Biện pháp giảm chi phí điện năng cho các trạm quạt gió chính ở các mỏ than hầm lò Quảng Ninh

 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 59, Kỳ 4 (2018) 39-44 39 
Biện pháp giảm chi phí điện năng cho các trạm quạt gió chính 
ở các mỏ than hầm lò Quảng Ninh 
Đặng Vũ Chí *, Nguyễn Cao Khải 
Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO 
TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 15/6/2018 
Chấp nhận 20/7/2018 
Đăng online 31/8/2018 
 Thông gió là một lĩnh vực chi phí năng lượng lớn ở mỏ hầm lò. Ở các mỏ than 
hầm lò vùng Quảng Ninh các quạt gió chính có công suất động cơ từ hàng 
trăm đến trên nghìn kW và hoạt động suốt ngày đêm. Lưu lượng gió cần 
thiết để thông gió mỏ phụ thuộc vào các điều kiện và kế hoạch sản xuất. Tuy 
nhiên, với trang thiết bị thông gió hiện tại ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, 
các quạt gió phải hoạt động ở chế độ lưu lượng lớn nhất theo theo tính toán 
trong thiết kế. Điều này dẫn đến chi phí điện năng cao cho động cơ quạt gió. 
Bài viết đề cập đến vấn đề xác định khung thời gian cần đảm bảo lưu lượng 
gió theo yêu cầu thực tế của mạng gió mỏ. Với mục đích tiết kiệm điện năng, 
cần thiết lựa chọn phương án điều chỉnh chế độ làm việc theo yêu cầu thực 
tế của các hộ tiêu thụ gió nói riêng và toàn mỏ nói chung. Áp dụng thiết bị 
biến tần để đưa đặc tính quạt gió chính về công tác ở chế độ phù hợp thông 
qua việc thay đổi tốc độ quay của động cơ quạt, làm giảm điện năng thông 
gió chung, góp phần giảm giá thành khai thác than ở các mỏ hầm lò vùng 
Quảng Ninh. 
© 2018 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Trạm quạt gió mỏ 
Lưu lượng gió 
Chế độ làm việc 
Tiêu thụ điện năng 
Tốc độ quay, biến tần 
1. Mở đầu 
Ở mỏ khai thác hầm lò các trạm quạt gió cần 
hoạt động với các chế độ khác nhau theo yêu cầu 
thực tế của mạng gió thực tế và thay đổi theo thời 
gian. Vì vậy, hiệu quả kinh tế của hệ thống phụ 
thuộc vào việc chọn quạt hợp lý, phương pháp và 
hiệu quả điều chỉnh chế độ công tác của quạt và 
mức độ thích ứng với đặc điểm khí động học mạng 
gió mỏ. Các mỏ hầm lò trên thế giới cũng như ở 
nước ta thường xuyên chú trọng nâng cao hiệu 
quả thông gió mỏ nhằm tạo ra điều kiện môi 
trường làm việc tốt nhất tại các vị trí công tác mỏ 
và giảm chi phí năng lượng điện trong thông gió. 
Các công trình hoàn thiện, nâng cao hiệu hệ thống 
thông gió mỏ tập trung nghiên cứu các vấn đề sau 
(Nguyễn Cai Khải, 2012): 
-Cải tạo mạng thông gió mỏ; 
-Tối ưu hóa chế độ làm việc của thiết bị quạt 
gió chính; 
-Hoàn thiện quạt gió và kết cấu trạm quạt mỏ. 
Trong các biện pháp này, tối ưu hóa chế độ 
hoạt động của thiết bị quạt gió có thể đạt được nhờ 
tự động hóa quá trình vận hành quạt gió chính. Tối 
ưu hóa chế độ làm việc của quạt gió nhằm giảm 
thiểu chi phí điện năng khi cung cấp cho mỏ một 
lưu lượng gió cần thiết (và duy trì thành phần
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E-mail: dangvuchi@humg.edu.vn 
40 Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (4), 39-44 
 không khí mỏ đảm bảo các điều kiện an toàn sản 
xuất). Điều này đạt được bằng cách nghiên cứu và 
áp dụng các biện pháp theo các hướng sau: 
-Đáp ứng chế độ công tác của quạt kịp thời 
cùng với sự thay đổi các thông số khí động học của 
mạng gió mỏ; 
-Đảm bảo sự làm việc hiệu quả của các thiết bị 
quạt gió khi mỏ được thông gió liên hợp bởi nhiều 
trạm quạt nhằm loại bỏ ảnh hưởng bất lợi dẫn đến 
chi phí năng lượng vô ích; 
-Thay đổi chế độ vận hành của trạm quạt theo 
yêu cầu thực tế khác nhau trong ngày, tuần, cũng 
như theo các mùa khác nhau trong năm; 
-Tối ưu hóa sự thích ứng của chế độ công tác 
của quạt theo biến động của mạng gió mỏ. Điều 
này có thể thực hiện nhờ công nghệ thông tin để 
hoàn thiện mạng gió cũng như các điều kiện sản 
xuất (tăng hoặc giảm sản lương khai thác, tổ chức 
sản xuất, phát triển các diện khai thác, vv...). 
2. Tiêu thụ điện năng trong thông gió ở các 
mỏ hầm lò nước ta 
2.1. Các quạt gió chính đang sử dụng ở các mỏ 
hầm lò 
Cùng với quá trình phát triển hoạt động 
ngành khai thác mỏ hầm lò, thông gió đã và đang 
tở thành một lĩnh vực được chú trọng đặc biệt 
nhằm đảm bảo duy trì môi trường là việc cho các 
vị trí làm việc trong lòng đất. Để thông gió cho mỏ 
hầm lò, các nước trên thế giới đã chế tạo và đưa 
vào sử dụng nhiều loại quạt gió khác nhau.Theo 
đặc điểm cấu tạo các quạt gió phân thành 2 nhóm 
chủ yếu: quạt ly tâm và quạt hướng trục 
Hiện nay, ở nước ta chưa có cơ sở sản xuất 
quạt công nghiệp có công suất lớn sử dụng thông 
gió chung cho toàn mỏ. Hiện tại, các quạt gió chính 
đang sử dụng ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng 
Ninh đều là quạt hướng trục và chủ yếu nhập từ 
Trung Quốc; chỉ còn số rất ít quạt gió do Liên Xô 
chế tạo từ trước. 
Trong Bảng 1 giới thiệu số liệu thống kê các 
quạt gió chính đang sử dụng ở các mỏ than hầm lò 
thuộc Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam 
năm 2017 (Nguyễn Cao Khải, 2012). 
TT Loại quạt Số lượng 
1 BOKД 2 
2 BD 24 
3 2K56 34 
4 2K60 8 
5 FBDCZ 58 
6 Khác 10 
 Tổng 136 
2.2. Tiêu thụ điện năng của các trạm quạt gió 
ở các mỏ hầm lò Quảng Ninh 
Thông gió mỏ hầm lò là một khâu công tác chi 
phí năng lượng lớn (khoảng 40% điện năng tiêu 
thụ chung của mỏ). Nhưng chi phí này có thể giảm 
được 40-50% nhờ việc áp dụng các biện pháp tiết 
kiệm năng lượng đối với các thiết bị quạt gió cũng 
như các công trình thông gió mỏ. Ở nước ta, theo 
số liệu thống kê chỉ riêng điện năng cho các trạm 
quạt gió chính trung bình chiếm 25,87% điện 
năng tiêu thụ chung ở mỏ (Bảng 2). 
TT Đơn vị Tiêu thụ điện năng chung, kW.h 
Điện năng cho thông gió 
ETG 
kW.h % 
1 Công ty than Mạo Khê 33594760 10750300 32.00 6.23 
2 Công ty than Uông Bí 29078820 6659050 22.90 3.17 
3 Công ty than Nam Mẫu 25229090 5811100 23.03 3.24 
4 Công ty than Vàng Danh 40180470 9455800 23.53 3.39 
5 Công ty than Hà Lầm 17078510 3933750 23.03 2.92 
6 Công ty than Thống Nhất 21102710 4846590 22.97 3.12 
7 Công ty than Quang Hanh 18106880 5800240 32.03 6.75 
8 Công ty than Dương Huy 18558480 4645810 25.03 3.23 
9 Công ty than Khe Chàm 20475340 6545280 31.97 6.47 
10 Công ty than Mông Dương 22868090 5267280 23.03 3.96 
 246273150 63715200 25.87 
Bảng 1. Thống kê các loại quạt gió. 
Bảng 2. Tiêu thụ điện năng cho thông gió chung ở một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. 
 Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (4), 39-44 41 
Các mỏ có khí hạng cao như Mạo Khê, Khe 
Chàm, Quang Hanh tỷ lệ này khoảng 32% và chi 
phí điện năng cho 1 tấn khai thác đạt 6-7 kWh/T. 
Như vậy, nếu tính cả điện năng cho thông gió cục 
bộ và các công trình thông gió trong mỏ, điện năng 
cần thiết cho công tác thông gió cũng đạt ở mức 
tương đương với các mỏ hầm lò trên thế giới, mặc 
dù các mỏ vùng Quảng Ninh chưa khai thác ở độ 
sâu lớn. 
Trong thông gió chung, hiện tại các mỏ chưa 
đạt được hiệu quả cao đối với điện năng tiêu thụ 
tại các trạm quạt gió chính ở mỏ. Kết quả nghiên 
cứu của các công trình trên thế giới (Vraslavskii, 
2004) cho thấy, ở hệ thống thông gió mỏ hầm lò 
bình thường, tỷ lệ điện năng có ích cũng chỉ chiếm 
50%. Một nửa điện năng tổn thất để tạo ra hạ áp 
khắc phục sức cản nội bộ thiết bị quạt và hệ thống 
rãnh gió ở trạm quạt; lượng gió rò giữa mặt đất và 
khu vực trạm quạt cũng gây tổn hao đến 25% điện 
năng tiêu thụ chung của trạm quạt (Hình 1). 
3. Các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng 
quạt gió chính ở mỏ hầm lò 
Trong những năm giai đoạn 1960-1980 nhìn 
chung ở các mỏ khai thác hầm lò trên thế giới hiệu 
quả thông gió không cao, kể cả nhiều mỏ hầm lò 
của Liên Xô (cũ). Lượng gió rò trong mỏ khá lớn, ở 
mức 30- 35%, cho nên lưu lượng gió đảm bảo cho 
mỏ (Qm) không quá 80% (Vraslavskii, 2004). 
Xuất phát từ thực tế này, trong thiết kế và sử dụng 
quạt gió cần giải quyết ít nhất 2 vấn đề: quạt tạo 
được chế độ làm việc để đảm bảo thông gió mỏ và 
theo quy phạm an toàn; đồng thời các thiết bị của 
trạm quạt cần vận hành tối ưu về mặt kinh tế- kỹ 
thuật, đặc biệt vấn đề hiệu quả thông gió và tiêu 
thụ điện năng. Để đạt mục đích này, cho đến nay 
trên thực tế đã nghiên cứu và áp dụng các giải 
pháp sau (Trần Xuân Hà và nnk., 2014). 
3.1. Giải pháp giảm sức cản của mạng gió mỏ 
Sức cản chung của mạng gió có thể giảm nhờ 
áp dụng các biện pháp giảm sức cản các nhánh gió 
hoặc cải tạo đơn giản sơ đồ thông gió. Khi sức cản 
mạng gió mỏ giảm, yêu cầu hạ áp tạo ra thấp hơn 
và có thể điều chỉnh chế độ công tác của quạt ở 
mức chi phí điện năng nhỏ hơn. 
Chi phí để thực hiện trên thực tế để giảm sức 
cản toàn mạng gió khá lớn. Phương pháp này 
thường được áp dụng trong trường hợp đồng thời 
với các mục đích khác do yêu cầu an toàn hoặc vận 
tải,... Đối với mỏ hầm lò việc đơn giản sơ đồ mạng 
gió thường sẽ đạt được khi tập trung hóa sản xuất 
nhờ tăng sản lượng khai thác lò chơ, giảm số 
lượng các hộ tiêu thụ gió. 
3.2. Giải pháp giảm rò gió và điều chỉnh phân 
phối gió hợp lý 
Đây là phương án mang tính chất khả thi cao 
trong các mỏ hầm lò. Hiệu quả của phương pháp 
này phụ thuộc vào chất lượng thi công các công 
trình thông gió (các công trình cách gió và dẫn gió, 
điều chỉnh lưu lượng gió nhằm giảm tối đa lượng 
gió rò trong mỏ và nâng cao hiệu quả phân phối 
lưu lượng gió cần thiết đến các hộ tiêu thụ gió. 
Tuy nhiên, với các mạng gió phức tạp và 
nhiều các công trình thông gió, hiệu quả của giải 
pháp này khó đạt được như mong muốn. Đông 
thời, cùng với việc thi công tốt các công trình 
thông gió đòi hỏi chú trọng kiểm tra và duy tu, sửa 
chữa thường xuyên. 
3.3. Giải pháp sử dụng quạt gió điều chỉnh 
mềm góc lắp cánh khi vận hành 
Các loại quạt đang sử dụng ở nước ta (kể cả 
các quạt được trang bị gần đây) có thể điều chỉnh 
góc lắp cánh của bánh công tác theo các vị trí nhất 
định khi quạt dừng vận hành. Các loại quạt gió mới 
được chế tạo với cơ cấu điều chỉnh mềm góc lắp 
cánh bởi động cơ chuyên dụng. Cho nên các bản lá 
bánh công tác có thể điều chỉnh ngay cả khi quạt 
đang vận hành và tạo được chế độ công tác của 
quạt sát theo yêu cầu thực tế vào các thời điểm 
khác nhau. Sử dụng loại quạt gió này có thể giảm 
tiêu thụ điện năng tới 30% (Babak et al., 1982). 
Hình 1. Tỷ lệ điện năng chi phí ở hệ thống 
thông gió. 1- Chi phí điện năng chung; 2, 3- tổn 
thất điện năng ở thiết bị quạt và rãnh gió, rò 
gió ngoài; 4- Chi phí điện năng có ích 
42 Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (4), 39-44 
3.4. Giải pháp điều chỉnh chế độ làm việc của 
quạt nhờ thiết bị biến tần 
Đây là giải pháp nhằm tạo ra chế độ làm việc 
của quạt gió theo yêu cầu thực tế bằng cách thay 
đổi mềm tốc độ quay của quạt (Nguyễn Văn Liễn 
và nnk., 2003). Tốc độ quay của động cơ quạt có 
thể điều chỉnh nhờ thiết bị biến đổi tần số. Với 
phương pháp này điện năng có thể tiết kiệm tới 
40%). 
3.5. Đánh giá hiệu quả các giải pháp điều 
chỉnh chế độ làm việc của quạt 
Hiện nay, phần lớn các thiết bị quạt gió chính 
ở nhiều mỏ hầm lò sử dụng loại động cơ không 
điều chỉnh được tốc độ quay. Để điều chỉnh lưu 
lượng gió sử dụng bộ phận dẫn gió trong cấu tạo 
quạt hướng trục. Biện pháp này không đạt được 
hiệu quả tối ưu về tiết kiệm điện năng tiêu thụ. 
Trong cả thời gian phục vụ của quạt gió chính 
ở mỏ hầm lò, lưu lượng gió yêu cầu đưa vào mỏ 
thay đổi ít nhất 1,5- 2 lần và có trường hợp đến 3- 
4 lần so với lượng gió ban đầu. Trong quá trình sản 
xuất ở mỏ, các diện khai thác di chuyển từ khu này 
đến khu khác hoặc xuống các mức sâu hơn, sức 
cản và các đặc tính khí động học khác của mạng 
gió mỏ thay đổi. Do đó, dẫn đến sự thay đổi lưu 
lượng cũng như hạ áp chung của mạng gió. Theo 
số liệu thống kê thực tế ở các mỏ hầm lò, để duy trì 
được chế độ thông gió ổn định khi sức cản mạng 
gió thay đổi, phạm vi thay đổi hạ áp có thể từ 2 lần 
đến 4 lần (Vraslavskii, 2004). 
Trên Hình 2 giới thiệu mức độ thay đổi công 
suất động cơ quạt gió khi áp dụng các phương 
pháp điều chỉnh lưu lượng gió khác nhau. Đường 
cong 1- áp dụng biện pháp giảm sức cản chung của 
mạng gió; đường cong 2- điều chỉnh lưu lương gió 
nhờ thay đổi mềm góc lắp cánh bản lá bánh công 
tác; đường cong 3- sử dụng biến tần đối với động 
cơ không đồng bộ ba pha và đường cong 4- sử 
dụng biến tần đối với động cơ đồng bộ ba pha 
Từ Hình 1 cho thấy biện pháp điều chỉnh lưu 
lượng gió kinh tế nhất là thay đổi tốc độ quay động 
cơ quạt, hay nói cách khác sử dụng biến tần động 
cơ điện đồng bộ ba pha (đường cong 4). Khi quạt 
cần tạo ra 80% lưu lượng gió, công suất chỉ bằng 
khoảng 45% công suất tiêu thụ của động cơ tương 
ứng với lưu lượng gió tối đa Qo so với biện pháp 
điều chỉnh lưu lượng thứ nhất (đường cong 1). 
Tuy nhiên, trên thực tế các quạt gió chính 
đang sử dụng ở các mỏ hầm lò nước ta sử dụng 
động cơ dị bộ ba pha. Sử dụng thiết bị biến tần 
trong trường hợp này động cơ quạt sẽ tiêu thụ 42 
và 60% năng lượng điện nếu yêu cầu lưu lượng 
quạt gió tạo ra tương ứng 60 và 80% so với lưu 
lượng gió tối đa. 
4. Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng quạt 
gió và tiết kiệm điện ở các mỏ hầm lò vùng 
Quảng Ninh 
4.1. Luận giải về phương án tiết kiệm điện 
năng đối với các quạt gió 
Có thể nhận định từ 20 năm gần đây, các mỏ 
than hầm lò Quảng Ninh đã hoàn thiện hệ thống 
thông gió và trang bị mới các quạt gió chính đáp 
ứng yêu cầu tăng sản lượng khai thác than. Loại 
quạt đầu tiên mã hiệu 2K56 và 2K60 được sử dụng 
ở các mỏ Mạo Khê (quạt 2K56-No24, năm 2008), 
Thống Nhất (quạt 2K56-No24, năm 2009), Vàng 
Danh và Dương Huy (quạt 2K60-No16, năm 
2009), Nam Mẫu (2 trạm quạt 2K56-No18, năm 
2007 và 2008). Tiếp theo những năm sau một số 
mỏ sử dụng các quạt loại BD với công suất nhỏ 
hơn. Ở các công ty than Hòn Gai, Vàng Danh, Uông 
Bí đã trang bị các loại quạt 2K56-No18, 2K60-
No18 và 2K56- No24 (Trung Quốc). Tiếp đó, Công 
ty than Dương Huy đã trang bị quạt 2K60-No16 
thay thế cho các trạm quạt VOD-16 đã sử dụng lâu 
năm ở mỏ. Hiện nay nhiều công ty mỏ đã trang bị 
loại quạt 2 cấp FBCDZ với đường kính bánh công 
tác và động cơ công suất khác nhau. 
Tuy nhiên, việc trang bị các trang thiết bị quạt 
chủ yếu nhằm mục đích đảm bảo an toàn sản xuất
Hình 2. Mức độ tiết kiệm tiêu thụ điện năng 
trong các phương pháp điều chỉnh lưu lượng 
quạt gió. 
 Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (4), 39-44 43 
Bảng 3. Tổng hợp mức độ tiết kiệm điện năng 
theo các hạng mục. 
 khi mỏ tăng sản lượng than và khai thác ở các 
mức sâu hơn. Vấn đề trang bị và sử dụng thiết bị 
mỏ hợp lý nhằm tiết kiệm năng lượng điện ở các 
mỏ than nước ta hiện nay chưa được quan tâm và 
đầu tư đúng mức. Trong lĩnh vực thông gió mỏ, các 
giải pháp nghiên cứu chủ yếu tập trung vào vấn đề 
nâng cao hiệu quả thông gió với trang thiết bị hiện 
có. Hiện tại, các quạt gió đang sử dụng ở các mỏ 
vùng Quảng Ninh đều là loại quạt không có kết cấu 
tự động điều chỉnh góc lắp cánh khi quạt đang 
hoạt động; hầu hết các động cơ quạt có tốc độ quay 
không đổi. Với số lượng quạt gió khá lớn ở các mỏ 
hầm lò, vấn đề nghiên cứu chế độ làm việc tối ưu 
của quạt nhằm tiết kiệm điện năng là nhiệm vụ 
thiết thực. 
Một số mỏ than hầm lò như Hà Lầm, Khe 
Chàm Thống Nhất, Hòn Gai hiện tại đã được trang 
bị nhưng sử dụng với chức năng khởi động động 
cơ và chưa phát huy được ưu điểm của thiết bị đối 
với hiệu quả tiết kiệm điện năng. Phân tích các giải 
pháp nhằm nâng cao hiệu quả thông gió cũng như 
tiết kiệm điện ở mục trên, lựa chọn phương án sử 
dụng biến tần để thay đổi tốc độ quay động cơ 
quạt và điều chỉnh lưu lượng gió theo yêu cầu thực 
tế ở các mỏ than hầm lò Quảng Ninh. 
4.2. Sử dụng biến tần điều chỉnh lưu lượng 
gió ở Công ty than Hà lầm 
4.2.1. Mối quan hệ giữa lưu lượng gió cần thiết với 
tổ chức sản xuất 
Lưu lượng gió sạch cần đưa đến các hộ tiêu 
thụ gió trong mỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ 
xuất khí mêtan, lượng thuốc đồng thời tiến hành 
nổ mìn, tốc độ gió tối thiểu trong các đường lò 
Hiện nay, trong thiết kế thông gió, lưu lượng để 
thông gió cho mỏ bằng tổng các lưu lượng gió lớn 
nhất cần cung cấp cho tất cả các hộ tiêu thụ và bổ 
sung lượng gió dự trữ nhất định. Trên thực tế, tổ 
chức sản xuất ở các gương lò không thực hiện theo 
môt biểu đồ thống nhất, cho nên có thể một số hộ 
tiêu thụ không nhất thiết phải đưa vào lưu lượng 
gió tối đa (theo kết quả tính toán nêu trên). 
Xuất phát từ thực trạng nêu trên, trong một 
ngày đêm có thể phân theo các khung thời gian 
như sau (Nguyễn Cao Khải, 2012): 
-Thời gian cao điểm: khi cần cung cấp cho mỏ 
lưu lượng gió tối đa theo kêt quả tính toán; 
-Thời gian trung điểm: có thể đưa vào mỏ 
80% so với lưu lượng gió tối đa; 
-Thời gian thấp điểm: lưu lượng gió bằng 
60% so với thòi gian cao điểm. 
Trên cơ sở kết quả phân tích biểu đồ tổ chức 
công việc ở các gương lò chợ và gương lò đào, các 
khung thời gian này có thời lượng như sau: thời 
gian cao điểm: 19,5 h/ng-đ; thời gian trung điểm: 
4,5 h/ng-đ. Ở Công ty than Hà Lầm cũng như các 
mỏ hầm lò khác thực hiện chế độ làm việc 6/7 
ngày trong tuần; do vậy, các ngày nghỉ trong năm 
là 65 ngày/năm. 
4.2.2. Đánh giá hiệu quả điều chỉnh chế độ làm việc 
của quạt gió chính ở mỏ Hà Lầm 
Mỏ được thông gió bới trạm quạt tại mức +29 
gồm 2 quạt gió FBCDZ-8-N.30 (một quạt hoạt 
động và một quạt dự phòng) với động cơ 500kW 
và trang bị đồng bộ biến tần GVF. Với sản lượng 
khai thác toàn mỏ là 2,4 Triệu T/năm, theo tính 
toán lưu lượng cần thông gió cho toàn mỏ là 154,8 
m3/s; chế độ công tác của quạt tạo ra 207,3 m3/s. 
Tiêu thụ điện năng trung binh (theo công tơ) là 
15641,8 kWh/ng-đêm và 1năm là 5709253 kWh. 
Khi sử dụng biến tần thay đổi tốc độ quay của 
động cơ, lượng điện năng tiết kiệm được bao gồm 
các hạng mục sau (Nguyễn Cao Khải, 2012): 
-Trong mỗi ngày làm việc, động cơ quay với 
tốc độ 740 v/ph với thời gian 19,5h và 666 v/ph 
trong 4,5h (tương ứng với tần số dòng là 50; 
45Hz); 
-Trong các ngày nghỉ (65 ngày) điều chỉnh tốc 
độ quay của động cơ 399 v/ph (tương ứng với tần 
số dòng là 27Hz). Tổng hợp mức độ tiết kiệm điện 
năng theo các hạng mục trên thống kê ở Bảng 3 
TT Các hạng mục Điện năng, kWh 
A 
Điện năng tiêu thụ khi 
không sử dụng biến tần 
5709253 
B 
Điện năng tiêu thụ khi sử 
dụng biến tần điều chỉnh 
chế độ công tác quạt gió 
3581391 
 Trong các ngày làm việc 3421083 
 Trong các ngày nghỉ 160308 
Điện năng tiết kiệm 
trong 1 năm (A - B) 
2127862 
( 37%) 
Theo Quyết định của Bộ Công thương (QĐ số 
2256/QĐ-BCT), đơn giá điện năng đối với sản xuất 
là 2735; 1518 và 983 đồng/kWh tính cho giờ cao 
44 Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (4), 39-44 
điểm, bình thường và thấp điểm. Ở đây sơ bộ tính 
lấy giá điện trung bình là 1600 đồng/kWh. Như 
vậy, nhờ sử dụng biến tần trong việc điều chinh 
chế độ công tác của quạt gió chính, Công ty than 
Hà Lầm giảm trong 1 năm giảm được chi phí cho 
điện năng thông gió: 
1600 x 2127862 = 3404579200 đ 
Tổng vốn đầu tư 2 bộ biến tần và thiết bị kèm 
theo của trạm quạt Công ty than Hà Lầm đã đàu tư 
6,6 tỷ đồng. Như vậy, nhờ tiết kiệm điện tiêu thụ 
của quạt gió chính sau 1,94 năm có thể hoàn vốn. 
5. Kết luận 
Lưu lượng gió để thông gió cho mỏ cần được 
xác định trong mối phụ thuộc vào biểu đồ tổ chức 
sản xuất và áp dụng phương pháp điều chỉnh phù 
hợp 
Song song với các biện pháp nâng cao hiệu 
quả thông gió đang áp dụng ở các mỏ than hầm lò 
vùng Quảng Ninh, cần thực hiện điều chỉnh chế độ 
công tác quạt gió hợp lý nhờ sử dụng biến tần để 
thay đổi tốc độ quay động cơ 
Sử dụng biến tần là giải pháp kinh tế hữu hiệu 
đối với doanh nghiệp khai thác mỏ. Áp dụng giải 
pháp này giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng 
của thiết bị quạt gió chính, tạo điều kiện thuận lợi 
khởi động quạt và giảm dòng khởi động. Mặt khác, 
khi sử dụng biến tần, hiệu suất tĩnh sẽ cao hơn và 
duy trì động cơ hoạt động tốt và giảm tiếng ồn vận 
hành thiết bị điện. 
Tài liệu tham khảo 
Babak, G. A., Bazarov, K. P., Volokhov, A. T., Ekkert, 
G. I., 1982. Thiết bị thông gió chính của mỏ. Cẩm 
nang. Moskva. Nhà xuất bản Nedra (Bản tiếng 
Nga). 
Nguyễn Cao Khải, 2012. Nghiên cứu đánh giá khả 
năng tiết kiệm điện trong công tác thông gió ở 
một số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. Báo 
cáo đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ. Đại học 
Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Mạnh Tiến, Đặng Quang 
Tĩnh, 2003. Điều khiển động cơ xoay chiều cấp 
từ biến tần bán dẫn. Nhà xuất bản Khoa học và 
kỹ thuật, Hà Nội. 
Trần Xuân Hà, Đặng Vũ Chí, Nguyễn Cao Khải, 
Nguyễn Văn Thịnh, 2014. Giáo trình thông gió 
mỏ. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 
Vraslavskii, G. A., 2004. Động cơ dị bộ tiết kiệm 
điện. Giáo trình cho sinh viên đại học Moskva. 
Nhà xuất bản Akademia (Bản tiếng Nga). 
ABSTRACT 
Measures to reduce energy costs for the main ventilation fans in 
Quang Ninh coal mine 
Chi Vu Dang, Khai Cao Nguyen 
Faculty of Mining, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
Mine ventilation requires a lot of power consumption. In Quang Ninh coal mines, the electric drives 
of the main fans have a capacity from hundreds to thousands of kW and operates around the clock. The 
required air flow for mine ventilation depends on many production factors and organization of work in 
mine. Nevertheless, with existing mine ventilation equipment in our country, the fans generate the 
greatest air flow calculated in the document. This result in high energy costs for the fan drive. The article 
consider determining the maintenance of air flow rates in accordance with the actual requirements of 
mine ventilation network. To save energy, it is necessary to select a plan for setting the operating mode 
in accordance with the actual air needs of consumers in particular and the entire mine as a whole. The 
use of an inverter to change the speed of fan motor has brought high efficiency to reduce electricity in the 
general mine ventilation, and also contributed to a decrease in mining cost in Quang Ninh coal mine.