Giải pháp nâng cao chất lượng đường mỏ lộ thiên

Đa phần các mỏ lộ thiên thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) hiện đang sử dụng hình thức vận tải bằng ô tô để vận chuyển đất đá và than nguyên khai. Với mỗi chủng loại ô tô, chi phí nguyên, nhiên, vật liệu phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng mặt đường.

Đường mỏ hay hệ thống giao thông vận tải nối từ bờ mỏ đến các tầng công tác, bãi thải, gồm: Đường trong khai trường, đường ngoài khai trường và đường trên bãi thải.

Đường trong khai trường có các tuyến đường tạm thời và đường bán cố định. Đường ngoài khai trường là các tuyến đường từ khai trường đến bãi thải và mặt bằng sân công nghiệp, các tuyến đường này chủ yếu là đường cố định, một số tuyến là bán cố định. Đường trên bãi thải là các tuyến đường tạm thời được hình thành trong quá trình đổ thải của mỏ.

Các tuyến đường trong khai trường, đường từ khai trường ra bãi thải và đường trên bãi thải thường xuyên có các xe vận chuyển đất đá tải trọng lớn 55-96 tấn di chuyển. Đây là những tuyến đường chủ lực của các mỏ. Trong khai trường mỏ lộ thiên, các tuyến đường vận tải cơ bản có độ dốc dọc từ 6-10%, chiều rộng các tuyến đường trung bình từ 15-20m, bán kính cong trung bình từ 12-20m. Tuy nhiên, một số đoạn đường cục bộ trong khai trường mỏ có độ dốc dọc lên đến 12% và bán kính cong chưa đáp ứng cho loại xe có tải trọng lớn hoạt động.

Đường mỏ có ảnh hưởng lớn đến năng suất vận tải cho mỏ lộ thiên.

Về công tác làm đường, mặc dù các mỏ đã rất cố gắng trong việc đảm bảo chất lượng mặt đường, nhưng trên thực tế đây vẫn là một vấn đề nan giải của ngành Than. Trong quá trình thi công đường mỏ, lớp vật liệu rải đường đã được xúc lọc để loại thành phần cỡ hạt lớn. Tuy nhiên, cỡ hạt không đồng đều nên chất lượng mặt đường thường xuyên bị xuống cấp khi trời mưa. Cục bộ nhiều vị trí xảy ra hiện tượng lầy lội, lồi lõm và trơn trượt. Đặc biệt sau những trận mưa lớn, các thành phần bột và cỡ hạt nhỏ của lớp cấp phối bị rửa trôi làm lộ ra các cục đá lớn, gồ ghề, gây khó khăn cho công tác vận tải và hư hỏng lốp xe.

Theo ông Nguyễn Hồng Thanh, Phó trưởng phòng Lộ thiên (Viện Khoa học & Công nghệ Mỏ - Vinacomin), với mỗi chủng loại ô tô, chi phí nguyên, nhiên, vật liệu phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng mặt đường mà đặc trưng là sức cản lăn. Sức cản lăn cũng là yếu tố chính khiến hiệu suất khai thác xe giảm. Khi chất lượng mặt đường xấu cũng đồng nghĩa sức cản lăn tăng, dẫn đến vận tốc xe giảm. Do vậy, đường xuống cấp sẽ khiến giảm tốc độ xe, giảm năng suất vận tải, tiêu hao săm lốp, nhiên liệu lớn, giá thành vận tải cao. Ngoài ra, khi xe đầy tải và đang leo dốc 8-10% thì mỗi 1% sức cản lăn tăng sẽ dẫn đến tốc độ của xe giảm đi 10-13%. Tương ứng với mức giảm tốc độ xe là mức giảm hiệu suất vận tải trong mỏ. Năng suất thiết bị cũng bị giảm đi từ 18-26%. Theo một thống kê khác, sức cản lăn tăng 5% dẫn đến giảm 10% năng suất xe và tăng 35% chi phí vận tải.

Vì vậy, để nâng cao chất lượng đường mỏ cần áp dụng đồng bộ các giải pháp về thiết kế hình học tuyến đường, kết cấu áo đường, thiết kế chức năng và xây dựng chế độ bảo trì phù hợp với các loại đường tạm thời, bán cố định và cố định.

Về giải pháp hình học, các mỏ cơ bản giữ nguyên theo hiện trạng các đường cố định nếu độ dốc dọc ≤ 11%. Những khu vực có độ dốc dọc lớn cần cải tạo về độ dốc dưới 11%. Các tuyến đường cũ cần được đảm bảo độ rộng tối thiểu từ 15-20m, tuyến mới mở rộng theo giá trị tính toán cho từng loại xe. Về giải pháp kết cấu, đối với đường cố định, bán cố định, TKV chỉ đạo các mỏ sử dụng đất đá thải nghiền xuống cấp hạt

Hiện nay, các chuyên gia ngành mỏ đang nghiên cứu giải pháp gia cố vật liệu xi măng kết hợp với công nghệ phụ gia polime để thi công mặt đường. Dự kiến, trong quý III/2021, TKV sẽ thi công thí điểm đường mỏ bằng phương pháp này tại Công ty CP Than Cao Sơn. Đây là giải pháp được kỳ vọng hạn chế tình trạng nứt gãy mặt đường, nâng cao tuổi thọ đường mỏ, từ đó nâng cao năng suất vận tải cho mỏ lộ thiên.

Hoàng Yến