vò ®×nh tiÕn , trÇn v¨n thanh c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß hµ néi - 2005 vò ®×nh tiÕn , trÇn v¨n thanh c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß hµ néi - 2005 Vò §×nh TiÕn , TrÇn V¨n Thanh c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß Hµ Néi - 2005 lêi nãi ®Çu Gi¸o tr×nh "C«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß" ®îc biªn so¹n dùa trªn ®Ò c¬ng m«n häc cña ngµnh Khai th¸c Má ®· ®îc Bé m«n Khai th¸c HÇm lß th«ng qua. Trong qu¸ tr×nh biªn so¹n, chóng t«i ®· tÝch cùc tham kh¶o nh÷ng kinh nghiÖm quý b¸u kinh qua h¬n hai m¬i n¨m gi¶ng d¹y m«n häc nµy cña c¸c thµy gi¸o trong bé m«n Khai th¸c HÇm lß. Bªn c¹nh ®ã, chóng t«i còng tham kh¶o mét c¸ch chän läc mét sè gi¸o tr×nh t¬ng øng cña níc ngoµi, víi môc ®Ých giíi thiÖu c¸c kü thuËt vµ c«ng nghÖ tiªn tiÕn cña thÕ giíi, cã triÓn väng ¸p dông phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn khai th¸c than hÇm lß ë ViÖt Nam. Gi¸o tr×nh nµy n»m trong chuçi c¸c m«n häc dïng ®Ó gi¶ng d¹y cho sinh viªn chÝnh ngµnh Khai th¸c Má, nhng còng cã thÓ lµ tµi liÖu tham kh¶o bæ Ých cho sinh viªn cña c¸c chuyªn ngµnh kh¸c cã liªn quan.
KS Vò §×nh TiÕn biªn so¹n c¸c ch¬ng I, II, III, IV, VII, VIII, X vµ XI. TS TrÇn V¨n Thanh biªn so¹n c¸c ch¬ng V, VI, IX, XII vµ XIII. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¸m ¬n c¸c thÇy gi¸o cña Bé m«n Khai th¸c HÇm lß, ®Æc biÖt lµ PGS. §Æng V¨n C¬ng vµ TS NguyÔn Anh TuÊn, nh÷ng ngêi ®· dµnh nhiÒu thêi gian vµ t©m søc ®Ó gãp ý thiÕt thùc cho b¶n th¶o cña gi¸o tr×nh nµy.
Dï sao, ®©y vÉn lµ lÇn xuÊt b¶n ®Çu tiªn, kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng khiÕm khuyÕt, chóng t«i mong nhËn ®îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp h÷u Ých cña b¹n ®äc. Hµ Néi, ngµy 3 th¸ng 6 n¨m 2005 C¸c t¸c gi¶ 3 phÇn thø nhÊt kh¸i niÖm chung vÒ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt trong khai th¸c than hÇm lß Ch¬ng 1 : LÞch sö vµ híng ph¸t triÓn c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß 1. Kh¸i niÖm vÒ quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß Quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c lµ mét tËp hîp cña nhiÒu kh©u c«ng t¸c, cÇn ph¶i thùc hiÖn theo mét tr×nh tù thêi gian vµ kh«ng gian nhÊt ®Þnh ®Ó lÊy ®îc kho¸ng s¶n cã Ých. Quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß cã thÓ ®îc hiÓu theo nghÜa réng vµ theo nghÜa hÑp.
Theo nghÜa réng, ®ã sÏ lµ tËp hîp c¸c qu¸ tr×nh më vØa vµ chuÈn bÞ ruéng than, qu¸ tr×nh khÊu than trong c¸c g¬ng khai th¸c, qu¸ tr×nh vËn t¶i than lªn mÆt ®Êt vµ hµng lo¹t c¸c vÊn ®Ò kh¸c nh sµng tuyÓn than, th«ng giã má, tho¸t níc, cung cÊp vËt liÖu, m¸y mãc thiÕt bÞ vµ n¨ng lîng, c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ trªn mÆt b»ng c«ng nghiÖp vµ v. Theo nghÜa hÑp th× ®ã chØ lµ tËp hîp c¸c c«ng viÖc chuÈn bÞ vµ khai th¸c, cÇn ®îc thùc hiÖn trong mét khu khai th¸c. Trong ph¹m vi gi¸o tr×nh nµy, chñ yÕu chóng ta sÏ xem xÐt nh÷ng vÊn ®Ò trong nghÜa hÑp nãi trªn. Quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c than ë lß chî ®îc chia thµnh c¸c c«ng t¸c chÝnh vµ c¸c c«ng t¸c phô.
C¸c c«ng t¸c chÝnh lµ c¸c kh©u t¸ch than khái khèi nguyªn ban ®Çu, ph¸ vì than ®Õn cì h¹t cÇn thiÕt, xóc bèc vµ vËn t¶i than, chèng gi÷ lß chî vµ ®iÒu khiÓn ¸p lùc má. C¸c c«ng t¸c phô bao gåm viÖc di chuyÓn thiÕt bÞ vËn t¶i theo tiÕn ®é cña g¬ng lß chî, cung cÊp vËt liÖu, m¸y mãc, thiÕt bÞ, n¨ng lîng vµo lß chî, th«ng giã, chèng bôi, tho¸t níc, chiÕu s¸ng, th«ng tin liªn l¹c. Nh vËy, víi c¸c d¹ng c«ng nghÖ khai th¸c than kh¸c nhau, sÏ cã c¸c tËp hîp c¸c c«ng t¸c chÝnh vµ phô kh¸c nhau, tøc lµ c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c than kh¸c nhau. C«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß cã thÓ ®îc chia thµnh bèn d¹ng chÝnh.
§ã lµ c«ng nghÖ thñ c«ng, c«ng nghÖ b¸n c¬ khÝ ho¸, c«ng nghÖ c¬ khÝ ho¸ toµn bé vµ c«ng nghÖ tù ®éng ho¸. Trong d¹ng c«ng nghÖ thñ c«ng, hÇu hÕt c¸c kh©u c«ng t¸c chÝnh ®Òu ph¶i thùc hiÖn b»ng søc ngêi; cßn ë c«ng nghÖ b¸n c¬ khÝ ho¸ th× m¸y mãc ®· lµm thay con ngêi ë mét sè c«ng t¸c chÝnh vµ khi øng dông c«ng nghÖ tù ®éng ho¸, th× cã thÓ lo¹i trõ sù cã mÆt thêng xuyªn cña con ngêi trong lß chî. C¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß §Ó thÊy râ lÞch sö ph¸t triÓn c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß trªn thÕ giíi tõ ®Çu thÕ kû XX ®Õn nay, chóng ta ph¶i xem xÐt c¸c bíc ph¸t triÓn cña c«ng nghiÖp than ë c¸c níc s¶n xuÊt nhiÒu than vµ cã tr×nh ®é c«ng nghiÖp tiªn tiÕn trªn thÕ giíi, ®ã lµ c¸c níc ch©u ¢u, B¾c Mü, óc, Trung Quèc. Qua ®ã, cã thÓ thÊy nh÷ng giai ®o¹n ph¸t triÓn c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß nh sau: Giai ®o¹n I - Tõ ®Çu thÕ kû XX ®Õn tríc ®¹i chiÕn thÕ giíi lÇn thø hai: Tr×nh ®é c¬ khÝ ho¸ s¶n xuÊt cßn ë møc thÊp, nhiÒu kh©u c«ng nghÖ ph¶i thao t¸c thñ c«ng, nhÊt lµ ë c¸c kh©u chèng lß vµ ®iÒu khiÓn ¸p lùc má.
Trong giai ®o¹n nµy 4 còng cã chÕ t¹o vµ c¶i tiÕn mét sè lo¹i m¸y ®¸nh r¹ch, m¸y liªn hîp khÊu than vµ ®µo lß., nhng trong lÜnh vùc tù ®éng ho¸ vÉn cha ¸p dông ®îc g×. Giai ®o¹n II - Tõ sau ®¹i chiÕn thÕ giíi lÇn thø hai ®Õn n¨m 1960: TiÕp tôc nghiªn cøu vµ ¸p dông c¬ khÝ ho¸ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, nhng viÖc c¬ khÝ ho¸ cha ®ång bé, míi chØ dõng ë tõng kh©u c«ng t¸c riªng biÖt. Trong lÜnh vùc tù ®éng ho¸ ®· nghiªn cøu thµnh c«ng c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tõ xa mét sè thiÕt bÞ riªng lÎ, tù ®éng ho¸ mét sè thiÕt bÞ cè ®Þnh. Giai ®o¹n III - Tõ 1960 ®Õn 1980: Cã nh÷ng thay ®æi c¨n b¶n vÒ chÊt lîng khai th¸c than hÇm lß.
ChÕ t¹o thµnh c«ng vµ ¸p dông réng r·i nhiÒu lo¹i tæ hîp thiÕt bÞ c¬ khÝ ho¸ toµn bé viÖc khÊu than, do ®ã s¶n lîng vµ chiÒu s©u khai th¸c cña c¸c má than t¨ng lªn râ rÖt. C«ng nghÖ ®µo lß còng ®îc c¬ khÝ ho¸ toµn bé ®· lµm t¨ng tèc ®é ®µo lß. NhiÒu n¬i ®· ¸p dông trôc t¶i nhiÒu c¸p ë giÕng ®øng. ViÖc tù ®éng ho¸ còng dÇn dÇn ®i vµo ®ång bé vµ cã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn s¶n xuÊt.
Mét sè thiÕt bÞ lÎ vµ tæ hîp kh«ng thÝch hîp víi chÕ ®é tù ®éng ho¸ dÇn dÇn ®îc thay thÕ b»ng c¸c lo¹i thiÕt bÞ míi. Giai ®o¹n IV - Tõ 1980 ®Õn nay: Cïng víi sù ph¸t triÓn vò b·o cña nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ sù ph¸t triÓn m·nh liÖt cña kü thuËt ®iÖn tö vµ c«ng nghÖ tin häc, c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß ®ang chuyÓn biÕn dÇn vÒ chiÒu s©u. NhiÒu d©y chuyÒn s¶n xuÊt tù ®éng ho¸, do ®îc kiÓm so¸t chÆt chÏ, ®· ho¹t ®éng æn ®Þnh vµ ®em l¹i hiÖu qu¶ cao. Qu¸ tr×nh khai th¸c than ®· vµ ®ang ®îc g¾n liÒn víi viÖc ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lao ®éng an toµn cho thî má vµ b¶o vÖ m«i trêng thiªn nhiªn.
Híng ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ khai th¸c than hÇm lß Xu híng ph¸t triÓn cña ngµnh khai th¸c than hÇm lß ë c¸c níc tiªn tiÕn trªn thÕ giíi bao gåm: - T¹o ra trong t¬ng lai mét d©y chuyÒn c«ng nghÖ liªn tôc duy nhÊt, c¬ khÝ ho¸ toµn bé vµ tù ®éng ho¸ ®Ó khai th¸c vµ vËn chuyÓn than tõ c¸c g¬ng lß chî ®Õn toa xe löa hoÆc bunke nhËn than cña nhµ m¸y tuyÓn trªn mÆt ®Êt ; - Lùa chän ®óng ®¾n møc ®é tù ®éng ho¸ theo sù hîp lý vÒ kinh tÕ cho tõng ®iÒu kiÖn cô thÓ vµ theo yªu cÇu ®¶m b¶o an toµn lao ®éng ®Õn møc cao nhÊt ; - TËp trung ho¸ viÖc ®iÒu khiÓn vµ kiÓm tra c«ng t¸c cña c¸c khu vùc vµ thiÕt bÞ s¶n xuÊt chñ yÕu cña má hÇm lß nh»m n©ng cao tÝnh linh ho¹t trong viÖc ®iÒu khiÓn s¶n xuÊt, gi¶m thêi gian chÕt cña thiÕt bÞ, gi¶m sè c«ng nh©n ®iÒu khiÓn m¸y mãc, thiÕt bÞ ; - C¶i tiÕn hÖ thèng khai th¸c nh»m t¹o nh÷ng ®iÒu kiÖn thuËn lîi nhÊt cho viÖc c¬ khÝ ho¸ toµn bé vµ tù ®éng ho¸ ; - G¾n chÆt qu¸ tr×nh khai th¸c than víi nhiÖm vô b¶o vÖ m«i trêng ®Ó duy tr× sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng. T×nh h×nh vµ híng ph¸t triÓn cña ngµnh than hÇm lß ë ViÖt Nam §iÒu kiÖn ®Þa chÊt ë c¸c vïng than níc ta hiÖn nay cã ®Æc ®iÓm næi bËt lµ ®Þa h×nh ®åi nói, thÝch hîp cho khai th¸c lé thiªn. Do ®ã, tû träng cña s¶n lîng than khai th¸c b»ng ph¬ng ph¸p hÇm lß so víi tæng s¶n lîng than khai th¸c hµng n¨m chØ chiÕm kho¶ng 30-35 %. 5 HiÖn nay, ngµnh khai th¸c than hÇm lß ViÖt Nam cßn kh¸ l¹c hËu so víi c¸c níc tiªn tiÕn.
C«ng nghÖ khÊu than vµ ®Êt ®¸ ë c¸c g¬ng lß khai th¸c vµ g¬ng lß chuÈn bÞ chñ yÕu lµ thñ c«ng kÕt hîp víi c«ng t¸c khoan næ m×n. Trong c¸c g¬ng lß chî dµi c¸c c«ng t¸c nÆng nhäc vµ tèn thêi gian nh chèng lß, ®iÒu khiÓn ¸p lùc má. vÉn ph¶i thao t¸c thñ c«ng. Tuy nhiªn, cho ®Õn nay ngµnh than hÇm lß cña níc ta ®· c¬ khÝ ho¸ vµ b¸n c¬ khÝ ho¸ ®îc nhiÒu kh©u c«ng nghÖ quan träng cña c¸c má.
ViÖc vËn t¶i than trong hÇm lß vµ ngoµi mÆt b»ng ®· ®îc c¬ khÝ ho¸ hoµn toµn, hÇu hÕt c¸c má hÇm lß ®· ®îc trang bÞ ®Çu tÇu ®iÖn vµ goßng 1 ®Õn 3 tÊn, ho¹t ®éng trªn cì ®êng 600 ®Õn 900 mm. NhiÒu má ®· l¾p ®Æt thµnh c«ng hÖ thèng b¨ng t¶i b¸n tù ®éng vµ tù ®éng ®Ó vËn chuyÓn than trong giÕng nghiªng vµ trªn mÆt b»ng. NhiÒu lo¹i m¸y vµ thiÕt bÞ cè ®Þnh chuyªn dïng ®· ®îc c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸. Trong nh÷ng n¨m 70 cña thÕ kû tríc ë má Vµng Danh ®· ®a m¸y liªn hîp vµ v× chèng ®¬n b»ng thÐp vµo khai th¸c thÝ ®iÓm trong lß chî, song do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸ch quan cuéc thö nghiÖm ®ã cha ®¹t tíi kÕt qu¶ mong muèn.
Vµi n¨m gÇn ®©y, nhiÒu má hÇm lß ®· ®a vµo ¸p dông thµnh c«ng v× chèng thuû lùc ®¬n vµ v× chèng tæ hîp kiÓu gi¸ thuû lùc di ®éng trong lß chî, c¸c chØ tiªu kinh tÕ- kü thuËt cña lß chî ®· ®îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ. §Æc biÖt, t¹i má Khe Chµm ®· ¸p dông thµnh c«ng ph¬ng ph¸p khÊu than b»ng m¸y liªn hîp, s¶n lîng cña lß chî ®· ®îc n©ng lªn h¬n hai lÇn so víi ph¬ng ph¸p khoan næ m×n.