Công tác nghiên cứu đánh giá và tổ chức thực hiện đào chống lò bằng vì neo tại công ty Cổ phần than Núi Béo- Vinacomin

Hàng năm theo kế hoạch công ty Cổ phần Than Núi Béo -Vinacomin phải đào chống từ 15.000 ¸ 20.000m đường lò. Diện sản xuất các đường lò ngày càng xuống sâu và xa nên công tác vận chuyển vật liệu chống giữ đường lò ngày càng khó khăn, khối lượng cần vận chuyển lớn, cung độ vận chuyển xa. Để cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động, giảm khối lượng vận chuyển vật liệu đào chống lò thì việc đưa các công nghệ mới vào sản xuất là hết sức cần thiết.

Nhận thấy công nghệ đào chống lò bằng vì neo là công nghệ mới, có nhiều ưu điểm nổi trội như: chống giữ chủ động, phát huy được khả năng mang tải của khối đá, huy động khối đá xung quanh đường lò cùng tham gia mang tải. Kết cấu chống giữ bằng neo có tính đa năng có thể sử dụng với mọi công trình có hình dạng tiết diện khác nhau. Sử dụng đơn giản và nhanh chóng, tăng năng suất lao động. Công ty đã mạnh dạn áp dụng công nghệ đào chống lò bằng vì neo, dần thay thế công tác đào chống lò bằng vì sắt truyền thống.

II. Các giải pháp đang áp dụng tại công ty Cổ phần Than Núi Béo -Vinacomin:

1. Tình hình chống neo tại công ty: Bắt đầu triển khai thực hiện từ tháng 7 năm 2017, tính đến hết quý I năm 2019 công ty đã thi công đào chống lò bằng vì neo được 10.705m (trong đó lò đá: 2.680m; lò than 8.025m). Năm 2017 thực hiện 2.080m, năm 2018 thực hiện 7.595m, quý I năm 2019 là 1.030m.

2. Công tác thiết kế: Công ty tổ chức thiết kế thi công theo 03 bước gồm thiết kế sơ bộ, thiết kế ban đầu và thiết kế điều chỉnh. Trong quá trình thi công với điều kiện địa chất cụ thể tại đường lò thi công, trên cơ sở kết quả rút thử tải neo, kết quả theo dõi tại các trạm dịch động để điều chỉnh thiết kế thi công cho phù hợp với thực tế sản xuất.

3. Công tác đào tạo công nhân, cán bộ: công ty phối hợp với tư vấn trong nước cùng các chuyên gia nước ngoài tổ chức các lớp học cho cán bộ kỹ thuật các phòng ban trong công ty dưới sự hướng dẫn của chuyên gia nước ngoài về công tác đào chống lò bằng vì neo về công tác xác định điều kiện đại chất có thể áp dụng thi công đào chống lò bằng vì neo, công tác thiết kế, lập các bản vẽ kỹ thuật, công tác thi công tại các vị trí ngã ba, ngã tư, kinh nghiệm sử lý tình huống tại thực tế thi công, công tác phun bê tông tại các đường lò neo trong đá. Tổ chức đào tạo công tác khoan neo trên mặt bằng cho công nhân về cách vận hành các máy khoan neo, quy trình công nghệ thi công lỗ khoan neo theo đúng kỹ thuật để người lao động hiểu sâu về các thiết bị khoan, thực hành thuần thục công tác thi công các lỗ neo trước khi xuống thi công thực tế dưới gương lò.

4. Công tác xác định điều kiện địa chất: Công ty đang sử dụng máy quan sát địa tầng lỗ khoan thông minh 4D để thiết lập cấu tạo khối đất đá thay thế công nghệ khoan lấy mẫu tại hiện trường, từ những hình ảnh thu được từ máy phân tích địa tầng xác định được chất lượng khối đá RQD nhanh chóng, hiệu quả và cho độ chính xác cao.

			Hình 1: Máy quan sát địa tầng lỗ khoan

Hình 2: Hình ảnh kết quả siêu âm lỗ khoan

Hình 3: Hình ảnh xử lý qua phần mềm phân tích trên màn hình hiển thị

5. Giải pháp công nghệ áp dụng:

So với các công nghệ đào chống lò bằng vì neo đã áp dụng tại các công ty thời gian trước là sử dụng vì neo thép bê tông cốt thép hoặc chất dẻo cốt thép, chủ yếu áp dụng đối với các khu vực đường lò có địa chất ổn định, ít phân lớp, độ cứng đất đá f >6. Nhược điểm của công nghệ trên là ít tìm được các điều kiện địa chất khu vực phù hợp để áp dụng.

Nội dung giải pháp công ty Cổ phần than Núi Béo đưa ra là sử dụng công nghệ neo chất dẻo cốt thép kết hợp neo cáp cho các vị trí thi công. Thanh neo cáp ∅17,8, có chiều dài L= 6,3 -:- 10,3m trong đó phần chiều dài khóa neo liên kết với đất đá cứng vững L = 1,5 -:- 2,0m.

Cùng với đó áp dụng công nghệ đào lò bằng máy Combai kết hợp khoan neo đào các đường lò than khoanh vùng các lò chợ, hiện tại công ty đang tiến hành thi công đào lò tại khu I vỉa 11 có tiết diện đào 12m2, tiến độ bình quân 150 -:- 200m/ tháng. Áp dụng công nghệ xe khoan, máy xúc kết hợp khoan neo đào các đường lò đá, tiết diện lớn để đẩy nhanh tiến độ đào lò, nâng cao năng suất lao động, hiện công ty đang tiến hành thi công đào lò tại khu vực mức -350 có tiết diện đào 16 -:- 28m2, tiến độ bình quân 60 -:- 80m/ tháng.

Các đường lò đá cứng dạng cuội kết, sạn kết độ cứng f >8, thi công bằng các búa khoan MQT truyền thống cơ chế khoan xoay rất khó khăn do việc khoan các lỗ neo vào đá cứng mất rất nhiều thời gian ảnh hưởng tới tiến độ thi công, năng suất lao động thấp, tiêu hao choòng khoan, mũi khoan lớn nên ảnh hưởng lớn đến giá thành thi công. Giải pháp của công ty sử dụng búa khoan khí nén YT-28 cơ chế khoan đập xoay kết hợp choòng khoan B22, mũi khoan hợp kim loại 4 bi Ø28 để khoan các lỗ neo hông, đẩy nhanh tiến độ khoan, giảm hao mòn vật tư choòng khoan, mũi khoan. Đối với các lỗ khoan neo cáp sử dụng mũi kim cương đặc chủng đẩy nhanh tiến độ khoan, nâng cao năng suất lao động.

Một số hộ chiếu đào lò đang áp dụng tại công ty:

a. Hộ chiếu số 1: Gương lò thi công đào trong than, chiều dày trung bình vỉa 4,0-:-5m, trong vỉa có 2-:-3 lớp kẹp duy trì ổn định theo gương đào lò, chiều dày lớp kẹp 0,1-:-0,2m, độ cứng than f= 2-:-3. Vách vỉa là lớp bột kết ổn định, độ cứng f= 4-:-6. Lò đào tiết diện đào 7,0m2, chống lò bằng vì neo chất dẻo cốt thép dài 2m và neo cáp dài 7,3m kết hợp dưỡng neo, lưới thép. Bước chống neo thép 0,8m, số lượng 10 thanh/vòng. Bước chống neo cáp 1,6m, số lượng 2 thanh/vòng. Chiều dài phần khóa neo liên kết với đất đá L = 1,5 -:- 2,0m.

Hình 4: Thi công neo trong than

b. Hộ chiếu số 2: Gương lò thi công đào trong đá, nham thạch là cát kết, bột kết phân lớp trung bình từ 8-:-10m, thế nằm đất đá tương đối ổn định, độ cứng đá f= 6-:-8. Lò đào tiết diện đào 7,0m2, chống lò bằng vì neo chất dẻo cốt thép dài 2m và neo cáp dài 6,3m kết hợp dưỡng neo, lưới thép. Bước chống neo thép 0,8m, số lượng 10 thanh/vòng. Bước chống neo cáp 1,6m, số lượng 2 thanh/vòng. Chiều dài phần khóa neo liên kết với đất đá L = 1,5 -:- 2,0m.

Hình 5: Thi công neo trong đá

Hình 6: Mặt cắt khóa neo cáp đặc trưng

Một sô hình ảnh về thi công neo trong công ty

II. Các giải pháp triển khai trong thời gian tới

- Nghiên cứu, khảo sát kỹ điều kiện địa chất mỏ từ đưa ra các thiết kế tối ưu hóa, tính toán số lượng thanh neo thép, neo cáp trên 01 vòng neo, khoảng cách giữa các vòng neo thép và neo cáp, chiều dài thanh neo thép và neo cáp trên tinh thần vừa đảm bảo chất lượng, an toàn, đúng theo các tiêu chuẩn kỹ thuật đã ban hành, vừa tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu ở mức thấp nhất.

- Tiếp tục tổ chức đào tạo công tác khoan neo cho công nhân mới về đơn vị và học sinh mới ra trường về cách vận hành các máy khoan neo, quy trình công nghệ thi công lỗ khoan neo theo đúng kỹ thuật để người lao động hiểu sâu về các thiết bị khoan, thực hành thuần thục công tác thi công các lỗ neo trước khi thi công đào lò.

- Có kế hoạch đào tạo nâng cao hơn nữa tay nghề cho công nhân đào chống lò bằng vì neo để giảm thiểu tối đa các lỗ khoan neo cũng như các thanh neo hỏng. Từ đó giảm thiểu vật tư vượt khoán do các thanh neo bị hỏng tại các đơn vị đào lò.

- Đối với các đường lò dọc vỉa than, lò khởi điểm lò chợ công ty sử dụng thanh neo nhựa thủy tinh kết hợp lưới thép B50 thay thế thanh neo thép kết hợp lưới thép Ø6 để giảm giá thành đào lò, nâng cao hiệu quả khi khấu lò chợ. Đối với các khu vực xuất hiện nước có tính chất ăn mòn công ty sử dụng thanh neo cáp có phủ lớp chống ăn mòn đảm bảo thời gian tồn tại và kết cấu chống giữ của thanh neo cáp.

- Nhân rộng áp dụng công nghệ đào lò bằng máy Combai kết hợp khoan neo đào các đường lò than khoanh vùng các lò chợ CGH, áp dụng công nghệ xe khoan, máy xúc kết hợp khoan neo đào các đường lò đá, tiết diện lớn để đẩy nhanh tiến độ đào lò, nâng cao năng suất lao động.

V. Kết luận

Việc áp dụng công nghệ đào chống lò bằng vì neo thay thế công nghệ đào chống sắt truyền thống đã đạt nhiều ưu điểm nổi trội như: chống giữ chủ động, phát huy được khả năng mang tải của khối đá, huy động khối đá xung quanh đường lò cùng tham gia mang tải. Kết cấu chống giữ bằng neo có tính đa năng có thể sử dụng với mọi công trình có hình dạng tiết diện khác nhau. Sử dụng đơn giản và nhanh chóng, có thể cơ giới hoá công tác lắp đặt neo, đảm bảo khả năng chống giữ an toàn, tăng năng suất lao động và giảm hao phí sức lực khi đào chống lò, giảm tỷ lệ nghỉ từ đó tạo môi trường làm việc tốt hơn, tạo động lực cho người lao động yên tâm làm việc.

Trên đây là báo cáo áp dụng công nghệ đào chống lò bằng vì neo chất dẻo cốt thép kết hợp neo cáp tại Công ty Cổ phần Than Núi Béo - Vinacomin. Công ty báo cáo Hội đồng Khoa học & Kỹ thuật Mỏ Việt Nam./.

Phạm Bá Tước, Công ty Cổ phần than Núi Béo- Vinacomin

(Tài liệu hội thảo “Bảo vệ môi trường trong khai thác, chế biến, sử dụng than, khoáng sản và dầu khí”)