Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường đất, nước tại thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



QUYỀN THỊ DUNG


ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC MỎ ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT, NƢỚC
TẠI THỊ TRẤN TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ,
TỈNH THÁI NGUYÊN


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP










Thái Nguyên - 2012

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



QUYỀN THỊ DUNG


ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC MỎ ĐẾN MÔI TRƢỜNG ĐẤT, NƢỚC
TẠI THỊ TRẤN TRẠI CAU, HUYỆN ĐỒNG HỶ,
TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Phan Thị Thu Hằng



Thái Nguyên - 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa hề bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và thông tin trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012
Ngƣời thực hiện luận văn



Quyền Thị Dung





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii
LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận
được sự giúp đỡ vô cùng tận tình của cơ sở đào tạo, gia đình và bạn bè.
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn tới Trường Đại học Nông lâm
Thái Nguyên, khoa đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong
quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Thu Hằng đã hết
lòng tận tụy hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài của mình.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và cổ vũ tôi
trong suốt quá trình học tập.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012
Ngƣời thực hiện luận văn

Quyền Thị Dung



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục bảng biểu vii
Danh mục hình viii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
2.1. Mục tiêu tổng quát 2
2.2. Mục tiêu cụ thể 3
3. Ý nghĩa của đề tài 3
3.1. Ý nghĩa khoa học 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Cơ sở lý luận 4
1.1.1. Tài nguyên khoáng sản 4
1.1.2. Khai thác mỏ 4
1.1.3. Quá trình khai thác mỏ 5

1.1.4. Công nghệ khai thác 5
1.1.5. Phƣơng pháp khai thác 6
1.1.6. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản 7
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về hoạt động khai thác
khoáng sản 10
1.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới 10
1.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam 13
1.3. Ảnh hƣởng của hoạt động khai thác mỏ đến môi trƣờng ở Việt Nam 16
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
1.3.1. Tác động của hoạt động khai thác mỏ đến môi trƣờng nƣớc 16
1.3.2. Ảnh hƣởng của hoạt động khai thác mỏ tới môi trƣờng đất 19
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 24
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu 24
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 24
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 24
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu 24
2.2.2. Thời gian nghiên cứu: 24
2.3. Nội dung nghiên cứu 24
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 25
2.4.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp 25
2.4.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa 25
2.4.3. Phƣơng pháp lấy mẫu đất, nƣớc đánh giá mức độ ô nhiễm 25
2.4.4. Phƣơng pháp phỏng vấn hộ dân xung quanh các mỏ 27
2.4.5. Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 28
2.4.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu 29
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội TT. Trại Cau 30

3.1.1. Điều kiện tự nhiên 30
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 33
3.2. Hiện trạng khu vực khai thác khoáng sản Mỏ sắt Trại Cau 36
3.2.1. Vị trí địa lý, địa hình mạo của khu mỏ sắt Trại Cau 36
3.2.2. Tình hình khai thác quặng sắt tại Mỏ sắt Trại Cau 36
3.2.3. Sản lƣợng khai thác quặng sắt của Mỏ sắt Trại Cau 37
3.2.4. Quy trình công nghệ khai thác 37
3.2.5. Công nghệ tuyển khoáng 39
3.2.6. Hoạt động quản lý môi trƣờng ở các điểm mỏ khu vực nghiên cứu 41
3.2.7. Những vấn đề nổi cộm trong khai thác khoáng sản 43
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
3.3. Đánh giá sự tác động của hoạt động khai thác mỏ tại TT. Trại Cau đến
môi trƣờng đất, nƣớc 43
3.3.1. Sự suy giảm chất lƣợng đất tại các khu khai thác và vùng phụ cận 43
3.3.2. Các tác động đến môi trƣờng nƣớc mặt do khai thác và tuyển khoáng 47
3.3.3. Các tác động đến môi trƣờng nƣớc ngầm trong quá trình khai thác và
tuyển khoáng 49
3.3.4. Một số tác động khác của họat động khai thác khoáng sản đến môi
trƣờng 51
3.3.5. Tác động do việc khai thác khoáng sản đến môi trƣờng kinh tế - xã hội
tại TT. Trại Cau 57
3.4. Giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trƣờng tại địa bàn
nghiên cứu 60
3.4.1. Các giải pháp cơ chế chính sách trong việc quản lý và BVMT 60
3.4.2. Xây dựng sơ đồ quy hoạch tổng thể mặt bằng việc khai thác, chế biến
khoáng sản 61
3.4.3. Xây dựng bộ máy quản lý thống nhất 61
3.4.4. Quản lý rủi ro 62

3.4.5. Quản lý chất thải 62
3.4.6. Các vấn đề xã hội 63
3.4.7. Biện pháp giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trƣờng trong khai thác
quặng sắt 63
3.5. Phục hồi, cải tạo môi trƣờng do khai thác khoáng sản 69
3.5.1. Mục tiêu phục hồi, cải tạo môi trƣờng 69
3.5.2. Nguyên tắc phục hồi môi trƣờng 69
3.5.3. Các nội dung phục hồi, cải tạo môi trƣờng 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu viết tắt
Diễn giải đầy đủ nội dung
BTNMT
Bộ Tài nguyên Môi trƣờng
BVMT
Bảo vệ môi trƣờng
CBCNV
Cán bộ công nhân viên
CNH-HĐH
Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa
HT
Hệ thống
KLN
Kim loại nặng

MD
Mẫu đất
MTTQ
Mặt trận tổ quốc
NM
Nƣớc mặt
NN
Nƣớc ngầm
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
SX
Sản xuất
THCS
Trung học cơ sở
THPT
Trung học phổ thông
TT
Thị trấn
UBND
Uỷ ban nhân dân


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất 10
Bảng 1.2. Sản lƣợng thép trên thế giới 11
Bảng 1.3. Sản lƣợng và trữ lƣợng đồng trên thế giới (ngàn tấn) 12

Bảng 1.4. Biến đổi hàm lƣợng kim loại nặng trong đất do các hoạt động khai
khoáng theo thời gian 19
Bảng 1.5. Diện tích rừng và đất rừng bị thu hẹp, thoái hóa ở một số mỏ 20
Bảng 1.6. Ảnh hƣởng đến đất nông nghiệp do khai thác mỏ 21
Bảng 3.1. Diện tích sử dụng đất tại các mỏ khai thác 44
Bảng 3.2. Kết quả phân tích mẫu đất tại công trƣờng núi Đ 44
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu đất tại mỏ Đông Chỏm Vung 45
Bảng 3.4. Kết quả phân tích mẫu đất tại khu vực Thác Lạc I 46
Bảng 3.5. Kết quả phân tích mẫu nƣớc mặt tại khu vực công trƣờng núi Đ 47
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nƣớc mặt tại mỏ Đông Chỏm Vung 48
Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nƣớc mặt tại khu vực Thác Lạc I 49
Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu nƣớc ngầm khu vực công trƣờng núi Đ 50
Bảng 3.9. Kết quả phân tích mẫu nƣớc ngầm khu vực mỏ Đông Chỏm Vung
50
Bảng 3.10. Kết quả phân tích mẫu nƣớc ngầm khu vực Thác Lạc I 51
Bảng 3.11. Các nguồn phát sinh và đặc điểm của nguồn gây tiếng ồn 52
Bảng 3.12. Đánh giá ảnh hƣởng của khai thác khoáng sản tới môi trƣờng
thông qua thăm dò ý kiến ngƣời dân tại khu vực nghiên cứu 54
Bảng 3.13. Bảng tổng hợp bồi thƣờng thiệt hại sụt lún đất, mất nƣớc do khai
thác mỏ Thác Lạc 56
Bảng 3.14. Tình trạng đƣờng hô hấp của ngƣời dân và công nhân khai thác
mỏ tại khu vực nghiên cứu 58
Bảng 3.15. Bệnh về da, niêm mạc, đáp ứng thần kinh của ngƣời dân, công
nhân mỏ khu vực nghiên cứu 59
Bảng 3.16. Đánh giá hiệu quả của hoạt động khai thác khoáng sản tới môi
trƣờng kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 60

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

viii

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Phƣơng pháp khai thác lộ thiên và hầm lò 6
Hình 1.2. Sơ đồ hoạt động tổng quát của dự án khai thác mỏ 9
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ khai thác 38
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng và các nguồn phát sinh chất thải . 40
Hình 3.3. Sơ đồ tổ chức sản xuất 41
Hình 3.4. Mặt cắt rãnh thoát nƣớc 72


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc, nhiệm vụ bảo
vệ môi trƣờng luôn đƣợc Đảng và Nhà nƣớc coi trọng. Thực hiện Luật Bảo vệ
Môi trƣờng 2005, Chỉ thị số 36-CT/TW của Bộ Chính trị (khóa VIII) và Nghị
quyết số 41-NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ Chính trị về Bảo vệ môi trƣờng
trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nƣớc, công tác bảo
vệ môi trƣờng ở nƣớc ta trong thời gian qua đã có chuyển biến tích cực, nhận
thức về bảo vệ môi trƣờng trong các cấp, các ngành và nhân dân đã đƣợc
nâng lên, hệ thống chính sách, thể chế từng bƣớc đƣợc hoàn thiện, phục vụ
ngày càng có hiệu quả cho công tác bảo vệ môi trƣờng.
Do nằm trong vùng sinh khoáng Đông Bắc Việt Nam, thuộc vành đai
sinh khoáng Thái Bình Dƣơng, Thái Nguyên còn có nguồn tài nguyên khoáng
sản rất phong phú, hiện có khoảng 24 loại hình khoáng sản phân bố tập trung
ở các vùng lớn nhƣ: Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, Trại Cau (Đồng Hỷ),
Thần Sa (Võ Nhai)… Khoáng sản ở Thái Nguyên có thể chia ra làm 5 nhóm:

Nhiên liệu khoáng, khoáng sản kim loại, khoáng chất công nghiệp, khoáng
sản làm vật liệu xây dựng và nƣớc khoáng. Trong đó có một số khoáng sản có
trữ lƣợng lớn nhƣ: Wonfram khoảng trên 100 triệu tấn, than khoảng 80 triệu
tấn, sắt khoảng 40 triệu tấn, titan khoảng 8 triệu tấn; chì-kẽm khoảng 0,5 triệu
tấn, đá vôi xi măng khoảng 200 triệu tấn. Sự phong phú về tài nguyên khoáng
sản với 250 mỏ và điểm khoáng sản … trong đó gồm nhiều loại quý hiếm nhƣ
vàng, titan, sắt, than (đặc biệt là than mỡ) đã tạo một lợi thế lớn cho tỉnh trong
việc phát triển ngành công nghiệp luyện kim, khai khoáng. Tuy nhiên, đây
cũng là một thách thức cho Thái Nguyên trong vấn đề bảo vệ môi trƣờng đi
đôi với phát triển kinh tế, do công nghệ khai thác lạc hậu, không có hệ thống
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
xử lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trƣờng sông, suối, hồ nƣớc bị ô nhiễm
nghiêm trọng bởi các hoá chất độc hại nhƣ: As, Pb, Cd,…. [25]
Thị trấn Trại Cau thuộc huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên; cách trung
tâm thành phố Thái Nguyên khoảng 20km về phía Đông Bắc, là một trong ba
cụm công nghiệp lớn của huyện Đồng Hỷ. Thị trấn Trại Cau đƣợc thiên nhiên
ƣu đãi cho nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú, thuận lợi cho phát
triển ngành công nghiệp khai khoáng đóng góp và phát triển các ngành công
nghiệp trên địa bàn nhƣ: Ngành khai thác mỏ, ngành chế biến quặng sắt,
ngành xuất khẩu,… tạo công ăn việc làm cho nguồn lao động dồi dào tại địa
phƣơng, đóng góp vào ngân sách Nhà nƣớc nói chung và huyện Đồng Hỷ nói
riêng hàng nghìn tỷ đồng mỗi năm.
Tuy nhiên, hoạt động khai thác mỏ nơi đây đã và đang có những ảnh
hƣởng không nhỏ đến môi trƣờng sống và sức khỏe ngƣời dân bởi vì hầu hết
ở các mỏ đều áp dụng công nghệ khai thác lộ thiên. Phƣơng pháp này thƣờng
làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi
và chất thải rắn mà không có biện pháp khắc phục nên ảnh hƣởng lớn đến môi
trƣờng đất và nƣớc. Xu hƣớng ô nhiễm có chiều hƣớng ngày càng gia tăng cả

về chất lƣợng, số lƣợng và diện tích nếu không có biện pháp cảnh báo và xử
lý triệt để.
Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành đề tài: "Đánh giá ảnh hưởng
của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường đất, nước tại thị trấn Trại Cau,
huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên".
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá ảnh hƣởng của hoat động khai thác quặng sắt tại một số mỏ ở
thị trấn Trại Cau đến môi trƣờng đất và nƣớc.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Tìm hiểu các tác động đến môi trƣờng đất, nƣớc của việc khai thác
mỏ tại thị trấn Trại Cau, huyện Đồng Hỷ.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm, các tác động xấu
của quá trình khai thác mỏ đến môi trƣờng đất, nƣớc.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp cơ sở lý luận của việc đánh giá tác động môi trƣờng cho hoạt
động khai thác mỏ.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho công tác quản lý
hoạt động khai thác mỏ và quản lý môi trƣờng tại huyện Đồng Hỷ nói riêng
và tỉnh Thái Nguyên nói chung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
Chƣơng 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Tài nguyên khoáng sản
Tài nguyên khoáng sản là sự tập trung hoặc tích tụ tự nhiên của các
khoáng chất thể rắn, lỏng, khí ở trên, trong vỏ trái đất. Chúng có đặc điểm
hình thái, chất lƣợng đáp ứng yêu cầu tối thiểu cho phép khai thác, sử dụng
một loại trong tích tụ đó. Có khả năng đem lại lơi ích kinh tế trong thời điểm
hiện tại hoặc tƣơng lai. Chúng đƣợc nhận định là có giá trị kinh tế và có đặc
trƣng địa chất xác định.
Tài nguyên khoáng sản đƣợc phân loại theo nhiều cách:
- Theo dạng tồn tại: Rắn (nhôm, sắt, mangan, đồng, chì, kẽm, …), khí
(khí đốt, Acgon, Heli), lỏng (thủy ngân, dầu, nƣớc khoáng, nƣớc ngầm, ….);
- Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh
(sinh ra trên bề mặt trái đất);
- Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim
loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý,
vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). [31]
Tài nguyên khoáng sản thƣờng tập trung trong một khu vực gọi là mỏ
khoáng sản. “Mỏ là một bộ phận của vỏ trái đất, nơi tập trung tự nhiên các
loại khoáng sản do kết quả của một quá trình địa chất nhất định tạo nên”. [8]
1.1.2. Khai thác mỏ
Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa
chất từ lòng đất, thƣờng là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than. Các vật liệu
đƣợc khai thác từ mỏ nhƣ kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim
cƣơng, đá vôi, đá phiến, dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào
không phải từ trồng trọt hoặc đƣợc tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc nhà
máy đều đƣợc khai thác từ mỏ. Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (nhƣ dầu mỏ, khí thiên nhiên,
hoặc thậm chí là nƣớc). [30]
1.1.3. Quá trình khai thác mỏ
Quá trình khai thác mỏ bắt đầu từ giai đoạn phát hiện thân quặng đến
khâu chiết tách khoáng sản và cuối cùng là trả lại hiện trạng của mặt đất gần
với tự nhiên nhất gồm một số bƣớc nhất định.
- Đầu tiên là phát hiện thân quặng, khâu này đƣợc tiến hành thông qua
việc thăm dò để tìm kiếm và sau đó là xác định quy mô, vị trí và giá trị của
thân quặng. Khâu này cung cấp những số liệu để đánh giá tính trữ lƣợng tài
nguyên để xác định kích thƣớc và phân cấp quặng. Việc đánh giá này là để
nghiên cứu tiền khả thi và xác định tính kinh tế của quặng.
- Bƣớc tiếp theo là nghiên cứu khả thi để đánh giá khả năng tài chính
để đầu tƣ, kỹ thuật và rủi ro đầu tƣ của dự án. Đây là căn cứu để công ty
khai thác mỏ ra quyết định phát triển mỏ hoặc từ bỏ dự án. Khâu này bao
gồm cả quy hoạch mỏ để đánh giá tỷ lệ quặng có thể thu hồi, khả năng tiêu
thụ, và khả năng chi trả để mang lại lợi nhuận, chi phí cho kỹ thuật sử
dụng, nhà máy và cơ sở hạ tầng, các yêu cầu về tài chính và các phân tích
về mỏ nhƣ đã đề xuất từ khâu khai đào cho đến hoàn thổ. Khi việc phân
tích xác định một mỏ có giá trị thu hồi, phát triển mỏ mới bắt đầu và tiến
hành xây dựng các công trình phụ trợ và nhà máy xử lý. Vận hành mỏ để
thu hồi quặng bắt đầu và tiếp tục dự án khi mà công ty khai thác mỏ vẫn
còn thu đƣợc lợi nhuận (khoáng sản vẫn còn).
- Sau khi tất cả quặng đƣợc thu hồi sẽ tiến hành công tác hoàn thổ để làm
cho đất của khu mỏ có thể đƣợc sử dụng vào mục đích khác trong tƣơng lai.
1.1.4. Công nghệ khai thác
Công nghệ khai thác sử dụng phổ biến hiện nay là công nghệ dùng máy
xúc phối hợp với ô tô tự đổ, gồm các công đoạn chủ yếu sau:
- Khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá nguyên khối;
- Sử dụng thiết bị cơ giới để xúc đất đá và quặng lên các phƣơng

tiện vận chuyển;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
- Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai
trƣờng ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa;
- Sản phẩm từ kho chứa đƣợc thiết bị xúc lên phƣơng tiện vận tải
đƣờng bộ về nơi tiêu thụ. [11]
1.1.5. Phương pháp khai thác
Trong thực tế sản xuất hiện nay, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của
khu vực có mỏ khoáng sản, điều kiện địa chất của các thân quặng và tính chất
hóa lý của loại quặng, ngƣời ta tiến hành các phƣơng pháp khai thác mỏ
khoáng sản chủ yếu sau:
- Phương pháp khai thác lộ thiên (Surface mining): Thƣờng áp dụng
với khoáng sản rắn nằm gần bề mặt bằng cách bóc đi các lớp đất đá phủ lên
thân quặng để lấy lên các khoáng sản cần thiết [33]. Phƣơng pháp này
thƣờng làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra
nhiều bụi và chất thải rắn.
- Phương pháp khai thác hầm lò (Underground mining): Áp dụng đối
với các thân quặng nằm sâu trong lòng đất bằng cách đào giếng và lò đến thân
quặng để lấy đƣợc các khoáng sản cần thiết. Phƣơng pháp này thƣờng tiềm ẩn
nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lƣợng lớn gỗ
chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất.

Hình 1.1. Phƣơng pháp khai thác lộ thiên và hầm lò
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
- Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản: Thƣờng đƣợc áp dụng
cho một số loại khoáng sản tồn tại dƣới dạng khí và lỏng nhƣ dầu và khí đốt

thiên nhiên. Phƣơng pháp này đòi hỏi vốn đầu tƣ lớn nhƣng chỉ áp dụng cho
các khoáng sản tồn tại dƣới dạng khí và lỏng. [5]
1.1.6. Các hình thức khai thác, chế biến khoáng sản
1.1.6.1. Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp
Việc khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp tập trung ở
các tổ chức sau: Tổng công ty Khoáng sản khai thác và chế biến chì, kẽm,
đồng, thiếc, ilmenit, chromit. Tổng công ty Thép khai thác các mỏ quặng sắt,
các mỏ nguyên liệu phụ gia luyện kim, vật liệu chịu lửa. Tổng công ty Than
khai thác vùng than Quảng Ninh và một số mỏ than rải rác ở các tỉnh khác.
Tổng công ty Hóa chất khai thác mỏ apatit Lào Cai, các mỏ pyrit, các mỏ
nguyên liệu hóa chất. Tổng công ty Xi măng khai thác mỏ đá vôi xi măng, sét
xi măng và các mỏ nguyên liệu phụ gia xi măng. Tổng công ty Dầu khí khai
thác các mỏ dầu, khí đốt thiên nhiên.
Các Tổng công ty, Công ty xây dựng của Bộ Xây dựng; Tổng công ty,
Công ty Giao thông của Bộ giao thông vận tải; các Công ty Khoáng sản thuộc
tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng khai thác các mỏ khoáng sản quy mô
vừa và nhỏ trên khắp các địa phƣơng trong cả nƣớc.
Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô công nghiệp đang từng bƣớc
đƣợc nâng cao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý. Hoạt động sản xuất,
kinh doanh nhìn chung đảm bảo theo nội dung phƣơng án, đề án, thiết kế, báo
cáo đánh giá tác động môi trƣờng đã đƣợc phê duyệt; từng bƣớc gắn kết chặt
chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm BVMT, an toàn lao
động, bảo vệ tài nguyên khoáng sản. Do khả năng đầu tƣ còn hạn chế nên các
mỏ khai thác quy mô công nghiệp ở nƣớc ta hiện chƣa đồng đều về hiệu quả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
kinh tế, về việc chấp hành các quy định của pháp luật về khoáng sản, pháp
luật về BVMT.
1.1.6.2. Khai thác, chế biến khoáng sản quy mô nhỏ, tận thu

Hình thức này đang diễn ra phổ biến ở hầu hết các địa phƣơng trong cả
nƣớc và tập trung chủ yếu vào các loại khoáng sản làm vật liệu xây dựng,
ngoài ra nhiều tỉnh phía Bắc khai thác quặng sắt, antimon, thiếc, chì, kẽm,
bauxit, quặng ilmenit dọc theo bờ biển để xuất khẩu.
Mặc dù đƣợc cơ quan có thẩm quyền cấp giấy phép khai thác khoáng
sản theo quy định, có đề án khai thác, chế biến, có bản đăng ký đạt tiêu chuẩn
chất lƣợng môi trƣờng đƣợc phê duyệt, nhƣng do vốn đầu tƣ ít, khai thác bằng
phƣơng pháp thủ công hoặc bán cơ giới là chính nên trong quá trình khai thác,
chế biến đã ảnh hƣởng đến môi trƣờng, cảnh quan.
1.1.6.3. Khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản
Hoạt động khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản đang là một
vấn đề thời sự, đòi hỏi các cơ quan quản lý, các cấp chính quyền phải
quan tâm, xử lý. Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản kéo theo
các hậu quả nghiêm trọng nhƣ tàn phá môi trƣờng, làm thất thoát, lãng
phí tài nguyên, gây mất an toàn lao động, làm mất trật tự, an ninh, an
toàn xã hội, v.v phải đƣợc ngăn chặn, truy quét và giải tỏa triệt để.
Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản gây hậu quả lớn đến môi
trƣờng chủ yếu là nạn khai thác vàng sử dụng cyanur - hóa chất độc hại
thu hồi vàng; khai thác quặng ilmenit dọc bờ biển đã tàn phá các rừng
cây chắn sóng, chắn cát, chắn gió ven biển; khai thác cát, sỏi lòng sông
gây xói lở bờ, đê, kè ảnh hƣởng các công trình giao thông, gây ô nhiễm
nguồn nƣớc……[18]


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9

Hình 1.2. Sơ đồ hoạt động tổng quát của dự án khai thác mỏ
Thời kỳ
Hoạt động phát triển
Công nghệ thực hiện
Xây dựng
mỏ
Chuẩn bị mặt
bằng dự án
Vệ sinh
thu dọn
dự án
Di dời
Tháo
khô
Xây dựng
công nghiệp
San gạt
Xây
dựng

Lắp đặt
thiết bị
Mở vỉa
khoáng sàng
Mở đƣờng ra vào
mỏ và bãi thải
Bóc một phần đất
đá phủ
Tạo mặt bằng
công tác đầu tiên
Tháo khô và
thoát nƣớc mỏ
Đóng cửa
mỏ
Bóc đất đá
phủ
Xúc bốc
Thu hồi
Khoáng sản
Khoan nổ
Gia công chế
biến tại mỏ
Chất kho
Thành
phẩm
Vận tải
Thải đá
Loại bỏ
tạp chất

Nghiền đập
Phân loại
Khoan nổ
Bốc xúc
Vận tải
Nạo vét tận thu
tài nguyên
Thủ công kết
hợp cơ giới

Khai thác
mỏ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về hoạt động khai thác
khoáng sản
1.2.1. Tình hình khai thác khoáng sản trên thế giới
Vỏ trái đất có phần lục địa chiếm khoảng 50% khối lƣợng toàn bộ
của vỏ trái đất tƣơng đƣơng với 2,9% khối lƣợng của trái đất. Phần lớn vỏ
trái đất đƣợc cấu tạo bởi các nham thạch bị nóng chảy, nguội dần và kết
tinh. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất đƣợc biết nhƣng
chƣa đầy đủ vì những khảo cứu chỉ mới đƣợc thực hiện trên lục địa. Hơn
nữa, trên lục địa cũng có những vùng không khảo cứu đƣợc vì nơi này có
lớp trầm tích quá dày.
Bảng 1.1. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất
TT
Thành phần
Trọng lƣợng (%)
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Oxy (O
2
)
Silic (SiO
2
)
Nhôm (Al)
Sắt (Fe)
Calci (Ca)
Natri (Na)
Kali (K)
Magne (Mg)
Titan (Ti)
Hydrogen (H
2
)
Các nguyên tố khác
46, 60
27, 72
8, 13

5, 00
3, 63
2, 83
2, 59
2, 09
0, 44
0, 14
0, 83
Trong sự phát triển của nền kinh tế hiện đại, những kim loại có nhu cầu
lớn và có nhiều trong vỏ trái đất nhƣ nhôm, sắt và cả những kim loại có ít hơn
nhƣ đồng, chì, kẽm, đều bị khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác đƣợc
chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ. Những kim loại hiếm nhƣ thiếc,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
thủy ngân, titan, và các kim loại quý nhƣ vàng, bạc, bạch kim, có trữ
lƣợng rất ít và phân tán nên khó xác định đƣợc chính xác.
Trong những chỉ số về phát triển kinh tế - xã hội ở mỗi quốc gia, ngƣời
ta thƣờng quan tâm đến ba chỉ số: Tăng trƣởng dân số, tăng trƣởng sản xuất
công nghiệp và tăng tổng sản lƣợng thu hoạch; vì sự gia tăng các chỉ số này
luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lƣợng và khoáng sản. Làm
cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ
yếu nhƣ sắt, đồng, nhôm, chì, kẽm, Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp
phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lƣợng
kim loại sử dụng trên thế giới. Ngoài ra, nhu cầu về khoáng sản phi kim loại
cũng tăng lên, chủ yếu đƣợc sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xây
dựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công ngiệp. Sau đây là một
số khoáng sản kim loại chủ yếu đƣợc khai thác sử dụng trên thế giới:
- Quặng sắt: Ðây là loại khoáng sản thƣờng gặp và khá phổ biến
trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thƣơng mại

là: Fe
3
O
4
(Magnetit), Fe
2
O
3
(Hematit), FeO
2
(Limonit) và FeCO
3
(Siderit).
Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại trong
quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lƣợng sắt đƣợc
xem nhƣ lớn nhất thế giới. Công nghiệp sản xuất thép trên thế giới ngày
càng tăng theo sự phát triển của nền công nghiệp, sản lƣợng thép trên thế
giới đƣợc thể hiện qua bảng 1.2:
Bảng 1.2. Sản lƣợng thép trên thế giới
Năm
1965
1980
2009
2010
2011
Sản lƣợng
(tỉ tấn)
0,37
1,0
1,229

1,463
1,568
(Nguồn: Nguyễn Hằng - 2011) [7]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
- Quặng đồng: Mặc dù trữ lƣợng đồng trên thế giới ít hơn nhƣng nhu
cầu sử dụng cũng gia tăng. Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6
triệu tấn và với nhịp điệu gia tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8%. Vấn đề đặt ra
hiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đó
phẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngày
càng tăng lên. Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dần dần
đƣợc thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo.
Bảng 1.3. Sản lƣợng và trữ lƣợng đồng trên thế giới (ngàn tấn)
Quốc gia
Sản lƣợng
2010
Sản lƣợng
2011
% Sản lƣợng
thế giới 2011
Trữ lƣợng
Chile
5.420
5.420
33,7%
190.000
Peru
1.220
1.252

7,6%
90.000
Trung Quốc
1.190
1.190
7,4%
30.000
Mỹ
1.110
1.120
7,0%
35.000
Úc
870
940
5,8%
86.000
Zambia
690
715
4,4%
20.000
Nga
703
710
4,4%
3.000
Indonesa
872
625

3,9%
28.000
Canada
525
550
3,4%
7.000
Congo
343
440
2,7%
20.000
Ba Lan
425
425
2,6%
26.000
Mexico
260
365
2,3%
38.000
Kazakhstan
380
360
2,2%
7.000
Các nƣớc khác
1.900
2.000

12,4%
80.000
Toàn thế giới
15.900
16.100
100,0%
690.000
(Nguồn: U.S. Geological Survey - 2012) [34]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
- Quặng nhôm: Nhôm không đƣợc gặp ở trạng thái đơn chất trong tự
nhiên mặc dù nó chiếm đến 8,13% trọng lƣợng vỏ trái đất. Bôxit chứa
hydroxyt nhôm là quặng chính thƣờng đƣợc khai thác để lấy nhôm. Năm
1948, sản xuất nhôm toàn thế giới chỉ đạt 0,5 triệu tấn, đến năm 1968 đã lên
tới 8 triệu tấn và nhu cầu về nhôm càng ngày càng cao hơn rất nhiều. Hiện
nay, hai ngành xây dựng và giao thông vận tải sử dụng nhôm nhiều nhất. Hơn
nữa do tính chất bền và chắc của hợp kim nhôm nên ngành kỹ thuật hàng
không và hàng không vũ trụ ngày càng tiêu thụ nhiều nhôm hơn.
- Quặng thiếc: Trữ lƣợng thiếc rất hạn chế và tập trung ở một số nƣớc
Ðông Nam Á nhƣ Thái Lan, Mã Lai, Indonesia, Trung Quốc và một số quốc
gia khác ở Châu Phi nhƣ Nigeria, Congo, Thiếc mềm và dể dát mỏng nên
đƣợc sử dụng để làm thùng và hộp chứa thực phẩm khô (60%), trong kỹ nghệ
hàn (20%) và một số các công việc khác. Do tính chất dể bị han gỉ của thiếc
nên ngày nay nhôm và chất dẽo dần dần thay thế vị trí của thiếc trong việc sản
suất các thùng chứa thực phẩm.
- Nikel (kền): Chủ yếu khai thác ở Canada (chiếm 80% toàn thế giới)
ngoài ra còn có ở Liên Xô cũ, Cuba,
- Chì: Chì mềm, nóng chảy ở nhiệt độ tƣơng đối thấp, không bị han gỉ
và nặng hơn cả trong số các kim loại thông thƣờng. Trong thời gian qua thì

nhu cầu chì ngày càng tăng nhất là Liên Xô và một số nƣớc ở Châu Á, một
phần do phát triển sản xuất ô tô ở khu vực này.
1.2.2. Tình hình khai thác khoáng sản tại Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng, phong
phú với gần 5.000 mỏ và điểm quặng của khoảng 60 loại khoáng sản khác
nhau. Những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng do tình
trạng hoạt động khai thác khoáng sản đang là vấn đề bức xúc diễn ra trên
khắp cả nƣớc. Một thực tế không thể phủ nhận rằng, không dễ dàng kết hợp
hài hoà giữa phát triển kinh tế - xã hội với BVMT, khai thác và sử dụng một
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
cách hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, nhất là đối với nƣớc ta, trong giai đoạn
đầu của thời kỳ CNH - HĐH, khi mà nền kinh tế về cơ bản vẫn phải dựa vào
nguồn tài nguyên thiên nhiên vốn có hạn. [29]
Từ khi đất nƣớc ta hoàn toàn giải phóng, công tác điều tra địa chất và
tìm kiếm thăm dò khoáng sản mới đƣợc triển khai trên quy mô toàn lãnh thổ
Việt Nam. Trong công tác điều tra cơ bản, bằng việc lập bản đồ địa chất
khoáng sản tỷ lệ 1/50.000, đã phát hiện thêm nhiều vùng, điểm mỏ có triển
vọng lớn. Theo kết quả của công tác điều tra, khảo sát, thăm dò địa chất cho
thấy, Việt Nam có tiềm năng khoáng sản khá phong phú, đa dạng. Nhiều
khoáng sản có trữ lƣợng lớn nhƣ bôxit, quặng sắt, đất hiếm, apatit,… chủng
loại khoáng sản đa dạng.
Hiện trạng khai thác và chế biến một số khoáng sản kim loại chính:
* Quặng sắt:
Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định đƣợc trên 216 vị trí
có quặng sắt, có 13 mỏ trữ lƣợng trên 2 triệu tấn, phân bố không đều, tập
trung chủ yếu ở vùng núi phía Bắc.
Trong tất cả các mỏ quặng sắt của Việt Nam, đáng chú ý nhất là có hai mỏ
lớn đó là mỏ sắt Quý Xa ở Lào Cai và mỏ sắt Thạch Khê ở Hà Tĩnh. Năng lực

khai thác quặng sắt hiện nay có thể đáp ứng sản lƣợng là 500.000 tấn/năm.
* Bôxít:
Nƣớc ta có tiềm năng rất lớn về quặng bôxít với tổng trữ lƣợng và tài
nguyên dự báo đạt khoảng 5,5 tỷ tấn, phân bố chủ yếu ở tỉnh Đắc Nông, Lâm
Đồng, Gia Lai, Bình Phƣớc,…
Nhìn chung, nƣớc ta có trữ lƣợng tài nguyên bôxít lớn, chất lƣợng
tƣơng đối tốt, phân bố tập trung, điều kiện khai thác thuận lợi. Mặt khác, thị
trƣờng cung - cầu sản phẩm alumin trên thị trƣờng thế giới hiện nay rất thuận
lợi cho phát triển ngành công nghiệp nhôm ở nƣớc ta.
* Quặng titan:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
Theo kết quả điều tra, thăm dò địa chất, cho tới nay đã phát hiện 59 mỏ
và điểm quặng titan, trong đó có 6 mỏ lớn có trữ lƣợng từ 1 đến 5 triệu tấn, 8
mỏ trung bình có trữ lƣợng > 100.000 tấn và 45 mỏ nhỏ và điểm quặng.
Ngành titan hoạt động với giá trị xuất khẩu quặng tinh titan 20 - 30
triệu USD/năm, có hiệu quả kinh tế đáng kể, đặc biệt có ý nghĩa kinh tế - xã
hội với nhiều địa phƣơng suốt dọc ven biển từ Thanh Hoá đến Bình Thuận.
* Quặng thiếc:
Ở nƣớc ta, thiếc đƣợc khai thác sớm nhất tại vùng Pia Oắc - Cao Bằng
khoảng cuối thế kỷ XVIII. Đến 1945, ngƣời Pháp đã khai thác khoảng 32.500
tấn tinh quặng SnO
2
. Sau hoà bình lập lại, mỏ thiếc Tĩnh Túc Cao Bằng đƣợc
Liên Xô (cũ) thiết kế và trang bị bắt đầu hoạt động từ 1954. Đây cũng là mỏ
thiếc lớn đầu tiên khai thác, chế biến có quy mô công nghiệp.
Hiện nay, công nghệ luyện thiếc bằng lò điện hồ quang do Viện Nghiên
cứu Mỏ và Luyện kim nghiên cứu thành công và chuyển giao, ứng dụng vào
sản xuất đã đạt đƣợc những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tiên tiến. Bằng việc

nghiên cứu ứng dụng điện phân thiếc đạt thiếc thƣơng phẩm loại I: 99,95%;
Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim và Công ty Luyện kim mầu Thái Nguyên
đã xây dựng các xƣởng điện phân thiếc với công suất: 500 - 600tấn/năm. Hiện
nay, có ba xƣởng điện phân thiếc thƣơng phẩm loại I xuất khẩu với tổng công
suất là 1.500tấn/năm - 1.800tấn/năm.
* Quặng đồng:
Quặng đồng phát hiện ở Việt Nam cho tới nay đáng kể nhất là ở mỏ
đồng Sinh Quyền - Lào Cai, sau đó là mỏ đồng Niken - Bản Phúc.
Công nghệ khai thác lộ thiên kết hợp với hầm lò. Công nghệ tuyển nổi
đồng để thu đƣợc quặng tinh đồng, tinh quặng đất hiếm và tinh quặng
manhetit. Khâu luyện kim áp dụng phƣơng pháp thuỷ khẩu sơn (luyện bể) cho
ra đồng thô, sau đó qua lò phản xạ để tinh luyện và đúc dƣơng cực, sản phẩm
đồng âm cực đƣợc điện phân cho đồng thƣơng phẩm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên