Đổi mới công nghệ ở Công ty Than Mạo Khê
I. Tình hình thực hiện đổi mới công nghệ ở Công ty Than Mạo Khê
Kể từ năm 2000 trở lại đây, với mục tiêu tập trung phát triển các khâu chính trong giây chuyền sản xuất nhằm tăng nhanh sản lượng đáp ứng nhu cầu thị trường và đảm bảo an toàn cho sản xuất, Công ty Than Mạo Khê đã đầu tư đổi mới công nghệ ở các lĩnh vực sau:
- Đổi mới công nghệ chống giữ lò chợ từ gỗ sang cột thuỷ lực đơn.
- Đổi mới công nghệ khai thác vỉa dốc.
- Đối mới công nghệ giám sát hàm lượng khí metan trong hầm lò bằng hệ thống giám sát khí metan tự động và hệ thống quan trắc trung tâm.
1. Đổi mới công nghệ chống giữ lò chợ từ gỗ sang cột thuỷ lực đơn
Năm 2000 lò chợ đầu tiên chống thử nghiệm cột thuỷ lực đơn DZ - 22 và chính thức áp dụng lò chợ V9bT tầng -25/+30 đã đạt được những kết quả sau:
- Công suất lò chợ tăng từ 7 vạn tấn/năm lên 12 vạn tấn/năm.
- Năng suất lao động tăng từ 3 tấn/người/ca lên 5,67 tấn/người/ca.
- Chi phí gỗ giảm từ 40 - 50 m 3/1000 tấn than xuống còn 13 - 15 m 3/1000 tấn than.
- Lương công nhân khai thác tăng 30%.
Bên cạnh các kết quả nêu trên, một yếu tố quan trọng khi đổi mới công nghệ chống giữ từ gỗ sang chống cột thủy lực đơn cũng cần phải được đề cập đến đó là khả năng chống giữ lò chợ của các cột thuỷ lực đơn so với chống gỗ là tốt hơn rất nhiều dẫn đến việc phá hoả ban đầu triệu để hơn, áp lực lò chợ giảm. Các luồng gương, luồng bảo vệ của lò chợ luôn cao ráo, thông thoáng thuận lợi cho đi lại, vận tải và thông gió. Các yếu tố này đã góp phần nâng cao mức độ an toàn cho người và thiết bị trong quá trình khai thác lò chợ. Kể từ khi áp dụng công nghệ chống giữ mới này cho đến nay đã không xảy ra một vụ sự cố tụt đổ lò nào. Việc giảm chi phí gỗ chống lò góp phần bảo vệ rừng nói riêng và bảo vệ môi trường nói chung.
Từ những hiệu quả rõ rệt đã đạt được, Công ty đã nhanh chóng đầu tư triển khai áp dụng công nghệ chống giữ mới này cho các lò chợ khác trong toàn mỏ. Cho đến năm 2003 toàn bộ 11/11 lò chợ của Công ty đã đổi mới công nghệ áp dụng cột thủy lực đơn trong lò chợ. Với việc đổi mới công nghệ giữ lò chợ đã góp phần nâng cao sản lượng khai thác than hầm lò của công ty từ 800.000 tấn trong năm 2000 lên 1.050.000 tấn trong năm 2003.
2. Đổi mới công nghệ khai thác vỉa dốc
Trữ lượng than nằm trong khu vực vỉa than dày dốc ở Công ty than Mạo KHê chiếm 40% tổng trữ lượng công nghiệp và phân bố chủ yếu ở khu vực từ Tuyến II - Tuyến III A khu Tây Bắc và tập vỉa Cánh Nam thuộc khu Tây Nam. Các khu vực nói trên đã được mở vỉa và một số vỉa đã được đưa vào khai thác.
Như chúng ta đã biết, công nghệ khai thác vỉa dốc là công nghệ khá phức tạp, việc lựa chọn phương pháp khai thác hợp lý, đáp ứng được các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và an toàn trong quá trình khai thác là một vấn đề khó khăn. Tổng Công ty Than Việt Nam đã chỉ đạo các cơ quan nghiên cứu và các công ty khai thác mỏ hầm lò nghiên cứu hoàn thiện để đưa vào áp dụng ở vỉa dày dốc.
Trong các giai đoạn trước đây, Công ty Than Mạo Khê đã từng áp dụng một số công nghệ khai thác vỉa dày dốc:
- Công nghệ khai thác buồng cột bắn phá hoả rút than từ các thượng chéo.
- Công nghệ khai thác buồng thượng kết hợp với lò dọc vỉa than phân tầng.
Nhưng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được không cao. Cụ thể:
- Tỷ lệ hồi than 50%.
- Chi phí vật tư lớn.
- Khâu tổ chức quản lý kỹ thuật và an toàn trong quá trình sản xuất là rất khó khăn.
- Mức độ an toàn không cao.
Xuất phát từ những khó khăn trên, Công ty Than Mạo Khê đã phối hợp với Viện Khoa học Công nghệ Mỏ áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác lò chợ ngang nghiêng sử dụng cột thuỷ lực đơn dịch trong NDZ - 22 và xà hộp HDFBC - 2400 ở mức -9 vỉa 7T.
Qua quá trình áp dụng thử nghiệm, cho đến nay đã đạt được một số kết quả khả quan. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật so với công nghệ trước đây đạt kết quả tốt. Cụ thể:
- Chi phí gỗ chống lò giảm từ 15 m 3/1000 tấn xuống 4,6 m 3/1000 tấn.
- Chi phí thuốc nổ giảm từ 276 kg/1000 tấn xuống 153,8 kg/1000 tấn.
- Tỷ lệ thu hồi than tăng từ 40% - 50% lên 70%.
- Sản lượng tăng từ 810 tấn lên 1.460 tấn trong điều kiện tương tự.
- Công tác quản lý kỹ thuật - an toàn đã được cải thiện.
- Nâng cao mức độ an toàn trong quá trình khai thác.
Với các kết quả đạt được như trên trong quá trình áp dụng thử nghiệm. Công ty đang tiếp tục hoàn thiện công nghệ khai thác này và triển khai áp dụng ở các khu vực vỉa dày dốc khác. Việc đổi mới công nghệ đã phần nào giải quyết được những khó khăn trong việc khai thác các vỉa than dày dốc ở Công ty Than Mạo Khê và góp phần nâng cao sản lượng than hầm lò của toàn Công ty.
3. Đổi mới công nghệ giám sát khí mỏ bằng hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò
Việc tăng sản lượng khai thác hầm lò đòi hỏi phải mở rộng sản xuất và phải khai thác xuống đến các mức sâu hơn. Đó là nguyên nhân dẫn đến việc tăng lượng khí metan và các loại khí mỏ khác phát thải vào luồng không khí mỏ. Khí mỏ là các loại khí độc, khí cháy nổ gây các tai nạn, sự cố trong quá trình sản xuất than trong hầm lò, đặc biệt khí metan là loại khí gây nổ đặc biệt nguy hiểm. Trong lịch sử khai thác than trên thế giới và ở Việt Nam , đã có rất nhiều vụ sự cố cháy nổ khí mêtan cướp đi sinh mạng của rất nhiều người.
Để thực hiện được chỉ tiêu sản lượng của Tổng Công ty Than Việt Nam giao, Công ty Than Mạo Khê đã và đang mở rộng sản xuất và tăng chiều sâu khai thác xuống đến mức -80. Theo chiều sâu khai thác hàm lượng khí metan và các loại khí mỏ khác đều tăng lên. Hiện tại Công ty đang được xếp loại siêu hạng về khí mêtan.
Thực hiện chủ trương của Tổng Công ty Than Việt Nam là phát triển ngành Than một cách bền vững, phát triển sản xuất phải đi đôi với việc đảm bảo an toàn. Bên cạnh các giải pháp đầu tư đổi mới công nghệ để tăng nhanh sản lượng khai thác than, Công ty đã đầu tư đổi mới công nghệ giám sát khí mỏ bằng các hệ thống quan trắc và cảnh báo khí mỏ tự động.
Từ năm 1999 trở về trước, việc đo đạc giám sát khí mỏ thực hiện bằng các máy đo tay, tần số đo 2 lần/ca. Sau khi vụ nổ khí metan ngày 11/11/1999 ở Công ty, Tổng giám đốc Tổng Công ty Than Việt Nam đã quyết định chuyển Công ty Mạo Khê sang chế độ loại III về khí mêtan. Thấy rõ hiểm hoạ về cháy nổ khí, năm 2000 Công ty đã đầu tư hệ thống cảnh báo khí metan tự động do Ba Lan sản xuất.
Hệ thống bao gồm 28 đầu đo khí mêtan trong lò, các đầu đo tự động đo hàm lượng khí metan ở các vị trí sản xuất với tần số 4 phút/1 lần đo. Tín hiệu đo được truyền về phòng giám sát trung tâm để theo dõi, cập nhật, lưu trữ số liệu. Tín hiệu này cũng đồng thời ra lệnh tự động cắt điện các thiết bị điện trong lò khi hàm lượng khí metan vượt ngưỡng.
Năm 2001, trong khuôn khổ dự án Trung tâm Quản lý khí mỏ Than Việt Nam - Dự án hợp tác kỹ thuật giữ hai Chính phủ Việt Nam và Nhật Bản, được sự quan tâm của Tổng Công ty Than Việt Nam, Công ty Than Mạo Khê đã được đầu tư lắp đặt hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò. Đây là một hệ thống hiện đại, theo dõi giám sát đa chức năng. Tính năng cơ bản của hệ thống như sau:
- Giám sát liên tục 24h/24h tất cả các ngày trong năm hàm lượng khí metan, oxit cacbon, vận tốc gió, phát hiện khói ở các vị trí trong lò.
- Dữ liệu đo đạc được máy tính tốc độ cao xử lý cho ra kết quả, lưu giữ và hiển thị thông tin ra màn hình.
- Cập nhật bản đồ khai thác để bố trí các đầu đo ở các vị trí sản xuất.
- Đảm bảo thông tin liên lạc trong hầm lò.
Với các hệ thống tự động quan trắc, giám sát khí mỏ trên cho phép nâng cao tần số và giám sát liên tục hàm lượng khí metan và các loại khí mỏ khác. Điều đó cho phép theo dõi chặt chẽ diễn biến về khí mỏ, từ đó có thể chủ động các biện pháp phòng ngừa.
Với chức năng cập nhật lưu giữ thông tin giúp cho việc bố trí các đầu đo khí trong lò một cách hợp lý. Tổng hợp, phân tích diễn biến và dự đoán tình trạng khí metan và các loại khí mỏ khác trong hầm lò. Với chức năng thông tin liên lạc đi cùng hệ thống quan trắc giúp việc thông tin một cách nhanh chóng để xử lý các tình huống trong hầm lò.
Kể từ khi các hệ thống trên đi vào hoạt động, mức độ an toàn về khí mỏ đã được nâng cao và đã không xảy ra một sự cố về cháy nổ nào.
II. Đánh giá và định hướng đổi mới công nghệ trong điều kiện cụ thể ở Công ty Than Mạo Khê
1. Đánh giá
Đổi mới công nghệ là yếu tố quyết định để phát triển nhanh chóng sản xuất than và đáp ứng nhu cầu thị trường than ở trong nước và thế giới trong giai đoạn hiện nay.
Tại Công ty Than Mạo Khê, thực tế đổi mới công nghệ trong thời gian qua đã chứng minh tính hiệu quả của nó trong quá trình sản xuất, giúp cho hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty đạt được những kết quả khả quan như:
- Sản lượng khai thác tăng nhanh.
- Giảm chi phí và hạ giá thành sản phẩm.
- Nâng cao mức độ an toàn trong quá trình sản xuất.
- Tận thu tài nguyên.
Nhận thức được tầm quan trọng và tính hiệu quả của việc đổi mới công nghệ trong năm 2004 và những năm tới, Công ty Than Mạo Khê đã và đang đẩy mạnh đầu tư để đổi mới công nghệ bằng tất cả khả năng và điều kiện cụ thể của mình.
2. Định hướng đổi mới công nghệ trong điều kiện cụ thể ở Công ty Than Mạo Khê
Căn cứ vào khả năng và điều kiện thực tế, Công ty Than Mạo Khê chủ trương đổi mới công nghệ trọng tâm vào các khâu chính trong dây chuyền sản xuất và tiến tới từng bước đổi mới công nghệ một cách đồng bộ. Bên cạnh việc đổi mới công nghệ để tăng nhanh sản lượng và khai thác, Công ty cũng sẽ tiếp tục đổi mới và hoàn thiện công nghệ trong lĩnh vực đảm bảo an toàn để phát triển sản xuất một cách bền vững.
Trong thời gian tới, Công ty Than Mạo Khê đầu tư đổi mới công nghệ theo hướng cơ giới hoá, tự động hoá ở các khâu: công nghệ đào lò trong than; công nghệ cơ giới hoá khấu than trong lò chợ và tiếp tục hoàn thiện công nghệ giám sát hàm lượng khí mỏ bằng hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò xuất phát từ những nguyên nhân sau: kế hoạch khai thác và đào lò của Công ty Than Mạo Khê trong vài năm tới tăng trưởng rất lớn. Sản lượng than tăng từ 1,2 triệu tấn lên 1,6 triệu tấn. Số mét lò đào mới tăng hơn 1,3 lần từ 13.650 mét trên 17.475 mét.
Hiện tại công nghệ đào lò chủ yếu bằng khoan nổ mìn và các thiết bị đi theo công nghệ này. Với mức độ công nghệ và thiết bị như hiện nay, tốc độ đào lò đạt được rất thấp. Các gương lò có tiết diện > 10 m 2chỉ đạt 20 - 30 mét/tháng. Các gương lò có tiết diện 5 - 10 m 2đạt 30 - 50 mét/tháng. Tốc độ đào lò trong than đạt từ 70 - 85 mét/tháng. Nếu vẫn duy trì công nghệ và năng lực đào lò như hiện nay thì không thể đáp ứng được yêu cầu về diện sản xuất và ảnh hưởng đến kế hoạch sản lượng của Công ty.
Công nghệ khấu than trong lò chợ ở Công ty Than Mạo Khê chủ yếu dùng công nghệ khoan nổ mìn. Với công nghệ này tốc độ tiến gương lò chợ chỉ đạt 15 - 20 mét/tháng. Công suất lò chợ tối đa chỉ đạt 120.000 tấn/năm. Với thực tế khai thác lò chợ như trên sẽ không thể đáp ứng được yêu cầu tăng nhanh sản lượng trong những năm tới.
Hiện tại Công ty đang được xếp loại siêu hạng về khí metan nên nguy cơ về sự cố cháy nổ khí rất cao nhất là trong điều kiện ngày càng mở rộng và tăng chiều sâu khai thác.
Thực hiện chương trình hiện đại hoá và đổi mới công nghệ khai thác than hầm lò nhằm tăng nhanh sản lượng, đảm bảo sản xuất hiệu quả, an toàn. Được sự đồng ý của Tổng Công ty Than Việt Nam Công ty Than Mạo Khê đang phối hợp cùng Viện KHCN Mỏ triển khai thực hiện dự án đổi mới công nghệ sau:
- Đổi mới công nghệ đào lò dọc vỉa than (từ khoan nổ mìn thủ công) bằng việc sử dụng máy đào lò liên hợp AM - 45 do Ba Lan sản xuất để đào các lò than mức -80 và -150 với tốc độ trên 200 mét/tháng.
- Cơ giới hoá việc khấu than trong lò chợ bằng máy combai kết hợp với giá thuỷ lực di động có kết cấu chống trôi trượt máng vào và máy khấu.
- Tiếp tục hoàn thiện và đưa vào sử dụng hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò.
Với việc triển khai áp dụng các công nghệ mới trên vào sản xuất cho phép tăng nhanh tốc độ đào lò, chuẩn bị sẵn sàng diện sản xuất lò chợ. Đổi mưói công nghệ khấu than trong lò chợ cho phép tăng công suất lò chợ lên từ 350.000 - 400.000 tấn/năm. Trong đề án điều chỉnh mở rộng sản xuất Công ty Than Mạo Khê dự kiến sẽ đầu tư đổi mới công nghệ khấu than lò chợ bằng máy combai ở hai lò chợ V9b và V7. Hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò khi đi vào hoạt động sẽ giúp cho việc giám sát hàm lượng khí metan và các loại khí mỏ khác một cách chặt chẽ, chủ động trong việc theo dõi, xử lý các tình huống trong hầm lò.
Với mức độ đầu tư trên sẽ đáp ứng được các mục tiêu tăng sản lượng than khai thác trong những năm tới tạo điều kiện tập trung hoá sản xuất giúp cho việc quản lý kỹ thuật - an toàn được nâng cao và thuận lợi hơn.
