Giáo trình Kỹ thuật khai thác mỏ hầm lò: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

CHƢƠNG 4 HỆ THỐNG KHAI THÁC
4.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
4.1.1. Hệ thống khai thác
Hệ thống khai thác là một thuật ngữ kỹ thuật, nó phản ánh mối quan hệ giữa gương lò
khai thác (gương lò chợ) với các gương lò chuẩn bị trong một tầng (hay một dải) theo khơng
gian và thời gian. Ví dụ: Hệ thống khai thác liền gương, hệ thống khai thác chia cột dài theo
phương.. trong một số trường hợp tên của hệ thống khai thác cịn được gắn kèm với một số
khâu cơng nghệ đặc thù (hệ thống khai thác chia cột dài theo phương phá hỏa đá vách...).
4.1.2. Lò chợ (lò khai thác)
Là nơi trực tiếp lấy khống sản có ích trong lịng đất đóng góp sản lượng chủ yếu của
mỏ; tuỳ theo khơng gian lị chợ có thể phân ra: Lị chợ ngắn: Là không gian khai thác phát
triển theo một khu vực nào đó; giữa các khu vực khai thác được để lại trụ than bảo vệ để
giảm bớt khối lượng chống giữ lò chợ (buồng, cột...). Lò chợ dài: Khơng gian khai thác
chạy dài theo một tuyến nào đó.
4.1.3. Gƣơng lò chợ
Là phần lộ ra của vỉa than trong lò chợ, nơi trực tiếp khấu than. Gương lò chợ là nơi để
thực hiện công tác tách phá than ra khỏi trạng thái nguyên khối trong vỉa than (một số hệ
thống khai thác trong than hoặc trong quặng có thể khơng có gương lị chợ).
4.1.4. Luồng khai thác (luồng sát gƣơng)
Là khoảng khơng gian trong lị chợ tiếp giáp với gương lị chợ, là nơi để cơng nhân
làm việc và thực hiện các quy trình cơng nghệ thi cơng: Khấu than, chống lị, nơi bố trí thiết
bị vận tải, thiết bị khấu than...
4.1.5. Luồng bảo vệ
Là khoảng không gian trong lị chợ tiếp giáp phía sau luồng khai thác, dùng để tập kết
vật liệu cũng như thực hiện các khâu quy trình cơng nghệ khác. Ở luồng này được chống
giữ bằng các hàng chống đặc biệt để đảm bảo cho đất đá khơng sập đổ và tràn vào khơng
gian lị chợ.
4.1.6. Khấu than
Là tập hợp tất cả các biện pháp kỹ thuật để tách than ra khỏi trạng thái nguyên khối
trong gương lò thành trạng thái bở rời để vận tải, hướng khấu có thể khấu theo phương, theo
hướng dốc, (khấu từ trên xuống dưới hoặc từ dưới lên trên...)

4.1.7. Điều khiển áp lực mỏ
Là tập hợp tất cả các biện pháp kỹ thuật nhằm khống chế giá trị áp lực mỏ trong một
phạm vi nhất định tác dụng lên cột chống trong lò chợ.
4.1.8. Vách giả
Là lớp đất đá có chiều dầy khơng lớn (từ vài centimet đến vài chục centimet), nằm
ngay sát phía trên vỉa than và thường bị sập đổ đồng thời, hoặc ngay sau khi khấu than (nó
bị bóc lộ). Vách giả thường là than bẩn hoặc sét than (một số vỉa khơng có vách giả).
4.1.9. Vách trực tiếp
87


Là lớp đất đá nằm trực tiếp phía trên vỉa than hoặc trên lớp vách giả, vách trực tiếp
tương đối dễ sập đổ, thường là sét kết (Argilit) hoặc bột kết (Alêvrôlit) phân lớp mỏng.
4.1.10. Vách cơ bản
Là lớp đất đá nằm phía trên vách trực tiếp, thường là bột kết phân lớp dầy hoặc cát kết (sa
thạch). Bước sập đổ tương đối lớn; thường lớn hơn 3 - 4 lần bước sập đổ của vách trực tiếp, vì
vậy trong quá trình thiết kế cần phân định vách trực tiếp và vách cơ bản.
4.1.11. Công nghệ khai thác
Là thuật ngữ mô tả mối quan hệ giữa thiết bị với kỹ thuật và cơng tác tổ chức q trình
sản xuất trong lị chợ theo khơng gian và thời gian.
4.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG KHAI THÁC
Tùy thuộc vào điều kiện địa chất mỏ và các công nghệ khấu than khác nhau nên có
nhiều cách phân loại hệ thống khai thác khác nhau. Các cơ sở để phân loại hệ thống khai
thác có thể dựa vào các yếu tố:
- Theo chiều dày của vỉa than: Vỉa than dày thì được chia thành các lớp, vỉa mỏng khơng
chia lớp khấu một lần hết tồn bộ chiều dầy của vỉa.
- Theo chiều dài lò chợ: Hệ thống khai thác lò chợ dài và hệ thống khai thác lị chợ ngắn
(như buồng, cột ngắn...)
- Theo trình tự đào lò chuẩn bị trong khu khai thác và hướng tiến lò chợ, theo cách này phân
ra hệ thống khai thác liền gương, hệ thống khai thác chia cột dài theo phương, hệ thống khai

thác chia cột dài theo hướng dốc.
- Theo hướng khấu của lò chợ phân ra các hệ thống khai thác có hướng khấu phương hay
khấu than theo hướng dốc của vỉa. v.v...Do sự hoàn thiện các q trình cơng nghệ khai thác
xuất hiện những hệ thống khai thác mới cùng với các phương án của từng hệ thống khai
thác này. Vì vậy việc phân loại các hệ thống khai thác là khơng hồn tồn cố định. Do đó
việc phân loại này mang tính chất tương đối.
Căn cứ vào các yếu tố: Sản trạng của vỉa, chiều dày, góc dốc và các cơng nghệ khấu
than trong lò chợ. Căn cứ vào các mối quan hệ, thời gian và khơng gian của gương lị chợ
với lị chuẩn bị và được phân ra thành các nhóm và có các cách phân loại sau đây:
4.2.1. Phân loại theo kích thƣớc lị chợ
Hệ thống khai thác lị chợ dài: Kìch thước lị chợ chạy dài, thẳng theo một tuyến nào
đó. (Tuyến lị chợ có thể bố trí thẳng dọc theo hướng dốc, theo phương của vỉa hoặc xiên
chéo với hướng dốc của vỉa). Hệ thống khai thác lò chợ ngắn (lò chợ buồng, lò chợ cột).
4.2.2. Phân loại theo yếu tố thế nằm của vỉa
Hệ thống khai thác áp dụng cho các vỉa mỏng, trung bình: Khi đó chiều dầy của vỉa
không lớn người ta khai thác một lần hết toàn bộ chiều dầy của vỉa và người ta chia ra: Hệ
thống khai thác áp dụng cho các vỉa mỏng, trung bình - dốc thoải đến dốc nghiêng. Hệ
thống khai thác áp dụng cho các vỉa mỏng, trung bình - dốc đứng Hệ thống khai thác áp
dụng cho các vỉa dày: Nhóm các hệ thống khai thác vỉa dầy chia lớp. Nhóm các hệ thống
khai thác vỉa dầy khơng chia lớp.
4.2.3. Phân loại theo vị trí tƣơng quan giữa gƣơng lò chợ với lò chuẩn bị
88


- Hệ thống khai thác liền gương (lò chuẩn bị trong tầng được đào đồng thời với quá trình
khai thác ở lị chợ hay nói cách khác hai gương lị này luôn tồn tại gần nhau).
- Hệ thống khai thác chia cột (lò chuẩn bị trong tầng được đào trước chia vỉa than thành các
cột có thể chạy dài theo phương hoặc theo hướng dốc trước khi khai thác ở lị chợ). Ngồi
ra cịn phân loại hệ thống khai thác theo hướng khấu của lò chợ:
Lò chợ khấu theo phương, theo hướng dốc... trong một số trường hợp tên của các hệ thống

khai thác còn được gắn với một số khâu cơng nghệ đặc thù (ví dụ: Hệ thống khai thác chia cột dài
theo phương tầng lò, khấu than bằng máy liên hợp, phá hỏa toàn phần đá vách.)
4.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CƠNG TÁC KHAI THÁC
4.3.1. Nhóm các yếu tố tự nhiên
Đây là nhóm có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình khai thác một ruộng than bao
gồm.
4.3.1.1. Hình dạng
Ruộng mỏ có thể cú hình dạng đều hay khơng đều, có thể đơn giản hoặc phức tạp.
Khi đó ở mỗi hình dạng khác nhau cũng ảnh hưởng tới việc lựa chọn hệ thống khai thác
khác nhau để áp dụng cho phù hợp.
4.3.1.2. Chiều dày vỉa
Theo chiều dày vỉa được chia thành vỉa có chiều dày rất mỏng đến vỉa dày. Chiều dày
vỉa có ảnh hưởng rất lớn tới cơng tác đào lị, chống giữ, điều khiển áp lực mỏ và sử dụng
thiết bị khấu than, chiều cao lò chợ. Căn cứ vào chiều dày vỉa xác định thứ tự chuẩn bị và hệ
thống khai thác, cường độ dịch chuyển và sập đổ của đất đá vách. Khi khai thác vỉa mỏng
đường lò chuẩn bị phải đào vừa trong than vừa trong đá.
Khi khai thác vỉa càng dày thì khoảng trống đó khai thác càng lớn, độ dịch chuyển đất
đá phìa trên càng mạnh nên cơng việc chống lò và điều khiển áp lực mỏ càng phức tạp, vỉa
càng dày thì tổn thất than lớn... người ta có thể áp dụng các hệ thống khai thác như: Hệ
thống khai thác vỉa dày chia lớp. Hệ thống khai thác vỉa dày khơng chia lớp (khai thác một
lần hết tồn bộ chiều dày của vỉa). Chiều dày tối thiểu của vỉa để khai thác được xác định
theo từng quốc gia và cho từng vùng than riêng (tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, kỹ thuật và
cơng nghệ khai thác...).
4.3.1.3. Góc dốc của vỉa
Theo góc dốc vỉa được chia thành từ vỉa thoải đến vỉa dốc đứng. Góc dốc của vỉa có
ảnh hưởng tới việc lựa chọn hệ thống khai thác, phương tiện cơ giới khấu than, phương
pháp vận chuyển than lị chợ, hình dạng và kìch thước lị chợ cũng như hình thức chống giữ
và điều khiển áp lực mỏ trong lị chợ. Góc dốc lị chợ càng lớn áp lực tác dụng lên cột
chống nhỏ, kém an toàn cần phải có hệ thống khai thác cho phù hợp như bố trớ lò chợ xiên
chéo. Sự biến động về chiều dày và góc dốc của vỉa là một cản trở quan trọng cho công tác

khai thác và làm tổn thất than lớn cho quá trình khai thác.
4.3.1.4. Cấu tạo của vỉa và độ kiên cố của than
Cấu tạo của vỉa càng phức tạp thì cơng nghệ khấu than càng phức tạp đồng thời độ tro
trong than nguyên khai càng tăng. Độ kiên cố của than ảnh hưởng tới việc lựa chọn phương
pháp, thiết bị khấu than, năng suất làm việc của thiết bị khấu than. Nếu độ kiên cố của than
89


nhỏ có thể khấu than bằng thủ cơng. Nếu độ kiên cố của than lớn có thể khoan nổ mìn hoặc
máy combain. Tuy nhiên vỉa than có cấu tạo phức tạp, nếu khấu toàn bộ chiều dày của vỉa
sẽ làm tăng độ tro của than, giảm phẩm chất than. Nhưng nếu điều kiện cho phép người ta
có thể lợi dụng lớp đá kẹp để làm lớp ngăn cách chia vỉa dày thành các lớp để khai thác.
4.3.1.5. Tính chất cơ lý của đá vách và đá trụ
Tính chất cơ lý của đá vách ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị áp lực mỏ tác dụng lên cột
chống ở lò chợ và phương pháp điều khiển áp lực mỏ. Tính chất của đá trụ ảnh hưởng tới
việc bố trì các đường lị chuẩn bị và các biện pháp an tồn khi thi cơng trong lị chợ, mức độ
lún của cột chống, ảnh hưởng đến khả năng thu hồi cột chống luồng bảo vệ.
4.3.1.6. Hàm lượng chứa khí mỏ trong vỉa than
Hàm lượng chứa khí mỏ trong vỉa than là khả năng tàng trữ các loại khí mỏ tính trong
một đơn vị trữ lượng. Hàm lượng chứa khí trong các vỉa than ảnh hưởng tới thứ tự khai thác,
việc đào các đường lò chuẩn bị và các biện pháp kỹ thuật an tồn q trình khai thác cũng
như ảnh hưởng tới các khâu khác trong q trình khai thác than.
Hàm lượng khí mỏ ảnh hưởng trực tiếp đến cơng tác thơng gió, là cơ sở để lựa chọn
phương pháp thơng gió, lưu lượng gió đưa vào mỏ, vận tốc gió đi trong các đường lị, diện
tích tiết diện các đường lị dẫn gió... Ngồi ra hàm lượng khí mỏ trong vỉa than còn tiềm ẩn
các nguy cơ xảy ra các sự cố mỏ như: cháy, nổ khí, khả năng phụt than và khí...Hàm lượng
chứa khí trong vỉa than có quan hệ mật thiết và thường tỷ lệ thuận với chiều sâu khai thác.
Khi khai thác xuống sâu nhiều khả năng vỉa có hàm lượng chứa khì cao hơn so với các mức
gần địa hình.
4.3.1.7. Độ sâu khai thác

Khi độ sâu khai thác tăng thì độ chứa khí tự nhiên tăng, nhiệt độ trong lòng đất tăng
do gradien địa nhiệt, lưu lượng nước ngầm lớn: Nó ảnh hưởng trực tiếp tới phương pháp
thơng gió và điều hồ vi khí hậu, thốt nước tháo khơ mỏ. Ngồi ra độ sâu khai thác càng
lớn thì kích thước các trụ bảo vệ càng lớn, áp lực mỏ tăng.
4.3.1.8. Tính tự cháy của than
Tính tự cháy của than được xác định bởi các yếu tố địa chất, hàm lượng chất bốc và
các thành phần hoá học của than, khả năng ơ xy hóa của than, cũng như các yếu tố kỹ thuật.
Tính tự cháy của than (khả năng xảy ra cháy nội sinh) ảnh hưởng rất lớn đến công tác điều
khiển đá vách, thứ tự khai thác và đào lò chuẩn bị. Khả năng than tự cháy thường xuất hiện ở
các vùng có để lại các trụ than bảo vệ bị sập đổ, ở những nơi đó than bị nứt nẻ nhiều và khơng
khí dễ rị qua để oxy hoá. Bởi vậy khi khai thác các vỉa than có tính tự cháy phải chọn hệ
thống khai thác có tổn thất than ít (khơng có hoặc có ít trụ bảo vệ) sử dụng chèn khoảng trống
lị chợ đó khai thác và đẩy nhanh tiến độ gương lò chợ, tránh rị gió qua các khu vực đó khai
thác.
4.3.1.10. Khoảng cách giữa các vỉa than
Trong một ruộng mỏ có nhiều vỉa khoảng cách giữa các vỉa than ảnh hưởng tới thứ tự
khai thác các vỉa. Việc khai thác vỉa này có thể ảnh hưởng tới các vỉa khác trong ruộng mỏ.
Đặc biệt khi khai thác các vỉa trong cụm vỉa có các vỉa nằm gần nhau, than có tính tự cháy
hay khả năng phụt than và khì cũng như lưu lượng nước ngầm trong mỏ lớn.
4.3.2. Nhóm các yếu tố kỹ thuật và kinh tế
90


4.3.2.1. Yếu tố kỹ thuật
Bao gồm các thông số mở vỉa, phương pháp chuẩn bị (phân chia) ruộng mỏ, trang thiết
bị kỹ thuật, trình độ tổ chức quản lý, cán bộ, trình độ tay nghề cơng nghệ ảnh hưởng trực
tiếp đến hệ thống khai thác và công nghệ khai thác trong lò chợ.
4.3.2.2. Yếu tố kinh tế
Vốn đầu tư xây dựng cơ bản ban đầu ìt thường áp dụng cho hệ thống khai thác liền
gương, công nghệ khai thác bằng thủ cơng và bán cơ giới hố. Giá thành khai thác một tấn

than, giá bán than, thị trường tiêu thụ... Ngoài ra nguồn cung cấp nguyên vật liệu, thiết bị,
năng lượng... cũng ảnh hưởng rất lớn tới công tác khai thác.
4.4. HỆ THỐNG KHAI THÁC ÁP DỤNG CHO VỈA MỎNG, TRUNG BÌNH, DỐC
THOẢI DỐC NGHIÊNG
Đặc điểm cơ bản của nhóm các hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng và trung
bình là chiều dày của các vỉa khơng lớn (mv< 3,5m), cho nên người ta có thể tiến hành khai
thác một lần hết toàn bộ chiều dày của vỉa. Khi khai thác các vỉa mỏng và trung bình có thể
áp dụng một trong các hệ thống khai thác sau đây:
4.4.1. Hệ thống khai thác liền gƣơng - tầng lò
Hệ thống khai thác liền gương tầng lò là hệ thống khai thác mà trên mỗi tầng có chiều
dài theo hướng dốc của tầng khơng lớn chỉ đủ để bố trí một lò chợ và gương lò chuẩn bị
được đào đồng thời với q trình khai thác ở lị chợ.
4.4.1.1. Sơ đồ hệ thống khai thác

Hình 4.1. Hệ thống khai thác liền gương - tầng lò
1,2 cặp lò thượng; 3- lò dọc vỉa vận tải; 4- lị dọc vỉa thơng gió; 5- lò cắt; 6- lò song song
chân;7- họng sáo tháo than; 8- lị song song đầu; 9- họng sáo thơng gió; 10- lị xun vỉa
thơng gió; 5/ - lị chợ
4.4.1.2.Thứ tự đào lò chuẩn bị

91


Từ cặp thượng trung tâm chính 1, phụ 2 ở mức vận chuyển của tầng người ta đào lò
dọc vỉa vận chuyển số 3, ở mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió của tầng số 4. Để chuẩn
bị đưa tầng vào khai thác cách thượng trung tâm một khoảng 10 - 15m (bằng chiều dài theo
phương của trụ bảo vệ thượng) người ta đào thượng cắt số 5 nối từ lò dọc vỉa vận chuyển số
3 đến lò dọc vỉa thơng gió số 4 làm luồng khấu đầu cho lò chợ 5’
Trước khi đưa lò chợ vào khai thác người ta đào song song chân 6 cách lò số 3 một
khoảng bằng chiều dài theo hướng dốc của trụ bảo vệ lò dọc via vận chuyển. Nối lò số 6 với

lò số 3 bằng các họng sáo tháo than số 7. Tiếp theo người ta đào lò song song đầu số 8, nối
8 với 4 bằng họng sáo thơng gió số 9.
Hướng khấu của lị chợ được tiến hành từ trung tâm ra biên giới ruộng mỏ, trong q
trình khai thác lị chợ, các gương lị chuẩn bị được đào đồng thời với quá trình khai thác và
vượt trước gương lò chợ một khoảng nhất định. Khi khai thác tầng trên thì lị dọc vỉa vận
chuyển được bảo vệ và giữ lại làm lị dọc vỉa thơng gió cho tầng dưới tiếp theo, cứ như thế cho
đến hết biên giới phìa dưới của ruộng mỏ.
Khoảng vượt trước giữa gương lò chuẩn bị so với gương lò chợ phụ thuộc vào thiết bị vận
tải bố trí ở lị chuẩn bị. Lị dọc vỉa thơng gió vượt trước lị chợ khơng nhỏ hơn 10m. Nếu vận
tải ở lị song song chân bằng máng cào thì khoảng cách vượt trước tối thiểu lớn hơn 2 lần
khoảng cách giữa hai họng sáo tháo than. Nếu vận tải bằng tàu điện ở lò dọc vỉa vận tải, thì
khoảng vượt trước từ gương lị dọc vỉa vận tải đến họng sáo tháo than phải lớn hơn 1,5 đến
2 lần chiều dài đoàn tàu lớn nhất đảm bảo cho việc thi cơng đào lị dọc vỉa vận tải được
thuận lợi.
4.4.1.3. Sơ đồ công nghệ
Vận tải: Than từ lò chợ 5’ xuống lò song song chân số 6 rồi qua họng sỏo 7 xuống lò
dọc vỉa vận tải số 3 lên thượng chinh số 1 rồi ra ngoài. Vận tải vật liệu: Vật liệu từ ngoài
qua lị dọc vỉa thơng gió số 4 qua họng sáo thơng gió số 9, vào lị song song đầu số 8 rồi
xuống lị chợ 5’.
Thơng gió: Gió sạch từ lị thượng chính số 1 vào lị dọc vỉa vận tải của tầng số 3 qua
họng sáo tháo than số 7 và lị song song chân số 6 lên thơng gió cho lị chợ số 5’, gió bẩn
qua song song đầu số 8 lên họng sáo thơng gió số 9 lên lị dọc vỉa thơng gió số 4 rồi ra
ngồi.
4.4.1.4. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
Ưu điểm: Thời gian ra than nhanh. Chi phì đầu tư ban đầu nhỏ. Khi đào lị chuẩn bị
việc thơng gió cục bộ tương đối dễ dàng do chiều dài các đường lò độc đạo ngắn.
Nhược điểm: Tổn thất than lớn vì phải để lại nhiều trụ bảo vệ. Các đường lò chuẩn bị
nằm trong khu vực đó khai thác nên chi phí bảo vệ các đường lị dọc vỉa lớn. Cơng tác khai
thác và đào lị chuẩn bị trên tầng được thi cơng đồng thời nên ảnh hưởng lẫn nhau, dễ ách
tắc sản xuất công tác tổ chức sản xuất phức tạp, không có điều kiện bổ sung thêm cho tài

liệu địa chất trong q trình đào lị. Tổn thất gió qua vùng đã khai thác nhiều cho nên chất
lượng gió cung cấp cho lò chợ giảm, dễ gây cháy mỏ (nếu than có tính tự cháy). Số một lị
chuẩn bị tính cho 1000 tấn than khai thác lớn.
Phạm vi ứng dụng: Vỉa dốc thoải, nghiêng (góc dốc của vỉa v  350 là thuận lợi nhất),
vỉa mỏng và dày trung bình (chiều dày vỉa là mv  2,5 m bằng với chiều cao khấu của lị
chợ). Vỉa có điều kiện địa chất ổn định, đó được thăm dị kỹ lưỡng. Than khơng có tính tự
92


cháy. Đá vách tương đối mềm yếu dễ điều khiển đá vách bằng phá hoả. Chiều dài theo
phương của ruộng mỏ khơng lớn (S  2000m). Mỏ có vốn đầu tư nhỏ, cần sớm ra than.
4.4.2. Hệ thống khai thác liền gƣơng, tầng chia thành phân tầng
Khi chiều dài theo hướng dốc của tầng lớn một lị chợ khơng đủ đảm bảo điều kiện
kỹ thuật và an toàn người ta có thể chia tầng hoặc dải thành các phân tầng để khai thác.
Thông thường trong một tầng người ta chỉ chia thành hai phân tầng để khai thác. Hệ thống
khai thác này khi chiều dài rộng mỏ theo phương lớn thì người ta chia thành các khu khai
thác. Trong mỗi khu khai thác đào một cặp thượng riêng phục vụ cho việc khai thác khu đó.
4.4.2.1.Sơ dồ và thứ tự đào lị chuẩn bịhình 4.2
Từ cặp thượng chính 1, thượng phụ 2 ở mức vận chuyển tầng người ta đào lị dọc vỉa
vận chuyển 3, mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió 4. Để phân chia tầng thành hai phân
tầng người ta đào dọc vỉa trung gian (dọc vỉa phân tầng 5).
Đào thượng cắt số 6, từ lò cắt này sẽ chuyển thành lị chợ. Để duy trì và bảo vệ lò
trung gian số 5 người ta để trụ than bảo vệ về hai phía hoặc xếp các dải đá chân về hai phía
(dải đá có chiều rộng theo độ dốc bằng 6 - 12 m), việc khấu than từ trung tâm thượng ra
biên giới của thượng, lò chợ dưới tiến trước lò chợ trên một khoảng cách từ 10 - 20m.
Lò dọc vỉa phân tầng 5 nằm trong vùng hai phìa đó khai thác nên chịu áp lực rất lớn,
chi phí bảo vệ tăng. Vì vậy khi gương lò dịch chuyển theo phương được khoảng cách từ 150
- 300m thì người ta đào cặp thượng trung gian 1’ vµ 2’ và các khu phìa sau được khai thác
nhờ cặp thượng phụ 1’ vµ 2’ và sau đó sẽ bỏ dọc vỉa trung gian 5 ở khu phìa trước.
4.4.2.2, Sơ đồ cơng nghệ

Vận tải: Than từ lị chợ 6 trên song song chân qua họng sáo xuống lò dọc vỉa phân
tầng số 5 ra thượng trung gian 1’ xuống lò dọc vỉa vận chuyển số 3 ra thượng chính số 1 rồi
được vận chuyển ra ngồi. Than từ lò chợ 6 dưới qua họng sáo và song song chân xuống lò
dọc vỉa vận tải số 3 qua thượng chính số 1 rồi ra ngồi. Vật liệu: vật liệu vào lị dọc vỉa
thơng gió số 4 qua họng sáo và song song đầu 7’ rồi vào lò chợ số 6 trên. Vật liệu từ 4
xuống thượng trung gian số 2’ xuống lò dọc vỉa phân tầng số 5 qua họng sáo về song song
chân vào lò chợ số 6 dưới
Thơng gió: Nếu điều kiện an tồn cho phép người ta có thể dùng sơ đồ thơng gió nối
tiếp có luồng gió sạch bổ sung từ thượng 1’. Gió sạch vào lị dọc vận tải số 3 khi đó một
nhánh lên thượng trung gian số 1’ vào lò dọc vỉa phân tầng số 5 qua họng sáo và song song
chân của phân tầng trên rồi lên thơng gió cho lị chợ 6 trên, đồng thời gió từ dọc vỉa vận tải
số 3 qua họng sáo và song song chân của phân tầng dưới lên thơng gió cho lị chợ số 6 dưới
rồi lên tiếp lị chợ 6 trên. Gió từ lò chợ 6 trên qua song song đầu và họng sáo của phân tầng
trên qua lò dọc vỉa số 4 rồi ra ngồi. Nếu điều kiện khơng cho phép người ta phải thơng gió
độc lập bằng cách mở thêm đường lị dọc vỉa trung gian 5’ nằm cách phìa dưới lị dọc vỉa
trung gian 5 làm lị dẫn gió thải cho lị chợ phân tầng dưới. Tại vị trì thượng 2’ gặp dọc vỉa 5
phải bố trí 1 cầu gió.
4.4.2.3. Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng
Ưu điểm: Khối lượng đào lị ban đầu ít dẫn tới vốn đầu tư ban đầu nhỏ. Thời gian ra
than nhanh do đó đồng vốn nhanh được quay vòng để đầu tư vào sản xuất. Cơng tác thơng
gió và vận tải ban đầu đơn giản.
Nhược điểm: Tổn thất than lớn do phải để lại nhiều trụ bảo vệ. Rị gió qua vùng đã
khai thác lớn. Chi phí bảo vệ các đường lị lớn do đường lò nằm trong khu vực đã khai thác.
93


Cơng tác tổ chức sản xuất khó khăn do có nhiều vị trì cùng đồng thời làm việc. Có thể dẫn
tới ách tắc sản xuất.
Phạm vi áp dụng: Dùng cho các vỉa dốc thoải, chiều dày của vỉa bằng chiều cao của
lị chợáp dụng với các vỉa có hàm lượng khì độc lớn vì trong một hệ thống khai thác khơng

có các lị độc đạo hoặc chiều dài đường lị cụt nhỏ.

Hình 4.2 Hệ thống khai thác liền gương tầng chia phân tầng1,2, Cặp lò thượng khu vực
khai thác;3- Lò dọc vỉa vận tải; 4- Lị dọc vỉa thơng gió; 5- Lò dọc vỉa phân tầng; 6T – Lò
chợ phân tầng trên; 6D- Lò chợ phân tầng dưới; 7, 7- Lò song song
4.4.3. Hệ thống khai thác chia cột dài theo phƣơng tầng lò
Hệ thống khai thác cột dài theo phương tầng lò là hệ thống khai thác mà trên mỗi tầng
có chiều dài theo hướng dốc của tầng khơng lớn chỉ đủ để bố trí một lị chợ và các đường lò
chuẩn bị trong tầng (lò dọc vỉa vận chuyển, lị dọc vỉa thơng gió) được đào trước khi vào
khai thác ở lò chợ và chia vỉa thành các cột than chạy dài theo phương của vỉa. Hướng khấu
trong tầng được tiến hành từ biên giới về trung tâm (khấu giật). Hệ thống khai thác cột dài
có một vài đặc điểm sau: Cơng việc khấu than ở lị chợ và cơng việc đào các đường lị
chuẩn bị khơng bị ảnh hưởng lẫn nhau, bởi vì khi lị chợ bắt đầu khấu than thỡ việc đào lị
chuẩn bị đó kết thúc. Do đó tổ chức sản xuất đơn giản.
4.4.3.1. Sơ đồ hệ thống khai thác hình 4.3
4.4.3.2. Thứ tự đào lị
Từ cặp thượng trung tâm (thượng chình 1, thượng phụ 2) ở mức vận chuyển tầng
người ta đào lò dọc vỉa vận chuyển 3, ở mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió 4. Hai
đường lị này được đào tới biên giới của ruộng mỏ, sau đó đào lị cắt số 5 nối từ 3 đến 4 để
làm luồng khấu đầu tiờn cho lò chợ số 5’. Để đưa lò chợ vào khai thác, người ta đào lò song
song chân 6 (cách lò dọc vỉa vận tải số 3 một khoảng bằng chiều cao nghiêng của trụ bảo vệ
lò dọc vỉa vận chuyển), và đào các họng sáo tháo than 7 nối từ 3 đến 6. Lò chợ được tiến
hành khai thác từ biên giới đến trung tâm ruộng mỏ. Trong quá trình khai thác tầng trên
người ta chuẩn bị cho tầng dưới tương tự như chuẩn bị ở tầng trên, lò dọc vỉa vận chuyển
của tầng trên được bảo vệ giữ lại làm lị thơng gió cho tầng dưới và đào thêm lò dọc vỉa vận
94


chuyển của tầng dưới, lò cắt... Đảm bảo sao cho tầng trên kết thúc khai thác thì tầng dưới
mọi cơng việc chuẩn bị cũng được hồn tất để cho cơng tác khai thác được liên tục.

Hình 4.3 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng lò 1,2- cặp lò thượng; 3- lò
dọc vỉa vận tải của tầng; 4- lị dọc vỉa thơng gió; 5- lị cắt; 5‟- lị chợ tầng; 6- lị song
song;7- họng sáo
4.4.3.3.Sơ đồ cơng nghệ
Vận tải than: Than từ lị chợ 5’ thơng qua thiết bị vận tải đưa xuống lò song song chân
6 qua họng sáo tháo than 7 xuống lò dọc vỉa vận tải số 3 rồi được vận chuyển qua thượng số
1 ra ngoài. Vận tải vật liệu: Vật liệu từ ngoài vào lị dọc vỉa thơng gió số 4 xuống lị chợ số
5.’
Thơng gió: Gió sạch từ thượng chính số 1 vào lò dọc vỉa vận tải số 3 qua họng sáo số 7
vào lò song song chân số 6 lên thơng gió cho lị chợ 5’ lên lị dọc vỉa thơng gió số 4 rồi ra
ngồi.
4.4.3.4. Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng
Ưu điểm: Chi phí bảo vệ đường lị nhỏ hơn so với hệ thống khai thác liền gương vì các
đường lị nằm trong khối than ngun, khơng phải bảo vệ lị thơng gió phía sau lị chợ đã
khai thác. Tổn thất than ìt hơn so với hệ thống khai thác than liền gương. Công tác vận tải
và thông gió khi đi vào khai thác đơn giản, khơng bị rị gió qua cỏc khu vực đã khai thác.
Việc đào các đường lò chuẩn bị được tiến hành trước khi vào khai thác ở lị chợ góp phần bổ sung
thêm tài liệu địa chất của khu vực, tạo diều kiện chủ động trong q trình khai thác sau này. Cơng
tác tổ chức sản xuất đơn giản. Tạo điều kiện thoát khì Mêtan trước khi vào khai thác. Dễ cách ly
khi có sự cố cháy mỏ xảy ra. Số một lị chuẩn bị tính cho 1000 tấn than khai thác giảm.;
Nhược điểm: Vốn đầu tư ban đầu lớn do phải đào khối lượng đường lò chuẩn bị ban
đầu nhiều. Thời gian ra than chậm. Cơng tác thơng gió khi đào lị chuẩn bị khó khăn vì
chiều dài đường lị độc đạo cần thơng gió cục bộ dài.;
Phạm vi áp dụng: Vỉa dốc thoải, nghiêng (góc dốc của vỉa v  350 là thuận lợi nhất),
vỉa mỏng và dày trung bình (chiều dày vỉa là mv  2,5m bằng với chiều cao khấu của lò
chợ). Đá vách tương đối mềm yếu, dễ sập đổ (dễ điều khiển đá vách bằng phá hỏa tồn
phần). Mỏ có sẵn vốn đầu tư xây dựng cơ bản. Chiều dài theo phương của ruộng mỏ không
lớn (S  2000m).
95

4.4.4. Hệ thống khai thác chia cột dài theo phƣơng tầng chia phân tầng
Khi chiều dài của tầng lớn không đảm bảo khai thác hết một tầng được thì tiến hành
chia tầng thành phân tầng. Trong hệ thống khai thác này dọc theo phương của ruộng mỏ
người ta phân thành các khu khai thác và mỗi khu khai thác thường bố trí cặp thượng khu và
phân thành các phương án sau.
4.4.4.1. Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than
về lò thượng trung tâm
a. Sơ đồ và thứ tự đào lò chuẩn bị hình 4.4
Thứ tự: Xuất phát từ các lị dọc vỉa vận chuyển số 8 và dọc vỉa thơng gió của tầng số
4 chia thành các ruộng khấu (khu khai thác). Có chiều dài theo phương từ 600 - 800m, ở
trung tâm được đào hai hoặc ba cặp lò thượng. Từ lò thượng trung tâm tiến hành đào lò dọc
vỉa phân tầng số 13 về hai phía.
Các lị chợ phân tầng được mở từ hai bên biên giới của ruộng khấu, gương lò chợ phân
tầng trên vượt trước gương lò chợ phân tầng dưới.

Hình 4.4 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận
chuyển than về thượng trung tâm
1,2 –cặp thượng khu vực khai thác ; 3- lò dọc vỉa vận tải ; 4- lò dọc vỉa thơng gió ; 5- lị dọc
vỉa trung gian ;6- lò song song chừn ; 7- lò chợ phân tầng dưới ; 9- lị chợ phân tầng trên
b. Cơng tác khác
Vận tải: Than từ lò chợ số 7 và số 9 xuống các lò song song chân của phân tầng trên rồi
qua họng sáo xuống lò dọc vỉa phân tầng 5 than được vận chuyển về cặp thượng trung tâm 1, 2
và xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng. Đối vớ lò chợ 7’ và 9’ xuống lò song song chân 6 và 8 qua
các họng sáo xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng.
Thơng gió: Gió sạch từ lò xuyên vỉa vào lò dọc vỉa vận tải của tầng. Đối với phân tầng
dưới gió sạch từ lị dọc vỉa qua họng sáo và qua lò song song chân rồi lên thơng gió cho lị chợ.
Gió từ lị chợ lên lò dọc vỉa vận tải rồi lên lò chợ phân tầng trên. Với lị chợ trên. Gió sạch qua
thượng phìa trước rồi lên các dọc vỉa phân tầng rồi vào lị chợ thơng gió. Gió bẩn từ lị chợ qua

song song đầu và họng sáo lên lò dọc vỉa thơng gió rồi ra ngồi.
96


c. Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng
Ưu điểm: Sản lượng của các khu khai thác tăng gấp đôi, số lị dốc ít. Chi phí bảo vệ
đường lị dọc vỉa trung gian giảm vì thời gian tồn tại ngắn.
Nhược điểm: Khó khăn trong việc bảo vệ thượng khi hai cánh khai thác gần đến trung
tâm tổn thất than để lại bảo vệ thượng lớn, rất nguy hiểm với than có tính tự cháy. Sơ đồ
thơng gió phức tạp.
Phạm vi áp dụng: áp dụng khi khai thác các vỉa than dày 1,3 - 2,5m dốc thoải, dốc
nghiêng mỏ thuộc loại 2 về khí trở xuống, vỉa khơng sập đổ đột ngột, chấn động bất ngờ.
4.4.4.2. Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than
về lị thượng phía trước
a. Sơ đồ và thứ tự đào lị chuẩn bị hình 4.5
Phương pháp chuẩn bị của hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành
phân tầng vận tải than về lị thượng phìa trước cũng tương tự như phương án vận tải than về
lò thượng phía sau. Cặp thượng trung gian được bố trí ở phìa trước và cách nhau theo
phương là 300 - 500m. Các lò dọc vỉa phân tầng trong phạm vi ruộng khấu đang khai thác
được nối trực tiếp với lò thượng phìa trước gương lị chợ phân tầng trên vượt trước gương lò
chợ phân tầng dưới 10 - 20m, lò dọc vỉa phân tầng 1 cũng được loại bỏ dần.

Hình 4.5 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận
tải than về cặp thượng phụ phía trước
1,2- cặp thượng khu vực khai thác; 3- lò dọc vỉa vận tải; 4- lị dọc vỉa thơng gió; 5- lò
dọc vỉa phân tầng( dọc vỉa trung gian); 6- lò song song chừn; 7- lò chợ phân tầng
trên;7‟- lò chợ phân tầng dươi
Than khai thác được ở các lò chợ ở tầng trên thì vận tải dọc theo phân tầng hướng về lị
thượng phìa trước và xuống dọc vỉa vận tải và được vận tải theo hướng ngược lại. Thông gió
cho các lị chợ phân tầng được thực hiện theo sơ đồ thơng gió nối tiếp có nguồn bổ sung

hoặc các lị được thơng gió độc lập.
c, Cơng tác khác
97


Vận tải: Than từ lò chợ số 7 và số 7’ xuống cỏc lò song song chân của phân tầng rồi qua
họng sáo xuống lò dọc vỉa phân tầng, than được vận chuyển về cặp thượng phía trước 1, 2 ( đối
với lò dọc vỉa phân tầng trên) và xuống lị dọc vỉa vận tải của tầng.
Cơng tác thơng gió: Gió sạch từ lị xun vỉa vào lị dọc vỉa vận tải của tầng. Đối với
phân tầng dưới gió sạch từ lò dọc vỉa qua họng sáo và qua lò song song chân rồi lên thơng gió
cho lị chợ.
Và từ đó lên lị dọc vỉa vận tải rồi lên lị chợ phân tầng trên. Với lị chợ trên, một phần
gió sạch qua thượng trung tâm lên các dọc vỉa phân tầng rồi vào lị chợ thơng gió. Giú bẩn từ lò
chợ qua song song đầu và họng sáo lên lò dọc vỉa thơng gió rồi ra ngồi.
d. Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng
Ưu điểm: Tốn ít cơng di chuyển thiết bị khai thác từ khu này tới khu khác có thể lợi
dụng thượng khu khai thác phìa trước làm lò cắt để mở lò chợ cho khu sau cho nên giảm chi
phí đào lị cắt, giảm tổn thất than làm trụ bảo vệ cạnh thượng. Thượng khu khai thác nằm
trong khối than nguyên nên chi phí bảo vệ nhỏ. Hướng dịch chuyển của lò chợ cùng chiều
với hướng điều khiển đá vách nên việc điều khiển đá vách thuận lợi.
Nhược điểm: Chiều dài tuyến vận tải của phân tầng trên lớn nên chi phí vận tải tăng.
Các lị dọc vỉa phân tầng phải đào dốc xuôi theo hướng vận tải than về lị thượng phìa trước
nên trong q trình đào lị thường tập trung nước trước gương gây khó khăn cho việc thốt
nước khi đào lị chuẩn bị.
Phạm vi áp dụng: áp dụng cho những vỉa than mỏng trung bình dốc thoải dốc
nghiêng. Trong mỏ có lưu lượng nước ngầm nhỏ, lượng thốt khí mêtan khơng lớn.
4.4.4.3. Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than
về lị thượng phía sau
a. Sơ đồ hệ thống khai thác, thứ tự đào lò và chuẩn bị hình 4.6

Hình 4.6 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận chuyển
than về cặp thượng phụ phía sau khu khai thác; 1-Lị dọc vỉa vận tải; 2- lò song song
chõn; 3- lò dọc vỉa thơng gió; 4- lị dọc vỉa phân tầng (dọc vỉa trung gian);6T – lò chợ phân
tầng trên; 6D lò chợ phân tầng dưới; 7,8 cặp thượng khu vực
98


Công tác chuẩn bị; Khu khai thác ở đây dọc theo phương của tầng người ta chia
thành khu khai thác có chiều dài từ 300 - 500 m. Cơng tác chuẩn bị hệ thống khai thác được
bắt đầu bằng việc đào các đường lò dọc vỉa vận chuyển tầng số 1 đến biên giới của khu I, để
bảo vệ nó khi khai thác khu II và khai thác tầng dưới người ta đào song song chân 2 ở mức
thơng gió người ta đào lị dọc vỉa thơng gió số 3 (có thể nó là lị dọc vỉa vận chuyển của
tầng trên) và nó cũng được bảo vệ để phục vụ cho khu II, khu III...Để phân chia tầng thành
phân tầng người ta đào lò dọc vỉa trung gian số 4.
Đến biên giới của khu tiến hành đào lò cắt số 5, từ đây sẽ chuyển thành lò chợ số 6
và khấu giật về cặp thượng trung tâm 7, 8. Lò chợ phân tầng trên ln tiến trước lị chợ
phân tầng dưới một khoảng 10 - 20m. Trong quá trình khai thác khu I người ta chuẩn bị khu II
bằng cặp thượng trung gian 7’ và 8’. Các đường lò dọc vỉa vận chuyển 1, dọc vỉa thơng gió 3 và
dọc vỉa trung gian 4 được đào tiếp đến biên giới khu II và công tác chuẩn bị, khai thác tương tự
khu I sao cho khi kết thúc xong khu I thì khu II bắt đầu vào hoạt động.
b, Cơng tác khác
Thơng gió: Để thơng gió cho lị chợ ở đây áp dụng sơ đồ thơng gió nối tiếp có luồng
gió sạch bổ sung. Đối với lị chợ dưới gió sạch từ dọc vỉa vận chuyển số 1 qua họng sáo vào
lị song song chân số 2 lên thơng gió cho lò chợ 6D lên lò dọc vỉa phần tầng số 4 qua họng
sáo lị ở phân tầng trên lên thơng gió cho lị chợ 6T qua song song đầu qua họng sáo vào lị
dọc vỉa thơng gió số 3 rồi ra ngồi. Đồng thời gió sạch từ dọc vỉa vận chuyển 1 lên thượng
số 8 vào lò dọc vỉa phân tầng số 4 rồi kết hợp với luồng gió của lị chợ 6D để thơng gió cho
lị chợ 6T.
Vận tảii: than khai thác được ở phân tầng nào được vận chuyển theo phân tầng đó về
lị thượng trung gian phìa sau và đưa xuống lò vận chuyển của tầng 1.

c. Ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng
Ưu điểm: Công tác khai thác và chuẩn bị không ảnh hưởng lẫn nhau. Hướng tiến của
lò chợ cùng chiều với vận tải nên chiều dài tuyến vận tải nhỏ. Cơng tác thốt nướcc khi đào
lị dọc vỉa phân tầng thuận tiện ví thốt nước tự nhiên .
Nhược điểm: Chi phí bảo vệ thượng khu khai thác lớn vì một phía nằm ở khu vực đã khai
thác. Tổn thât than để lại trụ bảo vệ lớn.
Điều kiện áp dụng: vỉa dốc thoải, dốc nghiêng, vỉa mỏng, dày trung bình, Hàm
lượng khì độc thấp. Đối với đá vách dễ điều khiển khơng có nguy cơ sập đột ngột.
4.5. HỆ THỐNG KHAI THÁC VỈA MỎNG TRUNG BÌNH DỐC ĐỨNG
Đặc điểm khai thác các vỉa than dốc đứng sẽ gặp nhiều khó khăn hơn so với các vỉa
than dốc thoải và dốc nghiêng cả về kết cấu hệ thống khai thác, phương pháp đào và chống
giữ các đường lò chuẩn bị. Khi khai thác các vỉa dốc đứng không những đá vách bị sập đổ
mà đá trụ cịn có thể bị trượt lở, gây khó khăn trong việc chống giữ, điều khiển áp lực mỏ,
đá vách sập đổ tự trượt trên nền, dễ gây đổ lò chợ và mất an tồn cho cơng nhân làm việc ở
phìa bên dưới.
Than khai thác tự trượt trên nền lị chợ, vận tốc luồng than lớn gây mất an toàn cho
người làm việc ở phìa dưới, bị vỡ vụn làm giảm phẩm chất của than, sinh nhiều bụi. Việc
chống giữ và điều khiển áp lực mỏ trong lò chợ rất khó khăn, vì vậy người ta có thể áp dụng các
biện pháp để làm thế nào giảm góc dốc của gương lò chợ hoặc cải tiến thay đổi kết cấu hệ
thống khai thác, công nghệ khấu than, chống giữ, vận tải... Để giảm bớt khó khăn nêu trên,
nhằm nâng cao năng suất lao động, giảm tổn thất than và đảm bảo an toàn trong khai thác.
4.5.1. Hệ thống khai thác liền gƣơng lò chợ bậc chân khay
99


Thực chất của hệ thống khai thác gương lò chợ bậc chân khay là hệ thống khai thác
gương lò chợ dài, song độ dốc của vỉa lớn, để khắc phục người ta chia lò chợ thành từng
đoạn ngắn theo độ dốc, đoạn dưới khấu vượt trước đoạn trên một khoảng nhất định. Từ đó
lị chợ hình thành các bậc và có tên gọi là bậc chân khay. Như vậy sẽ giảm độ dốc của tuyến
vận tải trong lò chợ, gương lị bố trí ln vng góc với đường phương của vỉa.

4.5.1.1. Sơ đồ hệ thống khai thác hình 4.7

Hình 4.7 . Hệ thống khai thác liền gương – lò chợ bậc chân khay
1- Cặp lò xuyên vỉa vận tải; 2- lị dọc vỉa vận tải; 3- lị dọc vỉa thơng gió; 4- lị song song
chân; 5- họng sáo; 6- thượng chính; 7- thượng phụ; 8- các gương khay; 9- kho chứa than;
10 trụ than bảo vệ
4.5.1.2. Thứ tự đào lò và khai thác
Với các vỉa dốc đứng người ta thường mở vỉa bằng các lò xuyên vỉa từng tầng, với
chiều cao nghiêng của tầng 70 - 150m. Nên từ xuyên vỉa vận chuyển số 1 và xun vỉa
thơng gió số 1 người ta đào dọc vỉa vận chuyển số 2 và dọc vỉa thơng gió số 3 ở từng tầng,
cách lò xuyên vỉa số 1 khoảng 10m đào họng sáo vịng số 5 để đi lại, vận chuyển vật liệu,
thơng gió trong q trình thi cơng thượng cắt. Sau đó đào cặp lò thượng cắt số 6,7 và song
song chân 4, để đảm bảo an tồn cho q trình đào thượng cắt 7 (thượng cắt thường được
đào một cặp cả hai lò thượng được liên hệ với nhau bằng các lị nối). Phìa đầu thượng cắt
đào lị song song đầu nối với dọc vỉa thơng gió số 3 bằng họng sáo thơng gió . Trình tự khai
thác người ta phân chia thượng cắt thành các đoạn có chiều dài là 8 và tiến hành khấu các
phần than thứ tự từ dưới lên tạo lò chợ thành các bậc gọi là lị chợ bậc chân khay. Sau đó
khấu đồng thời tất cả các bậc.
4.5.1.3. Sơ đồ công nghệ
100


Cơng tác khai thác: Trình tự cơng việc tại một chân khay trước tiên phải khấu than để
tạo ra góc chân khay trước rồi mới phá phần than phìa dưới, lị chợ được chống bằng thìu dọc.
Vận tải than: Trong lị chợ tiến hành đóng hàng ván gỗ có cá móc thép, móc vào hàng
cột chống ngăn để khơng cho than tự trượt theo hướng dốc của vỉa vào luồng bảo vệ ở các
bậc chân khay phìa dưới mà định hướng cho dũng than trượt về kho than ở bậc chân khay
dưới cùng.
Thơng gió: Gió sạch vào lị xun vỉa vận chuyển số 1 vào lò dọc vỉa vận chuyển số 2
vào họng sáo chân lò chợ lên song song chân số 4 vào thơng gió cho lị chợ rồi lên song

song đầu qua họng sáo đầu lên lò dọc vỉa thơng gió số 3 ra xun vỉa thơng gió số 1 rồi ra
ngồi
4.5.1.4 Tính tốn thơng số bậc chân khay
1. Chiều cao bậc chân khay
hck- có thể xác định bằng các cách:
a. Xác định theo định mức lao động
hck =

K vm .n.s
,m
r1

Trong đó: Kvm- Hệ số vượt mức kế hoạch = 1,1 - 1,15.
n- Số người bố trí làm việc trong một bậc chân khay, người
s- Định mức lao động cho một công nhân khấu chống, m/người-ca
r1- Tiến độ của từng hàng cột chống trong gương, m
b. Xác định theo kinh nghiệm
- Nếu than cứng chắc ổn định
- Nếu than trung bình
- Nếu than mềm yếu

hck = 4 - 8m.
hck = 8 - 12m.
hck = 12 - 20 m.

c. Xác định theo A.E. Nicơrát XốpxKi
Chiều cao chân khay trung bình hck = 10m
- Nếu than rắn
- Nếu than rắn vừa
- Nếu than mềm

hck = 10m.
hck = 12m.
hck = 14m.

2. Chiều rộng bậc chân khay (rck)
Thường chọn bằng số nguyên lần khoảng cách giữa các cột chống; rck- là khoảng
cách vượt trước giữa hai bậc chân khay liền nhau căn cứ vào hệ số kiên cố của than, phương
pháp khấu, điều kiện thơng gió, an tồn.
- Theo kinh nghiệm chiều rộng bậc chân khay thường bằng 2 - 4 lần khoảng cách giữa hai
hàng cột. Trong thực tế khoảng cách giữa các hàng cột chống bằng 0,9 - 1m.
- Đối với bậc chân khay dưới cùng làm kho chứa than đảm bảo sao cho thể tích kho chứa
có thể lưu được 1/2 số than trong một ca khấu, theo kinh nghiệm chiều cao của bậc chân
khay dưới cùng  10m.
- Kích thước bậc chân khay lưu than tạm thời
+ Chiều cao theo độ dốc của chân khay lưu than tạm thời:
101


Qb .tg
C'
hm =

 R.tg  hn , m
cos 
 1 .m

+ Chiều rộng kho lưu than:
Rm =

Qb
h
C'

 R.  n , m
sin 
 .m.tg
tg

Trong đó: C’- Khoảng cách tối thiểu giữa góc của chân khay với mái dốc của đống than theo
tốc độ gió tối đa cho phép trong lị chợ, m.
C’ =

Angd .q
60.v.m

Trong đó: Angđ - sản lượng trung bình một ngày đêm của lị chợ ; Tấn/ ngày- đêm
q-Tiêu chuẩn khơng khí cho một tấn than khai thác trong ngày đêm (m3/phút tấn
khai thác ngày- đêm).
v- Tốc độ gió cho phép tối đa trong lị chợ, m/s

Hình 4.8 Sơ đồ tính tốn bậc chân khay
Qb- Sức chứa cần thiết của kho tối thiểu bằng khối lượng than được khấu suốt một tiến độ lị
chợ, tấn
- Góc nghiêng của đống than lưu.
sin =

sin 
sin 

- Góc đổ tự nhiên,  = 30 - 400 cho than rêi.
- Góc dốc của vỉa, độ
R- Khoảng cách từ gương lò chân khay đến đỉnh đống than khi có máng vận tải
R = 3,6m. hn- Chiều cao lò song song, hn = 2,0 - 3,0 m; m- Chiều cao lò chợ, m.
4.5.1.4. Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng
Ưu điểm: Vị trí làm việc của cơng nhân trong lị chợ đảm bảo an tồn vì được che
chắn bởi chân khay phía trên. Góc dốc của tuyến vận tải nhỏ hơn góc dốc của vỉa nên cơng
tác vận tải an tồn ít bị vỡ vụn và sinh bụi.
102


Nhược điểm: Năng suất lao động của công nhân không cao vì điều kiện làm việc là thủ
cơng hoặc bán cơ giới hóa. Chi phí gỗ tính cho 1000 tấn than khai thác lớn vì phải lưu lại
hàng cũi chống ở luồng bảo vệ khơng được phép thu hồi. Khó khăn trong việc thơng gió ở
các góc phía trên của các bậc chân khay.
Phạm vi áp dụng: Dùng cho các vỉa có góc dốc  = 450 - 550 , vỉa mỏng và dày trung
bình. Than và đất đá vách ổn định từ trung bình trở lên.
4.5.2. Hệ thống khai thác gƣơng lò chợ xiên chéo (lò chợ dây diều)
4.5.2.1. Cơ sở để giảm độ dốc của đường lò
Khi khai thác các vỉa dốc đứng nếu bố trí lị chợ theo đường hướng dốc thì góc dốc
lị chợ bằng góc dốc của vỉa. Khi đó sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong quy trính cơng nghệ,
trong cơng tác an tồn. Để khắc phục những nhược điểm trên người ta có thể bố trí lị chợ
có hướng hợp phương của vỉa một góc α  900.

Hình 4.9 Sơ đồ tính tốn hạ thấp độ dốc lò chợ bằng lò chợ xiên chéo
Cơ sở hại thấp độ dốc. Giả sử AD là đường phương của vỉa, AH là đường hướng dốc
của vỉa, tam giác AHD là mặt vách của vỉa. HD sẽ là đường xiên chéo với góc xiên chéo là
;  là góc dốc của vỉa;  là góc dốc của đường xiên chéo với mặt phẳng nằm ngang;  là
góc dốc của lị chợ.
Xét các tam giác vng ACH, AHD và BDH

AH
h
h

AH =
, HD =
cos  sin  . cos 
sin 

h
mà HD =
sin 

 sin = sin. cos 

α góc cho trước , - góc dốc dự kiến thiết kế chúng ta chỉ căn cứ vào phương tiện vận
tải để lựa chọn. Vì vậy ta có thể xác định được góc 
4.5.2.2. Sơ đồ và thứ tự đào lị chuẩn bị
Thực chất của hệ thống khai thác liền gương lò chợ xiên chéo là hệ thống hệ thống khai
thác liền gương tầng lò chợ thẳng nhưng hướng của lò chợ khơng vng góc với đường phương
của vỉa do đó chiều dài của lò chợ lớn. Trong một số trường hợp nếu lị chợ q dài người ta có
thể chia tầng thành phân tầng khai thác.
Tùy theo tính chất cơ lý của đá vách, độ ổn định của vỉa than mà người ta có thể bố
trí lị chợ theo các hình thức sau
1. Hệ thống khai thác lị chợ xiên chéo chân lò chợ tiến trước.
103


2. Hệ thống khai thác lò chợ xiên chéo chân lò chợ tiến sau

Từ xuyên vỉa 1 và 2 của tầng, đào dọc vỉa vận chuyển 3 và dọc vỉa thơng gió 4. Sau
đó tiến hành thượng chéo 5 tạo với đường hướng dốc một góc , Trên thượng chéo cách lị
dọc vỉa thơng gió 4 và lị dọc vỉa vận tải 3 một đoạn bằng chiều dài nghiêng trụ bảo vệ đào
song song chân 7 và song song đầu 6 và sau cùng là đào họng sáo 8 và 8’. Trong q trình
khai thác chú ý ln giữ cho lị chợ phải thẳng theo hướng xiên chéo đã định.

Hình 4.10 Hệ thống khai thác gương lò chợ xiên chéo, chân lò chợ tiến sau
1- lò xuyên vỉa vận tải; 2- Lị xun vỉa thơng gió; 3- lị dọc vỉa vận chuyển;
4-Lị dọc vỉa thơng gió; 5- lị cắt; 5‟lị chợ; 6-Lò song song đầu; 7- Lò song song chân;
8, 8‟- họng sáo
4.5.2.3. Công tác khác
Công tác vận tải: Than từ lò chợ số 5’ xuống lò song song chân 7, qua họng sáo
xuống lò dọc vỉa vận tải số 3 ra lị xun vỉa số 1 ra ngồi
Cơng tác thơng gió: Gió sạch khi vào lị xun vỉa số 1 vào lò dọc vỉa vận tải số 3 lên
họng sáo lị song song chân số 7 rồi lên thơng gió cho lị chợ số 5’. Từ đây gió bẩn lên lò
song song đầu số 6 lên lò dọc vỉa thơng gió 4 rồi ra ngồi theo lị xun vỉa thơng gió 2
4.5.2.4.Ưu nhược điểm của hệ thống
Ưu điểm: So với hê thống khai thác lò chợ xiên chéo chân tiến trước thì hệ thống này
ít bị rị gió, đất đá vách khơng bị sập đổ vào gương khấu, thốt nước dễ dàng.
Nhược điểm: Công tác chống giữ phức tạp, than mềm yếu dễ bị lở gương, than sau
khi khai thác dễ tràn vào khu vực phá hoả, để khắc phục nhược điểm này người ta làm các
vách ngăn Chú ý: Cách chuẩn bị của lị chợ xiên chéo có hai cách mà người ta có thể làm: Thứ
nhất sau khi khai thác thơng các đường lị chuẩn bị thí người ta đào thượng cắt tại trung tâm
và vng góc với phương của vỉa. Sau khi mở thượng cắt này người ta khấu những luồng
khấu chập thíu cho đến khi lị chợ xiên chéo một góc  theo thiết kế thì lị chợ đi vào ổn
định. Thứ hai người ta có thể mở ngay lị cắt xiên chéo để chuyển thành lị chợ.
4.5.3. Các thơng số của hệ thống khai thác gƣơng lò chợ dài
4.5.3.1. Chiều dài lò chợ
Chiều dài lị chợ là một thơng số ảnh hưởng tới năng suất của thiết bị khấu, thiết bị
vận tải và điều kiện tổ chức sản xuất, các yếu tố về lao động, điều kiện an toàn về các yếu tố

104


địa chất. Nó là thơng số chính của hệ thống khai thác như chiều cao tầng, phân tầng khi đã
tối ưu hóa được chiều dài lị chợ có thể xác định trên cơ sở thiết bị khấu than và thống kê để
xác định chi phí tấn than khai thác là nhỏ nhất. ở Việt Nam do khấu than bằng khoan nổ
mìn, người ta xác định được bằng những thống kê mỏ Mạo Khê V8, V9 góc dốc trung bình 
= 300 lị chợ tối ưu có chiều dài 105m, đối với vỉa dốc  > 400. Khu Bình Minh lị chợ tối
ưu bằng 60 - 70m. Mỏ Vàng Danh khi góc dốc từ 17 - 290 thì lị chợ tối ưu thường là
77,8m với  = 25 - 350 thì chiều dài tối ưu là 68m.
Còn xác định lò chợ theo thiết bị khấu than thì khấu bằng Kombai tay khấu rộng,
chiều dài lò chợ từ 120 - 150m, khi khấu tay khấu hẹp chiều dài lò chợ từ 150 - 200m, khấu
bằng máy bào than chiều dài lò chợ lớn hơn 200  300m.
- Trong trường hợp 1 hệ thống mở vỉa sẵn có thì chiều dài lị chợ bị khống chế bởi chiều cao
nghiêng của tầng và phân tầng. Sau khi đã chọn và tình tốn được chiều dài lị chợ thì chúng
ta phải tiến hành kiểm tra theo điều kiện vận tải và thơng gió:
Llc  Lvậntai
Llc  Lthơng gió
+

Kiểm tra theo điều kiện vận tải: Nếu Qlc là năng suất của lò chợ trong một ngày đêm thí

được xác định theo cơng thức sau:
Qlc = llc.m1.r..c.n,

T/ ngày - đêm

Trong đó: n- Số luồng khấu trong lị chợ đó trong một ngày đêm
llc- Chiều dài lị chợ, m.
m1- Chiều cao khấu, m

r- Tiến độ khấu, m/ngày đêm
- Trọng lượng thể tích của than, T/m3.
c- Hệ số khai thác trong lò chợ, c = 0,95 - 0,98.
Nếu Qvt là năng suất của thiết bị vận tải thí được xác định theo cơng thức sau:
Qvt = q1.T, T/h
Trong đó: q1- Năng suất của thiết bị vận tải trong một giờ, T/h
T- Thời gian của thiết bị vận tải làm việc trong 1 ngày đêm, h
Để đảm bảo cho lò chợ hoạt động bình thường: Qlc  Qvt  chiều dài lò chợ lớn nhất theo
điều kiện vận tải là:
llc max =

q1 .T
,m
m1 .r. .c.n

Kiểm tra theo điều kiện thông gió để đảm bảo lưu lượng gió yêu cầu cho lị chợ: Nếu
Q- Lưu lượng gió u cầu để đưa vào lò chợ theo yêu cầu sản lượng lò chợ để hồ lỗng khí
độc, khí cháy và bụi nổ. Theo quy định giới hạn an toàn cho phép:
Q = qtc . A = qtc.llc.m1..c.n,
m3/phót
Trong đó:
qtc- Lượng gió tiêu chuẩn cần cung cấp cho một tấn than sản lượng ngày đêm (m3
ngày đêm/tấn phút), nó phụ thuộc vào các loại mỏ. Nếu gọi Qtg - Lưu lượng gió đi trong lị
chợ được xác định
Qtg = 60 [v]max.b.m1. , m3
Trong đó: [v]max- Tốc độ gió lớn nhất trong lị chợ theo qui phạm bằng 4m/s.
b- Chiều rộng chợ bằng số nguyên lần tiến độ khấu, m.
- hệ số thu hẹp tiết diện do cột chống trong lò chợ (nếu lò chợ dài thường  = 0,75).
m1- Chiều cao khấu lò chợ, m
105



max
L :lctg


60.vmax .b.m1 .
,m
q tc .r. .c.n

Nếu lò chợ lựa chọn thoả mãn điều kiện thơng gió, điều kiện vận tải thì chiều dài lị
chợ đảm bảo.
a.Tiến độ của chu kỳ khấu (kí hiệu r); Là một thơng số rất quan trọng ảnh hưởng tới sản
lượng của lò chợ và áp lực mỏ tác dụng lên lò chợ, ở đây tiến độ khấu phụ thuộc vào thiết bị
khấu than.
Nếu khấu than bằng máy bào than:
r = 0,2 - 0,4 m.
Nếu khấu than bằng máy Kombai tay khấu hẹp:
r  1 m.
Nếu khấu than bằng máy Kombai tay khấu rộng: r >1 m.
Thơng thường ở Việt Nam các lị chợ khấu áp dụng bằng khoan nổ mín dao động từ 0,8
đến 1,2m/chu kỳ.
b.Chiều dày lớp khấu (chiều cao lò chợ) mk
Phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên như: chiều dày của vỉa, đặc điểm cấu tạo của vỉa,
các yếu tố này lựa chọn căn cứ vào thiết đồ lỗ khoan.
Trong trường hợp vỉa có cấu tạo đơn giản thí căn cứ vào chiều cao tối đa của thiết bị
khấu và cột chống trong lò chợ, ở Việt Nam khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ bằng vì
chống cột thuỷ lực đơn, cột ma sát, vì chống gỗ thì chiều cao khấu thơng thường là 2- 2,2 m.

Chống giữ bằng vì chống giá thủy lực chiều cao lị chợ có thể từ 2,2- 2,4m. Nếu khấu bằng máy
máy khấu Kombai có loại máy tay khấu tới 3,5 m.
c.Sản lượng của lò chợ trong một ngày đêm, một tháng, một năm
Sản lượng lò chợ ngày đêm Angđ = llc . r . n . m. . c, tấn/ngày đêm.
Sản lượng lò chợ tháng
Atháng = N. Angđem, tấn/tháng
Sản lò chợ ăm
Anăm = 300. Angđêm , tấn/năm.
Trong đó; N- Số ngày làm việc trong tháng, ngày
llc- Chiều dài lò chợ, m
r- Tiến độ khấu một chu kỳ, m/chu kỳ
n- Số luồng khấu trong lò chợ một ngày đêm.
m - Chiều cao khấu, m
- Trọng lượng thể tích của than, T/m3.
c- Hệ số khai thác trong lò chợ, C = 0,95 - 0,98.
Nlc =

KH
Amo
 Acbi
Alc

Nlc- Số lò chợ cần thiết của mỏ, Lò chợ
Acbị- Sản lượng than từ việc đào lò chuẩn bị trong than, lấy bằng 10% Amá.
KH
Amo
- Sản lượng kế hoạch của mỏ trong một năm, Tấn/năm
Alc- Sản lượng lò chợ trong một năm, Tấn/năm
4.6. HỆ THỐNG KHAI THÁC VỈA DÀY
Đặc điểm khi khai thác các vỉa dày nếu khấu một lần hết toàn bộ chiều dày của vỉa, tạo

ra khoảng trống rất lớn trong không gian khai thác và sẽ xuất hiện rất nhiều khó khăn trong
quy trình cơng nghệ: Chống giữ, điều khiển áp lực mỏ (nếu phá hỏa có thể không lấp đầy
106


khoảng trống đã khai thác, nếu chèn lị sẽ khơng kinh tế)... Đồng thời gây tổn thất than cũng
rất lớn. Vì vậy căn cứ vào điều kiện cụ thể người ta có thể áp dụng các dạng hệ thống khai
thác sau
Nhóm các hệ thống khai thác vỉa dày khơng chia lớp: Khai thác một lần hết toàn bộ
chiều dày của vỉa. Nhóm các hệ thống khai thác vỉa dày chia lớp: Người ta chia vỉa dày thành
những lớp mỗi lớp được coi như một vỉa mỏng. Khi đó vỉa dày được coi như nhiều vỉa mỏng
nằm cạnh nhau và áp dụng các hệ thống khai thác các vỉa mỏng và trung bình để khai thác
cho các lớp

Hình 4. 11 Các phương pháp chia vỉa than dày thành lớp
a)Vỉa than dày chia lớp nghiêng; b) vỉa than dày chia lớp bằng; c) vỉa than dày chia lớp xiên
chéo
Với nhóm các hệ thống khai thác vỉa dày chia lớp có đăc điểm: Một số đường lị khi đào
có thể dùng chung cho đồng thời nhiều lớp nên số mét lò chuẩn bị tính cho 1000 tấn than khai
thác sẽ nhỏ. Các đường lò trong các lớp nằm gần nhau áp lực tác dụng lên đường lị lớn nên
chi phí bảo vệ lớn, tổn thất than lớn. Khi khai thác các lớp, phần than để lại làm lớp ngăn cách
giữa các lớp gây tổn thất than lớn dễ gây nguy cơ cháy mỏ khi than có tính tự cháy. Có thể
chia vỉa dày thành lớp như sau
Chia lớp nghiêng (chia lớp dốc theo vỉa). Vỉa được chia thành các lớp được ngăn cách
bởi các mặt song song với vách và trụ vỉa, thường áp dụng với các vỉa dốc thoải và nghiêng.
Khi vỉa có cấu tạo phức tạp người ta có thể lợi dụng các lớp đá kẹp có chiều dày ổn định
lớn hơn hoặc bằng 0,5 mét làm mặt ngăn cách giữa các lớp khấu. Chiều dày các lớp khấu
thường được chọn 2 - 3,5m và góc dốc của lớp bằng với góc dốc của vỉa.
Chia lớp bằng (chia lớp nằm ngang): Vỉa được chia thành các lớp bằng các mặt phẳng
nằm ngang, chiều dày mỗi lớp khấu thường bằng 2 - 3,5m, cách chia này được áp dụng đối

với các vỉa có chiều dầy lớn, góc dốc lớn và khơng ổn định hoặc khi khai thác phần than ở
đỉnh các lớp lồi hay đáy các nếp lõm, vỉa có chiều dầy lớn cấu tạo đơn giản. Góc dốc của các
lớp bằng không.
Chia lớp xiên chéo (chia lớp dốc ngang vỉa): Vỉa được chia thành các lớp bằng các mặt
phẳng nằm nghiêng bất kỳ tuỳ theo sự lựa chọn để thuận tiện cho việc vận chuyển trong lò
107


chợ (để thuận tiện thường dùng thiết bị vận tải bằng máng trượt, góc dốc thường từ 200 ÷ 300).
Chiều dày mỗi lớp khấu thường 2,5 - 3,5m, được áp dụng với các vỉa có chiều dầy lớn cấu tạo
đơn giản và góc dốc thay đổi.
Khi khai thác các vỉa dày chia lớp, trình tự khai thác theo thứ tự từ trên xuống, người ta
có thể lợi dụng các lớp đá kẹp làm mặt phẳng ngăn cách giữa các lớp (khi chia lớp nghiêng
nếu chiều dày  0,5m) hoặc giữa các lớp để lại phần than làm nóc giả, khi khai thác các lớp
dưới với chiều dầy lớp than  1m hoặc dùng vật liệu nhân tạo như: lưới kim loại, lưới chất
dẻo, hoặc tre nứa, gỗ lát nền lớp trên làm nóc giả khi khai thác lớp dưới
4.6.1. Hệ thống khai thác chia lớp nghiêng phá hỏa đá vách
4.6.1.1 Sơ đồ và thứ tự đào lò và khai thác

6

2t

B

2v

3't

3'v

5t

1
B-B

B

5v

60- 80 m
3- 6 th¸ng

Hình 4.12 Hệ thống khai thác vỉa dầy chia lớp nghiêng phá hỏa đá vách
1-Lò dọc vỉa vận tải phía trụ; 2- lị dọc vỉa thơng gió phía trụ;2- lị dọc vỉa thơng gió phía
vách; 3v - lị chợ phía vách; 3t – lị chợ phía trụ; 5v- lò xuyên lớp mức vận tải;5t họng sáo
tháo than phía trụ; 6- lị xun lớp mức thơng gió
Từ trung tâm ruộng mỏ trên tầng; ở mức vận chuyển người ta đào lò dọc vỉa vận
chuyển chung cho các lớp bám trụ vỉa số 1, ở mức thơng gió người ta đào lị dọc vỉa thơng
gió chung cho các lớp số 2t (lị dọc vỉa thơng gió số 2t có thể là lị dọc vỉa vận chuyển của
tầng trên đó khai thác được giữ lại). Nếu khấu giật lò 1 và 2t được đào bám trụ đến tận biên
giới của ruộng mỏ và lần lượt chuẩn bị đưa từng lớp vào khai thác
Trình tự chuẩn bị cho lớp vách: Ở mức thơng gió từ lị dọc vỉa thơng gió số 2t cứ từng
đoạn cách nhau từ 8 ÷ 10m người ta đào các lò bằng số 6 sang vách vỉa (các đoạn lị này
đóng vai trị như các họng sáo thơng gió trong các hệ thống khai thác đã nghiên cứu). Sau
đó đào lị dọc vỉa bám vách số 2v nối liền các lò số 6 làm lò dọc vỉa thơng gió cho lớp vách.
Đồng thời từ mức vận chuyển ở biên giới người ta đào lò cắt 3v bám vách nối từ 1 đến 2v
108

(chú ý đoạn chân lị cắt được đào có góc dốc lớn hơn góc dốc của vỉa trong đoạn có chiều
dài bằng với chiều cao nghiêng của trụ bảo vệ lị dọc vỉa vận tải). Sau đó đào song song
chân cho lớp vách số 4v các họng sáo tháo than số 5v và đưa lớp vách vào khai thác. Trong
quá trình khai thác lớp vách người ta chuẩn bị cho lớp tiếp theo.
Trình tự chuẩn bị cho lớp trụ: Cơng tác chuẩn bị cho lớp trụ đi vào khai thác hoàn
toàn giống như chuẩn bị trong hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng lò bằng
cách đào lò cắt số 3t, song song chân số 4t, họng sáo số 5t. Khi lị chợ lớp trên đó khấu được
một khoảng vượt trước từ 60 ÷ 80m và thời gian đạt khoảng từ 3 ÷ 6 tháng để đất đá phá
hỏa ở lớp trên sập đổ ổn định mới tiến hành khai thác lớp dưới.
4.6.1.3. Sơ đồ công nghệ
Sơ đồ vận tải: Vận tải than: Than dược khấu ra từ các lò chợ của các lớp số 3 vận tải
xuống song song chân số 4, xuống họng sáo tháo than số 5 (của các lớp tương ứng) xuống
lò dọc vỉa vận tải của tầng số 1 và ra ngoài. Vật liệu từ ngồi vào dọc vỉa thơng gió số 2t và
đưa vào các lò chợ của các lớp tương ứng.
Sơ đồ thơng gió: Gió sạch từ ngồi vào dọc vỉa vận chuyể số 1 của tầng lên họng sáo
tháo than lên song song chân thơng gió cho các lị chợ tương ứng, gió bẩn thốt ra từ lị chợ
qua lị dọc vỉa thơng gió của tầng số 2t và ra ngồi. Nếu khai thác đồng thời nhiều lớp thì
trên tầng được thơng gió theo sơ đồ thơng gió song song
4.6.1.4. Ưu, nhược điểm và điều kiện áp dụng
Ưu điểm: Trên một cánh của mỗi tầng ta có thể khai thác đồng thời nhiều lò chợ của
nhiều lớp nên sản lượng của một cánh cao, mức độ tập trung hóa sản xuất cao, có thể dùng
thiết bị vận tải liên tục ở lò dọc vỉa vận tải của tầng. Số một lị chuẩn bị tính cho 1000 tấn
than khai thác giảm (vì trên tầng các lị chợ đều sử dụng chung một lò dọc vỉa vận chuyển).
Nếu sử dụng vật liệu nhân tạo để lát nền khi khai thác lớp trên làm nóc giả để khai thác lớp
dưới có thể làm giảm đáng kể tổn thất trong quá trình khai thỏc.
Nhược điểm: Tổn thất than lớn, đặc biệt khi vỉa có chiều dày thay đổi. Nếu lát nền
thì tổ chức sản xuất phức tạp, tốn nhiều công và vật liệu. Các đường lị nằm gần nhau nên
chi phí bảo vệ tăng. Để hạn chế nhược điểm này trong thực tế khi bố trì các đường lị trong
cỏc lớp khấu người ta thường bố trì đường lị song song chân của lớp dưới có cốt cao thấp
hơn cốt cao của lị song song chân lớp trên và lị dọc vỉa thơng gió của các lớp trên có cốt

cao thấp hơn lị dọc vỉa thơng gió của các lớp dưới và lị dọc vỉa thơng gió của tầng.
Điều kiện áp dụng: Áp dụng khi khai thác các vỉa dốc thoải có chiều dày lớn hơn 5m
. Đá vách kém ổn định dễ phá hỏa. Trong vỉa có cấu tạo phức tạp các lớp đá kẹp trong vỉa
có chiều dày ổn định.
4.6.2. Hệ thống chia lớp bằng áp dụng cho vỉa có chiều dày lớn hơn 10m
4.6.2.1. Sơ đồ và thứ tự đào lò chuẩn bị

109


Hình 4.13 Hệ thống khai thác vỉa dày chia lớp bằng (vỉa dày trên 10m)
1-lò xuyên vỉa vận tải; 2- lị dọc vỉa thơng gió; 3- họng sáo; 4- lị dọc vỉa thơng gió); 5,6cặp lị thượng 7,8 lị chợ bằng khai thác
Từ xuyên vỉa 1 và 2 đào dọc vỉa bám trụ số 3 và số 5, dọc vỉa bám vách số 4 và số 6
đến biên giới của vỉa rồi chia thành các khu khai thác có chiều dài theo phương 150m.
Trong mỗi một khu tiến hành đào 1 cặp thượng, thượng 7 bám trụ và thượng 8 bám vách.
Từ cặp thượng này tiến hành đào các lò dọc vỉa theo lớp khấu mỗi lớp có chiều dày từ 3 –
5m . lớp 2 đào dọc vỉa 9 và 10, lớp 3 đào dọc vỉa 11 và 12. Khi 2 lò 9 và 10 đào đến biên
giới của khu khai thác thì cắt xuyên vỉa 13 và chuyển xuyên vỉa thành lò chợ khấu giật về
trung tâm, lò chợ chỉ ngừng khấu khi cách cặp thượng 7 và 8 từ 10 - 15m để bảo vệ cặp
thượng, tiến hành khấu từ trên xuống dưới, lớp trên tiến trước lớp dưới 3 - 5 luồng khấu,
4.6.2.3. Công tác khác
Vận tải than: than từ lò chợ số 13 ra lò dọc vỉa 9 xuống thượng 7 vào lò dọc vải than
số 3 ra xuyên vỉa số 1 rồi ra ngoài.
Vận tải vật liệu: Vật liệu từ lò xuyên vỉa số 2 vào lò dọc vỉa bám vách số 6 xuống
thượng số 8 vào lò dọc vỉa lớp số 10 và vào lị chợ số 13.
Thơng gió: gió sạch vào lị xuyên vỉa 1 qua lò dọc vỉa bám vách số 4 lên thượng số 8
vào dọc vỉa lớp số 10 qua lò chợ số 13 sang lò dọc vỉa số 9 qua thượng số 7 vào dọc vỉa số
5 ra lị xun vỉa thơng gió số 2 rồi ra ngồi.
4.6.2.4. Các thơng số của hệ thống khai thác
Nóc giả: nóc giả là than thì chiều dày  2m và được thu hồi từ q trình phá hoả.

Chiều dài lị chợ:
Llc =

mv
 2B
sin 

Trong đó: B - Chiều rộng lị dọc vỉa, m; mv- Chiều dày của vỉa, m; - Góc dốc của vỉa, độ
4.6.2.5.Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng
110


Ưu điểm: Lò chợ bằng điều kiện làm việc của cơng nhân thuận lợi. Năng suất lao
động cao. Có thể áp dụng trong mọi điều kiện địa chất phức tạp, chiều dày góc dốc của vỉa
thay đổi. Có khả năng thốt khì độc tốt khi đào lị chuẩn bị
Nhược điểm: Số mét lị chuẩn bị lớn nên chi phì đào lị chuẩn bị tính cho 1 tấn than
cao. Sơ đồ thơng gió rất phức tạp. Khó áp dụng cơ giới hoá, tổn thất than cao. Vận tải bằng
máng cào số lượng và khoảng cách lớn tốn công lắp đặt
Điều kiện áp dụng; Vỉa dày có góc dốc bất kỳ, điều kiện thuận lợi nhất là khai thác
cho những vỉa than nằm ở đỉnh nếp lồi, đáy nếp lõm.
4.6.3. Hệ thống khai thác giàn chống cứng
Đặc trưng của hệ thống khai thác dùng giàn chống cứng là khi khai thác thay vì
chống bằng những mảng gỗ cứng di chuyển từ trên xuống dưới theo mức độ khấu than.
Mảng gỗ cứng đó dưới tác động của trọng lượng bản thân, trọng lượng đất đá phìa trên và
độ dốc của vỉa mà tự di chuyển khi lấy mất điểm tựa phìa dưới.
4.6.3.1. Sơ đồ và thứ tự đào lị chuẩn bị

Hình 4.14 Hệ thống khai thác cột dài theo độ dốc dùng giàn chống cứng
1-Dọc vỉa thơng gió; 2-dọc vỉa vận tải;3-lị hào;4,5 lò thượng;6-họngsáo mở rộng;7- lò
khai thác dưới dàn; 8- lò nối;9- trụ bảo vệ; 10- thượng tránh; 11- lò xuyên vỉa vận tải; 12lị xun vỉa thơng gió

Từ xun vỉa 1 và 2 của tầng đào lò dọc vỉa vận chuyển số 3 và thơng gió số 4 đến
biên giới của vỉa, tiến hành đào thượng 6 sát biên giới. Từ thượng 6 mở song song chân 5
rồi chia tầng than thành các cột khấu, trong mỗi một cột khấu có cặp thượng 6 và 8 nằm ở
giới hạn của dải khấu, các thượng số 7 nằm ở giữa thượng 6 và thượng 8, khoảng cách tâm
thượng này đến tâm thượng kia là 6m, cách đào lò dùng khoan doa có đường kính lớn đặt ở
lị dọc vỉa 3, khi khoan lên đường kính rộng 300 - 350mm. Khi khoan tới lị thơng gió tiến
hành thay mũi khoan có đường kính lên tới 900mm, hành trính khoan được tiến hành ngược
lại. Các thượng này không cần chống giữ.
Trong một khu tối thiểu là có 4 thượng 6, 7, 8 tương ứng với chiều dài lị chợ là 24m,
tối đa có 6 thượng có chiều dài là 36m. Việc lựa chọn 24m hay 36m phụ thuộc vào độ ổn
định của chiều dày vỉa và trính độ vận hành của cơng nhân. Như vậy khoảng cách thượng
biên giới là 8m, khi khai thác để lại dải than rộng 2m, giữa các dải khấu để lại trụ bảo vệ, trụ
bảo vệ có dạng ngăn cách giữa các vùng đã khai thác và đang khai thác và bảo vệ lò thượng
111