Tóm tắt:

Hiện nay, than được khai thác chủ yếu bằng phương pháp hầm lò. Trong đó, máy khấu than là thiết bị chủ lực được áp dụng trong các mỏ ở các nước có nền khai khoáng phát triển và dần được áp dụng phổ biến tại các mỏ than hầm lò ở Việt Nam. Với máy khấu than, phương pháp cắt than bằng cơ học sử dụng tang cắt được áp dụng chủ yếu nhờ có kết cấu đơn giản, năng suất và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, trong quá trình khấu than, hàm lượng than mịn đạt 40÷50% trên tổng sản lượng khai thác, đây là tác nhân sinh bụi cũng như tiêu tốn năng lượng vì cắt nhỏ than quá mức. Theo các nghiên cứu trước đây, vấn đề tăng kích thước hạt của than sau quá trình cắt được giải quyết bằng cách tăng độ dày của các lát cắt, điều này đạt được bằng cách sử dụng các tang khấu lớn hơn với các răng cắt lớn làm tăng chiều cao cắt kết hợp với tăng tốc độ di chuyển của máy khấu. Đồng thời, việc tăng đường kính tang khấu khiến kích thước máy tăng lên làm chi phí đầu tư lớn và giảm tính linh hoạt của máy do không gian chật hẹp của lò chợ. Qua thời gian nghiên cứu các tác giả đã nhận thấy, có thể tăng tiết diện của các lát cắt bằng cách hình thành các lát cắt theo cặp và nhóm, đồng thời tăng cường sự phá vỡ của than khỏi khối nguyên bằng ứng suất kéo thay vì đa phần là ứng suất nén như hiện nay. Ngoài ra, sự chồng lấn các ứng suất xung quanh lát cắt khi sử dụng nhóm răng cắt của khối than cũng làm giảm lực cắt trên răng cắt. Nghiên cứu này đã đưa ra giải pháp mới nhằm mục đích tăng chiều cao răng cắt và chiều rộng bước cắt mà không tăng tải trọng cục bộ trên răng cắt bằng cách kết hợp các răng cắt theo nhóm từ đó giúp giảm bụi, tăng cỡ hạt của than, giảm năng lượng riêng và tăng năng suất cắt của máy khấu than.