Nghiên cứu hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Than là một loại khoáng sản tự nhiên nằm sâu trong lòng đất trong điều kiện

địachất mỏ phức tạp, có ảnh hưởng thuận lợi hay bất lợi cho công tác khai thác mỏ.

Trong giai đoạn hiện nay, khi khoa học kỹ thuật và công nghệ ngày càng hoàn thiện,

cơ giới hóa khai thác dần dần thay thế các công đoạn khai thác thủ công trước kia thì

cần thiết phải nghiên cứu, lựa chọncông nghệ và thiết bị phù hợpvới điều kiện địa chất

mỏ vốn có trong tự nhiên của mỗi khoáng sàng than. Để phát huy tốt nhất các ưu điểm

khi tiến hành áp dụng công nghệ và thiết bị cơ giới hóa vào quá trình khai thác than thì

điều kiện tiên quyết là hiểu rõ được các tác động, ảnh hưởng của yếu tố địa chất - kỹ

thuật mỏ, khả năng áp dụng của công nghệ cũng như thiết bị sử dụng để xây dựng

thông số công nghệ hợp lý.

Theo Chiến lược phát triển ngành than Việt Nam đã được Thủ tướng Chính phủ

phê duyệt, tổng sản lượng khai thác than tại các mỏ phấn đấu đến năm 2025 đạt trên 80

triệu tấn. Thực tế hiện nay, các mỏ than hầm lò đang khai thác trong điều kiện địa chất

phức tạp, biến động lớn về chiều dày và dốc, nhiều phay phá kiến tạo và hầu hết các mỏ

đang có xu hướng khai thác xuống sâu. Do đó, việc tăng sản lượng và khả năng cơ giới

hóa đồng bộ ở các mỏ rất khó khăn. Sản lượng than khai thác bằng công nghệ cơ giới

hóa đồng bộ chỉ đạt 3%, còn lại đóng góp cho sản lượng chung của ngành là từ công

nghệ thủ công(chiếm 97%). Trên cơ sở áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai

thác tại các mỏ than hầm lò thời gian qua có thể thấy rằng, cơ giới hoá đồng bộ là giải

pháp công nghệ then chốt trong việc nâng cao năng suất lao động , sản lượng khai thác

và mức độ an toàn; Kết quả áp dụng thử nghiệm đã bước đầu đạt được những kết quả

khả quan và mở ra triển vọng lớn về phát triển áp dụng cơ giới hóa trong các mỏ hầm lò.

Trong điều kiện địa chất kỹ thuật các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh rất

phức tạp nên đòi hỏi phải có những nghiên cứu, đánh giácụ thể trong việc lựa chọn

thông số kỹ thuật và thiết bị khai thác cơ giới hóa phù hợp. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu

hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần

than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh”là rất cần

thiết và cấp bách, đáp ứng nhu cầu tăng nhanh sản lượng khai thác than hầm lò.

pdf 115 trang dienloan 7100
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Nghiên cứu hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Nghiên cứu hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT 
NÔNG VIỆT HÙNG 
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG 
NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ 
TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI 
CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Hà Nội - 2018 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT 
NÔNG VIỆT HÙNG 
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG 
NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ 
TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI 
CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH 
 Ngành: Khai thác mỏ 
 Mã số: 9520603 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
 Người hướng dẫn khoa học: 
 1. PGS. TS. Đặng Vũ Chí 
 2. PGS. TS. Phùng Mạnh Đắc 
Hà Nội - 2018
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nghiên 
cứu trình bày trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ 
công trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
Tác giả Luận án 
Nông Việt Hùng 
ii 
MỤC LỤC 
Chương mục Trang 
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KINH NGHIỆM KHAI THÁC LÒ CHỢ SỬ DỤNG 
THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ Ở CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC THOẢI VÀ 
NGHIÊNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI ....................................................... 4 
1.1. Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, dốc thoải và nghiêng trong nước ........................... 4 
1.2. Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, thoải đến nghiêng trên thế giới ............................ 17 
1.3. Các kết quả nghiên cứu của một số tác giả trong và ngoài nước về vấn đề khai 
thác lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới hóa cho vỉa dày, dốc thoải đến nghiêng ............... 27 
1.4. Kết luận................................................................................................................... 28 
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT - KỸ 
THUẬT MỎ ĐẾN QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NÓC ........................................... 29 
2.1. Quy luật dịch chuyển của than nóc......................................................................... 29 
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu hồi than nóc ............................................ 31 
2.3. Kết luận................................................................................................................... 47 
CHƯƠNG 3. HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ 
CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA 
DÀY, THOẢI VÀ NGHIÊNG VÙNG QUẢNG NINH ............................................... 49 
3.1. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 49 
3.2. Xây dựng mô hình và tiến hành thí nghiệm mô phỏng .......................................... 55 
3.3. Phân tích, đánh giá kết quả trên mô hình ............................................................... 56 
3.4. Kết luận................................................................................................................... 78 
CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ SỬ 
DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, 
THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI MỘT ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ........................................... 79 
4.1. Lựa chọn khu vực áp dụng thử nghiệm .................................................................. 79 
4.2. Các giải pháp kỹ thuật, công nghệ khu vực nghiên cứu ......................................... 80 
4.3. Hoàn thiện thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần thu 
hồi than nóc tại vỉa 7 mỏ than Hà Lầm ......................................................................... 82 
4.4. Kết luận................................................................................................................... 98 
KẾT LUẬN CHUNG- KIẾN NGHỊ ............................................................................. 99 
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ 
CÔNG BỐ ................................................................................................................... 101 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 103 
iii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
TT Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ 
1 HTKT Hệ thống khai thác 
2 CNKT Công nghệ khai thác 
3 CGH Cơ giới hóa 
4 KNM Khoan nổ mìn 
5 NSLĐ Năng suất lao động 
6 SLKT Sản lượng khai thác 
7 KTKT Kinh tế kỹ thuật 
8 CGH Cơ giới hóa 
9 NCS Nghiên cứu sinh 
10 KHCN Khoa học công nghệ 
11 TKV Than khoáng sản Việt Nam 
12 m Mét 
iv 
DANH MỤC BẢNG BIỂU 
Bảng 1.1. Tổng hợp trữ lượng than tại các mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh và tỷ lệ trữ lượng 
than trong các vỉa dày, dốc thoải và nghiêng ............................................................................. 4 
Bảng 1.2. Tổng hợp sản lượng khai thác của lò chợ CGHtại mỏ Vàng Danh ........................... 7 
Bảng 1.3. Tổng hợp sản lượng khai thác của lò chợ CGH tại mỏ Nam Mẫu ............................. 8 
Bảng 1.4. Bảng tổng hợp kết quả áp dụng CGH hạ trần than nóc sử dụng giàn tự hành loại 1 
máng cào ..................................................................................................................................... 9 
Bảng 1.5. Tổng hợp kết quả khai thác lò chợ CGH tại vỉa 11, Công ty than Hà Lầm [14] ..... 14 
Bảng 1.6. Tổng hợp kết quả khai thác lò chợ CGH tại vỉa 7, Công ty than Hà Lầm [14] ....... 16 
Bảng 1.7. Tổng hợp một số mỏ than áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác hạ trần thu hồi than 
nócở Trung Quốc [5] ................................................................................................................ 24 
Bảng 1.8. Khai thác áp dụng một số HTKT các vỉa dày tới 7 m .............................................. 25 
Bảng 1.9. Khai thác áp dụng một số HTKT các vỉa dày trên 7 m ............................................ 26 
Bảng 3.1. Sự sai khác (%) sau khi phân tích với đường hầm trong môi trường đàn hồi-dẻo 
không có dãn nở thể tích ( = 0º) ............................................................................................. 54 
Bảng 3.2. Các tham số địa chất đầu vào cho phân tích ............................................................ 55 
Bảng 3.3. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = r = 0,63m ................... 57 
Bảng 3.4. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 2r = 1,26m .................. 59 
Bảng 3.5. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 3r = 1,89m .................. 60 
Bảng 3.6. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = r = 0,63m .................... 61 
Bảng 3.7. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 2r = 1,26m ................. 62 
Bảng 3.8. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 3r = 1,89m .................. 63 
Bảng 3.9. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = r = 0,63m .................... 64 
Bảng 3.10. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 2r = 1,26m ................ 65 
Bảng 3.11. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi bước hạ trần rth = 3r = 1,89m ................ 65 
Bảng 3.12. Bảng tổng hợp kết quả thu hồi than hạ trần ........................................................... 67 
Bảng 3.13. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:3 ........................ 69 
Bảng 3.14. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:2,5 ..................... 70 
Bảng 3.15. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:2,1 ..................... 70 
Bảng 3.16. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:5 ........................ 72 
Bảng 3.17. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:4,3 ..................... 73 
Bảng 3.18. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:3,7 ..................... 73 
Bảng 3.19. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:7 ........................ 75 
Bảng 3.20. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:6,1 ..................... 75 
Bảng 3.21. Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than nóc khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:5,2 ..................... 76 
Bảng 3.22. Tỷ lệ thu hồi bình quân khi tỷ lệ khấu-hạ trần thay đổi ......................................... 77 
Bảng 4.1. Bảng chiều dày vỉa theo phương của khu vực lò chợ nghiên cứu ........................... 80 
v 
Bảng 4.2. Bảng thông số của thiết bị lò chợ[12] ...................................................................... 81 
Bảng 4.3. Bảng các thông số vị trí lò chợ áp dụng thử nghiệm ................................................ 83 
Bảng 4.4. Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = r = 0,63m ........................... 85 
Bảng 4.5. Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = 2r = 1,26m ......................... 86 
Bảng 4.6. Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = 3r = 1,89m ......................... 87 
Bảng 4.7. Bảng tổng hợp kết quả áp dụng thử nghiệm bước thu hồi than hạ trần ................... 88 
Bảng 4.8. Bảng các thông số vị trí lò chợ áp dụng thử nghiệm ................................................ 90 
Bảng 4.9. Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:6,95 (chiều cao 
khấu 2,5m) ................................................................................................................................ 92 
Bảng 4.10. Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:5,68 (chiều cao 
khấu 2,8m) ................................................................................................................................ 93 
Bảng 4.11. Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:4,84 (chiều cao 
khấu 3,2m) ................................................................................................................................ 94 
Bảng 4.12. Bảng tổng hợp kết quả áp dụng thử nghiệm tỷ lệ khấu-hạ trần ............................. 95 
vi 
DANH MỤC HÌNH VẼ 
Hình 1.1. Mối tương quan giữa tổng trữ lượng than tại các mỏ với trữ lượng than tại các vỉa 
dày, dốc thoải và nghiêng ........................................................................................................... 5 
Hình 1.2.Tỷ lệ trữ lượng vỉa dày, thoải đến nghiêng với tổng trữ lượng toàn mỏ ..................... 5 
Hình 1.3. Biểu đồ sản lượng khai thác của lò chợ CGH hạ trần ................................................ 9 
Hình 1.4. So sánh giá thành khai thác và năng xuất lao động của lò chợ CGH và lò chợ giá 
khung, giá xích ......................................................................................................................... 10 
Hình 1.5. Đồng bộ thiết bị cơ giới hóa tại mỏ Hà Lầm ............................................................ 14 
Hình 1.6. Khai thác vỉa dày thoải và nghiêng với việc lưu than vào không gian khai thác và 
thu hồi khi khai thác lớp dưới ................................................................................................... 18 
Hình 1.7. Khai thác vỉa dày thoải với việc làm yếu lớp trên bằng khoan nổ mìn .................... 19 
Hình 1.8. Sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày bằng tổ hợp cơ giới ........................................... 19 
Hình 1.9. Sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày bằng tổ hợp cơ giới KM-130V với lưới liên kết
 .................................................................................................................................................. 20 
Hình 1.10. Sơ đồ công nghệ khai thác hạ trần thu hồi than nóc ............................................... 22 
Hình 1.11. Sơ đồ công nghệ khai thác hạ trần thu hồi than nóc dùng 1 máng cào .................. 22 
Hình 1.12. Tổ hợp giàn chống tháo than hạ trần lên máng cào sau (tổ hợp giàn chống sử dụng 
2 máng cào) .............................................................................................................................. 23 
Hình 1.13. Sơ đồ công nghệ “Valenje” khai thác vỉa dày thoải và nghiêng tại Séc ................. 24 
Hình 2.1. Sự phân bố áp lực tựa trước sau lò chợ khai thác ..................................................... 29 
Hình 2.2. Phân bố biến dạng than nóc ...................................................................................... 30 
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý tác dụng tương hỗ giữa than sập đổ và đất đá khi tháo lên máng 
cào ............................................................................................................................................. 32 
Hình 2.4. Trạng thái gương lò khi lớp than hạ trần mỏng ........................................................ 34 
Hình 2.5. Trạng thái gương lò khi lớp than hạ trần dày .......................................................... 34 
Hình 2.6. Kết cấu sập đổ hình thức bán vòm của than nóc ...................................................... 35 
Hình 2.7. Tổn thất than và bước hạ trần than ........................................................................... 36 
Hình 2.8. Gương khấu lò chợ hạ trần khi nghiêng gương trần than về phía nguyên khối ....... 37 
Hình 2.9. Gương khấu lò chợ hạ trần khi nghiêng gương trần than về phía phá hoả ............... 37 
Hình 2.10. Sơ đồ nguyên lý thu hồi than với góc nghiêng mặt trượt về phía trước ................. 38 
Hình 2.11. Ảnh hưởng của góc nghiêng trần than về phía trước đến mức độ tổn thất than, khi 
bước hạ trần bằng 3 lần chiều rộng tang khấu .......................................................................... 38 
Hình 2.12. Ảnh hưởng của góc nghiêng trần than về phía trước đến mức độ tổn thất than khi 
bước hạ trần bằng bước khấu.................................................................................................... 39 
Hình 2.13. Sơ đồ khai thác vỉa nghiêng theo hướng dốc xuống ............................................... 41 
Hình 2.14. Sơ đồ khai thác theo hướng dốc lên khi khai thác vỉa nghiêng .............................. 41 
Hình 2.15. Sơ đồ khai thác vỉa dày thoải và nghiêng theo phương .......................................... 41 
vii 
Hình 2.16. Sơ đồ khai thác lò chợ xiên chéo, hạ trần than nóc ................................................ 42 
Hình 2.17. Ranh giới than và đá khi thu hồi than nóc liên tục nhiều lần [7] ............................ 45 
Hình 2.18. Ranh giới than và đá phá hỏa khi thu hồi than nóc so le nhiều lần [7] .................. 46 
Hình 2.19. Ranh giới than và đá phá hỏa khi thu hồi than nóc liên tục một lần[7] .................. 46 
Hình 2.20. Ranh giới than và đá phá hỏa khi thu hồi than nóc so le một lần[7] ...................... 46 
Hình 2.21. Quan hệ tỷ lệ khấu- hạ trần ..................................................................................... 47 
Hình 3.1. So sánh kết quả giữa lời giải bằng giải tích và  ... 5,68. Sự sai lệch này được giải thích do một số nguyên nhân sau: 
- Mô hình số được xây dựng trên cơ sở điều kiện địa chất của một lỗ khoan 
trong phạm vi khai thác lò chợ nên không đánh giá chính xác được sự biến đổi địa chất 
trong toàn bộ quá trình khai thác lò chợ. 
- Các thông số chiều dày vỉa, chiều dày lớp đá vách được cố định trong suốt quá 
trình chạy mô hình trên một đoạn nghiên cứu. Trong khi đó ngoài hiện trường thì sự 
biến đổi chiều dày vỉa là liên tục và chiều dày vỉa là được lấy theo giá trình trung bình 
trên mỗi đoạn nghiên cứu. 
- Trên mô hình số, phần than tính toán thu hồi được là than sạch tuyệt đối theo 
cấu tạo vỉa. Tuy nhiên, ngoài thực tế thì sự làm nghèo than là rất lớn do có sự lẫn đá 
vào phần than thu hồi. 
Từ những nguyên nhân trên dẫn đến có sự tăng khối lượng thu hồi ngoài thực tế 
so với tỷ lệ thu hồi than thực. Tuy nhiên, việc tăng khối lượng than thu hồi do các 
nguyên nhân này chỉ làm thay đổi tỷ lệ khấu-thu hồi ngoài thực tế mà không làm thay 
đổi quy luật của tỷ lệ này. Do đó, kiến nghị các đề tài tiếp theo tiếp tục nghiên cứu để 
tìm ra hệ số làm nghèo than, hệ số biến thiên chiều dày vỉa để đưa kết quả nghiên cứu 
98 
trên mô hình và thực tế chính xác hơn. 
4.4. KẾT LUẬN 
Trên cơ sở những kết quả nghiên cứu từ những chương trước, luận án đã lựa 
chọn xác định thông số công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ thu hồi than 
nóc đó là: (1) Xác định bước thu hồi than hạ trần; (2) Xác định tỷ lệ khấu-hạ trần. Kết 
quả áp dụng thử nghiệm tại lò chợ cơ giới hóa vỉa 7 mỏ than Hà Lầm cho phép rút ra 
kết luận sau: 
(1) Trong điều kiện chiều dày vỉa lớn ( 20m) thì bước thu hồi than hạ trần hợp 
lý là bằng 2 lần bước khấu gương lò chợ (rth = 2r) là tối ưu nhất. Với thiết bị, cơ cấu 
thu hồi của giàn chống đang áp dụng thì bước thu hồi than lớn hơn hay nhỏ hơn đều 
cho tỷ lệ than thu hồi thấp hơn. 
 (2)Với đặc điểm than tại vỉa 7 mỏ Hà Lầm, đồng thời phù hợp với thiết bị khấu - 
chống lò chợ thì tỷ lệ khấu-hạ trần hợp lý là 1:5,68 (tương ứng với chiều cao khấu 
gương 2,8m). Theo nguyên tắc thì chiều cao khấu gương càng lớn thì tỷ lệ tổn thất càng 
giảm, tuy nhiên trong trường hợp này thì khi chiều cao khấu gương lớn sẽ dẫn đến hiện 
tượng lở gương lò chợ, lò chợ ách tắc sản xuất và dẫn đến tổn thất lại nhiều hơn. 
99 
KẾT LUẬN CHUNG- KIẾN NGHỊ 
Kết luận: 
Đối với công nghệ khai thác lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ hạ trần 
thu hồi than nóc, việc xác định và hoàn thiện các thông số của công nghệ đóng vai trò 
quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả, an toàn khi khai thác các vỉa than dày, dốc 
thoải và nghiêng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Luận án là công trình nghiên 
cứu khoa học đã giải quyết, thực hiện được một số nội dung yêu cầu đề ra trong luận 
án. Qua kết quả nghiên cứu, Luận án đi đến kết luận: 
1. Tại nhiều nước trên thế giới, việc sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ trong 
khai thác lò chợ tại các vỉa than dày, dốc thoải và nghiêng đã được áp dụng phổ biến 
và cũng đang dần được hoàn thiện để tối ưu hóa. Khi sử dụng tổ hợp thiết bị cơ khí 
hóa đồng bộ này đã mang lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình khai thác, thu hồi 
than hạ trần, nâng cao sản lượng khai thác, tăng năng suất và đảm bảo an toàn lao 
động, tận thu tối đa tài nguyên. 
2. Trong 10 năm trở lại đây ngành than đã từng bước đưa thiết bị cơ giới hóa vào 
phục vụ khai thác tại một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Mặc dù bước đầu áp dụng 
còn những hạn chế nhất định nhưng cơ bản đã đáp ứng được những yêu cầu về định 
hướng phát triển của ngành. Tuy vậy, cho đến nay tại các lò chợ cơ giới hóa này chưa có 
công trình đánh giá cụ thể về tính phù hợp của thông số công nghệ ảnh hưởng đến khả 
năng thu hồi than hạ trần. Đây là vấn đề cấp thiết cần đầu tư nghiên cứu giải quyết mục 
tiêu cho ngành than có thể hoàn thiện từng bước đồi với đặc thù riêng công nghệ này. 
3. Tỷ lệ tổn thất than trong quá trình thu hồi than nóc khi sử dụng đồng bộ thiết 
bị cơ giới hóa trong lò chợ tại các vỉa than dày, dốc thoải và nghiêng phụ thuộc vào 
nhiều yếu tố: Chiều dày vỉa, góc dốc vỉa, bước thu hồi than hạ trần, tỷ lệ khấu - hạ 
trần, kết cấu giàn chống,.v.v. Với phạm vi nghiên cứu, bằng phầm mềm kỹ thuật số, 
luận án xác định hai thông số chính đó là: (1) bước hạ trần; (2) tỷ lệ khấu-hạ trần, cụ 
thể như sau: 
-Trong các điều kiện nói chung, với điều kiện cụ thể khi khai thác vỉa 7 mỏ than 
Hà Lầm khi chiều dày vỉa nhỏ hơn 13m thì việc áp dụng bước thu hồi than hạ trần 
bằng với bước khấu gương (rth = r) sẽ cho hiệu quả tốt nhất. Ngược lại, khi chiều dày 
vỉa lớn hơn 13m thì việc áp dụng bước thu hồi than hạ trần bằng 2 lần bước khấu 
gương (rth = 2r) mới mang lại hiệu quả. 
-Với tỷ lệ khấu-hạ trần, khi các tham số đầu vào là lý tưởng thì tỷ lệ khấu-hạ trần 
tương ứng 1:2,5 là cho kết quả tốt nhất. Khi tỷ lệ này tăng lên hay giảm đi thì tỷ lệ thu hồi 
than nóc đều giảm dần. 
4. Kết quả tính toán, áp dụng trong thực tế tại lò chợ cơ giới hóa vỉa 7 (chiều dày 
100 
vỉa ≈20m, góc dốc vỉa trung bình 100) cho thấy tỷ lệ tổn thất than trong quá trình thu hồi 
than hạ trần nhỏ nhất (15%) khi bước thu hồi than hạ trần bằng hai lần bước khấu gương 
(rth = 2r = 1,26m). Đồng thời, tỷ lệ tổn thất than của nhỏ nhất khi tỷ lệ khấu-hạ trần là 
1:5,68 (tương ứng với chiều cao khấu gương 2,8m phù hợp với giàn chống hiện tại). 
Điều đó cho thấy khi sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ với hai thông số công nghệ 
theo đề xuất của luận án là phù hợp với điều kiện địa chất - kỹ thuật của vỉa vỉa 7 mỏ 
than Hà Lầm. Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, đặc tính vỉa than và đá vách-trụ 
vỉa, thiết bị đồng bộ áp dụng trong lò chợ mà điều chỉnh tỷ lệ này cho phù hợp với các vỉa 
than dày, dốc thoải vùng Quảng Ninh nói chung. 
Kiến nghị: 
Trên cơ sở đã đạt được, tác giả của Luận án xin kiến nghị các cơ quan có thẩm 
quyền xem xét, cho phép mở rộng áp dụng các kết quả nghiên cứu trên vào thực tế 
sản xuất của một số mỏ than Hầm lò vùng Quảng Ninh;mục tiêu đa dạng hóa công 
nghệ, hoàn thiện góp phần đảm bảo an ninh năng lượng Quốc gia, giảm tổn thất lãng 
phí tài nguyên. 
Luận án cũng cung cấp tài liệu tham khảo cho các đơn vị nghiên cứu, tư vấn 
trong ngành than tham khảo và là nguồn tài liệu giảng dạy và tham khảo cho sinh viên./. 
101 
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA 
HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 
1. Nông Việt Hùng, Trần Xuân Hà, Nguyễn Thị Thu Hương, “Nghiên cứu, đánh giá 
công nghệ đào lò, khai thác giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường và định hướng 
phát triển cơ giới hóa tại các mỏ than vùng Quảng Ninh ”, Hội nghị Khoa học kỹ 
thuật mỏ toàn quốc lần thứ XXIV , tr. 253 - 260. 
2. Nông Việt Hùng và nnk (số 5/2012), “Nghiên cứu, lựa chọn các giải pháp đào 
chống lò tiết diện lớn bằng các phương pháp đặc biệt qua vùng địa chất phức tạp”, 
Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 5 - 2012, tr. 18 - 22. 
3. Nông Việt Hùng, Trần Phúc Định, Võ Thành Trung (số 6/2014), “Kết quả nghiên 
cứu áp dụng kíp nổ vi sai phí điện tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh”, Tạp chí 
Công nghiệp mỏ, số 6 - 2014, tr. 39 - 42. 
4. Nông Việt Hùng, Nguyễn Văn Dũng, Phùng Mạnh Đắc (số 4/2016), “Nghiên cứu 
mối quan hệ tương tác giữa khối đá vách và giàn chống trong lò chợ cơ giới hóa hạ 
trần ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh”, Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 4 - 2016, tr. 1 
- 4. 
5. Nông Việt Hùng, Phùng Mạnh Đắc, Đặng Vũ Chí (số 2/2017), “Ảnh hưởng của các 
tham số địa chất-kỹ thuật mỏ đến chiều cao vùng phá hủy lớp than hạ trần trong các 
vỉa dày, dốc thoải và nghiêng”, Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 2 - 2017, tr. 1–4 
6. Nông Việt Hùng (số 2/2016), “Sự ảnh hưởng của áp lực mỏ trong lò chợ cơ giới hóa 
hạ trần ở vỉa than dày, dốc thoải, nghiêng khi xuống sâu tại các mỏ hầm lò Quảng 
Ninh”, Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 2 - 2016, tr. 91 - 94. 
7. Nông Việt Hùng, Phùng Mạnh Đắc, Nguyễn Công Chính, Nguyễn Hải Trung, 
“Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng cấu trúc đá vách trụ vỉa ảnh hưởng đến cơ giới 
hóa khai thác hạ trần than tại một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh”, Hội nghị khoa 
học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ XXV, tháng 8- 2016, tr. 337 - 352. 
8. Nông Việt Hùng, (số 8/2016) “Nghiên cứu đánh giá một số sơ đồ công nghệ cơ giới 
hóa khai thác các vỉa dày dốc thoải đến nghiêng hạ trần than nóc ở các mỏ hầm lò 
vùng Quảng Ninh”, Thông tin khoa học Công nghệ mỏ, số 8 - 2016, tr. 13-19. 
9. Nông Việt Hùng, Phùng Mạnh Đắc, Đặng Vũ Chí, “Nghiên cứu hoàn thiện công 
nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần than bằng mô hình số khi có xem 
xét đến các tham số trong điều kiện các vỉa dày, dốc thoải và nghiêng”, Hội nghị 
khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ XXVI, tháng 8 - 2017, tr. 131 - 136. 
102 
10. Nông Việt Hùng, Trần Đức Thắng, Phạm Ngọc Thiệp, “Tổng quan về một số tổ 
hợp máy đào lò tiên tiến trên thế giới phù hợp với điều kiện địa kỹ thuật các mỏ 
hầm lò vùng Quảng Ninh”, Hội thảo khoa học toàn quốc, tháng 8-2015, tr. 94 -101. 
11. Nông Việt Hùng, Nghiêm Xuân La, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Hải Trung, “Xử 
lý chống thấm tường ngăn hầm bơm mức -175, Công ty than Quang Hanh –TKV 
bằng phương pháp bơm éo vữa”, Thông tin khoa học Công nghệ mỏ, số 10 - 2016, 
tr. 29-34. 
12. Nông Việt Hùng và nnk, “Nghiên cứu áp dụng công nghệ khai thác để tiết kiệm tài 
nguyên trong một số mỏ than hầm lò Quảng Ninh”, Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 1-
2018, tr.40-43. 
103 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Bộ Công nghiệp, Quy chuẩn kỹ thuật an toàn trong các hầm lò than và diệp thạch 
QCVN 01: 2011/BCT, Tập đoàn Công nghiệp than - khoáng sản Việt Nam. 
2. Cẩm nang khai thác mỏ Hầm lò và xây dựng công trình ngầm chủ biên GS.TSKH 
Lê Như Hùng và nhóm tác giả, Hà Nội, 2006. 
3. Dự án khai thác phần dưới mức -50 mỏ than Hà Lầm - Công ty than Hà Lầm, điều 
chỉnh năm 2013. 
4. Đặng Thanh Hải, Báo cáo tổng kết đề tài phát triển áp dụng cơ giới hóa đào lò và 
khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh giai đoạn 2013 ÷ 2015, lộ trình đến 
năm 2020, Hà Nội, 2016. 
5. Đoàn Văn Kiển, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu và lựa chọn công nghệ cơ giới 
hóa khai thác và thiết kế giàn chống tự hành phù hợp với điều kiện địa chất vỉa dày , 
dốc đến 35 độ vùng Quảng Ninh, Hà Nội, 2008. 
6. Đoàn Văn Kiển, Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới 
hóa 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 35o tại vùng Quảng Ninh”. Viện Khoa 
học Công nghệ Mỏ - Vinacomin, năm 2008. 
7. Đỗ Anh Sơn, Vũ Trung Tiến, Bùi Mạnh Tùng, Phạm Đức Hưng, Nguyễn Phi Hùng, 
Giáo trình cao học “Công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ hạ trần thu hồi than 
nóc”, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 2015. 
8. Đỗ Mạnh Phong, Vũ Đình Tiến, giáo trình áp lực mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - 
Địa chất, Hà Nội, 2008. 
9. Lê Như Hùng (2002), Nguyên lý thiết kế mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa 
chất. Hà Nội. 
10. Phùng Mạnh Đắc, Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài: “Nghiên cứu các 
giải pháp khoa học và công nghệ nhằm huy động tổng hợp tài nguyên phục vụ chiến 
lược phát triển bền vững trong khai thác và sử dụng than ở Việt Nam”, Hà Nội, năm 
2006. 
11. Phùng Mạnh Đắc, Võ Trọng Hùng Cơ học đá ứng dụng trong xây dựng công trình 
104 
ngầm và khai thác mỏ – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật –Hà nội, năm 2005. 
12. Thiết kế kỹ thuật khu khai thác vỉa 7- Đầu tư khai thác phần dưới mức -50 mỏ than 
Hà Lầm- Công ty than Hà Lầm, năm 2014. 
13. Thiết kế bản vẽ thi công lò chợ CGH đồng bộ 11-1.14 vỉa 11 thuộc Dự án đầu tư 
khai thác phần dưới mức -50 Mỏ than Hà Lầm - Công ty than Hà Lầm, năm 2015. 
14. Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Báo cáo kết quả áp dụng 
công nghệ mới trong khai thác than hầm lò, Quảng Ninh 2016. 
15. Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong và NNK (2002), Mở vỉa và khai thác hầm lò 
(cho các lớp cao học khai thác mỏ), Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
16. Trần Văn Thanh, Vũ Đình Tiến (2002), Công nghệ khai thác than Hầm lò, Nhà xuất 
bản Giao thông Vận tải. Hà Nội. 
17. Trần Xuân Hòa Quy hoạch cải tạo và hiện đại hóa ngành than đến năm 2015, tầm 
nhìn đến năm 2025. Hà Nội2009. 
18. Trương Đức Dư “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dày thoải cho một 
số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh” Hà Nội 2003. 
19. Viện Khoa học công nghệ mỏ -Vinacomin, Đề tài trọng điểm cấp nhà nước: Xây 
dựng cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ phục vụ nhu cầu phát triển cơ giới hóa, hiện dại hóa 
khai thác than ở Việt Nam thuộc “Đề án đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong 
ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, Hà Nội, 
2012. 
20. Ву Тхай Тьен Зунг “Обоснование технологии разработки мощных угольных 
пластов наклонными слоями с выпуском угля в условиях шахт 
куангниньского бассейна" Санкт-Петербург 2016. 
21. Нгуенг Ань Туан “Обоснование параметров технологии подготовки и 
отработки угольных пластов месторождения "Куанг нинь" СРВ”. Москва 
1998. 
22. Фунг Мань Дак “Совероенствование технологии вьемки мощных наклонных 
гольных пластов в сложных горно-геологических словиях к ангниньского 
месторондения СРВ". Ленинград 1989. 
23. АрсеновН.С.Технологическиесхемы разработки пологих и наклонных 
пластовКузнецкого бассейна/П.САрсенов, Н.В. Бахтин,A.M.Рыжовидр. 
105 
Прокопьевск:КузНИУИ,1988.–41с.//Các sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày thoải 
và nghiêng tại bể than Kuzơbas. 
24. СаламатинА.Г.Подземнаяразработкамощных пологихугольных пластов/А.Г. 
Саламатин. –М.: Недра,1997. –407с.//Khaitháchầmlò vỉadàythoải. 
25. Шундулиди И.А.Выбор параметровтехнологииотработкимощных пологих 
пластовсвыпускоммежслоевыхиподкровельныхпачекугля/ И.А. 
Шундулиди,A.C.Марков,С.И.Калинин,П.В. Егоров. -Кемерово:Кемеровское 
книжноеиздательство, 1999.–258с.//Lựa chọn các tham số công nghệ khai thác 
vỉa dày thoải hạ trần than nóc. 
26. Дочев П.П. Обоснование параметров технологии разработкимощных 
пологихпластовсуправлениемпроцессамиразрушения подкровельнойтолщи: 
автореф.канд.техн.наук:15.15.02/ДочевПетрПетрович.–Кемерово:ИИУСО 
РАН,1999. –18с.//Dotrev. P.P. Luận giải các tham số của công nghệ khai thác vỉa 
dày thoải với thu hồi than hạ trần. 
27. КингкангВ.К. Исследованиеразрушаемостиугля подкровельнойтолщи 
прикомплексно-механизированнойвыемке/В.Кингканг,Ц.Дингли,Я.Яногчен// 
тр. Междунар. Конгрессапокомплексно-механизированнойвыемкесвысокой 
нагрузкойи эффективностью.–Пекин,1992.–С. 350-357.//Nghiên cứu sự phá hủy 
của lớp than nóc khi khai thác bằng tổ hợp cơ giới. 
28. Ермаков А.Ю. Технология одностадийной разработкимощных пологих 
угольныхпластовсвыпускомугляназавальныйконвейер:монография/А. Ю. 
Ермаков,С.И.Калинин,В.В.Мельник,С.А.Новосельцев.–Новокузнецк: 
Сибнииуглеобогащения,2013.–256с. //Công nghệ khai thác vỉa dày thoải với hạ 
trần than nóc lên máng cào. 
29. Руппенейт К.В. Давление и смещение горных пород в лавах 
пологопадающихпластов/К.В.Руппенейт.–М.:Углетехиздат,1957.–288с.//Áp 
lực và dịch chuyển đất đá mỏ trong các lò chợ dốc thoải. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_hoan_thien_mot_so_thong_so_cong_nghe_khai_thac_lo.pdf
  • pdfThong tin tom tat ket luan moi cua LATS.pdf
  • pdfTom tat LATS T.Viet.pdf