Nghiên cứu xây dựng điều kiện áp dụng các loại hình công nghệ khai thác vỉa than dày trung bình và dốc đứng

6022(11) 11.2017
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Đặt vấn đề 
Hàng năm, sản lượng khai thác từ các vỉa than dày trung 
bình, dốc đứng chiếm khoảng 7-8% tổng sản lượng than của 
Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam [1, 2]. 
Những năm gần đây, ở một số mỏ than vùng Uông Bí đã đưa 
vào áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác cơ giới hóa sử 
dụng tổ hợp 2ANSH; công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, 
chống giữ bằng giàn mềm ZRY. Các loại hình công nghệ 
này bước đầu khẳng định tính ưu việt hơn hẳn các công 
nghệ khai thác thủ công; từ đây mở ra triển vọng áp dụng 
để khai thác hiệu quả các vỉa than trong các điều kiện địa 
chất - mỏ tương tự. Tuy nhiên, để áp dụng hiệu quả mỗi loại 
hình HTKT đối với từng khu vực vỉa than dày trung bình, 
dốc đứng, cần xác định các yếu tố ảnh hưởng và xây dựng 
điều kiện của các loại hình HTKT áp dụng cho điều kiện địa 
chất - mỏ vùng than Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu
Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn HTKT 
hợp lý
Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn 
HTKT hợp lý nói chung cũng như HTKT vỉa than dày trung 
bình và dốc đứng nói riêng bao gồm: Yếu tố sản trạng vỉa, 
tính chất của đá vách và đá trụ, mức độ phá huỷ kiến tạo, 
hệ số nở rời của đất đá, hệ số bền vững của vỉa than[1-3].
Sản trạng của vỉa than:
Chiều dày vỉa và mức độ biến động chiều dày vỉa than: 
Yếu tố chiều dày và mức độ biến động chiều dày vỉa có ý 
nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn công nghệ khai thác. 
Mỗi một công nghệ chỉ áp dụng phù hợp với một miền chiều 
vỉa than dày nhất định. Công nghệ khai thác phù hợp với 
chiều dày vỉa sẽ giúp nâng cao mức độ an toàn lao động 
cũng như tăng hiệu quả kinh tế - kỹ thuật trong sản xuất 
kinh doanh than.
Mức độ biến động của chiều dày vỉa đặc trưng bởi hệ 
số biến đổi chiều dày vỉa (V
m
) theo các công trình thăm dò 
và bổ sung theo số liệu cập nhật thực tế sản xuất. Thực tế 
trong khai thác phân ra làm ba mức độ biến động chiều dày 
vỉa: Khi V
m 
< 15% - ít biến động (khá ổn định); khi V
m 
= 
15÷35% - tương đối phức tạp (ổn định trung bình) và khi V
m 
> 35% - biến động lớn (không ổn định).
Góc dốc và mức độ biến động góc dốc vỉa than: Cũng 
như chiều dày vỉa than, góc dốc và mức độ biến động góc 
dốc vỉa là yếu tố quyết định việc áp dụng loại hình công 
nghệ khai thác phù hợp. Mức độ biến động góc dốc vỉa than 
được đặc trưng bởi hệ số biến đổi góc dốc vỉa (Ka) theo 
các kết quả thăm dò và cập nhật thực tế. Căn cứ các giá trị 
của Va, xác định vỉa than thuộc loại ổn định khi Va < 15%; 
tương đối ổn định khi Va = 15÷35% và không ổn định khi 
Va > 35%.
Nghiên cứu xây dựng điều kiện áp dụng các loại hình 
công nghệ khai thác vỉa than dày trung bình và dốc đứng
Đào Trọng Cường1*, Đỗ Mạnh Phong2, Đặng Vũ Chí2, Nguyễn Quế Thanh3
1Bộ Công thương
2Trường Đại học Mỏ - Địa chất
3Công ty than Hồng Thái
Ngày nhận bài 15/8/2017; ngày chuyển phản biện 18/8/2017; ngày nhận phản biện 18/9/2017; ngày chấp nhận đăng 22/9/2017
Tóm tắt:
Trong thời gian gần đây, ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh đã áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác bởi 
tổ hợp 2ANSH; công nghệ lò chợ xiên chéo và giàn chống mềm ZRY để khai thác các vỉa than dày trung bình, dốc 
đứng. Việc áp dụng hệ thống và công nghệ khai thác có hiệu quả cần dựa trên cơ sở xác định cụ thể đặc điểm điều 
kiện địa chất - mỏ của từng khu vực vỉa than. Trên cơ sở nghiên cứu tổng hợp các kinh nghiệm khai thác than của 
các nước trên thế giới và thực tế ở nước ta, bài báo đã phân tích các yếu tố ảnh hưởng và xây dựng bảng phân loại 
điều kiện áp dụng thích hợp của các loại hình hệ thống khai thác (HTKT) vỉa than dày, dốc đứng. Kết quả so sánh 
các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các HTKT vỉa than dày trung bình, dốc đứng cho phép định hướng lựa chọn công 
nghệ phù hợp cũng như mở ra triển vọng áp dụng đa dạng các HTKT ở vùng than Quảng Ninh.
Từ khóa: Công nghệ khai thác, dày trung bình, dốc đứng, giàn mềm ZRY, vỉa than. 
Chỉ số phân loại: 2.7
*Tác giả liên hệ: Email: CuongDaT@moit.gov.vn
6122(11) 11.2017
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ 
Cấu tạo vỉa than:
Cấu tạo vỉa than được đặc trưng bởi tỷ lệ phần trăm giữa 
tổng chiều dày các lớp đá kẹp so với toàn chiều dày vỉa than 
tính cả kẹp (hệ số k
1
). Nhìn chung, khi các vỉa than có cấu 
tạo đơn giản, ít đá kẹp sẽ thuận lợi cho công tác khấu than 
tại gương lò, cũng như thu hồi than trong các HTKT buồng 
- thượng, lò dọc vỉa phân tầng. Nếu như vỉa than có lớp đá 
kẹp lớn, hoặc nhiều lớp đá kẹp, việc khấu và thu hồi than sẽ 
trở nên phức tạp, khó khăn hơn. Với trường hợp này, trong 
quá trình thu hồi than, lượng đá lớn sẽ gây trở ngại cho cửa 
tháo than, gây ách tắc cũng như ảnh hưởng đến khả năng 
thu hồi than.
Tính chất cơ lý của đá vách và đá trụ vỉa than:
Tính chất cơ lý của đá vách và đá trụ vỉa than đóng vai 
trò quan trọng trong việc xác định và tính toán các thông 
số cơ bản của sơ đồ HTKT, quyết định cách thức chống 
giữ trong quá trình khấu than và phương pháp điều khiển 
đá vách. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản như trọng lượng thể tích 
đất đá, hệ số nở rời, độ kiên cố, độ bền nén và bền kéo, tính 
chất sập đổ của vách vỉa, độ kháng lún của vách và trụ vỉa, 
diện tích lộ trần sau khi khấu là các yếu tố có ảnh hưởng 
đến việc tính toán và xác định các thông số của sơ đồ công 
nghệ khai thác.
Hệ số kiên cố của than:
Hệ số kiên cố của than ảnh hưởng đến cả công tác khấu 
và thu hồi than ở gương khai thác. Nếu như khấu than bởi 
phương pháp khoan nổ mìn, với loại than mềm, chỉ cần 
lượng thuốc nổ ít, phần than dễ tự sập hơn. Do thể tích 
than cần phá nổ trong buồng ít, sẽ tạo khả năng có thể tăng 
chiều cao phân tầng khai thác; từ đó giảm được số lượng lò 
thượng khai thác. Ngược lại, trong trường hợp khai thác loại 
than cứng, công tác khấu than gặp khó khăn, cần tăng chi 
phí thuốc và kíp nổ; do khả năng khoan nổ mìn bị hạn chế sẽ 
dẫn đến tăng số lượng các lò thượng khai thác.
Mức độ phá huỷ kiến tạo vỉa than:
Các phá huỷ kiến tạo ảnh hưởng rất lớn tới cômg tác 
chuẩn bị khu vực khai thác, cũng như công tác khai thác. 
Ngoài ra, biên độ dịch chuyển của các đứt gãy này cũng ảnh 
hưởng lớn tới hiệu quả áp dụng của công nghệ khai thác. Để 
đánh giá mức độ phá huỷ kiến tạo có thể sử dụng các hệ số 
đặc trưng cho số lượng, chiều dài và biên độ của phay phá: 
Hệ số biểu thị tổng chiều dài các phay phá trên một đơn vị 
diện tích và hệ số biểu thị số lượng phay phá trên một đơn 
vị chiều dài đường lò.
Xây dựng điều kiện áp dụng các loại hình HTKT vỉa 
than dày trung bình và dốc đứng
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu áp dụng HTKT vỉa 
dày trung bình, dốc đứng trước đây, đối chiếu với các yếu tố 
cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn HTKT hợp lý, chúng 
tôi xây dựng điều kiện áp dụng các loại hình HTKT vỉa dày 
trung bình, dốc đứng, cụ thể như sau:
 Điều kiện áp dụng các HTKT:
The study into the construction 
of applied conditions of methods 
for exploiting fairly thick 
and steeply inclined coalbeds
Trong Cuong Dao1*, Manh Phong Do2, Vu Chi Dang2, 
Que Thanh Nguyen3
1Ministry of Industry and Trade
 2Hanoi University of Mining and Geology
3Hong Thai Coal Company
Recevied 15 August 2017; accepted 22 September 2017 
Abstract: 
In recent years, underground coal mines in Quang Ninh 
have been exploited through using the shield support 
2ANSH technology and the flexible shield support ZRY 
for mining steep coal seams with medium thickness. The 
accomplishment of applying these mining systems and 
technologies needs to be based on the specific geological 
conditions of each coal seam. Based on the study into the 
coal mining experience of countries around the world 
and the real experience in Vietnam, this paper presents 
an analysis of the influential factors and constructs 
the classification table of the appropriate application 
conditions of various coal mining methods for steep and 
medium thickness coal seams. The comparison results 
of technical and economical indicators of these methods 
allow to select the appropriate mining technology as well 
as offering the prospects for diversified applications of 
mining technologies in Quang Ninh coalfield.
Keywords: Coal seam, flexible support shield ZRY, 
medium thickness, mining technology, steep drop.
Classification number: 2.7
6222(11) 11.2017
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Điều kiện áp dụng HTKT dạng buồng: Đối với các 
HTKT buồng - thượng và buồng - thượng chéo, có thể áp 
dụng để khai thác các vỉa than có mức độ biến động chiều 
dày vỉa thuộc loại ổn định đến không ổn định với tính chất 
đá vách và đá trụ bất kỳ; góc dốc vỉa a ≥ 45º với mức độ 
biến động góc dốc vỉa trong phạm vi khá rộng. Tuy nhiên, 
khi góc dốc vỉa càng cao thì tỷ lệ thu hồi than càng lớn. Nếu 
đá vách vỉa dễ sập đổ, khả năng thu hồi than sẽ giảm; còn 
với đá vách vỉa thuộc loại bền vững, khó sập đổ sẽ tạo áp lực 
lớn lên buồng khấu và ảnh hưởng đến khai thác phân tầng 
tiếp theo, làm cho các đường lò chuẩn bị bị biến dạng, gây 
khó khăn cho công tác khai thác. Về mức độ phá huỷ kiến 
tạo vỉa than, các HTKT buồng - thượng và buồng - thượng 
chéo có thể áp dụng trong trường hợp khu vực có phay phá 
bất kỳ. Do các lò thượng đào gần nhau, cho phép thăm dò 
cấu tạo vỉa than trong khu vực khai thác khá cụ thể, nên 
có thể phát hiện phay phá và kịp thời khắc phục bằng cách 
chuyển gương khai thác ra ngoài vùng ảnh hưởng của phá 
huỷ kiến tạo. Điều kiện áp dụng các HTKT dạng buồng xem 
trong bảng 1.
Bảng 1. Điều kiện áp dụng các HTKT dạng buồng [4].
Điều kiện áp dụng HTKT lò dọc vỉa phân tầng: Công 
nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng áp dụng trong trường 
hợp vỉa than có góc dốc a > 45º và mức độ biến động góc 
dốc thuộc loại ổn định đến không ổn định. Khi góc dốc vỉa 
than càng lớn thì tỷ lệ thu hồi than hạ trần càng cao. HTKT 
lò dọc vỉa phân tầng có thể áp dụng cho các vỉa than với đá 
vách và đá trụ tính chất bất kỳ. Khi góc dốc vỉa nhỏ và đá 
vách thuộc loại dễ sập đổ sẽ làm giảm khả năng thu hồi than 
hạ trần; nếu đá vách bền vững, khó sập đổ không những 
sẽ tạo áp lực lớn lên lò chợ mà còn gây ảnh hưởng đến 
khai thác phân tầng tiếp theo, làm biến dạng (nén bẹp) các 
đường lò chuẩn bị và gây khó khăn cho công tác khai thác. 
Về phương diện mức độ phá hủy kiến tạo, HTKT này có 
thể áp dụng trong trường hợp có phay phá bất kỳ. Do các lò 
dọc vỉa phân tầng đào gần nhau, nên tạo điều kiện thăm dò 
khá cụ thể cấu tạo vỉa than tại các phân tầng và có thể phát 
hiện phay phá... Điều này cho phép thuận lợi và kịp thời đề 
xuất biện pháp khắc phục bằng cách chuyển diện khai thác 
lò chợ sang vị trí mới ngoài vùng ảnh hưởng của phá huỷ 
kiến tạo. Tổng hợp điều kiện áp dụng HTKT lò dọc vỉa phân 
tầng xem bảng 2.
Bảng 2. Điều kiện áp dụng HTKT lò dọc vỉa phân tầng [5].
Điều kiện áp dụng HTKT chia cột theo hướng dốc với 
tổ hợp dạng 2ANSH: HTKT chia cột theo hướng dốc, cơ 
giới hoá (CGH) đồng bộ sử dụng tổ hợp 2ANSH áp dụng 
trong trường hợp vỉa than dày từ 1,2÷2,2 m và góc dốc a > 
40º; vỉa thuộc loại ổn định về biến động chiều dày và góc 
dốc. Yêu cầu vỉa than có cấu tạo đơn giản để có thể khấu 
than bằng máy bào. Trong trường hợp vỉa có cấu tạo phức 
tạp và trong vỉa có lớp kẹp cứng (f > 3) sẽ làm hao mòn 
thiết bị, đôi khi cần phá vỡ bằng khoan nổ mìn và gây ách 
tắc sản xuất. Đá vách đòi hỏi phải có mức độ ổn định từ 
trung bình trở lên. Trong trường hợp đá vách dễ sập đổ sẽ 
gây tụt nóc, phải mất công xử lý, đồng thời giàn chống mất 
áp và gây khó khăn trong công tác di chuyển. Khu vực áp 
dụng công nghệ khai thác này đòi hỏi hạn chế tối đa vấn đề 
nước ngầm chảy vào gương lò, gây khó khăn cho quá trình 
khấu và tải than. Tổng hợp điều kiện áp dụng HTKT chia 
cột theo hướng dốc, CGH đồng bộ sử dụng tổ hợp 2ANSH 
xem bảng 3.
Bảng 3. Điều kiện áp dụng HTKT chia cột theo hướng dốc, 
CGH với tổ hợp 2ANSH [6].
TT Thông số
Điều kiện áp dụng
Buồng - thượng Buồng - thượng chéo
1 Chiều dày vỉa < 6,0 m, ổn định đến không ổn định
2 Góc dốc vỉa ≥ 45º, ổn định đến không ổn định
3 Cấu tạo vỉa Từ đơn giản đến phức tạp
4 Đá vách và đá trụ vỉa Bất kỳ
5 Tính chất cơ học của than Than có độ cứng bất kỳ
6 Mức độ phá hủy kiến tạo Có thể áp dụng ở các khu khai thác nhiều phay phá, đứt gãy
7 Ưu tiên áp dụng
Khai thác tận thu các 
khu vực nhỏ lẻ
Khai thác tận thu các khu vực vỉa 
trữ lượng lớn
TT Thông số Điều kiện áp dụng
1 Chiều dày vỉa < 6,0 m, ổn định đến ổn định trung bình
2 Góc dốc vỉa ≥ 450, ổn định đến ổn định trung bình
3 Cấu tạo vỉa Từ đơn giản đến phức tạp
4 Đá vách và trụ vỉa Bất kỳ
5 Tính chất cơ học của than Than có độ cứng bất kỳ
6 Mức độ phá hủy kiến tạo
Có thể áp dụng ở khu vực có nhiều phay phá 
đứt gãy (tuy nhiên, giảm hiệu quả khai thác)
7 Vật liệu chống giữ gương khấu
Giá thủy lực loại XDY-1T2/LY của Trung 
Quốc hoặc Việt Nam sản xuất
TT Thông số Điều kiện áp dụng
1 Chiều dày vỉa 1,2÷2,2 m
2 Góc dốc vỉa 40÷90°
3 Cấu tạo vỉa than Đơn giản, ít hoặc không có đá kẹp
4 Độ kiên cố của than và đá kẹp f < 3
5 Đá vách trực tiếp Sét kết, bột kết, độ ổn định từ trung bình trở lên
6 Đá vách cơ bản Nhẹ đến trung bình
7 Đá trụ trực tiếp của vỉa Bền vững trung bình trở lên
8 Mức độ phay phá Phay phá nhỏ hoặc không có phay phá
9 Điều kiện địa chất thủy văn
Khu vực không hoặc ít bị ảnh hưởng của nước 
mặt cũng như nước ngầm
6322(11) 11.2017
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ 
Điều kiện áp dụng HTKT cột dài theo phương, lò chợ 
xiên chéo và giàn chống mềm ZRY: Kết quả từ kinh nghiệm 
khai thác sử dụng giàn chống của nước ngoài và tổng 
hợp kinh nghiệm khai thác sử dụng giàn chống mềm loại 
ZRY20/30L [2] trong thực tế tại vỉa 9b khu Tràng Khê II, 
Công ty than Hồng Thái cho thấy, các yếu tố ảnh hưởng của 
điều kiện địa chất - mỏ như sau:
Theo đặc tính kỹ thuật của giàn chống ZRY, phạm vi áp 
dụng khai thác các vỉa than dày 1,6÷4,5 m. Trường hợp vỉa 
có chiều dày lớn hơn giới hạn trên, lò chợ sẽ phải khấu bỏ 
lại trụ hoặc vách vỉa và sẽ gây ra các hiện tượng trượt nền 
hoặc lở gương, rỗng nóc và ảnh hưởng đến công tác khai 
thác lò chợ. Khi vỉa mỏng hơn, lò chợ phải khấu một phần 
đá vách hoặc đá trụ vỉa sẽ làm giảm chất lượng than. Độ 
biến động chiều dày vỉa cũng ảnh hưởng trực tiếp không 
nhỏ đến khả năng làm việc của giàn cũng như công tác điều 
khiển giàn chống. Với vỉa than có độ biến động góc dốc lớn, 
dễ làm vặn giàn và dẫn đến khả năng chịu tải của giàn chống 
giảm đi rõ rệt và khó điều khiển giàn trong quá trình khai 
thác. Kết quả phân tích cho phép rút ra kết luận: Phạm vi áp 
dụng tốt nhất trên thực tế của loại giàn chống này cho các 
vỉa than với chiều dày từ 2,0÷3,0 m và góc dốc từ 45÷75º 
với điều kiện vỉa tương đối ổn định về chiều dày và góc dốc. 
Điều kiện của đá vách và trụ vỉa than ảnh hưởng trực tiếp 
đến công tác khai thác và điều khiển giàn chống giữ lò chợ. 
Đá vách, đá trụ cứng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho công 
tác khấu than ở gương lò chợ. Tuy nhiên, nếu đá vách khó 
sập đổ, tải trọng lên giàn nhỏ thì công tác điều khiển giàn 
khó khăn, thậm chí dễ gây nên hiện tượng trôi trượt giàn 
chống. Đá vách và đá trụ mềm yếu, dễ bị tụt lở, trượt nền và 
làm cho công tác vận hành, điều khiển giàn gặp khó khăn. 
Qua thực tế khai thác cho thấy, loại giàn chống này áp dụng 
thuận lợi khi điều kiện đá vách trực tiếp là sét hoặc bột kết 
có độ ổn định trung bình, đá trụ trực tiếp là sét hoặc bột kết 
thuộc loại trung bình đến bền vững.
Cấu tạo vỉa và tính chất bền vững của than: Vỉa có cấu 
tạo phức tạp, nhiều đá kẹp, các lớp đá kẹp dày và cứng sẽ 
gây khó khăn trong quá trình khoan nổ mìn khấu gương. 
Nếu ở gương lò than mềm, ngậm nước cũng gây nhiều trở 
ngại cho công tác khấu chống cũng như vận tải than trong 
lò chợ.
Yếu tố kiến tạo: Kiến tạo vỉa than phức tạp, có nhiều 
phay phá đứt gãy làm giảm độ ổn định của đá vách cũng như 
tính chất bền vững của than. Mặt khác, điều này còn ảnh 
hưởng trực tiếp đến mức độ ổn định của tuyến gương khai 
thác. Khu vực có nhiều phay phá phức tạp dẫn đến lò chợ 
bị chia cắt và buộc phải tháo lắp nhiều, ảnh hưởng đến công 
suất lò chợ và năng suất lao động của công nhân. 
Tổng hợp điều kiện áp dụng công nghệ sử dụng giàn 
chống mềm ZRY 20/30L xem ở bảng 4.
Bảng 4. Điều kiện áp dụng HTKT cột dài theo phương, lò 
chợ xiên chéo và giàn chống mềm ZRY [7].
Ưu và nhược điểm của các HTKT vỉa than dày trung 
bình, dốc đứng:
Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất - mỏ các 
vỉa than dày trung bình, dốc đứng vùng Uông Bí, kết hợp 
với phân tích kết quả áp dụng công nghệ trong điều kiện 
thực tế thời gian qua, có thể tổng hợp các ưu, nhược điểm 
các loại hình HTKT như trong bảng 5.
Bảng 5. Ưu và nhược điểm của các HTKT vỉa than dày 
trung bình, dốc đứng.
TT Các yếu tố Các thông số và điều kiện
1 Chiều dày vỉa (m) 1,6÷2,5; 2,0÷3,0; 2,5÷3,5 và 3,5÷4,5
2 Góc dốc vỉa >45º và tương đối ổn định
3 Cấu tạo vỉa Đơn giản, vỉa ít hoặc không có đá kẹp
4 Độ kiên cố của than Bất kỳ
5 Đá vách trực tiếp Sét kết, bột kết có độ ổn định từ trung bình trở lên
6 Đá trụ trực tiếp Tập sét kết và bột kết, bền vững trung bình
7 Mức độ phay phá Phay phá nhỏ hoặc không có phay phá
8
Điều kiện địa chất 
thủy văn
Khu vực khai thác không hoặc ít bị ảnh hưởng của 
nước mặt và nước ngầm
TT
Tiêu chí 
so sánh
Các công nghệ khai thác
Lò dọc vỉa phân tầng HTKT dạng buồng
HTKT lò chợ 
2ANSH
Giàn mềm kiểu ZRY
1 Điều kiện 
áp dụng
 Chiều dày vỉa < 6,0 m, 
ổn định đến ổn định trung 
bình; góc dốc > 45º, đá 
vách, trụ bất kỳ
 Chiều dày vỉa < 6,0 m, ổn 
định đến không ổn định; 
góc dốc > 45º, đá vách, 
trụ bất kỳ
 Chiều dày vỉa 
1,2÷2,2 m, góc dốc 
> 45o, ổn định về 
chiều dày và góc dốc; 
đá vách, trụ ổn định 
 Chiều dày vỉa 
1,6÷4,5 m, dốc > 45o; 
tương đối ổn định về 
chiều dày và góc dốc
2 Công tác 
chuẩn bị
- Sơ đồ chuẩn bị phức tạp
 - Khối lượng đào các lò thượng lớn
- Sơ đồ chuẩn bị đơn giản
- Khối lượng đào đường lò ít
3 Công 
tác khai 
thác
 Công tác khai thác phức 
tạp, quy trình công nghệ 
nhiều công đoạn; công 
suất thấp
 Công tác khai thác tương 
đối đơn giản; công suất lò 
chợ thấp
 Khai thác CGH, đòi 
hỏi trình độ vận hành 
thiết bị cao; công suất 
lò chợ khá cao
 Đơn giản, quy trình công 
nghệ ít công đoạn; công 
suất lò chợ cao
4 Công tác 
vận tải
 Phức tạp, vận tải than bằng 
máng cào; lắp đặt, cắt, thu 
hồi máng cào phức tạp
 Đơn giản, vận tải than 
bằng máng trượt; công tác 
lắp đặt, tháo dỡ đơn giản
 Đơn giản, vận tải than 
bằng gầu bào trong 
gương, qua thượng 
bằng máng trượt
 Đơn giản, vận tải than 
bằng máng trượt; lắp 
đặt, tháo dỡ đơn giản
5 Công tác 
thông 
gió
- Thông gió cục bộ 
- Tương đối phức tạp
- Thông gió cục bộ 
- Phức tạp, phải thông 
gió ngược
- Thông gió bởi hạ áp chung của mỏ 
- Công tác thông gió đơn giản
6 Mức độ 
an toàn
- An toàn, vị trí gương khấu 
được chống giữ chắc chắn 
nhờ giá thủy lực, giá khung
- Thuận lợi quản lý về mặt 
an toàn sản xuất
- An toàn cao. Vị trí cửa tháo 
thu hồi than được chống 
tăng cường bằng cũi và 
thành chắn
- Quản lý an toàn khó khăn, 
phụ thuộc vào ý thức người 
lao động
- An toàn, vị trí gương khấu được chống giữ 
chắc chắn bởi giàn chống 
- Thuận lợi trong công tác quản lý về mặt an 
toàn sản xuất 
7 Tổn thất 
than
 Tổn thất tương đối lớn Tổn thất than nhiều do than 
tại vị trí chống tăng cường 
cửa tháo khó sập đổ, không 
thu hồi được
 Tổn thất than rất nhỏ Tổn thất than nhỏ
8 Mức độ 
đầu tư
 Mức độ đầu tư khá lớn cho 
các thiết bị: Máng cào, giá 
XDY và hệ thống cấp dịch
 Đầu tư nhỏ do vận tải bằng 
máng trượt, không đầu tư 
vì thủy lực và hệ thống 
cấp dịch
 Đầu tư tổ hợp thiết 
bị lớn 
- Chi phí thay thế vật 
tư nhập khẩu cao 
 Mức độ đầu tư lớn: 
Giàn chống ZRY và 
hệ thống cấp dịch
9 So sánh 
chung
- Áp dụng tương đối tốt
- Tổn thất than tương 
đối cao 
- Quản lý an toàn thuận lợi 
- Công suất lò chợ thấp
- Tổn thất than tương đối cao 
- Quản lý về an toàn khó 
khăn, phụ thuộc vào ý thức 
của con người 
- Công suất lò chợ thấp
- Áp dụng thuận lợi 
khi trữ lượng tập trung
- Tổn thất than thấp 
- Quản lý an toàn 
thuận lợi 
- Công suất lò chợ 
khá cao
- Áp dụng thuận lợi 
- Tổn thất than thấp 
- Mức độ an toàn 
cao, thuận lợi trong 
quản lý 
- Công suất lò 
chợ cao
6422(11) 11.2017
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Kết quả và thảo luận
Từ kết quả đánh giá tình hình áp dụng các loại hình 
HTKT vỉa than dày trung bình và dốc đứng nêu trên tại các 
mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, nhóm tác giả đã tiến hành lập 
bảng so sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của 
các HTKT như ở bảng 6.
Bảng 6. So sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các 
HTKT vỉa than dày trung bình, dốc đứng.
Từ các kết quả phân tích và so sánh trên cho thấy:
- HTKT dạng buồng - thượng cho các chỉ tiêu kinh tế - 
kỹ thuật hạn chế, sản lượng khai thác và năng suất lao động 
thấp trong khi chi phí sản xuất cao, tỷ lệ tổn thất than lớn 
và khó đáp ứng yêu cầu về mặt an toàn trong quá trình khai 
thác. 
- HTKT lò dọc vỉa phân tầng cơ bản đáp ứng được yêu 
cầu về kỹ thuật, mức độ an toàn tốt hơn HTKT dạng buồng 
và hiện đang được áp dụng tại nhiều công ty khai thác than 
hầm lò. Tuy nhiên, cũng như HTKT dạng buồng, HTKT này 
có các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật thấp, tổn thất than cao và 
chi phí gỗ lớn. 
- HTKT chia cột theo hướng dốc và sử dụng tổ hợp 
2ANSH là công nghệ tiên tiến, có nhiều ưu điểm v ượt trội 
so với các loại hình khai thác nêu trên. Hiện nay, Công ty 
than Hồng Thái đang áp dụng sơ đồ công nghệ này tại lò 
chợ vỉa 12 khu Tràng Khê II và dự kiến kết thúc khai thác 
vào năm 2020. Tuy nhiên, điều kiện áp dụng HTKT này 
đòi hỏi rất khắt khe. Mặt khác, trong thời điểm hiện tại sẽ 
gặp những khó khăn nhất định khi cần đầu tư lớn cho dây 
chuyền thiết bị đồng bộ. 
- HTKT lò chợ xiên chéo, chống giữ bằng giàn mềm 
ZRY. Loại giàn mềm ZRY hiện tại có nhiều cải tiến nên có 
thể khắc phục được những hạn chế trước đây khi mỏ than 
Vàng Danh áp dụng sơ đồ công nghệ tương tự. Nhờ các cải 
tiến đó, điều kiện áp dụng loại hình công nghệ này tương 
đối linh hoạt, có thể định hướng cho hầu hết phạm vi vỉa 
than dày trung bình và góc dốc trên 45o [2].
Kết luận
Qua các nội dung nghiên cứu nêu trên, chúng tôi rút ra 
kết luận như sau:
- HTKT dạng buồng - thượng: Chỉ áp dụng mang tính 
tạm thời nhằm giải quyết yêu cầu về sản lượng theo kế 
hoạch được giao của mỏ.
- HTKT lò dọc vỉa phân tầng: Chỉ áp dụng khai thác tận 
thu ở các khu vực nhỏ lẻ, phân tán hoặc đối với các khu vỉa 
than có điều kiện biến động phức tạp và không thể tập trung 
hóa sản xuất.
- HTKT chia cột theo hướng dốc và sử dụng tổ hợp 
2ANSH: Cần được xem xét kỹ lưỡng và định hướng áp dụng 
HTKT này cho khu vực trữ lượng khoáng sản tập trung khá 
lớn nhằm tăng thời gian sử dụng thiết bị và đảm bảo hiệu 
quả đầu tư.
- HTKT lò chợ xiên chéo, chống giữ bằng giàn mềm 
ZRY: Kết quả áp dụng thành công tại Công ty than Hồng 
Thái đã khẳng định sự phù hợp của HTKT này với điều kiện 
các vỉa than dày trung bình và dốc đứng ở vùng Uông Bí nói 
riêng cũng như tỉnh Quảng Ninh nói chung.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đào Trọng Cường (2014), “Đổi mới khoa học công nghệ trong ngành 
than”, Tạp chí Công thương, 17, tr.6-8.
[2] Đào Hồng Quảng và nnk (2016), “Kết quả áp dụng giàn chống mềm 
loại ZRY trong khai thác vỉa dốc tại Công ty than Hồng Thái”, Tạp chí Công 
nghiệp mỏ, 4, tr.9-15.
[3] Н.Ю. Малышев (1994), “Механизм разработки рационапьных 
технических решений”, Горный информацонно-статистический 
биоллетень, 5, MГTУ- Москва.
[4] Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (2017), Hướng dẫn 
áp dụng công nghệ khai thác buồng - thượng và buồng - thượng chéo tại các 
mỏ than hầm lò thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam.
 [5] Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (2017), Hướng 
dẫn áp dụng công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng tại các mỏ than hầm lò 
thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam.
[6] Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin (2009), Đánh giá hiệu quả 
và đề xuất hướng phát triển áp dụng công nghệ cơ giới hóa vỉa dốc mỏng 
bằng dàn chống tự hành 2ANSH tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
 [7] Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin (2017), Báo cáo đánh giá 
kết quả áp dụng công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, chống giữ bằng giàn 
mềm ZRY tại các mỏ than hầm lò thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng 
sản Việt Nam.
TT Tiêu chí so sánh Đơn vị
Các công nghệ khai thác
Lò dọc vỉa phân 
tầng
HTKT dạng buồng HTKT lò chợ ANSH
Giàn mềm 
kiểu ZRY
1 Công suất lò chợ T/năm 25.000÷45.000 40.000÷70.000 50.000÷96.000 90.000
2 Năng suất lao động T/công 2,0÷3,6 3,0÷4,0 3,1÷5,6 5,5
3 Chi phí thuốc nổ kg/1.000 T 78÷167 300÷400 - 112
4 Chi phí kíp nổ kíp/1.000 T 160÷348 700÷900 - 444
5 Chi phí mét lò m/1.000 T 28÷48 30÷40 5,2÷11,4 16,7
6 Chi phí gỗ m3/1.000 T - 30÷40 29,1÷35,8 5,3
7 Tổn thất than % 32÷ 40 40÷55 3,7÷19 16,3