I. Tổng quan hiện trạng áp dụng công nghệ khai thác vỉa than dày dốc thoải tại vùng Cẩm Phả Quảng Ninh
Trong những năm qua, sản lượng khai thác than trong nước đã tăng trưởng với tốc độ cao. Những thành tựu đạt được là kết quả của quá trình triển khai áp dụng các giải pháp công nghệ nhằm từng bước nâng cao mức độ cơ giới hóa các khâu trong quá trình sản xuất. Theo quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, sản lượng khai thác sẽ tăng nhanh từ 44,1 triệu tấn năm 2014 lên 58,2 triệu tấn năm 2020 và đạt khoảng 68,9 triệu tấn vào năm 2030. Trong đó, sản lượng than khai thác hầm lò sẽ liên tục tăng cao, từ 20,9 triệu tấn năm 2014 lên 48,6 triệu tấn vào năm 2030, chiếm hơn 70% tổng sản lượng toàn ngành. Để đạt được mục tiêu sản lượng theo kế hoạch, cần đổi mới công nghệ khai thác than hầm lò theo hướng áp dụng các loại hình công nghệ cơ giới hóa, đáp ứng các tiêu chí cơ bản của mỏ hiện đại như công suất khai thác lớn, an toàn, và giảm thiểu lao động thủ công. Các công nghệ khai thác hiện tại tại vùng Cẩm Phả bao gồm công nghệ khai thác cột dài theo phương, khấu lớp trụ bằng khoan nổ mìn, và công nghệ khai thác chia lớp nghiêng. Những công nghệ này đã đóng góp tỷ lệ lớn trong sản lượng khai thác ngành than hàng năm.
II. Đề xuất các sơ đồ công nghệ khai thác phù hợp điều kiện các vỉa than dày dốc thoải vùng Cẩm Phả Quảng Ninh
Để tối ưu hóa quy trình khai thác, cần đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất-kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ lượng các vỉa dày, dốc thoải tại vùng Cẩm Phả. Việc đề xuất các sơ đồ công nghệ khai thác phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả khai thác than. Các công nghệ khai thác hiện tại như công nghệ khai thác cột dài theo phương và công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ đã cho thấy hiệu quả trong việc khai thác các vỉa than dày, dốc thoải. Đặc biệt, việc áp dụng công nghệ khai thác chia lớp nghiêng cũng đã chứng minh được tính khả thi trong việc tối ưu hóa sản lượng khai thác. Các công ty khai thác than cần chú trọng đến việc lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện địa chất cụ thể của từng mỏ để đảm bảo hiệu quả kinh tế và an toàn lao động.
III. Xây dựng phương pháp tối ưu hóa các tham số của sơ đồ công nghệ khai thác
Nghiên cứu xác định các tham số cần tối ưu hóa của sơ đồ công nghệ khai thác là rất quan trọng. Phương pháp tối ưu hóa sẽ giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả khai thác. Các tham số như chiều dài lò chợ, chiều dài cột khấu, và chiều cao khấu gương cần được xem xét kỹ lưỡng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chi phí sản xuất phụ thuộc vào các tham số này. Khi chiều dài lò chợ và chiều dài cột khấu tăng lên đến một giá trị nhất định, chi phí sản xuất than sẽ đạt mức thấp nhất. Trong điều kiện mỏ Khe Chàm III, chiều dài lò chợ tối ưu là 200m với chiều dài cột khấu tối ưu là 500m. Việc áp dụng phương pháp tối ưu hóa này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao năng suất lao động trong quá trình khai thác.
IV. Đánh giá hiệu quả và giá trị thực tiễn của nghiên cứu
Nghiên cứu về tối ưu hóa các tham số của sơ đồ công nghệ khai thác vỉa than dày, dốc thoải tại Cẩm Phả - Quảng Ninh có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả khai thác than. Kết quả nghiên cứu không chỉ giúp xác định giá trị cụ thể của các tham số trong sơ đồ công nghệ mà còn hỗ trợ Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam trong việc lựa chọn các giải pháp chuẩn bị ruộng mỏ hợp lý. Điều này sẽ góp phần vào việc phát triển bền vững và khai thác than hiệu quả tại vùng Quảng Ninh. Việc áp dụng các công nghệ khai thác tiên tiến và tối ưu hóa quy trình sẽ giúp tăng cường năng lực sản xuất và đảm bảo an toàn lao động trong ngành khai thác than.
