Tạp chí Khoa học Công nghệ Mỏ: Số 5/2019

Sè 5/2019

Kû niÖm 47 N¨m Ngµy thµnh lËp

ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ Má - Vinacomin
24/10/1972 - 24/10/2019


MỤC LỤC
CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

SỐ 5/2019
ISSN 1859 - 0063
BAN BIÊN TẬP
Tổng biên tập:
TS. ĐÀO HỒNG QUẢNG
Phó Tổng biên tập:
TS. LƯU VĂN THỰC
Thư ký thường trực:
KS. ĐÀO ANH TUẤN
Các ủy viên:
TS. TRẦN TÚ BA
TS. NHỮ VIỆT TUẤN
ThS. HOÀNG MINH HÙNG
TS. ĐÀO ĐẮC TẠO
TS. TẠ NGỌC HẢI
TS. LÊ ĐỨC NGUYÊN

ThS. PHẠM CHÂN CHÍNH
Trình bày bìa:
KS. ĐÀO ANH TUẤN

TÒA SOẠN
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ
Số 3 Phan Đình Giót - Hà Nội
Điện thoại: 84-024-38647675
Fax: 84-024-38641564
Email:
Website: www.imsat.vn

GIẤY PHÉP XUẤT BẢN
số 58/GP-XBBT ngày 26/12/2003
của Cục Báo chí Bộ Văn hóa
và Thông tin

Tác giả

Trang

Khai thác lò chợ không để lại ThS. Đinh Văn Cường
trụ than bảo vệ lò chuẩn bị - kinh TS. Nguyễn Anh Tuấn
nghiệm trên thế giới và tiềm năng PGS.TS. Trần Văn Thanh
ứng dụng tại các mỏ hầm lò vùng
Quảng Ninh.
CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN

1

Các giải pháp công nghệ đổ thải TS. Lưu văn Thực,
hợp lý đáp ứng yêu cầu bảo vệ TS. Đoàn Văn Thanh
môi trường sinh thái đối với các mỏ

than khoáng sản Việt Nam.

10

CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Đánh giá hiện trạng bảo vệ môi
trường trong khai thác, tuyển quặng
bauxit và sản xuất alumin tại Lâm
Đồng và Đăk Nông.
Nghiên cứu, đánh giá thực trạng và
đề xuất một số giải pháp nâng cao
hiệu quả cho các trạm xử lý nước
thải mỏ than thuộc TKV.
Giải pháp kiểm soát phát thải khí
mê tan trong khai thác than hầm lò
ở Việt Nam

TS. Lê Bình Dương

18

Ths. Nguyễn Tiến Dũng
TS. Bùi Thanh Hoàng
TS. Nguyễn Văn Hậu

27

TS. Nhữ Việt Tuấn,
TS. Bùi Việt Hưng,
TS. Nguyễn Minh Phiên

33

AN TOÀN MỎ
Bụi mỏ và giải pháp ngăn ngừa bụi TS. Bùi Việt Hưng,
trong mỏ than hầm lò
ThS. Phạm Hữu Hải,
TS. Phùng Quốc Huy
MÁY VÀ THIẾT BỊ MỎ
Hoàn thiện thiết kế chế tạo giàn TS. Đào Hồng Quảng
mềm gm 20/30, sản xuất công Ths. Đoàn Ngọc Cảnh
nghiệp cho các mỏ hầm lò
Ths. Nguyễn Hải Long
Ths. Đặng Văn Phôi
Thiết kế, chế tạo thử nghiệm tời ThS. Trần Đức Thọ
cáp treo sử dụng trong các đường ThS. Bùi Tiến Sỹ
lò có không gian hẹp
ThS. Dương Anh Tuân
Th.S. Nguyễn Đức Minh
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
Nghiên cứu giải pháp xác định mòn Ths. Phạm Anh Hải
dàn ống sinh hơi qua phần mềm mô
phỏng Ansys Academic Research
CFD nhằm dự báo nguy cơ bục
đường ống để nâng cao hiệu quả
vận hành lò hơi
TIN TRONG NGÀNH
Khoa học và công nghệ góp phần KS. Đào Anh Tuấn
thúc đẩy sản xuất, nâng cao hiệu
quả khai thác và chế biến than khoáng sản; TKV: Hiệu quả cơ

giới hoá trong khai thác lò chợ xiên
chéo;

39

45

50

54

58


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

KHAI THÁC LÒ CHỢ KHÔNG ĐỂ LẠI TRỤ THAN BẢO VỆ LÒ CHUẨN
BỊ - KINH NGHIỆM TRÊN THẾ GIỚI VÀ TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TẠI
CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH


ThS. Đinh Văn Cường
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
TS. Nguyễn Anh Tuấn
Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam
PGS.TS. Trần Văn Thanh
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội
Biên tập: TS. Đào Hồng Quảng

Tóm tắt:

Với các lò chợ dài, tổn thất công nghệ phổ biến ở mức trên 20%, phần nhiều trong số đó nằm ở
trụ bảo vệ các đường lò chuẩn bị (có trữ lượng bằng từ 12 ÷ 15% tổng trữ lượng huy động trong
diện tích khai thác lò chợ). Vì vậy vấn đề đặt ra là cần thiết phải có giải pháp giảm tổn thất than tại
các khu vực dự kiến áp dụng công nghệ lò chợ dài, đặc biệt là giải pháp cho phép khai thác tối đa
trữ lượng than trong trụ bảo vệ lò chuẩn bị.
1. Đặt vấn đề
Theo Quy hoạch phát triển ngành than Việt
Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm
2030 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại
Quyết định số 403/QĐ-TTg ngày 14/3/2016 (sau
đây gọi tắt là Quy hoạch 403), một trong các
mục tiêu chiến lược quan trong được đặt ra là
giảm tổn thất tài nguyên trong khai thác than
nói chung, khai thác hầm lò nói riêng. Cụ thể là
“Phấn đấu đến năm 2020 giảm tỷ lệ tổn thất khai
thác bằng phương pháp hầm lò xuống khoảng
20% và dưới 20% sau năm 2020” [5].
Công nghệ khai thác đang áp dụng tại các
mỏ hầm lò hiện nay có thể được quy về hai dạng
chính là (1) gương lò ngắn (ngang nghiêng, dọc
vỉa phân tầng, buồng thượng, đào lò lấy than)
áp dụng cho vỉa than có góc dốc lớn (trên 45°)
hoặc tận thu tại các khu vực vỉa có điều kiện
phức tạp, nhỏ lẻ, phân tán; và (2) lò chợ dài
khấu theo phương vỉa, áp dụng cho các khu
vực vỉa có góc dốc đến 45°. Thực tế, sản lượng
khai thác bằng công nghệ gương lò ngắn (tổn
thất công nghệ phổ biến từ 30÷40%, khó có giải
pháp điều chỉnh giảm) chỉ đóng góp khoảng 12
÷ 15% tổng sản lượng than hầm lò hàng năm

của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản
Việt Nam (TKV), phần còn lại được đảm nhiệm
bởi các lò chợ dài. Tuy nhiên, ngay với các lò
chợ dài, tổn thất công nghệ cũng đang phổ biến

ở mức trên 20%, phần nhiều trong số đó nằm ở
trụ bảo vệ các đường lò chuẩn bị (có trữ lượng
bằng từ 12 ÷ 15% tổng trữ lượng huy động trong
diện tích khai thác lò chợ). Qua đó có thể thấy,
để đạt được mục tiêu theo Quy hoạch 403, cần
thiết phải có giải pháp giảm tổn thất than tại các
khu vực dự kiến áp dụng công nghệ lò chợ dài,
đặc biệt là giải pháp cho phép khai thác tối đa
trữ lượng than trong trụ bảo vệ lò chuẩn bị.
2. Các giải pháp công nghệ giảm tổn thất
than trong trụ bảo vệ lò chuẩn bị
Sơ đồ chuẩn bị khai thác lò chợ dài đang
được áp dụng tại các mỏ hầm lò vùng Quảng
Ninh có thể khái quát là 121. Nghĩa là mỗi một
(1) lò chợ sẽ phải chi phí hai (2) đường lò (thông
gió, vận tải) và một (1) trụ than bảo vệ rộng từ
15 ÷ 18m để duy trì lò vận tải làm lò thông gió
cho lò chợ kế tiếp. Với chiều dài lò chợ dao động
từ 100 ÷ 150m, bình quân 120m, tỷ lệ tổn thất
than để lại trong các trụ bảo vệ đường lò vận tải
chiếm tương ứng 12 ÷ 15% tổng trữ lượng được
huy động trong diện tích khai thác lò chợ, từ đó
làm tăng mức độ tổn thất than, chi phí mét lò
cũng như giá thành sản xuất.
Để khắc phục tồn tại nêu trên của sơ đồ 121,

nhiều nước trên thế giới (Nga, Trung Quốc, Ba
Lan, ...[3]) đã áp dụng thành công giải pháp sử
dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ lò
chuẩn bị. Theo đó, để đồng thời khai thác được

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

1


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
than trong trụ bảo vệ và duy trì lò vận tải làm
lò thông gió cho lò chợ phía dưới, trụ than sau
khai thác sẽ được thay thế bằng trụ nhân tạo
hình thành từ dải đá chèn, các cụm cột, cũi, vật
liệu hóa chất hoặc hỗn hợp vữa bê tông, ... Với
sơ đồ này, mỗi (1) lò chợ chỉ phải chi phí một
(1) đường lò chuẩn bị và một (1) trụ nhân tạo
thay thế trụ than (sơ đồ chuẩn bị và khai thác
kiểu này được khái quát là 111). Như vậy, so với
sơ đồ 121, sơ đồ kiểu 111 đã cho phép giảm
tổn thất than trong trụ bảo vệ và chi phí mét lò
chuẩn bị (giảm 01 đường lò). Tuy nhiên, sơ đồ
111 vẫn tồn tại nhược điểm là phải tiêu hao chi
phí không nhỏ cho công tác thi công trụ nhân
tạo (thiết bị, nguyên vật liệu, nhân công, …).
Minh họa cho sơ đồ kiểu 121 và 111 thể hiện
trong hình 1.
Nhằm mục tiêu giải quyết triệt để các nhược
điểm của sơ đồ chuẩn bị kiểu 121, 111 nêu trên,

thời gian gần đây tại Trung Quốc đã nghiên cứu
và áp dụng thành công sơ đồ chuẩn bị khai thác
lò chợ không trụ bảo vệ (gọi tắt là 110). Với giải
pháp này, mỗi (1) lò chợ chỉ còn phải chi phí

a. Sơ đồ chuẩn bị kiểu 121 b. Sơ đồ chuẩn bị kiểu 111

Hình 1. Minh họa sơ đồ chuẩn bị lò chợ
kiểu 121 và 111

một (1) đường lò chuẩn bị và không (0) trụ than
bảo vệ. Bản chất của giải pháp công nghệ này
là đường lò chuẩn bị của lò chợ đang khai thác
sẽ được duy trì mà không cần sự hỗ trợ của trụ
than hay trụ bảo vệ nhân tạo. Đường lò được
duy trì bằng giải pháp tổng thể là thực hiện chủ

a. Sơ đồ khai thác lò chợ chuẩn bị kiểu 110

b. Sơ đồ nguyên lý bố trí vì neo cáp gia tăng khả năng mang tải của lò dọc vỉa và bố trí lỗ khoan cắt vách
Hình 2. Minh họa sơ đồ chuẩn bị và khai thác lò chợ kiểu 110

2

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
động giảm tải áp lực lên đường lò, đồng thời
tăng cường khả năng mang tải của đường lò. Cụ

thể, trong quá trình khai thác, lò dọc vỉa cần duy
trì sẽ được tăng khả năng mang tải bằng các vì
neo cáp ghim sâu vào vách cơ bản, chống tăng
cường đường lò bằng vì chống thủy lực dạng tổ
hợp hoặc vì đơn, và đồng thời dỡ tải áp lực mỏ
tác động lên lò chuẩn bị bằng khoan nổ mìn cắt
vách phạm vi hông lò giáp với phá hỏa. Đây là
một bước tiến mới, hướng đi rất khả thi để giải
bài toán giảm tổn thất tài nguyên và phí mét lò
chuẩn bị phục vụ khai thác lò chợ, chi tiết thể
hiện trong hình 2.
3. Giải pháp công nghệ khai thác lò chợ
không để trụ than bảo vệ lò chuẩn bị (phương
pháp 110)
Các điểm then chốt của công nghệ khai thác
không để lại trụ than bảo vệ lò chuẩn bị theo
phương pháp 110 nằm ở ba khâu chính là:
- (1) Tăng khả năng chịu tải của đường lò
chuẩn bị bằng kết cấu vì neo cáp để treo giữ
đá vách nóc lò chuẩn bị lên lớp đá vách cơ bản
bền vững.
- (2) Xác định phạm vi cần dỡ tải và xây dựng
hộ chiếu khoan nổ mìn cắt vách.
- (3) Chống tăng cường đường lò chuẩn bị và

cách ly ngăn đất đá phá hỏa tràn vào không gian
đường lò được bảo vệ.
Chi tiết nội dung các khâu công nghệ nêu
trên như sau:
3.1. Tăng khả năng chịu tải của đường lò

chuẩn bị bằng neo cáp
Việc xác định hộ chiếu và thi công neo cáp
cho lò chuẩn bị cần bảo vệ được thực hiện
tương tự công tác đào lò neo đang triển khai tại
các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Chiều dài, số
lượng vì neo cáp tùy thuộc vào cấu trúc của đá
vách khu vực thi công đường lò. Điểm khác biệt
cơ bản là neo cáp tăng khả năng mang tải sẽ sử
dụng bộ khóa neo đặc biệt, có độ linh hoạt lớn
để có thể hợp tác tốt hơn với tải trọng động đột
ngột, cũng như các dịch chuyển biến dạng lớn
của khối đất đá xung quanh lò chuẩn bị trong và
sau khi điều khiển nổ mìn cắt vách (hình 3).
3.2. Xác định phạm vi cần dỡ tải và xây
dựng hộ chiếu khoan nổ mìn cắt vách
* Xác định chiều cao đá vách cần nổ mìn dỡ
tải
Chiều sâu đá vách cần điều khiển dỡ tải tùy
thuộc vào cấu trúc địa chất của khu vực, đồng
thời phải đảm bảo đá vách sau sập đổ lấp kín tối
đa không gian phá hỏa phía sau lò chợ giáp với

a- Cấu trúc bên ngoài của khóa neo; b – cấu trúc bên trong của khóa neo; c – khóa neo làm việc khi có
dịch chuyển biến dạng lớn
Hình 3: Kết cấu của neo cáp sử dụng trong giải pháp không trụ bảo vệ

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

3

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
lò chuẩn bị. Chiều sâu phạm vi đá vách cần điều
khiển có thể được xác định như sau [6]:
- Chiều sâu cắt vách tối thiểu (Hmin) được
xác định theo công thức:
Hmin = HG + 1,5, m (1)
Trong đó:
HG – Chiều cao đường lò chuẩn bị được bảo
vệ, m;
- Chiều sâu cắt vách tối đa (Hmax) được xác
định theo công thức:
Hmax = Hs + Hp, m (2)
Trong đó:
Hs – Chiều cao của đá phá hỏa sau sập đổ, m;
Hp – độ co ngót/lèn chặt lớn nhất của đá phá
hỏa sau sập đổ, m;
- Chiều sâu cắt vách thiết kế (Hc) khống chế
trong giới hạn giữa chiều cao tối thiểu, tối đa
nêu trên, và được xác định theo công thức (hình
4).

Hình 4: Sơ đồ xác định chiều cao đá vách
cần nổ mìn dỡ tải

(3)
HG – Chiều cao đường lò chuẩn bị được bảo
vệ, m;
– mức độ độ co ngót của đá vách
điều khiển, m;

– mức độ bùng nền phạm vi đá
vách điều khiển, m;
k – hệ số nở rời của đá phá hỏa.
* Xác định chiều sâu lỗ khoan cắt vách
Chiều sâu lỗ khoan cắt vách phụ thuộc vào
chiều cao đá vách cần dỡ tải và góc khoan so
với mặt phẳng nóc lò. Theo kinh ngiệm tại Trung
Quốc [7], góc tạo giữa lỗ khoan và mặt phẳng
nóc lò nên được thiết kế nằm trong phạm vi từ
65° ÷ 80°. Góc khoan được lựa chọn phải cân
đối đến góc dốc vỉa than và cấu trúc các tập đá

4

vách cần dỡ tải, sao cho góc khoan nằm trong
giới hạn trên.
Khi đã xác định được góc khoan phù hợp,
chiều sâu lỗ khoan khi đó được lựa chọn theo
công thức sau:
,m
(4)
Trong đó:
HC – Chiều cao gương khai thác lò chợ, m;
q - Góc khoan so với mặt phẳng nằm ngang,
độ;
ko - hệ số kinh nghiệm, ko = 1,4 ÷ 1,8;
* Xây dựng hộ chiếu khoan nổ mìn cắt vách
- Xác định khoảng cách giữa các lỗ khoan
cắt vách: Công tác nổ mìn được coi là đạt hiệu
quả khi đá vách ở phạm vi giữa các lỗ khoan

sau nổ mìn sẽ giao thoa để tạo nên một vết cắt
liền mạch dọc theo phương đường lò chuẩn bị.
Một số nghiên cứu [6, 7, 8] đã chỉ ra, khoảng
cách hợp lý giữa hai lỗ khoan dao động từ 400 ÷
500mm trong đá cứng, từ 500 ÷ 600mm trong đá
mềm. Lỗ khoan cắt vách thông thường sẽ nằm
trong cả hai phạm vi này, nên cơ bản khoảng
cách giữa hai lỗ khoan cắt vách được xác định
là 500mm.
- Công tác nổ mìn cắt vách: Do lỗ khoan nổ
mìn cắt vách có chiều dài lớn (thường ≥ 5,0m),
thuốc nổ trong lỗ khoan sẽ được nạp phân
đoạn. Để thuận lợi cho công tác nạp mìn và đảm
bảo hiệu quả giao thoa giữa các lỗ khoan, thuốc
nổ và bua sẽ được nạp bên trong đường ống
nhựa PVC có đường kính nhỏ hơn đường kính
lỗ khoan (bố trí thành nhiều đoạn ống ngắn, liên
kết ren hoặc khớp nối để thuận tiện cho công
tác vận chuyển và nạp mìn, nạp bua). Trên thân
đường ống được gia công hai hàng lỗ đối diện
nhau, dọc theo phương đường lò, các hàng lỗ
này sẽ nằm trên một mặt phẳng, để hình thành
đường biên giới giữa phạm vi đá vách nóc lò
chuẩn bị và đá vách nóc lò chợ phạm vi cần dỡ
tải. Thuốc nổ để nổ mìn cắt vách có thể sử dụng
loại an toàn đang được sử dụng tại các mỏ hầm
lò. Với đường kính thỏi thuốc từ 27 ÷ 32mm, sử
dụng loại ống PVC có đường kính trong 37mm,
đường kính ngoài 42mm, khi đó đường kính
lỗ khoan cắt vách sẽ bằng khoảng 48mm. Các

loại máy khoan thi công neo tại các mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh hoàn toàn đáp ứng yêu cầu.
Nguyên tắc nạp nổ mìn cắt vách và ví dụ thực tế
thể hiện trong hình 5.

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
3.3. Chống tăng cường đường lò chuẩn
bị và cách ly đất đá phá
Phạm vi cần chống tăng cường của đường lò
chuẩn bị khi áp dụng giải pháp khai thác không
trụ bảo vệ bao gồm phạm vi chịu ảnh hưởng
của áp lực tựa trước gương lò chợ (hai hông
đều là than, đá nguyên khối chưa khai thác) và
sau gương lò chợ (một hông là đá phá hỏa, một
hông còn lại là than, đá nguyên khối). Chiều dài
cần chống tăng cường phụ thuộc vào diễn biến
áp lực mỏ và dịch động đường lò chuẩn bị cần
bảo vệ. Theo nghiên cứu [6, 7, 8], phạm vi cần
chống tăng cường của lò chuẩn bị được chia
làm 04 khu vực:
- Khu vực I: phạm vi khoảng 20 ÷ 30m trước

gương lò chợ, đá vách bắt đầu dịch chuyển do
chịu tác động của áp lực tựa từ gương khai thác.
- Khu vực II: phạm vi từ mét thứ 0 ÷ mét 60
tình từ gương lò chợ về phá hỏa. Ở phạm vi này
đá vách sập đổ, vỡ vụn điền lấp vào không gian

đã khai thác, cấu trúc của đá vách phạm vi sập
đổ luôn ở trạng thái động.
- Khu vực III: phạm vi từ mét thứ 60 ÷ mét
160 tính từ gương lò chợ về phá hỏa. Ở phạm
vi này, đá vách sập đổ dần đi vào ổn định, giảm
mức độ dịch chuyển, đất đá phá hỏa đã lèn chặt
và bắt đầu có sự liên kết với nhau.
- Khu vực IV: phạm vi từ mét thứ 160 tính từ
gương lò chợ về phá hỏa. Ở phạm vi này, đá
vách đã sập đổ ổn định, tái liên kết và đạt đến

a. Cấu trúc đường ống PVC phục vụ nạp mìn cho lỗ khoan cắt vách

b. Mô hình cơ học của công nghệ nổ mìn định hướng cắt vách

c. Lỗ khoan đơn
d. Dải lỗ khoan sau nổ
e. Bề mặt đá vách được cắt
Hình 5. Hộ chiếu nổ mìn lỗ khoan định hướng cắt vách dỡ tải áp lực

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

5


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
trạng thái cân bằng, kết thúc dịch chuyển.
Như vậy có thể xác định, phạm vi đường lò
cần chống tăng cường là khoảng 180 ÷ 190m,
trong đó 20 ÷ 30m phía trước và 160m phía sau

gương lò chợ. Vật liệu chống tăng cường có thể
sử dụng kết cấu vì thủy lực tổ hợp hoặc kết cấu
vì đơn-xà kim loại. Đồng thời, để ngăn đất đá
tràn vào không gian đường lò, hông lò phía phá
hỏa phải được giữ bằng kết cấu chống giữ phù
hợp, có thể sử dụng vì thép kết hợp lưới. Bên
cạnh đó, do đường lò giáp trực tiếp với phá hỏa,
nên trong trường hợp vỉa than khu vực áp dụng
có tính tự cháy, ảnh hưởng lớn của nước, hông
lò phía phá hỏa phải được phun bê tông hoặc
vật liệu khoáng hóa mỏ chuyên dụng, để làm
làm cứng và cách ly khu vực phá hỏa với không
gian đường lò chuẩn bị cần bảo vệ. Chi tiết minh
họa thể hiện trong hình 6, hình 9.
Một trong các đơn vị điển hình áp dụng thành
công giải pháp công nghệ 110 tại Trung Quốc có
thể kể đến mỏ Điểm Bình, tỉnh Sơn Tây [7], áp
dụng tại lò vận tải lò chợ 9100 thuộc vỉa than số
9, thuộc loại than bitum và than cốc. Vỉa than có
cấu tạo địa chất đơn giản, thuộc loại vỉa chứa
khí lớn, chiều dày vỉa 3,1m, dốc 4°. Đá vách có
cấu tạo phức tạp, gồm nhiều lớp đá có thành
phần thạch học khác nhau, vách trực tiếp là sét
kết dày trung bình 2,1m, vách cơ bản là cát kết
dày 6,1m, tiếp phía trên vách cơ bản lớp sét kết
dày 0,7m và vỉa than số 8 dày trung bình 2,4m.
Lò chợ áp dụng nằm ở chiều sâu 225 ÷ 360m,
kích thước theo hướng dốc 220m, theo phương
1088m. Trong đó, chiều dài đường lò vận tải áp
dụng giải pháp là 942m, được đào tiết diện hình

chữ nhật, rộng 5,0m, cao 3,1m, chống giữ bằng
neo cất dẻo cốt thép và neo cáp. Chiều sâu lỗ
khoan cắt vách 9,0m, gia cường khả năng mang
tải lò chuẩn bị bằng 02 thanh neo cáp dài 13,3m.

Kết quả quan trắc dịch động cho thấy, lò vận
tải lò chợ 9100 có mức độ biến dạng lớn nhất
theo chiều cao là 439mm (hạ nóc 186mm, bùng
nền 253mm), theo chiều rộng là 330mm (hông
phá hỏa giảm 201mm, hông phía trụ than giảm
129mm). Đường lò vận tải được bảo vệ thành
công bằng giải pháp 110, đảm bảo kích thước
yêu cầu để phục vụ cho lò chợ kế tiếp mà không
phải đào lò mới. Chi tiết thể hiện trong hình 7,
hình 8.
Ví dụ khác áp dụng thành công sơ đồ kiểu
110 tại Trung Quốc là mỏ Bạch Giảo, tỉnh Tứ
Xuyên [6]. Vị trí áp dụng tại lò vận tải lò chợ
2422, đào chống neo chất dẻo cốt thép kết hợp
neo cáp, chiều rộng 4,2m, chiều cao 2,5m. Vỉa
than phạm vi áp dụng có chiều dày 2,1m, vách
trực tiếp là sét kết dày 1,5m, phía trên là đá bột
kết. Chiều sâu khai thác 482m, chiều dài lò chợ
theo hướng dốc 165m, chiều dài theo phương
lò vận tải áp dụng giải pháp 465m. Chiều cao
đá vách được điều khiển dỡ tải là 5,0m, tăng
khả năng mang tải lò chuẩn vị bằng 03 vì neo
cáp dài 8,0m. Kết quả áp dụng thực tế thể hiện
trong hình 9.
Từ những lợi ích to lớn về kinh tế, kỹ thuật

đạt được, phương pháp khai thác lò chợ theo
kiểu 110 ngày càng được áp dụng rộng rãi trong
lĩnh vực khai thác than hầm lò ở Trung Quốc,
và đã trở thành cuộc cách mạng lần thứ 3 trong
ngành khai mỏ than ở Trung Quốc [4].
4. Tiềm năng ứng dụng giải pháp 110 tại
các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Về tiềm năng trữ lượng: Theo kết quả thực
hiện của đề tài [2], trữ lượng vỉa than dày trung
bình (184.327 nghìn tấn), đến dày (280.080
nghìn tấn), thoải đến nghiêng được huy động
vào khai thác theo 12 dự án mỏ hầm lò lớn vùng
Quảng Ninh (Mạo Khê, Uông Bí, Vàng Danh) là

a.Tăng cường bằng vì tổ hợp b. Tăng cường bằng vì đơn
c. Kết cấu cách ly đá phá hỏa
Hình 6. Ví dụ các giải pháp chống tăng cường lò chuẩn bị được bảo vệ

6

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
khoảng 464.407 nghìn tấn, chiếm gần 74% tổng
trữ lượng (630.645 nghìn tấn - chỉ tính trong
phạm vi lò chợ, chi tiết thể hiện trong hình 10).
Đây là phạm vi trữ lượng dự kiến áp dụng công
nghệ lò chợ dài, bảo vệ lò dọc vỉa bằng trụ than.
Nếu chỉ tạm tính bằng 12% trữ lượng huy động

trong diện tích khai thác lò chợ, trữ lượng than
để lại trong trụ bảo vệ đã là 55.729 nghìn tấn
(22.119 nghìn tấn vỉa dày trung bình, 33.610

nghìn tấn vỉa dày), tương đương tổng trữ lượng
huy động của một mỏ hầm lò lớn. Qua đó có thể
thấy, tiềm năng trữ lượng để ứng dụng giải pháp
110 là rất rộng mở.
Về khả năng kỹ thuật: Từ các giới thiệu về
phương pháp khai thác lò chợ kiểu 110 nêu trên
cho thấy, các điểm mấu chốt của công nghệ
là chống giữ tăng cường lò chuẩn bị bằng các
loại vì chống thủy lực, neo cáp, khoan nổ mìn

Hình 7. Thiết kế và thực tế thi công giải pháp 110 tại mỏ Điểm Bình

a- Vị trị cách gương lò chợ 100m; b- Cách gương lò 200m,c- Cách gương lò 300m;d - Cách gương lò 400m
Hình 8. Một số hình ảnh thực tế đường lò vận tải lò chợ 9100 được bảo vệ bằng giải pháp 110
tại mỏ Điểm Bình

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

7


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

b. Hông lò trước khi phun cách ly bề d. Phun bê tông cách ly bề mặt e. Không gian lò được bảo vệ bằng
mặt phía phá hỏa
hồng lò phía phá hỏa

giải pháp 110
Hình 9: Kết quả áp dụng giải pháp 110 tại mỏ Bạch Giảo

Hình 10: Trữ lượng huy động tại 12 dự án mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh [2]

dỡ tải đá vách không yêu cầu phức tạp về thiết
bị cũng như kỹ thuật thi công. Các mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh đã làm quen và áp dụng thành
công cơ giới hóa đồng bộ sử dụng giàn chống
tự hành từ năm 2005, công nghệ chống lò bằng
vì neo đã được triển khai đại trà tại hầu hết các
mỏ, do đó, việc thực hiện các khâu công nghệ
nêu trên của phương pháp 110 là hoàn toàn đáp
ứng yêu cầu.
Dự kiến hiệu quả áp dụng: Cụ thể về hiệu
quả ứng dụng giải pháp phải được tính toán chi
tiết, đầy đủ các yếu tố đầu vào theo thiết kế cụ
thể. Tuy nhiên, sơ bộ từ kinh nghiệm áp dụng tại
Trung Quốc cho thấy, triển khai giải pháp công
nghệ khai thác lò chợ không để trụ than bảo vệ
lò chuẩn bị sẽ cho phép mang lại một số hiệu
quả như sau:
- Giảm tổn thất do khai thác được thêm than
từ trụ bảo vệ (bằng 12 ÷ 15% sản lượng khai
thác lò chợ).
- Giảm chi phí mét lò chuẩn bị (giảm 01
đường lò, tương đương 50% chi phí).

8

- Giảm chi phí khấu hao mở mỏ, hạ tầng do
khai thác được thêm than so với dự kiến của
dự án. Bên cạnh đó, theo quy định hiện hành,
sản lượng than được khai thác từ trụ bảo vệ lò
chuẩn bị (đã được xác định là tổn thất trong dự
án đầu tư) sẽ không phải chịu tiền cấp quyền
khai thác khoáng sản cũng như phí sử dụng tài
liệu thăm dò. Các loại phí này chiếm tỷ lệ không
hề nhỏ trong kết cấu giá thành của các đơn vị.
5. Kết luận
Trong bối cảnh việc đầu tư xây dựng mới mỏ
than hầm lò cần nhiều thủ tục và không thể triển
khai sớm, để đáp ứng nhu cầu than ngày càng
gia tăng của đất nước, song song với việc đẩy
mạnh phát triển sâu bằng ứng dụng các loại hình
công nghệ khai thác có mức độ cơ giới hóa cao,
công suất lớn, TKV chủ trương khai thác tối đa
tài nguyên than đã được quy hoạch vào khai
thác theo các dự án mỏ, trong đó bao gồm cả trữ
lượng than dự kiến để lại làm trụ bảo vệ lò chuẩn
bị. Kinh nghiệm trên thế giới đã chỉ ra, khai thác
tận thu than trong trụ bảo vệ lò chuẩn bị bằng các

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
giải pháp sử dụng trụ nhân tạo (111) hay không
để lại trụ bảo vệ (110) là một hướng đi mới, khả
thi, đảm bảo hiệu quả về mặt kỹ thuật cũng như

kinh tế cho doanh nghiệp. Để có thể ứng dụng tại
các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, trước mắt TKV
cần giao cho đơn vị tư vấn phối hợp với đối tác
nước ngoài có kinh nghiệm cùng nghiên cứu áp
dụng giải pháp trong thực tế tại một mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh, làm cơ sở đánh giá, hoàn thiện
trước khi nhân rộng./.
Tài liệu tham khảo:
1. Phùng Mạnh Đắc, Nguyễn Anh Tuấn và
nnk (1991), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ:
Nghiên cứu áp dụng các sơ đồ công nghệ khai
thác không để lại trụ than bảo vệ, Viện Khoa học
Công nghệ Mỏ, Hà Nội.
2. Đặng Thanh Hải và nnk (2016), Báo cáo
tổng kết đề tài cấp TKV “Phát triển áp dụng cơ
giới hóa đào lò và khai thác tại các mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh giai đoạn 2013 ÷ 2015, lộ trình
đến năm 2020”, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ,
Hà Nội.
3. Đinh Văn Cường, Trần Văn Thanh, Nguyễn
Anh Tuấn (2018), Đánh giá khả năng sử dụng
trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị
trong quá trình khai thác tại các mỏ hầm lò vùng
Quảng Ninh, Hội thảo khoa học “Công nghiệp
mỏ thế kỷ 21 – Những vấn đề Khoa học, Công
nghệ và Môi trường”, Hội KHCN Mỏ Việt Nam,
(8/2018), tr. 243-251.
4. Phùng Mạnh Đắc, Trương Đức Dư (2018),
Giải pháp công nghệ mới về khai thác không

trụ bảo vệ để tiết kiệm tài nguyên và khả năng
áp dụng để khai thác than ở Việt Nam, Hội thảo
chuyên đề “Áp dụng công nghệ khai thác tiết
kiệm tài nguyên ở các mỏ than hầm lò Quảng
Ninh”, Hội KHCN Mỏ Việt Nam, (12/2018), tr.
1-8.
5. Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam
đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030
được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết
định số 403/QĐ-TTg ngày 14/3/2016.
6. Manchao He, Guolong, Zhibiao, Longwall
mining “cutting cantilever beam theory” and
110 mining method in China – The third mining
science innovation, Journal of Rock Mechanics
an Geotechnical Engineering 2015(7), p. 483492.
7. Zimin Ma, Jiong Wang, Manchao He, Yubing
Gao, Jinzhu Hu, Qiong Wang, Key Technologies
and Application Test of an Innovative Noncoal
Pillar Mining Approach: A Case Study, Enegies
2018 (11) (www.mdpi.com/journal/enegies).
8. Tao Zhigang, Song Zhigang, He Manchao,
Meng Zhigang, Pang Shihui, Principles of
the roof cut short-arm beam mining method
(110 method) and its mining-induced stress
distribution, International Journal of Mining
Science and Technology 28 (2018), p. 391-396.

Longwall mining with coal non-pillars in the preparation
roadway - experiences in the world and potential applications
in coal underground mines in Quang Ninh

MSc. Dinh Van Cuong, Vinacomin – Institute of Mining Science and Technology
Dr. Nguyen Anh Tuan, Vietnam National Coal Mineral Industries Holding Corporation Limited
Assoc.Prof.PhD. Tran Van Thanh, Hanoi University of Mining and Geology
Abstract:
For longwalls, the technological loss is commonly over 20%, most of which is located in the
pillars of preparation roadways (with reserves of 12 ÷ 15% of the total mobilized reserves in the
exploitation area of the longwall). Therefore, it is necessary to have solutions to reduce coal loss in
areas where longwall technology application is expected to be applied, especially the solution that
allows the maximum exploitation of coal reserves in pillars of the preparation roadway.
KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HẦM LÒ

9


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI HỢP LÝ ĐÁP ỨNG YÊU CẦU
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG SINH THÁI ĐỐI VỚI CÁC MỎ THAN,
KHOÁNG SẢN VIỆT NAM


TS. Lưu văn Thực, TS. Đoàn Văn Thanh
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ- Vinacomin
Biên tập: TS. Lưu Văn Thực

Tóm tắt:
Các mỏ khai thác khoáng sản lộ thiên Việt Nam, phần lớn đất đá được đổ ra bãi thải ngoài, một
số mỏ sử dụng bãi thải trong, bãi thải tạm. Việc sử dụng bãi thải ngoài đã chiếm dụng đất nông
nghiệp, lâm nghiệp của địa phương ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống, an ninh trật tự khu vực mỏ.
Trong khi đó, điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp, các trận mưa, lũ có xu thế kéo dài nhiều

ngày với vũ lượng lớn. Khi đất đá thải bão hòa nước sẽ làm tăng nguy sạt lở và mất an toàn cho các
công trình xung quanh, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường. Để đảm bảo phát triển bền vững, hài
hòa giữa khai thác khoáng sản và kinh tế xã hội ở các vùng mỏ, cần thiết phải có một số giải pháp
công nghệ đổ thải hợp lý nhằm đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường.
1. Mở đầu
Các mỏ khoáng sản khai thác lộ thiên cần
phải bóc khối lượng lớn đất đá thải. Tùy thuộc
điều kiện tự nhiên của các mỏ, khối lượng đất
đá bóc được bố trí tại các bãi thải ngoài, tạm
hoặc bãi thải trong. Diện tích chiếm dụng đất bề
mặt làm bãi thải phụ thuộc vào khối lượng, tính
chất đất đá bóc, nền bãi thải.
Các mỏ lộ thiên lớn nước ta tập trung chủ
yếu tại các tỉnh Quảng Ninh, Thái Nguyên, Lạng
Sơn, Lào Cai, Lâm Đồng, Đăk Nông. Theo quy
hoạch phát triển ngành Than, khoáng sản, khối
lượng đổ thải hàng năm vẫn rất lớn, trung bình
mỗi năm toàn Tập đoàn Công nghiệp Thankhoáng sản Việt Nam (TKV) đổ thải khoảng 200
triệu m3, trong đó khoảng 57% khối lượng đổ
thải tại các bãi thải ngoài, các bãi thải tiếp tục
được đổ lên cao và mở rộng. Trong điều kiện
khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp, các trận
mưa lũ có xu thế kéo dài nhiều ngày với cường
độ lớn, nếu đất đá thải bão hòa nước sẽ làm
tăng nguy trượt lở và mất an toàn cho các công
trình xung quanh. Đặc biệt cho các công trình
phục vụ công tác khai thác hầm lò và dân cư.
Đến nay, nhiều bãi thải như: Đông Cao Sơn,
Chính Bắc, Bàng Nâu, trong Núi Béo, Cọc Sáu,

v.v... đã đổ với khối lượng tới hàng trăm triệu
m3 đất đá, chiều cao bãi thải tới vài trăm mét,
số lượng tầng thải nhiều. Trong những năm tới,

10

khối lượng đất bóc các mỏ than khoáng sản lộ
thiên từ 10÷60 triệu m3/năm như bảng 1[1, 2, 3].
Hầu hết các mỏ khai thác khoáng sản lộ thiên
Việt Nam sử dụng hình thức đổ thải bãi thải cao,
kết hợp giữa ôtô – máy gạt. Quá trình thải đá theo
trình tự như sau: Ô tô đổ đất đá trực tiếp xuống
sườn hoặc lên mặt tầng thải, máy gạt đẩy đất
đá xuống suờn tầng thải (hoặc gạt theo bề mặt),
duy trì đường ô tô trên tầng thải. Các bãi thải này
thường có chiều cao từ 60÷150 m, có nơi đến
350 m, góc dốc sườn bãi thải tương đối lớn từ
300÷400.
Ngoài ra, mỏ than Cao Sơn đang vận hành
tuyến băng tải đá ra bãi thải Bàng Nâu có bề
rộng băng 2m, công suất 20 triệu m3/năm. Đây
là hệ thống băng tải đá thải có qui mô, công
suất lớn và hiện đại nhất tại Việt Nam. Khi vận
tải bằng băng tải, công tác thải đá phối hợp với
máy thải đá kiểu công xôn. Bãi thải được đổ
theo hình thức hai phân tầng vừa dỡ lên trên
vừa dỡ xuống dưới hoặc có thể đổ thải 1 tầng
từ dưới lên trên.
2. Các vấn đề về môi trường có thể xảy ra
đối với bãi thải

Tại Việt Nam, tác động do đổ thải đất đá gây
ra các hiện tượng như: Làm nhiễm bẩn nước
và thay đổi hướng dòng chảy, xả bụi và khí độc
vào không khí, sạt lở bãi thải đất đá,… trôi lấp
xuống các công trình phía dưới ảnh hưởng đến

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Bảng 1. Khối lượng đất đá thải của các mỏ than, khoáng sản lộ thiên thuộc TKV theo quy hoạch

TT

Tên mỏ

I
1
2
3
4

Các mỏ than
Đèo Nai
Cọc Sáu
Cao Sơn
Đèo Nai-Cọc Sáu
Tây Nam Đá Mài (Khe Chàm
II)

Hà Tu
Na Dương
Khánh Hòa
Các mỏ đồng
Sin Quyền
Tả Phời
Các mỏ bauxit
Tân Rai
Nhân Cơ
Tổng

5
6
7
8
II
9
10
III
11
12
13

Khối lượng đất đá thải theo năm, 103m3
2019÷2020 2021÷2025 2026÷2030 Còn lại
35.000
40.300
54.00

33.629

40.300
305.480
99.000

57.000

31.800

127.000
32.000
16.000

325.000
142.900

325.000
108.591

270.000
80.000
40.000

38.500
80.000
40.000

38.500
417.700
38.000

22.600
9.720

37.826
25.550

14.400
24.738

10.328

1.300
2.226
343.146

3.250
5.565
972.400

3.250
5.565
674.353

9.750
20.050
967.919

Hình 1. Trượt lở tại bãi thải quặng Apatít - Công ty
Apatit Lào Cai năm 2004

Hình 2. Trượt lở tại bãi thải Đông Cao Sơn
năm 2006

các công trình sông, suối, v.v...tác động đến môi
trường sinh thái khu mỏ. Các hình thái địa hình
nhân sinh mà bãi thải là nhân tố điển hình tạo ra
nhiều hiện tượng tai biến môi trường. Trong quá
khứ đã xảy ra nhiều sự cố về tai biến môi trường
đối với các bãi thải như:
- Năm 1992, thảm họa trượt lở bãi thải thảm
khốc xảy ra tại khu khai thác mangan Kép Ky
xã Quang Trung - huyện Trà Lĩnh - Cao Bằng.
Toàn bộ dải thung lũng dài 150 m, rộng 45 m đã
bị khối trượt lở lấp đầy với độ dày 3-15 m, làm
chết 200 người.
- Năm 2004, trượt lở bãi thải quặng khai
trường 12 thuộc Công ty Apatit Lào Cai. Bãi thải
quặng Apatít cao 50 m trượt lở sâu vào mặt cắt

ngang 20 m, cuốn theo người và vùi lấp thiết bị,
làm 2 công nhân chết tại chỗ (hình 1).
- Năm 2006, do mưa lớn kéo dài làm vỡ đập
chắn đất đá thải (đập Khe Rè) tại Công ty CP
Than Cọc Sáu làm đất đá và nước tràn xuống
gây ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhân dân.
Mưa lớn làm sụt lở gần 500.000 m3 đất đá tại
bãi thải của Công ty CP Than Cao Sơn làm vùi
lấp hoàn toàn cửa lò +36, vỉa G9 cùng với hệ
thống máng rót, đê bảo vệ của Công ty CP Than
Mông Dương v.v… (hình 2).

- Năm 2012, khu vực đổ đất đá thải của mỏ
than Phấn Mễ (thuộc Công ty cổ phần gang thép
Thái Nguyên) bất ngờ trượt lở, vùi lấp nhà của
10 hộ dân sinh sống dưới chân núi (hình 3).

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN

11


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 3. Trượt lở tại bãi thải mỏ than Phấn Mễ
năm 2012

Hình 4. Trượt lở tại bãi thải trong mỏ than Núi Béo
năm 2015

- Năm 2015, tại tỉnh Quảng Ninh, từ ngày
26/7/2015 đến ngày 5/8/2015 đã diễn ra đợt mưa
với cường độ lớn, lượng mưa tại vùng đo được
khoảng từ 1.100÷1.600 mm. Mưa lớn trong thời
gian dài đã gây xói lở mạnh tại một số bãi thải có
dạng “cánh cung lõm” như Đông Cao Sơn, Chính
Bắc.... Đối với các bãi thải đã kết thúc đổ thải và
tiến hành hoàn thổ như Nam Lộ Phong, Nam Đèo
Nai,... và một số các bãi thải đang đổ thải có dạng
“thẳng” và dạng “cánh cung lồi” như: Bàng Nâu,
trong moong Lộ Trí, ... đều ổn định, không xảy ra
hiện trượng trôi trượt, xói lở tầng thải hoặc xảy ra

cục bộ với phạm vi nhỏ và cường độ yếu (hình 4).
3. Đề xuất các giải pháp công nghệ đổ
thải hợp lý, giảm thiểu ảnh hưởng đến môi
trường
Để giảm thiểu sự xói lở, trôi trượt bãi thải làm
bồi lấp sông suối và các công trình lân cận dưới
chân bãi thải trong điều kiện khí hậu mưa nhiều
bất thường với vũ lượng lớn, cần thiết phải có
một số giải pháp công nghệ đổ thải hợp lý nhằm
đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh,
giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

3.1. Các bãi thải ngoài
- Xác định hệ số ổn định bãi thải hợp lý:
Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về ảnh
hưởng của các yếu tố tự nhiên - kĩ thuật đến độ
ổn định của bãi thải. Các bãi thải ngoài của các
mỏ than lộ thiên thuộc Tập đoàn TKV thường
xuyên chịu ảnh hưởng của các đợt mưa bão.
Khi lượng mưa lớn, đất đá bị bão hòa, thấm rã
và xảy ra nguy cơ sạt lở cao. Đặc biệt khi chiều
cao tầng thải lớn và bãi thải nằm trong các khu
vực thu nước. Để đảm bảo ổn định các bãi thải,
cần xác định các thông số của bãi thải khi đất đá
ở trạng thái bão hòa nước hoàn toàn: Kết quả
nghiên cứu cho thấy đất đá thải khi bão hoàn
nước dung trọng tăng lên từ 5÷10%, lực dính
kết và góc ma sát trong trung bình giảm 10%,
dẫn đến độ ổn định của bãi thải giảm so với
trạng thái tự nhiên [4].

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, để đảm bảo
an toàn cho các công trình xung quanh, giảm
thiểu ô nhiễm môi trường: Với chiều cao các bãi
thải phổ biến từ 120÷270 m; góc nghiêng sườn
tầng từ 28÷350; góc dốc bãi thải từ 14÷290; hệ

Hình 5. Kết quả kiểm toán ổn định bãi thải Đông Cao Sơn

12

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 6. Trình tự đổ thải bãi thải ngoài đối với khu vực gần dân cư, các công trình cần bảo vệ 1,2… 9
trình tự thi công đổ thải

số ổn định khi ở trạng thái khô nk = 1,373÷1,794,
còn ở trạng thái bão hòa nước nbh = 1,311÷1,598
[4]. Mặt cắt đặc trưng kết quả kiểm toán ổn định
bãi thải Đông Cao Sơn (hình 5).
- Lựa chọn công nghệ, trình tự và các thông
số đổ thải hợp lý:
Các khu vực bãi thải xa khu dân cư, các công
trình cần bảo vệ: Đổ thải theo hình thức chu vi,
trình tự đổ thải được tiến hành từ dưới lên trên,
bãi thải phát triển từ trong ra ngoài, với chiều
cao tầng 20÷50 m (BT mỏ Na Dương 10÷20 m),
chiều rộng mặt tầng thải từ 25÷30 m (mùa khô),

mùa mưa chiều rộng sẽ tăng lên là 45÷50 m.
Đối với các bãi thải gần khu vực dân cư, các
công trình cần bảo vệ: Đổ thải theo hình thức
chu vi, trình tự đổ từ dưới lên và theo nhóm
tầng, khi kết thúc nhóm hoặc tạm dừng nhóm
này mới đến nhóm khác. Trước khi đổ thải, cần
xây dựng tiến trước các hệ thống đê, đập chắn
và hệ thống thoát nước trên toàn bộ bãi thải
hoặc là theo từng giai đoạn. Những khu vực đặc
biệt, cần phải đổ trước, đổ vào mùa khô, đồng
thời tiến hành cải tạo phục hồi môi trường ngay
khi có thể và đổ từ ngoài vào trong. Khi đổ thải

đến ranh giới kết thúc, chiều rộng tầng thải từ
25÷40 m trong mùa khô và được mở rộng đến
35÷55 m trong mùa mưa (hình 6).
- Lựa chọn hình dạng bãi thải hợp lý:
Hình dạng bãi thải liên quan đến mức độ tập
trung hoặc phân tán dòng chảy mặt. Theo kết
quả khảo sát các bãi thải thuộc các mỏ than lộ
thiên TKV, tại những khu vực bãi thải có bình đồ
dạng “cánh cung lõm” bị xói lở mạnh hơn các
khu vực khác. Nguyên nhân của vấn đề này là
khi lượng mưa vượt qua năng lực thoát nước
của hệ thống mương, rãnh tại chân tầng, bãi
thải dạng hình cánh cung lõm sẽ là không gian
thu nước mặt từ các khu vực lân cận và dòng
chảy mặt xuất hiện (hình 7a), trong khi đó các
bãi thải có dạng thẳng (hình 7b) và dạng cánh
cung lồi (hình 7c) nước mặt được phân tán

đồng đều trên các khu vực của bãi thải. Vì vậy,
các bãi thải được thiết kế đổ thải tạo “dạng cánh
cung lồi” và dạng “thẳng”, hạn chế tối đa đổ thải
dạng “cánh cung lõm”.
- Xác khoảng cách ảnh hưởng của bãi thải
khi có tác động của dòng nước mặt:
Xác định khoảng cách ảnh hưởng hợp lý sẽ

Hình 7. Các dạng bình đồ bãi thải (a. dạng cánh cung lõm; b. dạng thẳng, c. dạng cánh cung lồi)

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN

13


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 8. Sơ đồ thể hiện các thông số về biến dạng
và trượt lở bãi thải

giúp cho các nhà quản lý mỏ cũng như các sở
ban ngành địa phương dễ dàng xử lý khí xảy
ra các sự cố gây ảnh hưởng tới các công trình
xung quanh trong quá trình đổ thải trên các mỏ
lộ thiên. Chiều rộng đai sạt lở phía mép và đai
mở rộng dưới chân bãi thải được thể hiện trên
hình 8 và được xác định theo công thức 1 và 2
[5].

b=

B=

n.H . sin(α T − α S )
,m
sin α T . sin α S

)1 (

(1 − n). H . sin(α T − α S )
,m
sin α T . sin α S

)2 (

Trong đó: αT và αS – góc
dốc sườn tầng thải trước và sau khi trượt lở,
độ; H – chiều cao tầng thải hoặc bãi thải, m; b –
chiều rộng đai sạt lở phía mép tầng hoặc bãi thải,
m; B – chiều rộng đai mở rộng dưới chân tầng
hoặc bãi thải, m; n – là hệ số kinh nghiệm, phụ
thuộc vào các loại sơ đồ biến dạng khác nhau.
Kết quả tính toán khoảng cách ảnh hưởng
của bãi thải ngoài khi có tác động của dòng
nước mặt cho thấy, khi đất đá bị sũng nước thì

sườn bãi thải sẽ chịu áp lực thủy động của dòng
nước lớn nhất, tức là góc dốc sườn bãi thải nhỏ
nhất, khi đó:
Với chiều cao tầng/bãi thải H = 50÷300 m,
chiều rộng đai mở rộng dưới chân bãi thải lớn

nhất B = 44÷361 m và chiều rộng đai trượt lở
phía mép bãi thải lớn nhất b = 49÷394 m;
Như vậy, để giảm thiểu ảnh hưởng của bãi
thải đến các công trình xung quanh khi có tác
động của dòng nước mặt, cần phải xây dựng hệ
thống đê chắn đất đá dưới chân bãi thải và di
dời các công trình ra khỏi bán kính ảnh hưởng
của bãi thải.
Tuy nhiên, thực tế bãi thải chia thành các tầng
thải với chiều cao từ 20÷50 m và chiều rộng mặt
tầng thải từ 20÷40 m, chiều rộng trên các tầng
thải ngoài việc đảm bảo ổn định bờ mỏ còn có
nhiệm vụ chứa được đất đá sạt lở của tầng thải
khi có chịu tác động của dòng nước. Do vậy,
chiều rộng đai mở rộng dưới chân bãi thải lớn
nhất chỉ cần tính cho tầng dưới cùng. Với chiều
cao tầng thải lớn nhất 50 m, chiều rộng đai mở
rộng dưới chân bãi thải lớn nhất là 65 m.
- Lựa chọn giải pháp thoát nước:
Để đảm bảo công tác thoát nước của các bãi
thải, cần thiết phải có giải pháp kết nối các công
trình thoát nước trên bãi thải với công trình thoát
nước lân cận. Trên cơ sở đó xây dựng kế hoạch
nạo vét các suối, kênh mương dẫn nước, các
khe rạch và xây dựng hệ thống đê ngăn đất đá
thải và các hồ lắng bùn xử lý nước. Bên cạnh
đó, phải xây dựng các công trình bảo vệ bãi thải
bao gồm: Tạo mặt tầng thải nghiêng, tạo rãnh
thoát nước và hố tiêu năng dọc chân tầng thải;
xây dựng các tuyến đê và mương thoát nước

bao quanh chân bãi thải, hướng dòng chảy vào
các hố xử lý môi trường. Tại những khu vực kết

Hình 9. Kết cấu mặt tầng thải khi kết thúc

14

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 10. Sơ đồ trình tự đổ bãi thải trong khai trường đã kết thúc khai thác

Hình 11. Sơ đồ trình tự đổ thải tại bãi thải trong khai trường đang khai thác

thúc đổ thải trồng cây xanh để hạn chế xói mòn,
sạt lở bãi thải; tạo đê ngăn theo các mép tầng
thải, dốc nước ngang tầng thải nhằm ngăn dòng
chảy tràn xuống sườn tầng. Kết cấu mặt tầng
thải thể hiện trên hình 9.
3.2. Các bãi thải trong
Các moong lộ thiên sau khi kết thúc khai thác,
nhiều mỏ sẽ được dùng làm bãi thải trong cho
các khai trường lân cận. Đối với các bãi thải
trong được chia thành 2 dạng như sau:
- Trong thời gian tới khai trường Nam Lộ Trí
Đèo Nai, khai trường mỏ Khe Chàm II (LT), khai
trường mỏ Cao Sơn, khai trường vỉa 14 cánh
Đông, khai trường vỉa 14 cánh Tây mỏ than Núi

Béo, khai trường khu Đông, khu Tây mỏ đồng
Sin Quyền. Các khu vực này sau khi kết thúc khai
thác sẽ được đổ thải trong để khai thác hầm lò.
- Một số moong kết thúc khai thác lộ thiên mà
bên dưới không có dự án khai thác hầm lò như:
Khai trường 917 mỏ Suối Lại, trong vỉa Chính mỏ
Đèo Nai, trong Thắng lợi mỏ Cọc Sáu, bãi thải
trong vỉa trụ mỏ than Hà Tu, mỏ đồng Tả Phời.
Các bãi thải có thể được đổ thải sau khi kết
thúc công tác khai thác hoặc đổ thải song song
với quá trình khai thác.
- Đối với các bãi thải trong không có khai thác
hầm lò phía dưới:
Công nghệ đổ thải theo chu vi, trình tự đổ thải
được thực hiện từ dưới lên, sử dụng hình thức
đổ thải theo chu vi với chiều cao tầng tối đa 50 m.

Bãi thải được đổ thải thải đến mức thoát nước tự
chảy, sau đó đổ tiếp lên cao (hình 10).
Khi quá trình đổ thải được thực hiện song
song với quá trình khai thác cần phải đổ thải từ
dưới lên, duy trì khoảng cách từ bãi thải đến bờ
công tác khoảng cách nhất định, đảm bảo an
toàn. Hướng phát triển của bãi thải trùng với
hướng khai thác (hình 11).
- Đối với các bãi thải trong có khai thác hầmlò
phía dưới:
Việc khai thác than hầm lò bên dưới các
công trường lộ thiên rất khó khăn do sự tích tụ
nước từ các nguồn nước mặt và nước ngầm

vào đáy moong lộ thiên. Bên cạnh đó, quá trình
khai thác hầm lò sẽ tạo ra các khe nứt, sụt lún
có xu hướng phát triển lên phía trên và sẽ tạo
điều kiện thuận lợi cho việc dẫn nước từ moong
khai thác lộ thiên xuống các đường lò. Dưới áp
lực của nước có trong moong lộ thiên có thể
gây, ngập mỏ, ngừng trệ sản suất, hư hại thiết bị
khai thác hoặc nghiêm trọng hơn là đe dọa đến
tính mạng của công nhân sản xuất dưới hầm lò.
Công nghệ đổ thải theo lớp, chiều cao mỗi
lớp phụ thuộc vào loại thiết bị tham gia đổ thải,
mức độ yêu cầu đầm chặt đất đá và chi phí làm
đường, đổ thải. Như vậy, với phương pháp này
các tầng thải có thể được hình thành từ 1 đến
vài lớp thải. Ví dụ, trong trường hợp chiều cao
tầng 50 m, cần phải thực hiện 10 lớp thải nếu
chiều cao mỗi lớp thải 5 m hoặc 5 lớp thải nếu
chiều cao mỗi lớp thải là 10 m (hình 12).

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN

15


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 12. Sơ đồ trình tự đổ thải theo lớp tại các moong kết thúc khai thác lộ thiên
có khai thác hầm lò phía dưới
1-lớp đất phủ; 2 – đường lò; 3 – rãnh thoát nước tại mức thoát nước tự chảy; 4 – rãnh thoát nước vành
khăn; 5 – rãnh thoát nước dọc; 6 – lớp đổ thải

Hình 13. Sơ đồ xác định khoảng cách tối thiểu của bán kính dỡ tải khi đổ thải bằng máy thải đá

Mặt khác, cần phải nắn các dòng chảy nước
mặt ra khỏi khu vực có khả năng chảy vào
moong khai thác bằng cách đào các kênh dẫn
nước bên ngoài phạm vi dịch chuyển biến dạng,
nứt vỡ do ảnh hưởng của khai thác lộ thiên gây
ra để hướng dòng chảy sang các khu vực không
nằm trên khu vực khai thác hầm lò.
3.3. Các bãi thải đổ thải bằng băng tải
(hình 13)
Để đảm bảo ổn định bãi thải, cần tạo tầng
đổ thải với chiều cao tầng phù hợp với chiều
dài cần máy thải đá. Theo [4] thì chiều cao tầng
thải khi sử dụng băng tải £ 50 m là phù hợp.
Việc lựa chọn máy thải đá phải đảm bảo đất đá
được thoát hết xuống tầng thải phía dưới, hạn
chế việc lưu lại đất đá trên tầng thải, ảnh hưởng
đến quá trình hoạt động liên tục của hệ thống. Vì
vậy, bán kính dỡ tải R0 thỏa mãn công thức sau:
Ro ≥ b + C

16

(3)

Trong đó: b- chiều rộng đới phá hủy, m; Ckhoảng cách từ trục quay của máy thải đá đến
mép trong của đới phá hủy, m.
Kết quả tính toán cho thấy, khi chiều cao

tầng thải lớn nhất là 50 m thì R0 > (27,41 + C) m.
4. Kết luận
Điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức
tạp, đã và đang tác động đến rất lớn đến ngành
khai thác khoáng sản nói chung, đối với các bãi
thải nói riêng. Do vậy, để đảm bảo an toàn cho
các công trình xung quanh, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, các mỏ khoáng sản lộ thiên thuộc
TKV nói riêng và nước ta nói chung trong quá
trình đổ thải cần áp dụng các giải pháp như đã
đề xuất trên đây.
Tài liệu tham khảo:
1. Công ty Cổ phần tư vấn Đầu tư mỏ và Công
nghiệp- Vinacomin (2015), Phương án khai thác
hợp lý 3 mỏ Cọc Sáu – Đèo Nai – Cao Sơn.

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
2. Lưu Văn Thực, (2011), Nghiên cứu các
giải pháp kỹ thuật và công nghệ khai thác theo
hướng hiện đại hóa tại các mỏ than lộ thiên vùng
Quảng Ninh, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin.
3. Hồ Sĩ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản
(2010), Bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ lộ
thiên, Nhà xuất bản từ điển Bách Khoa.
4. Dương Trung Tâm (2016), Nghiên cứu độ ổn

định, lựa chọn thông số, trình tự đổ thải, các giải

pháp thoát nước và các công trình bảo vệ phù hợp
với tình hình biến đổi khí hậu tại các bãi thải mỏ than
lộ thiên thuộc TKV, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin.
5. А. М. Демин (1981), “Закономерности
проявлений деформаций откосов в карьерах”.

Reasonable waste dumping technology solutions to meet the requirements
of ecological environment protection for mineral coal mines of Vietnam
Dr. Luu Van Thuc, Dr. Doan Van Thanh
Vinacomin – Institute of Mining Science and Technology
Abstract:
Most of soil and rock is dumped in the external disposal site in open-cast mineral mines of
Vietnam, some mines use the internal waste dump, the temporary waste dump. The use of the external
waste dump has appropriated local agricultural and forestry land, which greatly affects the life
and security of the mine area. Meanwhile, the climate conditions are increasingly complex, rains
and floods tend to last for many days with heavy rainfalls. When waste soil and rock are saturated
with water, it will increase the risk of landslide and unsafety for surrounding constructions,which
directly affect the environment. In order to ensure a sustainable and harmonious development
between mineral exploitation and socio-economic development in mine areas, it is necessary to have
a number of reasonable waste dumping technology solutions to ensure safety for surrounding works
and minimize environmental pollution.

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN

17


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC,

TUYỂN QUẶNG BAUXIT VÀ SẢN XUẤT ALUMIN
TẠI LÂM ĐỒNG VÀ ĐĂK NÔNG
TS. Lê Bình Dương
Viện KHCN Mỏ - Vinacomin
Biên tập: ThS. Hoàng Minh Hùng
Tóm tắt:
Những năm vừa qua, công tác bảo vệ môi trường trong trong khai thác, tuyển quặng bauxit và
sản xuất Alumin tại Tổ hợp bau xit nhôm Lâm Đồng và Dự án Nhà máy alumin Nhân Cơ cũng đã
được quan tâm thực hiện bằng các giải pháp bảo như: xây dựng các công trình bảo vệ môi trường,
công trình phòng ngừa, ứng phó sự cố môi trường, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của cán bộ
công nhân viên…, tuy nhiên vẫn tồn tại và bất cập dẫn đến một số sự cố nhỏ. Do vậy, để xác định
nguyên nhân và khắc phục những tồn tại nêu trên, cần thiết phải đánh giá được thực trạng công tác
bảo vệ môi trường trong khai thác và tuyển quặng Bauxit ở Việt Nam hiện nay. Từ đó đề ra các biện
pháp để bảo vệ môi trường trong khai thác, tuyển quặng Bauxit trong thời gian tới.
1. Mở đầu
Ngành công nghiệp khai thác và chế biến
bauxit đã có đóng góp rất lớn cho sự phát triển
kinh tế xã hội tại Tây Nguyên cũng như cả nước,
giải quyết công ăn việc làm cho một lượng lớn
lao động; Ngay từ giai đoạn bắt đầu thực hiện
dự án Tổ hợp bauxit nhôm Lâm Đồng và Dự
án Nhà máy alumin Nhân cơ , Tập đoàn công
nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam đã triển
khai đồng bộ các giải pháp khắc phục và ngăn
ngừa ô nhiễm như: xây dựng các hệ thống xử
lý nước thải sản xuất, sinh hoạt, hệ thống chống
bụi, ồn, thu gom xử lý chất thải rắn, cải tạo phục
hồi môi trường các khai trường sau khai thác và
giải quyết các vấn đề môi trường khác, từ đó,
từng bước giảm tác động xấu của quá trình khai

thác, tuyển quặng bauxit và sản xuất Alumin đến
môi trường, dân cư.
2. Các biện pháp, công trình giảm thiểu ô
nhiễm môi trường không khí trong quá trình
khai thác tuyển quặng bauxit và sản xuất
Alumin tại Lâm Đồng và Đăk Nông
Trong thời gian qua, các biện pháp xử lý bụi,
khí thải, tiếng ồn, rung đang được Tổ hợp bauxit
- nhôm Lâm Đồng, Nhà máy Alumin Nhân Cơ áp
dụng như sau:
Trong quá trình khai thác, tuyển quặng
bauxit
a. Giảm thiểu bụi trong hoạt động khai thác.
- Sử dụng máy xúc có dung tích gầu lớn để

18

bốc xúc đất đá, bốc xúc quặng, đồng thời trong
quá trình xúc bốc giảm khoảng cách đổ từ gầu
tới thùng xe.
b. Giảm thiểu bụi đất trên tuyến đường vận
tải, chống bụi xưởng tuyển.
- Quy định xe chở đúng trọng tải, chạy đúng
tốc độ cho phép, phủ bạt khi xe có tải.
- Quy định hoạt động bốc xúc lên xe gọn
gàng, không chất quá tải. Tưới nước dập bụi
trên các tuyến đường vận chuyển quặng về nhà
máy tuyển.
- Trồng, chăm sóc cây xanh hai bên đường
vận chuyển quặng về nhà máy tuyển.

- Vận chuyển quặng tinh về nhà máy alumin
sử dụng hệ thống băng tải kín.
- Quy định các đơn vị vận chuyển tro, xỉ phải
đảm bảo xe vận chuyển được che phủ kín,
không rơi vãi, chấp hành tải trọng, tốc độ theo
quy định.
- Biện pháp xử lý bụi tại mặt bằng nhà máy
tuyển là sử dụng ô tô tưới nước dập bụi kết hợp
với vòi phun nước di động tại các vị trí khu vực
kho quặng nguyên khai, kho chứa quặng tinh,
Bunke cấp liệu.
c. Giảm thiểu khí thải của các phương tiện
vận tải.
- Giảm thiểu sự ô nhiễm gây ra do khí thải các
phương tiện vận tải bằng các giải pháp sau:
+ Không chở quá tải trọng quy định.
+ Sử dụng xe còn niên hạn sử dụng, thường

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
xuyên bảo dưỡng.
d. Biện pháp hạn chế tiếng ồn, rung
Nguồn gây tiếng ồn, độ rung lớn chủ yếu
do các thiết bị nghiền, đập trong xưởng tuyển
quặng, công đoạn nghiền đá vôi, nghiền quặng
tinh của nhà máy Alumim. Để hạn chế các bộ
phận trong dây chuyền theo thiết kế được chống
rung, hạn chế tối đa việc phát ra tiếng ồn.

Trong quá trình sản xuất alumin
Tại khu vực sản xuất alumin, có nhiều nguồn
phát sinh chất ô nhiễm vào không khí như: Khu
vực nhiệt phân hydroxit nhôm, nhà máy nhiệt
điện, nhà máy khí hóa than với các chất ô nhiễm
gồm bụi, khí độc hại (SO2, NOx). Các công trình,
biện pháp kiểm soát các chất ô nhiễm không khí
và nguồn phát thải của nhà máy Alumin được
tổng hợp trong bảng sau:
Hiệu quả của các giải pháp xử lý như sau:
Các chỉ tiêu khí độc đo được tại ống khói các
khu vực nung hydrat, nhà máy nhiệt điện, nhà
máy khí hóa than có kết quả nằm trong giới hạn

cho phép của QCVN 19:2009/BTNMT Cột B –
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công
nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ (xem hình
1).
Quá trình vận hành tổ hợp Bauxit nhôm Lâm
Đồng, nhà máy Alumin Nhân Cơ cho thấy, chất
lượng không khí xung quanh trong khu vực
sản xuất cũng như các khu vực lân cận tốt,
các thông số đánh giá đều đạt QCVN 05:2013/
BTNMT (xem hình 2).
3. Các biện pháp, công trình giảm thiểu ô
nhiễm môi trường nước trong quá trình khai
thác tuyển quặng bauxit và sản xuất Alumin
tại Lâm Đồng và Đăk Nông
Các công trình xử lý nước thải tại nhà máy
Alumin Lâm Đồng và Đăk Nông đã được xây

dựng hoàn chỉnh, đảm bảo toàn bộ nước thải
sản xuất, sinh hoạt phát sinh trong quá trình
khai thác tuyển quặng bauxit và sản xuất Alumin
tại Lâm Đồng và Đăk Nông được thu gom, xử
lý đạt QCVN trước khi thải ra môi trường. Các

Bảng 1. Tổng hợp các công trình, biện pháp kiểm soát các chất ô nhiễm không khí và nguồn phát thải của
nhà máy alumin Nhân Cơ

Khu vực sản xuất Nguồn ô nhiễm

Biện pháp kiểm soát

Cho đá vôi vào lò để giảm sulphur
Các nồi hơi lò hơi tầng
và một buồng bốn bộ kết lọc bụi
sôi tuần hoàn 170t/h×2
tĩnh điện ×2

Nhà
máy
nhiệt
điện

Bộ phận
chính của
nhà máy Xi lô than
Chuyển than

Silo bột đá vôi

Hệ thống Trạm chuyển
tiếp than Sàng
Nghiền
đá vôi

Máy nghiền, đầu rót ra

Khói bụi
SO2
NO2

Một bộ lọc túi 120,5m2

Bụi than

Một bộ lọc túi 120,5 m2

Bụi than

Một bộ lọc túi 84m2

Bụi đá vôi

Một bộ lọc túi 465m2

Bụi than

Một bộ lọc túi 557m2

Bụi than

Một bộ lọc túi 850m2

Bụi đá vôi

Bộ phận chính của nhà máy, vận
chuyển than, băng tải chuyển than, Một bộ lọc túi 425m2
silô

Nhà
máy
khí hóa Hệ thống tiếp than, băng tải chuyển
Một bộ lọc túi 557m2
than
tiếp
Hệ thống tiếp than, phòng sàng

Chất ô nhiễm

Một bộ lọc túi 557m2

Bụi than

Bụi than
Bụi than

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

19

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Khu vực sản xuất Nguồn ô nhiễm

Nhà
máy
alumin

Nung
hydrate

Biện pháp kiểm soát

Lò nung hydrate 2.000
Một bộ lọc bụi tĩnh điện
tấn/ngày
Trạm chuyển
chuyền số 1

Bãi đồng
Trạm chuyển
thể bauxit
chuyền số 2

băng
băng

Xử lý,
đóng gói

và xếp
đống
alumin

Đầu vào của silo

SO2
O2
Bụi bauxit

Một bộ lọc túi 144m2

Bụi bauxit

Một bộ lọc túi 425m2

Bụi vôi
Bụi bauxit

Ba bộ tiếp liệu có đo thể
Ba bộ lọc túi 243m2
tích dưới silo

Bụi bauxit

Xử lý alumin, guồng gàu
Một bộ lọc túi 425m2
và máng trượt

Bụi alumin

Guồng gàu, silo và
máng trượt của hệ thống Hai bộ lọc túi 608m2
dỡ hàng

Bụi alumin

Máy đóng gói alumin

Bụi alumin

Bốn bộ giảm bụi lắp trong thiết bị

Hình 1. Hàm lượng các chất ô nhiễm phát thải vào môi trường
tại nhà máy Alumin Nhân Cơ

20

Bụi

Một bộ lọc túi 372m2

Lưu trữ vôi Guồng gàu, lưu trữ, bộ
& phong tiếp liệu rung, phễu thu Một bộ lọc túi 1308m2
hóa
bụi
Nghiền
bauxit

Chất ô nhiễm

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Ghi chú: - KK01: Khu vực trung tâm nhà máy tuyển quặng; - KK02: Khu trung tâm nhà máy sản xuất
Alumin; - KK03: Khu vực băng tải; - KK04: Khu vực gần hồ bùn đỏ; - KK05: Khu vực thôn 3, xã Nhân cơ; KK 06: Khu vực hồ xỉ than, thôn 4
Hình 2. Kết quả quan trắc môi trường không khí năm 2018 tại Công ty Nhôm Đăk Nông – TKV
Nguồn: Báo cáo kết quả QTMT, Công ty Nhôm Đăk Nông – TKV, 2018

công trình xử lý nước thải bao gồm:
- Mạng lưới thu gom nước thải, thoát nước khu
vực mỏ - tuyển, nhà máy Alumin;
- Trạm xử lý nước thải sản xuất D10 nhà máy
Alumin;
- Trạm xử lý nước thải sinh hoạt D11 nhà máy
Alumin và hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt
khu vực mỏ tuyển;
- Công trình xử lý nước dư hồ bùn đỏ nhà máy
Alumin;
- Bể tách dầu tại kho chứa dầu nhẹ và trạm bơm
dầu nhà máy Alumin;
- Hệ thống quan trắc nước thải tự động tại các
điểm xả thải.
Nước thải sản xuất tại nhà máy Alumin Lâm
Đồng và Đăk Nông được xử lý với công nghệ
tiên tiến, nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:
2011/BTNMT (B). Quy trình công nghệ xử lý
nước thải như hình 3 dưới đây.

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản
xuất nhà máy Alumin Tân Rai và nhà máy Alumin
Nhân Cơ trước khi thải ra môi trường năm 2018
cho thấy tất cả các thông số quan trắc đều đạt
- QCVN 40: 2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nước thải công nghiệp (cột B quy
định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong
nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước
không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt).
4. Các công trình, giải pháp quản lý chất
thải rắn nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường
đất trong quá trình khai thác tuyển quặng
bauxit và sản xuất Alumin tại Lâm Đồng và
Đăk Nông
Đối với đất đá thải và bùn thải xưởng
tuyển
Đất đá thải: Hoạt động khai thác quặng tại
Tổ hợp bauxit - nhôm Lâm Đồng và nhà máy
Alumin Nhân Cơ được thực hiện theo hình thức

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

21


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

Hình 3. Quy trình công nghệ xử lý nước thải
Bảng 2. Kết quả quan trắc định kỳ chất lượng nước thải sản xuất nhà máy Alumin Tân Rai

nhà máy Alumin Nhân Cơ trước khi xả ra môi trường năm 2018
Nguồn: Báo cáo quan trắc môi trường định kỳ - Công ty TNHH MTV Nhôm Lâm Đồng-TKV
Công ty Nhôm Đăk Nông -TKV, 2018

TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

22

Chỉ tiêu

pH
Lưu lượng
TSS
COD
BOD5

N-NH4+
Tổng N (*)
Tổng P
Asen (*)
Hg (*)
Đồng
Kẽm
Chì
Cd (*)

Đơn
vị

m3/s
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Nước thải sản
xuất, nước thải
sinh hoạt sau hệ

thống xử lý từ
nhà máy Alumin
Tân Rai
Q2/2018 Q4/2018
7,58
8,29
0,129
0,152
27
63
33
19
11
5
1,12
1,18
2,97
2,19
0,07
0,35
0,042
0,021
<0,0005
<0,0005
<0,06
<0,06
<0,09
0,09
0,008
<0,006

<0,03
<0,03

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

Nước thải sản
xuất Nhà máy
Alumin Nhân Cơ
Q2/2018 Q4/2018
6,78
6,72
3
3
66
26
7,01
<4,2
<0,06
KPH
0,003
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
KPH
<0,09
KPH

KPH

QCVN
40:2011/
BTNMT (B)
C
5,5÷9
100
150
50
10
40
6
0,1
0,01
2
3
0,5
0,1

Cmax
5,5÷9
72
108
36
7,2
28,8
4,32
0,072
0,0072

1,44
2,16
0,36
0,072


THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ

15

Mn

16
17
18
19

Sắt
Ni (*)
Tổng Xianua (*)
Tổng phenol (*)
Dầu mỡ khoáng
(*)
Sunfua (*)
Crom (III) (*)
Crom (VI) (*)
Tổng hoạt độ
phóng xạ α (*)
Tổng hoạt độ
phóng xạ ß (*)

20
21
22
23
24
25
26

Coliform

mg/l

<0,09

<0,09

KPH

KPH

1

0,72

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

0,31
<0,09
<0,006
<0,003

0,30
<0,09
<0,006
<0,001

0,086
KPH
0,006
-

KPH
KPH
0,001
-

5
0,5
0,1
0,5

3,6
0,36
0,072
0,36

mg/l

<0,5

<0,5

0,9

2,8

10

7,2

mg/l
mg/l
mg/l

<0,09
<0,01
<0,01

<0,09
<0,01
<0,01

KPH
<0,015

KPH

KPH

0,5
1
0,1

0,36
0,72
0,072

Bq/l

KPH

KPH

KPH

KPH

0,1

0,072

Bq/l

KPH

KPH

KPH

KPH

1,0

0,72

MPN/
100ml

1,5x103

36

-

-

5.000

5.000

cuốn chiếu, đất đá thải từ lô khai thác trước
được hoàn thổ vào lô khai thác phía sau. Các
lô sau khi hoàn thổ sẽ được cải tạo, phục hồi để
trả lại diện tích như trước khi khai thác.
Bùn thải xưởng tuyển: Bùn thải xưởng tuyển
chủ yếu là đất đá không chứa các chất ô nhiễm.
Bùn thải xưởng tuyển được lưu giữ tại các hồ

bùn thải theo từng giai đoạn vào các hồ bùn thải.
Hồ bùn thải sau khi kết thúc sẽ được cải tạo,
phục hồi môi trường bao gồm các bước như
sau: Thực hiện tháo khô, san gạt, lu lèn, xây
dựng hệ thống thoát nước và tiến hành trồng
cây.
 Đối với chất thải rắn sinh hoạt
Các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm do chất thải
rắn sinh hoạt như sau:
- Tái sử dụng các chất thải có khả năng tái
chế như giấy, bìa các tông, vỏ chai, lon đồ hộp,
nilon, thức ăn thừa...nhằm tiết kiệm tài nguyên
và giảm chất thải.
- Bố trí các thùng rác thu gom tại các khu vực
phát sinh.
- Hàng ngày thu gom, quét dọn sạch sẽ chân
rác tại các điểm tập kết.
- Hợp đồng thuê đơn vi có chức năng thu
gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt tại nhà máy
Alumin và nhà máy Tuyển định kỳ với tần suất 2
ngày/lần tại các điểm tập kết .

 Đối với chất thải nguy hại
Các loại chất thải nguy hại phát sinh từ các
phân xưởng sản xuất của Tổ hợp bauxit - nhôm
Lâm Đồng và nhà máy Alumin Nhân Cơ được
thống kê trong bảng 3.
Hiện nay việc thu gom, lưu giữ, quản lý, vận
chuyển và xử lý các loại chất thải nguy hại phát
sinh được thực hiện theo đúng pháp luật hiện

hành, được quy định tại Thông tư số 36/2015/
TT-BTNMT ngày 30 tháng 06 năm 2015. Toàn
bộ chất thải được lưu giữ tại các kho chất thải
nguy hại và thuê đơn vị có chức năng vận
chuyển, xử lý.
Hiện tại, tổ hợp bauxit - nhôm Lâm Đồng có
04 kho lưu giữ CTNH. Kho số 1, 2, 3 có diện
tích bằng nhau, diện tích mỗi kho là: 26m2, kích
thước mỗi kho Rài x Rộng x Cao = 6,2m x 4,2m
x 3m. Kho số 4 có diện tích 240m2, kích thước
kho Rài x Rộng x Cao = 24m x 10m x 5,5m.
Nhà máy Alumin Nhân cơ có 01 nhà kho lưu
giữ CTNH có diện tích 240m2, kích thước kho
Rài x Rộng x Cao = 24m x 10m x 4,5m. Các
kho đều thiết kế tường bao kín bằng gạch chỉ
đỏ dày 220mm có mái che; nền kho đổ bê tông
dày 100mm và có hệ thống rãnh, hố thu nước
chảy tràn; bên trong kho được phân thành nhiều
khoang chứa khác nhau.
 Các công trình lưu giữ hồ bùn đỏ
Bùn đỏ của nhà máy alumin Tân Rai được

KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

23