Đây là một trong số đề tài tiêu biểu thuộc Đề án “Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”.

Trên cơ sở tổng quan các giải pháp kỹ thuật công nghệ áp dụng khai thác trong điều kiện xuống sâu tại các nước trên thế giới, nhóm đã nghiên cứu, đánh giá đặc điểm, điều kiện địa chất kỹ thuật khoáng sản các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và đề xuất một số giải pháp kỹ thuật công nghệ.

Cụ thể, đề tài đã nghiên cứu, đề xuất một số sơ đồ khai thông mở vỉa bằng giếng đứng, giếng nghiêng và kết hợp giếng đứng với giếng nghiêng. Đồng thời, đề xuất một số giải pháp kỹ thuật công nghệ khi thi công các đường lò chuẩn bị trong điều kiện xuống sâu, áp lực mỏ lớn như: Giải pháp bố trí hợp lý các đường lò chuẩn bị; thi công đào chống lò; chống giữ, bảo vệ các đường lò.

Đối với lò chợ, đề tài đã nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ với tiêu chí nâng cao mức độ cơ giới hóa, hiện đại hóa các khâu chống giữ, khấu than và vận tải trong lò đảm bảo tăng nhanh sản lượng khai thác, nâng cao mức độ an toàn lao động. Công nghệ khai thác đề xuất bao gồm các sơ đồ công nghệ cơ giới hóa đồng bộ và công nghệ khai thác theo phương pháp truyền thống khoan nổ mìn.

Tại các khu vực có điều kiện khai thác phức tạp, đề xuất các sơ đồ công nghệ với phương pháp điều khiển đá vách bằng chèn lò để khai thác dưới các khu vực cần bảo vệ như moong khai thác lộ thiên, dưới suối hay dưới các công trình dân dụng, công nghiệp. Đề tài cũng nghiên cứu, đề xuất giải pháp sử dụng tường cách ly nhân tạo bằng hóa chất nhằm giảm tối đa mức độ rò gió, giảm hạ áp sức cản trong các đường lò mỏ. Ngoài ra, đề tài giới thiệu một số sơ đồ làm lạnh trong các mỏ hầm lò bằng sử dụng máy điều hòa nhiệt độ.

Trong công tác an toàn, nhóm đã tập trung nghiên cứu, đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn khi khai thác trong điều kiện xuống sâu gồm: Giải pháp khoan tháo khí mêtan; tự động hóa công tác quan trắc khí trong mỏ. Đối với công tác phụ trợ, đề tài đã nghiên cứu, đề xuất giải pháp tự động hóa khâu tổ chức sản xuất (thông tin liên lạc, định vị người trong lò).

Đề tài đã triển khai áp dụng thử nghiệm giải pháp sử dụng hóa chất làm tường cách ly nhân tạo tại mỏ than Hà Lầm gồm: Sử dụng bọt hóa chất Isoschaum, xây tường cách ly; bịt kín sườn và nóc các đường lò than và tạo lớp cách ly trên các đường lò than đang đào. Kết quả cho thấy, các thông số nồng độ khí và nhiệt độ tại khu vực thử nghiệm giảm đáng kể như: Nồng độ khí giảm xuống là 0%CH4 và 0,3% CO2, nhiệt độ trong lò dao động từ 26-27OC so với trước khi xây tường chắn cách ly tương ứng là 0,1CH4 và 0,5% CO2 , nhiệt độ từ 30-31OC.

Qua đó có thể kết luận, tường cách ly nhân tạo làm bằng vật liệu hóa chất có thể làm tường chắn cách ly tốt, nhằm hạn chế sự ảnh hưởng từ những khu vực đã khai thác về nước, khí mỏ để ngăn ngừa công nhân đi vào các khu vực đã khai thác, gây nguy hiểm đến tính mạng..., hoặc để xử lý sự cố cháy tại một số lò chợ.