Giáo trình công nghệ khai thác than hầm lò Vũ đình tiến, Trần văn thanh 2005 P2

102

Về tiêu hao năng lượng, ít nhất là phương pháp tự chảy, rồi đến chèn cơ khí.
Tiêu hao năng lượng lín nhÊt thc vỊ chÌn khÝ nÐn: cho 1 m3 vật liệu chèn cần có
khoảng 10-15 kW-h.
Khi chèn lò bằng khí nén, độ hao mòn cơ học của thiết bị là lớn nhất.
Về điều kiện vi khí hậu trong hầm lò (sự nhiễm bụi, độ ẩm) tốt nhất là chèn
lò tự chảy, xấu nhất là chèn khí nén.
Khối lượng lao động của công tác chèn nhỏ nhất thuộc về chèn thuỷ lực và
khí nén.
Sự lựa chọn phương pháp chèn còn phụ thuộc nhiều vào loại các công trình,
các vỉa than hay các lớp nằm trên. Nếu cần có một khối chèn chặt sít, thì phải sử
dụng chèn thuỷ lực hoặc khí nén.
Tóm lại, khi lựa chọn phương pháp chèn lò cần phải tính đến tất cả các yếu
tố, dựa trên cơ sở phân tích kinh tế-kỹ thuật kỹ càng.

Chương 7 : các công đoạn cuối của chu kỳ lò chợ
7.1. Đặc điểm của các công đoạn cuối
Khi khấu than theo từng dải dọc lò chợ, sau mỗi dải khấu cần phải chuẩn bị
thiết bị để khấu dải than tiếp theo. Các công đoạn liên quan đến chuẩn bị thiết bị để
khấu dải than tiếp theo và di chuyển chúng về phía gương lò được gọi là các công
đoạn cuối.
Khi khấu than bằng máy liên hợp, các công đoạn cuối trong lò chợ cần phải
đảm bảo khấu được đoạn cuối cùng I của dải cũ (hình 66) và đoạn II của dải mới để
bố trí bộ phận công tác của máy liên hợp.

Hình 66: Sơ đồ phần cuối của lò chợ

Các công đoạn cuối đặc trưng là: chuẩn bị buồng khấu (khám), dựng vì
chống tăng cường ở đầu lò chợ giáp với lò chuẩn bị, di chuyển bộ truyền động của
máng cào, tháo và lắp các chân cột chống của lò chuẩn bị, xếp cũi và v.v...

Thành phần và khối lượng của các công đoạn cuối rất khác nhau, phụ thuộc
vào công nghệ khấu than, sơ đồ khấu, hình dạng và kích thước tiết diện lò chuẩn bị
giáp với lò chợ, kết cấu vì chống của chúng và v.v...
Các công đoạn ở phần cuối lò chợ được thực hiện trong vùng ảnh hưởng
tương hỗ của hai đường lò - lò chợ và lò chuẩn bị. Trong đó, lò chợ gây ảnh hưởng
rất lớn đến sự ổn định của lò chuẩn bị và buộc phải thực hiện các công tác về chống


103

giữ tăng cường, về tháo và lắp lại các vì chống, cũng như các biện pháp để bảo vệ lò
chuẩn bị. Vị trí giao nhau giữa lò chợ và lò chuẩn bị được gọi là vùng tiếp giáp.
Kích thước vùng tiếp giáp ở lò chuẩn bị phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố
địa chất và kỹ thuật mỏ và có thể đạt tới 25-30 m. Kích thước vùng tiếp giáp ở lò
chợ phụ thuộc vào hệ thống khai thác và thường không vượt quá 10-25 m.
Trong các công đoạn cuối, chuẩn bị buồng khấu đòi hỏi khối lượng lao động
lớn nhất. Thông thường, công đoạn này được thực hiện thủ công, bằng phương pháp
khoan nổ mìn hoặc dùng búa chèn. Trong các lò chợ cơ khí hoá toàn bộ, trung bình
các công đoạn cuối chiếm tỷ trọng khoảng 25 % khối lượng lao động chung của lò
chợ và cần khoảng 20-25 người-ca cho 1000 t sản lượng.
Tỷ trọng các chi phí ở vùng tiếp giáp sẽ gia tăng cùng với sự phát triển mức
độ cơ khí hoá các công tác ở phần chính của lò chợ, cùng với khi khai thác xuống
sâu và khi độ ổn định của các lò chuẩn bị suy giảm. ở vùng tiếp giáp cần tiến hành
nhiều công việc có đặc thù khác nhau, nhưng do sự hạn chế về không gian công tác,
rất khó kÕt hỵp víi nhau, dÉn tíi tû lƯ chi phÝ thời gian để hoàn thành chúng gia
tăng. Nhiều khi, chi phí thời gian để chuẩn bị máy liên hợp cho chu kỳ mới cùng
các công việc khác ở vùng tiếp giáp xấp xỉ thời gian để khấu than trong phần chính
của lò chợ, đôi khi thậm chí còn lớn hơn.
Chúng ta sẽ tách riêng phương pháp thực hiện các công đoạn cuối và các
công đoạn ở vùng tiếp giáp để xem xét.

Các phương pháp thực hiện các công đoạn cuối được phân biệt như sau: di
chuyển máy liên hợp vào buồng khấu; quá trình tự tạo rạch của máy liên hợp; di
chuyển máy liên hợp ở khoảng trống của vùng tiếp giáp.
7.2. Di chuyển máy liên hợp vào buồng khấu
Hiện nay, phương pháp di chuyển máy liên hợp vào buồng khấu (khám) ở
hai đầu lò chợ được áp dụng rất phổ biến. Các buồng khấu được chuẩn bị bằng
phương pháp khoan nổ mìn, bằng búa chèn hoặc nhờ máy cắt buồng chuyên dùng.
Chuẩn bị buồng khấu bằng khoan nổ mìn có những khuyết điểm dưới đây:
- khối lượng lao động lớn;
- điều kiện chống giữ đá vách bị xấu đi ở vùng tiếp giáp, liên quan tới diện
lộ của vách buộc phải tăng và mật độ vì chống buộc phải giảm ở trên đầu máng cào
và trong quá trình di chuyển máng;
- phải dừng công tác lò chợ trong thời gian nổ mìn ở buồng khấu và thông
gió;
- cần phải tải than, đôi khi là các cục đá lớn, từ buồng khấu phía trên lọt qua
bên dưới thân máy liên hợp, mà có khi phải dừng máy để phá vỡ thủ công.
Những khuyết điểm đó làm giảm đáng kể thời gian công tác hữu ích của
máy liên hợp. Chi phí lao động cho việc chuẩn bị buồng khấu khi sử dụng máy liên
hợp và vì chống đơn chiếm khoảng 15-19 % khối lượng lao động chung của lò chợ,
còn khi dùng vì chống cơ khí hoá thì chiếm tới 26-28 %. Hầu hết các máy liên hợp
đòi hỏi phải chuẩn bị trước các buồng khấu, mỗi buồng dài 5-8 m.
Để tạo buồng khấu, có thể sử dụng máy cắt buồng, hoạt động ở các vỉa có
góc dốc không quá 20o. ở hai đầu thân máy có hai tang xoắn tự khoan r¹ch víi


104

chiều rộng khác nhau, có thể điều chỉnh theo chiều dày của vỉa. Như vậy, nó có khả
năng khấu gương trên cả chiều dài buồng.
Một tang khấu đảm nhận chất tải than lên máng cào lò chợ. Than khấu được

nhờ tang thứ hai sẽ được chuyển về tang thứ nhất bởi cơ cấu tải than kiểu vòng xích,
có gắn các thanh cào côngxơn. Việc chống giữ buồng khấu được thực hiện bằng các
tấm xà duỗi dài của vì chống cơ khí hoá. Buồng khấu chỉ vượt trước gương lò chợ
một khoảng bằng chiều rộng khấu của máy liên hợp.
Trình tự thực hiện các công đoạn chuẩn bị buồng khấu bằng máy cắt buồng
như sau (hình 67):
I - ban đầu, các bộ phận công tác của máy tự khoan rạch;
II - máy cắt buồng di chuyển dọc lò chợ khoảng 15 m, tang trước khấu một
lớp than để chuẩn bị buồng cho máy liên hợp, còn tang sau chuẩn bị buồng cho
chính nó;
III - máy di chuyển ngược lại, khấu lớp than còn lại và dọn sạch nền. Máy
liên hợp khấu than đến bậc được tạo ra bởi máy cắt buồng, sau đó máng cào được
đẩy về phía gương;
IV - các bộ phận công tác của máy liên hợp và máy cắt buồng cùng tự khoan
rạch;
V - máy cắt khấu phần cuối của lò chợ, đến bậc do máy liên hợp tạo ra;
VI - máy cắt trở về phần trên của lò chợ và tự khoan rạch.

Hình 67: Trình tự các công đoạn chuẩn bị buồng khấu
bằng máy cắt buồng NM-1 (LB Nga)


105

Việc đẩy máy liên hợp vào buồng khấu bao gồm các công đoạn sau: đưa
chính máy vào buồng khấu, khấu phần than để lắp đặt các tấm chất tải, dọn than ở
đầu lò chợ giáp với lò chuẩn bị, các công đoạn liên quan tới bộ phận xếp tải, di
chuyển máng cào và bộ truyền động của nó, chống giữ vùng tiếp giáp và các công
đoạn phụ khác.
Do máy cắt rạch có động cơ, hộp giảm tốc, bộ phận công tác và cơ cấu xếp

tải hợp nhất về kết cấu với một thân máy, di chuyển dọc máng cào trên trụ của vỉa,
cho nên kích thước về chiều dài cũng như chiều rộng của máy khá lớn, dẫn đến
chiều rộng của khoảng trống trong quá trình khấu than có lúc không thể chống giữ
bằng các vì chống chính của lò chợ. Chính vì vậy, các máy cắt buồng chỉ có thể
được áp dụng khi đá vách có độ ổn định cao.
7.3. Quá trình tự tạo rạch của máy liên hợp
máy liên hợp thường tự tạo rạch bằng cách khấu trực diện hoặc khấu xiên
chéo. Khi các bộ phận công tác của máy liên hợp được bố trí ở hai đầu thân máy,
thì thường áp dụng cách khấu trực diện. Lúc đó, các công đoạn cuối được thực hiện
theo thứ tự như sau (hình 68):
I - tấm chất tải của máy liên hợp được tháo dỡ ở khoảng cách 10-15 m, tính
từ đầu lò chợ. Khi đó, máy liên hợp nằm ở phần dưới của lò chợ, tang khấu phía
trước 1 nằm ở vách vỉa, còn tang khấu phía sau 2 - ë phÝa trơ. Líp than a ë phÝa trơ
b»ng chiều dài của máy chưa được khấu;
II - tang khấu 1 ở phía vách được hạ xuống trụ của vỉa;
III - khÊu líp than a gi÷a hai tang khÊu;
IV - trước khi khoan rạch, các tang khấu được bố trí ở trụ của vỉa. Máng cào
được đẩy về phía gương và cả hai tang khấu cùng khoan rạch tới độ sâu bằng chiều
rộng khấu của máy, đầu máng cào cũng được đẩy sát vào gương, sang luồng mới;
V - sau khi tạo rạch, các tang khấu đồng thời hoặc lần lượt được nâng lên
phía vách;
VI - khấu một lớp than phía trên đến sát lò chuẩn bị;
VII - tang khấu 1 được hạ xuống phía trụ khi máy không di chun;
VIII - khÊu líp than phÝa d­íi. Sau ®ã, khÊu tiếp một đoạn đủ để lắp ráp tấm
chất tải, cho máy chạy xuống rồi chạy lên để dọn sạch nền. Ráp tấm chất tải vào
máy.
Tổng thời gian của các công đoạn cuối chiếm khoảng 30 phút, trong đó: 14
phút - thời gian manơ của máy do mỗi tang khấu không thể lấy hết chiều dày của
vỉa; 9 phút - các công đoạn liên quan đến bộ phận chất tải; 5 phút - tự khoan rạch
trực diện; 2 phút - các công đoạn phụ trợ. Khối lượng lao động chung của các công

đoạn cuối là khoảng 250 người-phút.
Khi khấu than bằng máy liên hợp 1GS-68 (Nga), đoạn lò chợ giáp với lò dọc
vỉa thông gió được khấu hoàn toàn, còn đoạn giáp với lò vận tải vẫn cần có một
buồng khấu nhỏ do vướng đầu dỡ tải của máng cào lò chợ.
Với bộ phận công tác dạng bất kỳ của máy liên hợp, có thể tạo rạch theo
phương pháp khấu xiên chéo. Khi đó, đối với máy liên hợp có các bộ phận công tác
ở hai đầu thân máy có thể khấu than theo sơ đồ con thoi, còn với các bè cơc kh¸c cã thĨ khÊu mét chiỊu.


106

Hình 68: Thứ tự thực hiện các công đoạn cuối khi máy liên hợp
tự khoan rạch trực diện

Trong phương pháp khấu xiên chéo, các công đoạn cuối được tiến hành theo
trình tự sau (hình 69):
I - ở trạng thái ban đầu, máng cào được ép sát vào gương, trừ phần cuối của
nó, nơi có máy liên hợp;
II - máy liên hợp chạy dọc tuyến uốn của máng cào và bộ phận công tác phía
trước khấu một dải than hình nêm dài 12-15 m;
III - đẩy phần chưa được di chuyển của máng cào cùng đầu truyền động vào
gương và cho máy khấu khối than đầu lò chợ;
IV - chuyển máy về bậc gương và tiến hành khấu than bình thường.
Tổng thời gian của các công đoạn cuối không kể quay đầu máy là 25 phút,
trong đó 11 ph - manơ ®Ĩ dän nỊn, 4 ph - t¹o r¹ch tõ s­ên với máng cào uốn, 10 ph
- di chuyển đầu truyền động của máng cào và các công đoạn phụ trợ.


107

Hình 69:
Thứ tự thực hiện các
công đoạn cuối khi máy
liên hợp tạo rạch bằng
cách khấu xiên chéo

Với các bộ phận công tác tự khoan rạch được bố trí về một phía thân máy,
quá trình tạo rạch ở hai đầu lò chợ có thể được thực hiện bằng hai máy liên hợp.
Các máy liên hợp phải có bộ phận công tác hướng về phía đầu lò chợ tương ứng của
mình. Máy phụ ở phía lò dọc vỉa thông gió đảm nhận khấu một đoạn lò chợ dài 2025 m, đủ để chứa nó và máy chính cùng với các bộ phận công tác. Phần còn lại của
lò chợ được khấu bằng máy chính. Máy chính khấu than theo sơ đồ con thoi, còn
máy phụ khấu một chiều.
Thứ tự thực hiện các công đoạn khi khấu bằng hai máy liên hợp (hình 70)
như sau:
I - các máy 1 và 2 nằm ở hai đầu lò chợ và tự khoan rạch trực diện đến hết
chiều rộng khấu của bộ phận công tác;
II - máy 1 ở phía lò thông gió lấy một dải than dài 15-25 m và sau đó quay
về vị trí xuất phát thực hiện xếp tải than và dọn nền. Liền sau quá trình khấu, phải
tiến hành chống lò;
III - máy 2 đi khỏi vị trí tạo rạch 10-12 m thì tạm dừng để lắp ráp bộ phận
xếp tải, di chuyển đầu truyền động và phần máng cào phía dưới máy sang luồng
mới. Sau đó, cho máy 2 khấu một dải than và chống lò. Khi khấu xong, bộ phận xếp
tải sẽ được tháo dỡ;
IV - khi đẩy máng cào vào gương, cả hai máy cùng tự khoan rạch trực diện;
V - máy 2 khấu một đoạn dài 6-8 m và dọn nền. Sau đó, nó được lắp bộ phận
xếp tải;
VI - máy 1 khấu một dải than phía lò dọc vỉa thông gió khi đi xuống và dọn
nền khi đi lên. Máy khấu đến đâu cần chống lò đến ®ã;

108

VII - máy 1 tự khoan rạch, còn máy 2 khấu một dải than từ chỗ khoan rạch
đến đầu dưới của máng cào. Phía sau máy 2 cần thực hiện di chuyển máng cào và
chống lò.

Hình 70: Thứ tự thực hiện các công đoạn cuối khi khấu than
bằng hai máy liên hợp

Theo kết quả nghiên cứu của viện ĐônUGI, khối lượng lao động ở các phần
cuối lò chợ khi khấu bằng hai máy liên hợp giảm được 57,3 % so với khấu bằng
một máy, còn tổng khối lượng lao động cho cả lò chợ giảm được 25,9 %.
Sơ đồ khấu than bằng hai máy liên hợp có thể được áp dụng với chiều dày
vỉa từ 0,6 đến 3,4 m, góc dốc của vỉa từ 0 đến 20o và chiều dài lò chợ từ 120 đến
390 m, khi sử dụng vì chống đơn cũng như khi sử dụng vì chống cơ khí hoá.
Máy liên hợp thứ hai thường được sử dụng với mục đích chuẩn bị buồng
khấu phía trên và làm giảm thời gian thực hiện các công đoạn cuối. Trong một số lò
chợ, khi máy chính gặp sự cố thì máy phụ sẽ đảm nhận việc khấu than trên cả lò
chợ. Đôi khi trong lò chợ tồn tại phá huỷ địa chất, lúc đó mỗi máy liên hợp sẽ thực
hiện khấu than từ chỗ phá huỷ đến một đầu lò chợ. Các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật cao
đà đạt được chứng minh khả năng áp dụng rộng rÃi của sơ đồ khấu với hai máy liên
hợp khi khai thác các vỉa có phá huỷ phức tạp.
Hiện nay có xu hướng mở rộng diện hoạt động của máy phụ tới một nửa lò
chợ, nhằm nâng cao cường độ khấu than khi cả hai máy làm việc với cùng một công
suất. Các máy liên hợp với bộ phận công tác nằm về một phía thân máy (2K52,
1K101, KS1KG...) được bố trí đối xứng nhau, có bộ phận công tác hướng về phía lò
chuẩn bị tương ứng giáp với lò chợ. Việc tạo rạch được thực hiện từ các lò dọc vỉa
hoặc bằng cách khấu xiên chéo ở đoạn uốn máng cào tại điểm bất kỳ của lò chợ,
phù hợp với các sơ ®å c«ng nghƯ mÉu.

109

Sự phối hợp hai máy liên hợp trong lò chợ tạo khả năng tăng chiều dài của
nó tới 350-400 m, đồng thời giảm được khối lượng lao động của các công đoạn cuối
so với các lò chợ ngắn hơn với một máy liên hợp. Cường độ khấu than gia tăng và
khả năng làm việc không cần buồng khấu hoặc với buồng khấu có chiều dài tối
thiểu sẽ tạo ra trạng thái của đá vách tốt hơn ở các vùng tiếp giáp của lò chợ với lò
chuẩn bị, như vậy nâng cao được đáng kể điều kiện an toàn lao động.
Nhằm nâng cao hiệu quả và phạm vi áp dụng khấu than cơ khí hoá ở các
phần cuối lò chợ, có thể sử dụng các máng cào với các đầu truyền động được rút
ngắn và phẳng. Đầu của loại máng cào này được chế tạo để thực hiện khấu than
không cần buồng khấu. Bộ truyền động với công suất 110 kW được bố trí về bên
thành máng cào phía phá hoả, thẳng góc với trục dọc của máng, có thể được đặt
nằm ngang hoặc nghiêng. Như vậy, cho phép đưa đầu máng cào ra lò chuẩn bị. Khi
bố trí đầu máng cào trong lò chợ, chiều dài buồng khấu chỉ cần là 3-4 m.
Nếu máy liên hợp trong lò chợ có các bộ phận công tác đối xứng ở hai đầu
thân máy, thì do máy có thể tiến ra lò chuẩn bị, cho nên có thể giảm được đáng kể
thời gian kiểm tra, bảo dưỡng máy và thay thế các răng cắt.
Chiều rộng cần thiết tối thiểu của lò chuẩn bị khi đưa đầu máng cào ra khỏi
lò chợ và để bộ phận công tác của máy liên hợp có thể nhô ra là 4,3 m. Khi sử dụng
máy liên hợp 1GS-68 với sơ đồ như vậy, sản lượng của lò chợ tăng lên khoảng 20%,
còn khối lượng lao động giảm được 40 % so với máy liên hợp có bố cục kiểu khác
và không đưa đầu máng cào ra lò chuẩn bị.
7.4. Các công đoạn ở vùng tiếp giáp giữa lò chợ và lò chuẩn bị
Các sơ đồ công nghệ của vùng tiếp giáp được phân biệt phụ thuộc vào hệ
thống khai thác, công nghệ thực hiện các công đoạn cuối, phương pháp chống giữ
và bảo vệ lò chuẩn bị.
Dựa vào vị trí của đường lò so với khoảng trống đà khai thác và gương lò
chợ, có thể chia ra ba nhóm lò chuẩn bị: các đường lò được đào trước khi khai thác

than; các đường lò được sử dụng lại; các đường lò được đào phía sau hoặc vượt
trước gương lò chợ.
Trước khi tiến hành khai thác than, các đường lò có thể được đào trong khối
than nguyên, sát với khoảng trống sẽ khai thác hoặc cách nó qua một trụ than.
Trong những điều kiện thuận lợi, lò chuẩn bị thường được đào sát với khoảng trống
sẽ khai thác và sẽ bị loại bỏ phía sau lò chợ. Trong các đường lò như vậy có thể bố
trí đầu máng cào, cho phép cắt buồng khấu với chiều dài nhỏ nhất. Do hai lần chịu
tác động của áp lực tựa, các đường lò được sử dụng lại bị biến dạng mạnh, cản trở
sơ đồ khấu than không cần buồng khấu do phải tháo các cột của vì chống khi di
chuyển máng cào lò chợ và làm tăng khối lượng lao động của các công tác ở vùng
tiếp giáp.
Từ quan điểm về áp lực mỏ, các đường lò được đào phía sau lò chợ tồn tại
trong điều kiện thuận lợi nhất. Song, khi đó không thể thực hiện công nghệ khấu
than không cần buồng khấu trong lò chợ, mặt khác ở vùng tiếp giáp cần phải thực
hiện một khối lượng lớn các công việc có đặc thù khác nhau, tập trung tại một diện
công tác chật hẹp. Đó là: khấu than bằng máy liên hợp ttrong lò chợ, chuẩn bị
buồng khấu, đào lò chuẩn bị và xếp dải chèn trong khoảng trống đà khai thác.


110

Khuyết điểm của sơ đồ công nghệ này là không những khối lượng lao động ở vùng
tiếp giáp cao, chiếm khoảng 40 % khối lượng lao động chung trong lò chợ, mà còn
hạn chế tốc độ dịch chuyển của gương lò.
Phương pháp bảo vệ lò chuẩn bị được lựa chọn chủ yếu dựa vào khối lượng
lao động ở vùng tiếp giáp và trạng thái của đường lò. Hiện nay, để bảo vệ lò thường
sử dụng vách ngăn nhân tạo ở dạng dải đá chèn, các chồng cũi, cột và tường bêtông
cốt thép, hàng cột sít và các trụ than. Chi phí lao động ở các vùng tiếp giáp dao
động từ 20 đến 50 % của khối lượng lao động chung trong lò chợ, không kể đến
lượng lao động để thực hiện phương pháp bảo vệ lò chuẩn bị.

Các công đoạn ở vùng tiếp giáp còn phụ thuộc vào phương pháp thực hiện
các công đoạn cuối trong lò chợ:
1) khi đưa đầu máng cào ra lò chuẩn bị;
2) sử dụng máy cắt buồng khi đưa hoàn toàn hoặc một phần đầu máng cào
ra khỏi lò chợ;
3) khi khấu buồng thủ công hoặc khi dùng máy cắt buồng và đặt đầu máng
cào trong lò chợ.
Tại vùng tiếp giáp có các miền đặc trưng để thực hiện các công đoạn khác
nhau (hình 71).

Hình 71: Các miền đặc trưng ở vùng tiếp giáp của lò chợ với lò chuẩn bị:
I-VI - số của các miền; 1- vách ngăn nhân tạo

Trong miền thứ nhất thực hiện công tác chống lò, thiết lập vì chống tăng
cường; ở miền thứ hai - tháo và đặt lại các cột của vì chống lò, di chuyển và chống
giữ đầu máng cào lò chợ (nếu nó được đưa ra), chuyển tải than được đưa ra từ lò
chợ.
Miền thứ ba là đoạn lò phía sau lò chợ, nơi thực hiện các công tác bảo vệ lò
(hạ nền, chống xén, thu hồi vì chống tăng cường).
Trong miền thứ tư thực hiện khấu buồng, chống giữ buồng, di chuyển và bảo
vệ đầu máng cào lò chợ (nếu nó nằm trong lò chợ).
Tại miền thứ năm tiến hành di chuyển và chống giữ đầu máng cào và thiết
lập các kết cấu tăng cường bảo vệ lò.
Miền thứ sáu là phần cuối của lò chợ dành cho máy khấu. Tại đây, máy liên
hợp tiến hành tạo rạch, thực hiện các công đoạn liên quan tới chuẩn bị máy khấu
một dải mới (tháo lắp bộ phận chất tải, kiểm tra và bảo dưỡng máy v.v...).


111

Vïng tiÕp gi¸p víi bng khÊu kh¸c víi vïng tiÕp giáp không có buồng khấu
không chỉ ở sự hiển diện của buồng, mà còn do vị trí của miền dùng để thiết lập
công trình bảo vệ lò. ở vùng tiếp giáp không có buồng khấu, việc thiết lập công
trình bảo vệ lò trở nên khó khăn do bị vướng các vì chống cơ khí hoá, trong khi đó
tại vùng tiếp giáp có buồng khấu, đầu máng cào và khoảng đá vách ở trên nó được
chống giữ bằng vì chống đơn.
Để thiết lập các kết cấu tăng cường bảo vệ từ phía lò chuẩn bị cần phải sử
dụng các kết cấu đà được làm sẵn (thí dụ, các cột bêtông cốt thép đúc sẵn) hoặc
công nghệ chuyên dùng (xếp dải chèn bằng phương pháp chèn khí nén).
Việc chống giữ vùng tiếp giáp được thực hiện nhờ vì chống đơn hoặc vì
chống cơ khí hoá.
Khi dùng vì chống đơn ở vùng tiếp giáp, cần có thời gian thực hiện lớn và
khối lượng lao động cao (bảng 12).
Bảng 12
Các công đoạn ở vùng tiếp giáp
Tháo vì chống, di chuyển và bảo vệ đầu
máng cào:
- đầu truyền động . . . . . .
- đầu trên . . . . . . . . .
Dựng khung chống buồng ở lò dọc vỉa:
- thông gió . . . . . . . . .
- vËn t¶i . . . . . . . . . .
Tháo và đặt lại cột chống khi di chuyển
đầu máng cµo . . . . . . . .
Dùng cét chống tăng cường dưới xà của
lò dọc vỉa:
- thông gió . . . . . . . . .
- vËn t¶i . . . . . . . . . .

Chi phí thời gian,

phút

Khối lượng lao động,
người-phút

56,0
38,7

84,5
58,5

26,3
39,2

42,0
69,6

25,0

64,5

24,1
28,2

47,9
50,3

Để đảm bảo hiệu quả khấu than trong lò chợ, cần có vì chống cơ khí hoá của
vùng tiếp giáp tham gia vào tổ hợp thiết bị lò chợ. Vận hành tốt hơn cả là loại vì
chống chỉ thực hiện di chuyển đầu máng cào và chống giữ vùng tiếp giáp. Loại vì

chống này được chế tạo cho các đường lò vách phẳng và các đường lò hình vòm.
Thực tế sử dụng cho thấy rằng, vì chống cơ khí hoá vùng tiếp giáp cho phép
giảm khối lượng lao động ở đây tới 2-3 lần và nâng cao mức độ an toàn lao động.
Ngoài ra, nó còn cho phép di chuyển đầu máng cào đồng thời với hoạt động của
máy liên hợp khấu than trong lò chợ.
Khối lượng lao động ở vùng tiếp giáp, cũng như khối lượng lao động về đào
và chống lò chuẩn bị (theo số liệu của ĐônUGI) được thể hiện trong bảng 13.
Từ bảng 13 thấy rằng, khi đào lò chuẩn bị phía sau lò chợ thì sẽ có khối
lượng lao động lớn nhất, do mức độ cơ khí hoá thấp trong quá trình chuẩn bị buồng
khấu và đào lò dọc vỉa.
Khi khấu than cơ khí hoá theo suốt chiều dài lò chợ và đưa hoàn toàn hay
một phần đầu máng cào ra lò chuẩn bị, khối lượng lao động giảm khoảng 2 lần so
với khi khấu than trong buồng khấu bằng phương pháp khoan nổ mìn.


112

Bảng 13
Tên công đoạn
Các công đoạn ở vùng tiếp giáp:
- chuÈn bÞ buång khÊu . . . . .
- di chuyển máng cào . . . . .
- xếp cũi, dựng hàng cột . . . .
- xếp dải chèn . . . . . . . .
- tháo lắp vì chống lò chuẩn bị . .
- dựng vì chống tăng cường ở lò
chuẩn bị . . . . . . . . .
-di chuyển vì chống vùng tiếp giáp
- cắt ngắn máng cào lò dọc vỉa . .
- vận chuyển gỗ chống lò

. . .
- dọn đá ở vùng tiếp giáp . . . .
- thu hồi vì chống lò chuẩn bị . .
- chuẩn bị trạm chất tải . . . . .
Cộng . .
Đào lò chuẩn bị . . . . . . .
Bảo vệ lò chuẩn bÞ . . . . . .
Tỉng céng . .

Khèi lượng lao động quy đổi,
người-ca cho 1 m tiến độ lò chợ
khi sử dụng lại
lò chuẩn bị

đào lò chuẩn bị
trước khi khai thác

khi đào lò chuẩn
bị phía sau lò chợ

2,80
0,77
0,24
0,42
0,43

2,55
0,68
0,22
0,23

0,34

4,08
0,70
0,19
0,28
0,21

0,25
0,28
0,19
0,36
0,39
0,16
0,30
6,59
3,74
3,40
13,73

0,29
0,26
0,25
0,32
0,24
0,41
0,30
6,09
6,98
1,52

14,59

0,15
0,16
0,23
0,41
0,19
0,21
0,30
7,11
8,60
1,10
16,81

Chương 8 : lắp ráp và tháo dỡ thiết bị lò chợ
8.1. Lắp ráp thiết bị lò chợ
Lắp ráp tổ hợp thiết bị lò chợ là quá trình công nghệ phức tạp, nhiều công
đoạn và nặng nhọc, bao gồm các công việc về xây dựng buồng lắp ráp, vận tải và gá
lắp các kết cấu trong điều kiện hầm lò chật hẹp.
Thời gian lắp ráp trung bình tổ hợp loại KM87 là 27 ngày-đêm, loại KMK97
là 18 ngày-đêm, khối lượng lao động trung bình cho tổ hợp KM87 là 1018 và
KMK97 - 564 người-ca. Quá trình lắp ráp các tổ hợp cơ khí hoá bao gồm các công
tác trên mặt đất về sắp xếp thiết bị lên phương tiện vận tải, vận chuyển và đưa vào
mỏ, theo các đường lò để tới khu khai thác và lắp ráp chúng trong lò cắt và các lò
chuẩn bị liên quan.
Phụ thuộc vào chiều dày của vỉa và kích thước của các thành phần thiết bị,
buồng lắp ráp được đào hết chiều dày của vỉa, có hoặc không khấu một phần đá
vách hay đá trụ, trên cả chiều rộng hoặc mở rộng dần bằng búa chèn, khoan nổ mìn
hay máy liên hợp đào lò.
Thông thường, các buồng lắp ráp được chống giữ bằng các khung chống gỗ

với bước chống từ 0,4 đến 1 m và được cài chèn toàn bộ hoặc một phần.
Phương pháp chống giữ buồng lắp ráp hiệu quả khi đá vách ổn định là sử
dụng vì chống neo đối với các vỉa có chiều dày 1,2-5,5 m. Phụ thuộc vào độ kiên cố
của đá vách và chiều rộng buồng có thể chỉ sử dụng vì chống neo hoặc kết hợp nó
với vì chống gỗ.


113

Để vận tải các cụm và chi tiết của tổ hợp lò chợ cơ khí hoá trong các đường
lò thường sử dụng các sân ga, đường một ray, bàn quay, băng lăn và thiết bị nâng
thủy lực chuyên dùng.
Để vận chuyển các thành phần của tổ hợp trong buồng lắp ráp và gá lắp
chúng cần có thiết bị dẫn hướng, máy nâng và giá đỡ.
Trước khi đưa thiết bị vào mỏ cần phải ráp chúng trên mặt đất với mục ®Ých
kiĨm tra tÝnh ®ång bé vµ ®é tin cËy cđa các cụm máy chính, cụ thể là: 12-20 m
máng cào, 15-20 đoạn vì chống, máy liên hợp, có gắn kết với trạm khởi động từ và
trạm bơm dầu cao áp.
Phụ thuộc vào khối lượng của các đoạn vì chống, đặc điểm kết cấu và kích
thước của chúng, phương pháp và phương tiện chất tải, dỡ tải và vận tải, các tổ hợp
cơ khí hoá được chia thành hai nhóm:
Nhóm I - các tổ hợp dùng cho vỉa mỏng và dày trung bình (0,7-2,0 m), dốc
thoải và nghiêng, kể cả các tổ hợp dùng cho vỉa mỏng và dày trung bình, dốc đứng,
khi các đoạn vì chống được vận chuyển tới buồng lắp ráp ở dạng lắp sẵn;
Nhóm II - các tổ hợp cơ khí hoá dùng cho vỉa thoải và nghiêng, dày trên 2 m,
khi các đoạn vì chống được vận chuyển ở dạng tháo rời một phần hoặc toàn phần.
Việc lắp ráp các đoạn vì chống này được thực hiện ở vùng tiếp giáp hoặc tại chính
nơi đặt chúng trong buồng lắp ráp. Khi khối lượng lắp ráp và tháo dỡ thiết bị rất lớn,
nên thành lập các tổ chức hoặc doanh nghiệp chuyên sâu về những việc này.

Hình 72: Lắp ráp vì chống cơ
khí hoá thuộc nhóm 1 ở các vỉa
dốc thoải, dày tới 2m


114

Các đoạn vì chống cơ khí hoá của các tổ hợp thuộc nhóm I được xếp lên các
xe tích chuyên dùng trên mặt đất ở dạng lắp sẵn và được chuyển tới buồng lắp ráp,
ở đó chúng được chuyển vào lò dọc vỉa tập kết có băng lăn, tiếp theo nhờ máy tời
hoặc xích của máng cào, theo cơ cấu dẫn hướng, chúng được đưa vào vị trí của
mình trong buồng lắp ráp. Khi tháo dỡ, các đoạn vì chống cũng được vận chuyển ở
dạng nguyên vẹn theo hướng ngược lại.
Vì chống cơ khí hoá thuộc nhóm I được lắp đặt trong lò chợ theo hướng từ lò
dọc vỉa vận tải đến lò dọc vỉa thông gió (hình 72). Nhằm giảm thời gian lắp đặt thiết
bị lò chợ, chúng được ráp đồng thời cùng với quá trình lắp đặt thiết bị vận tải trong
lò song song, họng sáo và lò dọc vỉa vận tải. Trình tự vận chuyển thiết bị như sau:
theo lò dọc vỉa vận tải, đầu tiên chuyển máng cào lò song song, sau đó là các trạm
khởi động từ, bơm dầu, bơm nước, cáp điện, ống dẫn nước, thiết bị chuyển tải, cơ
cấu di chuyển thiết bị lò dọc vỉa, bộ truyền động của máng cào lò chợ; theo lò dọc
vỉa thông gió, đầu tiên vận chuyển máng cào lò chợ, sau đó là các đoạn vì chống
cùng các phụ kiện của chúng, máy liên hợp, đường ống dẫn dầu, ống dẫn nước
chống bụi.
Máy liên hợp 1 (xem hình 72) được ráp trong lò dọc vỉa thông gió đồng thời
với quá trình lắp ráp các đoạn vì chống. Trong buồng lắp ráp tiến hành đặt máng
cào lò chợ 2, đường ống thuỷ lực và đường điện. Các đoạn vì chống 3 được ráp từ
dưới lên trên. Chúng được chuyển vào trên các xe tích tới băng lăn 4 ở lò dọc vỉa
thông gió, có thể chứa được không dưới 30 đoạn vì. Các đoạn vì được kéo từ xe tích
sang băng lăn nhờ tời 5, sau đó, cũng nhờ tời này hoặc bằng thủ công chúng được
đưa vào buồng lắp ráp. ở đây, chúng được tải theo khung dẫn hướng 6 tới vị trí lắp

đặt nhờ xích kéo của máng cào lò chợ, thông qua móc 7 và đoạn xích 8. Mỗi đoạn
vì tiếp theo được đặt ở khoảng cách 4-5 m kể từ đoạn đà lắp xong. Để đặt đoạn vì,
sử dụng tời 9 ở lò dọc vỉa vận tải (hoặc lò song song). Sau khi gắn đoạn vì với máng
cào và ống dẫn dầu, cần vận hành thử kỹ lưỡng và chất tải cho nó.
Khi tổ chức lao động chặt chẽ và sử dụng các máy nâng chuyên dùng, thời
gian lắp ráp có thể giảm xuống còn 6-7 ngày.
Các vì chống cơ khí hoá thuộc nhóm II được chuyên chở trên các xe tích ở
dạng tháo rời: các cột và tấm xà được đặt lên trên tấm đế và được tải đến buồng lắp
ráp theo đường goòng. Để dễ dàng chuyên chở các đoạn vì, có thể đặt đường goòng
trong lò cắt.
Máy liên hợp 1 được ráp đồng thời cùng với quá trình lắp các đoạn vì chống
ở phần dưới của lò chợ (hình 73). Quá trình lắp ráp được bắt đầu từ việc đặt trạm
điện di động và thiết bị chuyển tải trong lò dọc vỉa. Bộ truyền động 2 của máng cào
lò chợ 3 và các đoạn vì chống 4 ở cuối lò chợ được ráp cùng lúc. Khi đó thường sử
dụng máy lắp ráp chuyên dùng kiểu MS.
ở các vỉa dốc đứng, việc lắp ráp các tổ hợp cơ khí hoá trở nên phức tạp hơn.
Các đoạn vì chống được treo trên dây cáp và được chuyển từ lò dọc vỉa thông gió
vào lò chợ nhờ tời cáp và hệ thống ròng rọc. Muốn vậy, một đoạn lò dọc vỉa thông
gió ở vùng tiếp giáp với lò chợ được mở rộng tới tiết diện 9,2 m2 và để thả vì chống
cần phải thiết lập các cửa sổ đặc biệt ở gần nơi đặt tời. ở khoảng 1,2 m cách phần
dưới của lò chợ, giáp với bậc của kho than, trước khi lắp ráp vì chống cần phải dựng
một hàng cột gỗ theo ph­¬ng víi hai d·y cét, t­¬ng øng víi chiỊu réng cña hai


115

đoạn vì chống. Máy liên hợp được thả xuống thấp hơn hàng cột này và được giữ
bằng một cụm cột chống gỗ.
a)

b)

c)

Hình 73: Lắp ráp vì chống cơ khí hoá thuộc nhóm II
ở các vỉa dốc thoải, dày hơn 2 m:
a- bốc dỡ máy liên hợp và bộ truyền động của máng cào; b- bốc dỡ
và đặt các đoạn vì chống; c- bốc dỡ và ráp máng cào lò chợ

Các đoạn vì chống được lắp ráp theo thứ tự từ dưới lên trên. Đoạn vì treo trên
cáp được tời thả đến vị trí lắp đặt trong lò chợ. Sau đó, được đưa vào vị trí khớp với
các đoạn vì lân cận, kết nối với chúng và với mạng ống dẫn dầu và được chất tải.
Tất cả các đoạn vì chống đều được lắp đặt theo trình tự này.
Các công tác lắp ráp cần được tiếp tục hoàn thiện theo hướng: thực hiện các
công việc theo phương pháp liên tục, bao gồm các tuyến liên tục trên mặt đất, trong
các đường lò và trong buồng lắp ráp; áp dụng phương pháp lắp ráp theo khối, tiến
hành trên mặt đất và ở vùng tiếp giáp của lò chợ với các lò chuẩn bị; ứng dụng sơ
đồ lắp ráp các đoạn vì chống từ dưới lên trên, trong đó các đoạn vì được vận chuyển
từ trên xuống dưới.
8.2. Tháo dỡ tổ hợp thiết bị lò chợ
Việc tháo dỡ tổ hợp thiết bị lò chợ cơ khí hoá được bắt đầu bằng việc cài
chèn bằng gỗ bên trên các đoạn vì chống ở 7-8 chu kú khÊu than cuèi cïng. Sau khi
thu håi c¸c đoạn vì chống, buồng tháo dỡ được chống giữ bằng các khung chống gỗ
hoặc được loại bỏ dần theo tiến độ thu hồi thiết bị. Các thanh chèn gỗ có thể được
thay thế bởi lưới thép, được tăng cường bằng cáp thép cũ có đường kính 18 mm.
Thời gian tháo dỡ các tổ hợp thuộc nhóm I (thí dụ là KM87 và KMK97)
chiếm khoảng 33 và 23 ngày, với khối lượng lao động trung bình là 893 và 468
người-ca.
Các tổ hợp cơ khí hoá kiểu đỡ ở vỉa dốc thoải, dày tới 2 m, được tháo dỡ
đồng thời theo cả hai hướng: từ giữa lò chợ về phía lò dọc vỉa vận tải và về phía lò

dọc vỉa thông gió. Việc tháo dỡ được bắt đầu từ thiết bị vận tải trong lò dọc vỉa, rồi
đến máy liên hợp, máng cào lò chợ và cuối cùng là các đoạn vì chống cơ khí hoá.
Sau khi tháo dỡ máng cào lò chợ, cần phải đặt khung dẫn hướng, được gắn với băng
lăn ở lò dọc vỉa.


116

Hình 74:
Tháo dỡ tổ hợp cơ khí hoá ở
vỉa dốc thoải, dày tới 2m

Các đoạn vì chống 1 (hình 74) được tháo dỡ từ giữa lò chợ và được chuyển
theo khung dẫn hướng 2 và băng lăn 3, đồng thời về cả hai lò dọc vỉa. Các đoạn vì
chống được chuyển trong lò chợ ở dạng nguyên vẹn nhờ các tời 4, ròng rọc 5 và cáp
vô tận 6, rồi nhờ palăng 7 được chất lên xe tích 8. ở vị trí tháo đoạn vì chống cơ khí
hoá cần dựng vì chống đơn.
Với các tổ hợp thuộc nhóm II, các công tác tháo dỡ được thực hiện theo một
hướng. Khi đó, trình tự tháo dỡ tổ hợp như sau: đầu tiên tháo dỡ thiết bị ở mức vận
tải, sau đó đến máy liên hợp, các đoạn vì chống, máng cào lò chợ và thiết bị thuỷ
lực. Trước khi tháo dỡ, đá vách phải được chèn kín bằng vì chống gỗ.
Gần đây, trong nhiều lò chợ đà áp dụng thành công phương pháp tháo dỡ
mới, ở đó từ hai đến bốn đoạn vì dưới cùng, giáp với mức vận tải, được quay 90o, có
các đầu xà hướng vào vùng tháo dỡ của lò chợ và được gọi là "các đoạn tháo dỡ".
Chúng có vai trò chống giữ đá vách ở khu vực thu hồi các đoạn vì chống. Theo tiến
độ tháo dỡ, chúng được di chuyển dọc lò chợ, về phía lò dọc vỉa thông gió bằng tời


117

cáp. Phần lò cụt của buồng tháo dỡ được thông gió bằng quạt gió cục bộ. Phương
pháp này cho phép tiến hành thu hồi tổ hợp mà không cần phải thiết lập vì chống gỗ
trong buồng tháo dỡ (hình 75).

Hình 75: Tháo dỡ tổ hợp cơ khí hoá không cần dùng
vì chống tạm thời bằng gỗ:
1- tường chắn; 2- ống dẫn gió; 3- quạt gió; 4- tời cáp; 5- đoạn vì chống;
6- dầm liên kết; 7- đoạn vì tháo dỡ

Hình 76: Tháo dỡ tổ
hợp cơ khí hoá ở
các vỉa dốc ®øng


118

ở các lò chợ đứng, các công tác tháo dỡ được bắt đầu từ các thiết bị trên lò
dọc vỉa thông gió và máy liên hợp. Các đoạn vì chống cơ khí hoá được thu hồi theo
hướng từ lò dọc vỉa vận tải đến lò dọc vỉa thông gió (hình 76).
Đoạn vì chống 1 được giải phóng khỏi hệ thống, nhờ tời 2, cáp 3 và ròng rọc
4 được chuyển lên lò dọc vỉa thông gió, ở đó theo tấm trượt nghiêng 5 và tấm sườn
6 được chất lên xe tích 7. Theo tiến độ thu hồi vì chống, cần phải dựng các khung
chống gỗ trong lò chợ.

phần thứ ba
các sơ đồ công nghệ lò chợ
Chương 9 : Các sơ đồ công nghệ khai thác than thủ công
9.1. Sơ đồ công nghệ dùng khoan nổ mìn ở các vỉa dốc thoải
và nghiêng, mỏng và dày trung bình
9.1.1. Sơ đồ công nghệ lò chợ khi sử dụng vì chống gỗ

Sơ đồ công nghệ này bao gồm các quá trình sản xuất: tách phá than bằng
phương pháp khoan nổ mìn, xúc bốc than thủ công, vận tải than bằng máng cào hay
máng trượt, chống giữ lò chợ và phá hoả đá vách bằng các vì chống gỗ, cùng một số
các công tác phụ khác. Các quá trình này được sắp xếp trong một chu kỳ lò chợ.
Thông thường, than ở gương lò chợ được tách phá theo phương pháp nổ các
lỗ mìn nhỏ. Khi đó, mỗi dải khấu của lò chợ được chia thành nhiều đoạn; chiều dài
mỗi đoạn lò chợ được chọn trong khoảng từ 10 đến 50 m tuỳ thuộc vào các điều
kiện cụ thể. Thứ tự nổ các đoạn gương dài 20-50 m thường là nối tiếp, lần lượt từng
đoạn một theo chiều từ dưới lên trên, ngược chiều dốc; còn khi các đoạn gương chỉ
dài 10-20 m, có thể nổ đồng thời hai hoặc ba đoạn với một khoảng giÃn cách nhất
định.
Khi nổ lần lượt từng đoạn lò chợ, sau khi nổ một đoạn cần tiến hành xúc bốc
và vận chuyển than phá được ở đoạn đó. Xúc bốc đến đâu, phải thực hiện sửa
gương, dọn nền và dựng vì chống gần gương đến đó. Khi các công việc nêu trên đÃ
kết thúc trong một đoạn, thì có thể tiến hành nổ mìn đoạn tiếp theo. Trình tự này
được lặp đi lặp lại cho đến khi khấu hết than ở một luồng, trên cả chiều dài lò chợ.
Công tác khoan các lỗ mìn ở mỗi đoạn gương thường được bố trí song song
với quá trình khấu và chống ở đoạn gương lân cận.
Khi nổ mìn tách phá than, một phần than rời nhờ sức nổ được chất lên thiết
bị vận tải của lò chợ, phần lớn than còn lại cần được xúc bốc bằng thủ công.
Để vận tải than, trong lò chợ thường lắp đặt máng cào nếu góc dốc của nó
o
o
nhỏ hơn 25 , còn nếu góc này nằm trong khoảng 25-40 , thì chỉ cần trang bị cho lò
chợ loại thiết bị vận tải đơn giản là máng trượt.


119

Để kết thúc một chu kỳ lò chợ sau một dải khấu, trước tiên cần di chuyển

thiết bị vận tải của lò chợ về phía gương lò mới, sau đó tiến hành phá hoả đá vách.
Nếu thiết bị vận tải là máng trượt 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 đà được
tháo dỡ sang luồng mới và lắp ráp trở lại. Quá trình này đòi hỏi khá nhiều thời gian
và sức lao động.
Quá trình phá hoả đá vách ở lò chợ có thể được thực hiện theo hai cách.
Trong đó, ở cách thứ nhất các vì chống phá hoả sẽ được tháo dỡ, di chuyển và lắp
đặt ở vị trí mới, lần lượt theo trình tự đà định. Bước di chuyển vì chống phá hoả
chính là bước phá hoả đá vách. Đá vách sẽ sập đổ khi thu hồi hoặc loại bỏ các vì
chống gần gương còn nằm lại ở phía sau lò chợ.

A-A
A

A

B-B

B

B

Hình 77: Sơ đồ lò chợ dốc nghiêng, khấu than
bằng phương pháp khoan nổ mìn

Trong cách thứ hai, trước tiên cần thiết lập một hàng vì chống phá hoả mới
dọc lò chợ, cách hàng cũ một khoảng đúng bằng bước phá hoả. Sau đó, tiến hành
thu hồi các vì chống phá hoả cũ và các vì chống gần gương bị nằm lại ở phía sau để

phá hoả đá vách. Phương pháp này thường được áp dụng khi vách trực tiếp của lò
chợ là các loại đá có liên kết kém, dễ hoặc rất dễ phá hoả.


120

Trong khi phá hoả ở lò chợ, cần chú ý tới việc phá hoả đá vách ở các vùng
tiếp giáp giữa lò chợ và các lò chuẩn bị. Thông thường, việc phá hoả trên mức thông
gió của lò chợ được tiến hành đồng thời với quá trình phá hoả trong lò chợ. Còn ở
dưới mức vận tải thì không như vậy, bởi vì ở đó thường xuyên tồn tại phần đuôi
của thiết bị chuyển tải (thường là máng cào), nằm lọt vào khoảng trống đà khai thác
phía sau lò chợ. Chính vì vậy, bước phá hoả ở vùng tiếp giáp này hoàn toàn phụ
thuộc vào bước co ngắn thiết bị chuyển tải, thường bằng vài ba lần bước phá hoả
trong lò chợ.
Khi sử dụng vì chống gỗ trong lò chợ, ở mỗi chu kỳ sản xuất cần phải
chuyển vào lò chợ một khối lượng gỗ đáng kể. Nếu chuyển khối lượng này trong
một lần và rải đều trong lò chợ, thì có thể cản trở các công việc khác, mặt khác sức
cản gió của lò chợ sẽ gia tăng. Vì vậy, lượng gỗ cần cấp cho một chu kỳ thường
được chia làm nhiều phần và được đưa 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 được chuyển đến lò chợ theo lò dọc vỉa thông gió và từ đó được đưa
xuống lò chợ xuôi theo chiều dốc.
a - Biểu đồ tổ chức công tác lò chợ

Ký hiệu
Nạp, nổ mìn, thông gió
Xúc bốc, sửa gương,
dọn nền, chống lò

Chiều

dài lò chợ
(m) 7
100

Ca I
9

Ca II

11 13 15 17 19 21 23

Ca III
1

3

5

7

5

7

75

Khoan lỗ mìn
50

Chuyển gỗ

Chuyển máng trượt

25

Xếp cũi
Phá hoả đá vách

0

b - Biểu đồ bố trí nhân lực lò chợ
TT

Công việc

1
2
3
4
5
6
7

Nạp, nổ mìn, thông gió
Xúc bốc, s.g, d.n, chống lò
Khoan lỗ mìn
Chuyển gỗ
Chuyển máng trượt
Xếp cũi
Phá hỏa đá vách
Cộng

Số công nhân tổng
số
ca I ca II caIII c.nh 7

Ca I
9

Ca II

11 13 15 17 19 21 23

(3) (3) - (6)
14 14 - 28
3 3 - 6
5 5 (22) 10
- 4 4
- 18 18
- (22) (22)
22 22 22 66

H×nh 78: Thí dụ về tổ chức sản xuất trong lò chợ dèc nghiªng

Ca III
1

3


121

Để làm thí dụ cho công nghệ này, chúng ta chọn một lò chợ có những điều
kiện như sau:
- chiều dµy cđa vØa
2 m;
- gãc dèc cđa vØa
25o;
- chiỊu dµi lò chợ
100 m;
- tiến độ chu kỳ lò chợ
1 m;
- thiết bị vận tải trong lò chợ
máng trượt;
- thiết bị vận tải ở lò song song
máng cào.
Sơ đồ lò chợ được thể hiện trên hình vẽ 77. Với những điều kiện đà nêu trên,
có thể tổ chức các công tác của một chu kỳ lò chợ và bố trí công nhân lò chợ theo
các biểu đồ được thể hiện trên hình 78.
Từ các biểu đồ tổ chức có thể thấy rằng, mỗi chu kỳ lò chợ sẽ được hoàn
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 được dùng để thực hiện các công tác kết thúc chu kỳ.
Để áp dụng tách phá than bằng phương pháp khoan nổ mìn, gương lò chợ dài
100 m được chia thành bốn đoạn, mỗi đoạn 25 m. Các đoạn lò chợ được khấu và
chống lần lượt theo thứ tự từ dưới lên trên. Trong thí dụ, mỗi ca khấu than có thể
khấu và chống được hai đoạn lò chợ. Trừ các khoảng thời gian thực hiện nạp mìn,
nổ mìn và thông gió sau khi nổ, trong phần lớn thời gian của ca khấu than có ba
nhóm công nhân lò chợ đảm nhận các công việc khác nhau. Nhóm thợ lớn nhất sẽ
thực hiện các việc xúc bốc than, sửa gương, dọn nền và dựng các vì chống gần
gương trong phạm vi từng đoạn lò chợ. Trong khi đó, nhóm thợ thứ hai đảm nhận
việc khoan các lỗ mìn ở đoạn gương kế tiếp, còn nhóm thợ thứ ba tiến hành vận

chuyển vật liệu gỗ từ mức thông gió xuống lò chợ.
Trong ca thứ ba, các công việc kết thúc chu kỳ lò chợ có thể được tổ chức
như sau. Ngay từ đầu ca, lượng vật liệu gỗ cần đưa vào lò chợ của ca này sẽ được cả
đội thợ của ca tham gia vận chuyển. Sau đó, họ được chia ra thành hai nhóm, một
nhóm thực hiện việc di chuyển máng trượt sang gương 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 bước phá hoả đá vách đà được 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
dưới lên trên, ngược chiều dốc của lò chợ. Lúc này, họ phải phân công nhau tiến
hành các công đoạn sau: tháo dỡ lần lượt các chồng cũi phá hoả thuộc hàng cũ, thu
hồi hoặc loại bỏ dần dần các vì chống gần gương ở phía sau hàng chồng cũi mới.
Như vậy, một dải đá vách sẽ bị mất các gối tựa và sẽ sập đổ ở phía sau lò chợ.
Với phương pháp tổ chức các công tác lò chợ như trên, sản lượng lò 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 lò chợ có
thể đạt 4-5 t/người-ca.
9.1.2. Sơ đồ công nghệ lò chợ khi sử dụng vì chống đơn bằng thép
Về cơ bản, các đặc điểm công nghệ và phương pháp tổ chức sản xuất trong
lò chợ sử dụng vì chống đơn bằng thép cũng tương tự như khi dùng vì chống gỗ đÃ
được xem xÐt ë trªn.


122

Tuy nhiên, do các vì chống thép, đặc biệt là vì chống thuỷ lực đơn, có nhiều
ưu điểm vượt trội so với vì chống gỗ, cho nên nhiều chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của sơ
đồ công nghệ lò chợ được cải thiện đáng kể.
Trước tiên, cần thấy rằng việc chống giữ lò chợ và điều khiển đá vách ở sơ
đồ công nghệ này đạt hiệu quả cao hơn, bởi vì tải trọng ban đầu, tải trọng công 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 được duy trì tốt
hơn. Điều này cũng có nghĩa là tính an toàn của các công tác lò chợ được nâng cao
đáng kể.
Mặt khác, năng suất lao động của công nhân trong quá trình chống giữ lò
chợ tăng lên do các thao tác lắp dựng và tháo dỡ vì chống lò chợ trở nên đơn giản
hơn, dẫn đến năng suất lao động chung trong lò chợ được nâng cao. Tiêu hao vật
liệu chống lò cho 1000 t sản lượng giảm. Điều kiện thông gió cho lò chợ cũng được
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 79: Sơ đồ lò chợ khấu than bằng phương pháp khoan nổ mìn
dùng vì chống thủy lực đơn


123

Nhìn chung, những ưu điểm nêu trên cho phép tăng sản lượng lò chợ và giảm
giá thành khai thác than. Qua thực tế khai thác mỏ tại bể than Quảng Ninh, sản
lượng của một lò chợ thủ công, chống giữ bằng các cột thủy lực đơn, có thể đạt tới
100.000 - 120.000 tấn/năm.

Nhược điểm lớn nhất của lò chợ chống bằng vì chống thép là bị hạn chế bởi
o
góc dốc của lò chợ. Góc dốc giới hạn để áp dụng các cột chống ma sát là 30 , còn
o
đối với các cột thủy lực đơn là 35 . Khi góc dốc lò 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 79 là một thí dụ sơ đồ công nghệ lò chợ thủ công dùng vì chống
thủy lực đơn, khấu than bằng phương pháp khoan nổ mìn.
Thông thường, với sơ đồ công nghệ này tiến độ khấu than ở một chu kỳ lò
chợ được chọn là 1 hoặc 1,2 m, tùy thuộc vào những điều kiện cụ thể của lò chợ.
Các khung chống gần gương của lò chợ là các khung ngang. Có thể sử dụng các cột
thủy lực đơn tăng cường để thiết lập cụm cột hay hàng cột phá hỏa trong lò 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 công tác lò chợ cũng được sắp xếp giống như ở lò chợ
dùng vì chống gỗ.
9.2. Phương pháp thành lập các biểu đồ tổ chức công tác và bố trí
nhân lực trong lò chợ
Để có thể thành lập các biểu đồ tổ chức công tác và bố trí nhân lực trong lò
chợ, cần phải thực hiện các bước tính toán sau đây.
Trước tiên, cần phải xác định khối lượng của tất cả các công tác chÝnh vµ phơ
(Vi , i = 1, 2, 3, …, n) cần thực hiện trong một chu kỳ lò chợ.
Dựa vào định mức lao động của từng loại công việc (Mi), có thể tính được số
người-ca cần thiết cho từng c«ng viƯc ( N idm ) b»ng c«ng thøc
V
N idm i , người-ca .
Mi
dm
Tổng số người-ca theo định mức (N , người-ca) cần cho một chu kỳ lò chợ
n

N dm N idm
1

dm

Thành lập đội thợ lò chợ (N, người-ca) bằng cách làm tròn trị số của N ,
sao cho có được hệ số vượt mức (kvm >1)

N dm
N
k vm
Đến đây, dựa vào các yêu cầu công nghệ cụ thể cần sắp xếp các công tác
một cách chặt chẽ. Có thể tiền hành tính toán theo hai cách khác nhau:
Cách thứ nhất: Trên cơ sở thời gian công nghệ dành cho các phần khối
lượng của từng công việc (Ti, phút), cần xác định số người-ca cần thiết tương øng
(Ni) b»ng c«ng thøc


124

Ni 

N dm
i T

k vm Ti
trong ®ã, T - thêi gian cđa mét ca s¶n xt hay cđa mét chu kỳ lò chợ tương ứng với
khối lượng công việc đà định, không kể các thời gian gián đoạn công nghệ, phút.
Cách thứ hai: Trên cơ sở phân công khối lượng công việc cho từng công
nhân hay từng nhóm công nhân (Ni), cần xác định thời gian công nghệ tương ứng

(Ti) ®Ĩ hä cã thĨ hoµn thµnh nhiƯm vơ

Ti 

N idm T
k vm N i

, phút .

Dựa vào các kết quả đà tính ở trên, có thể xây dựng hai biểu đồ tổ chức công
tác và bố trí nhân lực cho lò chợ. Lúc này, cần chú ý sắp xếp các công tác lò chợ
thỏa mÃn đủ cả ba yếu tố không gian, thời gian và lượng nhân lực huy động.
Để thuận lợi cho việc tổ chức sản xuất, đội thợ lò chợ thường là đội thợ toàn
năng, tức là mỗi thành viên của đội có thể đảm nhận nhiều loại công việc khác
nhau, để có thể hỗ trợ lẫn nhau hoặc thay thế nhau khi cần thiết.
9.3. Sơ đồ công nghệ dùng khoan nổ mìn ở lò chợ nghiêng-đứng
và dốc đứng, vỉa mỏng và dày trung bình
Công nghệ khấu than thủ công ở các lò chợ có góc dốc lớn hơn 40o về cơ bản
cũng tương tự công nghệ ở các lò chợ dốc thoải và dốc nghiêng. Tuy nhiên, do góc
dốc của lò chợ gia tăng, ở đây xuất hiện một số đặc điểm công nghệ khác biệt.
Trên hình 80 là một thí dụ công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn ở lò chợ
dốc đứng.

Hình 80: Công nghệ thủ công ở
lò chợ dốc đứng

ở lò chợ dốc đứng nên tạo gương có dạng bậc, như vậy khối than nguyên
của bậc trên sẽ có vai trò là nóc bảo vệ cho bậc kề dưới, đảm bảo điều kiện an toàn
cho các công nhân làm việc ở đó. Kích thước của mỗi bậc thường được chọn trong

125

khoảng 10-15 m, độ vượt trước giữa hai bậc kề nhau có thể là 1-2 lần chiều rộng
của một dải khấu. Nhằm giảm số đợt nổ mìn khấu than trong một chu kỳ, mỗi lần
nổ mìn có thể khấu đồng thời 2 hoặc 3 bậc của gương lò, nhưng phải cách qua
những khoảng giÃn nhất định (xem hình 81).
Dòng than tự chảy dọc lò chợ cần được hướng về phía kho than bằng các tấm
máng trượt đơn giản. Bậc dưới cùng của lò chợ cần được mở rộng thành một kho
chứa than tạm thời, từ đây than có thể được tháo trực tiếp qua các họng sáo xuống
phương tiện vận tải dưới lò dọc vỉa. Để thuận lợi cho việc tháo than, phần trên của
các họng sáo được mở rộng thành các phễu tháo.
Trong lò chợ sử dụng vì chống đơn bằng gỗ, vì gần gương là các khung
chống dọc, còn vì phá hỏa có thể là hàng cột phá hỏa hoặc các chồng cũi. Do góc
dốc lớn, việc cung cấp gỗ chống lò vào lò chợ trở nên khó khăn, vì vậy lượng gỗ
cần dùng cho một chu kỳ lò chợ thường được chuyển vào một thời điểm nhất định
của chu kỳ. Khi đó, hai phần ba lượng gỗ sẽ được chuyển từ mức thông gió xuống
lò chợ, một phần ba còn lại sẽ được chuyển từ mức vận tải ngược lên.
Một thí dụ về tổ chức công tác ở lò chợ thủ công dốc đứng được thể hiện trên
hình 81.
Ký hiệu
Nạp, nổ mìn, thông gió

Chiều
dài lò chợ
(m) 7
80

9

Ca II

11 13 15 17 19 21 23

Ca III
1

3

5

7

70

Xóc bèc, sưa gương,
dọn nền, chống lò

60

Khoan lỗ mìn

50

Chuyển gỗ

40

Chuyển máng và
xếp cũi

30

Phá hoả đá vách

Ca I

20
10
0

Hình 81: Biểu đồ tổ chức công tác lò chợ ở vỉa dốc đứng

9.4. Công nghệ khai thác than thủ công dùng búa chèn
Công nghệ khấu than khi sử dụng búa chèn có đặc điểm riêng của nó. ở các
vỉa dốc đứng than được khấu bằng búa chèn trong các lò chợ bậc chân khay, tương
tự như áp dụng khoan nổ mìn (xem hình 79). Trong lò chợ phải thực hiện các công
tác sau: tách phá than, dựng vì chống gần gương, chuyển gỗ vào lò chợ, chuyển
máng trượt và ống dẫn khí nén, điều khiển đá vách.
Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới công nghệ khấu than bằng búa chèn bao
gồm: độ kiên cố của than, h­íng thí nøt cđa vØa than, chiỊu dµy cđa vỉa, độ ổn định
của đá vách và đá trụ.


126

Than được khấu ở mỗi bậc theo hướng từ trên xuống dưới, như vậy quá trình
tách phá than trở nên dễ dàng vì sức nặng của bản thân búa chèn được lợi dụng triệt
để, đồng thời nâng cao an toàn trong công tác. Than ở các bậc được khấu theo từng
dải rộng 0,9-1,0 m (hình 82). ở phần trên của mỗi bậc, đầu tiên cần tạo một hốc mở

mạnh, rồi từ đó tiến hành khấu một dải than theo suốt chiều dài của bậc. Hốc mở
mạch được cắt với chiều dài khoảng 2 m theo chiều dốc và sâu 0,9-1,0 m, øng víi
chiỊu réng mét d¶i khÊu. Sau khi dùng vì chống trong hốc, tiến hành khấu toàn bộ
dải than và khấu đến đâu dựng vì chống gần gương đến đó.

Hình 82:
Sơ đồ cắt hốc và trình
tự khấu than ở một bậc

Tiến độ lò chợ trong một chu kỳ thường được lấy bằng hai lần chiều rộng
của một dải khấu, tức là 1,8-2,0 m.
Chiều dài của một bậc chân khay được tính theo công thức
kqn
, m,
l
mr
trong đó: q - định mức sản lượng cho một người-ca, t;
k - hệ số hoàn thành định mức;
n - số công nhân làm việc trong mét bËc;
m - chiỊu dµy cđa vØa than, m;
r - chiỊu réng cđa d¶i khÊu, m;
 - dung träng của than nguyên khối, t/m3.
Chiều dài mỗi bậc thường được chọn trong khoảng 8ữ20 m. Khoảng vượt
trước giữa các bậc kề nhau lấy bằng 2ữ4 lần chiều rộng một dải khấu.
Để nâng cao an toàn lao động, trong gương của bậc có thể lắp thêm các sàn
bảo hiểm, tạo điều kiện cho công nhân làm việc thuận lợi.
Khi khấu than theo các bậc có thể áp dụng các hình thức tổ chức lao động
khác nhau:
1. Tổ chức lao động riêng lẻ: Khi các công nhân ở bậc khấu than và chống lò
theo hình thức nối tiếp. Cách này thường được áp dụng khi vách và trụ của vỉa kém

ổn định.
2. Tổ chức lao động từng cặp: Có các thợ chuyên khấu than và chuyên chống
lò. Tất nhiên, cách tổ chức này chỉ hợp lý khi thời gian khấu than tương øng víi thêi
gian chèng lß.