Quản lý khí mỏ than là một trong 7 dự án ưu tiên của Chính phủ Nhật Bản tài trợ cho ngành Than Việt Nam theo Chương trình hợp tác kỹ thuật giữa hai chính phủ Việt Nam - Nhật Bản giai đoạn 2001 - 2005. Dự án có ý nghĩa chiến lược quan trọng trong sự phát triển của ngành Than Việt Nam, với các nội dung cơ bản là:
- Công nghệ đánh giá độ chứa khí mêtan trong vỉa than;
- Công nghệ kiểm soát và phân tích mạng gió mỏ;
- Công nghệ quan trắc kiểm soát an toàn khí mỏ;
- Công nghệ kiểm tra đánh giá tính phòng nổ của vật liệu và thiết bị điện dùng trong mỏ hầm lò;
- Công nghệ kiểm định vật liệu nổ an toàn.
- Đào tạo về an toàn mỏ.
Dự án này do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ phối hợp với các chuyên gia của Nhật Bản (JICA) thực hiện. Trong thời gian qua, với tinh thần hợp tác quốc tế và sự lao động nhiệt tình, đầy trách nhiệm của các chuyên gia JICA và Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, dự án "Trung tâm quản lý khí mỏ than Việt Nam" đã đạt được những kết quả đáng kể. Các công nghệ an toàn đã được chuyển giao cho các cán bộ Việt Nam. Hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc trong hầm lò được lắp đặt tại Công ty Than Mạo Khê là một trong những kết quả của Dự án.
Hệ thống quan trắc trung tâm và thông tin liên lạc được thiết kế hoạt động 24/24 giờ, 365/365 ngày trong năm, sử dụng để theo dõi, kiểm soát nồng độ khí mêtan, khí oxit cácbon, khói, vận tốc gió..., kiểm soát sự hoạt động của các thiết bị trong hầm lò, nhằm mục tiêu phát hiện sớm khả năng xảy ra sự cố cháy nổ khí ở toàn bộ các khu vực khai thác của Công ty Than Mạo Khê, nhằm nâng cao an toàn, ngăn ngừa sự cố cháy nổ khí xảy ra, hỗ trợ tích cực cho các cán bộ chỉ huy điều khiển sản xuất trong trường hợp khẩn cấp. Hệ thống còn được sử dụng để trao đổi thông tin liên lạc giữa các bộ phận trong lò, Phòng quan trắc trung tâm và Văn phòng mỏ.
Hệ thống này bao gồm:
a) Thiết bị trong lò:
- 38 đầu đo khí CH4 để kiểm tra hàm lượng khí tại các khu vực khai thác, thông báo hàm lượng khí tại chỗ cho công nhân đang làm việc trong hầm lò biết và truyền số liệu về bộ biến đổi. Khi có hàm lượng khí CH4 vượt giá trị đặt thì đầu đo sẽ báo động và cắt điện trong khu vực; 2 đầu đo vận tốc gió để theo dõi lưu lượng gió ra của toàn mỏ;2 đầu đo khí độc CO dùng để phát hiện khí độc và sự cố cháy xảy ra trong lò; 1 đầu đo khói đặt tại tuyến băng tải để phát hiện cháy trong tuyến băng. Các đầu đo này là các thiết bị an toàn tia lửa, được lắp đặt tại các khu vực cần kiểm soát (lò chợ, băng tải, quạt gió...), có khả năng theo dõi liên tục nồng độ khí mêtan, oxit cacbon, vận tốc gió, khói và biến thành tín hiệu điện gửi tới các bộ biến đổi, hiển thị các thông số trên màn hình và phát ra tín hiệu báo động (âm thanh, ánh sáng) khi nồng độ khí được theo dõi vượt quá giá trị đặt. Các đầu đo được cấp nguồn điện 12V từ các bộ biến đổi, riêng đầu đo khói được cấp nguồn điện 127V.
- 12 bộ biến đổi để thu nhận thông tin từ các đầu đo khí và các thiết bị được lắp đặt trong hầm lò, xử lý tín hiệu, sau đó truyền về Phòng Quan trắc tập trung và cắt điện các khu vực có nồng độ khí CH4 quá mức cho phép.
- 21 áptomat đặt ở các khu vực khai thác dùng để cắt điện khi có nồng độ khí vượt quá giới hạn cho phép.
- Hệ thống thông tin liên lạc gồm 30 máy điện thoại an toàn. Các máy điện thoại là loại thiết bị an toàn tia lửa được đặt tại các khu vực khai thác trong lò phục vụ công tác thông tin liên lạc cho toàn bộ hệ thống khi bình thường cũng như trong các trường hợp khẩn cấp.
Tất cả các thiết bị này được lắp đặt trong hầm lò ở các mức +30, -25, -80 và được kết nối với Phòng Quan trắc trung tâm trên mặt đất và Văn phòng mỏ.
b) Tại Phòng Quan trắc trung tâm trên mặt đất bố trí lắp đặt các thiết bị:
- Một máy chủ (Sever IBM 8486-4AJ) dùng để nhận và gửi các thông tin từ trong lò đưa ra qua 3 cổng Modem quang học cho 3 mức khai thác +30, -25 và -80. Các dữ liệu được xử lý, lưu giữ và truyền tới các máy tính mạng thông qua mạng LAN. Thiết bị HUB và các Modem ADSL, các cấu hình của hệ thống quan trắc cũng như các thông số của các đầu đo được đặt trên máy chủ, sau đó chúng được chuyển tới bộ PLC. Trên máy chủ có thể theo dõi được tình trạng hoạt động của hệ thống.
- Máy tính mạng (client IBM 8305-3EJ) dùng để theo dõi và cập nhật các thông số của hệ thống, các bản đồ khu vực khai thác, vị trí của các đầu đo khí trong lò, tình trạng nồng độ khí mêtan, oxít cacbon, vận tốc gió tại các rãnh quạt ở mức +73, +124, khói tại các vị trí đặt các đầu đo và theo dõi sự hoạt động của các thiết bị trong lò.
- Máy in mầu khổ A3 (BJ S6300) dùng để in các thông tin ra giấy khi cần thiết.
- Bàn điều khiển MBTCCS-011 dùng để đặt các thông số cho các đầu đo và điều khiển các chức năng của hệ thống v.v...
- Bàn liên lạc điện thoại trong trường hợp khẩn cấp cùng với 30 máy điện thoại an toàn là những thiết bị đặc biệt chuyên dùng cho liên lạc trong mỏ hầm lò có khí và bụi nổ, có khả năng liên lạc đồng thời với tất cả các máy điện thoại dưới lò trong trường hợp cấp cứu khẩn cấp. Ngoài ra, hệ thống còn có tổng đài điện thoại tự động 32 số, đảm bảo liên lạc hoàn toàn tự động phục vụ công tác điều hành sản xuất bình thường của Công ty.
- Bộ nguồn lưu điện MCUPS-3K dùng để cung cấp nguồn điện 220V cho các thiết bị tại phòng quan trắc trung tâm với thời gian mất điện 3 giờ.
- Điện 1 pha 220V cung cấp cho bộ UPS được lấy từ trạm biến áp 320kVA với đường cáp riêng và có các thiết bị bảo vệ quá điện áp tự nhiên (chống sét).
c) Tại văn phòng Công ty bố trí các thiết bị:
- Máy tính mạng (client IBM 8305-3EJ) dùng cho các cán bộ quản lý của Công ty theo dõi các hoạt động của hệ thống mà không cần tới Phòng quan trắc trung tâm. Máy tính này chỉ có thể theo dõi chứ không thể thay đổi được các thông số trong hệ thống. Từ đây, các cán bộ của Công ty có thể biết được các thông số theo dõi như tại Phòng Quan trắc trung tâm và điều hành sản xuất dưới hầm lò, thông qua các thông tin thu được của hệ thống quan trắc và hệ thống thông tin liên lạc.
- Máy in mầu khổ A3 dùng để in các thông tin cần thiết
- Bộ nguồn MCUPS-1K dùng để cung cấp điện 220V cho các thiết bị trong hệ thống với thời gian mất điện 3 giờ.
- Điện cung cấp cho bộ UPS được lấy từ lưới điện trong nhà của văn phòng Công ty, trước khi vào tủ có bộ phận bảo vệ vượt quá điện áp tự nhiên.
Đây là hệ thống quản lý khí mỏ hiện đại nhất trong ngành Than Việt Nam, đã được đưa vào sử dụng tại Công ty Than Mạo Khê từ tháng 11 năm 2003. Với hệ thống thiết bị này, chúng ta hoàn toàn có thể chế ngự được hiểm hoạ cháy nổ khí, nâng cao mức độ an toàn cho quá trình khai thác.
