NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ – KỸ THUẬT TỔNG THỂ NHẰM PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ

Header Page of 89 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐẶNG THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ – KỸ THUẬT TỔNG THỂ NHẰM PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2014 Footer Page of 89 Header Page of 89 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐẶNG THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ – KỸ THUẬT TỔNG THỂ NHẰM PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 62520603 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: PGS.TS BÙI XUÂN NAM 2: PGS.TS.NGƯT HỒ SĨ GIAO HÀ NỘI - 2014 Footer Page of 89 Header Page of 89 i LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập, nghiên cứu đào tạo nghiên cứu sinh ngành Khai thác mỏ Bộ môn Khai thác lộ thiên, Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất hướng dẫn khoa học PGS.TS Bùi Xuân Nam, Trường Đại học Mỏ - Địa chất PGS.TS.NGƯT Hồ Sĩ Giao, Hội Khoa học Công nghệ Mỏ Việt Nam, trau dồi thêm kiến thức chuyên sâu lý luận thực tiễn chuyên ngành Khai thác mỏ lộ thiên, có kỹ thuật cải tạo phục hồi môi trường mỏ khai thác than lộ thiên Đặc biệt, trình thực luận án, kiến thức chuyên ngành liên quan đến nội dung nghiên cứu nâng cao, góp phần giúp hoàn thành tốt công tác thân Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Ninh Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận án, NCS nhận giúp đỡ đầy trách nhiệm tình cảm Tiểu ban hướng dẫn, tập thể thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp Bộ môn Khai thác lộ thiên; giúp đỡ nhiệt tình nhiều thầy, cô giáo Khoa Mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tôi nhận tạo điều kiện giúp đỡ đặc biệt Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Ninh để thân tham gia công trình nghiên cứu địa phương có liên quan đến nội dung luận án tập trung thời gian hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu NCS nhận nhiều ý kiến đóng góp quý báu thầy công tác Hội Khoa học Công nghệ Mỏ Việt Nam, Hội Kỹ thuật Nổ mìn Việt Nam, Khoa Địa Lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Bộ môn Khai thác lộ thiên - Khoa Mỏ - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Cục thẩm định Đánh giá tác động Môi trường, nhiều ý kiến bổ ích nhà khoa học, chuyên gia môi trường tỉnh Quảng Ninh Với tất lòng chân thành, NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cá nhân tập thể góp phần quan trọng cho thành công luận án Nhân dịp này, cho phép NCS gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu Trường Đại Footer Page of 89 Header Page of 89 ii học Mỏ - Địa chất, Ban Chủ nhiệm Khoa Mỏ, Ban Chủ nhiệm Bộ môn Khai thác lộ thiên quan, nhà khoa học bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2014 Nghiên cứu sinh Đặng Thị Hải Yến Footer Page of 89 Header Page of 89 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án công trình nghiên cứu khoa học, độc lập Số liệu kết nghiên cứu Luận án trung thực, chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan tham khảo cho việc thực Luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2014 Nghiên cứu sinh Đặng Thị Hải Yến Footer Page of 89 Header Page of 89 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv KÝ HIỆU VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết luận án Mục tiêu, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Điểm luận án Luận điểm bảo vệ Cơ sở tài liệu Nơi thực đề tài Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu Cách tiếp cận 10 Quy trình nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu 11 12 Quan điểm nghiên cứu 12 13 Cấu trúc, nội dung luận án 14 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC CẢI TẠO PHỤC HỒI 15 MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ LỘ THIÊN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan công tác CTPHMT cho mỏ lộ thiên giới 15 1.1.1 Khái quát công tác CTPHMT sau khai thác số mỏ lộ thiên 15 khu vực ASEAN 1.1.2 Trồng rừng CTPHMT cải tạo khu khai thác khoáng sản 16 thành trung tâm du lịch, giải trí, thể thao 1.1.3 CTPHMT khai trường khai thác thành hồ chứa nước: 22 1.1.4 CTPHMT bãi thải để sử dụng cho nông nghiệp lâm nghiệp 22 1.1.5 Ổn định sườn dốc 22 Footer Page of 89 Header Page of 89 v 1.1.6 Hòa nhập khu vực hoàn thổ với phong cảnh xung quanh 23 1.1.7 CTPHMT khu mỏ thành trung tâm vui chơi giải trí 24 1.2 Tổng quan công tác CTPHMT mỏ lộ thiên Việt Nam 25 1.2.1 Khái quát tình hình khai thác khoáng sản Việt Nam 25 1.2.2 Hiện trạng công tác CTPHMT sau khai thác Việt Nam 28 1.3 Đánh giá chung công tác CTPHMT mỏ lộ thiên 30 giới Việt Nam 1.3.1 Công tác CTPHMT cho mỏ lộ thiên giới 30 1.3.2 Công tác CTPHMT cho mỏ lộ thiên Việt Nam 32 1.4 Kết luận chương 34 CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG CÔNG TÁC CẢI TẠO PHỤC HỒI 36 MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI - CẨM PHẢ 2.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 36 2.2 Tài nguyên đất vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 37 2.3 Thực trạng khai thác than lộ thiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 39 2.3.1 Khái quát hoạt động khai thác than lộ thiên 39 2.3.2 Đánh giá chung tác động môi trường gây 41 khai thác than lộ thiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 2.4 Hiện trạng công tác cải tạo, phục hồi môi trường mỏ khai 44 thác than lộ thiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 2.4.1 Cơ sở pháp lý công tác CTPHMT giai đoạn 1993-2008 44 2.4.2 Cơ sở pháp lý công tác CTPHMT giai đoạn 2008-2013 46 2.4.3 Phương án CTPHMT mỏ than lộ thiên lập theo 48 quy định Quyết định số 71/2008/QĐ-TTg 2.4.4 Định hướng giải pháp cải tạo phục hồi môi trường chung 51 ngành than 2.5 Công tác quản lý CTPHMT cho mỏ khai thác than lộ 52 thiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 2.5.1 Công tác quản lý cải tạo phục hồi môi trường Vinacomin Footer Page of 89 52 Header Page of 89 vi 2.5.2 Công tác quản lý nhà nước cải tạo phục hồi môi trường 54 2.5.3 Vai trò tổ chức trị xã hội cộng đồng công 58 tác quản lý tài nguyên môi trường hoạt động khoáng sản 2.5.4 Công tác quản lý kỹ thuật cải tạo phục hồi môi trường 58 2.6 Kết luận chương 65 CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TỔNG 68 THỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN TẠI VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ 3.1 Các giải pháp quản lý hành 68 3.1.1 Cơ sở thực tiễn định hướng công tác quản lý hành 68 CTPHMT 3.1.2 Các giải pháp tổ chức máy 69 3.1.3 Các giải pháp chế sách 69 3.1.4 Các giải pháp khoa học công nghệ 71 3.1.5 Các giải pháp tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức công đồng 73 3.2 Giải pháp quản lý kỹ thuật 73 3.2.1 Cơ sở thực tiễn định hướng quản lý kỹ thuật CTPHMT 73 3.2.2 Các giải pháp quản lý kỹ thuật 75 3.3 Giải pháp quản lý nâng cao hiệu sử dụng đất khu vực 77 CTPHMT cho mỏ khai thác than lộ thiên vùng Hòn Gai - Cẩm Phả 3.3.1 Giải pháp áp dụng hệ số điều chỉnh kinh phí ký quỹ CTPHMT 77 theo vị trí khai thác 3.3.2 Giải pháp nghiệm thu công tác CTPHMT theo tiêu chí 79 đánh giá kết CTPHMT 3.3.3 Giải pháp quản lý số nội dung quy định cần thiết 82 khác liên quan đến công tác CTPHMT 3.3.4 Giải pháp quản lý CTPHMT cho mỏ than khai thác than lộ thiên 83 vùng trọng điểm 3.3.5 Giải pháp quản lý môi trường vùng (trong có CTPHMT) 85 công cụ ”Đánh giá môi trường tổng hợp” 3.3.6 Giải pháp phân vùng chức sử dụng đất phục vụ công tác Footer Page of 89 99 Header Page of 89 vii quản lý CTPHMT 3.3.7 Dự kiến kết mô hình định hướng vùng chức 105 CTPHMT phục vụ công tác quản lý CTPHMT cho số mỏ than KTLT vùng Hòn Gai 3.4 Kết luận chương 110 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CẢI 116 TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH 4.1 Định hướng công tác kỹ thuật CTPHMT 116 4.2 Các dạng biến đổi địa hình KTLT gây 118 4.2.1 Các dạng biến đổi địa hình khai trường mỏ lộ thiên 118 4.2.2 Các dạng bãi thải mỏ lộ thiên 119 4.3 Đề xuất phương án CTPHMT 122 4.3.1 Phương án cải tạo, phục hồi môi trường khai trường 122 4.3.2 Phương án cải tạo phục hồi môi trường bãi thải đất đá 125 4.3.3 Cải tạo phục hồi môi trường đa mục tiêu 125 4.3.4 CTPHMT bờ mỏ, bãi thải giải pháp lập lại thảm thực vật 126 4.4 Đề xuất giải pháp kỹ thuật cụ thể cho mỏ than KTLT lồng 129 ghép trình khai thác mỏ 4.4.1 Giải pháp đổ thải số địa hình đặc trưng 129 4.4.2 Giải pháp kỹ thuật cải tạo hình dáng khai trường 132 4.4.3 Giải pháp kỹ thuật cải tạo mặt tầng (thực 134 trình khai thác giai đoạn kết thúc khai thác) 4.4.4 Giải pháp kỹ thuật cải tạo sườn tầng khai thác 135 4.4.5 Giải pháp kỹ thuật cải tạo bãi thải 136 4.4.6 Giải pháp giảm thiểu nguy tai biến sạt lở đất nguy lũ 139 bùn đá vùng khai thác than lộ thiên vùng Hòn Gai – Cẩm Phả 4.5 Kết luận chương 154 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 156 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 159 TÀI LIỆU THAM KHẢO 162 PHỤ LỤC Footer Page of 89 Header Page 10 of 89 viii KÝ HIỆU VIẾT TẮT BVMT Bảo vệ môi trường BT Bãi thải CKBVMT Cam kết bảo vệ môi trường CTPHMT Cải tạo phục hồi môi trường ĐMC Đánh giá môi trường chiến lược ĐMT Đánh giá môi trường tổng hợp ĐTM Báo cáo đánh giá tác động môi trường HĐKS Hoạt động khoáng sản HTKT Hệ thống khai thác HG-CP Hòn Gai – Cẩm Phả KCN Khu công nghiệp KHCN Khoa học công nghệ KTLT Khai thác lộ thiên KT-XH Kinh tế - xã hội MXTG Máy xúc tay gàu MXTL Máy xúc thủy lực MXTLGN Máy xúc thủy lực gàu ngược MXTLGT Máy xúc thủy lực gàu thuận NCKH Nghiên cứu khoa học QCCP Quy chuẩn cho phép QCMT Quy chuẩn môi trường QCVN Quy chuẩn Việt Nam TNTN Tài nguyên thiên nhiên TN&MT Tài nguyên môi trường Vinacomin Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam Footer Page 10 of 89 Header Page 199 of 89 21 Hình 15: Cây Jatropha sau năm trồng bãi thải Nam Lộ Phong Hình 16: Hố nước mặt bãi thải Nam Hình 17: Bãi thải Nam Lộ Phong Lộ Phong cỏ ventiver (12/2013) nương ngô chân bãi thải (12/2013) 2.4 Chương trình trồng côt khí đất suy thoái bãi thải lộ thiên vỉa G Công ty Cổ phần Than Mông Dương Loại cốt khí có khả phát triển nhanh chi phí thấp Thực tế cho thây vòng tuần đầu sau gieo phát triển mầm khoảng tháng phát triển cao 1520 cm tạo màu xanh cho toàn khu vực bãi thải lộ thiên vỉa G Công ty Cổ phần Than Mông Dương Footer Page 199 of 89 Header Page 200 of 89 22 Hình 18: Cây cốt khí bãi thải vỉa G - Công ty Cổ phần Than Mông Dương Footer Page 200 of 89 Header Page 201 of 89 23 PHỤ LỤC PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VỀ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ KHU VỰC HẠ LONG - CẨM PHẢ 3.1 Nguồn phát sinh nguy tai biến sạt lở đất Trên khu vực khai thác than vùng HG-CP, có nhiều đới đứt gãy làm đất đá bị nén ép mạnh, cà nát, tạo thành khe nứt làm tăng cường độ tính thấm đất đá, thuận lợi cho hoạt động nước trình phong hóa, làm tiền đề cho khe rãnh xói mòn lớn, gây phát sinh trượt lở mạnh Các bãi thải mỏ thành tạo đất đá thải từ hoạt động khai thác than lộ thiên với đất đá bở rời, hỗn độn (nhiều kích thước khác nhau), nơi có tiềm ẩn lớn tai biến trượt lở, lũ bùn đá xảy sau kết thúc khai thác, thường xuyên đe dọa đến khu dân cư lân cận, khu dân cư nằm hạ lưu sông suối bắt nguồn từ bãi thải Thời gian đầu, kết thúc khai thác đổ thải chưa ảnh hưởng tới trình địa mạo chưa phát sinh nguy tai biến Theo thời gian, bãi thải có trình biến đổi đất đá bị phong hóa thời tiết khí hậu, tích luỹ nguy tiềm ẩn tai biến Theo thời gian, đất đá thải tiếp tục bị phá huỷ học, đặc biệt lớp phía trên, đá rắn trở nên mềm bở Do đất đá thải không đồng đều, có độ lỗ hổng lớn, tác nhân phong hoá tác động tới lớp cuối Đặc biệt, trình phong hoá đới nước ngầm lưu thông - nơi tiếp giáp bề mặt nguyên thuỷ khối đất đá thải xảy mạnh Đất đá bãi thải có phần không nhỏ đất đá có bề mặt bị phong hóa; đất đá thải có cân hoá học tương môi trường bề mặt có tham gia đáng kể cấp hạt sét Quá trình phong hóa học, hóa học dần phá hủy mảnh vụn rắn thành mảnh có kích thước nhỏ hơn, hình thành khoáng vật sét dẫn tới đặc trưng môi trường khác so với đổ Footer Page 201 of 89 Header Page 202 of 89 24 Đặc điểm chung đất đá thải có liên kết với yếu Khi đổ thải từ cao xuống tạo thành núi cao, thực tế, chúng tạo nên phần bề mặt sườn có độ dốc cao góc dốc tự nhiên phần phù hợp với góc dốc tự nhiên Tuy nhiên, sườn dốc chưa ổn định nhạy cảm với tác động bên Các nghiên cứu cho thấy, mức độ bảo tồn chiều dày vỏ phong hóa có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với độ chênh cao, tuổi địa hình tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt địa hình phát triển vỏ phong hóa Ở độ cao lớn điều kiện phát triển vỏ phong hóa khó bảo tồn Diện tích bề mặt địa hình phát triển vỏ phong hóa lớn vỏ phong hóa dày bảo tồn tốt Vỏ phong hóa phát triển bề mặt địa hình có tuổi cổ mỏng, có diện tích rộng điều ngược lại Trong vùng HG-CP, hoạt động khai thác than lộ thiên từ năm 1965 đến làm cho địa hình bị biến động mạnh mẽ Vị trí moong khai thác xuống sâu gần đến mức -200m, đó, vị trí đổ thải, độ cao bãi thải cao thêm gần 350m Điều ảnh hưởng mạnh đến độ ổn định đất đá khu vực, vị trí có độ dày lớn, trình trượt lở diễn mạnh, liên quan đến tỷ trọng đất đá thải sườn kết cấu chúng bị ngậm nước mưa Việc đánh giá biến đổi địa hình thực thông qua việc so sánh tính toán từ mô hình số độ cao địa hình, xây dựng từ đồ địa hình năm 1965 năm 2004 (Hình 19, 20) Hình 19: Mặt cắt biến đổi địa hình vùng HG-CP giai đoạn 1965-2004 Đối với khu vực biến động dương, việc đánh giá trọng số dựa sở bề dày bãi thải nguy trượt lở đất Các khu vực biến động âm đánh giá riêng không liên quan bề dày bãi thải Footer Page 202 of 89 Header Page 203 of 89 25 Hình 20: Bản đồ biến đổi địa hình vùng HG-CP giai đoạn 1965-2004 Hai nhân tố có ý nghĩa quan trọng trượt lở đất, phá vỡ trạng thái cân tương đối sườn làm tăng độ dốc tải trọng sườn Các tác nhân dẫn đến tăng độ dốc sườn đào khoét sườn dọc theo dòng chảy xâm thực giật lùi mương xói, cắt xe taluy đường, hạ thấp thân đường, khoét sâu vào chân sườn Sự phát triển mương xói ngầm sườn, đặc biệt khu vực bãi thải, cộng với hoạt động làm đường, làm giảm tính bền vững kết cấu đất đá làm tăng nguy trượt lở Trong điều kiện phát triển tự nhiên, ngoại trừ đá rắn chắc, lại độ dốc địa hình thường đạt đến 35÷40o Trong độ dốc sườn bãi thải hầu hết đạt giá trị trí cao hơn, lại vật liều mềm rời, vậy, nguy phát sinh trượt lở cao Phân tích mật độ đặc trưng mạng lưới khe xói sở quan trọng cho việc đánh giá dự báo trượt lở đất Mật độ chia cắt ngang lớn, số lượng sông suối, khe rãnh nhiều làm tăng thêm tính bất ổn định sườn dốc, dẫn đến nguy trượt lở đất cao Trong khu vực nghiên cứu, khe xói phát triển mạnh, rõ sườn bãi thải khu vực khai thác than Footer Page 203 of 89 Header Page 204 of 89 26 Hình 21: Khe suối cắt vào chân bãi thải Hình 22: Sườn dốc 450 bãi thải từ hoạt động khai thác than Sự xâm thực giật lùi mương xói dẫn tới việc hình thành dạng sườn hẹp có trắc diện dốc Sự tập trung nước phần chân sườn dốc vào mùa mưa sở cho việc phát sinh khối trượt Đáng lưu ý trình cung cấp lượng đất đá thải lớn tham gia vào hoạt động dòng chảy, làm tăng tính khốc liệt lũ quét Độ chia cắt sâu hay độ chênh cao địa hình có ý nghĩa quan trọng việc đánh giá nguy trượt lở Độ chênh cao địa hình lớn, lượng địa hình cao nguy xảy tai biến trượt lở mạnh Trong khu vực nghiên cứu, độ chia cắt sâu lớn 200 m, trung bình 100m Điều cho thấy rõ tầm ảnh hưởng chia cắt sâu tới tượng trượt lở đất Footer Page 204 of 89 Header Page 205 of 89 27 Hình 23: Bản đồ nguy trượt lở, lũ bùn đá vùng HG-CP 3.2 Nguồn phát sinh nguy lũ bùn đá Đối với dạng tuôn chảy chủ yếu liên quan đến nguy trượt lở dòng bùn đá lưu vực, độ dốc hình dáng lưu vực Đối với loại lũ quét vỡ dòng, phụ thuộc vào cấu trúc thung lũng sông suối, dạng thung lũng xuyên thủng có nhiều đoạn thắt hẹp, mở rộng xen kẽ Vùng HG-CP có mạng lưới sông suối dày đặc nhiên sườn hình thành nhiều khe rãnh xâm thực Diện tích lưu vực hứng mưa lớn, lòng sông suối ngắn dòng lũ vận tốc lũ lớn Độ lớn lưu vực có ảnh hưởng đến tính chất quy mô lũ bùn đá Hiện trạng lũ bùn đá vùng HG-CP cho thấy chúng thường xuất khe suối nhỏ sườn bãi thải Footer Page 205 of 89 Header Page 206 of 89 28 Độ dốc lòng suối có ý nghĩa định tới việc hình thành dòng bùn đá lũ quét dọc suối Độ dốc lòng cao vận tốc dòng chảy lớn, khả lôi bùn đá mạnh Độ dốc trung bình lưu vực lớn nguy trượt lở mạnh độ tập trung nước nhanh Dạng lũ bùn đá xảy theo chế vỡ dòng nguy hiểm liên tục có tích lũy lượng khối nước bùn đá Loại lũ thường xảy sông suối dạng xuyên thủng có nhiều đoạn gấp khúc đột ngột Trong khu vực nghiên cứu trận lũ bùn đá xảy thung lũng Khe Dè ví dụ điển hình Thông thường, hình thành thung lũng có dạng gắn với mối quan hệ phương cấu trúc địa chất hướng thung lũng suối Khi dòng chảy cắt vuông góc với phương cấu trúc địa chất cắt qua nhiều tập đá có độ bền vững khác nhau, chỗ cắt qua đá gốc rắn nơi thung lũng bị thắt hẹp, vị trí cắt qua đá bền vững, thung lũng sông thường mở rộng trình phong hóa xâm thực bờ diễn mạnh 3.3 Vùng cảnh báo tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá vùng HG-CP Kết nghiên cứu PGS.TS Đặng Kế Bào cho thấy, nguy xảy trượt lở, lũ bùn đá cao tập trung vào khu vực khai thác than Hà Tu - Hà Lầm Đèo Nai - Cọc - Mông Dương - Núi Béo Ngoài ra, có số vị trí khác khu vực phường Quang Hanh, phía Tây, Tây Bắc Bằng Tẩy xã Cộng Hòa với diện phân bố không đáng kể Nguy trượt lở cao đây, mặt liên quan đến đặc điểm kết cấu đất đá thải, bề dày độ dốc lớn bãi thải, lại, vị trí khác trùng với nơi có điều kiện thuận lợi đặc điểm thạch học đặc trưng hình thái Ví dụ, khu vực phường Quang Hanh, vị trí trượt lở cao trùng với nơi địa hình có độ dốc lớn (>25o), bị chia cắt mạnh (chia cắt ngang 500m/km2, chia cắt sâu 200m), sườn, mặt phát đá hệ tầng Hòn Gai có chứa than, mặt khác lại trùng với hướng cắm đá gốc, đồng thời lại trùng với đới đứt gãy kéo dài từ Hà Tu đến Cọc Các khu vực lại nhìn chung ổn định, nguy trượt lở không lớn Footer Page 206 of 89 Header Page 207 of 89 29 Bảng 1: Bảng thống kê số khu vực có nguy phát sinh trượt lở Nguy trượt Khu vực Rất thấp Thấp TB Mạnh Khe Dè Thượng nguồn suối Lộ Rất mạnh x x x Phong Mỏ than Đèo Nai x Những nơi có khả phát sinh tai biến lũ quét - bùn đá cao hầu hết tập trung lưu vực sông suối nhỏ bắt nguồn từ bãi thải từ hoạt động khai thác than có nguy trượt lở cao Theo cách đánh giá ngẫu nhiên này, lưu vực suối Lộ Phong, Khe Rè rơi vào vị trí có nguy cao Đây điểm khảo sát thực địa vị trí có tập trung đất đá bở rời lớn phần thượng nguồn, thung lũng suối có nhiều đoạn gấp khúc bị thắt hẹp đột ngột, làm tăng khả nghẽn tắc, đồng thời có độ dốc mật độ chia cắt ngang lớn Phía đông bắc huyện Cẩm Phả, nơi có mật độ chia cắt ngang cao, sườn ổn định phát triển chủ yếu đá rắn hệ tầng Hà Cối Trong khu vực này, nguy phát sinh trượt lở, lũ bùn đá mức thấp thấp Giữa Cẩm Phả Hạ Long khu vực có nguy trượt lở cao, mạng lưới sông suối không phát triển, nguy xảy lũ bùn đá thấp Footer Page 207 of 89 Header Page 208 of 89 30 PHỤ LỤC QUY TRÌNH ĐỔ THẢI THEO LỚP ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH BÃI THẢI 4.1 Mở bãi thải Căn hộ chiếu đổ thải, kiểm tra địa hình khu vực giới hạn phụ cận ảnh hưởng việc đổ thải, di chuyển hết công trình bị ảnh hưởng đổ thải (công trình nhà cửa, xưởng điện…), thi công phải hướng nước chảy phạm vi đổ thải (nếu có), ngăn chặn tuyến đường mòn người hay qua lại cắm biển báo nguy hiểm đổ thải (nếu cần) Làm đường vận chuyển tới vị trí mở thải (ghi bình đồ hộ chiếu đổ thải) Công việc làm đường thực theo quy trình làm đường mỏ Sau từ vị trí mở thải kết hợp máy gạt ô tô đổ đất tiến hành đổ bồi tạo diện đổ thải Ban đầu thi công mở bãi thải, ô tô phép đổ đất mặt, sau sử dụng máy gạt gạt mặt thiết kế lớp đổ thải quy định 2m 4m 4.2 Tiến hành đổ thải Trình tự đổ thải thiết lập sở đảm bảo cho công tác đổ thải ổn định, không ảnh hưởng đến sản xuất đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn Ở khu vực đổ thải có vị trí: Vị trí đổ thải, vị trí dự phòng (nếu có điều kiện) Việc đổ thải luân chuyển từ vị trí sang vị trí khác vào điều kiện an toàn vị trí để định Trong trình đổ thải phải thường xuyên quan sát bãi thải để xác định thời điểm chuyển đổ thải sang vị trí khác cách hợp lý, sở chiều cao bãi thải, tính chất đất đá, điều kiện thời tiết, tốc độ phát triển, chiều rộng chu kỳ đổ tượng sụt lún vị trí đổ thải Tuy nhiên trường hợp, khu vực không phát triển 70 m chiều rộng chu kỳ đổ thải Trên khu vực đổ thải dọc theo chu vi bãi thải phải tổ chức tối thiểu hai khu vực nhỏ: Khu vực ô tô lùi đổ đất, khu vực máy gạt gạt đất đá, để đảm bảo ô tô máy gạt đồng thời làm việc Ô tô đổ đất đá phải đổ vị trí dọc theo chu vi dịch chuyển vị trí theo hướng phát triển đổ thải Footer Page 208 of 89 Header Page 209 of 89 31 4.3 Củng cố bãi thải Trong trình đổ thải, bãi thải có tượng sụt lún nứt nẻ, làm thay đổi thông số kỹ thuật an toàn bãi thải Để đảm bảo hoạt động ổn định cần phải thường xuyên bồi dưỡng củng cố bãi thải Hàng ca phải thường xuyên kiểm tra bãi thải, phát bãi thải có tượng sụt lún: Mặt bãi thải bị lún làm giảm độ dốc vào; xuất vết nứt bề mặt; bờ an toàn không đảm bảo kích thước theo quy định, phải ngăn không cho xe đổ thải khu vực có tượng sụt lún nhanh chóng tổ chức củng cố lại để đảm bảo thông số theo quy định Củng cố bãi thải sụt lún Từ vị trí có tượng bị sụt lún, nứt nẻ cho ô tô đổ đất “úp bát” lên bề mặt Lượng đất tùy theo khối lượng cần phải đổ bồi củng cố Sau sử dụng máy gạt san đất đá đổ bồi, nâng độ cao mặt bãi thải lên cao độ thiết kế để đảm bảo độ dốc thoát nước Củng cố bề mặt bãi thải khắc phục tượng lồi lõm Trong trình xe ô tô vào đổ thải tác động bánh xe lên bề mặt chưa ổn định nên mặt bãi thải hay có tượng chỗ lồi, chỗ lõm Để đảm bảo cho xe vào đổ thải thuận lợi, cần phải thường xuyên san gạt tạo cho mặt bãi thải phẳng dốc vào tâm bãi thải Nếu mức độ lồi lõm không lớn, sử dụng máy gạt trực tiếp san gạt bù trừ đất đá chỗ lồi chỗ lõm cho Nếu mức độ lồi lõm lớn lựa chọn đất đá phù hợp (không sử dụng đất pha sét, than, bùn) đổ bồi vào chỗ lõm xe ô tô san gạt Vị trí cần đổ bồi công nhân máy gạt yêu cầu công nhân dẫn đầu đường hướng dẫn cho xe đổ thải Củng cố bờ an toàn Khi bờ an toàn không đảm bảo kích thước theo quy định cần phải củng cố lại Sau mặt bãi thải đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn, dẫn cho xe đổ đất cạnh bờ an toàn dùng máy gạt để làm lại bờ an toàn đạt kích thước theo quy định Ô tô phép đổ đất mặt bãi thải dùng máy ủi đẩy làm bờ an toàn Footer Page 209 of 89 Header Page 210 of 89 32 Củng cố bãi thải Cần phải đặc biệt tăng cường công tác kiểm tra củng cố Sau thời gian tạm dừng đổ thải: Nghỉ giao ca; nghỉ sửa chữa máy; nghỉ thời tiết… để tiếp tục đổ thải trở lại, cán công trường phải trực tiếp kiểm tra, củng cố, xử lý bãi thải đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn cho đổ - Cán công trường trực tiếp đạo việc củng cố bãi thải - Hiện tượng sụt lún, nứt nẻ việc củng cố ca trước phải bàn giao chi tiết cho ca sau, để ca sau nắm tình trạng sụt lún bãi thải có biện pháp xử lý đúng, đảm bảo an toàn cho sản xuất 4.4 Thoát nước bãi thải Có biện pháp hướng nước khu vực đổ thải, không cho nguồn nước chảy vào bãi thải, đặc biệt bãi thải hoạt động Không mặt bãi thải bị đọng nước để nước bãi thải chảy ngược vào khai trường mỏ Trong trình đổ thải, phương hướng trình tự đổ thải đảm bảo cho mặt bãi thải có độ dốc để dồn nước (nước mặt bãi thải) tập trung khu vực theo hệ thống thoát nước chảy khu vực đổ thải Khi kết thúc đổ thải, sử dụng máy gạt kết hợp ô tô đổ đất cấm đường bãi thải (nếu cần) làm hoàn chỉnh hệ thống thoát nước toàn khu vực bãi thải, đảm bảo dẫn nước mặt khu vực bãi thải theo hệ thống thoát nước mỏ Footer Page 210 of 89 Header Page 211 of 89 33 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN VÀ CÔNG TÁC CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG Ở VÙNG HÒN GAI Hình 25: Bãi thải chưa trồng Hình 26: Bãi thải trồng (Mỏ Núi Béo) (Mỏ Núi Béo) Hình 27: Xói mòn bãi thải Hình 28: Mỏ than 917 mỏ Núi Béo Nhà máy Nhiệt điện Hà Khánh Footer Page 211 of 89 Header Page 212 of 89 34 Hình 29: Moong khai thác mỏ than Núi Béo (12/2013) Hình 30: Tầm nhìn từ bãi thải Hình 31: Bãi thải Nam mỏ Núi Béo Vịnh Hạ Long Lộ Phong (122013) Footer Page 212 of 89 Header Page 213 of 89 35 Hình 32: Đập rọ đá chân Hình 33: Suối Lộ Phong bãi thải Nam Lộ Phong (12/2013) Hình 34: Toàn cảnh vịnh Hạ Long nhìn từ mỏ Núi Béo Footer Page 213 of 89 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐẶNG THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ – KỸ THUẬT TỔNG THỂ NHẰM PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẢI TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ... số mỏ than KTLT vùng Hòn Gai 3.4 Kết luận chương 110 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CẢI 116 TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG HÒN GAI – CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG... việc nghiên cứu, tìm tòi giải pháp quản lý - kỹ thuật tổng thể nhằm phục vụ công tác CTPHMT cho mỏ khai thác than lộ thiên để phục vụ lợi ích tại, tương lai cho dân cư vùng mỏ Hòn Gai - Cẩm Phả