Đánh giá khả năng tiếp nhận của suối vũ môn đối với nước thải mỏ than bắc cọc sáu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn thải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------------------------

NGUYỄN LAN ANH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CỦA SUỐI VŨ MÔN
ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI MỎ THAN BẮC CỌC SÁU VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NGUỒN THẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành
Mã số

: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
: 60.85.02

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. NGUYỄN HỮU THÀNH

HÀ NỘI - 2012


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được
chỉ rõ nguồn gốc./.
Tác giả luận văn

Nguyễn Lan Anh

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

i


LỜI CẢM ƠN
Trước hết cá nhân tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy
cô giáo Khoa Tài nguyên và Môi trường, Viện đào tạo sau đại học
trường Đại học Nông nghiệp Hà nội đã truyền đạt cho tôi những
kiến thức cơ bản và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành chương
trình học cao học trong suốt 2 năm qua.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS.
Nguyễn Hữu Thành, người đã dành nhiều thời gian và tâm huyết
trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn thành đề tài
nghiên cứu đề tài này.
Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ phòng Quan
trắc và Phân tích hiện trường II nói riêng và Trung tâm Quan trắc và
Phân tích Môi trường – Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Ninh
nói chung, các cán bộ phòng Đánh giá tác động Môi trường mỏ than
Bắc Cọc Sáu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi tiếp cận và thu
thập thông tin, lấy mẫu phân tích cho đề tài.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, những
người đã động viên và giúp đỡ tôi về tinh thần, vật chất trong suốt
quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày 30 tháng 04 năm 2012
Học viên
Nguyễn Lan Anh

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

ii


MỤC LỤC
Lời cam ðoan

i

Lời cảm õn

ii

Mục lục

iii

Danh mục kí hiệu viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục ðồ thị

viii

Danh mục hình

ix

1

MỞ ĐẦU

1

1.1

Đặt vấn đề

1

1.2

Mục đích - yêu cầu

2

2

TỔNG QUAN

3

2.1

Công nghệ khai thác than và các tác động tới môi trường

3

2.2

Nguyên nhân suy thoái chất lượng nước do hoạt động khai thác
than gây ra

2.3

19

Hiện trạng chất lượng nước tại các khu vực tiếp nhận nước thải
từ các khu vực khai thác than tại Quảng Ninh

24

2.4

Các cơ sở liên quan tới đánh giá khả năng tiếp nhận của nguồn thải

34

3

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

37

3.1

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

37

3.2

Nội dung nghiên cứu

37

3.3

Phương pháp nghiên cứu

37

4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

43

4.1

Giới thiệu khu vực mỏ than Bắc Cọc Sáu về điều kiện tự nhiên,

4.1.1

kinh tế - xã hội và công nghệ khai thác

43

Điều kiện tự nhiên khu vực mỏ than Bắc Cọc Sáu

43

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

iii


4.1.2

Điều kiện kinh tế, xã hội khu vực mỏ than Bắc Cọc Sáu

49

4.1.3

Công nghệ khai thác than của mỏ Bắc Cọc Sáu

52

4.2

Lưu lượng và tính chất các nguồn phát sinh nước thải

55

4.2.1

Lưu lượng và tính chất nguồn phát sinh nước thải sản xuất

55

4.2.2

Lưu lượng và tính chất nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt

61

4.2.3

Quy trình xử lý nước thải hiện tại áp dụng tại mỏ

63

4.3

Nghiên cứu tính biến động lưu lượng, chất lượng nguồn thải và
nguồn tiếp nhận

65

4.3.1

Nghiên cứu tính biến động lưu lượng, chất lượng nguồn thải

65

4.3.2

Nghiên cứu biến động lưu lượng, chất lượng nguồn nước tiếp
nhận nước thải

4.3.3

69

Đánh giá tác động của hiện trạng xả nước thải đến nguồn nước
tiếp nhận

74

4.4

Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước

76

4.4.1

Đánh giá sơ bộ

76

4.4.2

Đánh giá chi tiết

78

4.5

Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn thải

84

4.5.1

Biện pháp giảm thiểu đối với nước thải

84

4.5.2

Chương trình quan trắc và kiểm soát nước thải và nguồn tiếp nhận

89

5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

91

5.1

Kết luận

91

5.2

Kiến nghị

92

TÀI LIỆU THAM KHẢO

93

PHỤ LỤC

96

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

iv


DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
BOD5

:

Nhu cầu oxy hóa sinh học

BTNMT

:

Bộ Tài nguyên và Môi trường

COD

:

Nhu cầu oxy hóa học

LV

:

Lộ vỉa

m3/ng.đ

:

Mét khối/ngày.đêm

MPN/100 ml :

Số tế bào trong 100ml.

Ng.đ

:

Ngày.đêm

NT

:

Nguồn thải

T

:

Đơn vị Tấn

TNK/năm

:

Than nguyên khai/năm

TSS

:

Tổng chất rắn lơ lửng

QCVN

:

Quy chuẩn Việt Nam

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

v


DANH MỤC BẢNG
STT
2.1

Tên bảng

Trang

Dự báo sản lượng khai thác than theo các năm quy hoạch cho
toàn ngành và theo từng vùng

2.2

6

Tổng kết ưu nhược điểm của công nghệ khai thác than lộ thiên
và hầm lò

13

2.3

Tổng hợp nhu cầu dùng nước của mỏ

19

2.4

Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
(Định mức cho một người)

21

2.5

Kết quả quan trắc môi trường nước thải một số mỏ than

23

2.6

Kết quả phân tích nguồn nước mặt vùng khai thác than Hạ Long
- Cẩm Phả

26

4.1

Ranh giới khai trường mỏ than Bắc Cọc Sáu

43

4.2

Nhiệt độ không khí trung bình các tháng và năm

45

4.3

Lượng bốc hơi trung bình các tháng và năm

45

4.4

Độ ẩm trung bình trong các tháng và trung bình năm

46

4.5

Lượng mưa trung bình các tháng và năm

46

4.6

Thống kê nhu cầu sử dụng nước trong sản xuất

55

4.7

Thống kê quan trắc mực thuỷ tĩnh trong tầng đá thải mỏ

56

4.8

Kết quả dự tính lưu lượng nước chảy vào khai trường mỏ mức -100

58

4.9

Kết quả tổng hợp chất lượng nước thải sản xuất (Mùa khô)

59

4.10

Kết quả tổng hợp chất lượng nước thải sản xuất (Mùa mưa)

59

4.11

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất (Mùa mưa)

60

4.12

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất (Mùa khô)

60

4.13

Thống kê nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt

61

4.14

Kết quả tổng hợp chất lượng nước thải sinh hoạt

62

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

vi


4.15

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt

4.16

Kết quả tổng hợp chất lượng nước thải tại đầu cống xả ra suối
(Mùa khô)

4.17

68

Thông số ô nhiễm đặc trưng của nguồn xả từ Công ty Than Cao
Sơn - TKV

4.21

67

Kết quả phân tích chất lượng nước thải tại đầu cống xả ra suối
(Mùa khô)

4.20

67

Kết quả phân tích chất lượng nước thải tại đầu cống xả ra suối
(Mùa mưa)

4.19

66

Kết quả tổng hợp chất lượng nước thải tại đầu cống xả ra suối

(Mùa mưa)

4.18

62

71

Thông số ô nhiễm đặc trưng của nguồn xả từ Công ty Than Khe
Chàm - TKV

72

4.22

Chất lượng nước trên suối Vũ Môn (Mùa mưa)

73

4.23

Chất lượng nước trên suối Vũ Môn (Mùa khô)

73

4.24

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - cột B2

80

4.25

Tải lượng ô nhiễm tối đa nguồn nước có thể tiếp nhận (Mùa mưa)

80

4.26

Tải lượng ô nhiễm tối đa nguồn nước có thể tiếp nhận (Mùa khô)

80

4.27

Tải lượng các chất ô nhiễm có sẵn trong suối Vũ Môn (Mùa
mưa)

81

4.28

Tải lượng các chất ô nhiễm có sẵn trong suối Vũ Môn (Mùa khô)

81

4.29

Tải lượng các chất ô nhiễm trong nguồn thải (Mùa mưa)

82

4.30

Tải lượng các chất ô nhiễm trong nguồn thải (Mùa khô)

82

4.31

Khả năng tiếp nhận tải lượng ô nhiễm của suối Vũ Môn (Mùa
mưa)

4.32

83

Khả năng tiếp nhận tải lượng ô nhiễm của suối Vũ Môn (Mùa
khô)

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

83

vii


DANH MỤC ĐỒ THỊ
STT

Tên ðồ thị

Trang

2.1

Giá trị pH tại một số suối, hồ 2006 – 2010

30

2.2

Giá trị TSS tại một số suối, hồ 2006-2010

30

2.3

Giá trị As tại một số suối, hồ 2006 - 2010

31

2.4

Giá trị Cd tại một số suối, hồ 2006 – 2010

31

2.5

Giá trị Hg tại một số suối, hồ 2006 – 2010

32

4.1

Lưu lượng nguồn thải và nguồn tiếp nhận vào mùa mưa

78

4.2

Lưu lượng nguồn thải và nguồn tiếp nhận vào mùa khô

79

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

viii


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

2.1

Các vỉa than nằm gần mặt đất

8

2.2

Sơ đồ Công nghệ khai thác than lộ thiên

8

2.3

Mặt cắt moong khai thác than

10

2.4

Sơ đồ công nghệ khai thác than hầm lò

11

2.5

Tác động của việc khai thác than tới tài nguyên môi trường

15

2.6

Tác động của việc vận chuyển, thải và sàng tuyển than tới môi
trường

16

2.7

Một đoạn sông Mông Dương bị bồi lắng

27

4.1

Vị trí khu vực nghiên cứu

44

4.2

Sơ đồ công nghệ khai thác than

54

4.3

Quy trình xử lý nước thải hiện tại áp dụng tại mỏ

63

4.4

Sơ đồ mối tương tác giữa nguồn thải và nguồn tiếp nhận

64

4.5

Quá trình đánh giá sơ bộ nguồn tiếp nhận nước thải

77

4.6

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

85

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

ix


1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Quảng Ninh là tỉnh được xác định nằm trong vùng kinh tế động lực phía
Bắc với các nguồn tài nguyên môi trường, tài nguyên địa thế và các điều kiện
phát triển kinh tế – xã hội đã được ghi nhận như những lợi thế ít nơi có được
trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước.
Than đá là nguồn tài nguyên khoáng sản quan trọng nhất của Quảng
Ninh. Đến nay, trên toàn bộ diện tích của tỉnh có 43 mỏ và điểm khai thác

than chính [9]. Trữ lượng than đạt 4,1 tỉ tấn, tài nguyên dự báo ở độ sâu 1.000 m là 5,9 tỉ tấn; cho phép khai thác khoảng 30 - 40 triệu tấn/năm, ít nhất
cũng đạt khoảng 15 triệu tấn/năm [16]. Ngành Công nghiệp khai thác than
trên cả nước nói chung và trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh nói riêng đã có những
bước phát triển vượt bậc, góp phần quan trọng vào sự nghiệp phát triển kinh
tế - xã hội của tỉnh cũng như của cả nước.
Song song với những tiềm năng, triển vọng và thành tựu kinh tế đã đạt
được trong những năm qua, tỉnh Quảng Ninh đang phải đối mặt với những
thách thức không nhỏ về môi trường. Công tác khai thác than hơn 100 năm
qua đã gây ra nhiều ảnh hưởng khó có thể định lượng và so sánh được giữa
những lợi ích kinh tế do ngành than mang lại với các tác hại tới môi trường,
đời sống của con người và các ngành kinh tế khác như du lịch, thuỷ sản, nông
nghiệp, lâm nghiệp… Các cơ sở sản xuất than hiện có tập trung chủ yếu ở ven
bờ Di sản Vịnh Hạ Long và Bái Tử Long và số còn lại tập trung ở vùng rừng
núi. Các khu dân cư của công nhân mỏ phần lớn ở gần các mỏ, các nhà máy
sàng tuyển và các cơ sở phục vụ sản xuất than [27]. Do vậy, hoạt động của
ngành công nghiệp khai thác than ảnh hưởng rất lớn đến môi trường biển,
sông, suối, hồ chứa nước, rừng, các khu dân cư và một số thành, thị vùng mỏ.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

1


Theo “Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2015, định
hướng đến năm 2025”, quy mô sản lượng than ngày càng tăng cao. Trong
điều kiện khai thác ngày càng khó khăn hơn, việc tăng sản lượng khai thác
dẫn đến khối lượng tiêu hao vật tư ngày càng lớn. Điều này kéo theo khối
lượng các chất thải và tác động môi trường do sản xuất than gây ra ngày càng
trầm trọng hơn và chi phí sản xuất than ngày càng cao hơn. Cũng theo Chiến
lược, tỉ lệ khai thác than hầm lò chiếm khoảng 55% vào năm 2010 và tăng

dần lên 75% vào năm 2025 [9]. Vấn đề môi trường ở các mỏ hầm lò, trong đó
có nước thải mỏ ngày càng trở nên cấp thiết, cần được nghiên cứu một cách
tổng hợp và toàn diện.
Dưới sự hướng dẫn của giảng viên PGS.TS. Nguyễn Hữu Thành; chúng tôi
đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Đánh giá khả năng tiếp nhận của suối Vũ Môn đối với nước thải mỏ
than Bắc Cọc Sáu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn thải”.
1.2. Mục đích - yêu cầu
1.2.1 Mục đích
- Đánh giá khả năng tiếp nhận của suối Vũ Môn đối với nước thải mỏ
than Bắc Cọc Sáu.
- Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước.
1.2.2. Yêu cầu nghiên cứu
- Xác định chính xác đặc điểm về nguồn xả thải của mỏ Bắc Cọc Sáu
bao gồm: Lưu lượng, phương thức, chế độ xả thải và nồng độ các chất ô
nhiễm trong nước thải;
- Xác định mục đích sử dụng, lưu lượng, chất lượng nước nguồn tiếp
nhận (suối Vũ Môn).

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

2


2. TỔNG QUAN
2.1. Công nghệ khai thác than và các tác động tới môi trường
2.1.1. Khái quát về bể than Quảng Ninh
Bể than Quảng Ninh kéo dài khoảng 130 km từ Phả Lại (Hải Dương) – đến
Vạn Hoa (Vân Đồn), phân bố trên địa hình đồi núi thấp tới độ cao trung bình
khoảng 300 m, bề rộng từ 10 – 30 km2. Địa tầng chứa than có chiều dày từ 3.000

– 5.000 m. Các mỏ than hầu hết đã có thăm dò sơ bộ, thăm dò tỉ mỉ đến mức 1.000. Các trầm tích đất đá chứa than bị tác động mạnh của hệ thống các đứt gãy
địa chất vùng nên dễ sạt lở khi bị tác động mạnh làm mất trạng thái tự nhiên [27].
Các vỉa than có cấu tạo và hình thái phức tạp, biến động về chiều dày và
chất lượng than. Trong đó: Vỉa rất mỏng (<0,5 m) chiếm 5,8%, vỉa mỏng (0,5 – 1,2
m) chiếm 17%, vỉa trung bình (1,21 – 3,5 m) chiếm 42,7%, vỉa dày (3,51 – 15
m) chiếm 34%, vỉa đặc biệt dày chiếm 0,5%. Than thuộc loại Antraxit, có chất
lượng tốt, giá trị sử dụng cao [27]. Tổng trữ lượng tài nguyên than đến ngày
01/01/2008 là: 10.028,40 triệu tấn, tính đến mức -1.000 là: 5.906,66 triệu tấn; tài
nguyên dự báo dưới mức -1.000 là 4.121,75 triệu tấn [9].
Các khoáng sàng có hướng chung chạy song song với quốc lộ 18A và hệ
thống các đô thị, các cụm dân cư, các khu vực kinh tế quan trọng dọc dải ven
biển của tỉnh [27].
2.1.2. Hiện trạng hoạt động khai thác, chế biến và tiêu thụ than tại Quảng
Ninh
Hoạt động khai thác than chủ yếu do Tập đoàn Than Khoáng sản
Việt nam (Vinacomin) thực hiện, gồm 20 đơn vị chuyên khai thác than và
03 đơn vị chế biến, sàng tuyển than. Ngoài ra Công ty Xi măng và Xây
dựng Quảng Ninh và Công ty PT Vietmindo Energitama cũng có hoạt động

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

3


khai thác than [21].
Theo “Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2003 – 2010
có xét triển vọng đến năm 2020” đã được phê duyệt ngày 29/01/2003, sản
lượng than khai thác trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh như sau: Năm 2005: Khai
thác 18.913 ngàn tấn; năm 2010: 26.258 ngàn tấn; năm 2015: 29.070 ngàn
tấn; năm 2020: 31.391 ngàn tấn [21]. Thực hiện theo Quy hoạch phát triển

này, ngành Than Quảng Ninh phát triển tương đối ổn định trong giai đoạn
2003 – 2010 và sát với nhu cầu than trong nước [9].
Trong thực tiễn, sản lượng khai thác đã tăng cao so với kế hoạch được
phê duyệt. Sản lượng khai thác năm 2003 tăng 123%, 2004 tăng 155%, 2005
tăng 175% đạt sản lượng qui hoạch năm 2020. Giai đoạn 2004 – 2007, sản
lượng sản xuất và tiêu thụ than tăng mạnh. Năm 2006 sản lượng khai thác đạt
39 triệu tấn trong đó: chế biến 34,6 triệu tấn, tiêu thụ trong nước 15,3 triệu
tấn, xuất khẩu 21,6 triệu tấn. Năm 2007 sản lượng khai thác đạt 43,6 triệu tấn
trong đó: chế biến 39,7 triệu tấn, tiêu thụ trong nước 16,5 triệu tấn, xuất khẩu
24,2 triệu tấn. Năm 2008 sản lượng khai thác đạt 44,7 triệu tấn trong đó: chế
biến 36,6 triệu tấn, tiêu thụ trong nước 18,2 triệu tấn, xuất khẩu 17,3 triệu tấn.
Năm 2009, Vinacomin đã phấn đấu tăng khai thác và xuất khẩu, sản lượng
than sạch ước đạt 39,7 triệu tấn, than tiêu thụ ước đạt 42 triệu tấn (trong ðó
xuất khẩu 24 triệu tấn). Khai thác năm 2010 đạt 45 triệu tấn, đến năm 2015
sản lượng than sạch ước đạt 60-65 triệu tấn [9].
Từ 2001- 2005, xuất khẩu than tăng nhanh cả về sản lượng và tỉ trọng
trong tổng than tiêu thụ, năm 2001 là 4.197 ngàn tấn chiếm 32%, năm 2005 là
14.741 ngàn tấn chiếm 49%. Năm 2008, do cuộc khủng hoảng của nền kinh tế
thế giới lan rộng nên nhu cầu tiêu thụ than có giảm sút [16], xuất khẩu than
năm 2008 là 17.300 ngàn tấn, chiếm 47,3%. Tỉ trọng xuất khẩu than năm
2011 đạt 57,1% [9].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

4


Đầu tư trực tiếp của ngành Than ngày càng tăng, từ 1.400 tỉ năm 2003
lên gần 5.900 tỉ năm 2011. Đầu tư cho các dự án than trong các năm 2003 –
2011 được tập trung chủ yếu vào các lĩnh vực sau: Đầu tư phát triển các mỏ
hầm lò; đầu tư hạ tầng cơ sở và bảo vệ môi trường [16]. Hiện trạng hoạt động

khai thác, chế biến và tiêu thụ than cụ thể như sau:
*Khai thác than lộ thiên
Tỷ trọng than lộ thiên giảm từ 65% xuống 63% nhưng sản lượng tăng
234,2% (năm 2003 là 11.400 ngàn tấn, năm 2008 là 26.712 ngàn tấn) [12]. Hệ
số bóc tăng, tổn thất than giảm, tình trạng kỹ thuật các khai trường đã được
cải thiện. Hiện tại có 5 mỏ lộ thiên lớn với công suất khoảng 3 triệu tấn
TNK/năm đã được đầu tư đồng bộ các thiết bị khoan, bốc xúc, vận tải ở mức
công nghệ trung bình tiên tiến; 15 đơn vị và công trường có quy mô vừa với
công suất từ 100.000 - 700.000 tấn TNK/năm và nhiều điểm khai thác lộ vỉa
chưa được đầu tư đồng bộ [16].
Công tác đổ thải đất đá chủ yếu đều sử dụng hệ thống bãi thải ngoài.
Khối lượng đổ thải lớn nhất tập trung tại cụm mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả
với 92.544 ngàn m3 vào năm 2005. Các bãi thải chiếm dụng diện tích bề
mặt lớn, gây trượt lở bãi thải và hệ thống sông suối, ô nhiễm môi trường
và ảnh hưởng đến cảnh quan như bãi thải Đông Bắc Cọc Sáu, Nam Đèo
Nai, Nam Lộ Phong vv [12] …
* Khai thác than hầm lò
Sản lượng khai thác than hầm lò năm 2010 tăng 2,8 lần so với năm 2003;
sử dụng gỗ giảm với số mét lò chống gỗ từ 32,16% năm 2003 giảm còn
20,24% năm 2010 (ngược lại với số mét lò chống sắt và vật liệu khác tăng);
số lò chợ chống gỗ giảm từ 40,0% năm 2003 xuống 10,0% năm 2010 [1].
Tính đến đầu năm 2011, trên địa bàn toàn tỉnh có trên 30 mỏ hầm lò hoạt
động, trong đó có 8 mỏ có trữ lượng huy động lớn, công nghệ và cơ sở hạ
tầng tương dối hoàn chỉnh, sản lượng 0,9 – 1,3 triệu tấn/năm; còn lại là các
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

5


mỏ sản lượng khoảng 500 ngàn tấn/năm và nhỏ hơn với việc đầu tư công

nghệ, cơ sở hạ tầng không hoàn chỉnh. Trong khai thác hầm lò đã triển khai
cơ giới hóa trong đào chống lò và khấu than, sử dụng máy combai khấu than
trong lò chợ tại mỏ Khe Chàm. Vật liệu chống giữ trong hầm lò thay gỗ đã
triển khai đồng loạt ở tất cả các đơn vị [1].
* Sàng tuyển than
Các trung tâm sàng tuyển than hiện có chủ yếu được bố trí gắn với các cảng
xuất than lớn như Cửa Ông, Nam Cầu Trắng nhưng không đủ năng lực đáp ứng
nhu cầu chế biến than. Năm 2008, tổng lượng than nguyên khai đưa vào các nhà
máy sàng tuyển là 15.880 ngàn tấn/40.000 ngàn tấn khai thác chiếm 39,7% [15].
Các mỏ đều có cụm sàng công suất có thể đạt tới 500.000 tấn/năm [27]. Nhiều
bến bãi xuất than vẫn sử dụng lao động sàng thủ công phân loại than.
Bảng 2.1. Dự báo sản lượng khai thác than theo các năm quy hoạch cho
toàn ngành và theo từng vùng
STT

1

2

3

4

Tên chỉ tiêu

Sản lượng than (1000T)
2015
2020
55285
63365

Toàn ngành

2010
49760

2025
66170

Vùng Cẩm Phả

23395

26100

28200

26000

Lộ thiên

11695

9400

10000

8000

Hầm lò

Vùng Hòn Gai
Lộ thiên
Hầm lò
Vùng Uông Bí
Lộ thiên
Hầm lò
Vùng Nội địa
Lộ thiên
Hầm lò

11700
11050
7000
4050
12300
500
11800
3015
2415
600

16700
9420
1820
7600
15800
500
15300
3965
2915

1050

18200
8900
300
8600
16800
500
16300
9465
5415
4050

18000
8600
0
8600
16800
500
16300
14770
7850
6920

Nguồn: Qui hoạch, thực tiễn và triển vọng phát triển ngành than Việt Nam
Tạp chí Than – Khoáng sản Việt Nam, Số 1, 2009[9]

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

6

Cũng theo Quy hoạch đã được phê duyệt, sản lượng khai thác trong giai
đoạn 2010 – 2025 tiếp tục được đẩy mạnh, tiếp tục giảm tỉ lệ khai thác than lộ
thiên và đầu tư nâng cao dần tỉ lệ khai thác than hầm lò [9].
Đường vận chuyển than ra ngoài khai trường khai thác: Vinacomin đã
đầu tư nâng cấp một số tuyến đường vận chuyển than: như tuyến Vàng Danh
– Uông Bí, Mạo Khê – Bến Cân, Ngã Hai - Khe Tam, Km6 - Dương Huy
[10]... Tuy nhiên các tuyến đường này thường xuyên bị quá tải và xuống cấp,
gây ách tắc giao thông và ô nhiễm môi trường, nhất là tại các đoạn đi ngang
qua các khu dân cư và điểm giao cắt với Quốc lộ 18A, v.v... Đường sắt vận
chuyển than còn ít phát triển, hiệu quả than chưa cao. Nhiều cảng xuất than
được đầu tư nâng cấp: như vận chuyển Cảng Cửa Ông, Nam Cầu Trắng, Điền
Công... Hầu hết bãi xuất than nhỏ lẻ chưa được đầu tư xây dựng hoàn chỉnh,
còn nhiều bến bốc xếp thủ công nằm ở các khu vực cửa sông, ven biển lân cận
vịnh Hạ Long và Bái Tử Long [27].
2.1.3. Hiện trạng công nghệ khai thác than tại Quảng Ninh và các tác động
tới môi trường
a, Hiện trạng công nghệ khai thác than tại Quảng Ninh
Trên thế giới, hoạt động khai thác than được thực hiện theo nhiều phương
pháp khác nhau như: Khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò, phối hợp khai thác lộ
thiên (phần trên) với hầm lò (phần dưới), khai thác khí hóa than ngầm,… Tùy
vào đặc điểm địa hình, địa chất, vị trí của tầng chứa than (vỉa than) ở các khu
vực mà thực hiện khai thác theo các phương pháp khác nhau. Ở nước ta, khu
công nghiệp than tập trung chủ yếu ở bể than Quảng Ninh. Với đặc điểm địa
hình đồi núi, địa chất khá ổn định nên hoạt động khai thác than được thực hiện
theo hai hình thức chính là khai thác hầm lò và khai thác lộ thiên.
* Công nghệ khai thác than lộ thiên
Với các vỉa dốc thoải hay nằm ngang, chiều dày lớp đất phủ không quá
lớn, hoặc khi vỉa có chiều dày lớn, ở dạng ổ, dạng thấu kính, than tập trung

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

7


thành dạng khối nằm gần mặt đất thì áp dụng phương pháp khai thác lộ thiên
là hiệu quả nhất [11].

Mặt đất

Vỉa than

Hình 2.1. Các vỉa than nằm gần mặt đất
Công nghệ khai thác than lộ thiên gồm các khâu chủ yếu sau đây: Thiết
kế, mở moong khai thác, khoan nổ mìn, bốc xúc đất đá thải, vận chuyển, làm
giầu và lưu ở kho than thương phẩm [5].

Hình2.2. Sơ đồ Công nghệ khai thác than lộ thiên

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

8


Quá trình thực hiện khai thác bắt đầu bằng hoạt động mở vỉa (hay mở
mỏ). Mở vỉa là tạo nên hệ thống đường vận tải, đường liên lạc nối từ điểm
tiếp nhận (kho chứa, bãi thải đất đá,…) hoặc từ hệ thống đường vận tải quốc
gia, từ bến cảng,… trên mặt đất tới các mặt bằng công tác (tầng bóc đất đá,
tầng khai thác than, mặt bằng trung chuyển); bóc một khối lượng đất đá phủ
ban đầu (nếu cần thiết) và tạo ra các mặt bằng sản xuất đầu tiên sao cho khi

đưa mỏ vào sản xuất, các thiết bị mỏ có thể hoạt động bình thường, đạt hiệu
suất thiết kế.
Sơ đồ mở vỉa của một mỏ lộ thiên là tập hợp toàn bộ các đường hào cơ
bản (hào vận tải chính), hào ra vào mỏ, hào dốc lên xuống giữa các tầng, các
hào phụ và hào chuẩn bị ở thời điểm đưa mỏ vào sản xuất [7]. Trong quá trình
sản xuất, sơ đồ mở vỉa của mỏ lộ thiên phát triển và thay đổi từng phần hay
toàn bộ. Việc mở vỉa có quan hệ chặt chẽ với việc bố trí tổng mặt bằng khu
mỏ và hệ thống khai thác sử dụng sau này.
Vị trí mở vỉa và hình thức mở vỉa phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên của
vỉa than (địa hình mặt đất, thế nằm của vỉa), thiết bị kỹ thuật sử dụng và
hướng phát triển công trình mỏ dự kiến. Các hình thức mở vỉa gồm: Mở vỉa
bằng đường hào thẳng (khi mỏ chiều dài lớn, số tầng ít) mở vỉa bằng hào
ziczăc (khi vận tải bằng đường sắt), bằng hào lượn vòng hay hào xoắn ốc (khi
vận chuyển bằng ô tô), bằng hào dốc (khi vận tải bằng băng tải, máng trượt,
trục tải) [5]. Ở Việt Nam, các mỏ lộ thiên được mở vỉa bằng các hào lượn
vòng hay hào hình xoắn ốc. Đất đá và than được xúc bốc bằng các máy xúc
có công suất lớn, đất đá được vận chuyển ra các bãi thải, than được đưa đến
các kho bãi. Hình thức vận chuyển phong phú và đa dạng: vận chuyển bằng ô
tô, đường sắt, băng chuyền,…

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

9


Các tầng sản xuất

Vỉa than

Hình 2.3. Mặt cắt moong khai thác than

Với đặc điểm của khai trường khai thác than là các moong rất sâu, dạng
lòng chảo; quá trình khai thác sẽ cần đặc biệt chú ý đến công tác thoát nước.
Nguồn nước chảy vào mỏ bao gồm nước ngầm ở các tầng đất đá, nước mưa.
Công việc thoát nước bao gồm: Ngăn không cho nước chảy vào mỏ, tháo khô
bằng hệ thống thoát nước tự chảy, thoát nước cưỡng bức và các lỗ khoan hạ
thấp nước ngầm [10].
*Công nghệ khai thác than hầm lò
Trong điều kiện các vỉa than nằm sâu trong lòng đất, chiều dày lớp đất
phủ lớn hơn rất nhiều so với chiều dày vỉa than thì việc khai thác có hiệu quả
kinh tế khi thực hiện bằng phương pháp khai thác hầm lò[11].
Công nghệ khai thác than hầm lò gồm các khâu chính như sau: Thiết kế
khai thác, mở đường, đào lò (hoặc giếng), khoan nổ mìn khai thác, vận
chuyển, sàng tuyển, tập kết than thương phẩm.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

10


Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ khai thác than hầm lò

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

11


Với phương pháp này thì công việc đầu tiên cũng là mở vỉa. Tuy nhiên,
để tiếp cận với các vỉa than nằm sâu trong lòng đất thì cần phải đào các đường
lò chính dưới dạng giếng nghiêng, giếng đứng hoặc lò bằng.
Mở vỉa bằng lò bằng: Phương án này được sử dụng khi khai thác các vỉa

nằm trong đồi núi. Tùy vào vị trí của vỉa than so với sườn núi, lò có thể được
đào tạo các góc khác nhau với phương của vỉa.
Mở vỉa bằng giếng nghiêng: Khi khai thác cụm vỉa dốc thoải và nghiêng
nằm gần mặt đất, người ta có thể sử dụng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên
vỉa chính hoặc giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa từng tầng để mở vỉa.
Mở vỉa bằng giếng đứng: Theo phương pháp này, từ mặt đất người ta
đào cặp giếng chính và phụ đến tiếp cận với vỉa than. Việc vận chuyển than
và thiết bị được thực hiện ở giếng chính, vận chuyển người và thông gió được
thực hiện ở giếng phụ. Phương pháp này không đòi hỏi hạn chế về số lượng
vỉa, chiều dày và góc dốc vỉa, chiều dày lớp đất đá phủ và chiều sâu khai thác.
Khi gần đến các vỉa than thì đào các lò chợ. Lò chợ là nơi các hoạt động
khai thác than diễn ra trực tiếp. Từng phần than sẽ được tách ra khỏi vỉa; có
thể bằng khoan nổ mìn, bằng máy khấu hoặc máy combai. Sau đó, than được
vận chuyển ra ngoài bằng máng cào, băng tải, tàu điện,… Trong khai thác
than hầm lò, việc thông gió và chống giữ đường lò là hết sức quan trọng nhằm
đảm bảo điều kiện môi trường sống tối thiểu cho con người và điều kiện hoạt
động của các thiết bị [11].
* Ưu nhược điểm của công nghệ khai thác than lộ thiên và công nghệ
khai thác than hầm lò được tổng kết trong bảng như sau:

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

12


Bảng 2.2. Tổng kết ưu nhược điểm của công nghệ
khai thác than lộ thiên và hầm lò
Công nghệ

*Ửu điểm

Khai thác lộ thiên

Khai thác hầm lò

- Đầu tư khai thác có hiệu quả - Diện tích khai trường nhỏ.
nhanh.

- Lượng đất đá thải thấp

- Sản lượng khai thác lớn.

(bằng 20% khai thác lộ thiên).

- Công nghệ khai thác tương - Ít ảnh hưởng đến địa hình,
đối đơn giản.

cảnh quan sinh thái.

- Hiệu suất sử dụng tài - Ít gây tổn thất tài nguyên
nguyên cao, đạt ≥ 90% [6].

sinh học.
- Ít gây ô nhiễm môi trường
khí.

*Nhược điểm - Diện tích đất để cho khai - Hiệu quả đầu tư không cao.
trường lớn.

- Tổn thất tài nguyên (than

- Khối lượng đất đá thải lớn, đá) lớn, từ 50 ÷ 60% [6].
chiếm diện tích đất rừng nhiều.

- Sản lượng khai thác không

- Gây ô nhiễm môi trường lớn.
không khí, nước, đất.

- Ô nhiễm nguồn nước.

- Suy giảm trữ lượng nước - Tai họa rủi ro lớn, đặc biệt
dưới đất.
đối với tính mạng của con
- Ảnh hưởng môi trường sống người( sập lò, cháy nổ khí
cộng đồng.

mêtan, chết ngạt, bục nước

- Tổn hại cảnh quan sinh thái. trong lò).
- Chi phí khôi phục cảnh
quan môi trường sinh thái rất
lớn.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

13


b, Các tác động của khai thác than tới môi trường

Khai thác khoáng sản nói chung và khai thác than nói riêng đã mang lại
những lợi ích to lớn cho các ngành kinh tế, song cũng làm tổn hại không ít tới
môi trường.
Công nghiệp khai thác than tạo ra nguồn nhiên liệu có tính quyết định sự
tồn tại các nhà máy nhiệt điện ở Phả Lại, Uông Bí, Cẩm Phả, Ninh Bình v.v...,
ngành xi măng, luyện kim, hoá chất, cơ khí. Hoạt động của ngành kinh tế này
còn thúc đẩy phát triển đô thị, du lịch, thương mại, lâm nghiệp, phát triển cơ
sở hạ tầng và đưa lại nhiều phúc lợi xã hội, nâng cao đời sống vật chất, tinh
thần cho cộng đồng dân cư địa phương [18]... Bên cạnh đó, hoạt động khai
thác than đã gây ra những biến đổi môi trường mạnh mẽ, làm ô nhiễm môi
trường không khí và nước, làm suy thoái và tổn thất tài nguyên đất và rừng.
Khai thác than gây phá huỷ rừng, phá vỡ môi trường sinh thái, cạn kiệt nguồn
nước, bồi lấp dòng chảy, gây ra các thiên tai và tai biến môi trường như hiện
tượng trượt lở, các dòng lũ bùn đá... Sự biến động môi trường do hoạt động
khai thác than gây ra có ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống, sức khoẻ của công
nhân mỏ và cộng đồng cư dân trong khu vực [13].
Tác động tổng hợp của hoạt động khai thác than tại Quảng Ninh đến
môi trường được trình bày trong hình dưới đây:

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

14


TỔNG CÔNG TY THAN VIỆT NAM
Tai biến địa chất
- Trượt lở đất đá
- Sập lò, bục nước
- Cháy nổ khí, ngạt…

Biến động địa hình cảnh quan
- Địa hình âm
- Địa hình dương

Gây ô nhiễm MT, nước mặt
- Tăng độ đục, chất lơ lửng
- Tăng độ axit
- Kim loại Fe, Mn

KHAI THÁC
THAN VÙNG
QUẢNG NINH

Gây ô nhiễm môi trường
không khí
- Gia tăng bụi
- Khí thải độc hại

Tác động đến nước ngầm
- Ô nhiễm nước
- Thay đổi mực nước

Tác động của đất đá thải
- Dòng bùn đá
- Chiếm đất
- Tạo nguồn bụi

Ô nhiễm MT nước biển
- Trầm tích vụn than
- Tăng độ đục

- Biến động đường

Tác động đến thảm rừng
- Mất diện tích rừng
- Thay đổi loại

CÔNG TY THAN
ĐỊA PHƯƠNG

Tác động đến nguồn nước
- Suy giảm lưu lượng
- Thay đổi chất lượng

Tác động đến tài nguyên
đất
- Đất canh tác bị mất
- Giảm chất lượng

Tác động đến nguồn nước
- Suy giảm lưu lượng
- Thay đổi chất lượng

Cường độ phóng xạ tự
nhiên
- Gia tăng cường độ

Hình 2.5. Tác động của việc khai thác than tới tài nguyên môi trường
(Theo Đặng Trung Thuận và nnk – 1999)
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………….

15