Cơ giới hóa trong hoạt động khai thác
Để đáp ứng nhu cầu phát triển, những năm gần đây, VINACOMIN đã đẩy mạnh đầu tư, ứng dụng KH&CN hiện đại vào sản xuất than, coi đây là chiến lược phát triển bền vững để tăng năng suất, sản lượng khai thác và nhất là tiết kiệm tài nguyên khoáng sản. Tại các mỏ hầm lò, VINACOMIN áp dụng hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa đồng bộ trong khai thác than, cải thiện điều kiện làm việc cho thợ lò, hạn chế tác động đến môi trường.
Thống kê cho thấy, việc đầu tư đồng bộ thiết bị trong khai thác than đã góp phần giảm tỷ lệ tổn thất tài nguyên trong khai thác hầm lò từ 23,5 xuống còn 20% và trong khai thác lộ thiên từ 4,9 xuống còn 4,3%. Nhờ đó, năng suất lao động tính theo giá trị tăng bình quân 12%/năm. Năm 2020, sản lượng khai thác than bằng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ của VINACOMIN chiếm 16,8% cơ cấu sản lượng than hầm lò. Dự kiến năm 2021, sản lượng khai thác bằng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ chiếm hơn 18% sản lượng than khai thác, phấn đấu đến năm 2025 sản lượng than khai thác bằng công nghệ công giới hóa đồng bộ chiếm 20-25% cơ cấu sản lượng khai thác than hầm lò.
Theo Tổng giám đốc VINACOMIN Đặng Thanh Hải, trong điều kiện khai thác than ngày càng xuống sâu, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn, chi phí sản xuất tăng, việc áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ hạng nhẹ và các sơ đồ công nghệ cơ giới hóa, bán cơ giới hóa đào lò mẫu là chủ trương quan trọng và cấp thiết của VINACOMIN. Đây là “đòn bẩy” giúp các đơn vị thực hiện mục tiêu tăng năng suất lao động, đảm bảo an toàn và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động.
Báo cáo tại Hội nghị đánh giá kết quả áp dụng và định hướng phát triển công nghệ cơ giới hóa đào lò, khai thác giai đoạn 2021-2025 tại các mỏ than hầm lò của VINACOMIN mới đây, đại diện Viện Khoa học công nghệ Mỏ thuộc VINACOMIN cho biết, giai đoạn 2000-2019, công nghệ đào lò tại các mỏ than hầm lò thuộc Tập đoàn đã thi công được tổng số 4.866.842 m lò, trong đó lò đá chiếm 25,3%, lò than chiếm 74,7%; về vật liệu chống, phần lớn các đường lò được chống bằng vì thép.
Việc nhân rộng áp dụng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ khai thác than hầm lò đã giúp Tập đoàn gia tăng sản lượng than khai thác. Thống kê cho thấy, sản lượng khai thác than bằng cơ giới hóa đạt hơn 720.000 tấn (chiếm 3,41% tổng sản lượng than hầm lò) trong 2015, nhưng đến năm 2020 sản lượng khai thác đã đạt hơn 3 triệu tấn (chiếm hơn 15% tổng sản lượng than hầm lò)… Hầu hết các lò chợ cơ giới hóa cắt giảm được 10-20% lao động trực tiếp so với lò chợ thủ công trong cùng điều kiện; các khâu chính trong quy trình công nghệ cơ giới hóa, như tách phá than, chống giữ, được thực hiện bằng thiết bị cơ giới hóa sẽ giảm được các công việc thủ công nặng nhọc, qua đó cải thiện điều kiện làm việc và nâng cao mức độ an toàn trong sản xuất.
Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ vào sản xuất
Nhiều nghiên cứu cho thấy, phân bố trữ lượng địa chất của vùng Quảng Ninh với gần 33% tổng trữ lượng phân bố ở các vỉa dốc nghiêng và dốc (>35°), trong đó vỉa dốc đứng (>55°) chiếm khoảng 5%. Việc nghiên cứu áp dụng các công nghệ khai thác các vỉa dốc đảm bảo hiệu quả kinh tế và an toàn lao động là một trong các vấn đề được Tập đoàn đặc biệt quan tâm. Tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, để khai thác các vỉa than dốc nghiêng, dốc đứng thường áp dụng công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng, chia lớp ngang nghiêng và công nghệ khai thác buồng thượng. Mặc dù, đã giải quyết được một số khó khăn trong vấn đề khai thác các vỉa dốc, song các sơ đồ công nghệ nêu trên cho sản lượng khai thác lò chợ không cao, tỷ lệ tổn thất than lớn.
Trước thực tế đó, Viện Khoa học công nghệ mỏ đã đề xuất và được phê duyệt triển khai dự án: “Hoàn thiện công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, chống giữ bằng giàn mềm có cơ cấu thủy lực áp dụng cho điều kiện vỉa dày trung bình góc dốc trên 45° cho các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh” thuộc Chương trình KH&CN trọng điểm cấp quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025.
Sau 2 năm triển khai thực hiện (1/2019-12/2020), dự án đã tổng hợp và đánh giá kết quả áp dụng công nghệ khai thác sử dụng giàn chống mềm loại ZRY trong lò chợ các công ty khai thác than hầm lò của Tập đoàn. Trên cơ sở đó, nghiên cứu hoàn thiện một số thông số kỹ thuật cơ bản của sơ đồ công nghệ, bao gồm: chiều dài lò chợ phần xiên chéo; chiều dài đoạn giàn chống lắp đặt phía trước ở lò thông gió; chiều dài đoạn giàn chống lưu lại phía sau lò chợ; chiều dài và khoảng cách các phỗng thoát than; công tác tổ chức sản xuất và khai thác lò chợ; điều kiện và phạm vi áp dụng của giàn chống…
Dự án đã nghiên cứu và xây dựng được bộ quy trình công nghệ khai thác; biện pháp kỹ thuật an toàn; các giải pháp xử lý các sự cố trong quá trình khai thác lò chợ. Bộ quy trình và các giải pháp khai thác lò chợ hoàn thiện đảm bảo khai thác lò chợ ổn định và an toàn cho công nhân trực tiếp sản xuất lò chợ. Kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho công tác lập thiết kế áp dụng công nghệ trong thực tế sản xuất tại các công ty khai thác hầm lò của Tập đoàn.
Giàn mềm có cơ cấu thủy lực đang được áp dụng hiệu quả tại Công ty than Hạ Long.
Đặc biệt, dự án sản xuất thử nghiệm đã được triển khai áp dụng vào thực tế tại Công ty Than Hạ Long trong thời gian từ năm 2019 đến năm 2020. Kết quả triển khai thực tế cho thấy, công suất khai thác lò chợ đạt được 100.000-120.000 tấn/năm, năng suất lao động trực tiếp của công nhận khai thác là 6,5 tấn/công, tổn thất than theo công nghệ là 15,1%. So sánh hệ thống chống giữ bằng giàn mềm có cơ cấu thuỷ lực với các loại hình công nghệ khai thác khác đang áp dụng tại mỏ cũng như các đơn vị thuộc Tập đoàn trong cùng điều kiện thì công suất lò chợ tăng từ tăng 2,5-3,0 lần, năng suất lao động trực tiếp của công nhân khai thác tăng 1,5-2,0 lần, tổn thất than công nghệ giảm 40-50%. Bên cạnh đó, công tác an toàn và điều kiện làm việc của công nhân khai thác lò chợ được cải thiện rõ rệt.
Trần Tuấn Ngạn