Cơ giới hóa hạng nhẹ: Bước tiến mới của ngành than

Năm 2020, lần đầu tiên Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) vận hành thử nghiệm hai lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạng nhẹ. Sau hơn một năm đưa vào sử dụng, các hệ thống cơ giới hóa hạng nhẹ đã khẳng định hiệu quả đầu tư và mở ra triển vọng mới cho lĩnh vực khai thác than hầm lò, nhất là tại các khu vực vỉa dày và có điều kiện địa chất phức tạp.

Năm 2019, Công ty CP Than Mông Dương “lĩnh ấn tiên phong”, đưa hệ thống thiết bị cơ giới hóa hạng nhẹ đầu tiên của TKV vào thi công, lắp đặt. Thời điểm đó, Than Mông Dương vẫn đang duy trì khai thác và mở diện ở mức sâu -400m, bán kính khai trường khu vực hầm lò lên tới 3km. Với cấu tạo địa chất khá phức tạp, Mông Dương rất khó áp dụng đồng bộ những thiết bị, máy móc cơ giới hóa hạng nặng vào khai thác. Chính vì vậy, cơ giới hóa hạng nhẹ với những thiết bị, công nghệ khai thác hiện đại, chi phí đầu tư thấp, cho sản lượng cao được xem là giải pháp phù hợp và cấp bách với Than Mông Dương.

Dự án lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạng nhẹ Than Mông Dương có mức đầu tư hơn 118 tỷ đồng, quy mô gồm: 96 giàn chống thủy lực, hệ thống máy khấu, máng cào và băng tải vận chuyển than. Công suất khai thác theo thiết kế của lò chợ này là 300.000 tấn than/năm. Đặc biệt, với tích hợp cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc, lò chợ này cho phép Than Mông Dương khai thác, tận thu tối đa tài nguyên.

Khắc phục mọi khó khăn về điều kiện thi công, đầu tháng 6/2020, Than Mông Dương đã hoàn thành công tác lắp đặt lò chợ, đưa vào hoạt động. Để nâng cao năng lực vận tải than cho toàn mỏ và đồng bộ với công nghệ cơ giới hóa hạng nhẹ, trong quá trình lắp đặt thiết bị lò chợ, Than Mông Dương đã thi công một lò ngầm vận tải từ mức +20 xuống mức -115m, nâng năng lực vận tải than toàn mỏ từ 1,2 triệu tấn/năm lên 1,5 triệu tấn/năm.

Theo ông Hoàng Trọng Hiệp, Phó Giám đốc Công ty, sau hơn 1 năm đi vào hoạt động, lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạng nhẹ của Than Mông Dương đã vượt công suất thiết kế. Tính từ tháng 6/2020 đến nay, sản lượng than nguyên khai của lò chợ đạt 304.000 tấn/năm; năng suất lao động trực tiếp đạt từ 18,8-25,6 tấn/công, trung bình đạt 22,2 tấn/công.

Triển khai sau Dự án của Than Mông Dương khoảng 1 năm, đến nay, lò chợ khai thác than bằng tổ hợp cơ giới hóa hạng nhẹ tại Công ty Than Hạ Long cũng đã thu được những kết quả quan trọng.

Theo ông Nguyễn Văn Thắng, Quản đốc Phân xưởng Khai thác 7 (đơn vị quản lý, vận hành lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ), từ tháng 10/2020 đến nay, sản lượng than nguyên khai của lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ đạt 247.000 tấn, bằng 82% công suất thiết kế. Năng suất lao động trực tiếp đạt từ 14 đến xấp xỉ 29 tấn/công, trung bình 21,5 tấn/công. So với lò chợ áp dụng công nghệ khai thác truyền thống trong cùng điều kiện tại Công ty, sản lượng lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ cao gấp hơn 2 lần, năng suất lao động tăng xấp xỉ 5 lần, giá thành phân xưởng giảm từ 5-18%.

Khác với lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ của Than Mông Dương, công nghệ này tại Than Hạ Long không có cơ cấu hạ trần thu hồi than nóc, do chiều dày vỉa không đảm bảo theo tiêu chuẩn. Tuy nhiên, sản lượng than thu được vẫn cơ bản đạt công suất thiết kế.

Sau hơn một năm vận hành, hai dây chuyền lò chợ cơ giới hóa hạng nhẹ của TKV cho thấy 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.

Qua nghiên cứu, phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật của công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ hạng nhẹ, lãnh đạo TKV và các chuyên gia đều khẳng định việc áp dụng công nghệ này trong thực tiễn sản xuất là cần thiết. Ðồng thời, cần đồng bộ hạ tầng, dây chuyền sản xuất, vận tải; tổ chức sản xuất, điều hành khoa học, hợp lý trong đào lò, khai thác, vận tải, phát huy năng lực thiết bị, dây chuyền sản xuất.

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 TKV, hiện nay, trữ lượng than các lò chợ phù hợp với những tiêu chí này còn khoảng trên 30 triệu tấn.