Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ sử dụng trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị trong quá trình khai thác tại mỏ Khe Chàm III, Công ty than Khe Chàm-TKV

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRỤ
NHÂN TẠO BẢO VỆ LỊ CHUẨN BỊ TRONG Q TRÌNH KHAI THÁC TẠI
MỎ KHE CHÀM III, CÔNG TY THAN KHE CHÀM - TKV
ThS. Đinh Văn Cường, TS. Trịnh Đăng Hưng
TS. Phạm Quang Nam, KS. Hồng Phương Thảo
Viện Khoa học Cơng nghệ Mỏ - Vinacomin
ThS. Lương Thanh Chung
KS. Trần Quang Tuân
Công ty than Khe Chàm – TKV
Biên tập: TS. Nhữ Việt Tuấn
Tóm tắt:
Hầu hết sản lượng tại mỏ Khe Chàm III, Công ty than Khe Chàm được khai thác từ các lò chợ cột
dài theo phương, giữa mức vận tải và thơng gió của các lò chợ liền kề sẽ phải để lại trụ than bảo vệ,
gây tổn thất tài nguyên, tăng chi phí mét lò chuẩn bị và giá thành khai thác. Bài báo giới thiệu về kết
quả nghiên cứu, triển khai giải pháp công nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lò
chuẩn bị trong thực tế tại mỏ Khe Chàm III.
1. Đặt vấn đề
Hầu hết sản lượng tại mỏ Khe Chàm III, Công
ty than Khe Chàm được khai thác từ các lò chợ
được chuẩn bị theo hệ thống khai thác cột dài
theo phương. Để chuẩn bị mức thơng gió cho lị
chợ phân tầng dưới, sẽ phải để lại trụ than bảo vệ
đường lò vận tải của lò chợ đang khai thác, gây
tổn thất tài nguyên, chi phí mét lò chuẩn bị lớn,
ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh. Để
giải quyết vấn đề, có thể xem xét thay thế trụ than
bằng kết cấu trụ nhân tạo. Bài báo này giới thiệu
về kết quả nghiên cứu, triển khai giải pháp công
nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo

vệ đường lò chuẩn bị trong thực tế tại mỏ Khe
Chàm III.
2. Kinh nghiệm khai thác sử dụng trụ nhân
tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị trên thế
giới và trong nước
Công nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ
than bảo vệ lò chuẩn bị trong quá trình khai thác
đã được áp dụng khá phổ biến trên thế giới. Trong
đó, vật liệu được sử dụng để thi cơng trụ có thể là
cụm cột, cũi lợn gỗ/kim loại, dải đá chèn, gạch/đá
hộc xây hay vật liệu hóa chất. Thời gian gần đây,
vật liệu là hỗn hợp bê tông mác thấp được cấu
thành từ tro xỉ nhà máy nhiệt điện, đá thải nghiền
kết hợp phụ gia, xi măng cũng được áp dụng.
Trụ bảo vệ nhân tạo bằng dải đá chèn thường
được áp dụng khi khai thác các vỉa than có chiều

dày nhỏ (thường dưới 2,0m) theo hệ thống khai
thác liền gương, đào lò chuẩn bị theo sơ đồ gương
mở rộng [1, 2]. Để không gian làm việc đảm bảo
yêu cầu theo quy định, gương lò chợ và lị thơng
gió, vận tải đào tiến trước gương sẽ phải cắt một
phần đá vách hoặc trụ vỉa. Đá sau khi cắt sẽ được
vận chuyển vào phạm vi dự kiến xây dựng trụ bảo
vệ nhân tạo, qua đó cho phép khai thác tối đa tài
nguyên, không phải vận chuyển đá ra ngồi cửa lị
và hạn chế nguy cơ cháy nội sinh (hình 1). Phương
pháp này trước đây được sử dụng nhiều tại Liên
Xơ cũ (ví dụ như mỏ Centeralnaya-Bokovskaya
khai thác vỉa than số 51 Nadbokovskiy có chiều

dày 1,0m; mỏ Volodarskiy khai thác vỉa than h8
Maidannovskiy có chiều dày từ 1,1 ÷ 1,15m [7; 8;
9]).
Sơ đồ thi công thể hiện trong hình 1 tồn tại
nhược điểm là dải đá chèn có độ co ngót lớn nên
diện tích sử dụng đường lị chuẩn bị giảm mạnh
sau thi cơng. Bên cạnh đó, lị chợ phân tầng dưới
(nếu có) trong q trình khai thác sẽ phải khấu
qua phần đá chèn của gương khấu mở rộng hoặc
phải đào lại tuyến lị thơng gió mới (hình 1a), nên
cơ bản chỉ áp dụng được cho lò chợ cuối cùng
trong tầng. Nhược điểm này sẽ được khắc phục
khi tổ chức đào đồng thời cặp lò vận tải (lò chợ
phân tầng trên), thơng gió (lị chợ phân tầng dưới)
bằng giải pháp gương mở rộng. Khi đó, trụ than
giữa hai đường lị sẽ được khai thác để tạo khơng

KHCNM SỐ 2/2021 * CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LỊ

9


THƠNG TIN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MỎ

a. Trường hợp góc dốc vỉa lớn
a. Sơ đồ áp dụng tại Nga

b. Trường hợp góc dốc vỉa nhỏ (<150)
1 – Máng cào lị chợ; 2, 3 - Máng cào chuyển tải
than; 4,6 - Dải chèn từ đá nổ mìn tại gương lị

dọc vỉa 5; 5 – Lị dọc vỉa vận tải
Hình 1. Sơ đồ thi công trụ nhân tạo bằng dải đá
chèn theo hệ thống khai thác liền gương
gian chứa đá thải từ gương lị dọc vỉa trong q
trình đào (hình 2) mà khơng phải vận chuyển ra
ngồi, cơng tác thơng gió thực hiện bằng hạ áp
chung nên đơn giản và tiết kiệm chi phí. Ví dụ áp
dụng sơ đồ này có thể kể đến một số mỏ than tại
Nga như: mỏ than Lugansugol (thi cơng lị dọc vỉa
trong vỉa than có chiều dày từ 1,5 ÷ 1,8m, diện
tích đào 14,5 m2, đào bằng khoan nổ mìn kết hợp
máy đánh rạch, tốc độ đào lò đạt 501m/tháng)
và Kalininygol thuộc vùng than Tula (thi cơng lị
dọc vỉa trong vỉa than có chiều dày từ 1,2 ÷ 1,5m,
diện tích đào 8,0 m2, sử dụng combai ПК-3, tốc
độ đạt 1635 m/tháng). Tại Trung Quốc, Mỏ Bát
Nhất (Sơn Đông) cũng áp dụng sơ đồ này để thi
công các cặp lị thơng gió, vận tải khi khai thác vỉa
than số 16 có chiều dày 0,8 m, đường lị có dạng
hình vng, chiều cao, chiều rộng lị 2,0 m, chiều
dài phần gương mở rộng giữa hai đường lò được
chèn đá là 8,0m.
Trụ bảo vệ bằng các cụm cột, cũi lợn kim loại
hoặc trụ đỡ nhân tạo được áp dụng ở vỉa than có

10

b. Sơ đồ áp dụng tại Trung Quốc
Hình 2. Sơ đồ thi cơng trụ nhân tạo bằng dải đá
chèn theo hệ thống khai thác cột dài theo phương

chiều dày lớn hơn. Ví dụ việc áp dụng giải pháp
này có thể kể đến mỏ Ziemowit (Ba Lan), sử dụng
kết cấu trụ nhân tạo bằng bê tơng (đường kính
0,6m) để bảo vệ các đường lị dọc vỉa có chiều cao
từ 4,0 ÷ 4,3m, rộng 5,0 ÷ 5,5m khi khai thác lò chợ
902 và 904 tại vỉa 209 (chiều dày vỉa 4,5m, góc
dốc 4°). Kết quả áp dụng thành cơng, các đường
lị được bảo vệ đảm bảo kích thước u cầu làm
lị thơng gió cho lị chợ kế tiếp (903 và 905), giảm
được 30 ÷ 60% chi phí so với đào lị mới (hình 3).
Tuy nhiên, tồn tại chưa được giải quyết là vấn đề
rị gió và trào khí, nhiệt, nước từ khu vực đã khai
thác vào lò chợ liền kề phía dưới [7]. Cùng với
nhược điểm này, trong điều kiện vỉa than có khả
năng tự cháy, giải pháp sẽ khơng được phép áp
dụng.
Để khắc phục nhược điểm của hình thức kết
cấu trụ bảo vệ nhân tạo bằng cụm cột, cũi hay
trụ bê tơng (chi phí gỗ cao, tiềm ẩn nguy cơ cháy,
rị gió, xuất khí, nhiệt, nước từ khu vực đã khai

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THƠNG TIN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MỎ

a. Trụ bê tơng trên đường lò

các dải trụ nhân tạo cũng được áp dụng tại một
số mỏ than. Có thể kể đến mỏ Tân Ngun (Tập

đồn than Dương Mơi, tỉnh Sơn Đơng) áp dụng
giải pháp này để bảo vệ lò dọc vỉa cấp gió sạch
của lị chợ cơ giới hóa đồng bộ 3107 tại vỉa số
3 (chiều dày 2,8m, góc dốc 4°). Lị được chống
neo chất dẻo cốt thép kết hợp neo cáp, chiều rộng
4,0m, chiều cao 2,8m, chiều dài đường lò 1592m,
độ sâu so với bề mặt địa hình 500m. Dải trụ nhân
tạo được xây dựng bằng hỗn hợp khống hóa
(hóa chất) hàm lượng nước cao (tỷ lệ hóa chấtnước–phụ gia là 1-5-1), kích thước trụ: cao x rộng
là 2,8x2,0m, xuyên qua thân trụ được bố trí bổ
sung neo thép để tăng khả năng chịu nén. Kết quả
áp dụng đạt tốt, kích thước đường lị đảm bảo u
cầu, dải trụ duy trì ổn định không bị phá hủy, áp
lực mỏ lớn nhất tác động lên dải trụ là 12,75 MPa,
chi tiết thể hiện trong hình 4 [13].
Bên cạnh các ưu điểm là dễ thi công, khả năng
chịu lực cao, thời gian thực hiện nhanh, ít co ngót,

b. Kết quả bảo vệ đường lị dọc vỉa 062
1 – Kích thước khi đào; 2 – Kích thước phạm vi
ngã ba lị chợ; 3- Kích thước tại vị trí 200m phía
sau gương lị chợ
Hình 3. Kết quả áp dụng giải pháp thay thế trụ
than bảo vệ lị chuẩn bị bằng trụ bê tơng tại mỏ
Ziemowit (Ba Lan)
thác...), một số mỏ hầm lò trên thế giới đã xây
dựng trụ nhân tạo thành các dải liên tục ở phạm
vi hơng lị chuẩn bị cần bảo vệ, qua đó đảm bảo
độ kín khít và cách ly tốt khu vực đã khai thác. Trụ
nhân tạo có chiều cao bằng chiều dày vỉa than

được khai thác, chiều rộng tùy thuộc vào yêu cầu
chịu lực và vật liệu thi công, nhưng thơng thường
bằng từ 0,7 ÷ 1,1 lần chiều dày vỉa. Tại Ba Lan,
vật liệu sử dụng để xây dựng các dải trụ bảo vệ
thường được hình thành từ hỗn hợp nước, xi
măng, tro bay và các cốt liệu rắn khác để tăng khả
năng kháng nén của trụ. Dải trụ sau thi cơng từ 6
÷ 7 giờ sẽ đơng kết chịu lực, sau 28 ngày khả năng
chịu nén có thể đạt 24 MPa [11].
Tại Trung Quốc, việc thay thế trụ than bằng

a. Vị trí thi cơng dải trụ nhân tạo

b. Dải trụ nhân tạo thi cơng hồn thiện
Hình 4. Dải trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị tại mỏ
Tân Nguyên, Tập đồn than Dương Mơi, tỉnh Sơn
Đơng, Trung Quốc

KHCNM SỐ 2/2021 * CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LỊ

11


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
cách ly tốt khu vực đã khai thác, giải pháp thi công
dải trụ nhân tạo bằng vật liệu hóa chất có nhược
điểm là giá thành cao. Thời gian gần đây, một số
mỏ tại Trung Quốc như Hoa Thái, Tế Nam, Ngọa
Long Hồ, Bình Mơi, Đại Trang, ... đã sử dụng vật
liệu thi công trụ bảo vệ nhân tạo là vật liệu dạng

vữa gồm hỗn hợp tro bay, tro đáy nhà máy nhiệt
điện, kết hợp một lượng phụ gia xi măng. Kết quả
áp dụng đạt tốt tương đương vật liệu hóa chất,
trong khi đó giá thành được giảm đáng kể. Đồng
thời, việc sử dụng tro bay, tro đáy cũng cho phép
giải quyết một lượng không nhỏ chất thải rắn từ
các nhà máy nhiệt điện tại các khu vực lân cận [8;
9;10; 11; 12].
Tại Việt Nam, thời gian qua vấn đề khai thác
không để lại/hạn chế trụ bảo vệ (đào lò men) hoặc
sử dụng trụ bảo vệ nhân tạo (sử dụng kết cấu cũi
gỗ) đã được nghiên cứu áp dụng tại một số mỏ
hầm lò vùng Quảng Ninh [1], gồm: lò chợ 7 vỉa G
mỏ Tân Lập (năm 1991 ÷ 1993), vỉa 8 (năm 1993),
lị chợ số 1 vỉa 7 TVD - mỏ Vàng Danh (năm 1998)
và vỉa 7 khu Nam, mỏ Dương Huy (năm 2004).
Việc áp dụng thử nghiệm các giải pháp khai thác
đã cho phép giảm đáng kể tổn thất than ở trụ bảo
vệ lò chuẩn bị, nhưng do hạn chế của vật liệu thi
cơng trụ, nên hiệu quả bảo vệ đường lị chưa
thực sự đáp ứng yêu cầu đặt ra. Nhìn chung, việc

nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ khai thác sử
dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường
lò chuẩn bị, cũng như vật liệu sử dụng thi công
trụ chưa được đề cập nhiều trong ngành mỏ Việt
Nam.
3. Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm giải
pháp công nghệ sử dụng trụ nhân tạo tại mỏ
Khe Chàm III [3]

3.1. Đánh giá xác định các đường lị vận tải
lị chợ năm 2020 có khả năng bảo vệ sử dụng
lại tại mỏ Khe Chàm III
Phạm vi nghiên cứu được giới hạn là các
đường lò vận tải lò chợ năm 2020 tại mỏ Khe
Chàm III. Trên cơ sở đánh giá kế hoạch, trình tự
khai thác lị chợ, sự cần thiết và khả năng duy
duy trì sử dụng lại lị vận tải làm lị thơng gió cho
lò chợ kế tiếp trong năm 2020, Viện KHCN Mỏ và
Cơng ty than Khe Chàm đã phân tích và xác định
được 05 đường lị có khả năng duy trì sử dụng lại,
gồm: 03 đường lò tại vỉa 14-5 (lò dọc vỉa vận tải
lò chợ 14.5-19; lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.5-10;
lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.5-9A) và 02 đường lò
tại vỉa 14-4 (lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14.4-9; lò dọc
vỉa vận tải lò chợ 14.4-2). Các đường lò đào trong
phạm vi chiều dày vỉa từ dày trung bình (vỉa 14.4,
chiều dày từ 2,25 ÷ 2,6m) đến dày (vỉa 14.5, dày
từ 5,37 ÷ 6,03m), góc dốc từ (từ 8 ÷ 25º). Đối chiếu

Bảng 1. Đề xuất áp dụng các giải pháp sử dụng trụ nhân tạo tại mỏ Khe Chàm III

TT

Tên đường
lị dọc vỉa
vận tải

Thơng số đường lị
Diện

Diện tích
tích đào
chống
(m2)
(m2)

I

Chiều
dài (m)

Đặc điểm vỉa than
Chiều
dày vỉa
(m)

Dung
Gócdốc
trọng than
vỉa (độ)
(T/m3)

Giải pháp
đề xuất

Vỉa 14.5

1

Lò DVVT lò

chợ 14.5-19

11,2

8,5

171

5,37

12

1,42

GP-1; GP-2

2

Lò DVVT lò
chợ 14.5-10

13,1

10,4

540

5,67

15

1,42

GP-1; GP-2

3

Lò DVVT lò
chợ 14.5-9A

11,2

8,5

243

6,03

8

1,42

GP-1; GP-2

II

Vỉa 14.4

1

Lò DVVT lò
chợ 14.4-9

11,2

8,5

341

2,25

25

1,4

GP-4; GP-3;
GP-1; GP-2

2

Lò DVVT lò
chợ 14.4-2

13,1

10,4

265

2,6

17

1,4

GP-4; GP-3;
GP-1; GP-2

* Ghi chú: các giải pháp đề xuất được liệt kê theo thứ tự ưu tiên

12

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
với kinh nghiệm tổng quan trên thế giới, kết hợp
điều kiện địa chất, kỹ thuật khu vực nghiên cứu,
đề tài đã đề xuất một số giải pháp chống giữ gia
cường để bảo vệ, duy trì sử dụng lại lị vận tải lị
chợ như sau:
- (1) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết
cấu cũi kết hợp cụm cột gỗ hoặc cột thép (GP-1).
- (2) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết
cấu kiểu trụ đỡ (GP-2).
- (3) Giải pháp chống giữ, gia cường bằng kết
cấu trụ nhân tạo dạng dải liên tục (GP-3).
- (4) Giải pháp khai thác không trụ bảo vệ (GP4).
Chi tiết đề xuất áp dụng các giải pháp đề xuất
xem bảng 1.

3.2. Thiết kế, triển khai áp dụng thử nghiệm
giải pháp sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ
than bảo vệ lò chuẩn bị
3.2.1. Điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ đường

lị thiết kế
Trên cơ sở các đường lị có khả năng duy trì
sử dụng lại trong năm 2020, các bên thống nhất
lựa chọn thiết kế giải pháp sử dụng trụ nhân tạo
để bảo vệ lò vận tải lò chợ 14.5-19. Theo kế hoạch
của Cơng ty than Khe Chàm, lị chợ được chuẩn bị
với kích thước theo hướng dốc 65m, theo phương
171m. Để bảo vệ và duy trì lị vận tải làm lị thơng
gió cho lị chợ kế tiếp (14-5-20), sẽ để lại trụ than
có chiều rộng 18m (hình 5). Điều kiện địa chất, kỹ
thuật mỏ đường lò và khu vực thiết kế như sau:
- Điều kiện địa chất: Vỉa than phạm vi thiết kế
có chiều dày riêng than 5,37m, tồn vỉa trung bình
5,6 m, góc dốc 12º, đá vách, đá trụ vỉa là các tập
đá bột kết ổn định, thuộc loại I về khí Mê tan, than
trong vỉa khơng có tính tự cháy.
- Thơng số kỹ thuật của đường lị: lò dọc vỉa
vận tải 14.5-19 được đào bám theo trụ vỉa và
nằm hồn tồn trong vỉa 14.5, tiết diện hình vịm,

Hình 5. Bản đồ vị trí khu vực lị chợ thiết kế 14-5-19 mỏ Khe Chàm III

KHCNM SỐ 2/2021 * CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LỊ

13

THƠNG TIN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MỎ

Hình 6. Hộ chiếu chống giữ lị vận tải lị chợ 14.5-19

Hình 7. Hộ chiếu chống giữ trụ nhân tạo bảo vệ lò DVVT lị chợ 14.5-19
chiều cao 3,24m, chiều rộng 4,03m, diện tích đào
11,2m2, diện tích sử dụng 8,5m2. Đường lị được
chống giữ bằng vì chống thép linh hoạt, kết cấu
gồm 05 đoạn thép SVP27, bước chống 0,5m/vì
(hình 6).
3.2.2. Lựa chọn và thiết kế giải pháp sử dụng
trụ nhân tạo bảo vệ lò chuản bị
Lò dọc vỉa vận tải lò chợ 14-5-19 được thi cơng
trong phạm vi vỉa than có chiều dày lớn, nên các
giải pháp trụ nhân tạo bằng dải đá chèn, trụ đỡ
hay khai thác không trụ bảo vệ không phù hợp để

14

áp dụng. Theo đó, trong trường hợp này, trụ nhân
tạo có kết cấu dạng dải liên tục và kết cấu cũi là có
thể áp dụng được.
Thời điểm triển khai giải pháp, lị chợ 14-5-19
đã được chuẩn bị hồn thiện, phải sớm đưa vào
khai thác. Đối chiếu hiện trạng điều kiện kỹ thuật,
khả năng cung ứng các vật liệu phục vụ chống
giữ gia cường, tiến độ sản xuất của đơn vị, trong
điều kiện khu vực lò chợ 14.5-19 vỉa 14.5, các bên

thống nhất lựa chọn giải pháp trụ nhân tạo bằng
kết cấu cũi gỗ kết hợp cột thép. Theo đó, phạm vi

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
Bảng 2. So sánh các chỉ tiêu chủ yếu của hai phương án công nghệ
Giá trị
TT

Tên chỉ tiêu

ĐVT

Trụ than
bảo vệ

Trụ nhân tạo

Chênh
lệch

1

2

3

4

5

6=5-4

1

Tổng sản lượng than NK

1000 T

52,78

74,95

22,17

2

Tỷ lệ tổn thất than

%

39,3

13,9

-25,40

3

Than thành phẩm

1000 T

47,50

67,45

19,95

4

Giá thành KT than lị chợ

đ/tấn

314,770

404,994

90,224

5

Tổng chi phí SX-KD than

tr đ

76,847

106,837

29,990

- 

Giá thành sản phẩm

1.617.844

1.583.929

-33,915

6

Tổng doanh thu

86,788

123,241

36,453

7

Tổng giá trị làm lợi của
phương án đề xuất

đ/tấn
tr đ
ng.đồng 

2.287.610

Hình 8. So sánh giá thành sản phẩm giữa hai phương án cơng nghệ
khám chân lị chợ sẽ được lưu và chống giữ bởi
các cũi có khả năng chịu nén phù hợp. Đồng thời,
phạm vi bên trong đường lò dọc vỉa vận tải 14-519 cũng cần phải chống giữ gia cường bổ sung.
Hộ chiếu chống giữ trụ nhân tạo bảo vệ đường lị
xem hình 7.
Cùng với việc áp dụng giải pháp sử dụng trụ
nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ tại lò chợ 145-9, sẽ cho phép khai thác được thêm than trong
trụ bảo vệ lò chuẩn bị (khoảng 19.951 tấn), nâng
tổng sản lượng khai thác được của khu vực thiết

kế lên 67.451 tấn, tỷ lệ tổn thất giảm xuống 14%,
chi phí mét lị giảm gần 3 lần. Đồng thời, giá thành
sản xuất khi sử dụng trụ nhân tạo từ lò chợ 145-9 cũng cho phép giảm 33.915 đồng trên mỗi
tấn than khai thác so với phương án để trụ than
bảo vệ đang được áp dụng tại mỏ. Tổng giá trị
làm lợi mang lại cho Công ty than Khe Chàm chỉ
trong một diện lò chợ 14.5-19 là (67,45 nghìn tấn x
33.915 đồng/tấn) = 2.287.610 nghìn đồng. Chi tiết
thể hiện trong bảng 2 và biểu đồ hình 8.
3.2.3. Đánh giá kết quả áp dụng giải pháp sử

KHCNM SỐ 2/2021 * CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LỊ

15


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

a. Mức độ biến dạng đứng

b. Mức độ biến dạng ngang

c. Tốc độ biến dạng đứng

16

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

d. Tốc độ biến dạng ngang
Hình 9. Kết quả quan trắc dịch động lị DVVT chợ 14-5-19
dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ
Để đánh giá mức độ ổn định của đường lị
được bảo vệ bằng trụ nhân tạo, trong q trình
khai thác lò chợ 14-5-19, đề tài đã thiết thiết lập
các trạm quan trắc dịch động trên đường lò 14-519. Tổng số trạm đo là 11 trạm, tại các vị trí mét
thứ 3, 18, 33, 48, 63, 78, 93, 109, 123, 138, 153
tính từ gương lị khởi điểm lị chợ 14-5-19 về phía
giới hạn dừng khai thác.
Kết quả quan trắc cho thấy, trong phạm vi
khoảng 40m phía trước và phía sau gương lò chợ,

tốc độ dịch động của đường lò diễn biến mạnh
và nhanh nhất (tốc độ biến dạng đứng từ 7 ÷ 10
mm/ngày-đêm; biến dạng ngang 8 ÷ 20 mm/ngàyđêm). Theo hướng tiến gương lò chợ, tại khu vực
phá hỏa từ mét thứ 40 ngược theo hướng tiến
gương trở đi, tốc độ biến dạng của đường lò giảm
dần (tốc độ biến dạng đứng chỉ từ 0 ÷ 4 mm/ngàyđêm, biến dạng đứng từ 0 ÷ 6 mm/ngày-đêm). Từ
mét thứ 100 phía sau gương lị chợ về phía phá
hỏa, đường lị cơ bản khơng cịn dịch động và đi
vào ổn định.
Tổng giá trị biến dạng của đường lò trong thời
gian theo dõi đạt lớn nhất 300mm (trạm đo số 1)
theo chiều đứng, 350mm theo chiều ngang (trạm
đo số 3), tương ứng mức độ giảm tiết diện khoảng
9,8 ÷ 9,97%, đảm bảo kích thước theo quy định an
tồn để phục vụ thơng gió, sản xuất của lị chợ 145-20. Chi tiết xem các biểu đồ hình 9a ÷ 9d.
5. Kết luận
Giải pháp sử dụng trụ nhân tạo bảo vệ đường
lò chuẩn bị thay thế trụ than đã được áp dụng

thành công tại mỏ Khe Chàm III, Cơng ty than
Khe Chàm. Đường lị được bảo vệ có kích thước
sau dịch động, biến dạng đáp ứng các yêu cầu kỹ
thuật, an toàn để sử dụng cho lò chợ kế tiếp. Đã
cho phép giảm tổn thất tài ngun và chi phí mét lị
chuẩn bị, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn
vị áp dụng. Mặt khác, cùng với việc duy trì thành
cơng đường lò để sử dụng lại, áp lực về nhân lực,
tổ chức sản xuất để thi cơng một gương lị độc lập
cho đơn vị đã được giảm thiểu, đặc biệt là trong
bối cảnh thiếu hụt thợ lò như hiện nay. Kết quả áp

dụng thử nghiệm thành công giải pháp là cơ sở
cho Cơng ty than Khe Chàm nói riêng, các cơng
ty than hầm lị khác vùng Quảng Ninh nói chung
nghiên cứu mở rộng áp dụng tại đơn vị để nâng
cao hiệu quả sản xuất.
Tài liệu tham khảo:
[1]. Phùng Mạnh Đắc, Nguyễn Anh Tuấn và
nnk (1991), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ: Nghiên
cứu áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác không
để lại trụ than bảo vệ, Viện Khoa học Công nghệ
Mỏ, Hà Nội.
[2]. Đào Hồng Quảng và nnk (2013), Báo cáo
tổng kết đề tài cấp Bộ: Nghiên cứu đề xuất giải
pháp kỹ thuật công nghệ hợp lý trong đào chống
các đường lò chuẩn bị khi khai thác vỉa than mỏng
đến dày trung bình vùng Quảng Ninh, Viện Khoa
học Công nghệ Mỏ, Hà Nội.
[3]. Báo cáo tổng kết: Nghiên cứu lựa chọn và
áp dụng giải pháp chống giữ gia cường phù hợp
nhằm duy trì sử dụng lại lị vận tải lị chợ năm 2020
mỏ Khe Chàm III - Cơng ty than Khe Chàm – TKV,

KHCNM SỐ 2/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

17


THƠNG TIN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MỎ
Viện Khoa học Cơng nghệ Mỏ, Hà Nội – 2020.
[4]. Проведение штреков широким забоем

на
шахте
«Центральная-Боковская»,
бюллетень ЦИТИ 1957.
[5]. Разработка угольных пластов без
выдачи породы на поверхность, Косович В.Л.,
Углетехниздат 1958, 125с.
[6]. Краткий справочник горного инженере
угольной шахты, Бойко А.А., Москва 1963,
642с.
[7]. Piotr Niełacny (2009), Praca doktorska:
Dobór
technologii
utrzymywania
wyrobisk
przyścianowych w jednostronnym otoczeniu
zrobów na podstawie pomiarów przemieszczeń
górotworu, Akademia Górniczo-Hutnicza w
Krakowie.

[8]. 刘德明, 赵平谦, 晏立森. 平煤股份一矿戊
8-22180工作面沿空留巷膏体充填材料的应用研究
[J]. 华东科技:学术版, 2013(8):372-372.
[9]. 柳成懋, 戚洋. 沿空留巷膏体充填工作面顶
板控制技术[C]. 全国采矿学术会议2015.
[10]. 张大虎, 范祥峰. 膏体充填沿空留巷技术
在卧龙湖煤矿的应用[J]. 安徽科技, 2010(8):5051.
[11]. 张年有. 膏体充填沿空留巷技术研究[J].
煤矿现代化, 2017(1):4-6.
[12]. 刘国磊, 温朋朋, 贾广辉. 济阳煤矿

膏体充填沿空留巷技术[J].
煤矿安全, 2012,
43(12):94-96.
[13]. 张自政, 博士学位论文,沿空留巷充填区
域直接顶稳定机理 及控制技术研究, 中国矿业大
学, 二○一六年五月.

Research on and trial application of the technology for artificial protection pillars
in use to protect the preparation roadways in the mining process at Khe Cham III
mine of Vinacomin - Khe Cham Coal Company
MSc. Dinh Van Cuong, Dr.Trinh Dang Hung, Dr.Pham Quang Nam, Eng.Hoang Phuong Thao
Vinacomin – Instiute of Mining Science and Technology
MSc. Luong Thanh Chung, Eng.Tran Quang Tuan – Vinacomin – Khe Cham Coal Company
Abstract:
Most of the output at Khe Cham III mine of Khe Cham Coal Company has been exploited from the
lateral opening, the protection coal pillars between the transport and ventilation levels of the adjacent
longwalls will have to be kept. This will result in the loss of resources, increase in the cost of the
preparation roadway meter and the exploitation costs. The article introduces the results of research on
and implemention of technological solutions in usage of artificial pillars in replacement of the protection
coal pillars for preparation roadways at Khe Cham III mine.

18

KHCNM SỐ 2/2021 * CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LỊ