Cơ giới hóa khai thác hầm lò,con đường phát triển bền vững ngành than

Trong đó, sản lượng than khai thác hầm lò tăng dần từ 20,4 triệu tấn hiện nay lên 40,6 triệu tấn năm 2015, chiếm hơn 80% tổng sản lượng toàn ngành vào năm 2025. Vì vậy, việc áp dụng cơ giới hóa trong khai thác than hầm lò có ý nghĩa rất lớn.

Trong các năm qua, sản lượng than khai thác hầm lò vùng Quảng Ninh có tốc độ tăng trưởng cao. Sự tăng trưởng mạnh về sản lượng là kết quả của quá trình từng bước đổi mới công nghệ khai thác theo hướng áp dụng cơ giới hóa các khâu công nghệ sản xuất, đáp ứng các tiêu chí cơ bản của mỏ hiện đại như công suất khai thác cao, an toàn, trình độ công nghệ và thiết bị tiên tiến, giảm lao động thủ công. Ðặc biệt, trong chống giữ gương lò khai thác, các mỏ đã triển khai áp dụng rộng rãi vì chống thủy lực (cột thủy lực đơn, giá thủy lực di động, giá khung di động) và dàn chống cơ giới hóa đồng bộ. Một số mỏ hầm lò đã triển khai áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khấu than bằng máy khấu và dàn chống kết hợp cơ giới hóa chuyển tải. Tuy nhiên, phần lớn các mỏ vẫn áp dụng công nghệ có mức độ cơ giới hóa thấp với phương pháp khấu than bằng khoan nổ mìn, xúc bốc thủ công. Thống kê năm 2010, than khai thác bằng phương pháp khoan nổ mìn, bốc xúc thủ công chiếm 97% tổng sản lượng, trong đó từ các lò chợ sử dụng giá thủy lực di động chiếm 25% tổng sản lượng khai thác hầm lò, tiếp đến là các lò chợ chống giữ bằng cột thủy lực đơn 22% và lò chợ giá khung di động 17%. Sản lượng khai thác từ các lò chợ cơ giới hóa chỉ chiếm tỷ lệ rất nhỏ, 3% trong tổng sản lượng than hầm lò.

Công nghệ khai thác với phương pháp khấu than bằng khoan nổ mìn, xúc bốc thủ công cho sản lượng khai thác và năng suất lao động còn thấp, điều kiện làm việc của thợ mỏ nặng nhọc, chưa bảo đảm an toàn lao động, cho nên thời gian qua, số lượng thợ mỏ bỏ việc có xu hướng tăng cao. Từ năm 2008 đến tháng 9-2010, tổng cộng có gần bảy nghìn thợ lò bỏ việc mà nguyên nhân chính là do công việc nặng nhọc và công tác an toàn còn hạn chế.

Ðể đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của nền kinh tế và bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) chủ trương phát triển ngành than bền vững gắn bảo vệ môi trường theo hướng đổi mới công nghệ, triển khai ứng dụng công nghệ tiên tiến trong các công đoạn công nghệ sản xuất. Nhằm tăng nhanh sản lượng than khai thác hầm lò, đồng thời nâng cao mức độ an toàn và cải thiện điều kiện của người lao động khi khai thác ngày càng xuống sâu, cần thiết phải triển khai áp dụng cơ giới hóa các khâu khấu than, chống giữ lò chợ, vận tải và đào lò phù hợp điều kiện địa chất các mỏ, nâng cao trình độ cơ khí hóa dây chuyền sản xuất than hầm lò, trong đó cơ giới hóa khai thác và đào chống lò đóng vai trò quan trọng. Ðây là yêu cầu tiên quyết bảo đảm phát triển bền vững ngành khai thác than hầm lò trong tập đoàn.

Trên cơ sở thành công của chương trình nghiên cứu áp dụng thử nghiệm vì chống thủy lực (cột thủy lực đơn, giá thủy lực di động, giá khung di động) vào chống giữ các gương lò chợ thay thế vì chống gỗ và triển khai áp dụng công nghệ cơ giới hóa khai thác than hầm lò, hàng loạt công trình nghiên cứu công nghệ cơ giới hóa với đồng bộ thiết bị hiện đại đã được áp dụng vào sản xuất, góp phần tăng sản lượng, giảm tổn thất than, đáp ứng nhu cầu về than ngày càng cao của thị trường trong nước và xuất khẩu.

Năm 2006, các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đã đưa vào chống giữ loại vì chống giá khung di động, đến nay đã ổn định và áp dụng rộng rãi tại các mỏ với công suất khai thác đạt 150 - 200 nghìn tấn/năm. Năm 2007, tại Công ty than Vàng Danh đã áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy com-bai khấu than, dàn chống tự hành Vinaalta, máng cào và đồng bộ thiết bị phụ trợ, trong đó dàn chống tự hành Vinaalta được thiết kế chế tạo trong nước. Tính đến hết năm 2010, lò chợ ở Vàng Danh khai thác được 469 nghìn tấn, năng suất lao động trung bình 10,6 tấn/công-ca. Trên cơ sở kết quả tại Vàng Danh, năm 2010 công nghệ này đã được áp dụng tại Công ty than Nam Mẫu, sản lượng khai thác 20-29 nghìn tấn, năng suất lao động trung bình 11,6 tấn/công-ca.

ÐỂ bảo đảm từng bước CNH, HÐH ngành than - khoáng sản theo chiến lược phát triển đến năm 2015, định hướng đến năm 2025 và phát triển ngành khai khoáng, cần tiếp tục nghiên cứu triển khai áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa trong khai thác và đào lò tại những khu vực thích hợp, trên cơ sở đó hoàn thiện sơ đồ, quy trình công nghệ khai thác và các thông số để phát triển mở rộng trong các điều kiện tương tự. Theo đó, các mỏ cần nghiên cứu đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và đề xuất loại hình cơ giới hóa khai thác và đào lò phù hợp điều kiện của mình; xây dựng lộ trình phát triển cơ giới hóa cho từng mỏ và cho toàn Vinacomin. Các mỏ cũng cần tạo cơ chế về giá thành nhằm khuyến khích các đơn vị trong khai thác thử nghiệm áp dụng cơ giới hóa trong khai thác và đào lò. Mở rộng hợp tác và huy động tối đa nguồn vốn đầu tư các dự án cơ giới hóa khai thác và đào lò, có sự gắn kết chặt chẽ của Vinacomin, các đơn vị tư vấn nghiên cứu với các công ty khai thác hầm lò trong quá trình đầu tư và phát triển áp dụng cơ giới hóa khai thác. Ngoài ra, đẩy mạnh công tác nghiên cứu thiết kế, nội địa hóa chế tạo thiết bị cơ giới hóa khai thác và đào lò, đưa vào áp dụng thử nghiệm và hoàn thiện nhằm chủ động hoàn toàn các khâu lựa chọn, thiết kế và chế tạo toàn bộ các loại thiết bị cơ giới hóa phục vụ khai thác than hầm lò.

TS NGUYỄN ANH TUẤN

(Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin)