Nghiên cứu đề xuất lựa chọn công nghệ khấu than cơ giới hóa lò chợ chống giữ bằng giàn chống trong điều kiện các vỉa than dày trung bình đến dày, dốc trên 45° tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

 MỎ
Danh, Dương Huy, Nam Mẫu, Quang Hanh, v.v... 
(bảng 1). 
Kết quả đánh giá điều kiện địa chất cho thấy, 
trữ lượng các vỉa than vỉa trung bình đến dày (1,6 
÷ 6,0m) góc dốc ≥ 45° tại các mỏ hầm lò lớn thuộc 
vùng Quảng Ninh tập trung nhiều hơn ở miền góc 
dốc 45 ÷ 600 với 21,2 triệu tấn, chiếm 67,2% tổng 
trữ lượng được đánh giá, tiếp đến là phần trữ 
lượng thuộc miền góc dốc 65 ÷ 750 với 32,8%. Trữ 
lượng có góc dốc trên 750 tồn tại ở một số phạm 
vi nhỏ ở một số mỏ như Nam Mẫu, Vàng Danh và 
đã được huy động khai thác trong giai đoạn trước 
đây. Về yếu tố chiều dày, trữ lượng chủ yếu phân 
bố trong miền chiều dày 1,6 ÷ 3,5m với 19,5 triệu 
tấn, chiếm 61,2% tổng trữ lượng, miền trữ lượng 
thuộc phạm vi 3,5 ÷ 6,0m chỉ chiếm 38,8% tổng trữ 
lượng phạm vi đánh giá (hình 1).
Kết quả đánh giá cũng cho thấy, điều kiện địa 
chất vỉa than dày trung bình đến dày, góc dốc ≥ 
450 tại các mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh thuộc 
loại phức tạp đến rất phức tạp, mức độ biến động 
về chiều dày và góc dốc vỉa lớn, thậm chí thay đổi 
theo từng vỉa, từng khu vực khoáng sàng trong 
phạm vi nhỏ. Những yếu tố này sẽ ảnh hưởng đến 
hiệu quả áp dụng công nghệ cơ giới hóa. Vì vậy, 
công nghệ cơ giới hóa khấu than được lựa chọn 
phải có tính linh hoạt để phù hợp với đặc điểm 
điều kiện các vỉa than dày trung bình đến dày, góc 
dốc lớn tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
3. Nghiên cứu đề xuất công nghệ khấu than 
cơ giới hóa phù hợp với điều kiện địa chất kỹ 
thuật các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Bảng 1. Tổng hợp trữ lượng vỉa than trung bình đến dày (1,6 ÷ 6,0m), góc dốc ≥ 45° tại các mỏ hầm 
lò lớn thuộc vùng Quảng Ninh
TT Tên mỏ Mức khai thác Tên vỉa
Trữ lượng vỉa 
trung bình đến 
dày (1,6 ÷ 6,0m) 
góc dốc ≥ 45°
(103 tấn)
Tỷ lệ 
(%)
1 Mạo Khê -150 -:- -230
10, 9b, 9V, 9T, 8V,8T, 
7V,7T, 6V,6T, 4, 3, 
1B
11.908,2 37,4%
2 Nam Mẫu +125 -:- -50 9, 8, 7, 6A, 6, 5, 4, 3 2.058,0 6,5%
3 Uông Bí +30 -:- -150 10, 8,7V, 6V,6T, 1A,1B, 1C, 1T 6.876,7 21,6%
4 Vàng Danh 
- Dự án +00-÷-175 lò giếng Vàng Danh +00 ÷ -175 8, 7, 5,4 3.825,0 12,0%
- Dự án +115÷-50 giếng Cánh Gà +115 ÷-50 8, 7, 5, 4 435,0 1,4%
5 Dương Huy +38 -:- -100; -100 -:- -250 14, 11, 9,8, 7,6 3.529,0 11,1%
6 Quang Hanh -175 -:- -50 14, 13,10,7,6,4,3 1.387,4 4,4%
7 Hạ Long (KC II-IV) LV -:- -350,-350 -:- -500 11, 10, 9 585,3 1,8%
8 Khe Chàm (KC III) LV -:- -500 14-5, 14-4,14-2, 13-2 798,3 2,5%
9 Mông Dương -97,5-:- -250; -250 -:- -400 H(10),H(10a),G(9), 9 483,2 1,5%
 Tổng 31.886,0 100%
 KHCNM SỐ 1/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
3
Trên thế giới, đặc biệt là tại Trung Quốc, công 
nghệ khai thác lò chợ chống giữ bằng giàn chống 
được áp dụng rất rộng rãi với nhiều loại hình thiết 
bị chống giữ khác nhau. Nhằm nâng cao sản lượng 
khai thác, năng suất lao động, giảm bớt công đoạn 
thủ công năng nhọc, đặc biệt là việc hạn chế tối 
đa việc sử dụng công nghệ khai thác với tách phá 
than bằng khoan nổ mìn, đã triển khai nghiên cứu 
và đưa vào áp dụng thử nghiệm nhiều sơ đồ công 
nghệ khấu than cơ giới hóa khác nhau. Một số sơ 
đồ công nghệ khai thác với khấu than bằng cơ 
giới hóa đặc trưng được nghiên cứu, triển khai áp 
dụng gồm:
(1) Sơ đồ công nghệ khấu than cơ giới hóa sử 
dụng thiết bị khấu than dạng máy khoan: Trong sơ 
đồ công nghệ khai thác này, công tác chuẩn bị lò 
chợ được thực hiện theo hình thức chia cột theo 
hướng dốc vỉa, công tác lắp đặt được thực hiện 
trên lò dọc vỉa thông gió và khấu tiến theo hướng 
dốc từ lò dọc vỉa thông gió xuống lò dọc vỉa vận 
tải của tầng hoặc phân tầng. Thiết bị chống giữ 
lò chợ sử dụng giàn chống kiểu che chắn. Việc 
khấu than được thực hiện bằng thiết bị khấu dạng 
khoan được lắp đặt và chạy trên máng cào. Trong 
mỗi chu kỳ khấu, công tác khấu than lò chợ được 
thực hiện bằng đầu khoan xoắn ốc thông qua việc 
xoay chuyển của tay khấu thiết bị khấu. Để điều 
chỉnh phạm vi khấu, máng cào lò chợ được bố trí 
hai kích bên hông máng gắn với chân kích đỡ bên 
vách (4) và bên trụ (19) cho phép di chuyển máng 
cũng như thiết bị khấu sang trái hoặc phải. Than 
sau khi tách phá sẽ được máng cào vận chuyển 
đến đầu thượng vận tải vận chuyển xuống lò dọc 
vỉa vận tải của tầng khai thác. Máng cào và thiết 
bị khấu được di chuyển theo mặt nghiêng khấu 
của các lớp khấu trong chu kỳ khai thác. Công 
Hình 1. Đặc điểm trữ lượng vỉa than dày trung bình đến dày (1,6 ÷ 6,0m), góc dốc ≥ 450 tại các mỏ 
hầm lò lớn vùng Quảng Ninh
Hình 2. Công nghệ khấu than cơ giới hóa sử dụng thiết bị khấu dạng khoan xoay
4 KHCNM SỐ 1/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
nghệ khai thác này có ưu điểm là phạm vi làm 
việc của thiết bị tương đối rộng, cho phép làm việc 
với sự biến động của chiều dày và góc dốc vỉa. 
Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ khấu than 
là công tác khấu than và vận tải trong các chu kỳ 
sản xuất lò chợ tương đối phức tạp.
(2) Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo 
phương, lò chợ xiên chéo chống giữ bằng giàn 
chống mềm khấu than bằng máy khấu tang khấu 
ngang di chuyển bánh xích. Bản chất công nghệ 
khai thác như sau: Công tác chuẩn bị lò chợ được 
thực hiện tương tự như sơ đồ công nghệ khai thác 
cột dài theo phương, lò chợ xiên chéo, chống giữ 
giàn chống mềm khấu than bằng khoan nổ mìn. 
Theo đó, lò chợ được chuẩn bị theo sơ đồ khai 
thác gương lò chợ dài chia phân tầng, khấu dật, 
gương lò chợ được bố trí xiên chéo với góc dốc 
giả lò chợ từ 25 ÷ 300 để đảm bảo cho máy khấu 
có thể di chuyển lên xuống dọc theo lò chợ. Lò 
chợ được chống giữ bằng giàn chống mềm có 
không gian chống giữ đảm bảo không gian làm 
việc của máy khấu. Thiết bị khấu than sử dụng là 
máy khấu đặc biệt chuyên dùng có dạng máy khấu 
tang khấu ngang, chạy bằng bánh xích tương tự 
máy đào lò (hình 3). 
Công tác khấu than lò chợ trong luồng khấu 
được thực hiện như sau: Đầu tiên máy khấu sẽ 
tiến hành khấu cắt rãnh để tạo thành rãnh lắp đặt 
máng trượt vận chuyển than ở trị trí giữa lò chợ từ 
vị trí chân lò chợ lên đầu lò chợ với chiều sâu khấu 
cắt bằng tiến độ khấu 1 luồng. Khi máy khấu khấu 
tạo rãnh từ dưới lên sẽ tiến hành lắp đặt máng 
trượt vào rãnh khấu. Sau khi khấu tạo rãnh và lắp 
đặt máng trượt xong, máy khấu sẽ tiến hành khấu 
cắt theo chiều từ trên xuống hoàn thành một luồng 
khấu (hình 4). Than khấu ra được vận chuyển tự 
chảy theo máng trượt xuống chân chợ qua cúp 
tháo đưa xuống lò vận tải. Công nghệ khai thác 
được áp dụng cho vỉa than có chiều dày vỉa than 
4,0 ÷ 6,0 m, góc dốc vỉa trên 45º, độ cứng than 
từ mềm đến cứng. Sơ đồ công nghệ cho có sản 
lượng khai thác từ 140.000 ÷ 150.000 tấn/năm, 
cao gấp 1,3 ÷ 1,5 lần sản lượng của lò chợ khấu 
than bằng khoan nổ mìn trong cùng điều kiện, đặc 
biệt là cho phép giảm lượng lớn số lượng lao động 
trực tiếp lò chợ[2]. Ưu điểm của công nghệ khai 
thác này là tính linh hoạt của thiết bị khấu cao cho 
phép điều chỉnh phạm vi khấu một cách thuận lợi 
khi chiều dày vỉa thay đổi dọc theo lò chợ. Nhược 
điểm chính của sơ đồ công nghệ khấu than này là 
đòi hỏi không gian lò chợ lớn, thích hợp áp dụng 
với các lò chợ với chiều dày vỉa lớn từ 4,0 ÷ 5,0m.
(3) Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo 
phương, lò chợ xiên chéo chống giữ bằng giàn 
chống mềm, khấu than bằng thiết bị khấu kiểu lưỡi 
xới. Công nghệ khấu than sử dụng thiết bị khấu 
kiểu lưỡi xới trong lò chợ xiên chéo chống giữ 
bằng giàn chống mềm ZRY có đặc điểm là thông 
qua thiết bị xới (hình 5) để thực hiện việc làm tơi 
và bóc tách than từ gương than theo từng lớp lớp 
mỏng. Than sau khi sau khi được tách khỏi gương 
khấu sẽ được lưới xới đưa tới máng trượt và được 
vận chuyển tự chảy theo máng trượt xuống chân 
lò chợ để đưa xuống hệ thống vận tải chân lò chợ 
và vận chuyển ra ngoài. Ưu điểm của công nghệ 
khai thác này so với công nghệ khấu than cơ giới 
hóa sử dụng máy khấu chuyên dùng có dạng máy 
khấu tang khấu ngang là chi phí đầu tư ban đầu 
của thiết bị khấu nhỏ, tính linh hoạt của thiết bị 
khấu cao, có thể thực hiện việc xoay chuyển tay 
Hình 3. Thiết bị khấu chuyên dùng đầu khấu ngang XC 90
 KHCNM SỐ 1/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
5
a) Máy khấu di chuyển xuống chân chợ b) Máy khấu hướng từ chân chợ lên đầu chợ
c) Máy khấu khấu lên đầu lò chợ d) Máy khấu khấu đi xuống hoàn thành luồng
Hình 4. Trình tự công nghệ khấu than cơ giới hóa sử dụng máy khấu chuyên dùng tang khấu ngang
1 - Xà dẫn hướng; 2 - Xà nóc; 3 - Bệ cố định ; 4 - Xà chắn; 5 - Kích xà đuôi; 6 - Xà đuôi; 7 - Giá xoay; 
8 - Cánh tay cấp 1; 9- Kích cánh tay xới cấp 1; 10 - Kích cánh tay xới cấp 2; 11 - Cánh tay xới cấp 2; 
12 - Kích điều khiển lưới xới, 13 - Tay biên cánh tay xới cấp 2; 14 - Tay biên lưỡi xới, 15 - Lưỡi xới
Hình 5. Cậu tạo thiết bị khấu than cơ giới kiểu lưới xới đồng bộ với giàn chống mềm ZRY
6 KHCNM SỐ 1/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
và đâu lưới xới 3600 xung quanh bệ cố định để 
điều chỉnh phạm vi khấu tách của lưỡi xới, do đó 
công nghệ công nghệ khấu có thể áp dụng ở điều 
kiện vỉa khác nhau. Hạn chế chính của sơ đồ công 
nghệ khấu sử dụng thiết bị khấu dạng lưới xới là 
tỉnh ổn định của thiết bị không cao, chiều dày lớp 
xới nhỏ và tốc độ xới của lưới xới thấp. Dẫn đến 
hiệu quả áp dụng công nghệ và thiết bị khấu than 
cơ giới hóa còn hạn chế.
(4) Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo 
phương, lò chợ xiên chéo chống giữ bằng giàn 
chống mềm, khấu than bằng thiết bị khấu dạng 
máy phay. Trong điều kiện vỉa than có chiều dày 
không lớn, không gian làm việc của lò chợ nhỏ 
không phù hợp để áp dụng sơ đồ công nghệ khấu 
than bằng máy khấu tang khấu ngang, đồng thời 
giải quyết vấn đề tính ổn định thấp của sơ đồ công 
nghệ khấu than sử dụng thiết bị khấu kiểu lưỡi 
xới, mỏ Trung Du, Trung Quốc đã áp dụng công 
nghệ khấu than với việc sử dụng máy khấu dạng 
máy phay với đặc điểm công nghệ như sau. Công 
tác khấu than lò chợ được thực hiện theo chiều 
từ chân chợ lên đầu lò chợ với chiều dày mỗi lớp 
khấu từ 0.5 ÷ 0,6m. Trong quá trình khấu, thiết bị 
khấu bò trực tiếp trên nền lò chợ. Than sau khi 
được tách phá khỏi gương khấu được tải thủ công 
xuống máng trượt được lắp đuổi theo sau thiết bị 
khấu để đưa xuống chân lò chợ và vận chuyển ra 
ngoài. Sơ đồ công nghệ áp dụng thử nghiệm cho 
điều kiện vỉa than có chiều dày vỉa từ 1,6 ÷ 3,0m, 
góc dốc vỉa ≥ 450 và cho chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 
tốt như sản lượng khai thác lò chợ đạt trung bình 
từ 490 ÷ 500 tấn/ngày. Số lượng công nhân lò chợ 
giảm 5 ÷ 8 người từ 18 ÷ 21 người/ca khi khấu 
than bằng khoan nổ mìn xuống còn 15 người/ca.
Trên cơ sở kết quả đánh giá điều kiện địa chất 
– kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa than dày trung bình 
đến dày, dốc tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 
và thực tế nghiên cứu áp dụng công nghệ cơ giới 
hóa khấu than tại các mỏ hầm lò tại Trung Quốc 
cho thấy, có thể đề xuất và lựa chọn các sơ đồ 
công nghệ khấu than cơ giới hóa và đồng bộ thiết 
bị đi kèm cho điều kiện các vỉa than dày trung 
bình đến dày, dốc trên 450 tại các mỏ hầm lò vùng 
Quảng Ninh như sau:
(1) Sơ đồ công nghệ cơ giới hóa khấu than sử 
dụng thiết bị khấu dạng máy phay: Áp dụng cho lò 
chợ chống giữ bằng giàn chống mềm trong điều 
kiện vỉa than có chiều dày từ 1,6 ÷ 3,5m, góc dốc 
trên ≥ 450 tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
(2) Sơ đồ công nghệ khấu than cơ giới hóa sử 
dụng máy dạng máy khấu tang khấu ngang: áp 
dụng cho điều kiện từ 4,0 ÷ 4,5m, góc dốc vỉa trên 
450. Sơ đồ công nghệ có thể xem xét áp dụng cho 
điều kiện vỉa than dày lớn và ổn định tại một số mỏ 
như Mạo Khê, Uông Bí, Vàng Danh, v.v. 
4. Kết luận 
Cơ giới hóa khai thác than hầm lò là một 
hướng đi cần thiết nhằm giảm bớt và thay thế lao 
động thủ công dựa trên sức người bằng thiết bị 
cơ giới, từ đó nâng cao sản lượng, năng suất lao 
động, đặc biệt là giảm lao động trực tiếp trong mỏ 
hầm lò. Song song với việc cơ giới hóa khai sử 
dụng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ bằng máy 
khấu chống giữ bằng giàn chống tự hành hoặc 
bán cơ giới hóa khấu than bằng máy khấu, chống 
1- Giàn chống mềm ZRY; 2- Máy khấu; 3- Dây xích định vị; 4- Puli định hướng; 5- Tời căng xích
Hình 6. Sơ đồ công nghệ khấu than cơ giới hóa sử dụng thiết bị khấu dạng máy phay trong lò chợ 
xiên chéo chống giữ bằng giàn chống mềm ZRY16/25L tại Trung Quốc
 KHCNM SỐ 1/2021 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
7
giữ bằng vì chống tổ hợp trong điều kiện các vỉa 
than thoải đến nghiêng, việc nghiên cứu và áp 
dụng công nghệ khai thác cơ giới hóa trong điều 
kiện vỉa dốc là cần thiết nhằm tiếp tục nâng cao 
sản lượng, nâng suất lao động chung trong khai 
thác than hầm lò, góp phần phát triển bền vững 
ngành than. Tuy nhiên kết quả đánh giá phân tích 
cho thấy, điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các vỉa 
than dày trung bình đến dày, dốc trên 450 tại các 
mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh thuộc loại phức tạp, 
để triển khai đưa công nghệ vào áp dụng trong 
điều kiện các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh cần có 
sự nghiên cứu và đánh giá chi tiết về các yếu tố 
ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của công nghệ 
cũng như xây dựng cụ thể các giải pháp, quy trình 
công nghệ đề xuất lựa chọn cho các điều kiện các 
mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh nhằm đảm bảo áp 
dụng công nghệ thành công và hiệu quả.
Tài liệu tham khảo:
1 – Trần Tuấn Ngạn. Báo cáo tổng kết đề tài 
cấp nhà nước “Nghiên cứu áp dụng công nghệ 
khai thác bằng giàn chống đối với các vỉa than dày 
trung bình, độ dốc 35 ÷ 550 ở các mỏ than hầm 
lò Quảng Ninh”. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - 
Vinacomin. Năm 2011.
2 – Dương Thắng Lợi, Lý Ngang, Lý Lương 
Huy. Phương pháp khai thác cơ giới hóa sử dụng 
máy khấu dạng máy khấu tay khấu ngang trong 
điều kiện vỉa than dốc đứng. Tạp chí Khoa học 
Công nghệ Than (Trung Quốc). Năm 2019.
Research on, proposal and selection of the mechanized coal mining technology 
for longwalls supported by the shield support in the condition of the medium to 
thick coal seams with the seam slope of over 45 ° at the underground coal mines 
in Quang Ninh
Dr. Vu Van Hoi, Dr. Nguyen Ngoc Giang - Vinacomin – Instiute of Mining Science and Technology
Abstract:
The article reviews a number of research results and experiences in the application of the mechanized 
coal mining technology for longwalls suported by the shield support in the conditions of medium to thick 
coal seams with the steep slopes at some underground coal mines in China and review on geological 
- technical conditions of the underground coal mines in Quang Ninh region. On the basis of research 
results and experience in the application of the mechanized coal mining technology, the article proposes 
to choose 02 flow charts of the mechanized coal extraction to be applied to the conditions of underground 
mines in Quang Ninh region, especially the underground coal mines belonging to Vietnam National 
Coal and Mineral Industries Corporation Limited.