Để từng bước hiện thực hóa khát vọng xây dựng mô hình mỏ hầm lò hiện đại, thông minh, ít người, trả lương cao, những năm gần đây, TKV chú trọng đầu tư công nghệ khai thác hiện đại, trong đó chủ trương nghiên cứu nhân rộng loại hình giàn chống siêu nhẹ tại các vỉa than dày. Đây là mô hình công nghệ có nhiều ưu điểm nổi trội, trọng lượng thiết bị nhẹ, năng suất lao động cao, độ an toàn lớn. Đặc biệt, mô hình có thể tích hợp cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc, giúp khai thác triệt để tài nguyên.

Cơ giới hóa hạng nhẹ trong khai thác than là hệ thống thiết bị có trọng lực dưới 3.900 kilonewton/m². Tổng khối lượng thiết bị của toàn bộ dây chuyền lò chợ 100m chỉ từ 750-1200 tấn, thấp hơn rất nhiều so với tổ hợp thiết bị nặng và trung bình. Trọng lượng nhẹ hơn, vì thế giúp công tác vận chuyển, lắp đặt, tháo dỡ lò chợ được cải thiện đáng kể. 

Cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc ở lò chợ cơ giới hoá hạng nhẹ tại Công ty CP Than Mông Dương.
Cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc ở lò chợ cơ giới hoá hạng nhẹ tại Công ty CP Than Mông Dương.

Để có thể áp dụng, các khu vực lò chợ của mỏ hầm lò phải đảm bảo có độ dày vỉa than trên 3,5m; góc dốc đến 35 độ; đường phương và hướng dốc ổn định; chiều dài lò chợ từ 80m trở lên. Theo kết quả nghiên cứu và thực tế khai thác tại TKV cho thấy, hiện nay, trữ lượng than các lò chợ phù hợp với những tiêu chí này còn khá lớn, khoảng 34,8 triệu tấn.

Năm 2019, Công ty CP Than Mông Dương là một trong 2 đơn vị thuộc TKV thực hiện lắp đặt và vận hành thí điểm 2 lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ, quy mô gồm 96 giàn chống thủy lực, hệ thống máy khấu, máng cào, băng tải vận chuyển than, công suất khai thác 300.000 tấn than/năm, thời gian khai thác từ 7-10 năm.  

Với cấu tạo địa chất hết sức phức tạp, đơn vị có thể áp dụng đồng bộ những thiết bị, máy móc cơ giới hóa hạng nặng để tăng năng suất, sản lượng than. Trong khi đó, những lò chợ khai thác bằng công nghệ cũ của mỏ này chỉ cho năng suất từ 130.000-140.000 tấn than/năm, không đáp ứng yêu cầu sản xuất. Vì thế, dự án đầu tư lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ có cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc triển khai trong bối cảnh này được kỳ vọng sẽ giúp Công ty CP Than Mông Dương nâng cao sản lượng, đáp ứng yêu cầu của TKV.

Theo ông Vũ Thành Trung, Quản đốc Phân xưởng Khai thác 5, Công ty CP Than Mông Dương, giai đoạn đầu triển khai dự án gặp không ít khó khăn về địa chất, thiết bị. Tuy nhiên, giữa tháng 3/2020, Phân xưởng triển khai lắp đặt bộ giàn chống đầu tiên của dự án. Sau thời gian ngắn thi công với tiến độ lắp đặt bình quân từ 5-6 bộ giàn chống/ca, đầu tháng 6/2020, đơn vị hoàn thành công trình và đưa lò chợ vào hoạt động.

Để đồng bộ hóa toàn bộ dây chuyền, Công ty CP Than Mông Dương đã đào lò ngầm vận tải từ mức +20 xuống mức -115 và vận tải than bằng băng tải lên mặt bằng kho than. Tuyến băng tải này thay thế cho vận tải bằng lò trục giếng chính, đồng thời nâng cao được năng suất vận tải của Công ty.

Ông Nguyễn Quế Thanh, Giám đốc Công ty CP Than Mông Dương, cho biết: Việc đầu tư đồng bộ thiết bị cơ giới hóa hạng nhẹ, số lò chợ hoạt động đồng thời được giảm, nhưng sản lượng than khai thác vẫn đảm bảo yêu cầu. Đặc biệt, với thiết kế tích hợp cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc, tỷ lệ tổn thất tài nguyên của Công ty đã giảm đáng kể so với thời gian trước.

Áp dụng công nghệ trong khai thác than
Áp dụng công nghệ trong khai thác, vận chuyển than.

Dây chuyền lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ có tính chỉnh thể, đồng bộ và ổn định cao trong quá trình làm việc. 

Ưu điểm nổi bật nhất của giàn tự hành loại nhẹ là phạm vi chống đỡ, che chắn lò chợ đạt 100% nên hệ số an toàn gần như tuyệt đối.

Đặc biệt, nhờ tính ổn định cao, có khả năng thích ứng với điều kiện địa chất biến động, phức tạp, nên lò chợ cơ giới hóa siêu nhẹ khá phù hợp với những diện sản xuất của các mỏ hầm lò trong TKV.

Không những thế, công nghệ này cũng đem lại sản lượng khai thác tương đối cao, năng suất lao động 18,8 tấn/công-ca.

So với lò chợ giá khung, giá xích, sản lượng này cao gấp 1,75-2 lần, năng suất lao động cao gấp 2-3 lần.

Tuy nhiên, sau một thời gian đưa vào vận hành 2 lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ, bên cạnh những hiệu quả thu được, TKV cũng đúc rút được nhiều kinh nghiệm trong việc triển khai áp dụng loại hình công nghệ này.

Ông Trần Quang Vinh, Ban Kỹ thuật Công nghệ mỏ, cho biết: Giàn chống cơ giới hóa siêu nhẹ có cấu tạo phức tạp, số lượng chi tiết, phụ tùng cần thay thế tương đối nhiều. Mặc dù hiện nay năng lực các đơn vị cơ khí trong TKV đã được cải thiện đáng kể, nhưng thực tế cho thấy, khi thiết bị xảy ra hỏng hóc, vẫn gặp khó khăn cho việc sửa chữa, thay thế. Hơn nữa, ở điều kiện vỉa dốc từ 25-30 độ và lớn hơn, hệ thống thiết bị có khả năng trôi, trượt khi địa chất biến động. Vì vậy, lò chợ cần phải được bố trí thêm cơ cấu chống trôi, trượt, đổ giữa các giàn và máng cào để ngăn ngừa tình trạng này.

Có thể nói, sau thời gian áp dụng, cán bộ kỹ thuật và công nhân tại các mỏ của TKV đã có những kinh nghiệm nhất định trong áp dụng công nghệ, bước đầu làm chủ dây chuyền thiết bị. Tuy nhiên, TKV cần thận trọng khi tiếp tục nhân rộng loại hình công nghệ này, đặc biệt là khả năng xử lý trong trường hợp điều kiện vỉa than biến động về chiều dày và góc dốc.