Khai thác lộ thiên vẫn luôn giữ vai trò quan trọng trong tổng sản lượng than - khoáng sản khai thác được của TKV. Theo Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2030, các mỏ than lộ thiên tiếp tục khai thác xuống sâu ở các mức: Cọc Sáu (-300 m), Khánh Hoà (-400 m), Cao Sơn (-325 m), Đèo Nai (-225 m), Đèo Nai - Cọc Sáu (-350 m), Hà Tu (-225 m), Na Dương (+18 m). Trong khi đó, các mỏ than lộ thiên sâu ở Việt Nam có điều kiện địa chất khá phức tạp, đất đá dạng trầm tích, phân lớp có chiều dày biến động mạnh, các lớp đá xen kẽ nhau có tính chất không đồng nhất. Khi khai thác xuống sâu, độ cứng đất đá tăng lên, độ khối tăng và độ nứt nẻ giảm.

Chính vì vậy, việc “Nghiên cứu giải pháp công nghệ phù hợp khi khai thác các tầng sâu ở các mỏ than lộ thiên Việt Nam” có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng. Đây là nhiệm vụ thuộc Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025. Đề tài do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin chủ trì thực hiện. 

Nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành đánh giá, tổng hợp đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật; đánh giá hiện trạng công nghệ thiết bị khoan nổ mìn, xúc bốc - vận tải, đổ thải, thoát nước, vét bùn, đào sâu, các giải pháp nâng cao mức độ an toàn và kế hoạch khai thác trong thời gian tới. Đồng thời, tổng quan kinh nghiệm khai thác tầng dưới sâu tại các nước trên thế giới, dự báo điều kiện địa kỹ thuật tại các tầng sâu. Từ đó xây dựng nguyên tắc lựa chọn công nghệ khai thác và sử dụng mô hình hóa mỏ, các khâu công nghệ và thay đổi các dữ liệu đầu vào theo dự báo điều kiện kỹ thuật mỏ khi khai thác sâu để lựa chọn các phương án và thông số công nghệ.

Qua đánh giá kỹ thuật kinh tế các phương án, nhóm lựa chọn sơ đồ và các thông số công nghệ tối ưu như: Đối với bờ mỏ, áp dụng công nghệ khai thác dạng bờ lồi kết hợp với các giải pháp nâng cao ổn định bờ mỏ, lựa chọn, bố trí thiết bị phù hợp trên đới công tác; Áp dụng công nghệ khoan nổ mìn tăng góc dốc sườn tầng, giảm chấn động, nạp thuốc nổ trong bao nilon, nạp nổ thuốc nhũ tương rời bằng xe chuyên dùng,...; Áp dụng công nghệ vét bùn bằng máy bơm bùn đặc đối với phần bùn loãng phía trên, phần đất đá lẫn bùn phía dưới xúc trực tiếp bằng máy xúc thủy lực gầu ngược.

Về công nghệ vận tải, áp dụng công nghệ vận tải liên hợp Ô tô-băng tải dốc-băng tải thường kết hợp với máy nghiền; công nghệ vận tải ô tô-trục tải; công nghệ vận tải ô tô thường - ô tô bánh xích; Đào sâu đáy mỏ nghiêng, nhiều cấp, theo phân tầng phù hợp với thông số kỹ thuật của máy xúc thủy lực và đảm bảo sản lượng yêu cầu.

Khi mỏ khai thác xuống sâu, điều kiện vi khí hậu càng trở lên phức tạp. Khi đó, thông gió tự nhiên sẽ không đủ để phát tán hết khí độc hại và bụi tập trung tại phần sâu của mỏ, cần phải áp dụng thông gió hỗn hợp, kết hợp thông gió tự nhiên với thông gió nhân tạo để tăng cường thông gió mỏ, tạo bầu khí quyển trong lành và không gian làm việc vệ sinh, an toàn cho công nhân lao động.

Các thông số công nghệ tối ưu và các qui trình công nghệ được đề xuất có tính khoa học và thực tiễn đều có thể sử dụng cho các tầng sâu. Tuy nhiên, công nghệ xử lý bùn nước đòi hỏi chi phí đầu tư thiết bị bơm bùn, thời gian xử lý bùn ngắn để đảm bảo yêu cầu đào sâu. Công nghệ đổ thải trong theo lớp cần theo dõi trong thời gian dài, có số liệu đánh giá từ công trình quan trắc bề mặt, nước trong lò... 

Hiện tại, các mỏ than lộ thiên lớn ở Việt Nam như: Đèo Nai, Cao Sơn, Cọc Sáu, Na Dương, Khánh Hòa và các mỏ khoáng sản khác như mỏ đồng Sin Quyền, mỏ sắt Nà Rụa đang ở giai đoạn phát triển biên giới trên mặt và khai thác xuống sâu đến kết thúc khai thác.

TS. Đỗ Ngọc Tước -chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết, với đặc điểm kích thước khai trường hạn chế, tốc độ xuống sâu và đẩy ngang lớn, khai thác theo mùa, thiết bị trong các khâu công nghệ gồm nhiều chủng loại với các thông số làm việc khác nhau, các giải pháp của đề tài có tính khả thi cao có thể đưa vào áp dụng tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.

TS. Đỗ Ngọc Tước đề xuất thêm, trong thời gian tới các mỏ cần thực hiện một số giải pháp như: tiến hành khảo sát thống kê và nghiên cứu điều kiện vi khí hậu của mỏ khi khai thác xuống sâu để có các giải pháp thông gió mỏ phù hợp, đảm bảo điều kiện làm việc cho công nhân làm việc dưới các tầng sâu; Tiếp tục nghiên cứu đề xuất các giải pháp và sơ đồ công nghệ tận thu than tại các khu vực đã kết thúc khai thác lộ thiên và không có khả năng khai thác hầm lò (đầu mỏ và đáy khai trường) để khai thác tối đa tài nguyên than, nâng cao hiệu quả khai thác cho các mỏ than lộ thiên.