Giáo trình Công nghệ khai thác than hầm lò: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

CHƢƠNG 4: CÔNG NGHỆ KHAI THÁC BẰNG THỦ CÔNG KẾT HỢP
VỚI KHOAN NỔ MÌN
4.1. Đại cƣơng về cơng nghệ khai thác
Cơng nghệ khai thác than có thể đƣợc thực hiện bằng các phƣơng pháp thủ
cơng, khoan nổ mìn, cơ khí, thuỷ lực, cơ-thuỷ lực... Việc lựa chọn phƣơng pháp
khấu trƣớc hết phụ thuộc vào các tính chất của than và các lớp đá vây quanh, đồng
thời phụ thuộc vào các yêu cầu về chất lƣợng than và chi phí để khai thác nó. Độ ổn
định của đá vách và trụ có ảnh hƣởng lớn tới việc lựa chọn phƣơng pháp khấu than.
Nếu những cố gắng nâng cao năng lực của máy khai thác khơng đủ để tách phá than,
thì cần phải làm tơi sơ bộ vỉa than bằng phƣơng pháp khoan nổ mìn.
Q trình khấu than khơng chỉ bao gồm việc phá vỡ than, mà còn cả xúc bốc
than. Những q trình này có thể đƣợc thực hiện bởi một hay nhiều loại máy khác
nhau, đồng thời hay nối tiếp phụ thuộc vào các điều kiện địa chất mỏ và công nghệ
khai thác. ở các vỉa dốc đứng không cần phải xúc bốc than và q trình khấu chỉ
cịn là phá vỡ than. Cũng có thể nói nhƣ vậy về phƣơng pháp khai thác than bằng
sức nƣớc.
Việc khấu than bằng phƣơng pháp cơ khí đƣợc áp dụng phổ biến nhất. Nó
đƣợc thực hiện trong các gƣơng lị chợ dài hoặc trong các gƣơng lò ngắn (buồng,
buồng-cột...). Tất nhiên, phổ biến hơn cả là các gƣơng lò dài. Phụ thuộc vào
phƣơng pháp khấu, các gƣơng lị chợ có thể có dạng thẳng hay dạng bậc.
Cần phân biệt khấu rộng và khấu hẹp. Khi việc tách phá than ở gƣơng đƣợc
tiến hành theo các dải rộng hơn 1 m, thì đƣợc gọi là khấu rộng. Nếu chiều rộng dải
khấu không vƣợt quá 1 m, thì đó là khấu hẹp.
Việc tách phá than trong lị chợ có thể thực hiện đồng thời trên cả chiều dài
gƣơng lị, cũng có thể tại một điểm di chuyển liên tục dọc theo gƣơng lò.
Sơ đồ khấu than với bộ phận cơng tác hoạt động trên tồn bộ mặt gƣơng và
hƣớng khấu trùng với hƣớng dịch chuyển của gƣơng đƣợc gọi là khấu trực diện.
Sơ đồ này cho phép thực hiện hình thức tổ chức các cơng tác một cách liên tục, với
số công đoạn tối thiểu và mức độ cơ khí hố cao.

- 86 -

Sơ đồ khấu than bằng máy khai thác di chuyển dọc gƣơng lị, thẳng góc với
hƣớng dịch chuyển của nó, đƣợc gọi là khấu từ sƣờn. Đặc điểm của nó là ít cơng
đoạn, cho phép hồ đồng các q trình chính trong lị chợ, tạo khả năng áp dụng
các vì chống tự hành cơ khí hố với năng suất cao. Khác với sơ đồ khấu trực diện,
ở đây không thể tổ chức các cơng tác theo cách liên tục.
Ngồi ra, cịn có sơ đồ khấu than hỗn hợp, trong đó công đoạn tự tạo rạch
đƣợc tiến hành theo hƣớng dịch chuyển của gƣơng, còn việc trực tiếp khấu than lại
theo hƣớng thẳng góc với nó.
4.2. Sơ đồ cơng nghệ dùng khoan nổ mìn ở các vỉa dốc thoải và nghiêng,
mỏng và dày trung bình
4.2.1. Sơ đồ cơng nghệ lị chợ khi sử dụng vì chống gỗ
Sơ đồ cơng nghệ này bao gồm các khâu công việc: tách phá than bằng phƣơng
pháp khoan nổ mìn, xúc bốc than thủ cơng, vận tải than bằng máng cào hay máng
trƣợt, chống giữ lò chợ và phá hoả đá vách bằng các vì chống gỗ, cùng một số các
công tác phụ khác. Các khâu công việc này đƣợc sắp xếp trong một chu kỳ lị chợ.
Thơng thƣờng, than ở gƣơng lị chợ đƣợc tách phá theo phƣơng pháp nổ các lỗ
mìn nhỏ. Khi đó, mỗi dải khấu của lò chợ đƣợc chia thành nhiều đoạn; chiều dài mỗi
đoạn lò chợ đƣợc chọn trong khoảng từ 10  50 m tuỳ thuộc vào các điều kiện cụ
thể. Thứ tự nổ các đoạn gƣơng dài 1050 m thƣờng là nối tiếp, lần lƣợt từng đoạn
một theo chiều từ dƣới lên trên, ngƣợc chiều dốc; còn khi các đoạn gƣơng chỉ dài
1020 m, có thể nổ đồng thời hai hoặc ba đoạn với một khoảng giãn cách nhất định.
Khi nổ lần lƣợt từng đoạn lò chợ, sau khi nổ một đoạn cần tiến hành xúc bốc và
vận chuyển than khấu đƣợc ở đoạn đó. Xúc bốc đến đâu, phải thực hiện sửa gƣơng,
dọn nền và dựng vì chống gần gƣơng đến đó. Khi các cơng việc nêu trên đã kết thúc
trong một đoạn, thì có thể tiến hành nổ mìn đoạn tiếp theo. Trình tự này đƣợc lặp đi
lặp lại cho đến khi khấu hết than ở một luồng, trên cả chiều dài lị chợ.
Cơng tác khoan các lỗ khoan ở mỗi đoạn gƣơng thƣờng đƣợc bố trí song song
với q trình khấu và chống ở đoạn gƣơng lân cận.

Khi nổ mìn tách phá than, một phần than rời nhờ sức nổ đƣợc chất lên thiết bị
vận tải của lò chợ, phần lớn than còn lại cần đƣợc xúc bốc bằng thủ công.

- 87 -


Để vận tải than, trong lò chợ thƣờng lắp đặt máng cào nếu góc dốc của nó nhỏ
hơn 25o, cịn nếu góc này nằm trong khoảng 2540o, thì chỉ cần trang bị cho lò chợ
loại thiết bị vận tải đơn giản là máng trƣợt.
Để kết thúc một chu kỳ lò chợ sau một dải khấu, trƣớc tiên cần di chuyển thiết
bị vận tải của lị chợ về phía gƣơng lị mới, sau đó tiến hành phá hoả đá vách. Nếu
thiết bị vận tải là máng trƣợt thì việc di chuyển nó khá đơn giản: tháo rời các đoạn
máng, chuyển chúng sang luồng mới rồi ráp lại với nhau. Với máng cào thì phức
tạp hơn nhiều: đầu tiên phải tháo hệ thống xích kéo cùng các thanh cào, tháo rời
đầu truyền động cùng các đoạn khung máng, di chuyển các thành phần đã đƣợc
tháo dỡ sang luồng mới và lắp ráp trở lại. Q trình này địi hỏi khá nhiều thời gian
và sức lao động.
Quá trình phá hoả đá vách ở lị chợ có thể đƣợc thực hiện theo hai cách.
Trong đó, ở cách thứ nhất các vì chống phá hoả sẽ đƣợc tháo dỡ, di chuyển và lắp
đặt ở vị trí mới, lần lƣợt theo trình tự đã định. Bƣớc di chuyển vì chống phá hoả
chính là bƣớc phá hoả đá vách. Đá vách sẽ sập đổ sau khi thu hồi hoặc loại bỏ các
vì chống gần gƣơng cịn nằm lại ở phía sau lị chợ.

A

A

A A

B-B

B

B

Hình 4.1: Sơ đồ lị chợ dốc
nghiêng, khấu than bằng
phƣơng pháp khoan nổ mìn

Trong cách thứ hai, trƣớc tiên cần thiết lập một hàng vì chống phá hoả mới
dọc lị chợ, cách hàng cũ một khoảng đúng bằng bƣớc phá hoả. Sau đó, tiến hành
- 88 -


thu hồi các vì chống phá hoả cũ và các vì chống gần gƣơng bị nằm lại ở phía sau
để phá hoả đá vách. Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc áp dụng khi vách trực tiếp của
lò chợ là các loại đá có liên kết kém, dễ hoặc rất dễ phá hoả.
Trong khi phá hoả ở lò chợ, cần chú ý tới việc phá hoả đá vách ở các vùng
tiếp giáp giữa lị chợ và các lị chuẩn bị. Thơng thƣờng, việc phá hoả trên mức
thơng gió của lị chợ đƣợc tiến hành đồng thời với quá trình phá hoả trong lị chợ.
Cịn ở dƣới mức vận tải thì khơng nhƣ vậy, bởi vì ở đó thƣờng xun tồn tại phần
“đi” của thiết bị chuyển tải (thƣờng là máng cào), nằm lọt vào khoảng trống đã
khai thác phía sau lị chợ. Chính vì vậy, bƣớc phá hoả ở vùng tiếp giáp này hoàn
toàn phụ thuộc vào bƣớc co ngắn thiết bị chuyển tải, thƣờng bằng vài ba lần bƣớc
phá hoả trong lị chợ.
Khi sử dụng vì chống gỗ trong lị chợ, ở mỗi chu kỳ sản xuất cần phải chuyển
vào lò chợ một khối lƣợng gỗ đáng kể. Nếu chuyển khối lƣợng này trong một lần
và rải đều trong lò chợ, thì có thể cản trở các cơng việc khác, mặt khác sức cản gió
của lị chợ sẽ gia tăng. Vì vậy, lƣợng gỗ cần cấp cho một chu kỳ thƣờng đƣợc chia
làm nhiều phần và đƣợc đƣa dần vào lò chợ ở những thời điểm khác nhau. Để có

thể lợi dụng độ dốc của lò chợ và tránh làm cản trở các công việc ở mức vận tải,
vật liệu gỗ đƣợc chuyển đến lị chợ theo lị dọc vỉa thơng gió và từ đó đƣợc đƣa
xuống lị chợ xi theo chiều dốc.
Để làm thí dụ cho cơng nghệ này, chúng ta chọn một lị chợ có những điều
kiện nhƣ sau:
- Chiều dày của vỉa

2 m.

- Góc dốc của vỉa

25o.

- Chiều dài lò chợ

100 m.

- Tiến độ chu kỳ lò chợ

1 m.

- Thiết bị vận tải trong lò chợ

Máng trƣợt.

- Thiết bị vận tải ở lò song song

Máng cào.

Sơ đồ lò chợ đƣợc thể hiện trên hình vẽ 4.1. Với những điều kiện đã nêu trên,

có thể tổ chức các cơng tác của một chu kỳ lị chợ và bố trí cơng nhân lị chợ theo
các biểu đồ đƣợc thể hiện trên hình 4.2.

- 89 -


Ký hiệu

a - Biểu đồ tổ chức cơng tác lị chợ
Chiều
Ca I
Ca II
dài lò
chợ
(m) 7 9 11 13 15 17 19 21

Nạp, nổ mìn,
thơng gió
Xúc bốc, sửa gƣơng,
dọn nền, chống lị
Khoan lỗ mìn
Chuyển gỗ
Chuyển máng trƣợt
Xếp cũi
Phá hoả đá vách

TT

1
2

3
4
5
6
7

Ca III
23

1

3

5

7

100

75

50

25

0

b - Biểu đồ bố trí nhân lực lị chợ
Số công nhân tổng
Ca I

Ca II
Ca III
Công việc
ca ca số 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 3 5 7
ca I
II III c.nh
Nạp, nổ mìn, thơng gió (3) (3) - (6)
Xúc bốc, s.g, d.n,
14 14 - 28
chống lò
Khoan lỗ mìn
3 3 6
Chuyển gỗ
5 5 (22) 10
Chuyển máng trƣợt
- - 4 4
Xếp cũi
- - 18 18
Phá hỏa đá vách
- - (22) (22)
Cộng
22 22 22 66
Hình 4.2:

Thí dụ về tổ chức sản xuất trong lò chợ dốc nghiêng

Từ các biểu đồ tổ chức có thể thấy rằng, mỗi chu kỳ lị chợ sẽ đƣợc hồn thành
trong một ngày-đêm với ba ca sản xuất, trong đó có hai ca dành để khấu than và
chống lò, còn ca thứ ba đƣợc dùng để thực hiện các công tác kết thúc chu kỳ.
Để áp dụng tách phá than bằng phƣơng pháp khoan nổ mìn, gƣơng lị chợ dài

100 m đƣợc chia thành bốn đoạn, mỗi đoạn 25 m. Các đoạn lò chợ đƣợc khấu và
chống lần lƣợt theo thứ tự từ dƣới lên trên. Trong thí dụ, mỗi ca khấu than có thể
khấu và chống đƣợc hai đoạn lò chợ. Trừ các khoảng thời gian thực hiện nạp mìn,
nổ mìn và thơng gió sau khi nổ, trong phần lớn thời gian của ca khấu than có ba
nhóm cơng nhân lị chợ đảm nhận các cơng việc khác nhau. Nhóm thợ lớn nhất sẽ
thực hiện các việc xúc bốc than, sửa gƣơng, dọn nền và dựng các vì chống gần

- 90 -


gƣơng trong phạm vi từng đoạn lò chợ. Trong khi đó, nhóm thợ thứ hai đảm nhận
việc khoan các lỗ mìn ở đoạn gƣơng kế tiếp, cịn nhóm thợ thứ ba tiến hành vận
chuyển vật liệu gỗ từ mức thông gió xuống lị chợ.
Trong ca thứ ba, các cơng việc kết thúc chu kỳ lị chợ có thể đƣợc tổ chức nhƣ
sau. Ngay từ đầu ca, lƣợng vật liệu gỗ cần đƣa vào lò chợ của ca này sẽ đƣợc cả đội
thợ của ca tham gia vận chuyển. Sau đó, họ đƣợc chia ra thành hai nhóm, một nhóm
thực hiện việc di chuyển máng trƣợt sang gƣơng lò mới, còn nhóm kia đảm nhận
việc xếp một hàng chồng cũi phá hoả mới. Khoảng cách giữa hai hàng chồng cũi cũ
và mới phải phù hợp với bƣớc phá hoả đá vách đã đƣợc chọn. Trong thời gian còn
lại của ca thứ ba, cả đội thợ lò chợ cùng tham gia phá hoả đá vách theo thứ tự từ
dƣới lên trên, ngƣợc chiều dốc của lò chợ. Lúc này, họ phải phân công nhau tiến
hành các công đoạn sau: tháo dỡ lần lƣợt các chồng cũi phá hoả thuộc hàng cũ, thu
hồi hoặc loại bỏ dần dần các vì chống gần gƣơng ở phía sau hàng chồng cũi mới.
Nhƣ vậy, một dải đá vách sẽ bị mất các gối tựa và sẽ sập đổ ở phía sau lị chợ.
Với phƣơng pháp tổ chức các cơng tác lị chợ nhƣ trên, sản lƣợng lị chợ trong
một ngày-đêm có thể đạt 280  320 T/ng-đ, hay trong một năm có thể đạt 70.000 
80.000 t/năm; năng suất lao động của công nhân trực tiếp trong lị chợ có thể đạt 4
 5 T/ngƣời-ca.
4.2.2. Sơ đồ cơng nghệ lị chợ khi sử dụng vì chống đơn bằng thép
Về cơ bản, các đặc điểm công nghệ và phƣơng pháp tổ chức sản xuất trong lò

chợ sử dụng vì chống đơn bằng thép cũng tƣơng tự nhƣ khi dùng vì chống gỗ đã
đƣợc xem xét ở trên.
Tuy nhiên, do các vì chống thép, đặc biệt là vì chống thuỷ lực đơn, có nhiều
ƣu điểm vƣợt trội so với vì chống gỗ, cho nên nhiều chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của
sơ đồ cơng nghệ lị chợ đƣợc cải thiện đáng kể.
Trƣớc tiên, cần thấy rằng việc chống giữ lị chợ và điều khiển đá vách ở sơ đồ
cơng nghệ này đạt hiệu quả cao hơn, bởi vì tải trọng ban đầu, tải trọng cơng tác và
tính linh hoạt của vì chống thép đều cao hơn so với vì chống gỗ, phù hợp hơn đối
với sự diễn biến của áp lực mỏ trong lò chợ. Sự ổn định của đá vách đƣợc duy trì

- 91 -


tốt hơn. Điều này cũng có nghĩa là tính an tồn của các cơng tác lị chợ đƣợc nâng
cao đáng kể.
Mặt khác, năng suất lao động của công nhân trong q trình chống giữ lị chợ
tăng lên do các thao tác lắp dựng và tháo dỡ vì chống lị chợ trở nên đơn giản hơn,
dẫn đến năng suất lao động chung trong lò chợ đƣợc nâng cao. Tiêu hao vật liệu
chống lò cho 1000 t sản lƣợng giảm. Điều kiện thơng gió cho lị chợ cũng đƣợc cải
thiện do sức cản gió của vì chống thép nhỏ hơn khá nhiều so với vì chống gỗ.

a

a
a-a

b-b

b

b

Hình 4.3 Sơ đồ lị chợ khấu than bằng phƣơng pháp khoan nổ mìn
dùng vì chống thủy lực đơn

Nhìn chung, những ƣu điểm nêu trên cho phép tăng sản lƣợng lò chợ và giảm
giá thành khai thác than. Qua thực tế khai thác mỏ tại bể than Quảng Ninh, sản
lƣợng của một lị chợ thủ cơng, chống giữ bằng các cột thủy lực đơn, có thể đạt tới
100.000 150.000 tấn/năm.

- 92 -


Nhƣợc điểm lớn nhất của lị chợ chống bằng vì chống thép là bị hạn chế bởi
góc dốc của lị chợ. Góc dốc giới hạn để áp dụng các cột chống ma sát là 30o, còn
đối với các cột thủy lực đơn là 35o. Khi góc dốc lị chợ lớn, các thao tác lắp dựng và
thu hồi vì chống thép sẽ trở nên khó khăn, tiêu hao vì chống cũng sẽ gia tăng.
Trên hình 4.3 là một thí dụ sơ đồ cơng nghệ lị chợ thủ cơng dùng vì chống
thủy lực đơn, khấu than bằng phƣơng pháp khoan nổ mìn.
Thơng thƣờng, với sơ đồ công nghệ này tiến độ khấu than ở một chu kỳ lò
chợ đƣợc chọn là 1 hoặc 1,2 m, tùy thuộc vào những điều kiện cụ thể của lò chợ.
Các khung chống gần gƣơng của lò chợ là các khung ngang. Có thể sử dụng các
cột thủy lực đơn tăng cƣờng để thiết lập cụm cột hay hàng cột phá hỏa trong lị
chợ. Cũng có thể áp dụng các vì chống phá hỏa ở dạng các chồng cũi bằng gỗ hoặc
bằng thép. Hình thức tổ chức các cơng tác lị chợ cũng đƣợc sắp xếp giống nhƣ ở
lị chợ dùng vì chống gỗ.
4.3. Thành lập biểu đồ tổ chức chu kỳ sản xuất trong lò chợ
4.3.1 Lập hộ chiếu khoan, nổ mìn của lị chợ.
Ở nƣớc ta hiện nay, một mặt vì điều kiện địa chất khá phức tạp, mặt khác do
mức độ trang bị kỹ thuật cịn bị hạn chế, cơng nghệ khoan nổ mìn vẫn đang đƣợc

áp dụng rộng rãi trong các mỏ than hầm lị.
Q trình khoan nổ mìn trong lị chợ bao gồm các cơng tác: khoan các lỗ
khoan, nạp mìn và nổ mìn. Cũng cần phân biệt hai phƣơng pháp nổ mìn trong lị
chợ: nổ các lỗ mìn nhỏ và nổ các lỗ mìn lớn, trong đó phƣơng pháp đầu đƣợc áp
dụng phổ biến hơn cả.
Việc khoan các lỗ mìn nhỏ ở gƣơng lò chợ thƣờng đƣợc thực hiện nhờ máy
khoan điện cầm tay, làm việc theo nguyên lý khoan xoay. Khi khoan xoay, cạnh
cắt của mũi khoan cắt hoặc hớt một lớp than mỏng. Mũi khoan đƣợc ép vào vào
đáy lỗ khoan đồng thời với khi xoay. Phoi đƣợc đƣa ra khỏi lỗ khoan theo các rãnh
xoắn của choòng ruột gà. Để tăng hiệu quả nổ mìn, lỗ mìn thƣờng đƣợc khoan
nghiêng theo một góc 60-80o so với mặt gƣơng.
4.3.1.1 Hộ chiếu khoan
- Số lỗ khoan trên gƣơng lò theo Prôtôđiacônôp:

- 93 -


(1) NLK = 2.7

f .S , lỗ.

(2) NLK = S. ( 0,2. f 

1 2
) , lỗ.
S

Trong đó:
f: Là hệ số kiên cố của than.
S: Diện tích tiết diện gƣơng lị cần nổ mìn. (m2)

- Số lỗ khoan trên gƣơng lị theo PKrơpxky
NLK = 1,25.

q0 . S
, lỗ.
 .d 2 .

Trong đó:
q0: Chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn, kg/m3.
S: Diện tích phần gƣơng lị trong 1 đợt nổ, (m2).
: Hệ số nạp thuốc (max = 0.6)
d: đƣờng kính lỗ khoan, (m).
: Mật độ thuốc nổ trong lỗ khoan, có thể lấy bằng mật độ thuốc trong bao
đựng, (Kg/m3).
Số lỗ khoan thực tế ở trên gƣơng đƣợc xác định trên cơ sở tính tốn nhƣng
đồng thời nó phải phù hợp với cả hình thức chống giữ ở lị chợ, (vd: Giả sử ta tính
số lỗ khoan trên diện tích thìu dọc chống 4 cột là 7 lỗ thì bắt buộc ta phải chọn 6 lỗ,
bố trí ở 3 khoang cột chống).
- Đƣờng kính lỗ khoan: dLK = dbao thuốc + 4mm.
- Số hàng lỗ khoan trong lị chợ có thể bố trí từ 1  3 hàng lỗ khoan (hình vẽ).
+ Nếu than rắn chắc thì phải bố trí 3 hàng: hàng nóc, hàng giữa, hàng nền.
+ Nếu than rắn trung bình thì ta bố trí hàng nóc và hàng nền.
+ Nếu than mềm yếu thì ta chỉ bố trí một hàng có thể là hàng giữa hoặc
hàng nền.
Để tránh hiện tƣợng kích nổ, khoảng cách giữa các lỗ mìn ở gƣơng than
khơng đƣợc nhỏ hơn 0,6 m.
Khi gƣơng lị có nhiều hàng lỗ mìn, ngƣời ta thƣờng bố trí các hàng lỗ mìn so
le nhau. Nhƣ vậy, các lỗ mìn sẽ nằm cách nhau đều hơn, dẫn đến hiệu suất đập vụn
than cao hơn.
- 94 -

a

a
b-b
b

b

r
Llk

b

c-c
c

c

c

Hình 4.4. Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gƣơng lò chợ
Căn cứ vào số hàng lỗ khoan n và số lỗ khoan thì ta xác định đƣợc khoảng
cách giữa các lỗ khoan dọc gƣơng lò chợ là:
a

LLC .n
(m)
N LK

Trong đó: n - số hàng lỗ khoan; NLK - số lỗ khoan; LLC - chiều dài lò chợ
- Chiều sâu lỗ khoan: LLK =

r



;m

r - tiến độ khấu của chu kỳ (m)
 - hiệu suất nổ mìn
- Chiều dài lỗ khoan: lLK =

LLK
;m
cos(90 0   )

 - góc nghiêng của lỗ khoan với mặt gƣơng
4.3.1.2. Hộ chiếu nổ
- Xác định chỉ tiêu tiêu thụ thuốc nổ hoặc xuất thuốc nổ: q0
Theo prôtôđiacônôp: q0 = 0,4.e.
e - hệ số về khả năng công nổ: e =

525
P

- 95 -

f

S


525 - là khả năng công nổ của điamit 95’
P - khả năng công nổ của thuốc nổ thiết kế
Theo Pakrôpcky: q0 = q1 . F . v . e (kg/m3)
q1 - suất thuốc nổ quy ƣớc phụ thuộc vào loại đá, thƣờng chọn: q = 0,1.f
f
q1

1520
1,21,5

1015
1,01,1

810
0,70,8

46
23
0,40,6 0,20,3

f<2
0,15

F: Hệ số đặc trƣng cấu tạo của đá hoặc than, đƣợc lấy trong khoảng 0,8  2,0
tùy theo cấu tạo của chúng.
v: Hệ số sức kháng của đất đá khi tách khỏi ngun khối, nếu gƣơng lị chợ
chỉ có một mặt thống tự do thì: v =

6
S

S - diện tích phần gƣơng lò trong 1 đợt nổ (m2).
e - hệ số sức công phá: e =

380
P

380 - sức công phá của Đinamit 62%
P - sức công phá của thuốc nổ sử dụng.
các loại thuốc nổ Việt Nam

AH-1 có P = 250-260 cm3
PM-3151 có P = 390-400 cm3

- Lƣợng thuốc nổ cho một lỗ khoan: qLK =

q .L .r.mK
Q
= o LC
N LK
N LK

(kg/lỗ)

Q - lƣợng thuốc nổ tính tốn cho 1 chu kỳ nổ mìn:
Trị số qlk này cần đƣợc làm trịn theo trọng lƣợng của thỏi thuốc. Thuốc nổ
dùng trong công nghiệp mỏ đƣợc đóng thành từng thỏi: 150; 200; 250; 300 gam.

Sau khi điều chỉnh qlk cần phải xác định lại tổng số lỗ mìn tại gƣơng lị chợ
bằng cách tính ngƣợc lại công thức: N = Q/qlk ; lỗ.
Lƣợng thuốc nổ thực tế khi phân phối giữa các hàng: qLK thì phải căn cứ vào
cấu tạo của vỉa để bố trí cho hợp lý.
- Lựa chọn phƣơng tiện nổ và phƣơng pháp nổ
+ Phƣơng tiện nổ là sử dụng thuốc nổ an tồn về khí và bụi nổ. Chỉ đƣợc dùng
kíp điện tức thời. Nếu mỏ có khả năng phụt khí thì chỉ đƣợc nổ mìn om (nổ mìn
chấn động, khơng đƣợc nổ mìn phá).
- 96 -


+ Kích nổ thuận (thỏi thuốc nổ kích nổ hƣớng từ ngồi vào trong)
Thơng thƣờng ở trong lị chợ có 2 hàng mìn thì tiến hành nổ hàng trên trƣớc
để thuận lợi cho việc chống giữ đá nóc.
4.3.2. Lập biểu đồ tổ chức sản xuất trong lò chợ.
4.3.2.1. Khái niệm, nội dung, ý nghĩa của biểu đồ tổ chức sản xuất.
(1). Khái niệm
Chu kì sản xuất trong lị chợ là thứ tự các bƣớc công việc đƣợc lặp đi lặp lại
theo một trình tự nhất định trong 1 khoảng thời gian nhất định để hồn thành tất cả
các bƣớc cơng việc trong 1 luồng khấu trên suốt chiều dài lò chợ.
Với cơng nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn các bƣớc cơng việc chính đƣợc
thực hiện theo thứ tự: gồm khấu than (khoan, nạp nổ), thơng gió tích cực, tải than,
chống luồng khai thác, di chuyển thiết bị vận tải, chống giữ luồng bảo vệ, điều
khiển đá vách. Đồng thời với các cơng việc chính là các cơng việc phụ trợ: củng
cố, vận chuyển vật liệu ...
(2). Nội dung biểu đồ tổ chức sản xuất: gồm 2 biểu đồ
* Biểu đồ bố trí cơng việc: là 1 đồ thị, trên biểu đồ biểu diễn thời điểm bắt
đầu và kết thúc từng cơng việc, vị trí thi cơng của từng cơng việc trong lị chợ.
- Trục tung thể hiện khơng gian lị chợ
- Trục hồnh thể hiện thời gian của chu kỳ sản xuất

* Biểu đồ bố trí nhân lực: là 1 bản kế hoạch, biểu diễn số ngƣời thi công từng
công việc trong chu kỳ, thời điểm bắt đầu và kết thúc từng cơng việc trong suốt
thời gian hồn thành chu kỳ.
- Trục tung kê khai các công việc
- Trục hồnh bố trí về thời gian hồn thành cơng việc.
(3) Ý nghĩa của biểu đồ:
Biểu đồ TCSX cho ta biết trình tự thực hiện các cơng việc, số ngƣời thực hiện
các cơng việc này theo khơng gian của lị chợ và theo thời gian sản xuất trong các ca
cũng nhƣ theo tồn bộ chu kỳ, do đó nó rất có ý nghĩa đối với việc ra nhật lệnh sản
xuất, phân cơng cơng nhân và vị trí thi cơng từng cơng việc trong lò chợ, theo dõi
việc thực hiện kế hoạch cũng nhƣ phân công trách nhiệm trong công tác quản lý.

- 97 -


4.3.2.2. Thứ tự các bước thành lập biểu đồ tổ chức chu kì
Bước 1: Chọn thời gian hồn thành chu kì
TCK đƣợc chọn bằng số nguyên lần thời gian của 1 ca sản xuất, thời gian chu
kì đƣợc chọn căn cứ vào sản lƣợng kế hoạch và sản lƣợng 1 chu kì.
Bước 2: Xác định khối lượng cơng việc cần thực hiện trong 1 chu kỳ
Cơ sở để xác định khối lƣợng cơng việc có thể căn cứ vào khối lƣợng cơng
việc thiết kế thi cơng cho lị chợ, hoặc căn cứ vào chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ.
- Khối lƣợng khoan gọi tổng số mét là V = NLK.lLK ; mét
- Khấu chống: VK.Chống = LLC/ Chiều dài thìu; Số thìu (thìu dọc).
- Khối lƣợng gỗ: Vgỗ = ALC. Chỉ tiêu gỗ/ 1.000tấn than
ALC: đổi ra 1.000 tấn than
Các công tác củng cố, chuyển máng, phá hoả đƣợc tính theo mét dài lị chợ.
Bước 3: Xác định số cơng nhân cần thiết hồn thành khối lượng cơng việc
cần thực hiện trong 1 chu kỳ
Sau khi đã xác định đƣợc khối lƣợng công việc căn cứ vào định mức lao động, ta

xác định đƣợc hao phí lao động cần thiết là ni để hào thành các công việc thứ i.
TT
1

Tên công việc
khoan

2

khấu chống

3
4
5
6
7

chuyển gỗ
chuyển máng
xếp cũi
phá hoả
củng cố

Vi
Di
160 m 40 m/cơng
20
0.5 th/cơng
(thìu)
9 m3 0.5m3/cơng

80 m 20 m/cơng
40
4 cũi / công
80 m 10m/ công
80 m
20m/công

Ni = 88 ngƣời,

Ni
4

Ca I
2

Ca II
2

40

20

20

18
4
10
8
4

5

5

2

2

Ca III

8
4
10
8

Nchọn = 84 ngƣời  1ca = 28 ngƣời

Di - định mức cơng việc thứ i
Ni - hao phí lao động cần thiết để hồn thành cơng việc thứ i
Căn cứ vào số ca dự kiến để hoàn thành chu kỳ và Ni thì ta chọn số đội thợ
thực tế ít hơn  Ni. Khi đó hệ số vƣợt mức của toàn bộ đội thợ là:
Hv.mức =

 Ni
 N chon

Ví dụ: ở đây 3 ca hồn thành một chu kỳ ta chọn đội thợ là 84 ngƣời và là
- 98 -

đội thợ tồn năng thì: Hv. mức = 88/84 = 1.05
Chú ý: Không đƣợc hệ số vƣợt mức vƣợt quá 1,2 và nhƣ vậy định mức lao
động là khơng chính xác, hoặc là ngƣời tổ chức quá chủ quan duy ý trí. Căn cứ vào
số lƣợng của đội thợ chọn và yêu cầu bậc thợ trong từng công việc để xác định các
bậc thợ trong tổng số đội thợ. ngoài ra một kinh nghiệm của các mỏ cho thấy, để
khai thác ở một điều kiện nào đó thì tỷ lệ giữa các bạc thợ là: bậc 6, bậc 5, bậc 4, bậc
3 = a : b : c : d. Căn cứ vào tỷ lệ này ta xác định đƣợc số lƣợng thợ của từng bậc:
Ví dụ:

Nbậc 6 =

a.  N chon
abcd

Bước 4: Xác định các công việc cần thực hiện trong ca và thời gian cần
thực hiện từng công việc.
- Cần xác định tính chất cơng việc của từng ca để phân phối hao phí lao động
của chu kỳ cho cân đối.
Nitt =

N i .Tca
; ng
K vm .t i

Theo ví dụ trên ta phân phối nhƣ sau (theo bảng trên) khi đó hệ số vƣợt mức
của ca I và ca II là:

HVMca I+II = 29/28 = 1.04
HVMIII

= 30/28 = 1.07

Sau đó cần phải dự kiến trong một ca nào đó thì cơng việc nào làm trƣớc,
cơng việc nào làm sau, công việc nào làm song song với nhau.
VD: ở ca sản xuất thì gồm những cơng việc làm song song và làm trƣớc: củng cố,
chuyển gỗ, khoan và làm trƣớc công tác khấu chống. Nếu các công việc làm độc lập
và nối tiếp thì thời gian hồn thành cơng việc đó đƣợc tính theo cơng thức:
Ti =

Tca . N ica
.
ca
N botri .H VM

Tca: Thời gian làm việc thực tế trong một ca: vd: ca III Tca = 8 h. Ca I, II
thƣờng chọn là 7 h vì mất 1h là nạp nổ mìn và thơng gió.
N ica : Hao phí lao động cần thiết đƣợc làm cho ca để hồn thành cơng việc thứ i.

Nbố trí: Số ngƣời dự kiến bố trí làm cơng việc đó.
ca
: Hệ số vƣợt mức của ca.
HVM

- 99 -


VD: Tồn đội thợ chuyển gỗ từ ca I thì: Tgỗ =

7,5
 1,2h 

28.1,04

Chú ý: Khi công việc cần bố trí song song thì khi đó để hai cơng việc cùng kết
thúc một lúc thì thời gian hồn thành:
T1+2 =

Tca .N 1ca  N 2ca 
ca
N doi tho .H vm

N 1ca , N 2ca : Là hao phí lao động cần thiết để hồn thành cơng việc 1 và 2 của ca.

Sau đó cần phải lập hệ phƣơng trình bậc nhất hai ẩn để xác định chính xác số
ngƣời cho từng cơng việc.
VD: Đầu ca tồn đội thợ tiến hành đồng thời cùng chuyển gỗ và khoan.
Tgỗ + khoan =
Phƣơng trình bậc nhất hai ẩn:

7 x 2  5
 1,68h  .
28 x1,04

x + y = 28
Ngỗ/Nkhoan = 5/2 = x/y

Trong đó:

(1)
(2)

x: là số ngƣời cần tìm để chuyển gỗ.
y: là số ngƣời cần tìm để khoan.

Giải phƣơng trình này để tìm số ngƣời chính xác (khoan 8, gỗ 10) khi nghiệm
của phƣơng trình là số lẻ thì rõ ràng hệ số vƣợt mức của hai công việc là khác nhau
vì khơng thể chia phần thập phân cho từng việc.
Bước 5: Vẽ biểu đồ bố trí cơng việc và biểu đồ bố trí nhân lực
Dựa vào 4 bƣớc tính tốn trên lập bảng và biểu diễn kết quả tính tốn trên
biểu đồ Tổ chức chu kì và biểu đồ bố trí nhân lực, nhƣng phải bố trí sao cho các
cơng việc hợp lý về thời gian, không gian và đúng qui trình. Đồng thời số cơng
nhân bố trí trong các ca phải nhƣ nhau để thuận tiện cho mỗi lần đổi ca.
4.4. Quy trình cơng nghệ và sử lý cơng nghệ trong lị chợ
4.4.1. Quy trình cơng nghệ
Khi khấu than bằng KNM thì có thể xếp các cơng việc thành hai nhóm:
- Nhóm các cơng việc chính: khoan lỗ mìn, nạp và nổ mìn, khấu chống luồng
khai thác và luồng bảo vệ.
- Nhóm các cơng việc phụ: Tải than, vận chuyển vật liệu, chuyển thiết bị vận
tải, chống củng cố và phá hoả.

- 100 -


Các cơng việc này có thể bố trí cùng nhau (bố trí song song) hoặc là bố trí nối
tiếp nhau sao cho nó khơng vi phạm qui phạm an tồn và qui phạm kỹ thuật, đồng
thời nó giảm đƣợc thời gian củ một chu kỳ sản xuất lò chợ, để tăng tốc độ tiến
gƣơng lị chợ. Thơng thƣờng thì chu kỳ gồm có 3 ca. Trong đó 2 ca sản xuất gồm
cơng việc: khoan lỗ mìn, chống củng cố, vận chuyển vật liệu, nổ mìn, khấu chống
luồng khai thác và vận chuyển than. ở ca chuẩn bị gồm có: di chuyển thiết bị vận
tải, chống củng cố và vận chuyển vật liệu, xếp cũi lợn và phá hoả đá vách.
4.4.2. Sử lý cơng nghệ trong lị chợ.

* Trƣờng hợp vỉa bị uốn nếp: khi vỉa bị uốn nếp thì chiều dài dọc vỉa thơng
gió khác chiều dài vận chuyển. Để lị chợ ln ln vng góc với đƣờng phƣơng
vỉa thì tốc độ tiến gƣơng ở đầu và chân lò chợ khác nhau.
Giả sử có vỉa (nhƣ hình vẽ) nếu chống bằng thìu ngang thì ở khu vực I, tiến
độ ở chân lò chợ phải nhỏ hơn đầu lò chợ, và ngƣợc lại ở khu vực II, tiến độ ở
chân lò chợ phải nhanh hơn đầu lò chợ. Trong trƣờng hợp chống bằng thìu dọc
ngƣời ta sử lý trƣờng hợp này bằng cách chống chập thìu.
DV thơng gió

I
I

II

DV vận chuyển

* Trƣờng hợp lị chợ bị đổ:
Khi lị chợ chống bằng thìu dọc, bị đổ từ 1  2 thìu thì ta đánh gánh 2 đầu, sau
đó tiến hành xếp cũi lợn lên trên.
Khi lò chợ đổ, nếu là lò chợ lớp vách thì đá vách đổ có hình vịm nhất định, và
khi đã tạo thành vịm thì chỉ việc cậy om trên vịm đó làm những hịn đá om rơi
xuống, sau đó tiến hành đánh các gánh, một đầu đƣợc gác lên cũi lợn phía sau, một
đầu tỳ vào khối than nguyên ở gƣơng và đƣợc đỡ bằng các cột. Nếu đoạn đổ ngắn
thì chống từ hai đầu, sau đó tiến hành xếp cũi lợn để kích sát nóc rồi chống bổ xung
gánh phía dƣới. Trong trƣờng hợp đổ lị chợ lớp 2 thì phần lớn là nhiều than cám

- 101 -


mềm yếu, do đó cần phải đƣợc cƣợc phía dƣới chỗ đổ và sử lý từ trên xuống bằng

cách tiến hành xúc than đổ sang luồng phá hoả để đánh các gánh. Khi đã dựng từ 2 
3 gánh thì xếp cũi lợn kích nóc. Sau đó tiếp tục xúc than hoặc tháo bớt than ở cƣợc
phía dƣới để vào các gánh và xếp cũi lợn trên đó.
Trong trƣờng hợp lị chợ chống bằng thìu ngang, sau khi củng cố thìu ngang ở
hai đầu chỗ đổ, cậy om trên vịm để phá đá om ở trên nóc, rồi dùng các thanh gỗ
dài xếp cũi lợn kích lên nóc, khi xếp xong thì dựng lại các thìu ngang đã bị đổ.
* Chú ý:
- Các trƣờng hợp đổ lò chợ là rất đa dạng do đó cần phải quan sát và nhận
định trƣớc khi sử lý. Sử dụng thợ bậc cao có kinh nghiệm để cứu lò. Trƣớc khi cứu
phải củng cố chắc ở hai đầu chỗ đổ.
- Trƣờng hợp đoạn lò chợ dài cao ngƣời ta sử lý bằng cách đào thƣợng men. Khi
đó gƣơng lị chợ mới bao gồm đoạn lị chợ khơng đổ và thƣợng luồn.

- 102 -


CHƢƠNG 5: CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CƠ GIỚI HĨA
5.1. Lịch sử phát triển công nghệ khấu than
5.1.1. Đặc điểm và lịch sử phát triển của máy Combai
Quá trình phát triển của máy đánh rạch từ tay thẳng sang tay vòng, thì nó xuất
hiện một vấn đề là khối than bị cắt vịng đó bị tách hồn tồn khỏi ngun khối
nhƣng lại dùng các phƣơng pháp thủ công để dập vỡ nó nên khơng hợp lý về mặt
cơng nghệ. Đồng thời việc xếp tải lên thiết bị vận tải là thủ cơng do đó ngƣời ta đã
cải tiến bộ phận cơng tác của máy đánh rạch trở thành máy khấu than lị chợ
(Combai) có chiều dài tay khấu >1m xuất hiện và đƣợc gọi là combai tay khấu rộng.
Combai tay khấu rộng khi thực hiện khấu than xuất hiện một số nhƣợc điểm sau:
- Khi chiều rộng tay khấu lớn thì bƣớc chống lớn dẫn đến chiều dài dầm công
sơn của vách trực tiếp tăng dẫn đến áp lực mỏ cũng tăng.
- Tốc độ khấu than của máy chậm cùng với một số loại là chỉ khấu than hành
trình kéo lên làm cho tốc độ trên gƣơng của lò chợ chậm đi đá vách bị biến dạng

mạnh gây khó khăn cho cơng tác chống giữ lị chợ
- Do đó ngƣời ta cải tiến máy Combai theo xu hƣơng giảm chiều dài tay khấu
và tất cả những máy Combai có chiều dài tay khấu < 1m đƣợc đƣợc chế tạo và gọi
là Combai tay khấu hẹp.
5.1.2. Phân loại máy Combai
a. Phân loại theo chiều dài tay khấu.
- Combai tay khấu rộng: chiều dài tay khấu ltk >1m phần lớn quá trình khấu
chỉ thực hiện ở 1/2 chu kỳ di chuyển của máy.
- Combai tay khấu hẹp: ltk< 1m nó khấu than theo sơ đồ con thoi tức là cả một
quá trình đi lên và đi xuống chúng đều khấu than.
b. Phân loại theo cấu tạo của bộ phận công tác.
- Tay rạch vịng kết hợp với trục dập: VD nhƣ của (Đơnbát - 1)
- Sử dụng cơ cấu phá than bằng tang xoắn ruột gà
- Máy đánh rạch có bộ phận khấu than kiểu tang khấu
- Sử dụng cơ cấu phá than là khoan
c. Phân loại theo sơ đồ làm việc và bố trí máy Combai trong lị chợ

- 103 -


d. Phân loại theo độ dốc của vỉa
- Combai làm việc ở vỉa dốc thoải, dốc nghiêng khi  400
- Combai làm việc ở vỉa dốc đứng, dốc nghiêng khi  >400
5.2. Công nghệ khai thác bằng máy đánh rạch và khoan nổ mìn
5.2.1: Khái niệm, phân loại và ƣu nhƣợc điểm
5.2.1.1. Khái niệm.
Công nghệ khấu than bằng máy đánh rạch là cơng nghệ bán cơ giới hố, vì
tay rạch của máy đánh sâu vào gƣơng lò nhằm tận dụng áp lực tựa để tách phá khối
than nguyên ở phía trƣớc gƣơng, đồng thời tạo nên mặt thoáng tự do thứ 2 để nâng
cao hiệu suất của nổ mìn.

5.2.1.2. Cấu tạo chung của máy đánh rạch và phân loại.
* Gồm có:
2

1. Khối chứa động cơ điện.

1

2. Hộp giảm tốc của bộ phận di chuyển và

4

tang quấn cáp.
3. Hộp giảm tốc của bộ phận cơng nghệ.
4. Xích vơ cực có lắp răng cắt lắp trên tay 3
rạch. Tay rạch này có thể ruỗi thẳng ra theo chiều
thân của máy.

thẳng

uốn cong

vịng

Hình 5.1. Cấu tạo máy đánh rạch

* Phân loại:
- Phân loại theo hình dạng của tay rạch.
+ Tay rạch thẳng.
+ Tay rạch uốn cong.

+ Tay rạch vịng.
Trong đó tay rạch thẳng là ít bị hƣ hỏng nhất.

- Phân loại theo phƣơng thức di chuyển của máy.
+ Loại trƣợt trên khung máng cào
+ Loại trƣợt trên nền lò (đƣợc dùng phổ biến hơn cả) vì giữa máy và máng
cào độc lập lẫn nhau cho nên việc di chuyển rất thuận lợi.
- Phân loại theo khả năng xếp tải.

- 104 -


+ Máy đánh rạch có khả năng xếp tải
+ Máy đánh rạch không xếp tải
5.2.1.3. Ưu - nhược điểm
* Ƣu điểm
Máy đánh rạch đƣợc sản xuất từ thế kỷ 19 nhƣng đến nay vẫn còn một số
quốc gia sử dụng khi khai thác than antraxit cứng vững, vì độ cục trong than
nguyên khai cao, làm tăng hiệu quả kinh tế của một tấn than khai thác, đồng thời
giảm chi phí thuốc nổ khi nổ mìn.
* Nhƣợc điểm: Năng suất lao động thấp, đơi khi cịn thấp hơn cả khoan nổ mìn.
5.2.2. Cơng nghệ khai thác bằng máy đánh rạch
5.2.2.1. Sơ đồ cơng nghệ và các bƣớc cơng việc trong lị ch
C-ợc ngăn đất đá phá hoả

Cột thuỷ lực đơn tăng c-ờng

Lò dọc vỉa thông gió MứC

5

800 800 800 800

6

4

mặt cắt D -D

2

2200

L-ới thép

Cuộn l-ới

Gánh, cột chống tăng c-ờng

3

D

D
800

L-ới thép

1200 800 Máng co

800

1

Máng cào
Lò SONG SONG CHâN

Cột thuỷ lực đơn tăng c-êng

Hình 5.2. Sơ đồ cơng nghệ khai thác bằng máy đánh rạch

(1) Cơng tác chuẩn bị
Lị chợ đƣợc chống bằng xà kim loại bản lề, phía đầu lị chợ phải đƣợc khấu
một miếng khấu vƣợt trƣớc (khám đầu lò chợ) có chiều dài là lbk lớn hơn chiều dài
của tồn bộ máy đánh rạch khi tay duỗi thẳng để làm nơi cất giữ máy sau mỗi
luồng đánh rạch. Khấu luồng này bằng khoan nổ mìn, các xà chống giữ bằng xà
kim loại dài để dễ di chuyển vi trí cột. Ngồi ra cịn phải lắp thêm tời bảo hiểm 6
- 105 -


đặt ở lị dọc vỉa thơng gió có tốc độ kéo của tời và hệ thống điều khiển đồng bộ với
máy đánh rạch.
(2) Các bước công việc:
- Đầu ca máy ở khám 4 đƣợc đẩy ra phía luồng gƣơng bằng các kích thuỷ lực
đẩy tay. Sau đo đóng cột tựa 3 và máy đƣợc thả trơi dọc theo lị chợ nhờ trọng lực.
Khi hết chiều dài cáp kéo thì phải cƣợc máy lại và chuyển cột tựa 3.
- Khi tới chân lị chợ thì tiến hành khởi động bộ phận cơng tác, tay rạch sẽ cắt
vào gƣơng sau đó chốt cứng tay rạch ở vị trí vng góc với thân máy. Tiến hành
điều chỉnh tốc độ của xích cắt, tốc độ kéo của cáp và tời sao cho phù hợp với độ
kiên cố của than khi hêt chiều dài của cáp kéo 2 thì dừng máy và chuyển cột tựa 3.

khi máy cắt hết tồn bộ chiều dài lị chợ thì duỗi thẳng tay rạch và dùng kích thuỷ
lực để đẩy máy vào khám 4.
Hạ máy

Ca I

Ca II

Ca III

Chuyển gỗ
Chuyển máng
nổ mìn
chuyển cũi
Khoan
Khấu chống
Phá hỏa

Hình 5.3. Biểu đồ TCSX lị chợ khấu than bằng máy đánh rạch kết hợp với khoan nổ mìn.

* Chú ý: Khi vận hành máy phải quan sát nền lị, nếu nền dốc khơng đều thì
phải kê gỗ, để tay rạch khơng bị vặn và có thể bị gẫy. Sau đó tiến hành khoan lỗ
mìn thƣờng bố trí một vịng mìn trên nóc. Khoảng cách giữa các lỗ mìn từ 2 đến
3m nổ mìn om, tiếp theo là khấu chống. Khi khấu chống xong toàn luồng thì tiến
hành di chuyển máng sang luồng mới, chuyển cũi lợn và tiến hành phá hoả đá vách
kết thúc một chu kỳ sản xuất ở lị chợ.
5.2.3. Các thơng số cơ bản của công nghệ khấu than bằng máy đánh rạch.
- Chiều rộng của luồng khấu đƣợc chọn bằng tiến độ chu kỳ và bằng chiều dài
của tay rạch, chiều dài xà bản lề.
- 106 -

VD ở Vàng Danh chọn chiều dài tay khấu là 1,2m
- Chọn chiều dài của xà bản lề bằng chiều dài của tay rạch.
- Khoảng cách từ hàng cột chống gần gƣơng tới hông của máy đánh rạch (a)
phải thoả mãn a  200mm để việc di chuyển của máy đƣợc dễ dàng. Nhƣ vậy chiều
rộng của máy đánh rạch cũng ảnh hƣởng trực tiếp tới chiều dài của xà bản lề kim loại.
- Qua thực tế thử nghiệm tại Vàng Danh thì việc diều chỉnh hàng cột chống
gần gƣơng cho thẳng là tốn rất nhiều thời gian.
- Chiều dài lò chợ đƣợc xác định theo yếu tố thời gian thời gian công nghệ
Llc=

[(tdr  tck )   tk ]K1 K 2 nc
1
1 2t
  ch  t P F .Z  t ph
vn vh
lc

(m)

tdr: Tổng thời gian trong ca dùng cho máy đánh rạch hoạt động và thả máng
(phút).
tck: Thời gian chuẩn kết (chuẩn bị và kết thúc), (phút).
tk: Tổng thời gian khởi động và cắt các mạch ban đầu, phút.
K1: Hệ số tin cậy của máy đánh rạch K = 0.9  0.95
K2: Hệ số tin cậy của của các thiết bị ảnh hƣởng tới máy đánh rạch, nhƣ tời
bảo hiểm, hệ thống cung cấp điện: K = 0.8  0.85
nc: Số chu kỳ sản xuất trong ngày đêm.
vn: Tốc độ di chuyển của máy khi đánh rạch, m/phút.

vh: Tốc độ di chuyển của máy khi hạ từ trên xuống, m/phút.
tch: Thời gian chuyển một cột tựa, m/phút.
lc: Chiều dài của cáp kéo, m.
tp: Thời gian thay một răng bị mòn, tp = 0.6  1.5 , phút.
F: Tiết diên cắt than của máy đánh rạch: F = h.l

m2.

h: chiều cao của tay rạch, m.; l: chiều dài của tay đánh rạch, m.
Z: Tiêu hao răng cho 1m2 tính cho 1m chiều dài lị chợ:
Z = 0.1  0.2 (răng /m2-m dài lò chợ).
tph: Thời gian phụ chƣa tính hết trên m dài lị chợ. Theo thống kê:
tph = 0.2  0.3 phút / m dài lò chợ

- 107 -


5.3. Công nghệ khai thác than bằng máy Combai
5.3.1. Công nghệ khai thác bằng máy Combai tay khấu rộng
(1) Ưu, nhược điểm của máy kompai và điều kiện áp dụng
* Ƣu điểm:
- Năng suất lao động cao, công suất của lị chợ lớn, chiều dài lị chợ tăng nó
đem lại hiệu quả kinh tế cao, bộ máy quản lý gọn nhẹ.
- Sản xuất tập trung dễ đầu tƣ và dễ điều hành sản xuất.
- Số mét lò chuẩn bị cho 1000 tấn than giảm .
* Nhƣợc điểm:
- Vốn đầu tƣ ban đầu lớn .
- Yêu cầu đồng bộ thiết bị rất cao cụ thể là tiết diện của các đƣờng lị chuẩn bị
là lớn hơn.
- Thiết bị vận tải có năng suất cao hơn.

- Công tác chuẩn bị rất nhiều thời gian và công sức (lắp đặt thiết bị của máy ở
lị chợ).
- Độ ồn cao và khơng gian khai thác nhiều bụi.
* Điều kiện áp dụng:
- Chiều dài theo phƣơng của khu khai thác phải đủ lớn tối thiểu từ 500600 m.
- Độ ổn định về chiều dày và độ dốc của vỉa rất cao. Vỉa ít đá kẹp, vách trụ
tƣơng đối ổn định (trụ cứng vững không lún và bùng nền).
(2) Qui trình cơng nghệ và tổ chức sản xuất trong lị chợ
Qui trình cơng nghệ:
Áp dụng hệ thống khai thác liền gƣơng, không để lại trụ than bảo vệ mà thay nó
bằng các dải đá chèn dọc theo dọc vỉa thơng gió và dọc vỉa vận chuyển. Công tác chuẩn
bị gồm đào miếng khấu vƣợt trƣớc ở đầu và ở chân lò chợ đủ để máy quay đƣợc.
- Trình tự tiến hành khấu nhƣ sau:
Trong hành trình tiến từ dọc vỉa vận chuyển lên dọc vỉa thông gió máy khấu
trực diện bên sƣờn và xếp tải than lên máng cào uốn cong máy khấu đến đâu thì
khoảng trống phía sau các vì chống luồng khai thác đƣợc dịch chuyển sát gƣơng để
chống lại sự biến dạng của đá vách đồng thời máng cào uốn cong cũng đƣợc kích

- 108 -


thuỷ lực đẩy về phía gƣơng. Kết thúc hành trình thì máng cào trở nên thẳng và các
vì số một sát đều tiến sát gƣơng, sau đó dịch chuyển các vì phá hoả. Sang luồng
mới để tiến hành phá hoả đá vách từ dƣới lên. Kết thúc phá hỏa thì máy kompai
quay lại và khấu từ trên xuống.
- Sơ đồ công nghệ khấu than bằng máy Combai tay khấu rộng K-56M ở vỉa
dốc thoải (đến 150), dày 1,8  2,5m, chiều rộng khấu của combai 2,2  2,7m. Để tải
than trong lò chợ dùng máng cào tháo đƣợc CP. Luồng sát gƣơng lị đƣợc chống
bằng các vì chống đơn bằng gỗ, vì phá hỏa đƣợc dùng là các cũi lợn bằng gỗ hoặc
cột phá hỏa OKU. Điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần, bƣớc phá hỏa đƣợc

lấy bằng chiều rộng dải phấu.
a

b

c

C

A

A

B

A-A

1,0

C

B

B-B

C-C

5,0

2,5

Hình 5.4. Sơ đồ khấu bằng máy Combai M-56
a – Tình trạng lc sau khi phá hỏa; b – Trong thời gian khấu; c – Trƣớc khi phá hỏa đá vách

Ở hai đầu lị chợ có 2 miếng khấu trƣớc dài 4,5  5m theo chiều dốc. Com bai
quay trong phạm vi các miếng khấu này khi làm việc theo sơ đồ 2 chiều khơng có
hành trình chuyển máy nghỉ việc.
Sơ đồ quay của combai ở lò dọc vỉa thơng gió và lị dọc vỉa vận chuyển đƣợc
trình bày trên (hình 5.5). Combai quay theo một số giai đoạn đồng thời chuẩn bị

- 109 -


cắt miếng khấu mới để phục vụ cho việc khấu dải tiếp theo.
a

b

c

d

e

5
Hình 5.5. Sơ đồ quay đầu máy
1 – Vì chống; 2 – Cáp kéo; 3 – Móc cáp; 4 – Máng cào; 5 – Máy khấu; 6 – Cột tựa

Các thông số cơ bản của công nghệ khấu
Chiều dài lò chợ đƣợc xác định theo yếu tố thời gian công nghệ.

L LC 

t

 t ck    t k K 1 .K 2 .n c
 2l bk , m
1 1 2t ch
 
 t.p.F.z  t ph
vt vh
lc
ca

Trong đó:
tca: Thời gian làm việc của một ca, phút.
tck: Thời gian chuẩn bị và kết thúc, phút.
tk: Tổng thời gian để khởi động máy.
K1: Hệ số tin cậy của máy Kompai.
K2: Hệ số tin cậy của các thiết bị khác ảnh hƣởng đến máy Kompai.
nc: Số chu kỳ sản xuất trong một ca.
vt: Vận tốc di chuyển của máy khi công tác, m/phút
v h : Tốc độ di chuyển của máy khi thả xuống,m/phút
t ch : Thời gian cần thiết để chuyển một cột tựa
l c : chiều dài của cáp kéo
t p : thời gian thay bằng một răng
- 110 -