N
N
G
G
H
H
I
I
Ê
Ê
N
N
C
C
U
U
G
G
I
I
I
I
P
P
H
H
Á
Á
P
P
C
C
Ô
Ô
N
N
G
G
N
N
G
G
H
H
C
C
H
H
N
N
G
G
G
G
I
I
,
,
D
D
U
U
Y
Y
T
T
R
R
Ì
Ì
S
S
D
D
N
N
G
G
L
L
I
I
Đ
Đ
Ư
Ư
N
N
G
G
L
L
Ò
Ò
D
D
C
C
V
V
A
A
V
V
N
N
T
T
I
I
P
P
H
H
C
C
V
V
M
M
C
C
Đ
Đ
Í
Í
C
C
H
H
T
T
H
H
Ô
Ô
N
N
G
G
G
G
I
I
Ó
Ó
T
T
R
R
O
O
N
N
G
G
H
H
T
T
H
H
N
N
G
G
K
K
H
H
A
A
I
I
T
T
H
H
Á
Á
C
C
C
C
T
T
D
D
À
À
I
I
T
T
H
H
E
E
O
O
P
P
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G
Trn Tun Ngn
*
, Trương Đc Dư, Phm Trung Nguyên, Phm Khánh Minh, Lưu Quang Dương
Trung tâm H tr Tiến b K thut M, 226 Lê Dun, Hà Ni, Vit Nam
THÔNG TIN BÀI BÁO
CHUYÊN MC: Công trình khoa hc
Ngày nhn bài 20/5/2024
Ngày nhn bài sa: 25/7/2024
Ny chp nhn đăng: 10/8/2024
*
c gi liên h:
Email: ngan3191@gmail.com
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TÓM TT
Sơ đ h thng khai thác ct dài theo phương thưng có tn tht than ln do phi đ li tr than bo
v dc va vn ti, chi phí đào và bo dưng các đưng lò chun b cao. Đ gii quyết vn đ này, có
3 gii pháp công ngh, trong đó gii pháp công ngh chng gi, duy trì đưng lò dc va vn ti ca lò
ch phân tng trên đ làm lò thông gió cho lò ch phân tng i chưa phát trin. Hin nay, tn s
các tiến b v công tác chng lò bng vì neo và công ngh điu khin khi đá m, gii pháp này mi
đưc nghiên cu áp dng. Ni dung bài báo, nhóm tác gi tng hp mt s ni dung nghiên cu, cũng
như kết qu áp dng gii pháp công ngh trong điu kin lò ch ti Công ty than H Long.
T khóa: duy trì lò dc va vn ti, khoan n ct vách
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
@ Hi Khoa hc Công ngh M Vit Nam
1. ĐT VN Đ
Sơ đ công ngh khai thác không đ li tr bo
v (KTBV) đã đưc đ cp nghiên cu và áp dng
các m hm lò Qung Ninh t nhng năm 90
ca thế k 20 [1]. Kết qu nghiên cu đã đ xut
áp dng 03 sơ đ công ngh: (1) Chng gi duy t
đưng lò dc va vn ti ca lò ch phân tng trên
để làm lò thông gió cho lò ch phân tng i; (2)
Phá sp lò lò dc va vn ti (DVVT) ca lò ch
phân tng tn theo tiến đ khai thác đào mi lò
dc va tng gió (DVTG) lò ch phân tngi
men theo khong trng đã khai thác lò ch phân
tng trên; (3) Đào, chng khôi phc li lò DVVT ca
lò ch phân tng trên đã sp đ làm lò thông gió
cho lò ch phân tngi. Thc tế nhng năm
qua mt s m hm lò Vit Nam ch yếu áp dng
sơ đ công ngh (2), tc là đào lò thông gió lò ch
phân tng i men theo lò dc va vn ti cũ. Gii
pháp công ngh y d thc hin, gim đưc mt
phn tn tht than, nhưng hn chế bn là vn
phi đào mi lò dc va thông gió và đ li mt tr
than rng t 2 ÷ 4m, ca gii quyết đưc vn đ
gim chi phí chng xén sa cha đưng lò.
Trong khong 15 năm tr li đây, các m than
hm lò ca Trung Quc đã tích lũy được nhiu kinh
nghim chng gi duy trì đưng lò vn ti đ s
dng li làm lò tng gió cho lò ch phân tng sau,
theo đ công ngh (1), trên cơ s các tiến b
chng lò bng vì neo và công ngh điu khin khi
đá m. Đ có th áp dng kinh nghim này vào
thc tế sn xut m hm lò Qung Ninh, m 2019
Trung tâm H tr Tiến b K thut M - Hi Khoa
KHAI THÁC MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
4SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
hc và Công ngh M Vit Nam (Trung m) đã
thc hin đ tài cp TKV: “Nghiên cu hoàn thin
công ngh khai thác các va than dc thoi và
nghiêng trong đ công ngh khai thác ct dài
theo phương, khu đng thi toàn b chiu dày va
c m than hmthuc TKV” [3] t năm
2020 đã trin khai thc hin D án sn xut thc
nghim (DASXTN) cp Nc: “Hoàn thin và
áp dng th nghim công ngh khai tc không đ
li tr bo v trong điu kin va dày trung bình, độ
dc thoi đến nghiêng khu vc Khe Cm I thuc
Công ty than H Long - TKV” [4] đã chng gi, duy
trì đưc toàn b DVVT ca lò ch I-10-9 va 10
khu Khe Chàm I s dng li làm lò DVTG cho lò
ch phân tngi, tiết kim đưc chi phí sn
xut. Đng thi, m ra trin vng rt ln gii quyết
vn đ tiết kim tài nguyên và gim chi phí đào lò
khi khai thác các va than có chiu dày trungnh,
dc thoi đến nghiêng Công ty Than H Long.
Trong bài báo này, nhómc gi tng hp mt s
ni dung nghiên cu, cũng như kết qu áp dng
trong điu kin lò ch ti Công ty than H Long,
nhm mc tiêu tiếp tc hoàn thin và áp dng các
gii pháp đ nâng cao hiu qu sn xut ti Công
ty than H Long nói riêng và c m hm lò hin
nay nói chung.
2. D LIU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
2.1. Tng quan sơ đ công ngh khai thác ct
dài theo phương gii pháp chng gi duy trì
s dng li lò dc va vn ti [2].
H thng khai thác ct dài theo phương lò ch
dài đưc áp dng ph biến trên thế gii và ti Vit
Nam. Thông thưng mi lò ch s phi đào hai
đưng lò chun b (lò DVTG và lò DVVT). Khi khai
thác, các lò dc va đưc đánh sp phía sau lò ch.
Để khai thác lò ch phân tng pa dưi phi đào
DVTG và lò DVVT mi, gia lò DVTG ca lò ch
i và lò DVVT lò ch trên phi đ li mt tr than
bo v (hoc trưng hp mun gi li lò DVVT ca
lò ch trên làm lò DVTG cho lò ch i phi đào
thêm mt lò song song lò ch trên, khi đó vn
phi đ li tr than gi lò song song và lò DVVT
ca lò ch trên). Sơ đ chun b kiu này Trung
Quc gi là sơ đ Công ngh khai thác 121 (Hình
1a), nghĩa là: 1 lò ch, 2 đưng lò chun b và 1
tr than. Nc đim ca sơ đ công ngh y là
khi ng mét lò chun b và tn tht tài nguyên
ca lò ch ln.
a) Sơ đ khai thác ct dài
theo pơng đ li tr
bo v ( đ công ngh
khai thác 121)
b) Sơ đ khai thác ct
dài theo phương đ li
tr bo v nhân to (
đồ công ngh khai thác
111)
c) Sơ đ khai thác lò ch không đ li
tr bo v (sơ đ công ngh khai thác
110)
Hình 1. Sơ đ công ngh khai thác ct dài theo phương
Để khc phc nhược điểm ca sơ đ công
ngh 121, mt s c trên thế gii đã áp dng
gii pháp s dng tr nhân to thay thế các tr than
để duy trì và gi li đưng lò DVVT ca lò ch trên.
Khi khai thác lò ch i ch cn đào mt lò DVVT
mi còn lò DVTG s s dng lò DVVT ca lò ch
KHAI THÁC MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn 5
CÔNG NGHIỆP MỎ
SỐ 5 - 2024
trên đã đưc gi li. đ chun b kiu này
Trung Quc gi là sơ đ Công ngh khai thác 111
(Hình 1b), nghĩa là: 1 lò ch, 1 đưng lò chun b
và 1 tr nhân to (tr nhân to thay thế tr than).
Ưu đim ca sơ đ này so vi sơ đ 121 là gim
đưc s mét lò đào mi cho lò ch, gim đưc tn
tht than do đưc thay thế bng tr nhân to. Tr
nhân to có th m bng các hàng cũi ln g, hoc
bng các di đá chèn, hoc các di tr nhân to
bng hoá cht hoc hn hp bê tông mác thp
(Hình 2 a, b, c). Tuy nhiên, nhưc đim ca đ
công ngh này là vn phi y dng mt tr bo
v nhân to.
Vic thi công khôi phc li đưng lò DVVT để
s dng li thưng gp nhiu khó khăn bi s
phc tp ca đt đá sp đ ri rc; nhiu thao tác
thing phi thc hin th công nên tiến đ chm
và tim n nguy cơ gây mt an toàn, trưng hp
s dng cũi ln g hoc cũi g kết hp vi cm
ct. Tng hp s dng tr bo v nhân to bng
các di đá chèn, hoc các di tr nhân to bng
hoá cht, hoc hn hp bê tông mác thp, dây
chuyn công ngh phc tp và cũng rt tn kém
nên đ y hin nay cũng rt ít đưc áp dng.
nh 2a. Tr nhân to bo v lò DVVT ca lò ch bng hàng cũi ln
a. Sơ đ áp dng ti Nga b. Sơ đ áp dng ti Trung Quc
nh 2b. Tr nhân to bo v DVVT ca lò ch bng di đá chèn
KHAI THÁC MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
6SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ
nh 2c. Tr nhân to bo v
DVVT ca lò ch bng hoá
cht hoc hn hp bê tông
mác thp
T năm 2009, Trung Quc nghiên cu và áp
dng các gii pháp công ngh, chng gi tăng
cường và duy trìdc DVVT ca lò ch phân tng
trên đ làm lò DVTG cho lò ch phân tngi.
đ công ngh này Trung Quc gi là sơ đ
công ngh khai thác 110, nghĩa là: 1 lò ch, 1
đưng lò, 0 có tr than (Hình 1c). Theo sơ đ công
ngh khai thác này, cho phép loi b hoàn toàn tr
than bo v không phi đào lò mi lò DVTG ca
phân tng i, đây là mt tiến b k thut mi [6].
Hình 3. Mô hình nguyên lý ct vách hình thành đưng lò trong sơ đ ng ngh khai thác 110
Đưng lò DVVT đưc duy trì bng các gii
pháp tng th thc hin ch động gim ti áp lc
n đưng lò, đồng thi tăng cưng kh năng
mang ti ca đưng lò (Vic gim ti áp lc nh
khoan và n mìn cắt vách định hưng dc theo
đưng lò DVVT. Vic tăng cưng kh năng mang
ti nh neo cáp đc bit - neo cáp có lc kháng
không đi NPR vào sâu trong khi đá c lò),
chng b sung các ct thy lc có sc ti ln dc
theo đưng lò chun b trong phm vi đường lò
chu nh hưng ca áp lc do khai thác lò ch. Do
đưc gim ti áp lc sc chng đ đưc tăng
cường nên đưng lò DVVT đưc duy trì n đnh,
ngay c khi chu ti trng đng t s sp đ đá
vách lò ch. Nguyên lý ca đ công ngh khai
thác (nh 3). Quy trình thi công duy trì đưng
bng phương pháp ct vách và gim áp đưc chia
thành các giai đon: giai đon chun b trưc khai
thác, giai đon bo v đưng lò tm thi trong quá
trình khai thác và giai đon n đnh sau khai thác
[5]:
1) Giai đon chun b trưc khi khai thác lò ch:
trưc khai thác, đá vách đưng lò DVVT đưc gia
c chng đ theo thiết kế giá đ neo cáp biến
dng ln lc kháng không đi (neo cáp NPR), vách
đưc n mìn t năng ct trưc, dc theo đưng
ct vách đưc chng tăng cưng;
2) Giai đon bo v đưng lò tm thi trong
quá trình khai thác lò ch: Khi gương lò ch tiến
lên mt khong cách nht đnh, khong không
KHAI THÁC MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn 7
CÔNG NGHIỆP MỎ
SỐ 5 - 2024
đã khai thác đất đá sp xung vùng phá ha, ta
lên kết cu thành chn t to nên đưng lò phía
sau ơng lò ch (tc đ tiến gương cũng như tc
độ ct vách, gim áp, gia c đưng lò bng neo
cáp NPR cn phi nhp nhàng, sao cho gia chúng
luôn tn ti mt khong cách an toàn nht đnh
theo quy chun);
3) Giai đon n đnh sau khai thác: phn
đưngphía sau gương lò ch, cách ơng lò
ch mt khong cách nht đnh, khi đt đá phá ha
đã chuyn sang trng thái n đnh, có th tiến hành
thu hi h thng chng gi tăng ng tm thi
(Hình 4).
Hình 4. Quy trình ct vách gim áp t to đưng lò
ca công ngh khai thác không tr bo v 110
V bản, công tác khai thác lò ch ca sơ
đồ công ngh khai thác 110 tương t như các sơ
đồ công ngh khai thác khác, như: đ khai
thác đ li tr bo v (121) hoc sơ đ khai thác
để li tr bo v nhân to (111). Tuy nhiên, sơ đ
công ngh khai thác 110 so vớic đ công
ngh khai thác khác, ch: (i) So vi sơ đ công
ngh khai thác 121: Thay vì đánh sp lò DVVT
trong quá tnh khai thác lò ch, đồ công
ngh khai thác 110, lò DVVT đưc gi li (khi
khai thác lò ch phân tng i không phi đào
mi lò DVTG, không mt phn tr than đ li gia
hai đưng lò); (ii) So vi sơ đ công ngh khai
thác 111: Đ duy trì và gi li lò DVVT, không
phiy dng mt tr bo v nhân to hông lò
phía tiếp giáp vi đá phá ha ca lò ch. Đưng
DVVT đưc ct vách, gim áp to điu kin
chng gi duy trì tt hơn, công tác khôi phc
s dng li thun li hơn.
2.2. Trin khai áp dng th nghim công ngh
chng gi duy trì đưng lò dc va vn ti
trong thc tế [4]
Đặc đim điu kin đa cht - k thut m ca
ch: Trong phm vi ranh gii lò ch áp dng
th nghim, chiu dày va thay đi t 1,3 ÷ 1,97
m, trung bình 1,6 m, góc dc thay đi t 5 ÷ 19
0
,
trung bình 8
0
. Đá vách trc tiếp là sét kết, chiu
dày sét kết 6,5 m. Đá vách cơ bn là bt kết,
chiu dày bt kết 5,3 m, tiếp theo là tp cát kết
phân lp. Đá tr va bt kết độ bn vng
trung bình. Khu vc ch thiết kế đưc xếp loi
III v khí Mêtan vi đ thoát khí tương đi là
14,29 m
3
/T-ng.đêm. Trong khu vc, nưc mt và
c ngm ít nh hưng đến quá trình đào lò và
khai thác. Chiu dài theo phương ca lò ch
khong 600 m; Chiu dài theo hưng dc ca lò
ch trung bình khong 100 m; Tr ng đa cht
ca lò ch là 133.440 tn.
KHAI THÁC MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
8SỐ 5 - 2024
CÔNG NGHIỆP MỎ