Công nghệ làm tơi đất đá: An toàn cho khai thác than

Áp dụng công nghệ hiện đại nhằm bảo đảm an toàn khai thác than

Trong các mỏ than lộ thiên, quá trình bóc đất đá để khai thác xuống sâu, các hoạt động khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải thường làm biến dạng và có nguy cơ trượt lở bờ mỏ, đặc biệt tại các bờ mỏ có chiều cao lớn (khai thác bám trụ). Thực tế, trong quá trình khai thác các mỏ than lộ thiên, bờ trụ liên tục xảy ra trượt lở, với thể tích khối trượt từ vài trăm ngàn đến hàng triệu m3, như mỏ than Na Dương, Tây Nam Đá Mài, Đèo Nai, Cao Sơn… Hiện tượng trượt lở bờ mỏ không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất và gây nguy hiểm, mất an toàn cho người, thiết bị, mà còn ảnh hưởng tới các công trình xây dựng gần khu vực bờ mỏ. Vì vậy, việc áp dụng giải pháp công nghệ làm tơi đất đá hợp lý tại các bờ mỏ bị trượt lở có ý nghĩa vô cùng quan trọng và cần thiết.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học công nghệ mỏ - Vinacomin đã nghiên cứu áp dụng một số giải pháp công nghệ làm tơi đất đá hợp lý tại các bờ mỏ bị trượt lở. Theo nhóm nghiên cứu, các giải pháp công nghệ làm tơi đất đá hợp lý đối với các bờ trụ mỏ than lộ thiên bị trượt lở gồm 2 dạng: Công nghệ làm tơi đất đá không cần khoan nổ mìn và công nghệ làm tơi đất đá bằng nổ mìn.

Với công nghệ không cần khoan nổ mìn chủ yếu có thể áp dụng: Làm mềm đất đá mỏ bằng phương pháp hóa lý; máy khấu liên hợp (liên hợp phay cắt); máy xúc có răng gàu tích cực (EKG - 5B, EKG - 12B); máy cày xới.

Qua phân tích nhóm nghiên cứu cho rằng, máy cày xới là loại thiết bị làm tơi đất đá phù hợp nhất trong điều kiện khai thác tại các bờ trụ của một số mỏ than lộ thiên bị trượt lở phía trên có các công trình cần bảo vệ. Máy cày xới là thiết bị tiên tiến, rất cơ động, linh hoạt và gọn nhẹ, phù hợp với dây chuyền đồng bộ thiết bị theo chu kỳ sẵn có của các mỏ than lộ thiên.

Bên cạnh các giải pháp công nghệ làm tơi đất đá không cần nổ mìn, để giảm chấn động trong quá trình bóc đất đối với bờ trụ và bảo đảm an toàn cho các công trình trên mặt còn có thể áp dụng các biện pháp làm tơi đất đá bằng khoan nổ mìn như: Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng nổ hữu ích (nổ mìn vi sai, thay đổi cấu trúc lượng thuốc, sơ đồ truyền nổ hợp lý); khoanh vùng tác dụng nổ (nổ tạo biên, sử dụng màn chắn); lựa chọn quy mô vụ nổ hợp lý và sử dụng thiết bị chuyên dụng để giám sát khống chế, điều chỉnh ảnh hưởng các vụ nổ.

Để thực hiện biện pháp nêu trên, cần có phương pháp thiết kế nổ mìn để giảm nhẹ tối đa dao động địa chấn trong mỗi trường hợp. Khối thuốc nổ đặt càng gần mặt thoáng thì dao động càng nhỏ. Nhờ nổ vi sai có thể tạo ra các mặt thoáng mới cho các khối thuốc nổ hàng trong. Bên cạnh đó, cần khoan thẳng hàng, bởi thẳng hàng giữa các lỗ khoan trong càng lớn thì tác động hậu xung càng nhỏ.