Với phương châm gắn kết nghiên cứu với sản xuất, lấy hiệu quả phục vụ sản xuất làm mục tiêu cho hoạt động nghiên cứu và triển khai, đẩy mạnh áp dụng các kết quả nghiên cứu, các tiến bộ kĩ thuật và chuyển giao công nghệ vào sản xuất bằng các hình thức phù hợp với những quy định về quản lí tài chính của Nhà nước, trong những năm gần đây Viện đã triển khai thành công nhiều dự án trên cơ sở áp dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất. Có thể kể đến một số công trình tiêu biểu sau:
1 - Trong lĩnh vực khai thác hầm lò:
- Trong quá trình đổi mới công nghệ khai thác than hầm lò, Viện đã phối hợp với các công ty than hầm lò triển khai áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hoá tại các khu vực khoáng sàng có điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ thuận lợi. Một số dự án đã được triển khai đưa vào sản xuất là:
+ Năm 2002, Viện đã phối hợp với Công ty than Khe Chàm triển khai áp dụng công nghệ cơ giới hóa khai thác bằng máy khấu than liên hợp MG200 - W1 kết hợp với giá thuỷ lực di động. Đây là Dự án cơ giới hoá khấu than đầu tiên của ngành Than Việt Nam. Tiếp đó là Dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa đồng bộ sử dụng máy khấu combai MG150/375W kết hợp dàn chống tự hành ZZ3200/16/26 với công suất khai thác 400.000 tấn/năm được đưa vào sản xuất từ năm 2005.
+ Năm 2006, Viện đã phối hợp với Công ty Than Vàng Danh xây dựng dự án đầu tư áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc. Dự án này được triển khai với phương thức Viện nhận thầu khai thác thuê tại lò chợ Vỉa 8 - Khu Giếng Vàng Danh với tổng mức đầu tư là hơn 221 tỉ đồng, trong đó vốn đầu tư mới hơn 186 tỉ đồng, công suất lò chợ 450.000 tấn/năm. Đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho Dự án là máy combai khấu than+dàn chống tự hành VINAALTA+máng cào. Dàn chống tự hành VINAALTA do Viện phối hợp với Công ty ALTA (Cộng hoà Séc), Công ty Chế tạo máy -TKV thiết kế chế tạo. Dự kiến trong tháng 10/2007 lò chợ thử nghiệm được lắp đặt và đưa vào hoạt động.
+ Dự án “áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá khai thác vỉa dày, dốc bằng tổ hợp dàn chống tự hành KDT-1 kết hợp với máy đào lò AM-50 tại Vỉa 7 Dốc - Tây Vàng Danh do Viện phối hợp với Công ty Than Vàng Danh nghiên cứu xây dựng và đã đưa vào sản xuất từ đầu tháng 9/2007. Việc áp dụng thử nghiệm thành công sẽ là cơ sở để áp dụng rộng rãi tại ở các khu vực vỉa dày, dốc khác nhằm đổi mới công nghệ, nâng cao công suất mỏ và giảm tổn thất than.
+ Để giải quyết vấn đề cơ giới hóa khai thác các vỉa dốc, mỏng tại các mỏ hầm lò, Viện đã phối hợp với Công ty Than Mạo Khê và Công ty Than Hồng Thái nghiên cứu xây dựng dự án đầu tư áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá khai thác bằng tổ hợp dàn chống 2ANSHA cho các vỉa dốc, mỏng vùng Mạo Khê và Tràng Khê. Tổng vốn đầu tư mới cho mỗi dự án hơn 64 tỉ đồng. Công tác chuẩn bị và mua sắm trang thiết bị cho các dự án này đang được hoàn tất. Dự kiến quý IV/2007 các dự án này sẽ đi vào sản xuất. Ngoài ra, Viện đã phối hợp với Công ty Than Đồng Vông và Hồng Thái nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác bằng các lỗ khoan đường kính lớn (máy khoan BGA-2M). Hiện nay, công nghệ khai thác này đã và đang được áp dụng tại khu vực Đông Vàng Danh, giải quyết được vấn đề khai thác các vỉa mỏng, dốc có chiều dài theo phương không ổn định nhằm huy động tối đa tài nguyên vào khai thác.
- Tiếp theo thành công trong việc áp dụng cột chống thủy lực và giá thủy lực trong các mỏ hầm lò, để nâng cao hơn nữa mức độ an toàn, tăng năng suất lao động và mức độ cơ giới hóa trong khâu chống giữ lò chợ, và đặc biệt là loại trừ hoàn toàn gỗ chống lò, không phải sử dụng lưới thép và giảm tối đa chi phí dầu nhũ hóa, cải thiện điều kiện môi trường trong gương lò chợ, Viện đã triển khai thực hiện các dự án tổng thầu (EPC) (thiết kế, cung cấp vật tư, thiết bị, đào tạo hướng dẫn vận hành khai thác) áp dụng giá khung di động trong công nghệ khai thác lò chợ hạ trần và công nghệ khai thác khấu đồng thời chiều dày vỉa đối với các vỉa có chiều dày trung bình (2,5 á 3,0 m) tại Công ty Than Thống Nhất, Nam Mẫu, Mạo Khê, Hòn Gai, Quang Hanh và Tổng Công ty Đông Bắc. Tổng kinh phí cho mỗi dự án dao động từ 20 á 25 tỷ đồng. Hiện nay, các mỏ đang xúc tiến phối hợp với Viện nghiên cứu đưa vào áp dụng rộng rãi giá khung di động trong các điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ khác nhau.
- Trên cơ sở kết quả đánh giá các khu vực có khả năng áp dụng cơ giới hóa đào lò, Viện đã phối hợp với các mỏ tiến hành lập dự án áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa đào lò trong than tại Mạo Khê, Uông Bí, Vàng Danh, Hà Lầm, Thống Nhất, Mông Dương, Quang Hanh, Khe Chàm, Dương Huy, Hạ Long, Hòn Gai và Đông Bắc bằng máy combai AM-45 và AM-50Z. Đến nay, tất cả các dây chuyền công nghệ áp dụng cơ giới hóa đào lò đã đi vào sản xuất ổn định tại các mỏ, đạt và vượt các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật đề ra. Với kết quả đạt được, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đã giao cho Viện xây dựng các dự án cơ giới hóa đào lò trong đá bằng máy combai AM-105IC. Kết quả phân tích và tính toán kỹ thuật cho thấy việc áp dụng công nghệ cơ giới hóa đào lò đá bằng dây chuyền máy đào lò là phù hợp, nâng tốc độ đào lò đá lên 2,5 đến 3 lần so với công nghệ khoan nổ mìn (từ 40 á 60 m/tháng lên 160 á 180 m/tháng), năng suất lao động tăng 3,5 á 4 lần (từ 0,05 á 0,13 m/công ca lên 0,24 á 0,27 m/công.ca), cải thiện điều kiện lao động, giảm rủi ro, chấn động do sử dụng thuốc nổ, cải thiện điều kiện môi trường. Đến nay dự án đã hoàn thành, đang trong giai đoạn thẩm định và phê duyệt.
2 - Trong lĩnh vực khai thác lộ thiên:
Những công trình nghiên cứu triển khai trong lĩnh vực khai thác lộ thiên những năm gần đây tập trung vào các vấn đề: nghiên cứu ứng dụng công nghệ khai thác với góc bờ công tác cao đối với mỏ lộ thiên sâu; công nghệ khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên sử dụng đồng bộ thiết bị đào lò vận tải liên hợp; khả năng áp dụng các thiết bị công nghệ làm tơi đất đá bằng phương pháp không cần nổ mìn; lựa chọn các giải pháp công nghệ khai thác hợp lý trong điều kiện bờ mỏ bị biến dạng; ứng dụng tính ưu việt của máy xúc thuỷ lực để khai thác chọn lọc các vỉa than có cấu trúc phức tạp; giải pháp đảm bảo ổn định bờ mỏ; áp dụng công nghệ nổ mìn trong các lỗ khoan ngập nước bằng thuốc nổ thông thường nhờ sử dụng túi nilon trên các mỏ lộ thiên; phân tích, đánh giá hiệu quả làm việc của các máy khoan thuỷ lực trên các mỏ than lộ thiên, nghiên cứu hoàn thiện các thông số khoan nổ mìn cho Công ty mỏ Tuyển đồng Sin Quyền; lựa chọn phương án vận tải than sau năm 2005 cho Công ty Than Đèo Nai; đổi mới hệ thống vận chuyển chế biến than ở Công ty Than Cọc Sáu; lựa chọn phương án vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ thiên sâu phù hợp với Tổng sơ đồ phát triển ngành Than giai đoạn 2006á2020; lập các dự án đầu tư, thiết kế bản vẽ thi công cho các mỏ như: Xí nghiệp Than 917; các khai trường lộ thiên của Công ty Than Mạo Khê, Công ty Than Vàng Danh; khu Vũ Môn Công ty Than Mông Dương; thiết kế quy hoạch đổ thải ở bãi thải Chính Bắc cho cụm mỏ Núi Béo, Hà Tu, XN 917; lập dự án đầu tư các mỏ sắt Nà Lũng-Công ty Khoáng sản và Luyện kim Cao Bằng; mỏ sắt Nà Rụa – Công ty Cổ phần Gang thép Cao Bằng, mỏ sắt Thanh Kỳ – Công ty Cổ phần xuất nhập khẩu Thanh Hà…
3 - Lĩnh vực an toàn mỏ
Trong 5 năm qua, các hoạt động nghiên cứu về an toàn mỏ đã góp phần ngăn ngừa nguy cơ về khí mỏ và nước mỏ. Kết quả chủ yếu trong lĩnh vực này là:
- Hoàn thành Dự án “Trung tâm quản lí khí mỏ than Việt Nam” do Chính phủ Nhật Bản tài trợ cho ngành Than Việt Nam với việc tiếp nhận toàn bộ các công nghệ an toàn do phía Nhật Bản chuyển giao và thông qua Dự án này, xây dựng được 11 phòng thí nghiệm được Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng cấp chứng chỉ đạt chuẩn quốc gia mã số VILAS 170; 11 bộ tiêu chuẩn kiểm định thiết bị điện phòng nổ, 4 bộ tiêu chuẩn về thử nghiệm vật liệu nổ an toàn hầm lò, các tiêu chuẩn này đã được Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng cấp chứng nhận và được Bộ Khoa học & Công nghệ ban hành.
- Nghiên cứu dự báo độ thoát khí mêtan; quan trắc, đo đạc phân tích xác định độ chứa khí mêtan trong các vỉa than, xây dựng cơ sở dữ liệu về độ chứa khí của vùng than Quảng Ninh. Kết quả của công tác này đã xác định được những khu vực mỏ có nguy hiểm về khí như Đồng Vông, Hồng Thái, Hà Lầm, Khe Chàm, Quang Hanh, Dương Huy...; Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân loại mỏ mới theo mức độ nguy hiểm cháy nổ khí mêtan
- Đánh giá tổng thể hiện trạng thông gió ở các mỏ than hầm lò và nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng hiệu quả công tác quản lí thống gió mỏ; áp dụng phần mềm thông gió Ventgraph và các quy chuẩn về khảo sát thông gió, thiết kế thông gió cho các mỏ hầm lò.
- Lắp đặt các hệ thống tự động quan trắc khí mêtan trong hầm lò cho các Công ty Than Mạo Khê, Thống Nhất (hai mỏ này đã xảy ra cháy nổ khí mêtan nghiêm trọng), Quang Hanh, Đồng Vông và Hồng Thái và đang lập các dự án đầu tư lắp đặt cho các công ty than Dương Huy, Hà Lầm, Mông Dương, Vàng Danh, Thống Nhất (khu Lộ Trí), Xí nghiệp E35 (Tổng Công ty Đông Bắc). Dự kiến đầu năm 2008 sẽ triển khai lắp đặt tại các đơn vị này.
- Công tác kiểm định thiết bị điện và vật liệu nổ: Trung bình hàng năm có khoảng 3000 lượt thiết bị được đưa về Trung tâm An toàn Mỏ (đơn vị trực thuộc Viện) để kiểm định định kì; hơn 40 loại thiết bị điện phòng nổ sử dụng trong hầm lò có khí cháy được kiểm định để cấp chứng chỉ cho phép chế tạo hàng loạt, như máy biến áp di động phòng nổ hầm lò mức công suất 200, 300KVA do Công ty Thiết bị điện Cẩm Phả thiết kế chế tạo; máy biến tần, camera phòng nổ hầm lò do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ thiết kế chế tạo; thiết bị đo khí mêtan do Viện Điện tử Tin học Bộ Công nghiệp thiết kế chế tạo… Ngoài ra, còn kiểm định các thiết bị phòng nổ mới nhập khẩu như khởi động từ, máy ngắt động cơ, các loại cáp điện…; một số loại thuốc nổ nhập khẩu.
- Đào tạo, huấn luyện, tuyên truyền về an toàn phòng chống cháy nổ: tổ chức nhiều khoá học, nhiều đợt đào tạo cho gần 38 ngàn lượt người thuộc các đơn vị khai thác hầm lò và các trường đào tạo nghề mỏ, trong đó có 532 cán bộ kĩ thuật, gần 33 ngàn công nhân hầm lò và 4,4 ngàn học sinh, sinh viên; tổ chức các buổi trình diễn cháy nổ khí trong mô hình đường lò và giếng đứng để cán bộ công nhân, học sinh tận mắt chứng kiến mức độ nguy hiểm của tai nạn cháy nổ khí và từ đó nâng cao ý thức của cán bộ công nhân trong việc thực hiện nghiêm chỉnh quy định an toàn trong quá trình sản xuất; biên soạn nhiều tài liệu về an toàn, phòng chống cháy nổ nhằm tuyên truyền phổ biến rộng rãi trong công nhân lao động.
- Hoàn thành dự án hợp tác kĩ thuật với JCOAL “ áp dụng các công nghệ an toàn phòng chống bục nước trong các mỏ hầm lò Việt Nam” với việc tiếp nhận các công nghệ và thiết bị đồng thời triển khai áp dụng vào sản xuất, bao gồm: Xây dựng và duy trì hoạt động hệ thống các lỗ khoan quan trắc nước mỏ, thiết kế khoan tháo nước, đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn mỏ; xây dựng mô hình số địa chất thuỷ văn, dự báo nước chảy vào mỏ, đánh giá, phân vùng địa chất thuỷ văn mỏ theo nguy cơ bục nước vào mỏ.
4. Trong lĩnh vực sàng tuyển, chế biến than:
- Nổi bật trong lĩnh vực sàng tuyển than trong những năm gần đây là các kết quả nghiên cứu tuyển than bã sàng và than chất lượng xấu bằng công nghệ huyền phù tang quay và huyền phù tự sinh (đề tài cấp Bộ) đã được Viện triển khai áp dụng vào sản xuất với việc thiết kế, xây dựng, lắp đặt và đưa vào hoạt động 7 dây chuyền tuyển than với các môđul công suất từ 250.000 tấn/năm đến 650.000 tấn/năm tại các Công ty Than Uông Bí, Núi Béo, Mạo Khê, Đèo Nai, Cọc Sáu và Quang Hanh. Thành công của các công trình tuyển than từ bã sàng đã mở ra một hướng mới trong việc thu hồi hàng triệu tấn than chất lượng tốt còn lẫn trong bã sàng trên các bãi thải của các mỏ, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất than, tiết kiệm tài nguyên và giải quyết những vấn đề bức xúc về quy hoạch đổ thải ở các mỏ, giảm thiểu tác động đén môi trường sinh thái.
- Sản xuất than đóng bánh thay thế một phần than cục ngày càng đòi hỏi cấp thiết nhằm sử dụng tối đa và có hiệu quả tài nguyên không tái tạo, nâng cao được hiệu suất nhiệt và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, Viện đã chủ động đầu tư dây chuyền sản xuất than đóng bánh tại xưởng thực nghiệm Uông Bí. Sản phẩm than đóng bánh sử dụng tốt cho các lò hơi công nghiệp công suất dưới 2 tấn hơi/giờ và các lò đốt công nghiệp nhỏ sấy nông sản, phục vụ dân sinh.
- Nghiên cứu thí nghiệm sản xuất nhiên liệu huyền phù than - nước là một trong những nội dung của đề tài trong Chương trình trọng điểm cấp Bộ “Nghiên cứu các giải pháp khoa học và công nghệ nhằm huy động tổng hợp tài nguyên phục vụ chiến lược phát triển bền vững trong khai thác và sử dụng than ở Việt Nam”. Viện đã chủ động phối hợp với các chuyên gia của Liên bang Nga sản xuất thử nghiệm thành công từ antraxit có chất lượng thấp là than cám 5, cám 6 vùng Hòn Gai, Cẩm Phả, Uông Bí trong phòng thí nghiệm và đã được thử nghiệm trên dây chuyền bán công nghiệp. Với kết quả đạt được, Viện đã chủ động triển khai nghiên cứu xây dựng dự án đầu tư xưởng sản xuất huyền phù than - nước với công suất 10.500 tấn/năm.
Ngoài các hoạt động nghiên cứu khoa học công nghệ, Viện đặc biệt chú trọng đầu tư phát triển cơ sở vật chất kĩ thuật, tăng cường tiềm lực khoa học với việc xây dựng và hoàn thiện các phòng thí nghiệm môi trường, khí mêtan, tính chất đất đá và khoáng sản, điện tự động hoá, chống lò bằng vì neo; đào tạo đội ngũ cán bộ nghiên cứu khoa học; tăng cường hợp tác quốc tế trong nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ.
Với những thành tích đã đạt được trong hoạt động khoa học công nghệ, năm 2007 nhân dịp kỉ niệm 35 năm thành lập, Viện được Nhà nước trao thưởng Huân chương Độc lập hạng ba. Nhiều các bộ khoa học của Viện được Nhà nước tặng Huân chương Lao động, Bằng khen của Thủ tướng Chính Phủ, của Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam, của Trung ương Đoàn TNCS HCM, của Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Công nghiệp, Tổng Công ty Than Việt Nam. Đặc biệt, ba công trình nghiên cứu ứng dụng của Viện đã được tặng giải thưởng “Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (VIFOTEC)”, một công trình được tặng Giải thưởng nhà nước về khoa học công nghệ.
