Mở rộng ứng dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo

Viện Khoa học công nghệ Mỏ (Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam - TKV) đã thực hiện đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo giàn chống mềm ZRY có cơ cấu thủy lực trong điều kiện khai thác lò chợ xiên chéo, góc dốc hơn 45 độ. Qua một thời gian áp dụng tại một số công ty than, kết quả cho thấy ZRY được áp dụng khá thành công, có nhiều ưu điểm vượt trội về mặt kỹ thuật, an toàn so với các công nghệ khai thác vỉa dốc khác trong cùng điều kiện. Đây là tiền đề thuận lợi để áp dụng rộng rãi giàn chống mềm ZRY cho các khu vực vỉa dốc tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.

Mở rộng ứng dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo - Ảnh 1

Thử nghiệm thành công

Giàn chống mềm ZRY là tổ hợp gồm nhiều giá chống (vì chống), được liên kết mềm với nhau bằng xích hoặc khớp bản lề. Mỗi giá chống có cấu tạo gồm xà dẫn hướng, xà nóc, xà che chắn và xà đuôi. Ở bộ phận xà đuôi được bố trí hệ thống pít-tông thủy lực có tác dụng cho phép thay đổi chiều rộng chống giữ lò chợ trong một phạm vi nhất định và hỗ trợ công tác điều khiển giàn chống trong quá trình khai thác. Năm 2014, trên cơ sở khảo sát công nghệ giàn chống mềm ZRY trên thế giới, TKV đã chỉ đạo Viện Khoa học công nghệ Mỏ phối hợp Công ty than Hồng Thái triển khai dự án đầu tư áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ xiên chéo, chống giữ bằng giàn mềm ZRY cho điều kiện vỉa dốc tại khu Tràng Khê II. Kết quả thử nghiệm tại khu Tràng Khê II (Công ty than Hồng Thái) cho thấy, công nghệ đạt chỉ tiêu khoa học kỹ thuật tốt, công suất và năng suất lao động tương đối cao. Sản lượng khai thác có giai đoạn đạt hơn 400 tấn/ngày đêm, tổn thất than giảm chỉ còn khoảng từ 12,6 đến 16,3%. Theo Phó Viện trưởng Viện Khoa học công nghệ Mỏ Đào Hồng Quảng, đến năm 2016, Công ty than Uông Bí đã đầu tư một lò chợ chống giữ bằng giàn mềm ZRY và năm 2017, Công ty than Mông Dương đã đưa lò chợ sử dụng giàn mềm ZRY thứ ba vào hoạt động.

Các vỉa dốc hơn 45 độ phân bố ở hầu hết các mỏ than hầm lò thuộc TKV với trữ lượng tương đối lớn, khoảng 73,3 triệu tấn, chiếm 11,62% tổng trữ lượng huy động vào các dự án mỏ hầm lò. Hằng năm, sản lượng khai thác than từ vỉa dốc khoảng bốn triệu tấn, chiếm 19% tổng sản lượng than khai thác hầm lò của TKV. Kết quả đánh giá tổng hợp trữ lượng vỉa dốc trong các dự án mỏ hầm lò thuộc TKV cho thấy, trữ lượng có khả năng áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, sử dụng giàn chống mềm ZRY khoảng 34,75 triệu tấn, trong đó có khoảng 6,48 triệu tấn đã và đang được lập nghiên cứu khả thi áp dụng công nghệ này. Như vậy, tiềm năng áp dụng công nghệ này tại các mỏ hầm lò của TKV khá lớn. Về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, công nghệ này mang lại công suất và năng suất lao động tương đối cao, tổn thất than và chi phí mét lò chuẩn bị thấp, chi phí gỗ thấp. Đây là công nghệ có quy trình khai thác đơn giản, dễ nắm bắt, lò chợ được thông gió theo mạng gió chung cho nên điều kiện làm việc của công nhân trong lò chợ được cải thiện. Thiết bị của lò chợ không nhiều, cấu tạo đơn giản, do đó, các sự cố phát sinh trong quá trình sản xuất đều được khắc phục nhanh chóng, bảo đảm công tác khai thác ổn định và liên tục. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn bộc lộ một số nhược điểm như các vị trí khấu than không thể bố trí kiểu so le hoặc không bố trí được nhiều khay khấu đồng thời để tăng sản lượng lò chợ; không sử dụng thuận lợi công nghệ trong điều kiện có nước vào lò chợ; lưới che chắn trải trên giàn hiệu quả thấp,…

Mở rộng diện ứng dụng công nghệ

Trên cơ sở kết quả đạt được tại Công ty than Hồng Thái, Viện Khoa học công nghệ Mỏ đã so sánh công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm ZRY với các công nghệ khác trong cùng điều kiện, cho thấy công nghệ sử dụng giàn chống mềm ZRY có nhiều ưu điểm vượt trội về mặt kỹ thuật, an toàn so với các công nghệ khác trong cùng điều kiện, do đó có thể nhân rộng áp dụng cho những điều kiện vỉa dốc phù hợp tại các mỏ hầm lò thuộc TKV. Chủ tịch Hội đồng thành viên (HĐTV) Tập đoàn TKV Lê Minh Chuẩn đánh giá cao thành công, hiệu quả khai thác khi áp dụng công nghệ sử dụng giàn mềm ZRY tại một số đơn vị hầm lò, đồng thời nhấn mạnh: Nhiệm vụ của Viện Khoa học công nghệ Mỏ không chỉ dừng lại ở những kết quả thí điểm ban đầu, mà còn phải tiếp tục nghiên cứu, cải thiện công nghệ để mang lại hiệu quả sử dụng cao hơn nữa. HĐTV Tập đoàn TKV đã thống nhất ủng hộ việc thực hiện sử dụng đồng bộ công nghệ này đối với tất cả các đơn vị khai thác hầm lò có điều kiện thích hợp để áp dụng.

Lãnh đạo một số công ty than nhận định, trong quá trình triển khai áp dụng công nghệ giàn chống mềm ZRY, đã đúc kết được kinh nghiệm, cho nên hạn chế số lượng khay khấu đồng thời từ một đến ba khay để tránh nguy cơ áp lực mỏ tác động lên các đoạn giàn mềm ở vị trí tiếp giáp giữa các khay khấu gây đứt xích, chốt liên kết giữa các giá chống. Muốn nâng cao chiều dài lò chợ để tăng sản lượng cần đào thêm các lò thượng vận tải than có điểm bục vào đoạn giữa lò chợ để tạo thuận lợi cho công tác vận tải và đi lại; sử dụng giàn chống mở rộng thay vì giàn chống cơ sở sẽ có lợi hơn do tăng được phạm vi áp dụng,… Viện Khoa học công nghệ Mỏ đã chủ động phối hợp các đơn vị cơ khí trong TKV nghiên cứu chế tạo giàn chống mềm ZRY nhằm mục tiêu nội địa hóa giàn chống, mở rộng áp dụng công nghệ, góp phần giảm chi phí mua sắm thiết bị, đồng thời nâng cao năng lực cơ khí chế tạo trong nước. Tháng 7-2016, Viện Khoa học công nghệ Mỏ đã đề xuất và được TKV giao thực hiện đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo giàn mềm có cơ cấu thủy lực trong điều kiện khai thác các vỉa than có chiều dày trung bình, góc dốc. Viện đã hoàn thành nghiên cứu, thiết kế chế tạo giàn chống, mã hiệu GM 20/30M, phối hợp Công ty cổ phần cơ khí Mạo Khê chế tạo toàn bộ phần kết cấu của hai bộ, gồm sáu giàn chống; phối hợp Công ty cổ phần công nghiệp ô-tô Vinacomin cung cấp, chế tạo các linh kiện thủy lực của giàn chống, bao gồm các bộ van thủy lực, tay điều khiển, xi-lanh đẩy sau,... một số linh kiện, chi tiết thủy lực khác của các đơn vị kinh doanh, sản xuất trong nước. Theo đánh giá, tỷ lệ nội địa hóa đạt 90%. Tiếp đó, Viện đã trình hồ sơ thiết kế, bảo vệ trước hội đồng của Bộ Công thương và được phép áp dụng thử nghiệm giàn chống trong hầm lò.

Theo Tổng Giám đốc TKV Đặng Thanh Hải, thời gian tới, lãnh đạo TKV chỉ đạo Viện Khoa học công nghệ Mỏ tiếp tục phối hợp các đơn vị liên quan hoàn thiện và ban hành quy trình chuẩn áp dụng công nghệ này; lập kế hoạch thực hiện áp dụng công nghệ giàn mềm ZRY tại các đơn vị có điều kiện phù hợp ngay trong năm 2018; đào tạo chuyển giao công nghệ cho công nhân trực tiếp một cách bài bản. Đồng thời, yêu cầu các đơn vị cơ khí trong Tập đoàn phối hợp với nhau và liên kết với các đơn vị cơ khí bên ngoài để chế tạo sản phẩm giàn mềm đáp ứng nhu cầu sử dụng của các đơn vị hầm lò; tiếp tục nghiên cứu để mở rộng miền áp dụng công nghệ này một cách rộng rãi,…

Bài và ảnh: MINH TRANG