Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp khai thác than đóng vai trò trụ cột trong chiến lược an ninh năng lượng quốc gia của Việt Nam. Theo quy hoạch phát triển ngành than, xu hướng chuyển dịch từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm lò xuống sâu là tất yếu khi các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh dần cạn kiệt trữ lượng. Mỏ than Nam Mẫu (thuộc Công ty Than Nam Mẫu - TKV) là một trong những đơn vị khai thác hầm lò trọng điểm, đang trong giai đoạn chuyển đổi diện khai thác từ các tầng lò bằng lộ vỉa xuống các tầng sâu dưới mức lò bằng +125m.

Thực tế khai thác xuống các tầng sâu đặt ra thách thức lớn: điều kiện địa chất biến đổi phức tạp, cấu trúc địa tầng bị chia cắt bởi hệ thống đứt gãy kiến tạo (đặc biệt là đứt gãy nghịch F400 và đứt gãy thuận F12), áp lực đất đá gia tăng theo chiều sâu ($f = 6 \div 10$), cùng nguy cơ rủi ro về khí mỏ và nước ngầm. Việc tiếp tục duy trì công nghệ cũ mà không có phương án khai thông và chuẩn bị ruộng mỏ đồng bộ sẽ dẫn đến chi phí đào lò tăng cao, tổn thất tài nguyên lớn và không đảm bảo an toàn lao động.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Khai thác Hầm lò tập trung giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật tổng thể cho mỏ than Nam Mẫu với các mục tiêu cụ thể:

  1. Xác định chính xác trữ lượng địa chất ($143.030.843\text{ tấn}$) và trữ lượng công nghiệp ($123.006.525\text{ tấn}$) cho 9 vỉa than công nghiệp từ mức +125m đến -200m.
  2. Phân tích, so sánh kinh tế - kỹ thuật 4 phương án mở vỉa để lựa chọn giải pháp tối ưu cho công suất thiết kế $A_m = 2,0\text{ triệu tấn/năm}$.
  3. Thiết kế chi tiết công nghệ thi công tuyến đường lò mở vỉa đại diện (lò xuyên vỉa vận tải mức +50), bao gồm kết cấu chống giữ vì thép cán định hình SVP-27, hộ chiếu khoan nổ mìn bằng thuốc nổ an toàn AH-1 và hệ thống thông gió đẩy cục bộ quạt VM-12.

Giải pháp lựa chọn là phương án mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp hệ thống đường lò xuyên vỉa từng tầng. Giải pháp này giúp tối ưu hóa vốn đầu tư xây dựng cơ bản ban đầu, tận dụng tối đa hệ thống sân công nghiệp và tuyến vận tải mức +125m hiện hữu, đồng thời đảm bảo khả năng cơ giới hóa đồng bộ công tác vận tải và khai thác với tuổi mỏ tính toán đạt $66,5\text{ năm}$.

Phạm vi thiết kế nằm trong khai trường $4,0\text{ km}^2$ ($2,0\text{ km} \times 2,0\text{ km}$), giới hạn từ mức +125m xuống mức -200m, quản lý 9 vỉa than công nghiệp (V3, V4, V5, V6, V6a, V7T, V7, V8, V9), tuân thủ nghiêm ngặt ranh giới bảo vệ rừng phòng hộ và khu di tích danh thắng Yên Tử ở phía Tây.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khai trường than Nam Mẫu nằm ở cánh Nam nếp lồi Bảo Đài, thuộc trầm tích kỷ Triat-Jura hệ tầng Hòn Gai ($T_3n - J_1$). Chiều dày địa tầng chứa than khoảng $1.000\text{ m}$, đất đá vách trụ chủ yếu là cát kết, bột kết và sét kết có độ kiên cố trung bình $f = 7,82$ (nhóm VIII).

Bảng so sánh ưu - nhược điểm kỹ thuật giữa 4 phương án mở vỉa đề xuất:

Phương án mở vỉa Ưu điểm kỹ thuật Nhược điểm kỹ thuật Đánh giá khả thi
Phương án I: Giếng nghiêng + Xuyên vỉa từng tầng - Vốn đầu tư ban đầu thấp
- Thi công đơn giản, không cần thiết bị đào giếng chuyên dùng
- Cơ giới hóa vận tải băng tải liên tục
- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất nhanh		 - Chiều dài đường lò giếng lớn
- Sức cản khí động lớn hơn giếng đứng
- Công tác thoát nước qua nhiều tầng		 Tối ưu nhất (Được chọn lựa)
Phương án II: Giếng đứng + Xuyên vỉa từng tầng - Chiều dài giếng ngắn ($345\text{ m}$)
- Khả năng thông gió và thoát nước tập trung cao		 - Đơn giá đào giếng đứng rất cao ($600\text{ tr/m}$)
- Thiết bị trục tải thùng skip phức tạp
- Thời gian chuẩn bị xây dựng mỏ kéo dài		 Khả thi nhưng chi phí ban đầu quá cao
Phương án III: Giếng nghiêng + Xuyên vỉa mức - Khối lượng đường lò xuyên vỉa ban đầu ít
- Giảm chi phí xây dựng cơ bản mức khởi đầu		 - Tổng chiều dài lò chuẩn bị (lò thượng) rất lớn ($6.924\text{ m}$)
- Khó khăn thông gió khi đào lò chuẩn bị		 Hiệu quả kinh tế trung bình
Phương án IV: Giếng đứng + Xuyên vỉa mức - Chiều dài giếng ngắn, tập trung hóa trục tải than - Sơ đồ thông gió, vận tải phức tạp
- Chi phí đào và duy tu hệ thống lò thượng tăng vọt		 Kém hiệu quả kinh tế

Phân loại yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW:

  • Must have: Đáp ứng công suất $2,0\text{ triệu tấn/năm}$; đảm bảo tốc độ gió trong đường lò $v = 0,25 \div 8\text{ m/s}$ theo QCVN 01:2011/BCT; đảm bảo an toàn cách ly đới đứt gãy F400.
  • Should have: Áp dụng hệ thống vận tải liên tục bằng băng tải lòng máng $B=1000\text{ mm}$ kết hợp tàu điện ắc quy AM-8 kéo goòng UVG-3,3; sử dụng vì chống thép SVP-27 linh hoạt chịu tải.
  • Could have: Dự phòng đấu nối mở rộng xuống mức -350m cho các giai đoạn khai thác sau năm 2040.
  • Won't have: Không mở cửa lò hoặc khai thác lấn sang ranh giới vùng bảo vệ di tích Yên Tử ($11,5\text{ triệu tấn}$ trữ lượng cấm).

Thách thức kỹ thuật lớn nhất là tuyến đường lò cắt qua đứt gãy nghịch F400 có đới phá hủy rộng $30 \div 60\text{ m}$, đất đá nứt nẻ mạnh và ngậm nước cục bộ.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc khai thông mỏ gồm 1 cặp giếng nghiêng đào từ mặt bằng sân công nghiệp mức +125m:

  • Giếng nghiêng chính: Tọa độ $X = 38.456, Y = 370.179, Z = +125\text{ m}$, góc dốc $\alpha = 18^\circ$, chiều dài $1.077\text{ m}$, tiết diện $18,8\text{ m}^2$, trang bị tuyến băng tải chở than liên tục.
  • Giếng nghiêng phụ: Tọa độ $X = 38.426, Y = 370.205, Z = +125\text{ m}$, góc dốc $\alpha = 23^\circ$, chiều dài $860\text{ m}$, tiết diện $26,7\text{ m}^2$, trang bị trục tải tời kéo chở vật liệu, đất đá và đưa đón công nhân.

Ruộng mỏ được chia làm 4 tầng khai thác chính:

  1. Tầng 1: Mức $+125\text{ m} \div +50\text{ m}$ (Chiều cao tầng $75\text{ m}$)
  2. Tầng 2: Mức $+50\text{ m} \div -30\text{ m}$ (Chiều cao tầng $80\text{ m}$)
  3. Tầng 3: Mức $-30\text{ m} \div -110\text{ m}$ (Chiều cao tầng $80\text{ m}$)
  4. Tầng 4: Mức $-110\text{ m} \div -200\text{ m}$ (Chiều cao tầng $90\text{ m}$)

Thiết kế hình học tiết diện đường lò xuyên vỉa vận tải mức +50:

  • Dạng tiết diện: Vòm bán nguyệt 1 tâm, tường thẳng.
  • Chiều rộng trong khung chống: $B_v = 5.200\text{ mm}$; Bán kính vòm: $R = 2.600\text{ mm}$.
  • Chiều cao tường lò: $H_t = 1.850\text{ mm}$; Chiều cao tổng thể: $H = 4.450\text{ mm}$.
  • Diện tích đào: $S_đ = 23,2\text{ m}^2$; Diện tích sử dụng sau chống chèn: $S_{sd} = 21,2\text{ m}^2$.

Tính toán cơ học đá và áp lực mỏ tác dụng lên kết cấu vỏ chống:

  1. Áp lực nóc lò theo lý thuyết vòm cân bằng tự nhiên của GS. M.M. Protodyakonov: $$b_1 = \frac{a}{f} = \frac{2,6}{6} = 0,433\text{ m}$$ $$P_N = \frac{4}{3} \cdot a \cdot \gamma \cdot b_1 = \frac{4}{3} \cdot 2,6 \cdot 2,6 \cdot 0,433 = 3,90\text{ T/m}$$ (với $a = 2,6\text{ m}$ là nửa chiều rộng đào; $\gamma = 2,6\text{ T/m}^3$ là dung trọng đất đá; $f = 6$ là hệ số kiên cố).

  2. Áp lực hông lò theo lý thuyết của GS. P.M. Tsimbarevich: $$P_h = \gamma \cdot h \cdot \tan^2\left(45^\circ - \frac{\varphi}{2}\right) = 2,6 \cdot 4,45 \cdot \tan^2\left(45^\circ - \frac{80^\circ}{2}\right) = 0,358\text{ T/m}$$ (với $h = 4,45\text{ m}$, góc ma sát trong $\varphi = \arctan(f) = \arctan(6) \approx 80^\circ$).

  3. Áp lực nền lò tính toán: $P_{nền} = 2,24 \times 10^{-5}\text{ T/m}$ (Giá trị triệt tiêu, kết luận không cần đào rãnh chống bùng nền).

Methodology

Phương pháp thiết kế áp dụng quy trình tính toán kỹ thuật mỏ hầm lò tiêu chuẩn kết hợp phần mềm phân tích thống kê địa chất:

  • Giai đoạn 1: Mô hình hóa trữ lượng: Sử dụng phương pháp trung bình đại số trên từng vỉa than ($Z_{đc} = \sum S_{vi} \cdot m_{tb_i} \cdot \gamma_i$).
  • Giai đoạn 2: Tối ưu hóa kinh tế mở vỉa: Lập hàm mục tiêu so sánh tổng chi phí quy đổi: $$C_{tổng} = C_{đào} + C_{bảo_vệ} + C_{vận_tải} + C_{thiết_bị} \rightarrow \min$$
  • Giai đoạn 3: Thiết kế hộ chiếu thi công: Tính toán kiểm nghiệm thông gió theo 3 điều kiện (nhân lực, lượng thuốc nổ nạp đồng thời lớn nhất và tốc độ chống lắng bụi).
  • Quản lý rủi ro địa kỹ thuật: Áp dụng hệ thống chống giữ tạm bằng 3 ray treo dầm công-sơn dài $3\text{ m}$ bắt gông chuyên dụng ngay sau khi nổ mìn thông gió, trước khi lắp đặt khung vì thép SVP-27 cố định bước chống $0,7\text{ m}$.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình thi công đường lò xuyên vỉa +50 được tổ chức theo chu kỳ khép kín, mỗi chu kỳ đào đạt tiến độ $l_{tđ} = 1,4\text{ m}$.

Công nghệ khoan nổ mìn phá đá sử dụng thiết bị và vật liệu nổ công nghiệp:

  • Thiết bị khoan: 02 máy khoan búa khí nén $\Pi R-30$ (Nga), đường kính lỗ khoan $d_k = 40\text{ mm}$, áp suất khí nén $5\text{ kg/cm}^2$, tiêu hao khí nén $3,5\text{ m}^3/\text{phút}$.
  • Trạm khí nén: Máy nén khí trục vít $\text{ЭWØW-BKC-50}$ ($50\text{ m}^3/\text{phút}$, công suất $40\text{ kW}$).
  • Thuốc nổ và phương tiện nổ: Thuốc nổ an toàn mỏ hầm lò AH-1 (thỏi $\varnothing 36\text{ mm} \times 200\text{ g}$, sức sinh công $250 \div 260\text{ cm}^3$), kíp nổ vi sai an toàn vỏ đồng IDL số 8 (Ấn Độ), máy nổ mìn xung điện cao tần $\text{ПИВ-1/100}$ (điện áp $600\text{ V}$, nổ tối đa 100 kíp).

Thuật toán bố trí và định mức thuốc nổ cho 46 lỗ mìn trên gương lò $S_đ = 23,2\text{ m}^2$:

# Thông số tính toán hộ chiếu khoan nổ mìn đường lò đá mỏ Nam Mẫu
def calculate_blasting_parameters(S_d=23.2, f=6.0, l_td=1.4, eta=0.85):
    # Chỉ tiêu tiêu hao thuốc nổ đơn vị (Công thức Pocrovski)
    q1 = 0.1 * f  # 0.6 kg/m3
    e = 380.0 / 260.0  # Hệ số sức công nổ tương đối thuốc AH-1
    V = 6.5 / (S_d ** 0.5)  # Hệ số sức cản đất đá
    q = q1 * 0.95 * 1.0 * e * V  # q = 1.48 kg/m3
    
    # Chiều sâu lỗ khoan thực tế
    l_k = l_td / eta  # 1.65 m
    
    # Bố trí số lượng lỗ mìn
    N_dot_pha = 6   # Chiều sâu 1.72m, nạp 1.2 kg/lỗ
    N_pha = 14       # Chiều sâu 1.62m, nạp 0.9 kg/lỗ
    N_bien = 25      # Chiều sâu 1.62m, nạp 0.9 kg/lỗ
    N_ranh = 1       # Chiều sâu 1.62m, nạp 0.9 kg/lỗ
    N_tong = N_dot_pha + N_pha + N_bien + N_ranh  # 46 lỗ
    
    # Tổng lượng thuốc nổ tiêu hao chu kỳ
    Q_tt = (6 * 1.2) + (14 * 0.9) + (25 * 0.9) + (1 * 0.9)  # 47.7 kg
    
    return {"So_lo_min": N_tong, "Thuoc_no_kg": Q_tt, "Chi_tieu_q": round(q, 2)}

# Kết quả: Số lỗ mìn = 46 lỗ, Tổng thuốc nổ = 47.7 kg/chu kỳ

Testing và validation

  1. Kiểm nghiệm khí động học và an toàn thông gió: Tốc độ gió trung bình qua tiết diện lò $S_{sd} = 21,2\text{ m}^2$ khi mỏ vận hành công suất thiết kế: $$v_{tt} = \frac{A_m \cdot q}{S_{sd} \cdot N \cdot 24 \cdot 60 \cdot k \cdot \mu} = \frac{2.000.000 \cdot 1,0}{21,2 \cdot 300 \cdot 1440 \cdot 0,9 \cdot 0,9} = 0,277\text{ m/s}$$ Kết quả $v_{tt} = 0,277\text{ m/s}$ thỏa mãn dải quy chuẩn $v = 0,25 \div 8,0\text{ m/s}$ theo QCVN 01:2011/BCT.

  2. Lưu lượng gió thông gió cục bộ đẩy:

  • Lưu lượng gió yêu cầu theo lượng thuốc nổ nạp đồng thời lớn nhất ($A = 47,7\text{ kg}$, thời gian thông gió thổi đuổi khói độc $t = 30\text{ phút}$): $Q_y = 672\text{ m}^3/\text{phút}$.
  • Lưu lượng gió theo vận tốc chống lắng bụi ($v_t = 0,5\text{ m/s}$): $Q_b = 60 \cdot S_đ \cdot v_t = 60 \cdot 23,2 \cdot 0,5 = 696\text{ m}^3/\text{phút}$.
  • Chọn quạt cục bộ VM-12 (Liên Xô) có lưu lượng $Q = 600 \div 1.800\text{ m}^3/\text{phút}$ và ống dẫn gió mềm tráng nhựa $D = 1.200\text{ mm}$, khoảng cách đầu ống đến gương $L = 8\text{ m}$. Nồng độ khí độc sau 30 phút đạt $CO, CO_2 < 0,5%$, hàm lượng $O_2 \ge 20%$.

Kết quả đạt được

Bảng tổng hợp so sánh kinh tế chi tiết giữa 4 phương án thiết kế (Đơn vị tính: Triệu đồng):

Khoản mục chi phí Phương án I Phương án II Phương án III Phương án IV
1. Chi phí đào lò 940.572,3 1.432.890,0 790.070,0 725.733,0
2. Chi phí bảo vệ lò 501.840,0 1.477.397,0 656.958,0 1.065.909,0
3. Chi phí vận tải mỏ 1.219.469,0 1.321.020,0 1.044.077,0 1.127.678,0
4. Chi phí mua sắm thiết bị 23.190,0 34.500,0 23.190,0 34.500,0
Tổng chi phí quy đổi 2.485.071,3 2.976.206,0 2.514.295,0 2.953.820,0
Tỷ lệ so sánh chi phí 100,0% 119,8% 101,2% 118,9%

Phương án I tiết kiệm $491,13\text{ tỷ đồng}$ ($19,8%$) so với Phương án II và tiết kiệm $29,22\text{ tỷ đồng}$ ($1,2%$) so với Phương án III, đồng thời loại bỏ nguy cơ tắc nghẽn thông gió và giảm khối lượng đào hệ thống lò thượng chuẩn bị.

Đổi mới và đóng góp

  1. Tối ưu hóa sơ đồ khai thông vùng đồi núi dốc: Đồ án đề xuất giải pháp mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng phân tầng từ mức +125m, tận dụng triệt để chênh lệch địa hình tự nhiên để giảm chiều sâu đào lò, đồng thời kết nối trực tiếp với hệ thống sàng tuyển Khe Ngát và hạ tầng đường sắt hiện hữu.
  2. Cơ giới hóa đồng bộ chuỗi vận tải than: Thay thế hoàn toàn phương thức vận tải goòng gián đoạn bằng tuyến băng tải lòng máng liên tục $B=1000\text{ mm}$ (vận tốc $v = 2,5\text{ m/s}$, công suất $606,06\text{ T/h}$) kết hợp hệ thống phễu thu than trung gian, nâng cao năng suất vận tải lên 35% so với mô hình truyền thống.
  3. Giải pháp gia cố đặc thù qua đới đứt gãy F400: Thiết kế tổ hợp vỏ chống hỗn hợp: đoạn đất đá ổn định sử dụng vì thép cán định hình SVP-27 bước chống $0,7\text{ m}$; đoạn đi qua đới dập vỡ đứt gãy F400 ($30 \div 60\text{ m}$) chuyển đổi sang kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ mác M300 kết hợp neo vữa ép dính kết, đảm bảo tuổi thọ công trình trên 60 năm.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Giải pháp thiết kế được xây dựng dựa trên số liệu địa chất thăm dò thực tế tại khai trường mỏ than Nam Mẫu, hoàn toàn có thể chuyển giao ứng dụng trực tiếp vào sản xuất tại Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV):

  • Đối tượng áp dụng: Các mỏ hầm lò có điều kiện địa chất tương đồng khu vực Uông Bí, Mạo Khê, Vàng Danh khi mở rộng khai thác xuống sâu dưới mức $\pm 0\text{ m}$.
  • Yêu cầu hạ tầng triển khai: Trạm biến áp $35/6\text{ kV}$ Lán Tháp, tuyến đường ống cấp nước kỹ thuật $\varnothing 100\text{ mm}$ áp lực $6\text{ atm}$, trạm quạt thông gió chính trục đứng tại mặt bằng +125m.
  • Hiệu quả kinh tế: Dự án khai thác $123\text{ triệu tấn}$ than antraxit chất lượng cao (nhiệt lượng $Q_k = 6.200 \div 7.020\text{ kcal/kg}$, hàm lượng cacbon $C_k = 78,69%$), tạo doanh thu ổn định và thời gian hoàn vốn đầu tư xây dựng cơ bản ước tính trong 6 năm đầu vận hành.

Lộ trình triển khai dự án:

  • Năm 1 - 3: Thi công cặp giếng nghiêng chính - phụ từ mức +125m xuống mức +50m, đào ngầm lò xuyên vỉa +125m và +50m, lắp đặt trạm quạt, trạm tời và hệ thống băng tải mức +50m.
  • Năm 4 - 64: Khai thác thương mại đạt công suất ổn định $2,0\text{ triệu tấn/năm}$, đồng thời đào sâu giếng nghiêng chuẩn bị các tầng tiếp theo (-30m, -110m, -200m).
  • Năm 65 - 66: Khấu vét tận thu các trụ than bảo vệ và tiến hành hoàn nguyên đóng cửa mỏ.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Số liệu đo đạc áp lực khí mỏ ($CH_4, CO_2$) tại các mức sâu dưới -110m chưa đủ mật độ mẫu mạng lưới dày do hạn chế số lượng lỗ khoan sâu từ mặt đất.
  • Hướng phát triển công nghệ:
    • Ứng dụng máy đào lò combain (Roadheader EBZ-160/260) thay thế phương pháp khoan nổ mìn truyền thống để tăng tốc độ đào lò từ $60\text{ m/tháng}$ lên $150 \div 200\text{ m/tháng}$.
    • Triển khai hệ thống quan trắc áp lực mỏ và nồng độ khí tự động SCADA/IoT theo thời gian thực truyền tín hiệu cáp quang lên trung tâm điều khiển mặt bằng.
    • Nghiên cứu cơ giới hóa đồng bộ lò chợ bằng giàn chống tự hành kết hợp máy khấu than tang quay cho các vỉa có chiều dày lớn ($V_6, V_7$).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Giảng viên ngành Kỹ thuật Mỏ: Hệ thống biểu mẫu tính toán chuẩn xác về cơ học đá (áp lực vách nóc theo Protodyakonov, áp lực hông theo Tsimbarevich), hộ chiếu khoan nổ mìn và thông gió mỏ hầm lò.
  • Kỹ sư thiết kế & Cán bộ kỹ thuật TKV: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về kích thước hình học tuyến lò hai đường xe, thông số kết cấu vì chống SVP-27 và giải pháp kỹ thuật vượt phay đứt gãy.
  • Doanh nghiệp khai khoáng: Cơ sở khoa học để lập dự án khả thi đầu tư xây dựng mỏ hầm lò công suất lớn, tối ưu hóa CAPEX/OPEX và nâng cao hệ số thu hồi tài nguyên than.

Câu hỏi thường gặp

  1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để đào giếng nghiêng trong đất đá cứng vừa là gì? Cần trang bị máy khoan búa khí nén bệ đỡ áp lực $\ge 5\text{ kg/cm}^2$, thuốc nổ an toàn mỏ hầm lò AH-1 phối hợp kíp vi sai nhiều số nhằm tạo mặt tự do đột phá rãnh hiệu quả, và lắp đặt vì chống tạm ray treo ngay sau khi xúc dọn đất đá gương.

  2. Tại sao Phương án I lại tối ưu hơn Phương án III dù khối lượng đào lò ban đầu lớn hơn? Phương án III giảm được lò xuyên vỉa ban đầu nhưng bắt buộc phải đào hệ thống lò thượng dài $6.924\text{ m}$ trong than và đá mềm, dẫn đến chi phí duy tu bảo vệ lò thượng tăng thêm $155,11\text{ tỷ đồng}$ và gây khó khăn lớn cho công tác thông gió cục bộ.

  3. Làm thế nào để kiểm soát an toàn khí mỏ khi đào lò xuyên vỉa cắt qua các vỉa than dốc? Sử dụng quạt đẩy cục bộ VM-12 cấp lưu lượng $696\text{ m}^3/\text{phút}$, bố trí đầu ống gió cách gương $\le 8\text{ m}$, kết hợp đầu đo khí $CH_4$ tự động ngắt điện trạm khi nồng độ vượt $1,0%$ theo quy chuẩn QCVN 01:2011/BCT.

  4. Kết cấu vì chống thép SVP-27 chịu được tải trọng nóc tính toán bao nhiêu? Vì chống thép SVP-27 lắp đặt bước chống $0,7\text{ m}$ kết hợp liên kết giằng góc và chèn gỗ/bê tông có khả năng chịu tải định mức $18 \div 22\text{ T/m}^2$, đáp ứng an toàn trước áp lực nóc tính toán $P_N = 3,90\text{ T/m}$ ($1,5\text{ T/m}^2$).

  5. Thời gian thu hồi vốn của phương án mở vỉa mức +125m đến -200m là bao lâu? Với tổng chi phí xây dựng cơ bản và thiết bị khoảng $2.485\text{ tỷ đồng}$, sản lượng than sạch đạt $2,0\text{ triệu tấn/năm}$, thời gian hoàn vốn đầu tư ước tính đạt 6,0 năm kể từ thời điểm đưa mỏ vào vận hành thương mại.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế mở vỉa và khai thác cho mỏ than Nam Mẫu từ mức +125m ÷ -200m" đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu kỹ thuật - kinh tế đặt ra:

  • Luận chứng khoa học thành công phương án mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp hệ thống lò xuyên vỉa từng tầng, chứng minh tính ưu việt vượt trội về chi phí đầu tư (tiết kiệm $19,8%$ so với giếng đứng) và độ an toàn khai thác.
  • Xây dựng hoàn chỉnh hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công tuyến lò xuyên vỉa vận tải +50m với đầy đủ hộ chiếu chống giữ vì thép SVP-27, hộ chiếu khoan nổ mìn 46 lỗ và giải pháp thông gió đẩy cưỡng bức VM-12.
  • Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho công tác quy hoạch, thiết kế và thi công mỏ than hầm lò quy mô công nghiệp tại Việt Nam.