Đề tài : áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá khi thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lợi di động trong các mỏ hầm lò quảng ninh

Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc









Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án

áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá
khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lực
di động trong các mỏ hầm lò quảng ninh




Cơ quan chủ quản dự án
Cơ quan chủ trì dự án
Chủ nhiệm dự án
: Bộ Khoa học và Công nghệ
: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ
: TS. Phùng Mạnh Đắc

6655
20/11/2007

Hà Nội, năm 2006


Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nớc









Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án


áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá
khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lực
di động trong các mỏ hầm lò quảng ninh





Chủ nhiệm dự án Cơ quan chủ trì dự án

Phó Viện trởng





TS. Phùng Mạnh Đắc TS. Phạm Minh Đức









Hà Nội, năm 2006

Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

3

Tham gia thực hiện dự án

TT Họ và tên Học vị
Chức vụ
cơ quan công tác
Chức danh trong

dự án
1 Phùng Mạnh Đắc Tiến sỹ
Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Chủ nhiệm dự án
2 Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thực hiện chính
3 Phạm Minh Đức Tiến sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
4 Lê Hồng Thắng Kỹ s
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
5 Trơng Đức D Tiến sỹ
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
6 Nguyễn Đình Thống Thạc sỹ
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
7 Trần Thu Phú Kỹ s
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
8 Vũ Thái Nam Cử nhân

Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
9 Nguyễn Thành Nam Cử nhân
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
10 Nguyễn Ngọc Lân Cử nhân
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
11 Vũ Tuấn Sử Cử nhân
Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
12 Trần Tuấn Ngạn Thạc sỹ
Phó Trởng phòng
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
13
Đặng Hồng Thắng Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
14
Đào Hồng Quảng Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
15

Nguyễn Văn Hậu Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
16
Ngô Văn Sĩ Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
17
Ngô Thanh Tùng Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
18
Trần Minh Tiến Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
19 Nhữ Việt Tuấn Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
20 Nguyễn Văn Bậc Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

4
21 Vũ Châu Tuấn Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
22 Hoàng Thị Tuyển Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Thành viên dự án
23
Đậu Quốc Lam

Kỹ s
Chủ tịch HĐQT
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
24
Nguyễn Xuân Dung
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Quang Hanh
Thành viên dự án
25
Nguyễn Ngọc Cơ
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
26

Nguyễn Văn Diệp
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
27
Nguyễn Đức Cảnh
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
28
Nguyễn Hùng Phơng
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
29
Lê Tiến Hùng
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án
30
Nguyễn Quế Thanh

Kỹ s
TP XDCB
Công ty than Uông Bí
Thành viên dự án

31
Phạm Công Hơng
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
32
Vũ Việt Hải
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
33
Phạm Văn Hoà
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
34
Phạm Hồng Thái
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
35
Vơng Thế Hà
Kỹ s
TP Cơ điện
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án

36
Tạ Văn Bảng
Kỹ s
TP XDCB
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
37
Đỗ Văn Chuộng
Kỹ s
Địa chất trởng
Công ty than Nam Mẫu
Thành viên dự án
38
Vũ Thành Lâm
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Thống Nhất
Thành viên dự án
39
Mai Văn Phợng
Kỹ s
Nguyên Giám đốc
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án
40
Trần Văn Cẩn
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án

41
Lê Việt Quang
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án
42
Bùi Xuân May
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án
43
Nguyễn Văn Thắng

Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

5
44
Cấn Văn Yên
Kỹ s
TP XDCB
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án

45
Trần Văn Ân
Kỹ s
Địa chất trởng
Công ty than Khe Chàm
Thành viên dự án
46
Chu Văn Viễn
Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Dơng Huy
Thành viên dự án
47
Trịnh Vũ Hoà
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Dơng Huy
Thành viên dự án
48
Nguyễn Đình Thịnh
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Công ty than Dơng Huy
Thành viên dự án
49
Nguyễn Mạnh Đạt
Kỹ s
Giám đốc
Công ty Đông Bắc
Thành viên dự án

50
Vũ Văn Nụ
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty Đông Bắc
Thành viên dự án
51
Bùi Quang Tiến
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Công ty Đông Bắc
Thành viên dự án
52
Nguyễn Duy Ngấn
Kỹ s
Giám đốc
Xí nghiệp than 86
Thành viên dự án
53
Nguyễn Văn Duẩn
Kỹ s
Phó giám đốc
Xí nghiệp than 86
Thành viên dự án
54
Trơng Văn Dũng
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Xí nghiệp than 86
Thành viên dự án

55 Phạm Đức Khiêm Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Mạo Khê
Thành viên dự án
56
Uông Hồng Hải
Kỹ s
Phó giám đốc
Công ty than Mạo Khê
Thành viên dự án
57
Trần Văn Thiện
Kỹ s
TP Kỹ thuật
Công ty than Mạo Khê
Thành viên dự án
58
Nguyễn Quang Đức
Kỹ s
Địa chất trởng
Công ty than Mạo Khê
Thành viên dự án
và một số cán bộ kinh tế kỹ thuật khác của Viện KHCN Mỏ, Công
ty than Uông Bí, Nam mẫu, Khe Chàm, Mạo Khê, 86 và Dơng Huy.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

6
Bài tóm tắt

Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thực nghiệm cấp Nhà nớc áp dụng
thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy liên hợp và giá thủy
lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh là một công trình nghiên cứu
khoa học hoàn chỉnh, tổng hợp các kết quả xây dựng dự án, triển khai áp
dụng trong thực tiễn sản xuất và hoàn thiện công nghệ nhằm phát triển áp
dụng rộng rãi trong các điều kiện tơng tự tại các mỏ hầm lò của tập thể
cán bộ Viện Khoa học Công nghệ Mỏ cùng với sự tham gia cộng tác của
đông đảo các cán bộ kỹ thuật, quản lý, sản xuất của các đơn vị khai thác
than hầm lò. Mục tiêu cơ bản của dự án:
- Hoàn thiện công nghệ khai thác từ phơng pháp khoan nổ mìn thủ
công sang công nghệ khai thác sử dụng máy khấu liên hợp và chống lò
bằng vì chống thủy lực để tăng công suất lò chợ, năng suất lao động và mức
độ an toàn trong quá trình khai thác.
- Thông qua dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng
máy liên hợp đi với vì chống thủy lực đa công suất khai thác lò chợ lên
200.000 ữ 250.000 T/năm và làm cơ sở để triển khai mở rộng trong điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ tơng tự của các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
Dự án đã lựa chọn phơng pháp nghiên cứu tổng hợp, kết hợp nghiên
cứu lý thuyết, thống kê, phân tích, đánh giá, thử nghiệm trong thực tế sản
xuất, đồng thời sử dụng phơng pháp quan trắc, đo đạc, phân tích kết quả
để hoàn thiện các giải pháp công nghệ đề xuất.
Kết quả triển khai dự án áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá
khai thác bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động tạo ra theo đúng nội
dung đề cơng đặt ra với các sản phẩm cơ bản sau:
- Sản phẩm khoa học: Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án
áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp
và giá thuỷ lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh; Sơ đồ công
nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lực di động; Quy
trình công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lực di

động; Biện pháp kỹ thuật an toàn trong khai thác lò chợ cơ giới hoá bằng
máy liên hợp và giá thuỷ lực di động; Hớng dẫn sử dụng đồng bộ thiết bị
cơ giới hoá khấu than và Hớng dẫn đồng bộ thiết bị vì chống thuỷ lực.
- Sản phẩm thơng mại: 486.130 tấn than nguyên khai khai thác đợc
từ việc áp dụng thử nghiệm trong giai đoạn liên kết áp dụng tiến bộ kỹ thuật
mới giá thủy lực di động tại vỉa 7 khu Than Thùng Công ty than Nam
Mẫu và 508.371 tấn than nguyên khai (tính đến thời điểm 10/2005) từ áp
dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu liên hợp MG200-W1
và giá thủy lực di động tại Công ty than Khe Chàm.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

7
Các sản phẩm khoa học và thơng mại của dự án đạt đợc các chỉ
tiêu kinh tế kỹ thuật tơng đơng với chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cùng loại
hình công nghệ ở Trung Quốc.
Dự án sản xuất thực nghiệm cấp Nhà nớc
á
p dụng thử nghiệm
công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động
trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh đợc triển khai dới các hình thức liên
kết sản xuất giữa đơn vị sản xuất trực tiếp (Nam Mẫu và Khe Chàm) và cơ
quan nghiên cứu khoa học (Viện KHCN Mỏ) cùng đầu t vốn để khai thác
có hiệu quả và phân chia sản phẩm theo thoả thuận.
Tổ chức sản xuất thử nghiệm đợc triển khai trên cơ sở phân công
trách nhiệm giữa các bên phối hợp thực hiện:
- Viện KHCN Mỏ: Thực hiện hỗ trợ kỹ thuật áp dụng công nghệ khai
thác cơ giới hóa bằng máy khấu liên hợp và giá thủy lực di động, tham gia
đầu t thiết bị công nghệ và thiết bị nghiên cứu, t vấn áp dụng các tiến bộ

kỹ thuật hợp lý trong quá trình sản xuất để nâng cao hiệu quả khai thác (Sơ
đồ và quy trình công nghệ khai thác, các giải pháp xử lý kỹ thuật, biện pháp
kỹ thuật an toàn, vật liệu mới, v.v.).
- Đơn vị sản xuất khai thác than hầm lò (Nam Mẫu và Khe Chàm):
chuẩn bị hạ tầng cơ sở cùng các điều kiện cần thiết khác phục vụ cho áp
dụng công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu liên hợp và giá thủy
lực di động, tổ chức tuyển dụng và đào tạo lao động thực hiện thi công sản
xuất, quản lý điều hành toàn bộ quá trình sản xuất khu vực khai thác áp
dụng cơ giới hóa khai thác.
Phơng án tài chính thực hiện dự án: Đối với mỏ Nam mẫu và Khe
Chàm, nguồn vốn thực hiện dự án từ vốn vay ngân hàng đầu t phát triển,
vốn tự có của doanh nghiệp và lãi sản xuất than để tái đầu t. Đối với Viện
KHCN Mỏ từ nguồn vốn vay ngân hàng và vốn tự có và vốn hỗ trợ từ nguồn
ngân sách Nhà nớc.
Phơng án tiêu thụ sản phẩm: Các sản phẩm khoa học của dự án
hoàn chỉnh, đảm bảo độ tin cậy cao và đợc chuyển giao cho ngành Than
làm hớng dẫn áp dụng công nghệ cơ giới hóa bằng máy khấu liên hợp và
giá thủy lực di động cho các điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ tơng tự tại
các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Sau kết quả dự án đã phát triển xây dựng
các dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa tại Dơng Huy, Mạo Khê và Xí
nghiệp 86. Sản phẩm thơng mại của dự án là than nguyên khai đợc tiêu
thụ theo kế hoạch tiêu thụ chung của mỏ Nam Mẫu và Khe Chàm (xuất
khẩu, điện, xi măng, phân bón, giấy, dân dụng, v.v.), than nguyên khai chia
cho Viện KHCN Mỏ đợc tiêu thụ vào nhà máy điện Uông Bí và cho các hộ
dân dụng khác.
Dự án lần đầu tiên đa vào áp dụng thành công công nghệ cơ giới
hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

8
lò Quảng Ninh. Các kết quả dự án mang tính sáng tạo cao, đề xuất nhiều
giải pháp kỹ thuật hữu ích phù hợp trong điều kiện địa chất phức tạp vùng
Quảng Ninh. Các kết quả cơ bản đợc công bố trên các tạp chí chuyên
ngành mỏ và thông tin khoa học công nghệ của Viện KHCN Mỏ.
Tham gia thực hiện dự án là một tập thể lớn các nhà khoa học, cán bộ
kỹ thuật và công nhân khai thác than hầm lò của Viện KHCN Mỏ, Công ty
than Uông Bí, Nam Mẫu và Khe Chàm. Trong quá trình thực hiện dự án,
mỏ Nam Mẫu, Khe Chàm, Viện KHCN Mỏ và nhiều cán bộ khoa học và kỹ
thuật tham gia thực hiện dự án đã đợc Tổng Công ty than Việt Nam (nay
là Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam) tuyên dơng và
khen thởng.
Dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu liên
hợp và giá thủy lực di động có trình độ kỹ thuật tiên tiến, có thể mở rộng áp
dụng trong các mỏ hầm lò Mạo Khê, Vàng Danh, Khe Chàm, Dơng Huy,
v.v. cho phép nâng cao công suất các mỏ gấp 2 đến 2,5 lần so với hiện nay,
đặc biệt nâng cao hiệu quả do tiết kiệm tài nguyên và tăng cờng mức độ an
toàn trong sản xuất, mở ra một triển vọng mới cho các mỏ hầm lò phát triển
trên con đờng công nghiệp hóa và hiện đại hóa.
Dự án đã đào tạo đợc một đội ngũ đông đảo các nhà quản lý kỹ
thuật công nghệ, công nhân khai thác hầm lò trong chuyển giao và ứng
dụng tiến bộ kỹ thuật mới và làm chủ hoàn toàn công nghệ cơ giới hóa khai
thác bằng máy khấu liên hợp và giá thủy lực di động.
Hiệu quả của dự án không chỉ mang lại cho đơn vị sản xuất mỏ Nam
Mẫu và Khe Chàm (lợi nhuận ròng 15
ữ
18 tỷ đồng/dự án) mà còn mang lại
hiệu quả kinh tế cho các nhà khoa học (Viện KHCN Mỏ). Tổng hiệu quả
kinh tế cho Viện KHCN Mỏ trong thời gian áp dụng tiến bộ kỹ thuật giá

thủy lực tại vỉa 7 Nam Mẫu trong giai đoạn 2001 ữ 2006 với tổng doanh thu
là 15.845.241 ngàn đồng và lãi ròng 1.620.858 ngàn đồng. Ngoài ra, từ kết
quả của dự án Viện KHCN Mỏ đã ký kết đợc 09 hợp đồng về việc lập dự
án đầu t, thiết kế kỹ thuật và theo dõi giám sát hoàn thiện công tác áp
dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu liên hợp và giá thủy
lực di động với giá trị 2.014.121 ngàn đồng.
Đầu t áp dụng cơ giới hoá khai thác bằng máy khấu liên hợp kết hợp
giá thủy lực di động trong lò chợ là tiến bộ kỹ thuật trong khai thác mỏ
bằng phơng pháp hầm lò, giải quyết đợc các vấn đề về giảm gỗ chống lò,
nâng cao sản l
ợng lò chợ và năng suất lao động của công nhân, góp phần
vào việc thực hiện đờng lối công nghiệp hóa và hiện đại hóa ngành than.
Kết quả đạt đợc của dự án là cơ sở để mở rộng phát triển mô hình cơ giới
hóa khấu than đề xuất đồng thời là bớc chuẩn bị cho phát triển mô hình
công nghệ cơ giới hóa khai thác đồng bộ bằng máy khấu liên hợp và dàn
chống tự hành trong các mỏ hầm lò của ngành Than.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng
máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ

Phòng công nghệ khai thác Hầm lò
9
Các sản phẩm khoa học thuộc dự án
1
Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án áp dụng thử nghiệm
công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lực di
động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
2
Sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ
lực di động

3
Quy trình công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy liên hợp và giá
thuỷ lực di động
4
Biện pháp kỹ thuật an toàn trong khai thác lò chợ cơ giới hoá bằng
máy liên hợp và giá thuỷ lực di động
5 Hớng dẫn sử dụng đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khấu than
6 Hớng dẫn đồng bộ thiết bị vì chống thuỷ lực

Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ

Phòng công nghệ khai thác Hầm lò
10
Mục lục

Trang

Bài tóm tắt 6

Các sản phẩm khoa học thuộc dự án 9

Mở đầu 13

Chơng I
Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực
áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động

16
I
Đánh giá khả năng áp dụng cơ giới hoá khai
thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
16
II
Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khu vực Than
Thùng - Nam Mẫu
23
III
Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khu vực Khe
Chàm
30
IV Kết luận 35

Chơng II
Xây dựng dự án áp dụng thử nghiệm công
nghệ cơ giới hoá khai thác trong điều kiện
vùng Quảng Ninh
36
I
Xây dựng dự án áp dụng thử nghiệm công
nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy khấu
liên hợp và giá thủy lực di động tại mỏ than
Nam Mẫu
36
II
Xây dựng dự án áp dụng thử nghiệm công

nghệ cơ giới hoá khai thác bằng máy khấu
liên hợp và giá thủy lực di động tại mỏ than
khe chàm
44
III Kết luận 51
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ

Phòng công nghệ khai thác Hầm lò
11

Chơng III
áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá
khai thác trong điều kiện vùng Quảng Ninh
52
I
áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá
khai thác bằng máy khấu liên hợp và giá
thủy lực di động tại mỏ than Nam Mẫu
53
II
áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa
khai thác bằng máy khấu liên hợp và giá
thủy lực di động trong lò chợ mỏ Khe Chàm
68
III
Đánh giá quá trình làm việc đồng bộ thiết bị
cơ giới hoá bằng máy khấu liên hợp và giá
thuỷ lực di động

93
IV Kết luận 102

Chơng IV
Hoàn thiện các thông số cơ bản và xây
dựng quy trình công nghệ cơ giới hóa khai
thác bằng máy khấu liên hợp và giá thuỷ
lực di động
104
I
Nghiên cứu ảnh hởng tính chất và phân lớp
của đá vách đến diện lộ trần
105
II
N
ghiên cứu xác định bớc sập đổ của đá vách
cơ bản
107
III
Nghiên cứu khoảng cách hợp lý giữa các giá
thủy lực di động
108
IV
N
ghiên cứu trạng thái làm việc và phân bố áp
lực lên giá thuỷ lực di động
110
V
N
ghiên cứu xác định cờng độ kháng lún

vách và trụ vỉa
114
VI
Xây dựng quy trình công nghệ cơ giới hóa
khai thác trong điều kiện các mỏ hầm lò
Quảng Ninh
119
VII Kết luận 119
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ

Phòng công nghệ khai thác Hầm lò
12

Chơng V
Xây dựng các dự án áp dụng thử nghiệm công
nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu
và giá thuỷ lực di động trong điều kiện các
mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
121
I
Mục tiêu xây dựng và khái quát chung các d
ự

án áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa
khai thác
121
II
N

ội dung cơ bản các dự án áp dụng th
ử

n
ghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng
máy khấu liên hợp và giá thuỷ lực di động
122
III
Phân tích đánh giá kết quả đầu t xây dựng
các dự án cơ giới hóa khai thác
137
Kết luận và kiến nghị 140

Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp nhà nớc: áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

13
Mở đầu

Công nghệ cơ giới hoá khấu than bằng máy combai 2K-52M kết hợp
với cột chống thủy lực đơn, cột chống sắt ma sát lần đầu tiên đợc áp dụng
thử nghiệm tại vỉa 8 Cánh Gà mỏ Vàng Danh trong giai đoạn những năm
cuối của thập kỷ 70. Công trình đợc tiến hành trong thời gian 2 năm 1978
- 1979, tuy nhiên do điều kiện địa chất biến đổi phức tạp, dây chuyền sản
xuất không đồng bộ cho nên mặc dù có sự hỗ trợ kỹ thuật tích cực của các
chuyên gia Liên Xô (cũ) nhng việc thử nghiệm không đem lại kết quả. Từ
đó đến nay đã trên 20 năm cha có một công trình thử nghiệm tiếp theo nào
đợc tiếp tục triển khai trong điều kiện sản xuất.
Trong những năm cuối của thập kỷ 80 và đầu 90, các công trình

nghiên cứu cơ bản về khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hóa
khấu than trong các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh nh: đề tài cấp Bộ
"Nghiên cứu đánh giá tổng hợp khả năng cơ giới hoá khai thác than của các
mỏ hầm lò thuộc bể than Quảng Ninh", đề tài cấp Nhà nớc thuộc chơng
trình KC-03-03 "nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hầm lò và lộ
thiên trong điều kiện địa chất phức tạp", đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu đổi mới
Công nghệ và Thiết bị nhằm đáp ứng nhu cầu tăng sản lợng các mỏ than
hầm lò" đều chỉ ra khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác tại một
số mỏ hầm lò có điều kiện thuận lợi cho loại hình công nghệ này. Tuy
nhiên, việc thử nghiệm trong sản xuất cha đợc thực hiện.
Giai đoạn đến năm 2000, khai thác than hầm lò chủ yếu là sản xuất
thủ công với phơng pháp khấu than bằng khoan nổ mìn, trình độ cơ giới
hoá ở mức độ thấp tập trung chủ yếu ở khâu vận tải và bốc rót than. Các
khâu công nghệ chính nh đào lò khấu than, chống giữ lò chợ cha đợc cơ
giới hoá ở mức độ cần thiết. Một vài năm trở lại đây, các mỏ hầm lò bớc
đầu phát triển áp dụng các loại cột chống thủy lực thay thế cột chống gỗ và
đã có những kết quả khả quan. Tuy nhiên, về bản chất công nghệ vẫn là lao
động thủ công với phơng pháp khấu than khoan nổ mìn thủ công.
Để nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, năng suất lao động và cải
thiện điều kiện lao động của công nhân khai thác than hầm lò, cần phải
hoàn thiện công nghệ khai thác mà nền tảng là thay đổi từ lao động thủ
công với phơng pháp khấu than khoan nổ mìn sang cơ giới hóa khấu than
bằng máy liên hợp. Công nghệ cơ giới hóa đặc tr
ng bởi tính liên tục và
đồng bộ cao trong dây chuyền sản xuất cho phép tăng trởng đáng kể các
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
á
p dụng công nghệ cơ giới hoá trong một số khu
vực có điều kiện địa chất phù hợp ở các mỏ hầm lò nh Mạo Khê, Vàng
Danh, Nam Mẫu, Dơng Huy, Khe Chàm, Hà Lầm Cho phép nâng cao

sản lợng các mỏ này tới 1 ữ 1,5 triệu tấn/năm.
Xu hớng hoàn thiện công nghệ khai thác cơ giới hóa khấu than bằng
máy liên hợp đi với giá thủy lực di động nhằm nâng cao sản lợng khai thác
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp nhà nớc: áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

14
than hầm lò đã đợc các cấp Ngành và Nhà nớc quan tâm đẩy mạnh tiến
độ thông qua các công văn đề nghị số 4085/CV-CNCL của Bộ Công nghiệp
gửi Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trờng về Dự án hoàn thiện công nghệ
khai thác vỉa dầy bằng giá thủy lực di động, công văn số 2653/CV-ĐT
ngày 3/10/2000 của Tổng Giám đốc Tổng Công ty than Việt Nam đề nghị
Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trờng về việc Hỗ trợ phát triển công
nghệ khai thác than hầm lò với u tiên hàng đầu dự án áp dụng thử nghiệm
công nghệ cơ giới hóa khai thác than bằng máy liên hợp và giá thủy lực di
động trong các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Với việc đa máy khai thác
liên hợp vào lò chợ, công suất lò chợ sẽ tăng lên 200.000 ữ 250.000 T/năm,
về cơ bản loại trừ toàn bộ chi phí gỗ chống lò, chi phí vật liệu nổ, tăng mức
độ an toàn, điều kiện làm việc của công nhân trong lò và hiệu quả sản xuất.
Từ các nhu cầu cần thiết nói trên, Bộ Khoa học và Công nghệ đã giao
cho Viện Khoa học Công nghệ Mỏ chủ trì triển khai dự án sản xuất thực
nghiệm cấp Nhà nớc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh.
1. Cơ quan chủ trì thực hiện dự án:
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ.
2. Chủ nhiệm dự án:
Tiến sỹ Phùng Mạnh Đắc.
3. Các cơ quan và tập thể chuyên gia phối hợp chính:
Xí nghiệp than Nam Mẫu (nay là Công ty than Nam mẫu), Công ty

than Uông Bí, Công ty than Khe Chàm, Công ty than Dơng Huy, Công ty
than Mạo Khê, Xí nghiệp than 86 (nay là Công ty than 86, Tổng Công ty
Đông Bắc.
4. Mục tiêu đề tài:
- Hoàn thiện công nghệ khai thác từ phơng pháp khoan nổ mìn thủ
công sang công nghệ khai thác sử dụng máy khấu liên hợp và chống lò
bằng vì chống thủy lực để tăng công suất lò chợ, năng suất lao động và mức
độ an toàn trong quá trình khai thác.
- Thông qua dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng
máy liên hợp đi với vì chống thủy lực đa công suất khai thác lò chợ lên
200.000 ữ 250.000 T/năm và làm cơ sở để triển khai mở rộng trong điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ tơng tự của các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
5. Nội dung nghiên cứu:
- Khảo sát và đánh giá bổ sung các yếu tố địa chất (tính chất đá vách,
trụ, than, phá huỷ kiến tạo, độ dốc và chiều dày vỉa, điều kiện địa chất thủy
văn, v.v.) có ảnh hởng đến việc áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa
khai thác, lựa chọn đồng bộ thiết bị cơ giới hóa và hoàn thiện các thiết bị
hiện có.
- Thiết kế sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hóa phù hợp với điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp nhà nớc: áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

15
- Xác định các thông số hợp lý của sơ đồng công nghệ khai thác cơ
giới hóa bằng máy khấu liên hợp và vì chống thủy lực.
- Tính toán áp lực mỏ xác định các thông số chống giữ lò chợ.
- Thiết lập các hộ chiếu phục vụ khai thác lò chợ cơ giới hóa nh: đào
chống lò chuẩn bị, lắp đặt lò chợ, chống giữ và khai thác lò chợ, chống giữ

ngã ba lò chợ và lò chuẩn bị, khấu chống khám đầu và chân lò chợ, thu hồi
lò chợ tại giới hạn kết thúc khu vực khai thác.
- Xây dựng quy trình sử dụng và vận hành các thiết bị cơ giới hóa
trong quá trình sản xuất.
- Lập quy trình công nghệ khai thác cơ giới hóa.
- Lập các giải pháp kỹ thuật và biện pháp an toàn lao động trong quá
trình áp dụng khai thác lò chợ cơ giới hóa.
- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản của lò chợ.
- Nghiên cứu theo dõi và tổ chức đánh giá từng giai đoạn sản xuất thử
nghiệm nhằm điều chỉnh và hoàn thiện các thông số cơ bản của công nghệ.
- Đào tạo cán bộ công nhân mỏ trực tiếp tham gia công nghệ thử
nghiệm cơ giới hóa khai thác than bằng máy liên hợp và vì chống thủy lực.
- Đánh giá, tổng kết, nghiệm thu, triển khai sản xuất ổn định.
6. Phơng pháp nghiên cứu:
Sử dụng phơng pháp nghiên cứu tổng hợp bao gồm thống kê, phân
tích, đánh giá, nghiên cứu thử nghiệm công nghệ trong thực tế sản xuất.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

16
Chơng I
Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực
áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khai thác bằng
máy liên hợp và giá thủy lực di động
______________________________________________________

I. Đánh giá khả năng áp dụng cơ giới hoá khai thác
tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Hiệu quả khai thác phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố ảnh hởng đến
công nghệ sử dụng. Đối với công nghệ cơ giới hoá khấu than ở lò chợ, điều
kiện địa chất và kỹ thuật mỏ là hai yếu tố quyết định khả năng áp dụng và
hiệu quả kinh tế của dự án. Với phơng pháp đánh giá khả năng áp dụng
công nghệ cơ giới hoá khai thác than, dự án sử dụng các kết quả nghiên cứu
đánh giá điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các vỉa than sẽ huy động vào khai
thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh và tổng hợp trữ lợng các khu vực
có khả năng áp dụng cơ giới hóa khai thác, từ đó xác định các phạm vi giới
hạn đặc trng nhằm định hớng lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác và
đồng bộ thiết bị cơ giới hóa khấu than và chống giữ phù hợp.
Trong tổng hợp trữ lợng các khu vực vỉa có khả năng áp dụng cơ
giới hóa, dự án tập trung giới hạn vào giải quyết một số phạm vi yếu tố địa
chất cơ bản bao gồm:
- Chiều dày vỉa: Đây là một trong những thông số ảnh hởng trực tiếp
đến lựa chọn thiết bị khấu than, năng suất của máy khấu cũng nh các đồng
bộ các thiết bị chống giữ trong quá trình khấu than. Các nhà sản xuất thiết
bị cơ giới hoá đã thiết kế chế tạo các chủng loại thiết bị cho vỉa có chiều
dày mỏng (0,5 ữ 1,2 m), trung bình (1,2 ữ 3,5 m) và vỉa dày (>3,5 m).
Phạm vi nghiên cứu đợc mở rộng phân loại chiều dày vỉa ở toàn bộ các vỉa
than đa vào đánh giá.
- Góc dốc vỉa: Cũng nh chiều dày vỉa, góc dốc vỉa là yếu tố quan
trọng ảnh hởng đến phơng tiện cơ giới hóa khấu than. Hiện nay trên thế
giới về cơ bản đã giải quyết xong vấn đề công nghệ cơ giới hóa khấu than
lò chợ đối với các vỉa có độ dốc đến 35
o
. Đối với các vỉa dốc vấn đề cơ giới
hóa khấu than đã giải quyết trong một số điều kiện vỉa mỏng và dày trung
bình theo các sơ đồ công nghệ gơng lò chợ dài hoặc khấu gơng ngắn.
- Không có đứt gãy biên độ nhỏ trong khu vực lò chợ, hoặc nếu có thì
biên độ không vợt quá 0,5 m.

- Khu vực lò chợ có kích thớc hình chữ nhật, chiều dài theo phơng
tối thiểu > 100 m.
- Đá vách trực tiếp thuộc loại ổn định trung bình, dễ sập đổ.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

17
- Đá vách cơ bản thuộc loại vách nhẹ đến vách trung bình.
- Trụ vỉa thuộc loại bền vững trung bình.
- Đá kẹp và than có chỉ tiêu kháng cắt dới 300 Kgf/cm
2
.
- Trữ lợng công nghiệp khu vực lò chợ đợc khai thác liên tục bằng
một lò chợ cơ giới hóa không nhỏ hơn 100.000 T.
Các yếu tố kỹ thuật cơ bản ảnh hởng đến hiệu quả áp dụng công
nghệ khai thác cơ giới hóa bao gồm:
- Phơng pháp mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ;
- Hệ thống khai thác và vận tải;
- Phơng pháp chống giữ và điều khiển đá vách;
- Các thông số kỹ thuật khác và biện pháp thông gió an toàn.
Trên cơ sở các chỉ tiêu định lợng nh trên, đã tiến hành đánh giá và
phân loại các khu vực khai thác trong ranh giới quản lý của một số mỏ hầm
lò chính vùng Quảng Ninh (bảng I.1). Đây là các khu vực, mỏ có điều kiện
địa chất kỹ thuật mỏ đại diện cho vùng Quảng Ninh. Tổng trữ lợng các
khu vực đợc đánh giá là 490.190 ngàn tấn. Trữ lợng các khu vực có khả
năng áp dụng cơ giới hoá trong giới hạn nghiên cứu đánh giá là 280.887,6
ngàn tấn.
Bảng tổng hợp trữ lợng các khu vực huy động vào đánh giá
Bảng I.1

TT Tên khu vực, mỏ
Mức khai
thác
Trữ lợng
địa chất
(1000T)
Trữ lợng có
khả năng cơ
giới hoá
(1000T)
1 Mạo Khê
-150 ữ -25
45.049 22.655
2 Vàng Danh
-150 ữ +400
289.881 166.884
3 Than Thùng - Yên tử
+125
ữ
+350
68.831 37.614
4 Hòn Gai
-150 ữ +200
50.960 26.916
5 Dơng Huy
+38 ữ +200
14.391 8.140
6 Khe Chàm
-50 ữ +32
3.961 2.039

7 Mông Dơng
-100
ữ
+60
17.117 16.640

Tổng cộng

490.190 280.887
Trong phạm vi các khu vực có khả năng cơ giới hoá, các yếu tố định
lợng quyết định đến lựa chọn mô hình cơ giới hóa bao gồm chiều dày vỉa,
góc dốc vỉa, chiều dài theo phơng khu khai thác, chiều dài theo độ dốc khu
khai thác. Các yếu tố trên đợc nghiên cứu đánh giá tổng thể theo mối
tơng quan với trữ lợng của chính khu vực đa vào nghiên cứu.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

18
Nghiên cứu mối tơng quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lợng cho
thấy, các khu vực có khả năng cơ giới hóa vùng Quảng Ninh tập trung trong
giới hạn chiều dày vỉa từ trung bình đến dày (hình I.1).
0,70
0,74
3,24
6,93
8,42
13,40
7,99
7,37

51,21
0 102030405060
< 1,2
1,21 - 1,5
1,51 - 2,0
2,01 - 2,5
2,51 - 3,0
3,01 - 3,5
3,51 - 4,0
4,01 - 4,5
> 4,5
Giới hạn chiều dày vỉa, m
Tỷ lệ phần trăm so với tổng trữ lợng, %

Hình I.1. Mối tơng quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa

Phân tích yếu tố chiều dày vỉa trên cơ sở phân chia các giới hạn
khoảng cách chiều dày vỉa 0,5 m nhằm phù hợp với việc lựa chọn đồng bộ
thiết bị cơ giới hóa. Qua biểu đồ mối tơng quan giữa chiều dày vỉa với
tổng trữ lợng thể hiện tại các khu có khả năng cơ giới hóa tại các mỏ vùng
Quảng Ninh, chiều dày vỉa tập trung lớn nhất trong giới hạn trên 4,5 m
chiếm 51,21 % tổng trữ lợng. Với trình độ phát triển cơ giới hóa khai thác
hầm lò hiện nay trên thế giới, vấn đề chiều dày vỉa đã đợc giải quyết khấu
đồng thời một lớp tới 3,5 ữ 4,5 m thậm chí tại một số khu vực có điều kiện
thuận lợi với chiều dài theo phơng lớn đã thử nghiệm khai thác với chiều
dày vỉa đến 6,0 m. Trong điều kiện phức tạp vùng Quảng Ninh, nên xem xét
các giới hạn chiều dày vỉa đến 3,0 m để có thể khai thác đồng thời (chiếm
20,03 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa), từ 3,0 đến 4,5 m (28,76 %
tổng trữ lợng) khấu kết hợp hạ trần than nóc. Đối với chiều dày vỉa trên
4,5 m lựa chọn khai thác hợp lý giữa hạ trần than nóc và chia lớp nghiêng.

Thành tựu phát triển cơ giới hóa trên thế giới đã giải quyết vấn đề
phạm vi áp dụng công nghệ cơ giới hóa khai thác tại các vỉa có độ dốc đến
35
o
, từ 36
o
ữ 45
o
và các vỉa có độ dốc từ 46
o
ữ 90
o
. Kết quả đánh giá điều
kiện vỉa có góc dốc vỉa trong tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa vùng
Quảng Ninh thể hiện trên hình I.2.
Phân tích mối tơng quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả
năng cơ giới hóa cho thấy, trữ lợng có khả năng cơ giới hóa tập trung chủ
yếu trong phạm vi vỉa có độ dốc đến 35
o
chiếm 68,64 % tổng trữ lợng,
phạm vi giới hạn 25 ữ 35
o
chiếm cao nhất 45,21 %. Tiếp đến phạm vi góc
dốc vỉa từ 35 đến 45
o
chiếm 16,39 %. Yếu tố góc dốc vỉa ảnh hởng lớn đến
việc lựa chọn đồng bộ thiết bị cơ giới hóa, theo kết quả phân tích mối tơng
quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa trong điều
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh

Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

19
kiện các vỉa than vùng Quảng Ninh cần xem xét lựa chọn đồng bộ thiết bị
cơ giới hóa có khả năng khai thác ở các phạm vi góc dốc vỉa đến 35
o
, từ 35
ữ 45
o
, 45 ữ 55
o
và trên 55
o
.
0,82
22,61
45,21
16,39
9,39
5,58
0 1020304050
0 - 15
15 - 25
25 - 35
35 - 45
45 - 55
55 - 90
Giới hạn góc dốc vỉa, độ
Tỷ lệ phần trăm so với tổng trữ lợng, %

Hình I.2. Mối tơng quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa

Mối tơng quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả
năng cơ giới hóa thể hiện trên hình I.3.
< 1,2
1,51 - 2,0
2,51 - 3,0
3,51 - 4,0
> 4,5
0 -15
15 - 25
25 - 35
35 - 45
45 - 55
55 - 90
2,78
0,33
0,25
1,09
0,58
0,25
0,29
0,00
0,00
5,00
0,67
0,56
1,41
0,30
0,64

0,61
0,04
0,15
7,56
1,58
0,98
2,46
1,65
1,23
0,73
0,10
0,09
19,36
4,46
4,27
7,35
4,93
3,43
1,10
0,12
0,18
16,50
0,32
1,33
1,01
0,901,35
0,45
0,48
0,27
0,00

0,00
0,58
0,07
0,06
0,04
0,06
0,00
0,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
Tỷ lệ phần trăm so với tổng trữ lợng, %
Giới hạn theo chiều dày
vỉa, m
Giới hạn theo góc dốc vỉa, độ

Hình I.3. Mối tơng quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả
năng cơ giới hóa

Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

20
Từ tổ hợp giữa chiều dày vỉa và góc dốc vỉa có thể xác định đợc
đồng bộ thiết bị cơ giới hóa phù hợp đem lại hiệu quả sản xuất cao. Phân
tích mối tơng quan giữa chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lợng có khả
năng cơ giới hóa cho thấy, tỷ lệ phần trăm trữ lợng có khả năng cơ giới
hóa tập trung trong điều kiện vỉa có chiều dày đến 3,0 m và góc dốc đến 35
o

chiếm 13,37 %, chiều dày vỉa từ 3,0 ữ 4,5 m với góc dốc đến 35
o
chiếm
19,41 % và vỉa có chiều dày trên 4,5 m, góc dốc đến 35
o
chiếm 35,86 %.
Tại các khu vực vỉa có góc dốc từ 35 ữ 45
o
với chiều dày đến 4,5 m chiếm
8,83 % và chiều dày trên 4,5 m chiếm 7,56 %. Các vỉa có góc dốc từ 45 ữ
55
o
có trữ lợng chiếm 9,39 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa.
Ngoài ra tỷ lệ trữ lợng các vỉa có góc dốc trên 55
o
chiếm 5,58 % trữ lợng
có khả năng cơ giới hóa. Các kết quả đánh giá mối tơng quan giữa chiều
dày và góc dốc vỉa với trữ lợng có khả năng cơ giới hóa xác định phạm vi
nghiên cứu lựa chọn sơ đồ công nghệ cơ giới hóa khai thác và đồng bộ thiết
bị cơ giới hóa khấu than, chống giữ và vận tải.
Một trong các yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả mô hình cơ

giới hóa khai thác là chiều dài theo phơng khu vực khai thác. Yếu tố này
ảnh hởng lớn đến thời gian lắp đặt, vận hành, tháo dỡ và di chuyển đồng
bộ thiết bị cơ giới hóa, điều này ảnh hởng đến hiệu quả kinh tế khi áp
dụng cơ giới hóa khai thác. Kết quả nghiên cứu và đánh giá yếu tố chiều dài
theo phơng khu vực khai thác cho thấy, do ảnh hởng của phay phá kiến
tạo và phơng pháp mở vỉa, chuẩn bị tại các mỏ hầm lò, các khu vực hiện
đang huy động trữ lợng vào khai thác có chiều dài theo phơng không lớn,
nh khu vực Cánh Bắc Mạo Khê có chiều dài theo phơng lớn nhất dao
động trong khoảng 700 ữ 900 m, khu Trung Tâm Dơng Huy dao động từ
600 ữ 800 m, khu vực Khe Chàm I dao động từ 400 ữ 700 m, còn lại phần
lớn tại các mỏ có chiều dài theo phơng khu khai thác từ 350 ữ 500 m. Tại
các mức sâu hơn, phụ thuộc vào sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị có thể tăng chiều
dài một số khu vực khai thác lên trên 1000 m tại các mỏ Mạo Khê, Vàng
Danh, Dơng Huy và Khe Chàm. Với hiện trạng khai thác các tầng đang
huy động vào khai thác và các tầng sẽ huy động vào khai thác của các mỏ
hầm lò, tỷ lệ phần trăm trữ lợng có khả năng cơ giới hóa phân theo chiều
dài theo phơng khu khai thác thể hiện trên hình I.4.
Trên hình I.4 cho thấy, trữ lợng tập trung tại các khu vực có chiều
dài theo phơng lớn hơn 1000 m chiếm 44,6 % tổng trữ lợng có khả năng
cơ giới hóa. Tuy nhiên, trữ lợng này tập trung ở các mức sâu mỏ Mạo Khê,
Vàng Danh và Dơng Huy hiện cha có các công trình thăm dò và khai
thác nhằm xác định các phay phá kiến tạo. Trong phạm vi các khu vực khai
thác có chiều dài theo ph
ơng từ 500
ữ
1000 m, trữ lợng chiếm 39,4 %
tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa, trữ lợng của các khu vực trong
phạm vi này tơng đối chắc chắn do đã có các công trình đờng lò thăm dò
và khai thác.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác

bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

21
3,1
1,9
5,6
5,4
12,8
9,5
8,7
4,7
3,6
44,6
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
Tỷ lệ phần trăm trữ lợng địa chất, %
100 - 200
201 - 300
301 - 400
401 - 500
501 - 600

601 - 700
701 - 800
801 - 900
901 -1000
> 1000
Chiều dài theo phơng khu khai thác, m

Hình I.4. Mối tơng quan giữa chiều dài theo phơng khu vực khai thác
với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa

Với kinh nghiệm cơ giới hóa khai thác tại các nớc CHLB Nga,
Trung Quốc, Ba Lan, Séc, v.v., lựa chọn mô hình cơ giới hóa trên cơ sở
chiều dài theo phơng khu khai thác, dự án đã tiến hành đánh giá phân tích
trên các dải phân bố trữ lợng theo chiều dài theo phơng khu khai thác đến
300 m, 300 ữ 800 m và trên 800 m thể hiện trên hình I.5.
301 m - 800 m
42,02%
> 800 m
52,94%
< 300 m
5,04%

Hình I.5. Mối tơng quan giữa phạm vi giới hạn chiều dài theo phơng khu vực
khai thác với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa

Trữ lợng phân bố tập trung tại các khu vực khai thác có chiều dài
theo phơng từ 300 ữ 800 m chiếm 42,02 % tổng trữ lợng, dới 300 m
chiếm 5,04 %. Điều này cho thấy khả năng áp dụng cơ giới hóa đồng bộ
máy khấu kết hợp với dàn tự hành gặp nhiều khó khăn trong công tác lắp
đặt và di chuyển diện khai thác. Trên cơ sở mối tơng quan giữa phạm vi

giới hạn chiều dài theo phơng khu vực khai thác với tổng trữ lợng có khả
năng cơ giới hóa, cho phép định hớng đợc mô hình cơ giới hóa thích hợp
cho các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
Một yếu tố quyết định đến mô hình cơ giới hóa hợp lý đó là chiều dài
theo độ dốc khu vực khai thác. Yếu tố này quyết định đến lựa chọn chiều
dài lò chợ hợp lý. Kết quả đánh giá mối tơng quan giữa chiều dài theo độ
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

22
dốc khu vực khai thác với tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa thể hiện
trên hình I.6.
7,79
6,53
4,12
81,55
0,00
15,00
30,00
45,00
60,00
75,00
90,00
Tỷ lệ phần trăm so với
tổng trữ lợng, %
< 100 m 101 m - 150 m 151 m - 200 m > 200 m
Chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác, m

Hình I.6. Mối tơng quan giữa chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác với tổng trữ

lợng có khả năng cơ giới hóa

Phân tích kết quả đánh giá mối tơng quan giữa chiều dài theo độ dốc
khu khai thác với tổng trữ lợng các khu vực có khả năng cơ giới hóa cho
thấy, trữ lợng tập trung trong giới hạn chiều dài theo độ dốc khu khai thác
đến 150 m chiếm 13,32 % (đây là các khu vực hiện đang huy động vào khai
thác tại các mỏ hầm lò). Trữ lợng tập trung lớn nhất tại các khu vực có
chiều dài theo độ dốc lớn hơn 200 m chiếm 81,55 %, tuy nhiên điều này
còn phụ thuộc nhiều vào phơng pháp mở vỉa và chuẩn bị của các mỏ trong
giai đoạn tới vì toàn bộ trữ lợng này phân bố ở các khu vực hiện cha huy
động vào khai thác của các mỏ.
Qua kết quả đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các
khu vực có khả năng áp dụng cơ giới hóa có thể nhận định rằng, để triển
khai áp dụng rộng rãi công nghệ khai thác cơ giới hóa khấu than tại vùng
Quảng Ninh cần tiến hành tập trung nghiên cứu giải quyết xây dựng các sơ
đồ công nghệ khai thác cơ giới hóa trong một số phạm vi điều kiện áp dụng
đặc trng sau:
- Các khu vực vỉa có chiều dày đến 3,0 m có góc dốc từ 18 đến 35
o

chiếm 24,41 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa.
- Các khu vực vỉa có chiều dày từ 3,0 ữ 4,5 m có góc dốc từ 18 đến
35
o
chiếm 23,41 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa.
- Các khu vực vỉa có chiều dày trên 4,5 m có góc dốc từ 18 đến 35
o

chiếm 47,99 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa.
- Các khu vực vỉa có góc dốc thoải chiếm 4,19 % tổng trữ lợng có

khả năng cơ giới hóa.
Trong các phạm vi giới hạn về chiều dày và góc dốc vỉa, khi lựa chọn
mô hình cơ giới hóa cần đề cập đến mối tơng quan với yếu tố chiều dài
theo phơng khu vực khai thác theo các khoảng cách đến 300 m (chiếm
5,08 % tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa), 300 ữ 800 m (chiếm 54,75
% tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa) và trên 800 m (chiếm 40,17 %
tổng trữ lợng có khả năng cơ giới hóa).
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

23
Với kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng cơ giới hóa ở các mỏ hầm
lò, định hớng áp dụng thử nghiệm mô hình lò chợ cơ giới hóa bằng máy
khấu liên hợp kết hợp giá thủy lực di động theo các sơ đồ công nghệ khấu
than sau:
- Khấu toàn bộ chiều dày trong điều kiện vỉa dày đến 3,0 m;
- Khấu gơng kết hợp hạ trần than trong điều kiện vỉa dày trên 3,0 m.
Với hiện trạng các khu vực hiện đang khai thác tại các mỏ hầm lò,
triển khai thử nghiệm các sơ đồ công nghệ trên có thể xem xét tại mỏ than
Nam mẫu và mỏ than Khe Chàm, nơi có điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ
thuận lợi nhất cho áp dụng công nghệ cơ giới hóa khai thác.
II. Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khu vực than thùng,
mỏ than nam mẫu
II.1. Khái quát chung khu mỏ
Khai trờng Xí nghiệp than Nam Mẫu cách thị xã Uông Bí khoảng
25 km về phía Tây Bắc, ranh giới khu mỏ nh sau:
Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài.
Phía Nam là thôn Nam Mẫu.

Phía Đông giáp khu Cánh Gà Công ty than Vàng Danh.
Phía Tây giáp khu di tích chùa Yên Tử.
Địa hình khu mỏ là đồi, núi cao bị phân cắt mạnh tạo nên bề mặt
dạng lồi lõm, các taluy, bờ tầng khai thác lộ thiên. Các moong khai thác,
các hố trũng, các bãi thải sẽ là nơi chứa nớc sau những trận ma lớn và
ảnh hởng đến công tác khai thác hầm lò. Bề mặt địa hình nơi cao nhất mức
+480 m ở phía Bắc và thấp dần về phía Nam ở mức +105 m. Do vậy việc
khai thác lò bằng mức +125 m sẽ thuận lợi khi thoát nớc bằng phơng
pháp tự chảy.
Trong khu mỏ có một số suối nhỏ bắt nguồn từ đỉnh cao và chảy theo
hớng Bắc Nam cắt qua địa tầng than và gần nh vuông góc với đờng
phơng vỉa. Lòng suối hẹp, có độ dốc lớn và phần lớn chỉ tồn tại về mùa
ma còn mùa khô hầu nh không có nớc.
Đờng liên lạc tới khu mỏ hiện tại chủ yếu bằng ô tô, trong tơng lai
sẽ có đờng sắt chạy từ Uông Bí vào Yên Tử.
II.2. Đặc điểm địa chất
Khu vực khai thác phân bố trong phạm vi từ đứt gãy F
12
(ở phía
Đông) đến ranh giới theo đề nghị của UBND tỉnh Quảng Ninh ngày 21
tháng 12 năm 2001 (ở phía Tây).
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

24
Mỏ than Nam Mẫu đã đợc đoàn địa chất 2Đ thuộc liên đoàn 9 lập
"Báo cáo địa chất và kết quả công tác thăm dò tỷ mỷ phần trữ lợng lò bằng
từ mức +125 m trở lên lộ vỉa vào năm 1969". Sau đó năm 1978 để đánh giá
triển vọng than dới mức lò bằng nên đã tiến hành lập "Báo cáo địa chất về

kết quả thăm dò sơ bộ phần lò giếng từ mức +125 ữ -350 m. Để đánh giá và
xác định các yếu tố địa chất, trữ lợng than làm cơ sở lập báo cáo khả thi,
Xí nghiệp 906 thuộc Công ty địa chất & khai thác khoáng sản đã lập "Báo
cáo địa chất, kết quả công tác thăm dò khai thác năm 1999".
II.2.1. Địa tầng
Địa tầng chứa than khu vực khai thác thuộc hệ Triát thống thợng
bậc rêti và Jura hạ (T
3
r
- J
1
) với tổng chiều dày khoảng 1000 m.
Trầm tích chứa than của khu vực Nam Mẫu là một phần cánh Nam
nếp lồi Bảo Đài và kéo dài theo phơng Đông - Tây. Căn cứ vào thành phần
thạch học và mức độ chứa than có thể chia thành 4 tập trầm tích từ (T
3
r
- J
1
)
1
,
(T
3
r
- J
1
)
2
, (T

3
r
- J
1
)
3
và (T
3
r
- J
1
)
4
trong đó tập (T
3
r
- J
1
)
4
không chứa than.
Tập thứ nhất (T
3
r - J
1
)
1
: Tập này là phần đáy của địa tầng chứa than
nằm không khớp đều trên địa tầng Lađini - cácni (T
2

l
- T
3
c
) dày 133 m. Đất
đá chủ yếu là bột kết, cát kết và các thấu kính sét kết, sét than.
Tập thứ hai (T
3
r - J
1
)
2
:
Tập này nằm khớp đều trên tập thứ nhất, đất
đá có màu đen hơn và hạt thô nhiều hơn. Chủ yếu gồm bột kết, cát kết và
các vỉa than còn sét kết, sét kết than dới dạng các thấu kính vát mỏng phân
bố ở vách và trụ vỉa. Toàn tập dày khoảng 403 m. Trong tập này chứa 10 vỉa
than nhng 9 vỉa có giá trị công nghiệp. Ngoài các vỉa than chính còn có
một số thấu kính than phân bố không đều ở vách, trụ các vỉa than.
Tập thứ ba (T
3
r - J
1
)
3
: Tập này nằm không khớp đều trên tập thứ
hai. Đất đá chủ yếu là bột kết màu xám đen, phân lớp mỏng. Xen kẹp trong
bột kết là các lớp cát kết hạt thô màu xám trắng. Chiều dày toàn tập khoảng
327 m. Nằm dới cùng của tập có một số vỉa than mỏng phân bố không liên
tục hoặc đôi nơi là sét than, than bẩn.

Tập thứ t (T
3
r - J
1
)
4
: Tập thứ t nằm khớp đều dới tập thứ ba gồm
chủ yếu là các loại đá hạt trung và thô còn bột kết và sét kết rất ít. Tập này
không chứa các vỉa than.
Địa tầng chứa than khu Nam Mẫu gồm có 10 vỉa than và đợc đánh
số từ V
2
ữ V
9
trong đó có V
7
trụ phân bố từ tuyến T.III ữ T.IV
a
.
Trong việc áp dụng lò chợ cơ giới hoá lần này chỉ tiến hành khai thác
5 vỉa than gồm V
6
, V
6
a
, V
7
trụ
, V
7

và V
8
.
II.2.2. Kiến tạo
Các vỉa than có hớng cắm chung là Bắc, Đông Bắc với góc dốc từ
15 ữ 55.
Báo cáo tổng kết dự án SXTN cấp Nhà nớc á p dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác
bằng máy liên hợp và giá thủy lực di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ Phòng công nghệ khai thác Hầm lò

25
a. Nếp uốn:

Từ phía Đông đến phía Tây khu mỏ gồm có các nếp uốn chính.
- Nếp lồi B
3
phân bố giữa tuyến T.I và T.I
a
phát triển theo phơng
TB- ĐN, mặt trục nghiêng về phía Đông Bắc. Từ trên mặt xuống dới sâu
nếp lồi có xu hớng tắt dần.
- Nếp lồi B
7
là nếp uốn kéo theo và phân bố phía Đông Nam đứt gãy
F
50
theo phơng ĐB - TN, mặt trục nghiêng về phía Đông Nam khoảng 50 ữ
60. Hai cánh không đối xứng và góc dốc thay đổi.
- Nếp lõm H
4

phân bố gần trùng với tuyến T.I
a
và phát triển theo
phơng ĐN - TB kéo dài khoảng 500 m. Càng xuống sâu nếp lõm có xu
hớng tắt dần. Mặt trục nghiêng về phía Đông Bắc với độ dốc khoảng 60 ữ
70, hai cánh tơng đối thoải.
- Nếp lõm H
3
phân bố giữa tuyến T.III và T.II
a
phát triển theo phơng
ĐB- TN mặt trục nghiêng về phía Đông Nam khoảng 45 ữ 50. Hai cánh
tơng đối thoải.
- Nếp lõm H
6
phát triển theo phơng ĐB - TN từ đứt gãy F
400
đến
tuyến T.VI. Mặt trục nghiêng về phía Đông Nam khoảng 70
ữ
80

. Hai
cánh nếp lõm thoải khoảng 20
ữ
30

.
Ngoài các nếp uốn chính, trong khu mỏ còn xuất hiện một số nếp
uốn nhỏ không làm ảnh hởng đến trữ lợng các vỉa than.

b. Đứt gãy
- Đứt gãy F
12
làm ranh giới phía Đông của khu mỏ Nam Mẫu với
Cánh Gà. Đứt gãy thuận kéo dài theo phơng ĐB - TN, hớng cắm Tây
Bắc. Biên độ dịch chuyển khoảng 110 ữ 120 m.
- Đứt gãy F
1
phát triển từ đứt gãy F
12
rồi kéo dài theo hớng ĐB. Đứt
gãy thuận, hớng cắm Đông Nam với góc dốc khoảng 43
ữ
45

. Biên độ
dịch chuyển 10 ữ 20 m. Đứt gãy đợc phát hiện khi khai thác V
5
tuyến T.I.
- Đứt gãy F
400
đợc xác định khi khai thác các vỉa than V9, V8 và V7
phân bố ở phía Đông Nam tuyến Tv
a
. Đứt gãy chạy theo phơng ĐB-TN là
đứt gãy nghịch. Mặt trợt cắm Đông Nam 45
ữ
56

. Biên độ dịch chuyển

khoảng 30
ữ
35 m. Đứt gãy cắt qua hầu hết các vỉa than ở trên mặt (phía
ĐN của tuyến T.V
a
). ở dới sâu gần trùng với mức trữ lợng là bằng
+125m. Đới huỷ hoại khoảng 10 ữ 30m. Đứt gãy F
400
là ranh giới để phân
chia thành khu khai thác I và II.
- Đứt gãy F
50
phân bố gần trùng với nếp lồi B
7
(T.V
III
)V. Mặt trợt
theo hớng ĐN với góc dốc 60 ữ 65, biên độ dịch chuyển 45 ữ 50 m là đứt
gãy nghịch và đợc phát hiện khi khai thác moong lộ thiên V
5.