Hệ thống khai thác mỏ là trình tự đào các đường lò chuẩn bị và khai thác than trong ruộng mỏ, phối hợp chặt chẽ với nhau theo thời gian và không gian nhất định. Các yếu tố ảnh hưởng khi lựa chọn hệ thống khai thác bao gồm: Hình dạng khoáng sàng, chiều dày vỉa, góc dốc vỉa, tính chất đất đá xung quanh, độ chứa khí, độ chứa nước, tính tự chảy của than, cấu trúc vỉa than, tính cơ lý của than,…
Hệ thống khai thác hợp lý phải đảm bảo các yêu cầu sau:
• Mức độ an toàn trong hệ thống khai thác cao,
• Hệ thống khai thác tạo điều kiện lao động của công nhân thuận lợi,
• Đạt năng suất cao,
• Tổn thất tài nguyên là nhỏ nhất,
• Hệ thống khai thác có khả năng cơ giới hóa cao,
• Giá thành khai thác thấp,
• Hệ thống có sơ đồ thông gió, vận tải thoát nước đơn giản,
• Chi phí bảo vệ lò trong hệ thống khai thác là nhỏ nhất.
Dựa vào các thông số đặc điểm của vỉa, ta nhận thấy cả 3 vỉa của ta đều là vỉa dày, vì vậy ta không thể một lúc lấy được cả chiều dày >6m. Khi khai thác vỉa dày sẽ phá vỡ trạng thái ban đầu của đất đá hay trên một phạm vi rộng lớn. Trong phạm vi một vỉa tùy chỉnh theo chiều dày sẽ có nhiều đường lò để khai thác các lớp. Do đó khai thác vỉa dày là công việc phức tạp và ta phải chia ra làm các lớp để khai thác. Chia thành các lớp tạo điều kiện khai thác gần với điều kiện khai thác các vỉa có chiều dày trung bình.
Để đảm bảo khai thác hợp lý ta sử dụng hệ thống khai thác sau:
Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia lớp nghiêng, phá hỏa
và hạ trần lớp giữa.
Vỉa sẽ chia làm 2 lớp, mỗi lớp 2,5m
• Cách chuẩn bị:
Công việc khấu than được tiến hành từng lớp. Lớp trên tiến trước lớp dưới. Khoảng cách vượt trước là 70m. (Khai thác lớp vách trước và sau vài tháng mới khai thác lớp trụ.)
Việc lựa chọn hệ thống khai thác cột dài theo phương giảm chi phí giữ lò, dễ dàng thông gió và chống cháy.
Các đường lò chuẩn bị được đào trong đá trụ để hạn chế rò gió, ít bị bóp méo và đảm bảo vận chuyển ổn định
• Hệ thống khai thác:
Từ lò thượng đào lò vận chuyển trong đá và lò song song dọc vỉa than.
Cách nhau 100 m thì đào cúp nối lò vận chuyển và lò song song của các lớp.
Ở mức thông gió đào lò thông gió lớp và sử dụng lại lò đá vận chuyển tầng trên để thoát gió bẩn ở tầng dưới. Lò đá này được nối với lò thông gió nhờ lò nối. Ở biên giới mỏ đào lò cắt để khai thác các lớp. Lò vận chuyển và lò thông gió tầng dưới được đào trước một đoạn lớn hơn khoảng cách giữa 2 lò nối để đảm bảo lien hệ với 2 lò đá. Khấu than lò chợ trên di chuyển trước gương lò chợ dưới từ 30 ÷ 40m. Khấu than dùng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ. Than ở các lò chợ đi xuống lò song song để vào thông gió cho các lò chợ. Gió bẩn từ lò chợ ra lò song song đầu lò chợ, lò nối rồi ra lò đá thông gió mà ra ngoài. Trước mỗi lần phá hỏa lớp trụ cũng là lúc thu hồi lớp than giữa. Thu hồi than trên từng đoạn 4 ÷ 6m dọc lò chợ. Giữa 2 đoạn lấy than phả để lại trụ than. Trụ than này sau khi lấy xong cả 2 phía mới có thể phá lấy một phần. Để đưa than vào máng cào ở lò chợ và nối cho người đi lại ta phải tháo hàng cột sít để tạo thành lối đi rộng 0,8 ÷ 1m
Sử dụng hệ thống khai thác hạ trần làm tăng năng suất lao động 6 ÷ 8 T/người- ca, song mất mát than lại lớn.
Sơ đồ hệ thống khai thác
Đặc điểm của hệ thống:
* Ưu điểm:
• Mức độ tập trung sản xuất lớn,
• Sản lượng lò chợ cao,
• Có nhiều khả năng cơ giới hóa đồng bộ.
* Nhược điểm:
• Khi khai thác thủ công và bán thủ công thì điều khiển đá vách phức tạp, tổn thất than lớn.
• Nếu lò chợ chống bằng gỗ thì tiêu hao gỗ từ 40 ÷ 50 m3/1000 tấn than.
* Các nhược điểm trên được khắc phục khi sử dụng cơ giới hóa đồng bộ.