Tóm tắt Luận án Nghiên cứu và xác định các tham số hợp lý của hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng dàn chống tự hành trong điều kiện vỉa dày dốc vùng Quảng Ninh

át kết, cuội sạn kết và các vỉa than. 
- Kiến tạo: có nhiều nếp uốn lớn, dài từ 35  40 km, dốc 200 ÷ 800 
và trên hai cánh thường phát triển các nếp uốn bậc cao. 
- Điều kiện địa chất thủy văn: nhiều suối, nước dưới đất quan hệ 
mật thiết với nước mặt, điều kiện thủy văn phức tạp. 
- Điều kiện khí mỏ: phần lớn các mỏ được xếp loại I, II về độ 
chứa khí mê tan, ngoại trừ mỏ Mạo Khê được xếp siêu hạng. 
- Chất lượng than: bể than Quảng Ninh có tới 96,19% là than 
antraxit và bán antraxit, có chất lượng tốt. 
- Tính tự cháy của than: than có khả tự cháy thấp, mới phát hiện 
vỉa 24 – Tràng Khê II, III và vỉa 5 - Khe Chuối có tính tự cháy. 
- Trữ lượng các vỉa than: được xác định có khả năng áp dụng 
CGH là 116.564,90 nghìn tấn, chiếm 10  12% tổng trữ lượng, trong 
đó: vỉa dày 5,0  10,0 m, chiếm 48,8%; vỉa có chiều dài theo phương 
> 800 m, chiếm 55,7% và từ 300  800 m chiếm 39,11%. 
1.2.3. Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng HTKT lò DVPT trong điều 
kiện các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 
* HTKT lò DVPT nổ mìn trong các lỗ khoan ngắn: được áp dụng 
tại hầu hết các mỏ, cho điều kiện: vỉa dốc hơn 450, dày từ 2 ÷ 5 m; 
chiều dài theo phương KKT khoảng 80 ÷ 100 m, chiều cao PTKT từ 6 
÷ 8 m; chống bằng các cũi lợn gỗ hoặc vì thủy lực; công suất 25  35 
ngàn tấn/năm, NSLĐ 2,5  3,5 tấn/công, chi phí lò chuẩn bị 50  60 
7 
m/1000 tấn, tổn thất than 25  35% ; ưu điểm là thích ứng tốt với 
điều kiện địa chất phức tạp, quy trình kỹ thuật đơn giản; nhược điểm 
là chi phí mét lò chuẩn bị, tổn thất than cao, NSLĐ thấp. 
* HTKT lò DVPT kết hợp với máy khoan đường kính lớn (PSO): 
đã được áp dụng tại mỏ Mông Dương cho vỉa ổn định với chiều dày 
3  8 m, dốc > 45; công suất 35.000 tấn/năm; NSLĐ 3,5 tấn/công; 
chi phí gỗ 25 m3/1000 tấn, tổn thất than 35%; ưu, nhược điểm tương 
tự như HTKT đã áp dụng tại Liên Xô (cũ). 
* HTKT lò DVPT sử dụng DCTH kết hợp nổ mìn trong lỗ khoan 
dài: được thử nghiệm tại mỏ Hà Ráng với vỉa dày 6,5m; dốc 560 ; 
chiều cao PTKT 15 m; chống bằng tổ hợp KDT-2. Do ảnh hưởng bởi 
nước mặt, nên thử nghiệm chưa thành công; tuy nhiên, công nghệ đã 
chứng minh được hiệu quả như: SLKT đạt 4297 tấn/tháng, NSLĐ đạt 
7,4 tấn/công, mức độ an toàn được nâng cao. 
1.2.4. Đánh giá kết quả áp dụng HTKT lò DVPT 
- Chủ yếu áp dụng CNKT thủ công, chiều cao PTKT 6 ÷ 8 m, 
chiều dài KKT từ 80 ÷ 100 m, SLKT, NSLĐ thấp, tổn thất than cao. 
- Công nghệ CGH được áp dụng còn rất ít và chưa thành công; 
tuy nhiên, bước đầu đã chỉ ra hiệu quả của công nghệ. 
1.2.5. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu áp dụng HTKT lò DVPT 
trong điều kiện các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 
Đã có các công trình nghiên cứu về HTKT lò DVPT cho điều 
kiện vùng Quảng Ninh, được áp dụng và mang lại kết quả tốt. Các 
công trình này chủ yếu nghiên cứu về CNKT thủ công, về công nghệ 
CGH còn hạn chế. Việc nghiên cứu hoàn thiện các tham số của 
HTKT, CNKT ít được quan tâm, nếu có thường là chiều cao PTKT. 
Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phân tích lý thuyết kết hợp với 
nghiên cứu tại thực tế hiện trường. 
1.2.6. Hướng hoàn thiện HTKT lò DVPT trong điều kiện các vỉa 
than dày, dốc vùng Quảng Ninh 
- Tăng cường áp dụng công nghệ, thiết bị CGH phù hợp; 
- Xác định được các tham số phù hợp cho HTKT khi áp dụng công 
nghệ CGH đào lò và khai thác; 
- Lựa chọn kết cấu, tiết diện, vật liệu chống giữ, gia cường các 
8 
đường lò phù hợp với điều kiện địa chất, HTKT, CNKT được áp dụng; 
- Hoàn thiện giải pháp nổ mìn trong các lỗ khoan dài theo hướng áp 
dụng CGH khâu nạp kíp, mìn để rút ngắn thời gian thi công; 
- Kiểm soát tốt nguy cơ về cháy nổ khí, bục nước, sập đổ lò. 
1.3. Kết luận Chương 1 
- Trên thế giới, HTKT lò DVPT sử dụng tổ hợp CGH đã được áp 
dụng rộng rãi cho vỉa dày hơn 5 m, chiều cao PTKT lên tới 20 m và 
chiều dài theo phương KKT tới 200 m; các chỉ tiêu KTKT đạt tốt. 
- Các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh có trữ lượng lớn, thuận 
lợi để áp dụng công nghệ CGH trong HTKT lò DVPT. 
- HTKT lò DVPT sử dụng CNKT thủ công được áp dụng rộng rãi 
tại vùng Quảng Ninh; tuy nhiên, SLKT và NSLĐ còn thấp, tổn thất 
than cao. Trong khi đó, công nghệ CGH chưa thành công. 
- Có nhiều nghiên cứu về HTKT lò DVPT; tuy nhiên, chủ yếu tập 
trung vào các khâu công nghệ, giải pháp kỹ thuật, chưa xác định 
được tham số của HTKT theo các yếu tố địa chất, kỹ thuật. 
- Để nâng cao hiệu quả HTKT lò DVPT tại vùng Quảng Ninh cần: 
tăng cường áp dụng CGH; xác định được các tham số phù hợp cho 
HTKT; lựa chọn được kết cấu, tiết diện, vật liệu chống giữ, gia cường 
các đường lò; hoàn thiện giải pháp nổ mìn trong lỗ khoan dài; kiểm 
soát hiệu quả nguy cơ về cháy nổ khí, bục nước, sập đổ lò. 
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NÓC 
TRONG HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DÀN CHỐNG 
2.1. Quy luật dịch chuyển của than – đá trong quá trình thu hồi 
than nóc 
Các nghiên cứu đầu tiên về hạ trần, thu hồi than nóc được thực 
hiện tại Trường Đại học Mỏ Leningrad vào những năm 1949 ÷ 1953 
cho thấy: để đảm bảo quá trình tháo than diễn ra bình thường, chiều 
cao của lớp than được tháo phải lớn hơn kích thước của cục than từ 4 
÷ 6 lần và không quá 2  15 lần kích thước của cửa tháo than; khối 
than được tháo phải được bố trí nghiêng về phía không gian khai thác 
60o ÷ 80o và khoảng cách giữa các cửa sổ tháo phải là tối thiểu. 
Ivanov B.A. đã thí nghiệm tháo than tại cửa tháo đơn bằng mô 
9 
hình vật liệu tương đương và cho thấy, vùng dịch chuyển của than hạ 
trần tới cửa tháo (gọi là vùng tháo than hay vùng thu hồi) có dạng 
parabol (Paraboloid), trục đi qua cửa tháo, có mặt nghiêng so với mặt 
phẳng nằm ngang một góc từ 60o  65o. Các cục than được tháo 
chuyển động với tốc độ khác nhau, các cục càng gần trục đi qua tâm 
cửa tháo càng có tốc độ dịch chuyển lớn và ngược lại. Năm 1969 – 
1973, Ivanov B.A đã thí nghiệm sử dụng thiết bị tháo – đập than có 
pít tông tác động hai phía. Việc tháo than với sự trợ giúp của pít tông 
đẩy ngang đảm bảo sự dịch chuyển của than xuống dưới với tốc độ 
như nhau, theo chiều thẳng đứng, các cục than trong một mặt phẳng 
đến cửa tháo gần như đồng thời. Kết quả thí nghiệm cho thấy, tháo 
than sử dụng pít tông đẩy ngang đã nâng tỷ lệ than sạch thu hồi được 
từ 40% lên 80% và giảm tổn thất than. 
Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu đã cho thấy, sau mỗi chu kỳ 
tháo than, khu vực phía sau cửa tháo hình thành các khối than có 
dạng lăng trụ tam giác, không thu hồi được, gây tổn thất than. 
2.2. Nghiên cứu quá trình thu hồi than nóc trên mô hình vật liệu 
tương đương 
2.2.1. Quá trình hạ trần, thu hồi than nóc dưới sự ảnh hưởng của 
các yếu tố địa chất – kỹ thuật mỏ 
Chọn những yếu tố chính để nghiên cứu, bao gồm: góc dốc vỉa 
than ( ): = 450, 650, 850; chiều dày vỉa (M): M = 7 m; bước hạ trần 
than nóc (a): a = 1 m, 2 m, 3 m; chiều cao PTKT (h): h = 8 m, 12 m 
và 15 m và trần than được giả định đã bị phá vỡ, làm yếu. Mô hình 
được chọn có kích thước dài x rộng x cao = 800 x 800 x 800 mm, mô 
phỏng HTKT lò DVPT với: chiều dài theo phương lò DVPT: 40 m; 
tổng chiều cao lò DVPT, trần than và đá phá hoả: 40 m; chiều dày 
vỉa: 7 m; chiều cao lò DVPT: 2 m; chiều rộng lò DVPT: 4 m. 
Các hệ số đồng dạng của mô hình được tính toán, xác định như 
sau: kích thức αl=1:50; khối lượng = 1:1; thời gian t = 1:7; cường 
độ kháng nén, kéo nén = kéo = l.  =1:50; lực dính kết c= l. = 
1:50; góc nội ma sát =tg TT/tg M=1:1; hệ số đàn hồi E E= 
 l. =1:50; hệ số PoatxôngTT=M=1:1. Đá phá hoả và than của mô 
hình được lấy từ hiện trường mỏ. Tiến hành khai thác 27 mô hình, 
10 
tổng hợp, xác định và phân tích mối quan hệ giữa tỷ lệ tổn thất than 
theo các yếu tố địa chất, kỹ thuật (Hình 2.2, 2.3, 2.4). 
Hình 2.1: Quá trình khai thác một mô hình đặc trưng 
a) a =1 m b) a =2 m c) a =3 m 
Hình 2.2: Quan hệ giữa tỷ lệ tổn thất than - chiều cao phân tầng 
a) h =8 m b) h =12 m c) h =15 m 
Hình 2.3: Quan hệ giữa tỷ lệ tổn thất than – góc dốc vỉa 
a) α = 450 b) α = 650 c) α = 850 
Hình 2.4: Quan hệ giữa tỷ lệ tổn thất than – bước hạ trần 
11 
Từ các kết quả phân tích trên, có thể nhận xét: 
- Tổn thất than luôn tỷ lệ thuận với chiều cao PTKT, khi chiều 
cao PTKT tăng từ 8 m lên 15 m, tỷ lệ tổn thất than tăng từ 3 ÷ 7 %. 
- Tổn thất than luôn tỷ lệ nghịch với góc dốc vỉa , khi giảm từ 
850 xuống 450, tỷ lệ tổn thất than tăng từ 12 ÷ 18 %. 
- Tổn thất than luôn tỷ lệ thuận với bước hạ trần a (m), khi a tăng 
từ 1 m lên 3 m, tỷ lệ tổn thất than tăng từ 6 ÷ 11 %. 
2.2.2. Quá trình hạ trần, thu hồi than nóc dưới sự ảnh hưởng của kết 
cấu dàn chống và quy trình thu hồi than nóc 
Luận án chọn mô hình vật liệu tương đương để mô phỏng một 
chu kỳ hạ trần với các tham số địa chất, kỹ thuật mỏ đặc trưng của 
vùng Quảng Ninh: góc dốc vỉa than ( ): = 650; chiều dày vỉa (M): 
M = 7 m; bước hạ trần than nóc (a): a = 1 m; chiều cao PTKT (h): h 
= 12 m; trần than phía trên lò DVPT đã bị phá vỡ. Mô hình có kích 
thước: dài x rộng x cao = 800 x 420 x 50 mm, có 3 cửa tháo than cao 
100 mm, rộng 50 mm, tương ứng với kích thước thực là 2,0 x 1,0 m. 
Các cửa tháo than cách nhau 75 mm, tương ứng với kích thước thực 
là 1,5 m. Các đại lượng nghiên cứu trên mô hình và giá trị thực tế 
được liên hệ bởi các tỷ lệ đồng dạng như sau: về kích thước: l = 
1:20; về thời gian: T = 1:4,5; về khối lượng 1:1. Vật liệu tương 
đương được chọn là đá bột kết và than được lấy tại mỏ. Luận án đã 
tiến hành thí nghiệm với 4 mô hình, kết quả như sau: 
- Khi thu hồi than hạ trần của Mô hình 1, chỉ thu hồi than tại cửa 
sổ tháo ở giữa, tỷ lệ tổn thất than đạt lớn nhất,  = 48,6 %. 
- Khi thu hồi than hạ trần của Mô hình 4, thu hồi than đồng thời 
tại 03 cửa sổ, tỷ lệ tổn thất than đạt thấp nhất,  = 39,3 %. 
- Khi thu hồi than của Mô hình 2 và Mô hình 3, từ trụ sang vách 
và từ vách sang trụ, tỷ lệ tổn thất là  = 41,1% và  = 42,0%. 
Từ các kết quả nghiên cứu, có thể nhận xét: để giảm tốn thất than, 
nên chọn dàn chống có cửa sổ thu hồi trên xà phá hoả và khe hở giữa 
hai dàn và thu hồi đồng thời trên các cửa tháo. 
2.3. Nghiên cứu qúa trình hạ trần, thu hồi than nóc của HTKT lò 
DVPT sử dụng dàn chống KDT-2 tại mỏ than Hà Ráng bằng mô 
hình số 
12 
2.3.1. Lựa chọn các tham số và xây dựng mô hình mô phỏng 
Luận án sử dụng phần mềm PHASE2 để mô phỏng dịch chuyển 
của than, đá vách trong quá trình thu hồi than nóc của HTKT lò 
DVPT sử dụng dàn chống KDT-2 tại mỏ than Hà Ráng. Mô hình có 
dạng 2D, kích thước 120 x 120 m, mô phỏng các đối tượng gồm: vỉa 
dày 6,5 m; dốc 56; vách gồm sét kết, bột kết, cát kết, cuội, sạn kết; 
trụ gồm bột kết, cát kết, cuội sạn kết; lò DVPT mức +30 và +41; trần 
than được làm yếu bằng KNM; phân tầng +41  +50 được chống 
bằng giá thủy lực XDY, phân tầng +30  +41 được chống bằng dàn 
chống KDT-2. Than, đá được mô phỏng bằng các loại vật liệu đàn 
hồi dẻo tuyến tính, nứt nẻ như khối đá trong tự nhiên. 
2.3.2. Khai thác mô hình mô phỏng 
- Giai đoạn 1: trạng thái ban đầu với trường ứng suất tự nhiên. 
- Giai đoạn thứ 2: đào chống lò DVPT mức +41 và chống giá 
thủy lực tăng cường tại đường lò này. 
- Giai đoạn thứ 3: phá nổ cưỡng bức lớp than nóc. 
- Giai đoạn thứ 4: hạ trần than nóc lò DVPT mức +41. 
- Giai đoạn thứ 5: thu hồi giá thủy lực ở lò DVPT mức +41, đào 
lò DVPT mức +30 và chống dàn chống KDT-2. 
- Giai đoạn thứ 6: lặp lại trình tự trên đối với phân tầng thứ hai. 
2.3.3. Phân tích, đánh giá các kết quả khai thác trên mô hình số 
Khi đào lò DVPT, hình thành vùng ứng suất tập trung bao quanh 
biên lò, cách biên lò khoảng 3,0  3,5 m (Hình 2.5). 
Khi chống tăng cường, trần than trên nóc lò hình thành vùng phá 
hủy hình vòm, có chiều cao khoảng 2,5 m (Hình 2.6). 
13 
Hình 2.5: Trạng thái ứng 
suất xung quanh lò DVPT 
Hình 2.6: Chiều cao trần than 
tự sập đổ trên nóc lò DVPT 
Khi bắt đầu thu hồi than, một phần vách trực tiếp trên nóc lò 
DVPT hình thành các phá hủy dạng cắt, tạo thành một dải khe nứt, 
tạo bước gẫy ban đầu. Khi thu hồi hết lớp than nóc (10 m), vùng khe 
nứt phát triển mạnh hơn, nhưng chưa sập đổ. Sau khi thu hồi dàn 
chống, vách trực tiếp bắt đầu sập đổ (Hình 2.7). 
a) b) 
c) d) 
Hình 2.7: Quá trình thu hồi than nóc tại phân tầng thứ nhất 
Khai thác phân tầng thứ hai với trình tự tương tự như trên; tuy 
nhiên, ngay sau khi thu hồi, phá hủy đã phát triển mạnh trong đá 
14 
vách. Khi thu hồi đạt chiều cao khoảng 3,0 m xuất hiện dấu hiệu đá 
vách bắt đầu sập đổ. Xem xét biểu đồ mô tả chuyển vị của các phần 
tử hữu hạn cho thấy, trần than bị phá hủy lớn hơn rất nhiều lần so với 
đá vách và than luôn xuống trước đá vách, phản ánh đúng diễn biến 
tại thực tế hiện trường. 
2.4. Kết luận Chương 2 
- Pít tông đẩy ngang dưới cửa tháo giúp cho than dịch chuyển đều 
trong phễu tháo, cho phép nâng cao năng suất, giảm tổn thất than. 
- Tỷ lệ tổn thất than phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: góc dốc vỉa, 
bước hạ trần, chiều cao phân tầng, trình tự thu hồi và kết cấu dàn 
chống. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy, để nâng cao hiệu quả 
khai thác cần ưu tiên nâng cao chiều cao PTKT, sử dụng dàn chống 
có cửa sổ thu hồi than nóc trên xà phá hoả với bộ phận cấp liệu dưới 
cửa sổ thu hồi và thu hồi đồng thời trên các cửa tháo. 
- Khi khai thác từ phân tầng thứ hai trở đi, đá vách dễ sập đổ hơn 
và khi sập đổ, than luôn dịch chuyển xuống trước và đá vách sập đổ 
không ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả thu hồi than nóc. 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ HỢP LÝ 
CỦA HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DCTH TRONG ĐIỀU KIỆN CÁC 
VỈA THAN DÀY, DỐC VÙNG QUẢNG NINH 
3.1. Nghiên cứu, đề xuất công nghệ CGH áp dụng cho HTKT lò 
DVPT trong điều kiện các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, Luận án đề xuất HTKT lò DVPT 
cho điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh như sau: 
- Chuẩn bị khoáng sàng: theo phương, các tầng được chuẩn bị 
thành các KKT và tầng được chia thành các phân tầng. Các lò nối 
được đào với góc dốc khoảng 300, tiết diện, kết cấu phù hợp để có 
thể thuận lợi cho việc vận chuyển than, vật liệu, thiết bị. 
- Các khâu công nghệ chính bao gồm: 
+ Khâu hạ trần than nóc áp dụng giải pháp nổ mìn trong lỗ khoan 
dài sử dụng kíp nổ phi điện an toàn hầm lò. 
+ Chống tăng cường sử dụng tổ hợp dàn chống có cấu tạo tương 
tự tổ hợp dàn chống KPV1. Mỗi KKT bố trí 02 gương khấu đồng 
15 
thời, cách nhau khoảng 20 ÷ 30 m. 
+ Than được thu hồi đồng thời trên 3 cửa tháo, xuống bộ phận 
cấp liệu, cầu chuyển tải, lên băng tải và ra ngoài. 
+ Việc di chuyển dàn chống và cầu chuyển tải được thực hiện 
bằng các kích thủy lực chuyên dụng đặt phía trước. 
Công tác đào lò và khai thác sẽ được thực hiện theo trình tự lần 
lượt từng cột, từ biên giới khai trường về trung tâm, từ trên xuống và 
nhịp nhàng, không gián đoạn, ảnh hưởng lẫn nhau. 
Đồng bộ thiết bị được đề xuất gồm: tổ hợp dàn chống KPV1, trạm 
bơm dung dịch CH90/32, băng tải co giãn DSJ 65/10/40, cầu 
chuyển tải SZB 730/40, máy khoan thủy lực VPS-01 và máy combai 
đào lò AM-50Z hoặc các thiết bị có đặc tính kỹ thuật tương đương. 
Bảng 3.1: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật của DCTH KPV1 
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lượng 
1 Chiều cao tối thiểu/tối đa m 1,8/3,5 
2 Chiều rộng của dàn chống m 1,75 
3 Kích thước cửa tháo than m 0,9 x 2 
4 Bước di chuyển của dàn chống mm 800 
5 Số lượng cột chống cột 2 
6 Lực chống của cột chống kN 3530 
7 Cường độ kháng nền MPa >2 
8 Trọng lượng tấn 17 
3.2. Nghiên cứu xác định các tham số hợp lý của HTKT lò DVPT 
sử dụng DCTH áp dụng cho điều kiện các vỉa than dày, dốc vùng 
Quảng Ninh 
3.2.1. Nghiên cứu xác định chiều cao PTKT hợp lý 
Mỗi mô hình vật liệu tương đương có các tham số: góc dốc vỉa α 
(radian), bước hạ trần a (m), chiều cao PTKT h (m) và tỷ lệ tổn thất 
than  (%). Sau khi 27 mô hình được thí nghiệm (Chương 2), đã tập 
hợp được cơ sở dữ liệu gồm các tham số trên. Trên cơ sở đó, Luận án 
sử dụng phần mềm Datafit để hồi quy cơ sở dữ liệu trên và xác định 
được hàm số biểu thị mối quan hệ giữa các tham số như sau: 
 =exp(-0,562α+0,099a+0,01157h–0,683) (3.1) 
16 
Thay các tham số của 27 mô hình vật liệu tương đương đã thí 
nghiệm vào công thức (3.1), xác định được tỷ lệ tổn thất than theo 
tính toán cho từng trường hợp. So sánh kết quả thu được cho thấy, 
sai số giữa kết quả thí nghiệm và kết quả tính toán từ công thức (3.1) 
khá thấp, mức độ chênh lệch tuyệt đối | |=0,16 ÷ 1,352%, trung bình 
0,645%. Như vậy, hàm số xác định tại công thức 3.1 có thể chấp 
nhận, tin cậy được. Nếu thay () bằng tỷ lệ tổn than cho phép (cp) 
và biến đổi, sẽ xác định được chiều cao PTKT hợp lý như sau: 
h=(lncp+ 0,562α- 0,099a +0,683). 84,43 (3.2) 
Hiện nay, tại Quảng Ninh, tỷ lệ tổn thất than cho phép khi khai 
thác vỉa dày, dốc được chấp nhận khoảng 35 ÷ 40%. Giá trị này được 
xác định trên cơ sở đặc điểm địa chất, kỹ thuật mỏ, chi phí đầu vào, 
giá bán, mô hình quản lý và nhiều yếu tố khác, được chấp nhận, giao 
khoán cho các mỏ. Khi đó, áp dụng công thức (3.2) có thể xác định 
được chiều cao phân tầng hợp lý cho điều kiện đặc trưng của vùng 
Quảng Ninh (M = 7 m, α = 650) khoảng h = 14,5 ÷ 25,7 m. 
Kết quả tính toán trên không kể tới ảnh hưởng của yếu tố dàn 
chống. Nếu kể tới ảnh hưởng của kết cấu dàn chống, chiều cao phân 
tầng hợp lý được chọn sẽ thấp hơn so với kết quả tính toán trên và 
được xác định như sau: 
 h=(lncp+0,562α-0,099a+0,683).84,43.k1 (3.3) 
Trong đó: k1 là hệ số kể tới ảnh hưởng của dàn chống, quy trình 
thu hồi. Hệ số k1 được xác định trên cơ sở thí nghiệm của hai mô 
hình có điều kiện địa chất, kỹ thuật tương tự, chỉ khác là có một mô 
hình có vì chống. Từ kết quả thí nghiệm của Mô hình 13 tại mục 
2.2.1 và Mô hình 4 tại mục 2.2.2, có thể xác định được k1 = 0,91. Khi 
đó, trong điều kiện các vỉa dày, dốc đặc trưng vùng Quảng Ninh và 
với công nghệ, thiết bị được đề xuất như trên, chiều cao phân tầng 
hợp lý của HTKT lò DVPT được xác định như sau: 
h=(14,5 ÷ 25,7).k1 = (14,5 ÷ 25,7).0,91 = 13,2 ÷ 23,5 m 
3.2.2. Nghiên cứu xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý 
Việc xác định chiều dài theo phương KKT trên cơ sở nhiều yếu tố 
rất phức tạp, khó thực hiện. Do đó, trong phạm vi của Luận án, tác 
giả chỉ nghiên cứu, xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý trên 
17 
cơ sở phối hợp hài hòa giữa khâu đào lò chuẩn bị và khai thác. Khi 
đó, công tác đào lò chuẩn bị phải đáp ứng được tiến độ khai thác, 
đảm bảo khai thác liên tục và ngược lại, công tác khai thác phải đảm 
bảo theo kịp tiến độ chuẩn bị khai trường. Tức là, thời gian đào lò 
chuẩn bị và thời gian khai thác của một khu phải bằng nhau. Đây là 
cơ sở để xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý. Khi đó, việc 
xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý được xác định như sau: 
- Tổng trữ lượng công nghiệp của một cột khai thác (Z): 
(3.4) 
Trong đó: 
 h: chiều cao phân tầng, m; 
 n: số PTKT của một tầng, phân tầng; 
 M: chiều dày vỉa, m; 
 góc dốc vỉa, độ; 
 tỷ trọng than, m3/tấn; 
 tỷ lệ tổn thất than, %; 
 Lb: chiều dài theo phương KKT (blốc), m; 
 So: tiết diện lò DVPT, m2; 
 góc dốc của lò nối, độ; 
 a: chiều rộng trụ bảo vệ giữa gương khấu-lò nối, m; 
 b: chiều rộng trụ bảo vệ giữa hai lò nối, m; 
 r: chiều rộng lò nối, m. 
- Thời gian khai thác xong một cột khấu (TKT): 
, ngày 
(3.5) 
Trong đó: 
Qo: SLKT của một gương khấu, tấn/ngày đêm; 
t1: thời gian di chuyển, lắp đặt một tổ hợp CGH, ngày. 
Thay công thức (3.4) vào công thức (3.5) ta có: 
18 
(3.6) 
- Thời gian đào lò chuẩn bị xong một KKT (Tcb): 
(3.7) 
Trong đó: 
H: chiều cao (đứng) của tầng khai thác, m; 
Vn: tốc độ đào lò nối bằng thủ công, m/ngày đêm; 
Vdv: tốc độ đào lò DVPT bằng combai, m/ngày đêm; 
t2: thời gian di chuyển, lắp đặt tổ hợp CGH đào lò, ngày. 
Để Tkt = Tcb và biến đổi ta có: 
(3.8) 
Chọn các thông số đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật đặc 
trưng của các vỉa dày, dốc vùng Quảng Ninh gồm:   tấn/m3, M 
= 7 m,    So = 9,2 m2, a = 8 m, b = 4, r = 3,5 m, t1 = 7 
ngày, t2 = 3 ngày, Vn =