (thi công lò dọc vỉa

trong vỉa than có chiều dày từ 1,5 ÷ 1,8m, diện

tích đào 14,5 m², đào bằng khoan nổ mìn kết hợp

máy đánh rạch, tốc độ đào lò đạt 501m/tháng)

và Kalininygol thuộc vùng than Tula (thi công lò

dọc vỉa trong vỉa than có chiều dày từ 1,2 ÷ 1,5m,

diện tích đào 8,0 m², sử dụng combai ПК-3, tốc

độ đạt 1635 m/tháng). Tại Trung Quốc, Mỏ Bát

Nhất (Sơn Đông) cũng áp dụng sơ đồ này để thi

công các cặp lò thông gió, vận tải khi khai thác vỉa

than số 16 có chiều dày 0,8 m, đường lò có dạng

hình vuông, chiều cao, chiều rộng lò 2,0 m, chiều

dài phần gương mở rộng giữa hai đường lò được

chèn đá là 8,0m.

chiều dày lớn hơn. Ví dụ việc áp dụng giải pháp

này có thể kể đến mỏ Ziemowit (Ba Lan), sử dụng

kết cấu trụ nhân tạo bằng bê tông (đường kính

0,6m) để bảo vệ các đường lò dọc vỉa có chiều cao

từ 4,0 ÷ 4,3m, rộng 5,0 ÷ 5,5m khi khai thác lò chợ

902 và 904 tại vỉa 209 (chiều dày vỉa 4,5m, góc

dốc 4°). Kết quả áp dụng thành công, các đường

lò được bảo vệ đảm bảo kích thước yêu cầu làm

lò thông gió cho lò chợ kế tiếp (903 và 905), giảm

được 30 ÷ 60% chi phí so với đào lò mới (hình 3).

Tuy nhiên, tồn tại chưa được giải quyết là vấn đề

rò gió và trào khí, nhiệt, nước từ khu vực đã khai

thác vào lò chợ liền kề phía dưới [7]. Cùng với

nhược điểm này, trong điều kiện vỉa than có khả

năng tự cháy, giải pháp sẽ không được phép áp

dụng.

Để khắc phục nhược điểm của hình thức kết

cấu trụ bảo vệ nhân tạo bằng cụm cột, cũi hay

trụ bê tông (chi phí gỗ cao, tiềm ẩn nguy cơ cháy,

rò gió, xuất khí, nhiệt, nước từ khu vực đã khai

Trụ bảo vệ bằng các cụm cột, cũi lợn kim loại

hoặc trụ đỡ nhân tạo được áp dụng ở vỉa than có

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

10

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

các dải trụ nhân tạo cũng được áp dụng tại một

số mỏ than. Có thể kể đến mỏ Tân Nguyên (Tập

đoàn than Dương Môi, tỉnh Sơn Đông) áp dụng

giải pháp này để bảo vệ lò dọc vỉa cấp gió sạch

của lò chợ cơ giới hóa đồng bộ 3107 tại vỉa số

3 (chiều dày 2,8m, góc dốc 4°). Lò được chống

neo chất dẻo cốt thép kết hợp neo cáp, chiều rộng

4,0m, chiều cao 2,8m, chiều dài đường lò 1592m,

độ sâu so với bề mặt địa hình 500m. Dải trụ nhân

tạo được xây dựng bằng hỗn hợp khoáng hóa

(hóa chất) hàm lượng nước cao (tỷ lệ hóa chất-

nước–phụ gia là 1-5-1), kích thước trụ: cao x rộng

là 2,8x2,0m, xuyên qua thân trụ được bố trí bổ

sung neo thép để tăng khả năng chịu nén. Kết quả

áp dụng đạt tốt, kích thước đường lò đảm bảo yêu

cầu, dải trụ duy trì ổn định không bị phá hủy, áp

lực mỏ lớn nhất tác động lên dải trụ là 12,75 MPa,

chi tiết thể hiện trong hình 4 [13].

a. Trụ bê tông trên đường lò

Bên cạnh các ưu điểm là dễ thi công, khả năng

chịu lực cao, thời gian thực hiện nhanh, ít co ngót,

b. Kết quả bảo vệ đường lò dọc vỉa 062

1 – Kích thước khi đào; 2 – Kích thước phạm vi

ngã ba lò chợ; 3- Kích thước tại vị trí 200m phía

sau gương lò chợ

Hình 3. Kết quả áp dụng giải pháp thay thế trụ

than bảo vệ lò chuẩn bị bằng trụ bê tông tại mỏ

Ziemowit (Ba Lan)

a. Vị trí thi công dải trụ nhân tạo

thác...), một số mỏ hầm lò trên thế giới đã xây

dựng trụ nhân tạo thành các dải liên tục ở phạm

vi hông lò chuẩn bị cần bảo vệ, qua đó đảm bảo

độ kín khít và cách ly tốt khu vực đã khai thác. Trụ

nhân tạo có chiều cao bằng chiều dày vỉa than

được khai thác, chiều rộng tùy thuộc vào yêu cầu

chịu lực và vật liệu thi công, nhưng thông thường

bằng từ 0,7 ÷ 1,1 lần chiều dày vỉa. Tại Ba Lan,

vật liệu sử dụng để xây dựng các dải trụ bảo vệ

thường được hình thành từ hỗn hợp nước, xi

măng, tro bay và các cốt liệu rắn khác để tăng khả

năng kháng nén của trụ. Dải trụ sau thi công từ 6

÷ 7 giờ sẽ đông kết chịu lực, sau 28 ngày khả năng

chịu nén có thể đạt 24 MPa [11].

b. Dải trụ nhân tạo thi công hoàn thiện

Hình 4. Dải trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị tại mỏ

Tân Nguyên, Tập đoàn than Dương Môi, tỉnh Sơn

Đông, Trung Quốc

Tại Trung Quốc, việc thay thế trụ than bằng

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

11

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

cách ly tốt khu vực đã khai thác, giải pháp thi công nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ khai thác sử

dải trụ nhân tạo bằng vật liệu hóa chất có nhược dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường

điểm là giá thành cao. Thời gian gần đây, một số lò chuẩn bị, cũng như vật liệu sử dụng thi công

mỏ tại Trung Quốc như Hoa Thái, Tế Nam, Ngọa trụ chưa được đề cập nhiều trong ngành mỏ Việt

Long Hồ, Bình Môi, Đại Trang, ... đã sử dụng vật Nam.

liệu thi công trụ bảo vệ nhân tạo là vật liệu dạng

3. Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm giải

vữa gồm hỗn hợp tro bay, tro đáy nhà máy nhiệt pháp công nghệ sử dụng trụ nhân tạo tại mỏ

điện, kết hợp một lượng phụ gia xi măng. Kết quả Khe Chàm III [3]

áp dụng đạt tốt tương đương vật liệu hóa chất,

3.1. Đánh giá xác định các đường lò vận tải

trong khi đó giá thành được giảm đáng kể. Đồng lò chợ năm 2020 có khả năng bảo vệ sử dụng

thời, việc sử dụng tro bay, tro đáy cũng cho phép lại tại mỏ Khe Chàm III

giải quyết một lượng không nhỏ chất thải rắn từ

các nhà máy nhiệt điện tại các khu vực lân cận [8; đường lò vận tải lò chợ năm 2020 tại mỏ Khe

9;10; 11; 12]. Chàm III. Trên cơ sở đánh giá kế hoạch, trình tự

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn là các

Tại Việt Nam, thời gian qua vấn đề khai thác khai thác lò chợ, sự cần thiết và khả năng duy

không để lại/hạn chế trụ bảo vệ (đào lò men) hoặc duy trì sử dụng lại lò vận tải làm lò thông gió cho

sử dụng trụ bảo vệ nhân tạo (sử dụng kết cấu cũi lò chợ kế tiếp trong năm 2020, Viện KHCN Mỏ và

gỗ) đã được nghiên cứu áp dụng tại một số mỏ Công ty than Khe Chàm đã phân tích và xác định

hầm lò vùng Quảng Ninh [1], gồm: lò chợ 7 vỉa G được 05 đường lò có khả năng duy trì sử dụng lại,

mỏ Tân Lập (năm 1991 ÷ 1993), vỉa 8 (năm 1993), gồm: 03 đường lò tại vỉa 14-5 (lò dọc vỉa vận tải

lò chợ số 1 vỉa 7 TVD - mỏ Vàng Danh (năm 1998) lò chợ 14.5-19; lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.5-10;

và vỉa 7 khu Nam, mỏ Dương Huy (năm 2004). lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.5-9A) và 02 đường lò

Việc áp dụng thử nghiệm các giải pháp khai thác tại vỉa 14-4 (lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.4-9; lò dọc

đã cho phép giảm đáng kể tổn thất than ở trụ bảo vỉa vận tải lò chợ 14.4-2). Các đường lò đào trong

vệ lò chuẩn bị, nhưng do hạn chế của vật liệu thi phạm vi chiều dày vỉa từ dày trung bình (vỉa 14.4,

công trụ, nên hiệu quả bảo vệ đường lò chưa chiều dày từ 2,25 ÷ 2,6m) đến dày (vỉa 14.5, dày

thực sự đáp ứng yêu cầu đặt ra. Nhìn chung, việc từ 5,37 ÷ 6,03m), góc dốc từ (từ 8 ÷ 25º). Đối chiếu

Bảng 1. Đề xuất áp dụng các giải pháp sử dụng trụ nhân tạo tại mỏ Khe Chàm III

Thông số đường lò

Đặc điểm vỉa than

Tên đường

lò dọc vỉa

vận tải

Giải pháp

đề xuất

Diện

Diện tích

chống

(m²)

Chiều

Dung

TT

Chiều

Gócdốc

vỉa (độ)

tích đào

dày vỉa

(m)

trọng than

dài (m)

(m²)

(T/m³)

I

Vỉa 14.5

Lò DVVT lò

chợ 14.5-19

1

11,2

13,1

11,2

8,5

10,4

8,5

171

5,37

5,67

6,03

12

15

8

1,42

GP-1; GP-2

Lò DVVT lò

chợ 14.5-10

2

540

Lò DVVT lò

chợ 14.5-9A

3

II

1

243

Vỉa 14.4

341

Lò DVVT lò

chợ 14.4-9

GP-4; GP-3;

GP-1; GP-2

11,2

13,1

8,5

2,25

2,6

25

17

1,4

Lò DVVT lò

chợ 14.4-2

GP-4; GP-3;

GP-1; GP-2

2

10,4

265

* Ghi chú: các giải pháp đề xuất được liệt kê theo thứ tự ưu tiên

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

12

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

với kinh nghiệm tổng quan trên thế giới, kết hợp lò thiết kế

điều kiện địa chất, kỹ thuật khu vực nghiên cứu, Trên cơ sở các đường lò có khả năng duy trì

đề tài đã đề xuất một số giải pháp chống giữ gia sử dụng lại trong năm 2020, các bên thống nhất

cường để bảo vệ, duy trì sử dụng lại lò vận tải lò lựa chọn thiết kế giải pháp sử dụng trụ nhân tạo

chợ như sau:

để bảo vệ lò vận tải lò chợ 14.5-19. Theo kế hoạch

- (1) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết của Công ty than Khe Chàm, lò chợ được chuẩn bị

cấu cũi kết hợp cụm cột gỗ hoặc cột thép (GP-1). với kích thước theo hướng dốc 65m, theo phương

- (2) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết 171m. Để bảo vệ và duy trì lò vận tải làm lò thông

cấu kiểu trụ đỡ (GP-2).

gió cho lò chợ kế tiếp (14-5-20), sẽ để lại trụ than

- (3) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết có chiều rộng 18m (hình 5). Điều kiện địa chất, kỹ

cấu trụ nhân tạo dạng dải liên tục (GP-3).

- (4) Giải pháp khai thác không trụ bảo vệ (GP-

4).

thuật mỏ đường lò và khu vực thiết kế như sau:

- Điều kiện địa chất: Vỉa than phạm vi thiết kế

có chiều dày riêng than 5,37m, toàn vỉa trung bình

Chi tiết đề xuất áp dụng các giải pháp đề xuất 5,6 m, góc dốc 12º, đá vách, đá trụ vỉa là các tập

xem bảng 1. đá bột kết ổn định, thuộc loại I về khí Mê tan, than

3.2. Thiết kế, triển khai áp dụng thử nghiệm trong vỉa không có tính tự cháy.

giải pháp sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ

than bảo vệ lò chuẩn bị

- Thông số kỹ thuật của đường lò: lò dọc vỉa

vận tải 14.5-19 được đào bám theo trụ vỉa và

3.2.1. Điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ đường nằm hoàn toàn trong vỉa 14.5, tiết diện hình vòm,

Hình 5. Bản đồ vị trí khu vực lò chợ thiết kế 14-5-19 mỏ Khe Chàm III

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

13

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 6. Hộ chiếu chống giữ lò vận tải lò chợ 14.5-19

Hình 7. Hộ chiếu chống giữ trụ nhân tạo bảo vệ lò DVVT lò chợ 14.5-19

chiều cao 3,24m, chiều rộng 4,03m, diện tích đào áp dụng. Theo đó, trong trường hợp này, trụ nhân

11,2m2, diện tích sử dụng 8,5m2. Đường lò được tạo có kết cấu dạng dải liên tục và kết cấu cũi là có

chống giữ bằng vì chống thép linh hoạt, kết cấu thể áp dụng được.

gồm 05 đoạn thép SVP27, bước chống 0,5m/vì

(hình 6).

Thời điểm triển khai giải pháp, lò chợ 14-5-19

đã được chuẩn bị hoàn thiện, phải sớm đưa vào

3.2.2. Lựa chọn và thiết kế giải pháp sử dụng khai thác. Đối chiếu hiện trạng điều kiện kỹ thuật,

trụ nhân tạo bảo vệ lò chuản bị khả năng cung ứng các vật liệu phục vụ chống

Lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14-5-19 được thi công giữ gia cường, tiến độ sản xuất của đơn vị, trong

trong phạm vi vỉa than có chiều dày lớn, nên các điều kiện khu vực lò chợ 14.5-19 vỉa 14.5, các bên

giải pháp trụ nhân tạo bằng dải đá chèn, trụ đỡ thống nhất lựa chọn giải pháp trụ nhân tạo bằng

hay khai thác không trụ bảo vệ không phù hợp để kết cấu cũi gỗ kết hợp cột thép. Theo đó, phạm vi

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

14

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Bảng 2. So sánh các chỉ tiêu chủ yếu của hai phương án công nghệ

Giá trị

Chênh

lệch

TT

Tên chỉ tiêu

ĐVT

Trụ than

bảo vệ

Trụ nhân tạo

1

2

3

4

5

-

2

3

4

5

6=5-4

Tổng sản lượng than NK

Tỷ lệ tổn thất than

1000 T

%

52,78

74,95

22,17

39,3

47,50

13,9

-25,40

19,95

Than thành phẩm

1000 T

đ/tấn

tr đ

67,45

Giá thành KT than lò chợ

Tổng chi phí SX-KD than

Giá thành sản phẩm

Tổng doanh thu

314,770

76,847

404,994

106,837

1.583.929

123,241

90,224

29,990

-33,915

36,453

đ/tấn

tr đ

1.617.844

86,788

6

Tổng giá trị làm lợi của

phương án đề xuất

7

ng.đồng

2.287.610

Hình 8. So sánh giá thành sản phẩm giữa hai phương án công nghệ

khám chân lò chợ sẽ được lưu và chống giữ bởi kế lên 67.451 tấn, tỷ lệ tổn thất giảm xuống 14%,

các cũi có khả năng chịu nén phù hợp. Đồng thời, chi phí mét lò giảm gần 3 lần. Đồng thời, giá thành

phạm vi bên trong đường lò dọc vỉa vận tải 14-5- sản xuất khi sử dụng trụ nhân tạo từ lò chợ 14-

19 cũng cần phải chống giữ gia cường bổ sung. 5-9 cũng cho phép giảm 33.915 đồng trên mỗi

Hộ chiếu chống giữ trụ nhân tạo bảo vệ đường lò tấn than khai thác so với phương án để trụ than

xem hình 7.

bảo vệ đang được áp dụng tại mỏ. Tổng giá trị

Cùng với việc áp dụng giải pháp sử dụng trụ làm lợi mang lại cho Công ty than Khe Chàm chỉ

nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ tại lò chợ 14- trong một diện lò chợ 14.5-19 là (67,45 nghìn tấn x

5-9, sẽ cho phép khai thác được thêm than trong 33.915 đồng/tấn) = 2.287.610 nghìn đồng. Chi tiết

trụ bảo vệ lò chuẩn bị (khoảng 19.951 tấn), nâng thể hiện trong bảng 2 và biểu đồ hình 8.

tổng sản lượng khai thác được của khu vực thiết

3.2.3. Đánh giá kết quả áp dụng giải pháp sử

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

15

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

a. Mức độ biến dạng đứng

b. Mức độ biến dạng ngang

c. Tốc độ biến dạng đứng

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

16

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

d. Tốc độ biến dạng ngang

Hình 9. Kết quả quan trắc dịch động lò DVVT chợ 14-5-19

dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ

thành công tại mỏ Khe Chàm III, Công ty than

Để đánh giá mức độ ổn định của đường lò Khe Chàm. Đường lò được bảo vệ có kích thước

được bảo vệ bằng trụ nhân tạo, trong quá trình sau dịch động, biến dạng đáp ứng các yêu cầu kỹ

khai thác lò chợ 14-5-19, đề tài đã thiết thiết lập thuật, an toàn để sử dụng cho lò chợ kế tiếp. Đã

các trạm quan trắc dịch động trên đường lò 14-5- cho phép giảm tổn thất tài nguyên và chi phí mét lò

19. Tổng số trạm đo là 11 trạm, tại các vị trí mét chuẩn bị, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn

thứ 3, 18, 33, 48, 63, 78, 93, 109, 123, 138, 153 vị áp dụng. Mặt khác, cùng với việc duy trì thành

tính từ gương lò khởi điểm lò chợ 14-5-19 về phía công đường lò để sử dụng lại, áp lực về nhân lực,

giới hạn dừng khai thác.

tổ chức sản xuất để thi công một gương lò độc lập

Kết quả quan trắc cho thấy, trong phạm vi cho đơn vị đã được giảm thiểu, đặc biệt là trong

khoảng 40m phía trước và phía sau gương lò chợ, bối cảnh thiếu hụt thợ lò như hiện nay. Kết quả áp

tốc độ dịch động của đường lò diễn biến mạnh dụng thử nghiệm thành công giải pháp là cơ sở

và nhanh nhất (tốc độ biến dạng đứng từ 7 ÷ 10 cho Công ty than Khe Chàm nói riêng, các công

mm/ngày-đêm; biến dạng ngang 8 ÷ 20 mm/ngày- ty than hầm lò khác vùng Quảng Ninh nói chung

đêm). Theo hướng tiến gương lò chợ, tại khu vực nghiên cứu mở rộng áp dụng tại đơn vị để nâng

phá hỏa từ mét thứ 40 ngược theo hướng tiến cao hiệu quả sản xuất.

gương trở đi, tốc độ biến dạng của đường lò giảm

dần (tốc độ biến dạng đứng chỉ từ 0 ÷ 4 mm/ngày-

Tài liệu tham khảo:

[1]. Phùng Mạnh Đắc, Nguyễn Anh Tuấn và

đêm, biến dạng đứng từ 0 ÷ 6 mm/ngày-đêm). Từ nnk (1991), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ: Nghiên

mét thứ 100 phía sau gương lò chợ về phía phá cứu áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác không

hỏa, đường lò cơ bản không còn dịch động và đi để lại trụ than bảo vệ, Viện Khoa học Công nghệ

vào ổn định.

Tổng giá trị biến dạng của đường lò trong thời

Mỏ, Hà Nội.

[2]. Đào Hồng Quảng và nnk (2013), Báo cáo

gian theo dõi đạt lớn nhất 300mm (trạm đo số 1) tổng kết đề tài cấp Bộ: Nghiên cứu đề xuất giải

theo chiều đứng, 350mm theo chiều ngang (trạm pháp kỹ thuật công nghệ hợp lý trong đào chống

đo số 3), tương ứng mức độ giảm tiết diện khoảng các đường lò chuẩn bị khi khai thác vỉa than mỏng

9,8 ÷ 9,97%, đảm bảo kích thước theo quy định an đến dày trung bình vùng Quảng Ninh, Viện Khoa

toàn để phục vụ thông gió, sản xuất của lò chợ 14- học Công nghệ Mỏ, Hà Nội.

5-20. Chi tiết xem các biểu đồ hình 9a ÷ 9d.

[3]. Báo cáo tổng kết: Nghiên cứu lựa chọn và

5. Kết luận

áp dụng giải pháp chống giữ gia cường phù hợp

Giải pháp sử dụng trụ nhân tạo bảo vệ đường nhằm duy trì sử dụng lại lò vận tải lò chợ năm 2020

lò chuẩn bị thay thế trụ than đã được áp dụng mỏ Khe Chàm III - Công ty than Khe Chàm – TKV,

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

17

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, Hà Nội – 2020.

[4]. Проведение штреков широким забоем 8-22180工作面沿空留巷膏体充填材料的应用研究

шахте «Центральная-Боковская», [J]. 华东科技:学术版, 2013(8):372-372.

бюллетень ЦИТИ 1957. [9]. 柳成懋, 戚洋. 沿空留巷膏体充填工作面顶

[5]. Разработка угольных пластов без 板控制技术[C]. 全国采矿学术会议2015.

[8]. 刘德明, 赵平谦, 晏立森. 平煤股份一矿戊

на

выдачи породы на поверхность, Косович В.Л.,

Углетехниздат 1958, 125с.

[10]. 张大虎, 范祥峰. 膏体充填沿空留巷技术

在卧龙湖煤矿的应用[J]. 安徽科技, 2010(8):50-

[6]. Краткий справочник горного инженере 51.

угольной шахты, Бойко А.А., Москва 1963,

[11]. 张年有. 膏体充填沿空留巷技术研究[J].

642с.

[7]. Piotr Niełacny (2009), Praca doktorska:

煤矿现代化, 2017(1):4-6.

[12]. 刘国磊, 温朋朋, 贾广辉. 济阳煤矿

Dobór

technologii

utrzymywania

wyrobisk 膏体充填沿空留巷技术[J].

煤矿安全, 2012,

przyścianowych

w

jednoﬆronnym otoczeniu 43(12):94-96.

zrobów na podﬆawie pomiarów przemieszczeń

[13]. 张自政, 博士学位论文,沿空留巷充填区

域直接顶稳定机理及控制技术研究, 中国矿业大

学, 二○一六年五月.

górotworu, Akademia Górniczo-Hutnicza

w

Krakowie.

Research on and trial application of the technology for artificial protection pillars

in use to protect the preparation roadways in the mining process at Khe Cham III

mine of Vinacomin - Khe Cham Coal Company

MSc. Dinh Van Cuong, Dr.Trinh Dang Hung, Dr.Pham Quang Nam, Eng.Hoang Phuong Thao

Vinacomin – Inﬆiute of Mining Science and Technology

MSc. Luong Thanh Chung, Eng.Tran Quang Tuan – Vinacomin – Khe Cham Coal Company

Abﬆract:

Moﬆ of the output at Khe Cham III mine of Khe Cham Coal Company has been exploited from the

lateral opening, the protection coal pillars between the transport and ventilation levels of the adjacent

longwalls will have to be kept. This will result in the loss of resources, increase in the coﬆ of the

preparation roadway meter and the exploitation coﬆs. The article introduces the results of research on

and implemention of technological solutions in usage of artificial pillars in replacement of the protection

coal pillars for preparation roadways at Khe Cham III mine.

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

18

Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ sử dụng trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị trong quá trình khai thác tại Mỏ Khe Chàm III, Công ty Than Khe Chàm - TKV