Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp tiết kiệm năng cho công ty cổ phần than mông dương

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

HỒNG THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI
PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO
CÔNG TY CỔ PHẦN THAN
MÔNG DƯƠNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

HÀ NỘI, 2023


BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

HỒNG THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI
PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO
CÔNG TY CỔ PHẦN THAN
MÔNG DƯƠNG
Chuyên ngành
Mã số

: Quản lý năng lượng.
: 8510602.

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Trương Huy Hoàng.

HÀ NỘI, 2023


LỜI CẢM ƠN
Luận văn: “Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp tiết kiệm năng cho Công
ty Cổ phần than Mơng Dương” là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Sau
một thời gian thu thập, nghiên cứu và phân tích tài liệu cũng như số liệu cần
thiết và được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự góp ý của
bạn bè, đồng nghiệp, sự góp ý của các cán bộ kỹ thuật vận hành tại Cơng ty Cổ
phần than Mơng Dương tơi đã hồn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cám ơn thầy TS.Trương Huy Hồng đã hướng dẫn tơi
trong q trình làm luận văn này; Xin cảm ơn Công ty Cổ phần than Mơng
Dương đã tạo điều kiện để luận văn có tính thực tế cao. Trong q trình viết bài
khó có thể tránh khỏi những sai sót, tơi rất mong nhận được sự góp ý của thầy cơ
giáo cũng như của các bạn tham khảo.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày ….. tháng ….. năm 2023
Học viên thực hiện

Hoàng Thị Thu Hà

I


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là do tơi tự thực hiện và hồn thiện dưới
sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ. Trương Huy Hồng, khơng sao chép của
người khác. Các thông tin và kết quả nghiên cứu trong luận văn là do tôi tự thu

thập, tìm hiểu và phân tích một cách trung thực, phù hợp với thực tế của Công
ty Cổ phần than Mông Dương. Các dữ liệu sử dụng trong luận văn có nguồn
gốc và được trích dẫn rõ ràng, theo đúng quy định.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về tính trung thực của số liệu và các nội
dung viết trong luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023
Học viên

Hoàng Thị Thu Hà

II


MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.............................................................................. 4
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. 6
DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................... 8
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 10
1. Lý do chọn đề tài:..................................................................................... 10
2. Mục đích nghiên cứu: .............................................................................. 11
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:.............................................................................. 11
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: ......................................................... 11
5. Phương pháp nghiên cứu: ....................................................................... 11
CHƯƠNG I: SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
TRONG CÁC DOANH NGHIỆP KHAI THÁC VÀ..................................... 13
CHẾ BIẾN THAN ............................................................................................. 13
1.1. Tổng quan về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.............. 13
1.2. Khái quát về công nghệ sản xuất ..................................................... 13
1.2.1.

Nguồn gốc và phân loại than......................................................... 13

1.2.2.

Công nghệ khai thác than .............................................................. 16

1.3. Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong các doanh nghiệp khai thác và
chế biến than .............................................................................................. 25
1.4. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng tiềm năng trong các doanh
nghiệp khai thác và chế biến than ........................................................... 26
1.4.1.
1.4.2.

Giải pháp về quản lý ..................................................................... 26
Giải pháp về kỹ thuật .................................................................... 28

KẾT LUẬN CHƯƠNG I .................................................................................. 31
CHƯƠNG II – THỰC TRẠNG TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG CỦA CÔNG
TY CỔ PHẦN THAN MÔNG DƯƠNG ......................................................... 32
2.1. Một số nét khái quát về Công ty Cổ phần Than Mông Dương ..... 32
2.1.1. Thông tin giới thiệu về Công ty Cổ phần Than Mông Dương –
VINACOMIN ............................................................................................. 32
2.1.2.

Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Công ty................................................. 35
1


2.1.3. Thời gian vận hành và tình hình sản xuất tại Công ty Cổ phần

Than Mông Dương ...................................................................................... 35
2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất tại Cơng ty Cổ phần Than Mông
Dương.................. ....................................................................................... 37
2.3. Thực trạng hệ thống tiêu thụ năng lượng của Cơng ty ................. 39
2.3.1.

Phân tích cơ cấu theo dạng năng lượng tiêu thụ ........................... 39

2.3.2. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng chính và tiềm năng tiết kiệm
năng lượng................................................................................................... 43
2.3.2.1. Hệ thống cung cấp và phân phối điện năng. ................................ 43
2.3.2.2. Hệ thống máy nén khí .................................................................... 47
2.3.2.3. Hệ thống lò hơi .............................................................................. 51
2.3.2.4. Hệ thống quạt thơng gió hầm lị.................................................... 52
2.3.2.5. Hệ thống bơm nước hầm lò ........................................................... 57
2.3.2.6. Hệ thống chiếu sáng ...................................................................... 60
2.4. Hệ thống quản lý năng lượng của Công ty...................................... 62
2.4.1.

Thực trạng vận hành hệ thống quản lý năng lượng ...................... 62

2.4.2.

Cơ hội tiết kiệm năng lượng.......................................................... 65

KẾT LUẬN CHƯƠNG II................................................................................. 67
CHƯƠNG 3 – MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐỀ ... 68
XUẤT CHO CÔNG TY CỔ PHẦN THAN MÔNG DƯƠNG ..................... 68
3.1. Các giải pháp quản lý ........................................................................ 69
3.1.1. Giải pháp: Xây dựng và triển khai hệ thống quản lý năng lượng

theo tiêu chuẩn ISO 50001 ........................................................................ 69
3.1.1.1. Ý nghĩa xây dựng và triển khai hệ thống quản lý năng lượng
……………………………………………………………………..…… 69
3.1.1.2. Xây dựng và triển khai hệ thống quản lý năng lượng ISO
50001:2011 ................................................................................................. 72
3.1.2. Giải pháp tuyên truyền nâng cao nhận thức về sử dụng năng lượng
tiết kiệm và hiệu quả ................................................................................... 78
3.2. Các giải pháp kỹ thuật ...................................................................... 79
3.2.1. Nâng cao chất lượng và độ tin cậy hệ thống cung cấp, sử dụng
điện năng .................................................................................................... 79
3.2.1.2. Giải pháp: Lắp hệ thống lọc sóng hài cho trạm cấp 6kV từ lộ 671
……………………………………………………………………………81
2


3.2.2. Giải pháp tiết kiệm điện năng cho hệ thống khí nén ................. 89
3.2.2.1. Nâng cao cơng tác quản lý, bảo trì - bảo dưỡng máy nén khí. Kiểm
tra phát hiện và khắc phục các vụ trí rị rỉ khí nén. Sửa chữa các van xả
nước ngưng trong trạm khí nén .................................................................. 89
3.2.2.2. Giải pháp: Lắp bộ điều khiển trung tâm cho hệ thống khí nén .... 90
3.2.3. Giải pháp: Lắp bộ đo, kiểm sốt oxi dư trong khói thải, tích hợp
cùng biến tần điều khiển cho quạt giúp của lò hơi .................................. 93
3.2.4. Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống bơm: Xây dựng
thời gian làm việc cho hệ thống bơm 1 cách hợp lý, hạn chế vận hành
vào các giờ cao điểm trong ngày ............................................................... 96
3.2.5.

Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống chiếu sáng ......... 99

3.2.5.1. Thay thế các bóng đèn huỳnh quang T8, T10 cơng suất 36-40W

bằng bóng Led Tube cơng suất 14 – 18W ................................................... 99
3.2.5.2. Giải pháp: Thay thế các bóng đèn compact cơng suất 36-40W
bằng các bóng đèn Led Bulb cơng suất 25-30W ...................................... 101
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: ................................................................ 104
IV. DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................... 106

3


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt

1

Vinacomin-TKV

2

TKNL

Tiết kiệm năng lượng

3

MNK

Máy nén khí

4

MBA

Máy biến áp

5

HTQLNL

6

TOE

Ton of Oil Equivalent hay Tấn dầu quy đổi

7

kOE

Kilogam of Oil Equivalent hay Kilogam dầu quy đổi

8

kVA

Kilo Volt-Ampere – Đơn vị đo Công suất điện

9

kWh

Kilowatt giờ điện – Đơn vị năng lượng điện

10

MIN

Minimun hay Giá trị nhỏ nhất

11

MAX

Maximun hay Giá trị lớn nhất

12

AVE

Average hay Giá trị trung bình

13

VNĐ

Việt Nam đồng

14

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

15

BCT

Bộ Cơng thương

16

EVN

Vietnam Electricity hay Tập đồn điện lực Việt Nam

17

TT

Thơng tư

18

QĐ

Quyết định

18

M2

Mét vng chuẩn

19

M3

Mét khối chuẩn

20
21

SEU
CPTK

Ngun nghĩa
Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam

Hệ thống quản lý năng lượng

Significant Energy Use hay Hộ sử dụng năng lượng
đáng kể
Chi phí tiết kiệm

4


STT

Từ viết tắt

Ngun nghĩa

22

CPĐT

Chi phí đầu tư

23

TGHV

Thời gian hồn vốn

24

ĐNTK

Điện năng tiết kiệm

5


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1- 1: Tổng hợp tiềm năng tài nguyên và trữ lượng than toàn quốc ..................... 18
Bảng 1- 2: Thông số kỹ thuật một số loại giàn chống ZRY ...........................................22
Bảng 1- 3: Đặc tính kỹ thuật của giá thủy lực XDY-1T2/LY .........................................23
Bảng 1- 4: Các thành phần sử dụng năng lượng .......................................................... 26

Bảng 2- 1: Các khu vực sử dụng năng lượng và thời gian vận hành của các công đoạn
.......................................................................................................................................35
Bảng 2- 2: Tổng hợp dữ liệu tiêu thụ năng lượng, nguyên liệu đầu vào và sản lượng
đầu ra của Công ty Cổ phần Than Mông Dương – VINACOMIN ................................ 36
Bảng 2- 3: Bảng tổng hợp dữ liệu sản lượng sản xuất tại Công ty Cổ phần Than Mông
Dương - VINACOMIN qua các tháng trong năm ........................................................ 37
Bảng 2- 4: Thông tin chung về các nguồn năng lượng được sử dụng tại Công ty Cổ
phần Than Mông Dương - VINACOMIN ......................................................................40
Bảng 2- 5: Chi phí sử dụng năng lượng của Công ty năm 2022...................................40
Bảng 2- 6:
Biểu giá điện theo cấp điện áp từ 6kV đến dưới 22kV qua các thời điểm
.......................................................................................................................................41
Bảng 2- 7: Các thời điểm tính giá điện trong ngày ....................................................... 42
Bảng 2- 8: Bảng thông số kỹ thuật và đơn giá các nguồn năng lượng được sử dụng tại
Công ty ........................................................................................................................... 42
Bảng 2- 9: Điện năng tiêu thụ của Công ty giai đoạn 2020 – 2022 ............................ 43
Bảng 2- 10: Bảng thông số kỹ thuật của các MNK trong Công ty ................................ 48
Bảng 2- 11: Bảng thông số vận hành và áp suất làm việc của các máy nén khí ..........49
Bảng 2- 12: Bảng tổng hợp các dữ liệu đo lường các thông số kỹ thuật của quạt thơng
gió trạm +15 Vũ Mơn (lần 1) ........................................................................................ 53
Bảng 2- 13: Bảng tổng hợp các dữ liệu đo lường các thơng số kỹ thuật của quạt thơng
gió trạm +15 Vũ Môn (lần 2) ........................................................................................ 54
Bảng 2- 14: Bảng tổng hợp các dữ liệu đo lường các thông số kỹ thuật của quạt thơng
gió hầm lị cơng suất 30kW ........................................................................................... 56
Bảng 2- 15: Bảng danh mục bơm nước hầm lị của Cơng ty Cổ phần Than Mơng
Dương - Vinacomin .......................................................................................................57
Bảng 2- 16: Bảng tổng hợp các dữ liệu đo lường các thông số kỹ thuật của hệ thống
bơm nước hầm lò ...........................................................................................................59
Bảng 2- 17: Bảng thống kê hệ thống chiếu sáng của công ty ......................................61

6


Bảng 3- 1: Bảng tổng hợp một số giải pháp tiết kiệm năng lượng đề xuất cho Công ty
.......................................................................................................................................68
Bảng 3- 2: Tiêu chí hệ thống quản lý năng lượng ........................................................ 69
Bảng 3- 3: Lộ trình thực hiện mơ hình quản lý năng lượng theo tiêu chuẩn ISO
50001:2011 .................................................................................................................... 74
Bảng 3- 4: Tiềm năng tiết kiệm năng lượng khi áp dụng giải pháp xây dựng hệ thống
quản lý năng lượng theo ISO50001 ...............................................................................78
Bảng 3- 5: Tiềm năng tiết kiệm nhiên liệu khi áp dụng giải pháp đảm bảo an toàn
trong hệ thống cung cấp và phân phối điện năng ......................................................... 80
Bảng 3- 6: Báng tiêu chuẩn độ méo sóng hài của hệ thống điện .................................84
Bảng 3- 7: Bảng so sánh thực trạng sóng hài tại Cơng ty Cổ phần Than Mơng Dương
- Vinacomin so với tiêu chuẩn ....................................................................................... 84
Bảng 3- 8: Tính tốn hiệu quả kinh tế của giải pháp lắp đặt bộ lọc sóng hài cho hệ
thống cung cấp và phân phối điện năng lộ 671 ............................................................ 88
Bảng 3- 9: Phân tích hiệu quả đầu tư của giải pháp lắp bộ điều khiển trung tâm cho
hệ thống khí nén .............................................................................................................92
Bảng 3- 10: Phân tích hiệu quả đầu tư của giải pháp lắp bộ đo và kiểm sốt Oxi cho
lị hơi .............................................................................................................................. 95
Bảng 3- 11: Biểu giá điện áp dụng tại Công ty Cổ phần Than Mông Dương Vinacomin hiện nay .......................................................................................................97
Bảng 3- 12: Bảng phân chia nhu cầu sử dụng điện năng theo các giờ trong ngày ....98
Bảng 3- 13: Thơng số kỹ thuật của bóng huỳnh quang T8 1.2m và đèn Led T8 ...........99
Bảng 3- 14: So sánh thông số kỹ thuật của bóng Compact 40W và đèn Led Bulb 30W
.....................................................................................................................................101
Bảng 3- 15: Kết quả tính tốn giải pháp Thay thế các bóng đèn compact cơng suất 3640W bằng các bóng đèn Led Bulb cơng suất 25-30W .................................................102
Bảng 3- 16: Bảng tổng hợp các giải pháp tiết kiệm năng lượng được đề xuất .........103

7

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1- 1: Kết cấu giàn chống ZRY ..............................................................................21
Hình 1- 2: Giá thủy lực di động XDY-1T2/LY ............................................................... 23
Hình 1- 3: Lị chợ cơ giới hóa đồng bộ được hồn thành lắp đặt tại Cơng ty cổ phần
Than Núi Béo - TKV ......................................................................................................25
Hình 1- 4: Pano tuyên truyền sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả ................................ 28
Hình 2- 1: Quá trình khai thác than tại lầm lị ............................................................ 34
Hình 2- 2: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Công ty Cổ phần Than Mông Dương –
VINACOMIN ................................................................................................................35
Hình 2- 3:

Sơ đồ cơng nghệ khai thác than dưới hầm lị ...........................................38

Hình 2- 4: Sơ đồ cơng nghệ khai thác than lộ thiên ..................................................... 39
Hình 2- 5: Tỷ lệ chi phí tiêu thụ năng lượng của Cơng ty năm 2022 .......................... 41
Hình 2- 6: Sơ đồ 1 sợi của hệ thống cung cấp điện tại Khu Trung tâm Mông Dương
của Công ty Cổ phần Than Mông Dương – VINACOMIN ...........................................45
Hình 2- 7: Sơ đồ 1 sợi của hệ thống cung cấp điện tại Khu Bắc Mông Dương của
Công ty Cổ phần Than Mơng Dương – VINACOMIN ..................................................46
Hình 2- 8: Sơ đồ hệ thống khí nén tại Trạm trung tâm của Cơng ty ........................... 47
Hình 2- 9: Hình ảnh máy nén khí số 1, 3 và 4 .............................................................. 48
Hình 2- 10: Hình ảnh máy nén khí số 2, 5...................................................................48
Hình 2- 11: Sơ đồ cung cấp điện cho hệ thống khí nén trạm trung tâm trong Cơng ty
.......................................................................................................................................49
Hình 2- 12: Hệ thống van xả phía đáy các bình tích được vận hành thủ cơng ............50
Hình 2- 13: Đường ống tổng dẫn nước ngưng của 5 bình tích, ghi nhận tại thời điểm
chỉ có khí ra, khơng thấy có nước .................................................................................50
Hình 2- 14: Áp suất của đồng hồ bình tích áp tương ứng với 05 máy nén khí ...........51

Hình 2- 15:

Hình ảnh hệ thống lò hơi và bơm cấp nước cho lò hơi .......................... 51

Hình 2- 16:

Biểu đồ đo nhiệt độ gió cấp vào lị và nhiệt độ khói của lị hơi .............52

Hình 2- 17: Màn hình điều khiển và giám sát hệ thống quạt thơng gió tại trạm Quạt
+15 Vũ Mơn ................................................................................................................... 52
Hình 2- 18: Hình ảnh biểu đồ các thơng số vận hành của hệ thống quạt thơng gió
hầm lị trạm +15 Vũ Môn .............................................................................................. 53

8


Hình 2- 19: Dữ liệu đo lường các thơng số kỹ thuật của hệ thống quạt thơng gió dưới
hầm lị cơng suất 30kW..................................................................................................55
Hình 2- 20: Biểu đồ đo lường các thơng số bơm nước cơng suất 900kW – hầm lị 250TT (đo lần 1) ............................................................................................................58
Hình 2- 21: Biểu đồ đo lường các thông số bơm nước công suất 900kW – hầm lị 250TT (đo lần 2) ............................................................................................................59
Hình 2- 22: Hình ảnh hệ thống chiếu sáng tại một số khu vực trong Cơng ty .............61
Hình 2- 23: Biểu đồ đánh giá thực trạng hệ thống QLNL tại Công ty Cổ phần Than
Mơng Dương – VINACOMIN ........................................................................................ 62
Hình 3- 1: Đồ thị đánh giá thực trạng quản lý năng lượng tại Công ty ..................... 70
Hình 3- 2: Lộ trình giám sát và xây dựng mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và
hiệu quả ......................................................................................................................... 72
Hình 3- 3: Nguyên lý hoạt động giám sát và xây dựng mục tiêu sử dụng ................... 73
Hình 3- 4: Mơ hình quản lý năng lượng theo tiêu chuẩn ISO 50001:2011 .................74
Hình 3- 5: Sơ đồ nguyên lý chung của một hệ thống biến tần 3 pha ........................... 81
Hình 3- 6: Cầu chỉnh lưu diode trong một biến tần ...................................................... 81

Hình 3- 7: Dạng sóng dịng điện AC đầu vào của biến tần .........................................82
Hình 3- 8: Dịng sóng hài qua biến tần ........................................................................83
Hình 3- 9: Sơ đồ vị trí lắp đặt bộ lọc sóng hài ............................................................. 87
Hình 3- 10: Sơ đồ mô tả giải pháp lắp thêm bộ điều khiển trung tâm cho hệ thống khí
nén .................................................................................................................................91
Hình 3- 11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển cắt Oxi ............................................94
Hình 3- 12: Bảng tính tốn tổn thất qua khói thải khi % Oxi được kiểm sốt tối ưu ...95
Hình 3- 13: Đồ thị biểu thị cơng suất tiêu thụ trung bình của cơng ty theo các giờ làm
việc trong ngày ..............................................................................................................98
Hình 3- 14: Sơ đồ mơ tả các phương pháp thay thế đèn huỳnh quang sang đèn Led
Tube .............................................................................................................................100

9


MỞ ĐẦU
Năng lượng có vai trị đặc biệt đối với sự phát triển kinh tế xã hội của đất
nước, chính vì vậy, những năm qua, Đảng và Nhà nước đặc biệt coi trọng khâu cải
thiện chất lượng sử dụng năng lượng trong chính sách phát triển bền vững ngành
năng lượng nói riêng và an ninh năng lượng quốc gia nói chung, coi đó là một
thành tố chủ chốt trong phát triển bền vững và nâng cao năng lực cạnh tranh của
đất nước. Đặc biệt, việc phê duyệt Chương trình quốc gia về sử dụng năng lượng
tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2019- 2030 (VNEEP 3) với mục tiêu tiết kiệm từ 8 10% tổng năng lượng tiêu thụ, tương đương từ 60-80 triệu tấn TOE. Và quan trọng
hơn là nâng cao nhận thức, trách nhiệm và thay đổi hành vi, thói quen của mọi cơ
quan, tổ chức, cộng đồng và cá nhân trong việc sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu
quả vì sự phát triển bền vững của Việt Nam trong tương lai.
1. Lý do chọn đề tài:

Tiết kiệm năng lượng đang là một trong những vấn đề quan trọng, đang được
quan tâm hàng đầu của tất cả các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam.

Năng lượng luôn là yếu tố quyết định đến sự phát triển kinh tế - xã hội và nền văn
minh của lồi người. Tình trạng lãng phí và sử dụng năng lượng kém hiệu quả ở
nước ta hiện nay so với các nước trong khu vực và thế giới là rất cao với nhiều
nguyên nhân khác nhau như: quản lý chưa tốt, ý thức của người quản lý và người
sử dụng chưa quan tâm đúng mức đến tiết kiệm năng lượng (TKNL), sự lạc hậu của
trang thiết bị sử dụng năng lượng và công nghệ sản xuất...
Tiết kiệm năng lượng là xu hướng không thể đảo ngược ở mọi lĩnh vực hoạt
động của xã hội. Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác và chế biến
than luôn là những đơn vị tiêu thụ nhiều năng lượng. Việc giảm chi phí năng lượng
trong sản xuất kinh doanh ln là bài tốn cấp thiết, có ý nghĩa kinh tế, xã hội và
môi trường
Công ty Cổ phần Than Mông Dương - TKV là một doanh nghiệp hoạt động
trong nhiều lĩnh vực như khai thác, sản xuất chế biến và kinh doanh than, khoáng
sản, sản xuất cấu kiện kim loại, sửa chữa máy móc thiết bị, sửa chữa các sản phẩm
kim loại, gia cơng cơ khí và xử lý kim loại,.....năm 2021 tiêu thụ đến 36 triệu kWh
điện, 912 tấn dầu DO,... chi phí tiền điện mỗi năm rất lớn, là doanh nghiệp tiêu thụ
nhiều năng lượng và tổn thất trong khai thác than khá cao nên hiệu quả sản xuất,
chế biến than thấp. Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng cơng nghệ và thiết bị tiết kiệm
năng lượng cho Công ty là hết sức cần thiết. Từ những trình bày trên đây, tôi lựa

10


chọn đề tài: “Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp tiết kiệm năng lượng cho
Công ty Cổ phần Than Mơng Dương”.
2. Mục đích nghiên cứu:
Với mong muốn có thể áp dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng điện cho
Cơng ty Cổ phần Than Mơng Dương – TKV nói riêng và cho ngành khai thác, chế
biến than nói chung. Trên cơ sở thực tế tiến hành khảo sát thực trạng sử dụng năng
lượng điện tại Công ty Cổ phần Than Mơng Dương – TKV nhằm tìm ra các giải

pháp tiết kiệm năng lượng điện góp phần giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả
sử dụng năng lượng trong công tác khai thác, chế biến sản xuất than.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Khảo sát, đánh giá tình hình vận hành, sử dụng thiết bị tiêu thụ năng
lượng.
- Nghiên cứu giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả trong khai thác, sản
xuất và chế biến than.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: Luận văn nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm, nâng cao
hiệu quả sử dụng năng lượng cho thiết bị trong dây chuyền công nghệ khai thác,
sản xuất và chế biến than.
Phạm vi nghiên cứu: Luận văn nghiên cứu các giải pháp sử dụng tiết kiệm
năng lượng cho chuyền công nghệ khai thác, sản xuất và chế biến than cho Công ty
Cổ phần Than Mông Dương -TKV.

5. Phương pháp nghiên cứu:
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, đánh giá và đề xuất, đề tài sẽ sử dụng
các phương pháp sau:
- Nghiên cứu lý thuyết về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong
doanh nghiệp khai thác và chế biến than
- Phân tích và tổng hợp hiệu quả của tiết kiệm năng lượng trong sản xuất.
- Thu thập các số liệu, tài liệu và quan sát thực tiễn.
- Đề xuất một số giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho
Công ty

II. NỘI DUNG:
Luận văn bao gồm: Phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham
khảo và nội dung của đề tài có 03 chương sau:
Chương 1: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các doanh nghiệp
khai thác và chế biến than

11


Chương 2: Phân tích hệ thống tiêu thụ năng lượng của Công ty Cổ phần Than
Mông Dương - TKV và tiềm năng tiết kiệm năng lượng
Chương 3: Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng đề xuất cho Công ty Cổ phần
Than Mông Dương -TKV

12


CHƯƠNG I: SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU
QUẢ TRONG CÁC DOANH NGHIỆP KHAI THÁC VÀ
CHẾ BIẾN THAN
1.1. Tổng quan về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
Năng lượng: bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt năng thu được trực tiếp
hoặc thông qua chế biến từ các nguồn tài nguyên năng lượng không tái tạo và tái
tạo. Năng lượng là nguồn động lực duy trì sự tồn tại và phát triển của tất cả các
ngành kinh tế. Do đó, năng lượng nói chung ln đóng một vai trò đặc biệt quan
trọng trong đời sống chúng ta và quá trình sản xuất, sự khan hiếm và thiếu hụt năng
lượng là một trong những nguyên nhân lớn làm hạn chế việc nâng cao chất lượng
cuộc sống và kìm hãm sự phát triển kinh tế xã hội.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: là việc áp dụng các biện pháp quản
lý và kỹ thuật nhằm giảm tổn thất, giảm mức tiêu thụ năng lượng của phương tiện,
thiết bị mà vẫn bảo đảm nhu cầu, mục tiêu đặt ra đối với quá trình sản xuất và đời
sống.
(Nguồn: Luật “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” số 50/2010/QH12
ngày 17/6/2010)
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm nghĩa là: sử dụng năng lượng khơng lãng phí,
sử dụng những thiết bị ít tiêu hao năng lượng, hạn chế tối đa việc tiêu thụ năng

lượng khơng cần thiết, khơng đúng cách (ví dụ: tắt thiết bị điện khi khơng có nhu
cầu sử dụng, tắt bớt đèn chiếu sáng khi không cần thiết,...).
- Sử dụng năng lượng hiệu quả nghĩa là: sử dụng phù hợp với mục đích, giảm
mức tiêu thụ năng lượng cho cùng một nhu cầu, một công việc hoặc một đơn vị sản
phẩm song vẫn đạt nục đích sử dụng (ví dụ: để chiếu sáng, dùng 1 bóng đèn huỳnh
quang Compact cơng suất 20W thay cho 1 bóng đèn sợi đốt có cơng suất 80-100 W
đã giảm được 80% điện năng mà vẫn đảm bảo độ chiếu sáng như nhau, ...).
Một cách khái quát nhất, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là sử dụng
hết ít năng lượng nhất mà vẫn đạt được kết quả như yêu cầu hoặc đạt được sự mong
muốn của công việc. Bằng việc tiết kiệm năng lượng, nâng hiệu quả sử dụng năng
lượng, các cá nhân, hộ gia đình, tập thể cơ quan, đơn vị doanh nghiệp sẽ tiết kiệm
được chi phí, đồng thời góp phần tiết kiệm được tài nguyên của đất nước, bảo vệ
môi trường

1.2. Khái quát về công nghệ sản xuất
1.2.1. Nguồn gốc và phân loại than
Than có nguồn gốc sinh hóa từ q trình trầm tích thực vật trong các đầm lầy
cổ các đây hàng trăm triệu năm. Khi các lớp trầm tích bị chơn vùi, do sự gia tăng
nhiệt độ, áp suất, cộng với điều kiện thiếu oxy nên thực vật (thực vật chứa một
lượng lớn cellulose, hợp chất chứa C, O, H) chỉ bị phân hủy một phần. Dần dần,

13


hydro và oxy tách ra dưới dạng khí, để lại khối chất giàu cacbon là than. Sự hình
thành than là một quá trình lâu dài và phải trải qua hàng chuỗi các bước. Ở từng
giai đoạn và tùy thuộc từng điều kiện (nhiệt độ, áp suất, thời gian v.v..) hình thành
các dạng than khác nhau tuỳ theo hàm lượng cacbon tích lũy.
Căn cứ vào khả năng sinh nhiệt, hàm lượng cacbon và độ tro, người ta phân
thành nhiều loại than. Mỗi loại than có những ưu, nhược điểm riêng và nhìn chung,

khơng thể thay thế cho nhau được.
Trong cơ cấu sử dụng năng lượng, than được coi là nguồn năng lượng truyền
thống và cơ bản. Than được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Trước
đây, than được dùng làm nhiên liệu trong các máy hơi nước, đầu máy xe lửa; sau
đó, than được dùng làm nhiên liệu trong các nhà máy nhiệt điện, than được cốc hoá
làm nhiên liệu cho ngành luyện kim. Gần đây, nhờ sự phát triển của cơng nghiệp
hố học, than được sử dụng như là nguồn nguyên liệu để sản xuất ra nhiều loại
dược phẩm, chất dẻo, sợi,...
Trữ lượng than trên toàn thế giới cao hơn gấp nhiều lần trữ lượng dầu mỏ và
khí đốt. Người ta ước tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lượng có thể khai
thác là 3.000 tỷ tấn mà 3/4 là than đá. Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong
đó đến 4/5 thuộc về Trung Quốc (tập trung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ
yếu ở các bang miền Tây), LB Nga (vùng Ekibát và Xibêri), Ucraina (vùng
Đônbat), CHLB Đức, Ấn Độ, Australia (ở hai bang Queensland và New South
Wales), Ba Lan....
Phụ thuộc vào khả năng sinh nhiệt, hàm lượng cacbon và độ tro, người ta phân
thành nhiều loại than. Mỗi loại than có những ưu, nhược điểm riêng và nhìn chung,
khơng thể thay thế cho nhau được.
Than nâu hay cịn gọi là than non là loại đá trầm tích có màu nâu có thể đốt
cháy được, chúng được thành tạo từ quá trình nén cố kết than bùn một cách tự
nhiên. Nó là một khối đặc hay xốp, màu nâu, hiếm có màu đen hồn tồn, thường
khơng có ánh. Than nâu có độ cứng kém, khả năng sinh nhiệt tương đối ít, chứa
nhiều tro (đơi khi đến 40%), độ ẩm cao (35%) và có lưu huỳnh (1- 2%), mức độ
biến chất thấp. Khi để lâu ngày thành đống, than bị ơxi hố, vụn ra thành bột, sinh
nhiệt làm cho than tự bốc cháy. Tính chất này gây khó khăn nhiều cho việc bảo
quản. Do khả năng sinh nhiệt thấp nên than nâu ít khi được vận chuyển xa, thường
sử dụng trong nhiệt điện, cho sinh hoạt, hoặc biến than thành nhiên liệu dạng khí.
Than bán bitum là loại than có mức độ biến chất ở giữa than nâu (lignite) và
than mỡ (than bitum), màu nâu sẫm đến đen, mềm và xốp, sáng màu đen tuyền,
14

cứng, có độ ẩm khoảng 30%, nhiệt trị từ 4,6 – 6,4 ngàn kcal/kg. Than bán bitum
chủ yếu dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện lò hơi.
Than mỡ (than bitum) là một loại than tương đối mềm chứa chất giống
như hắc ín hay nhựa đường. Loại than này có chất lượng cao hơn than nâu nhưng
thấp hơn than antraxit. Chúng được hình thành từ quá trình bị nén ép của than nâu ,
là loại than đá có mức độ hoá than nhất định (ở giai đoạn gần giữa của q trình
biến chất than) thường có màu đen, hiếm hơn là màu đen hơi nâu, có ánh mờ, giòn;
khối lượng riêng 1,15 - 1,25 g/cm3; độ ẩm 0,5 - 1,5%; chất bốc 20 - 35%; cacbon
(cháy) 85 - 88%; hyđro 4,9 - 5,5%; nhiệt trị 8.400 - 8.600 kcal/kg. Có nhiều loại
than mỡ khác nhau tuỳ thuộc vào các thuộc tính của chúng. Khi đem nung khơng
đưa khơng khí vào đến 900- 1.100°C, than sẽ bị thiêu kết thành một loại cốc rắn
chắc và xốp, dùng cho luyện kim. Ngồi ra than mỡ cịn dùng để chế các
hiđrocacbon thơm cho cơng nghiệp hóa học.
Than đá là một dạng nhiên liệu hóa thạch được tạo nên sự biến đổi của những
thực vật bị chơn vùi dưới lịng đất. Các loài thực vật này sẽ trải qua nhiều giai đoạn
biến đổi để chuyển từ than bùn sang than nâu (hay cịn gọi là than non). Sau đó,
than non sẽ trở thành than bán bitum rồi thành than bitum hoàn chỉnh. Kết quả cuối
cùng của quá trình này là than đá được hình thành . Than đá thường có màu đen,
hiếm hơn là màu đen hơi nâu, có ánh mờ. Than đá rất giịn. Có nhiều loại than đá
khác nhau tuỳ thuộc vào các thuộc tính của chúng. Khi đem nung khơng đưa khơng
khí vào (đến 900- 1100°C), than sẽ bị thiêu kết thành một loại cốc rắn chắc và xốp.
Than gầy (hay nửa antraxit) hồn tồn khơng bị thiêu kết, khơng thành cốc, mà có
dạng bột, mức độ biến chất cao nhất cùng với antraxit. Than gầy được dùng chủ
yếu làm nhiên liệu nồi hơi và cho các nhà máy nhiệt điện.
Than antraxit là một loại than đá cứng, ít tạp chất và có hàm lượng carbon và
năng lượng cao nhất trong tất cả các loại than. Trong vật lý, than antraxit mang đặc
điểm giịn, cứng, có độ bền cao. Ngồi ra, loại than này ít biến đổi hay bị tác động
khi gặp các chất hóa học. Theo nhiều nghiên cứu, than antraxit là trầm tích trong

các đầm lầy hình thành từ thời tiền sử khi các loại thực vật bị chết dưới nước và
không thể phân hủy trong không khí. Những thực vật này trải qua thời gian dài sẽ
bị các bồi tích dần bao phủ.
Dưới nhiều tác động từ bên ngồi như áp suất, nhiệt độ… q trình chuyển
hóa thành than hình thành dần. Ban đầu sẽ là than bùn đến than nâu (tồn tại từ 2,5 –
56 triệu năm), than cứng (hình thành cách ngày nay 360 – 290 năm). Kết quả hình
thành than antraxit là khi chúng chịu tác động của áp suất liên tục tăng cao trong

15


một thời gian rất dài và liên tục. Than antraxit có màu đen, ánh kim, đơi khi có ánh
ngũ sắc. Đây là loại than khơng có ngọn lửa, cháy khó và cần thơng gió mạnh mới
cháy được. Nó có khả năng sinh nhiệt lớn hơn mọi loại than khác nên được dùng
chủ yếu làm nhiên liệu nhiệt lượng cao. Than khơng tự bốc cháy nên có thể để chất
đống lâu ngày, có độ bền cơ học cao, khơng bị vỡ vụn trong khi chun chở. Ngồi
ra cịn có một số loại than khác (như than bùn...), song giá trị kinh tế thấp.
Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau. Xác thực vật
được tích tụ lại, được đất vùi lấp và chịu tác động của điều kiện ngập nước trong
nhiều năm. Với điều kiện phân huỷ yếm khí các xác thực vật được chuyển thành
than bùn. Trong than bùn có hàm lượng chất vơ cơ là 18 – 24%, phần còn lại là các
chất hữu cơ. Theo số liệu điều tra của các nhà khoa học, trên thế giới trữ lượng than
bùn có khoảng 300 tỷ tấn, chiếm 1,5% diện tích bề mặt quả đất. Than bùn được sử
dụng trong nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong nông nghiệp than bùn được sử
dụng để làm phân bón và tăng chất hữu cơ cho đất.

1.2.2. Cơng nghệ khai thác than
a. Công nghệ khai thác
Công nghiệp khai thác than xuất hiện tương đối sớm và được phát triển
mạnh từ nửa sau thế kỉ XIX. Công nghệ khai thác than chủ yếu hiện nay là công

nghệ khai thác lộ thiên và cơng nghệ khai thác hầm lị, trong đó công nghệ khai
thác lộ thiên gây nhiều tác động tới môi trường, nhất là phá hủy bề mặt, cảnh
quan, chất thải rắn, bồi lấp sơng suối trong khu vực. Có hai phương pháp khai
thác than chủ yếu là khai thác lộ thiên (trên bề mặt) và khai thác hầm lò (dưới
hầm mỏ sâu).
Quá trình khai thác than lộ thiên gồm 3 giai đoạn là bóc đất đá, khai thác
than và sàng tuyển than, trong đó: bóc đất đá gồm các cơng đoạn: khoan, nổ mìn,
bốc xúc, vận chuyển, đổ thải đất đá; khai thác than gồm các công đoạn: khấu
than, vận chuyển than nguyên khai về bãi hoặc nhà máy sàng tuyển; sàng tuyển
than gồm các công đoạn: sàng than, tuyển than, lưu kho và vận chuyển than tiêu
thụ.
Quá trình khai thác than hầm lò cũng gồm 3 giai đoạn là đào lò chuẩn bị,
khai thác than và sàng tuyển than, trong đó: đào lị chuẩn bị gồm các cơng đoạn:
khoan, nổ mìn, bốc xúc, vận chuyển, đổ thải đất đá nếu đào lị ngồi vỉa than,
cịn nếu đào lị trong vỉa than thì là vận chuyển than. Cịn 2 giai đoạn sau cũng
gồm các công đoạn như khai thác lộ thiên.

16


 Khai thác than hầm lò:
Việc khai thác than hầm lò (dưới các hầm mỏ sâu trong lòng đất) lại khá
nguy hiểm, xác suất rủi ro cao. Ở Mĩ, trong suốt thế kỷ 20 đã có hơn 90.000
người thợ mỏ chết vì các tai nạn hầm mỏ, và thường các cơng nhân hầm mỏ đều
có nguy cơ cao về bệnh ung thư và nám phổi. Đã xảy ra nhiều vụ tai nạn nghiêm
trọng trong hầm lò như sập lò, cháy lị, nổ lị, bục nước gây ngập lị, bục khí gây
ngạt khí, cháy nổ, v.v. làm chết từ hàng chục đến hàng trăm người chết trong
một vụ. Việc khai thác hầm lò cũng gây ra một số tác động xấu tới mơi trường
như phát thải khí mêtan, thải nước mỏ có chứa axít, kim loại nặng, gây ơ nhiễm
nguồn nước ngầm.

Trong cơng nghệ khai thác than hầm lị, tuy rằng nó tiết kiệm được sức lực
nhân cơng và thời gian, nhưng cũng phải trải qua nhiều giai đoạn. Quá trình này
bao gồm kiểm tra lò chợ, mở vỉa, chuẩn bị ruộng than, sau đó nạp nổ mìn, thơng
gió từ đó khấu than và di chuyển chúng lên mặt đất, bên cạnh đó cịn nhiều vấn đề
phát sinh khác giải quyết đồng thời…. Nói nơm na rằng, việc khai thác cần phải
chuẩn bị và cần được thực hiện trong một khu vực nhất định. Và tùy vào từng khu
vực khác nhau sẽ có quy trình cơng nghệ khác nhau.
Quy trình cơng nghệ khai thác than cơng nghiệp hầm lị sẽ bao gồm các bước
chính và nhiều bước phụ. Bước chính sẽ gồm có: tách than ra khỏi khối nguyên thể
ban đầu, sau đó phá vỡ than theo kích thước mong muốn, xúc bốc và vận chuyển
than sang khu vực khác, cuối cùng là chống giữ và điều khiển tốt áp lực mỏ…. Các
bước phụ kèm theo sẽ trang bị các vật liệu máy móc cần thiết, phục vụ cho q
trình khai thác…
Khai thác than hầm lò được thực hiện qua nhiều bước, từ khâu kiểm tra,
khoan nổ mìn, sau đó tiến hành thơng gió lị trước khi khai thác đảm bảo khơng khí
lưu thơng trong lị, thực hiện các biện pháp kỹ thuật khai thác, chống đỡ để an toàn
cho người lao động, sau đó mới tiến hành khai thác. Các chu trình sẽ lặp lại đối với
khu vực mới khi khu vực trước đó khai thác xong.


Khai thác lộ thiên:

Việc khai thác lộ thiên có nhiều ưu điểm so với khai thác hầm lị như ít tốn
kém hơn, an tồn hơn cho người thợ mỏ và nói chung, cho phép khai thác than
triệt để hơn, tức ít tổn thất than hơn. Tuy nhiên, khai thác lộ thiên lại gây ra vấn
đề mơi trường trên bề mặt như nó "xóa sổ" hoàn toàn thảm thực vật và lớp đất
mặt, làm gia tăng xói mịn đất cũng như làm mất đi nơi trú ngụ của nhiều loài
sinh vật, thải ra khối lượng lớn chất thải rắn, gây ra nhiều bụi, tiếng ồn làm ô
17

nhiễm khơng khí. Hơn nữa, nước thốt ra từ những mỏ này chứa axit và các
khống độc, gây ơ nhiễm nước, ô nhiễm đất.
Sản lượng than khai thác được rất khác nhau giữa các thời kì, giữa các khu
vực và các quốc gia, song nhìn chung, có xu hướng tăng lên về số lượng tuyệt
đối. Trong vòng 50 năm qua, tốc độ tăng trung bình là 5,4%/năm, cao nhất vào
thời kì 1950 - 1980 đạt 7%/năm. Từ đầu thập kỉ 90 của thế kỷ trước đến nay,
mức tăng giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm. Mặc dù việc khai thác và sử dụng than
có thể gây hậu quả xấu đến mơi trường (đất, nước, khơng khí...), song nhu cầu
than khơng vì thế mà giảm đi.
Tổng tài nguyên than của Việt Nam (bao gồm tài nguyên than bể than Đông
Bắc, Bể than đồng bằng sơng Hồng - khối nâng Khối Châu-Tiền Hải và các mỏ
vùng Nội địa và các mỏ than bùn) là 48.877.952 ngàn tấn. Trong đó tổng trữ
lượng và tài nguyên có mức độ thăm dị cấp chắc chắn và tin cậy là 3.558.822
ngàn tấn chiếm 7,3%. Tổng tài nguyên dự tính và dự báo là 45.319.130 ngàn tấn
chiếm 92,7%. Cụ thể như sau:
Bảng 1- 1: Tổng hợp tiềm năng tài ngun và trữ lượng than tồn quốc
(Nguồn: Giáo trình năng lượng và môi trường – PGS.TS Nguyễn Cảnh Nam – Trường ĐH Điện lực)
(Đơn vị: 1000 tấn)

Tài nguyên
Khu vực
Bể than Đông Bắc
Bể than Đồng
bằng Sông Hồng
Than nội địa
Than địa phương
Than bùn
Tổng cộng

Tổng số

Trữ lượng

6.287.077 2.218.617
42.010.804
206.255

Chắc
chắn

Tin cậy

37.434
336.382
48.877.952 2.260.358

Dự báo

109.452 394.958 1.585.050 1.979.000
0 524.871

41.741

Dự tính

954.588 40.531.345

51.559

73.967

32.345

6.643

0

10.238

8.240

18.956

0 133.419

106.611

96.352

161.011 1.137.453 2.686.834 42.632.296

Sản lượng than hàng năm hiện nay của Việt Nam đạt trên 40 triệu tấn. Trước
đây khai thác chủ yếu ở các mỏ than lộ thiên, chiếm đến 65-70% tổng sản lượng
than. Đến nay, các mỏ than lộ thiên đã gần hết trữ lượng và phải xuống sâu, phải
chuyển sang khai thác bằng hầm lị là chính, đến năm 2013 tỉ lệ than khai thác hầm
lò đã đạt trên 50%. Các hầm lò đã xuống độ sâu dưới mức -300 đến -400m (so với

18

mực nước biển), điều kiện khai thác và môi trường khai thác ở đây hết sức khắc
nghiệt, nguy hiểm, khó khăn và phức tạp.
Trong khi đó để đáp ứng nhu cầu than của nền kinh tế ngày càng gia tăng Quy
hoạch phát triển ngành than đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 đã
hoạch định sản lượng than nguyên khai như sau (triệu tấn): năm 2015: 64,6; năm
2020: 71,9; năm 2025: 80,3 và năm 2030: 87,3; trong đó riêng vùng Đông Bắc:
năm 2015: 59,3; năm 2020: 64,6; năm 2025: 69,9 và năm 2030: 66,6.
Để khai thác được mức sản lượng than nêu trên, ở các mỏ lộ thiên cần phải bóc
và đổ thải tổng cộng 6.386,874 triệu m3 đất đá và phân theo các vùng như sau: Cẩm Phả
5.541,867 triệu m3; Hịn Gai 280,313 triệu m3; ng Bí 193,601 triệu m3; Nội Địa
371,094 triệu m3. Ngoài ra, ở các mỏ than hầm lị hàng năm phải đào bình quân từ
350 đến 400 ngàn m lò và đổ thải ra ngoài một khối lượng đất đá đáng kể.
Giữa năm 2020, TKV đưa 2 lò chợ CGH hạng nhẹ vào áp dụng thử nghiệm tại
khu lò chợ VM-L(7)-1 mức -250/-100 vỉa 7 khu Vũ Môn thuộc Công ty Cổ phần
Than Mơng Dương và khu lị chợ I-11-5 mức -320/-295 vỉa 11 khu Khe Chàm I
thuộc Công ty Than Hạ Long. Theo đánh giá của Viện Khoa học công nghiệp mỏ,
đến nay sau gần 1 năm đưa vào hoạt động, hệ thống giàn chống của lị chợ CGH
hạng nhẹ có ưu thế về trọng lượng và kích thước nhỏ, cho phép vận chuyển qua các
đường lị có diện tích sử dụng nhỏ nhất đến 8,5m2. Công tác vận chuyển, lắp đặt
thuận lợi hơn.
Cụ thể như tại Công ty Than Hạ Long chỉ mất 18 ngày hoàn thiện khâu vận
chuyển, lắp đặt. Cịn đối với lị chợ ở Than Mơng Dương thời gian lắp đặt mất 25
ngày (bằng 2/3 thời gian vận chuyển, lắp đặt các tổ hợp CGH trung bình và nặng đã
áp dụng tại các mỏ thuộc TKV). Sản lượng khai thác than của 2 lò chợ đạt khoảng
300.000 tấn/năm. Năng suất lao động tăng 1,5-2 lần so với công nghệ cũ.
Việc đưa 2 lò chợ này vào hoạt động đã giúp các mỏ giảm giá thành khai thác
20% so với khấu than bằng khoan nổ mìn; giảm từ 35-40% so với khai thác bằng
các lò chợ cột thủy lực đơn. Đặc biệt, hệ số an toàn đạt gần như tuyệt đối. Việc áp
dụng thành cơng 2 lị chợ CGH trên rất phù hợp với điều kiện địa chất của TKV,

mở ra triển vọng nhân rộng áp dụng cho các mỏ thuộc TKV trong thời gian tới.
Trong điều kiện khai thác than ngày càng xuống sâu, tiềm ẩn nguy cơ mất an
tồn, chi phí sản xuất tăng, việc áp dụng công nghệ khai thác CGH đồng bộ hạng
nhẹ và các sơ đồ cơng nghệ CGH, bán CGH đào lị mẫu là chủ trương quan trọng
và cấp thiết của TKV. Đây là “đòn bẩy” giúp các đơn vị thực hiện mục tiêu tăng

19


năng suất lao động, đảm bảo an toàn và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao
động.
Để tạo sự đồng bộ với cơng nghệ khai thác, TKV cịn chú trọng việc áp dụng
sơ đồ cơng nghệ đào lị mẫu. Điển hình như sử dụng cơng nghệ máy combai hạng
nhẹ EBH 45 (Công ty CP Than Vàng Danh); máy xúc mini lật hơng (Cơng ty Than
ng Bí); sử dụng xe khoan 2 cần kết hợp máy xúc đào lò đá (Công ty Than
Dương Huy, Công ty Than Mông Dương)… Trong quá trình triển khai, các đơn vị
đã thực hiện an tồn, khơng xảy ra tai nạn lao động, các dây chuyền CGH đào lò
mẫu và bán CGH đào lò mẫu đều có giá thành thấp hơn 20-30% so với cơng nghệ
thủ công trong cùng điều kiện. Công nghệ đã đạt một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
tốt, công suất và năng suất lao động tương đối cao, dần đạt thiết kế.
Cơng nghệ cơ giới hố đồng bộ có thu hồi than nóc cơng suất 600.000
tấn/năm, khấu than trong lị chợ bằng máy khấu MG-150/375WD, chống giữ
khoảng không khai thác bằng giàn chống ZFY 5000/16/28 (ZFG 6200/17/30).
Công nghệ cơ giới hố đồng bộ khơng thu hồi than nóc cơng suất 400.000
tấn/năm, khấu than trong lò chợ bằng máy khấu MG-150/375W, chống giữ khoảng
không khai thác bằng giàn chống tự hành ZZ(ZT)- 3200/16/26.
Công nghệ khai thác sử dụng giàn mềm ZRY. Bản chất của sơ đồ công nghệ
này là khấu than bằng khoan nổ mìn trên tuyến gương lị chợ xiên chéo một góc
nhất định (tùy thuộc vào góc dốc vỉa than) so với phương vỉa, dưới một hệ thống
giàn chống đặc biệt. Giàn chống này có khung được làm bằng các vì chống kim

loại (thép chữ I hoặc thép lịng mo SVP) liên kết “mềm” với nhau bằng cáp thép.
Giàn chống mềm được lắp đặt tại lò thượng khởi điểm đào chéo góc so với phương
và hướng dốc của vỉa, tạo thành tuyến gương lị chợ xiên chéo có góc dốc so với
phương nằm ngang từ 25÷300. Trong q trình khai thác, cơng nhân làm việc phía
dưới giàn chống, thực hiện các thao tác khoan nổ mìn, đào lị lấy than. Than nổ ra
dưới giàn tự trượt trên máng kim loại xuống các phỗng tháo than phía chân lị chợ.
Cuối mỗi chu kỳ khai thác, giàn chống được điều khiển tự trượt theo hướng dốc
dưới áp lực của đá phá hỏa và tự trọng của giàn chống, với khoảng cách dịch
chuyển bằng tiến độ khấu gương. Sau một số chu kỳ khai thác sẽ tiến hành tháo thu
hồi bớt một số giàn chống ở phía chân lị chợ và chuyển lên lắp đặt bổ sung phía lị
dọc vỉa thơng gió.

20


Hình 1- 1: Kết cấu giàn chống ZRY

Giàn chống mềm mã hiệu ZRY có hệ thống điều khiển bằng thủy lực, mỗi bộ
giàn chống này cấu tạo gồm: xà dẫn hướng (1) liên kết với xà nóc bằng chốt quay,
trượt trên vách vỉa khi di chuyển giàn; xà nóc (xà chính) (2) được liên kết với xà
dẫn hướng (liên kết chốt quay) và xà che chắn (liên kết chốt cứng); xà che chắn (3)
liên kết với xà nóc (liên kết chốt cứng) và xà đuôi (liên kết chốt quay); xà đuôi (4)
liên kết với xà che chắn bằng chốt quay để có thể điều khiển xà đi thẳng với xà
che chắn hoặc gập lại. Piston điều khiển xà đuôi (5) có một đầu liên kết với xà che
chắn và một đầu liên kết với xà đuôi được điều khiển bằng tay hoặc hệ thống thủy
lực; hệ thống thủy lực điều khiển piston xà đi là hệ thống tuần hồn, mỗi cụm tay
điều khiển có 3 cần để điều khiển xà đi của 3 vì chống liền kề.
Ngun lý làm việc của giàn chống ZRY như sau: Mỗi vì chống được lắp đặt
sao cho một đầu của vì chống là xà dẫn hướng (1) bám vách, đầu còn lại là xà đuôi
(4) chống trực tiếp xuống trụ vỉa tạo thành 2 điểm chống cơ bản của mỗi vì chống.

Vì chống được căn chỉnh sao cho đoạn xà nóc (2) ln ở trạng thái nằm ngang,
chiều cao khoảng không gian làm việc phía dưới giàn chống được duy trì từ
1,6÷1,8 m. Dọc theo chiều dài lị chợ với góc dốc từ 25÷280, các vì chống được lắp
đặt cách nhau 0,3÷0,5 m và được liên kết chắc chắn với nhau bằng kết cấu xích
hoặc khớp bản lề tạo thành hệ thống giàn chống mềm dọc chiều dài lò chợ. Khi lắp
đặt giàn chống sẽ tiến hành trải lưới thép bao phủ phía trên giàn chống để ngăn đất
đá rơi vào khoảng không gian làm việc bên dưới. Quá trình khai thác được thực
hiện bằng việc khoan nổ mìn khấu gương thành từng lớp với tiến độ 0,8 m. Sau khi
khấu than, giàn chống được điều khiển dịch chuyển xuống phía dưới với bước di
chuyển tương ứng với tiến độ khấu.

21