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

ix
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------------------------------------------------

QUYỀN THỊ DUNG

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên - 2012


x
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------------------------------------------------

QUYỀN THỊ DUNG

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

Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Thị Thu Hằng

Thái Nguyên - 2012


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
Người thực hiện luận văn

Quyền Thị Dung


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận
được sự giúp đỡ vơ cùng tận tình của cơ sở đào tạo, gia đình và bạn bè.
Trước hết tơi 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 tơi trong
q trình thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Thu Hằng đã hết

lòng tận tụy hướng dẫn và giúp đỡ tơi hồn thành tốt đề tài của mình.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và cổ vũ tơi
trong suốt q trình học tập.
Thái Nguyên, ngày....... tháng....... năm 2012
Người thực hiện luận văn

Quyền Thị Dung


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
CHƯƠNG 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. Cơng nghệ khai thác................................................................................ 5
1.1.5. Phương pháp khai thác............................................................................ 6
1.1.6. Các hình thức khai thác, chế biến khống sản ........................................ 7
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về hoạt động khai thác
khống sản....................................................................................................... 10
1.2.1. Tình hình khai thác khống sản trên thế giới........................................ 10
1.2.2. Tình hình khai thác khống sản tại Việt Nam....................................... 13
1.3. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường ở Việt Nam..... 16


iv
1.3.1. Tác động của hoạt động khai thác mỏ đến môi trường nước ............... 16
1.3.2. Ảnh hưởng của hoạt động khai thác mỏ tới môi trường đất ................. 19
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 24
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 24
2.1.1. Đối tượng 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. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 25
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp................................................... 25
2.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................... 25
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu đất, nước đánh giá mức độ ô nhiễm.................. 25
2.4.4. Phương pháp phỏng vấn hộ dân xung quanh các mỏ ........................... 27
2.4.5. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm................................... 28
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 29

CHƯƠNG 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 lượng khai thác quặng sắt của Mỏ sắt Trại Cau............................. 37
3.2.4. Quy trình cơng nghệ khai thác .............................................................. 37
3.2.5. Cơng nghệ tuyển khống....................................................................... 39
3.2.6. Hoạt động quản lý mơi trường ở các điểm mỏ khu vực nghiên cứu .... 41
3.2.7. Những vấn đề nổi cộm trong khai thác khoáng sản.............................. 43


v
3.3. Đánh giá sự tác động của hoạt động khai thác mỏ tại TT. Trại Cau đến
môi trường đất, nước....................................................................................... 43
3.3.1. Sự suy giảm chất lượng đất tại các khu khai thác và vùng phụ cận ..... 43
3.3.2. Các tác động đến môi trường nước mặt do khai thác và tuyển khống 47
3.3.3. Các tác động đến mơi trường nước ngầm trong q trình khai thác và
tuyển khống ................................................................................................... 49
3.3.4. Một số tác động khác của họat động khai thác khống sản đến mơi
trường .............................................................................................................. 51
3.3.5. Tác động do việc khai thác khống sản đến mơi trường kinh tế - xã hội
tại TT. Trại Cau............................................................................................... 57
3.4. Giải pháp quản lý, giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm môi trường 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 trường trong khai thác
quặng sắt.......................................................................................................... 63
3.5. Phục hồi, cải tạo mơi trường do khai thác khống sản ............................ 69
3.5.1. Mục tiêu phục hồi, cải tạo môi trường.................................................. 69
3.5.2. Nguyên tắc phục hồi môi trường .......................................................... 69
3.5.3. Các nội dung phục hồi, cải tạo môi trường........................................... 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 77


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt

Diễn giải đầy đủ nội dung

BTNMT

Bộ Tài nguyên Môi trường

BVMT

Bảo vệ môi trường

CBCNV

Cán bộ cơng nhân viên

CNH-HĐH

Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa

HT

Hệ thống

KLN

Kim loại nặng

MD

Mẫu đất

MTTQ

Mặt trận tổ quốc

NM

Nước mặt

NN

Nước 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


vii

DANH MỤC BẢNG
Trang

Bảng 1.1. Thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vỏ trái đất......................... 10
Bảng 1.2. Sản lượng thép trên thế giới........................................................... 11
Bảng 1.3. Sản lượng và trữ lượng đồng trên thế giới (ngàn tấn) ................... 12
Bảng 1.4. Biến đổi hàm lượng kim loại nặng trong đất do các hoạt động khai
khống theo thời gian....................................................................... 19
Bảng 1.5. Diện tích rừng và đất rừng bị thu hẹp, thối hóa ở một số mỏ...... 20
Bảng 1.6. Ảnh hưởng 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 cơng trường núi Đ.......................... 44
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu đất tại mỏ Đơng 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 nước mặt tại khu vực cơng trường núi Đ 47
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại mỏ Đông Chỏm Vung ......... 48
Bảng 3.7. Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại khu vực Thác Lạc I.............. 49
Bảng 3.8. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm khu vực công trường núi Đ ... 50
Bảng 3.9. Kết quả phân tích mẫu nước ngầm khu vực mỏ Đông Chỏm Vung
.......................................................................................................... 50
Bảng 3.10. Kết quả phân tích mẫu nước 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 hưởng của khai thác khống sản tới mơi trường
thơng qua thăm dị ý kiến người dân tại khu vực nghiên cứu.......... 54
Bảng 3.13. Bảng tổng hợp bồi thường thiệt hại sụt lún đất, mất nước do khai
thác mỏ Thác Lạc ............................................................................. 56
Bảng 3.14. Tình trạng đường hơ hấp của người 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 người dân, công
nhân mỏ khu vực nghiên cứu ........................................................... 59
Bảng 3.16. Đánh giá hiệu quả của hoạt động khai thác khống sản tới mơi
trường kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.................................... 60

viii

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


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiệm vụ bảo
vệ môi trường luôn được Đảng và Nhà nước coi trọng. Thực hiện Luật Bảo vệ
Môi trường 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 trường
trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hố, hiện đại hóa đất nước, cơng tác bảo
vệ môi trường ở nước ta trong thời gian qua đã có chuyển biến tích cực, nhận
thức về bảo vệ mơi trường trong các cấp, các ngành và nhân dân đã được
nâng lên, hệ thống chính sách, thể chế từng bước được hồn thiện, phục vụ
ngày càng có hiệu quả cho công tác bảo vệ môi trường.
Do nằm trong vùng sinh khống Đơng Bắc Việt Nam, thuộc vành đai
sinh khống Thái Bình Dương, Thái Ngun cịn có nguồn tài ngun khống
sản rất phong phú, hiện có khoảng 24 loại hình khống sản phân bố tập trung
ở các vùng lớn như: Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, Trại Cau (Đồng Hỷ),

Thần Sa (Võ Nhai)… Khống sản ở Thái Ngun có thể chia ra làm 5 nhóm:
Nhiên liệu khống, khống sản kim loại, khống chất cơng nghiệp, khống
sản làm vật liệu xây dựng và nước khống. Trong đó có một số khống sản có
trữ lượng lớn như: 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 vơi 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 như
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 trường đi
đôi với phát triển kinh tế, do công nghệ khai thác lạc hậu, khơng có hệ thống


2
xử lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trường sông, suối, hồ nước bị ô nhiễm
nghiêm trọng bởi các hoá chất độc hại như: 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 được thiên nhiên
ưu đãi cho nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú, thuận lợi cho phát
triển ngành cơng nghiệp khai khống đóng góp và phát triển các ngành cơng
nghiệp trên địa bàn như: 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
phương, đóng góp vào ngân sách Nhà nước 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
hưởng khơng nhỏ đến môi trường sống và sức khỏe người dân bởi vì hầu hết
ở các mỏ đều áp dụng cơng nghệ khai thác lộ thiên. Phương pháp này thường
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 hưởng lớn đến mơi

trường đất và nước. Xu hướng ơ nhiễm có chiều hướng ngày càng gia tăng cả
về chất lượng, số lượng và diện tích nếu khơng có biện pháp cảnh báo và xử
lý triệt để.
Xuất phát từ thực tiễn đó, tơi 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 hưởng của hoat động khai thác quặng sắt tại một số mỏ ở
thị trấn Trại Cau đến môi trường đất và nước.


3
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Tìm hiểu các tác động đến môi trường đất, nước 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 q trình khai thác mỏ đến mơi trường đất, nước.
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 trường 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 trường tại huyện Đồng Hỷ nói riêng
và tỉnh Thái Nguyên nói chung.


4

Chương 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
khống chất thể rắn, lỏng, khí ở trên, trong vỏ trái đất. Chúng có đặc điểm
hình thái, chất lượng 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 tương lai. Chúng được nhận định là có giá trị kinh tế và có đặc
trưng địa chất xác định.
Tài nguyên khoáng sản được 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, nước khoáng, nước 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 ngun khống sản thường 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, thường là các thân quặng, mạch hoặc vỉa than. Các vật liệu
được khai thác từ mỏ như kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim
cương, đá vôi, đá phiến, dầu, đá muối và kali cacbonat. Bất kỳ vật liệu nào
không phải từ trồng trọt hoặc được tạo ra trong phịng thí nghiệm hoặc nhà
máy đều được khai thác từ mỏ. Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc

5
khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (như dầu mỏ, khí thiên nhiên,
hoặc thậm chí là nước). [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 bước nhất định.
- Đầu tiên là phát hiện thân quặng, khâu này được tiến hành thơng qua
việc thăm dị để tìm kiếm và sau đó là xác định quy mơ, vị trí và giá trị của
thân quặng. Khâu này cung cấp những số liệu để đánh giá tính trữ lượng tài
nguyên để xác định kích thước và phân cấp quặng. Việc đánh giá này là để
nghiên cứu tiền khả thi và xác định tính kinh tế của quặng.
- Bước tiếp theo là nghiên cứu khả thi để đánh giá khả năng tài chính
để đầu tư, kỹ thuật và rủi ro đầu tư 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 như đã đề xuất từ khâu khai đào cho đến hồn 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 cơng 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
cịn thu được lợi nhuận (khống sản vẫn còn).
- Sau khi tất cả quặng được thu hồi sẽ tiến hành cơng tác hồn thổ để làm
cho đất của khu mỏ có thể được sử dụng vào mục đích khác trong tương lai.
1.1.4. Cơng nghệ khai thác
Cơng 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 phương

tiện vận chuyển;


6
- Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai
trường ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa;
- Sản phẩm từ kho chứa được thiết bị xúc lên phương tiện vận tải
đường 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 khống sản, điều kiện địa chất của các thân quặng và tính chất
hóa lý của loại quặng, người ta tiến hành các phương pháp khai thác mỏ
khoáng sản chủ yếu sau:
- Phương pháp khai thác lộ thiên (Surface mining): Thường 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]. Phương pháp này
thường 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 được các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường tiềm ẩn
nhiều sự cố mất an toàn cho cơng nhân khai thác, địi hỏi một lượng lớn gỗ
chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất.

Hình 1.1. Phương pháp khai thác lộ thiên và hầm lò


7
- Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản: Thường được áp dụng
cho một số loại khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng như dầu và khí đốt

thiên nhiên. Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn nhưng chỉ áp dụng cho
các khoáng sản tồn tại dưới 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 mơ cơng nghiệp
Việc khai thác, chế biến khống sản quy mô công nghiệp tập trung ở
các tổ chức sau: Tổng cơng ty Khống sản khai thác và chế biến chì, kẽm,
đồng, thiếc, ilmenit, chromit. Tổng cơng 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 cơng ty Hóa chất khai thác mỏ apatit Lào Cai, các mỏ pyrit, các mỏ
ngun liệu hóa chất. Tổng cơng 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 thơng vận tải; các Cơng ty Khống sản thuộc
tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương khai thác các mỏ khoáng sản quy mô
vừa và nhỏ trên khắp các địa phương trong cả nước.
Khai thác, chế biến khống sản quy mơ công nghiệp đang từng bước
được nâng cao về năng lực công nghệ, thiết bị, quản lý. Hoạt động sản xuất,
kinh doanh nhìn chung đảm bảo theo nội dung phương án, đề án, thiết kế, báo
cáo đánh giá tác động môi trường đã được phê duyệt; từng bước gắn kết chặt
chẽ giữa mục tiêu lợi nhuận, kinh tế với trách nhiệm BVMT, an tồn lao
động, bảo vệ tài ngun khống sản. Do khả năng đầu tư còn hạn chế nên các
mỏ khai thác quy mô công nghiệp ở nước ta hiện chưa đồng đều về hiệu quả


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 khống sản quy mơ nhỏ, tận thu

Hình thức này đang diễn ra phổ biến ở hầu hết các địa phương trong cả
nước và tập trung chủ yếu vào các loại khống sản làm vật liệu xây dựng,
ngồi 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 được cơ quan có thẩm quyền cấp giấy phép khai thác khống
sản theo quy định, có đề án khai thác, chế biến, có bản đăng ký đạt tiêu chuẩn
chất lượng môi trường được phê duyệt, nhưng do vốn đầu tư ít, khai thác bằng
phương pháp thủ cơng hoặc bán cơ giới là chính nên trong q trình khai thác,
chế biến đã ảnh hưởng đến môi trường, 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 như tàn phá môi trường, làm thất thốt, lãng
phí tài ngun, gây mất an tồn lao động, làm mất trật tự, an ninh, an
toàn xã hội, ..v.v.. phải được ngăn chặn, truy quét và giải tỏa triệt để.
Việc khai thác trái phép tài nguyên khoáng sản gây hậu quả lớn đến môi
trường 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 lịng sơng
gây xói lở bờ, đê, kè ảnh hưởng các cơng trình giao thơng, gây ô nhiễm
nguồn nước……[18]


9
Thời kỳ
Xây dựng
mỏ

Hoạt động phát triển

Chuẩn bị mặt
bằng dự án

Công nghệ thực hiện
Vệ sinh
thu dọn

Di dời

Tháo
khô

Xây
dựng

Lắp đặt
thiết bị

dự án
Xây dựng
công nghiệp
Mở vỉa
khống sàng

Khai thác
mỏ

Tháo khơ và
thốt nước mỏ

San gạt

Mở đường ra vào
mỏ và bãi thải
Bóc một phần đất
đá phủ

Tạo mặt bằng
cơng tác đầu tiên
Bóc đất đá
phủ

Khoan nổ

Xúc bốc
Thu hồi
Khống sản

Khoan nổ

Bốc xúc

Vận tải

Thải đá
Vận tải
Gia công chế
biến tại mỏ

Loại bỏ

tạp chất

Chất kho
Thành
phẩm

Nghiền đập

Phân loại
Đóng cửa
mỏ

Nạo vét tận thu
tài ngun

Thủ cơng kết
hợp cơ giới

Hình 1.2. Sơ đồ hoạt động tổng quát của dự án khai thác mỏ


10
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về hoạt động khai thác
khống sản
1.2.1. Tình hình khai thác khống sản trên thế giới
Vỏ trái đất có phần lục địa chiếm khoảng 50% khối lượng toàn bộ
của vỏ trái đất tương đương với 2,9% khối lượng của trái đất. Phần lớn vỏ
trái đất được 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 được biết nhưng
chưa đầy đủ vì những khảo cứu chỉ mới được thực hiện trên lục địa. Hơn

nữa, trên lục địa cũng có những vùng khơng khảo cứu được vì nơi này có
lớp trầm tích q dày.
Bảng 1.1. Thành phần các ngun tố cấu tạo nên vỏ trái đất
TT

Thành phần

Trọng lượng (%)

1

Oxy (O2)

46, 60

2

Silic (SiO2)

27, 72

3

Nhôm (Al)

8, 13

4

Sắt (Fe)

5, 00

5

Calci (Ca)

3, 63

6

Natri (Na)

2, 83

7

Kali (K)

2, 59

8

Magne (Mg)

2, 09

9

Titan (Ti)

0, 44

10

Hydrogen (H2)

0, 14

11

Các nguyên tố khác

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 như nhơm, sắt và cả những kim loại có ít hơn
như đồng, chì, kẽm, ... đều bị khai thác triệt để, tất nhiên chỉ khai thác được
chúng khi chúng tập trung thành quặng, mỏ. Những kim loại hiếm như thiếc,


11
thủy ngân, titan,... và các kim loại quý như vàng, bạc, bạch kim,... có trữ
lượng rất ít và phân tán nên khó xác định được chính xác.
Trong những chỉ số về phát triển kinh tế - xã hội ở mỗi quốc gia, người
ta thường quan tâm đến ba chỉ số: Tăng trưởng dân số, tăng trưởng sản xuất
công nghiệp và tăng tổng sản lượng thu hoạch; vì sự gia tăng các chỉ số này
luôn gắn liền với nhu cầu ngày càng cao về năng lượng và khoáng sản. Làm
cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ
yếu như sắt, đồng, nhơm, chì, kẽm,... Ở nhiều quốc gia có nền cơng nghiệp

phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng
kim loại sử dụng trên thế giới. Ngồi ra, nhu cầu về khống sản phi kim loại
cũng tăng lên, chủ yếu được 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 được khai thác sử dụng trên thế giới:
- Quặng sắt: Ðây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến
trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại
là: Fe3O4 (Magnetit), Fe2 O3 (Hematit), FeO2 (Limonit) và FeCO3 (Siderit).
Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại trong
quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xơ cũ) là vùng có trữ lượng sắt được
xem như lớn nhất thế giới. Công nghiệp sản xuất thép trên thế giới ngày
càng tăng theo sự phát triển của nền công nghiệp, sản lượng thép trên thế
giới được thể hiện qua bảng 1.2:
Bảng 1.2. Sản lượng thép trên thế giới
Năm
Sản lượng
(tỉ tấn)

1965

1980

2009

2010

2011

0,37

1,0

1,229

1,463

1,568

(Nguồn: Nguyễn Hằng - 2011) [7]


12
- Quặng đồng: Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng 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
được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo.
Bảng 1.3. Sản lượng và trữ lượng đồng trên thế giới (ngàn tấn)
Sản lượng

Sản lượng

% Sản lượng

2010

2011

thế giới 2011

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 nước khác

1.900

2.000

12,4%

80.000

Toàn thế giới

15.900

16.100

100,0%

690.000

Quốc gia

Trữ lượng

(Nguồn: U.S. Geological Survey - 2012) [34]


13
- Quặng nhôm: Nhôm không được gặp ở trạng thái đơn chất trong tự
nhiên mặc dù nó chiếm đến 8,13% trọng lượng vỏ trái đất. Bôxit chứa
hydroxyt nhôm là quặng chính thường được khai thác để lấy nhơm. Năm
1948, sản xuất nhơm tồn 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 nhơm 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 lượng thiếc rất hạn chế và tập trung ở một số nước
Ðông Nam Á như Thái Lan, Mã Lai, Indonesia, Trung Quốc và một số quốc
gia khác ở Châu Phi như Nigeria, Congo,... Thiếc mềm và dể dát mỏng nên
được 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 nhơm 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% tồn thế giới)
ngồi ra cịn có ở Liên Xơ cũ, Cuba, ...
- Chì: Chì mềm, nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp, không bị han gỉ
và nặng hơn cả trong số các kim loại thông thường. Trong thời gian qua thì
nhu cầu chì ngày càng tăng nhất là Liên Xô và một số nước ở Châu Á, một

phần do phát triển sản xuất ô tô ở khu vực này.
1.2.2. Tình hình khai thác khống sản tại Việt Nam
Việt Nam là quốc gia có nguồn tài ngun khống 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 ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng do tình
trạng hoạt động khai thác khoáng sản đang là vấn đề bức xúc diễn ra trên
khắp cả nước. 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


14
cách hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, nhất là đối với nước 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 nước ta hồn tồn giải phóng, cơng tác điều tra địa chất và
tìm kiếm thăm dị khống sản mới được triển khai trên quy mơ tồn 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 dị địa chất cho
thấy, Việt Nam có tiềm năng khoáng sản khá phong phú, đa dạng. Nhiều
khoáng sản có trữ lượng lớn như bơxit, quặng sắt, đất hiếm, apatit,… chủng
loại khoáng sản đa dạng.
Hiện trạng khai thác và chế biến một số khống sản kim loại chính:
* Quặng sắt:
Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định được trên 216 vị trí
có quặng sắt, có 13 mỏ trữ lượng trên 2 triệu tấn, phân bố khơng 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 lượng là 500.000 tấn/năm.

* Bơxít:
Nước ta có tiềm năng rất lớn về quặng bơxít với tổng trữ lượng và tài
nguyên dự báo đạt khoảng 5,5 tỷ tấn, phân bố chủ yếu ở tỉnh Đắc Nơng, Lâm
Đồng, Gia Lai, Bình Phước,…
Nhìn chung, nước ta có trữ lượng tài ngun bơxít lớn, chất lượng
tương đối tốt, phân bố tập trung, điều kiện khai thác thuận lợi. Mặt khác, thị
trường cung - cầu sản phẩm alumin trên thị trường thế giới hiện nay rất thuận
lợi cho phát triển ngành công nghiệp nhôm ở nước ta.
* Quặng titan:


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 lượng từ 1 đến 5 triệu tấn, 8
mỏ trung bình có trữ lượng > 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 phương suốt dọc ven biển từ Thanh Hố đến Bình Thuận.
* Quặng thiếc:
Ở nước ta, thiếc được khai thác sớm nhất tại vùng Pia Oắc - Cao Bằng
khoảng cuối thế kỷ XVIII. Đến 1945, người Pháp đã khai thác khoảng 32.500
tấn tinh quặng SnO2. Sau hồ bình lập lại, mỏ thiếc Tĩnh Túc Cao Bằng được
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 mơ cơng nghiệp.
Hiện nay, cơng nghệ luyện thiếc bằng lị 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 được những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tiên tiến. Bằng việc
nghiên cứu ứng dụng điện phân thiếc đạt thiếc thương phẩm loại I: 99,95%;
Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim và Công ty Luyện kim mầu Thái Nguyên
đã xây dựng các xưởng điện phân thiếc với công suất: 500 - 600tấn/năm. Hiện

nay, có ba xưởng điện phân thiếc thương 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 lị. Cơng nghệ tuyển nổi
đồng để thu được quặng tinh đồng, tinh quặng đất hiếm và tinh quặng
manhetit. Khâu luyện kim áp dụng phương pháp thuỷ khẩu sơn (luyện bể) cho
ra đồng thơ, sau đó qua lị phản xạ để tinh luyện và đúc dương cực, sản phẩm
đồng âm cực được điện phân cho đồng thương phẩm.