Giải pháp nào để hiện đại hóa khai thác than lộ thiên? [Kỳ 1]

Hiện trạng Quy hoạch 403 và nhu cầu than Việt Nam [3]
Nhu cầu than cho sản xuất điện và giải pháp thực hiện (Tạm kết)
Một số vấn đề về cung cầu than cho nền kinh tế Việt Nam

TS. LƯU VĂN THỰC, TS. LÊ CÔNG CƯỜNG - VIỆN CÔNG NGHỆ MỎ VINACOMIN

Ngành than là một ngành kinh tế chủ lực cung cấp nhiên liệu cho các ngành công nghiệp quan trọng như: sản xuất điện, thép, xi măng, phân bón… thu hút lượng lớn lao động và đem lại nguồn lợi nhuận không nhỏ cho đất nước. Để đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và nhu cầu phát triển kinh tế trong thời kỳ công nghiệp hóa - hiện đại hóa, Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định số 403/QĐ-TTg ngày 14/3/2016 về việc Quy hoạch (điều chỉnh) phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét đến triển vọng năm 2030 (gọi tắt là QH403) với các quan điểm và mục tiêu phát triển chính như sau:

Quan điểm phát triển:

Thứ nhất: Phát triển ngành than trên cơ sở khai thác, chế biến, sử dụng có hiệu quả và tiết kiệm nguồn tài nguyên than của đất nước.

Thứ hai: Sản xuất và tiêu thụ than đảm bảo bền vững, đáp ứng lâu dài cho nhu cầu sử dụng trong nước; phát triển ngành than hiệu quả, đồng bộ và phù hợp với sự phát triển chung của các ngành kinh tế.

Thứ ba: Phát triển ngành than gắn liền với bảo vệ, cải thiện môi trường sinh thái vùng than; hài hòa với phát triển du lịch, hạn chế tối đa ảnh hưởng đến các khu vực bảo tồn văn hóa; đóng góp tích cực vào sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội; đảm bảo an toàn trong sản xuất.

Mục tiêu phát triển:

Thứ nhất: Xây dựng ngành than Việt Nam trở thành ngành công nghiệp phát triển; có sức cạnh tranh cao; có trình độ công nghệ tiên tiến so với khu vực ở tất cả các khâu thăm dò, khai thác, sàng tuyển, chế biến, sử dụng than; đáp ứng đủ than cho nhu cầu sử dụng trong nước.

Thứ hai: Sản lượng than thương phẩm sản xuất toàn ngành trong các giai đoạn của quy hoạch: Năm 2016, đạt 34,8 triệu tấn, năm 2020: 47 ÷50 triệu tấn, năm 2025: 51÷54 triệu tấn và năm 2030 đạt 55 ÷ 57 triệu tấn. Trong đó, sản lượng khai thác lộ thiện từ 17÷20 triệu tấn (hình 1). Phấn đấu đến năm 2020 giảm tỷ lệ tổn thất than khai thác bằng phương pháp lộ thiên xuống khoảng 5% và dưới 5% sau năm 2020 [1].

Hình 1. Sản lượng than lộ thiên theo QH 403

Than lộ thiên được huy động khai thác tại các khu vực: vùng Uông Bí (các lộ vỉa mỏ Mạo Khê, Vàng Danh, Hồng Thái, Đồng Vông),vùng Hòn Gai (mỏ Hà Tu, mỏ lộ thiên Suối Lại, lộ vỉa mỏ Hà Lầm), vùng Cẩm Phả (Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Khe Chàm II lộ thiên), vùng Nội Địa (mỏ Na Dương, Khánh Hòa, Núi Hồng, Nông Sơn). Trong đó, các mỏ có sản lượng than tập trung chủ yếu tại các mỏ lộ thiên khu vực Cẩm Phả và mỏ Hà Tu.

Hiện trạng công tác khai thác than lộ thiên Việt Nam

Tính đến 31/12/2016, mỏ Cọc Sáu đã khai thác đến mức -210, Cao Sơn: -110; Khe Chàm II (LT): - 230; Na Dương: +155.

Hệ thống khai thác (HTKT): các mỏ than lộ thiên hiện đang áp dụng HTKT có vận tải với góc nghiêng bờ công tác lớn, đất đá đổ tại bãi thải ngoài và bãi thải trong.

Bảng 1. Các thông số của HTKT hiện đang áp dụng tại các mỏ lộ thiên lớn thuộc TKV

Dây chuyền đồng bộ thiết bị (ĐBTB) chính phục vụ công tác khai thác bao gồm: máy khoan xoay cầu có d = 250 mm và máy khoan thuỷ lực có d = 200÷230 mm, xúc bốc đất đá và khai thác than bằng máy xúc tày gàu EKG chạy điện có E = 4,6÷10 m³ và máy xúc thủy lực gàu ngược (TLGN) có E = 3,4÷12 m³.

Trải qua quá trình khai thác lâu dài, việc khai thác than lộ thiên đang gặp nhiều khó khăn, thách thức do chiều sâu sâu khai thác lớn, chiều cao nâng tải và cung độ vận tải lớn, hệ số bóc sản xuất cao (bảng 2).

Bên cạnh đó, bờ trụ một số mỏ mỏ than như: Đèo Nai, Na Dương, Khe Chàm II (lộ thiên) đã xảy ra hiện tượng trượt lở bờ mỏ, ảnh hưởng đến quá trình xuống sâu, làm tăng hệ số bóc sản xuất.

Các mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả trong quá trình khai thác còn nhiều bất cập, chồng lấn trong công tác bóc đất khu vực giáp ranh giữa các mỏ; các thông số của HTKT không đồng bộ với dây chuyền thiết bị có công suất lớn hiện có, dẫn đến chưa phát huy được năng suất của chúng; tiến độ và trình tự đổ thải còn nhiều vướng mắc và chưa thực sự hợp lý.

Hiện tượng biến đổi khi hậu diễn ra phức tạp, khó lường. Đợt mưa, lũ kéo dài liên tiếp từ những ngày cuối tháng 7 đến đầu tháng 8 năm 2015 với lưu lượng lớn (từ 1.100÷1.600 mm) đã gây ảnh hưởng tới mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh của các đơn vị sản xuất, chế biến than của Tập đoàn CN Than - Khoáng sản Việt Nam trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh [2].

Mưa lũ đã làm một số khu vực bãi thải của các mỏ than lộ thiên xói lở mạnh, mặt tầng thải bị thu hẹp, có nơi bị chập tầng, đất đá thải trôi lấp xuống các chân bãi thải gây bồi lắng, thu hẹp tiết diện dòng chảy của các mương, suối. Đặc biệt, có những khu vực đất đá thải sạt xuống các khu dân cư, cửa lò gây nguy cơ mất an toàn lao động.

Hình 2. Sạt lở bãi thải Đông Cao Sơn sau mưa lũ

Bảng 2. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của các mỏ than lộ thiên lớn thuộc TKV từ 2018÷2025

Thực tế cho thấy, hiện nay các mỏ than lộ thiên đang khai thác với điều kiện ngày càng khó khăn. Do vậy, để đạt được sản lượng yêu cầu theo Quy hoạch 403, các mỏ cần phải hoàn thiện và áp dụng một số giải pháp kỹ thuật công nghệ phù hợp. (Đón đọc kỳ tới)

Tài liệu kham khảo:

[1]. Quyết định số 403/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính Phủ ngày 14 tháng 3 năm 2016 về việc Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030.

[2]. 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 thuốc TKV. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin.

[3]. Đỗ Ngọc Tước, Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ vận tải đất đá bằng băng tải dốc với hệ thống băng nén ép cho các mỏ than lộ thiên Việt Nam. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin.

[4]. Lê Công Cường (2017), Nghiên cứu mức độ đập vỡ đất đá hợp lý cho mỏ than Cao Sơn. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin.

[5]. Nguyễn Văn Biên (2015), Nghiên cứu và đề xuất các giải pháp nhằm tăng năng suất lao động, giảm giá thành than trong Tập đoàn TKV. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin.