Nghiên cứu công nghệ khai thác lò chợ khấu than bằng khoan nổ mìn, hạ trần thu hồi than nóc, chống giữ bằng giá thủy lực sử dụng hai máng cào vận tải than

giá xích được sử dụng tại các mỏ hầm lò Việt Nam 
[2,3].
TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Thông số
1 Mã hiệu - ZH1600/16/24Z GK160016/24HT ZH1800/16/24ZL
2 Chiều cao tối đa mm 2400 2400 2400
3 Chiều cao tối thiểu mm 1600 1600 1600
4 Chiều rộng giá mm 960 960 1200
5 Chiều dài giá mm 2960 2960 2760
6 Bước tiến của giá mm 800 800 800
7 Tải trọng ban đầu KN 950 950 1545
8 Tải trọng làm việc KN 1600 1600 1875
9 Cường độ chống giữ MPa 0,45¸0,56 0,45¸0,56 0,65¸0,92
10 Áp suất trạm bơm MPa 31,5 31,5 31,5
11 Số cột thuỷ lực của giá cái 4 4 4
12 Đường kính xi lanh cột chống mm 110 110 125
13 Góc dốc làm viêc theo hướng dốc Độ ≤ 35 ≤ 35 ≤ 45
14 Góc dốc làm việc theo phương Độ ≤ 15 ≤15 ≤15
15 Khoảng cách giữa các giá mm 1020 1020 1250
1. Xà nóc; 2. cột; 3. đế; 4. xà chắn 
b. vì chống CGH kiểu đỡ
1. xà nóc; 2. cột; 3. đế; 4. xà chắn
b. vì chống CGH kiểu đỡ
1. Xà nóc; 2. cột; 
c. Giá khung, giá xích
Hình 2. So sánh hình dạng kết cấu các dạng vì chống cơ giới hóa dạng và giá khung, giá xích
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
3KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
hoàn toàn có thể xem xét bố trí thêm một máng 
cào để tách riêng công tác vận tải than khấu 
gương và than thu hồi khi áp dụng hệ thống 
khai thác lò chợ dài có hạ trần thu hồi than nóc 
khi khai thác vỉa dày, thoải đến nghiêng. Ngoài 
ra, có thể cải tiến phần xà đuôi giá chống với 
hình thức kết cấu gần tương tự của vì chống cơ 
giới hạ trần thu hồi than nóc kiểu cửa sổ thấp 
(hình2a) để bố trí máng cào tại không gian thu 
hồi.
3. Nghiên cứu phương án khai thác lò 
chợ, hạ trần thu hồi than nóc, chống giữ 
bằng giá khung/giá xích sử dụng hai máng 
cào vận tải than
Bản chất việc nâng cao sản lượng, năng suất 
lao động lò chợ theo hướng giải pháp sử dụng 
2 máng cào vận tải than lò chợ là thực hiện cơ 
giới khâu xúc bốc than khấu gương hoặc xúc, 
tải than thu hồi, rút ngắn thời gian của các công 
đoạn công nghệ này, từ đó rút ngắn thời gian 
chung của chu kỳ khai thác lò chợ. Từ đặc điểm 
công nghệ của lò chợ khoan nổ mìn và cấu tạo 
của các loại giá khung/giá xích có thể thấy, việc 
nâng cao mức độ cơ giới công tác xúc bốc than 
lò chợ ở các lò chợ chống giữ bằng giá khung/
giá xích theo hướng bố trí 2 máng cào có thể 
thực hiện theo 3 phương án sau:
3.1. Phương án 1: Máng cào gương bố trí 
trước hàng cột trước của giá, máng cào thu 
hồi bố trí giữa hai hàng cột của giá 
Đối với lò chợ sử dụng cách bố trí máng cào 
với giá chống theo hình thức này, đặc điểm và 
trình tự thực hiện các khâu công nghệ trong chu 
kỳ sản xuất lò chợ như sau:
+ Công tác khai thác: Khấu than bằng khoan 
nổ mìn với tiến độ khấu 0,8m/luồng. Để nâng 
cao ổn định lò chợ, khi khai thác lò chợ phải chia 
thành 2 nửa, khi một nửa lò chợ tiến hành công 
tác khấu gương, tại nửa lò chợ còn lại sẽ tiến 
hành công tác thu hồi than nóc. Trình tự thực 
hiện các công việc trong chu kỳ khai thác: Củng 
cố lò chợ ® Khoan nổ mìn khấu gương lò chợ 
® Đẩy tấm chắn gương đỡ tạm nóc ® Xúc, tải 
than khấu gương ® Khấu lò chợ thông luồng ® 
Di chuyển máng cào trước sang luồng mới ® 
Di chuyển máng cào thu hồi sang luồng mới ® 
Di chuyển giá chống, chống giữ chính lò chợ ® 
Tháo thu hồi than nóc ® Di chuyển máng cào 
thu hồi.
+ Công tác xúc bốc và vận tải than: Công tác 
1. xà giá; 2. khung đỡ xà; 3. dầm tiến gương; 4. cột 
chống; 5, 6 . tấm chắn đá
 a. giá khung 
1- xà giá; 2- xích liên kế; 3 - dầm tiến gương; 4 - cột 
chống; 5 - tấm chắn đá
b. giá xích
Hình 3. Đặc điểm cấu tạo của giá khung, giá xích hiện được sử dụng tại các mỏ hầm lò Việt Nam
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
4 KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
vận tải than khấu gương được thực hiện riêng 
bằng máng cào đặt phía trước hàng cột trước 
của giá. Than thu hồi được tháo và xúc tải thủ 
công lên máng cào thu hồi.
So với lò chợ sử dụng giá chống sử dụng 1 
máng cào hiện nay, sơ đồ công nghệ khai thác 
lò chợ và thiết bị chống giữ có các điểm có các 
điểm giống và khác nhau như sau: 
+ Về kết cấu và kích thước của giá chống 
hoàn toàn giống với giá chống hiện nay của các 
mỏ hầm lò.
+ Về trình tự và phương thức thực hiện các 
công tác trong chu kỳ sản xuất lò chợ: Các công 
tác khoan - nổ mìn, đẩy dầm tiến gương chống 
tạm nóc và thu hồi than hạ trần hoàn toàn như 
nhau. Khác biệt về công nghệ của hai sơ đồ chủ 
yếu ở các công tác xúc tải than khấu gương, 
công tác di chuyển giá chống và chống giữ 
chính lò chợ, di chuyển máng cào (chi tiết như 
thể hiện tại bảng 2).
Đối với hướng đổi mới này, công nghệ khai 
thác lò chợ sẽ có những ưu điểm so với lò chợ 
1 máng cào hiện nay là: (1) Cơ giới hóa phần 
lớn khâu xúc bốc than gương lò chợ; (2) có thể 
tiến hành song song một số công việc trong chu 
kỳ khai thác lò chợ. Tổng thời gian vận tải than 
gương có thể giảm là 2,4 ÷ 2,8 giờ/ngày-đêm. 
Như vậy, nếu qui đổi tương đương hiệu quả 
khai thác lò chợ có thể tăng 8 ÷ 12,5%, trong 
khi đó lò chợ phải đợi khấu thông luồng toàn 
tuyến mới có thể di chuyển giá chống (thời gian 
khấu thông thường từ 1 ÷ 2 ca sản xuất), đây là 
nhược điểm lớn nhất của sơ đồ công nghệ này. 
Công nghệ áp dụng phù hợp cho vỉa than có 
hệ số kiên cố trung bình đến lớn, chiều dày lớp 
than thu hồi không lớn.
Bảng 2. So sánh ưu, nhược điểm của lò chợ giá chống 2 máng cào theo phương án 1 với lò chợ 1 
máng cào hiện nay
TT Nội dung Lò chợ giá khung, giá xích 1 máng cào hiện tại
Lò chợ giá khung, giá xích sử 
dụng 2 máng cào
1 Khấu gương Tương đương Tương đương
2 Xúc bốc và vận tải than gương
Khối lượng than xúc bằng thủ 
công lớn; thời gian xúc bốc và 
vận tải than lớn hơn.
Khối lượng than xúc bốc thủ công ít 
hơn (50 ÷ 60%); thời gian xúc bốc và 
vận tải than ít hơn. 
3 Chống tạm Tương đương Tương đương
4 Di chuyển vì chống và chống giữ lò chợ
Có thể di chuyển ngay vì chống 
để chống giữ lò chợ ngay sau khi 
tải hết than tại mỗi đoạn khấu. 
Tính linh hoạt của giá chống cao 
và mức độ ổn định lò chợ tốt.
Không thể di chuyển ngay giá chống để 
chống giữ lò chợ tại mỗi đoạn khấu. Tính 
linh hoạt của giá chống thấp và mức độ 
ổn định lò chợ kém nếu than mềm yếu.
5 Thu hồi than hạ trần Tương đương Tương đương
6 Di chuyển máng cào lò chợ Di chuyển thủ công.
Di chuyển thuận tiện hơn nhờ kích 
liên kết sẵn có giữa máng cào gương 
và máng cào thu hồi.
1. Máng cào gương; 2. máng cào thu hồi
PA 1: Máng cào gương bố trí 
trước hàng cột trước của giá, 
máng cào thu hồi bố trí giữa hai 
hàng cột của giá
PA 2: Máng cào gương bố trí trước 
hàng cột trước của giá, máng cào thu 
hồi bố trí sau hàng cột sau của giá
PA 3: Máng cào gương bố trí trong 
không gian giữa hai hàng cột của 
giá, máng cào thu hồi bố trí sau 
hàng cột sau của giá
Hình 4. Các phương án bố trí máng cào trong lò chợ sử dụng 2 máng cào vận tải than, chống giữ lò chợ 
bằng giá khung/giá xích
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
5KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
3.2. Phương án 2: Máng cào gương bố trí 
phía trước cột trước, máng cào thu hồi bố trí 
phía sau hàng cột sau của giá
Điểm then chốt ở hướng thứ hai là xem xét bố 
trí máng cào thu hồi ở phía sau hàng cột chống 
của giá. Để bố trí máng cào theo hướng này, 
phần đuôi giá chống cần được thiết kế thêm xà 
đuôi (giống như kết cấu xà đuôi thu hồi của vì 
chống cơ giới hóa có cửa thu hồi thấp (hình 5).
Đối với hướng bố trí máng cào lò chợ, giá 
chống theo cách này, đặc điểm và trình tự thực 
hiện các khâu công nghệ trong chu kỳ sản xuất 
lò chợ như sau:
+ Công tác khai thác: Khấu than bằng khoan 
nổ mìn với tiến độ khấu 0,8m/luồng (như lò chợ 
1 máng cào). Giống như cách 1, do đặc điểm 
máng cào trước bố trí phía trước hàng cột trước 
của giá chống, muốn di chuyển giá chống phải 
tiến hành di chuyển máng cào gương trước, do 
vậy để nâng cao ổn định lò chợ, khi khai thác 
lò chợ phải chia thành 2 nửa, khi một nửa lò 
chợ tiến hành công tác khấu gương, tại nửa lò 
chợ còn lại sẽ tiến hành công tác thu hồi than 
nóc. Trình tự thực hiện các công việc trong chu 
kỳ khai thác: Củng cố lò chợ ® Khoan nổ mìn 
khấu gương lò chợ ® Đẩy tấm chắn gương đỡ 
tạm nóc ® Xúc, tải than khấu gương ® Khấu lò 
chợ thông luồng ® Di chuyển máng cào trước 
sang luồng mới ® Di chuyển giá chống chống 
giữ chính lò chợ ® Tháo thu hồi than nóc ® Di 
chuyển máng cào thu hồi.
+ Công tác xúc bốc và vận tải than: Công tác 
vận tải được thực hiện bằng máng cào, trong đó 
than khấu gương được vận tải bằng máng cào 
được sát luồng gương lò chợ; đối với than thu 
hồi, sẽ được tháo trực tiếp xuống máng cào thu 
hồi và vận tải xuống chân chợ.
Ưu điểm cơ bản của phương án này là cho 
phép thực hiện cơ giới xúc bốc phần lớn lượng 
than khấu gương và than thu hồi, rút ngắn thời 
gian cả công tác xúc tải than khấu gương và thu 
hồi than nóc. Đồng thời, việc bổ sung kết cấu 
xà thu hồi cũng cho phép đẩy nhanh tốc độ và 
nâng cao hiệu quả hồi than nóc. Lò chợ sử dụng 
2 máng cào theo phương án bố trí này có các 
nhược điểm như sau: (1) Tổ chức sản xuất lò 
chợ phức tạp, tính linh hoạt của giá chống thấp, 
việc di chuyển giá chống giữ chính lò chợ bị phụ 
thuộc vào di chuyển máng cào gương; (2) Mức 
độ ổn định của lò chợ kém, đặc biệt khi than 
nóc mềm yếu do sau khi khấu xong tại mỗi đoạn 
khấu lò chợ không thể tiến hành công tác chống 
di chuyển giá để chống giữ chính lò chợ mà phải 
đợi lò chợ khấu thông luồng và di chuyển máng 
cào gương. Ngoài ra, do đặc điểm bố trí nên 
không gian lò chợ và chiều dài giá chống sử 
dụng trong cách này lớn hơn khá nhiều so với lò 
chợ 1 máng cào hiện nay. Bên cạnh đó khoảng 
cách giữa hai máng cào tương đối xa (2,6 ÷ 2,8 
m) không có lợi cho việc liên kết giữa hai máng 
cào để hỗ trợ nhau trong việc di chuyển. Từ đặc 
điểm trên, phương án công nghệ sẽ phù hợp để 
áp dụng cho vỉa than thoải đến nghiêng (đến 20 
¸ 250), than có độ kiên cố trung bình trở lên và 
chiều dày lớp than thu hồi lớn.
3.3. Phương án 3: Máng cào gương bố trí 
giữa hai hàng cột, máng cào thu hồi bố trí 
sau hàng cột sau của giá chống
Đối với lò chợ sử dụng cách bố trí máng cào 
lò chợ với giá chống theo phương án này, đặc 
điểm công nghệ, kết cấu giá chống và trình tự 
thực hiện các công tác trong lò chợ như sau:
+ Công tác khai thác: Khấu than bằng khoan 
nổ mìn với tiến độ khấu 0,8m/luồng. Trình tự 
thực hiện các công việc trong chu kỳ khai thác: 
Củng cố lò chợ ® Khoan nổ mìn khấu gương lò 
chợ ® Đẩy tấm chắn gương đỡ tạm nóc ® Xúc 
tải than khấu gương ® Di chuyển giá chống và 
chống giữ chính lò chợ ® Khấu thông luồng lò 
chợ ® Di chuyển máng cào trước ® Tháo thu 
hồi than nóc ® Di chuyển máng cào thu hồi.
+ Công tác xúc bốc và vận tải than lò chợ: 
Tương tự như hai phương án 1 và 2, theo đó 
than khấu gương sẽ được xúc tải thủ công lên 
máng cào gương; than thu hồi được chọc và 
tháo trực tiếp xuống máng cào thu hồi.
Hình 5. Cấu tạo giá chống 2 máng cào bố trí theo 
cách 2
1. xà giá; 2. khung đỡ xà; 3. dầm tiến gương; 4. cột 
chống; 5. xà đuôi
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
6 KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
So với sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ giá 
khung, giá xích 01 máng cào, công nghệ khai 
thác này có ưu điểm lớn là công tác thu hồi than 
hạ trần được thực hiện bằng cơ giới cho phép 
giảm thiểu tối đa công đoạn chọc và xúc bốc 
thủ công than thu hồi lên máng cào, rút ngắn 
thời gian thu hồi than hạ trần, đặc biệt là công 
nghệ khai thác lò chợ trình tự khai thác đơn giản 
giống như ở lò chợ sử dụng 01 máng cào, việc 
di chuyển giá chống chống giữ lò chợ không 
phụ thuộc vào máng cào gương, sau khi tải 
than khấu gương có thể di chuyển giá chống để 
chống giữ lò chợ, vì vậy tính ổn định của lò chợ 
cao. Bên cạnh những ưu điểm trên, công nghệ 
cũng có các nhược điểm điểm như: (1) công tác 
di chuyển máng cào không thuận lợi, phần lớn 
dựa vào thủ công để sang máng; (2) công tác xúc 
bốc than khấu gương vẫn phải thực hiện bằng 
thủ công; (3) kết cấu chống phức tạp hơn, chi 
phí đầu tư giá chống lớn. Tương tự như phương 
án 2, sơ đồ công nghệ này sẽ phù hợp áp dụng 
cho điều kiện vỉa than thoải đến nghiêng, chiều 
dày khai thác và chiều cao lớp than hạ trần lớn.
Từ phân tích đặc điểm của các sơ đồ công 
nghệ khai thác trên có thể thấy rằng, khi bố trí 
thêm máng cào lò chợ sẽ làm cho tổ hợp thiết 
bị và quy trình thực hiện các công đoạn của lò 
chợ trở nên phức tạp hơn và tính linh hoạt của 
giá chống hạn chế, xong sẽ cho phép nâng cao 
mức độ cơ giới hóa trong khâu xúc bốc than 
gương hoặc than hạ trần. Theo các cách thức 
bố trí thêm máng cào lò chợ, mỗi phương án 
công nghệ sẽ có những ưu điểm và nhược điểm 
riêng, từ đó phạm vi áp dụng của mỗi sơ đồ 
công nghệ khai thác cũng khác nhau. Trên cơ 
sở nghiên cứu bước đầu về công nghệ lò chợ 
khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ 
bằng giá khung/giá xích sử dụng 2 máng cào 
vận tải than, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - 
Vinacomin đang tiếp tục nghiên cứu xây dựng 
chi tiết sơ đồ công nghệ và thiết kế hoàn thiện 
giá chống dựa trên nền tảng các loại giá khung/
giá xích hiện đang được áp dụng tại các mỏ 
hầm lò Việt nam, phù hợp theo các phương án 
công nghệ đề xuất. 
4. Kết luận
Từ những phân tích nêu trên cho thấy, việc 
cải tiến giá khung, giá xích để bố trí 2 máng 
cào vận tải than lò chợ là khả thi. Viện KHCN 
Mỏ đang tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện sơ đồ 
công nghệ theo các phương án đề xuất. Kết quả 
nghiên cứu sẽ tạo điều kiện để nâng cao mức 
độ cơ giới và rút ngắn thời gian công tác xúc 
tải than lò chợ, qua đó rút ngắn thời gian thực 
hiện chu kỳ khai thác, từ đó góp phần nâng cao 
sản lượng và năng suất lao động của lò chợ giá 
khung, giá xích khấu than bằng khoan nổ mìn.
Tài liệu tham khảo:
1. TS. Lê Đức Nguyên, Ths. Đinh Văn 
Cường, TS. Đào Ngọc Hoàng, KS. Nguyễn Văn 
Dương(2016), Nghiên cứu sử dụng giá khung 
và giá xích thủy lực nhằm thay thế vì chống thủy 
lực đơn tại các mỏ hầm lò, Thông tin KHCN Mỏ, 
Viện KHCN Mỏ.
2. TS. Nguyễn Anh Tuấn (2008), Báo cáo 
tổng kết đề tài nghiên cứu áp dụng công nghệ 
khai thác sử dụng giá khung di động cho điều 
kiện khoáng sàng than vùng Quảng Ninh, Viện 
KHCN Mỏ 
3. Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam, 
Thống kê các chỉ tiêu công nghệ chủ yếu đó 
thực hiện các năm giai đoạn 2007 ¸ 2017;
Study on the longwall coal mining technology with using the drilling and 
blasting method, coal recovery method, supported by hydraulic support beams 
and using two coal transport scraper conveyers
 Dr.Vu Van Hoi, Dr. Le Duc Nguyen, MSc. Phung Viet Bac
 Institute of Mining Science and Technology - Vinacomin
 Summary:
The article evaluates the advantages as well as the existing issues of the mining technology, 
proposes and deeply analyzes the solutions for the longwall coal mining technology with using 
the drilling and blasting method, coal recovery method, supported by hydraulic support beams 
and using two scraper conveyers for transporting coal and mining equipment for innovating and 
improving the mining technology