Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh (Luận án tiến sĩ)

LÊ VĂN M ẠNH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP

GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BỤI ĐỐI VỚI CÔNG NHÂN

TRONG MỎ THAN HẦM LÒ TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN ÁN TIÉN SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2018

LÊ VĂN M ẠNH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP

GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BỤI ĐỐI VỚI CÔNG NHÂN

TRONG MỎ THAN HẰM LÒ TỈNH QUẢNG NINH

Ngành: Khai thác mỏ

Mã số: 9520603

LUẬN ÁN TIÉN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học PGS TS Trần Xuân Hà

Hà Nội - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2018

Tác giả luận án

Lê Văn Mạnh

MỤC LỤC

Chương 1 Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả

năng mắc bệnh ở người lao động

07

1.1.1 Khái niệm về bụi mỏ và cách phân loại 07

1.1.4 Các thông số đặc trưng cho nguồn tạo bụi 161.2 Tổng quan về ảnh hưởng của bụi đối với sức khỏe người

lao động ở mỏ than hầm lò trên thế giới và ở Việt Nam

16

Chương 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người

lao động ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

2.2.1 Tổng quan về khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh 242.2.2 Hiện trạng công nghệ khai thác than và đào lò vùng

2.3.1 Các tính chất vật lý của bụi than, bụi đá 35

2.4 Hiện trạng mức độ ô nhiễm bụi trong mỏ than hầm lò 38

2.4.2 Mức độ bụi trong không khí các lò chợ 41

2.5.1 Ảnh hưởng của bụi mỏ đối với sức khỏe người lao động

ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Chương 3 Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp

lý áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

80

3.1 Các phương pháp chống bụi được áp dụng trong mỏ

than hầm lò trên thế giới và ở Việt Nam

80

3.1.1 Các phương pháp chống bụi trong mỏ than hầm lò trên

thế giới

80

3.1.2 Các phương pháp chống bụi được áp dụng ở các mỏ

than hầm lò Việt Nam

93

3.2 Nghiên cứu đề xuất phương pháp chống bụi hợp lý cho

các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

97

3.2.1 Nguyên tắc lựa chọn các phương pháp chống bụi hợp lý

cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

97

3.2.3 Xây dựng cơ sở thực tiễn và lý thuyết của chống bụi bằng

phương pháp phun sương mù tuần hoàn áp suất cao

99

114

114115117117

117

119

120

120128128128

130131132132134137138

Chương 4 Áp dụng thử nghiệm phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang trong các đường lò vận tải than tại Công ty than Mạo Khê

Lập mô hình thử nghiệm các thông số làm việc của tổ

hợp Ejectơ (phun tuần hoàn)

Sơ đồ nguyên lý của tổ hợp Ejectơ

Thiết kế thi công hệ thống chống bụi bằng phun sương

mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang

Thiết kế thi công hệ thống chống bụi

Công tác vận hành hệ thống

Hiệu quả chống bụi của hệ thống phun sương

Lựa chọn vị trí, máy đo và phương pháp đo nồng độ bụi

trước và sau khi áp dụng phương pháp chống bụi

Kết quả thử nghiệm phương pháp chống bụi

Lập quan hệ giữa thực nghiệm và lý thuyết

Đánh giá hiệu quả chống bụi

Kết luận Chương 4

Kết luận và kiến nghị

Danh mục các công trình công bố của tác giả

Tài liệu tham khảo

DANH MỤC CHỮ VIÉT TẮT

1 BPS Bệnh bụi phổi silic

2 TCCP Tiêu chuân cho phép

3 TNHH-MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

4 PGS.TS Phó Giáo sư, Tiến sĩ

6 QCVN Quy chuân Việt Nam

7 TCVN Tiêu chuân Việt Nam

8 TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

9 TCVSCP Tiêu chuân vệ sinh cho phép

11 KTKT Kinh tế, kỹ thuật

12 DVPT Lò dọc vỉa phân tầng

15 2ANSH Tổ hợp giàn chống loại 2ANSH

17 GK,GX Giá khung, giá xích

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

TT r r i /V 1 *? 1 • /V

Bảng 1.3 Nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng 9Bảng 2.1 Bảng tổng hợp trữ lượng than phân theo khu vực 24

Bảng 2.2 Dự án đầu tư khai thác một số mỏ hầm lò lớn (trên 1 triệu

Bảng 2.3 Một số chỉ tiêu KTKT cơ bản của một số loại hình công

nghệ khai thác các vỉa dốc thoải đến nghiêng 29

Bảng 2.4 Một số chỉ tiêu KTKT cơ bản của một số loại hình công

nghệ khai thác các vỉa dốc nghiêng đến dốc đứng 30

Bảng 2.5 Sản lượng theo các loại hình công nghệ khai thác hầm lò

của Tập đoàn năm 2016, kế hoạch năm 2017 31

Bảng 2.6 Khối lượng lò than và lò đá đã đào và phải đào từ năm 2010

Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ khu

3, vỉa 10, mức -100/-70 (đo máy điện tử SIBATA LD1, Nhật Bản)

43

Bảng 2.10

Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất

lò chợ khu 3, vỉa 10, mức -100/-70 và thời gian của các công đoạn đó

44

Bảng 2.11 Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ vỉa 8, 46

cánh Đông mức -150/-80 (đo máy điện tử SIBATA LD1, Nhật Bản)

Bảng 2.12

Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất

lò chợ vỉa 8, cánh Đông mức -150/-80 và thời gian của các công đoạn đó

47

Bảng 2.13 Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca làm việc trong lò chợ vỉa

9B, cánh Đông mức -150/-80 (đo máy điện tử SIBATA LD1, Nhật Bản)

48

Bảng 2.14

Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca sản xuất

lò chợ vỉa 9B, cánh Đông mức -150/-80 và thời gian của các công đoạn đó

49

Bảng 2.15

Kết quả đo bụi hô hấp thực tế ca đào lò xuyên vỉa đá từ khu 3, vỉa 11 sang khu 3, vỉa 10 (đo máy điện tử hiện số EPAM 5000 Mỹ)

51

Bảng 2.16

Nồng độ bụi hô hấp trong các công đoạn của ca đào lò xuyên vỉa đá -150 từ khu 3, vỉa 11 sang khu 3, vỉa 10 và thời gian của các công đoạn đó

55

Bảng 2.19 Bệnh bụi phổi năm 2011 (tính đến hết ngày 31/12/2011) 62Bảng 2.20 Bệnh bụi phổi năm 2012 (tính đến hết ngày 31/12/2012) 63Bảng 2.21 Bệnh bụi phổi năm 2013 (tính đến hết ngày 31/12/2013) 65

Bảng 2.22 Bảng tính kết quả đo nồng độ bụi trung bình ca sản xuất

theo các công đoạn làm việc trong lò chợ 71

Bảng 2.23 Bảng tính kết quả đo nồng độ bụi trung bình theo các công

đoạn của ca đào lò đá

72

Bảng 4.1 Bảng tổng hợp vật tư các hệ thống chống bụi 125

Bảng 4.2

Kết quả đo bụi tuyến băng tải giếng chính mức -25/+30 và

lò nghiêng băng tải -150/-34, Công ty than Mạo Khê 130

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Máy lây mâu bụi có phin lọc băng giây 11Hình 1.2 Hình dáng chung của máy lây mâu bụi với màng lọc 11Hình 1.3 Hình dáng chung của máy lây mâu bụi với màng lọc 11Hình 1.4 Máy đo bụi Tidalometru của hãng Erust Leitz, Wetzlar 12

Hình 1.7 Sơ đồ mặt cat đứng của máy đêm bụi VEB Carl Zeiss Jena 14

Hình 2.1 Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Quảng Ninh 21Hình 2.2 Hình ảnh người công nhân làm việc ở lò chợ 59Hình 2.3 Hình ảnh người công nhân làm việc ở lò chuân bị 60Hình 2.4 Hình ảnh người công nhân làm ở mỏ than hầm lò khi ra lò 60Hình 2.5 Bệnh bụi phổi Công ty than Mạo Khê năm 2011 61Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ làm âm khối than khi khoan từ lò vận

chuyển lên lò thông gió

Hình 3.5 Chống bụi nhờ phun sương tự động khi toa goòng chât tải 84Hình 3.6 Chống bụi băng phun sương tự động khi băng chuyên chât tải 84Hình 3.7 Chống bụi băng phun nước áp suât cao cho combai khâu than 85Hình 3.8 Sơ đồ phun nước khi di chuyển mảng chống loại ngăn che 86Hình 3.9 Chống bụi băng phun nước áp suât cao cho combai đào lò 86Hình 3.10 Sơ đồ công nghệ hút bụi khi khoan của hãng Hemscheidt- 88

Kốnigsborn (Đông Đức cũ)Hình 3.11 Sơ đồ công nghệ chống bụi băng thiết bị hút bụi di động 89Hình 3.12 Sơ đồ công nghệ chống bụi sử dụng bọt khi đào lò 90

Hình 3.15 Các giai đoạn vận động trong quá trình kết dính 102

Hình 3.17 Sơ đồ chuyên động của không khí và hạt nước trong khu

vực tiết diện đường lò

107

Hình 4.5 Hệ thống chống bụi số 1 tuyến băng tải giếng chính mức -

25/+30 và lò nghiêng băng tải -150/-34

121

Hình 4.6 Hệ thống chống bụi số 2 tuyến băng tải giếng chính mức -

150/+17 và lò nghiêng băng tải

122

Hình 4.7 Hệ thống chống bụi số 3 vỉa 1 CB mức -76 123Hình 4.8 Hệ thống chống bụi số số 4 vỉa 10 Đông CB mức -25 124

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020, định hướng đến năm

2030 được chỉ rõ, việc phát triển ngành Than phải trên cơ sở khai thác, chế biến, sử dụng có hiệu quả và tiết kiệm nguồn tài nguyên than của đất nước theo hướng bền vững, hiệu quả, đồng bộ đáp ứng tối đa nhu cầu than phục vụ

sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước

Phát triển ngành than gắn liền với bảo vệ, cải thiện môi trường sinh thái vùng than; đóng góp tích cực vào sự phát triển kinh tế - xã hội và củng cố an ninh, quốc phòng trên địa bàn, đặc biệt là vùng than Quảng Ninh; đảm bảo an toàn trong sản xuất

Theo Quy hoạch điều chỉnh phát triển ngành than Việt Nam đến năm

2020, có xét triển vọng đến năm 2030 được Thủ tướng Chính phủ phê đuyệt tại Quyết định số 403/QĐ-TTg,ngày 14 tháng 03 năm 2016: Sản lượng than sản xuất toàn ngành trong các giai đoạn của quy hoạch, 41 - 44 triệu tấn vào năm 2016; 47 - 50 triệu tấn vào năm 2020; 51 - 54 triệu tấn vào năm 2025 và

55 - 57 triệu tấn vào năm 2030 Trong đó bể than sông Hồng giai đoạn 2021 -

2030 thực hiện dự án thử nghiệm, làm cơ sở cho việc đầu tư phát triển mỏ với quy mô công nghiệp; phấn đấu đạt sản lượng than thương phẩm (quy đổi) khoảng 0,5 - 1,0 triệu tấn vào năm 2030 [4]

Theo dự kiến đến năm 2017, khai thác lộ thiên vùng Hòn Gai sẽ kết thúc còn Cẩm Phả sản lượng sẽ giảm dần do việc khai thác lộ thiên không còn hiệu quả Để đảm bảo sản lượng than thì khai thác than hầm lò phải cân đối bù đắp phần thiếu hụt do giảm sản lượng khai thác lộ thiên Do vậy, sản lượng than hầm lò hiện nay chiếm khoảng 40% sẽ tăng lên đến 80% vào năm 2025 Việc tăng sản lượng than hầm lò dẫn đến mở rộng, xuống sâu các mỏ hiện có và

mở thêm các mỏ mới kéo theo nhiều đường lò phải đào và nhiều lò chợ mới

sẽ được bổ sung trong đó có nhiều lò chợ cơ giới hóa đồng bộ Với quy mô khai thác và đào lò như vậy sẽ phát sinh một lượng bụi mỏ lớn do quá trình khoan nổ mìn, xúc bốc vận tải, khấu than cơ giới hóa đồng bộ trong mỏ.

Điều kiện làm việc trong mỏ hầm lò nặng nhọc, nóng ẩm, khí độc hại nhất là bụi mỏ sẽ làm tăng khả năng mắc bệnh nghề nghiệp, ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân làm việc trong mỏ Hiện nay số người mắc bệnh bụi phổi trong khai thác than hầm lò hiện đang làm việc vùng Quảng Ninh là 1.228 người trong tương lai sẽ lên tới trên 1.400 người nếu không có phương pháp chống bụi hiệu quả

Bụi mỏ là nguyên nhân sinh ra các bệnh nghề nghiệp như: Bụi phổi, hen phế quản, mắt, tai mũi họng, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động và chất lượng cuộc sống cộng đồng

Người lao động sau khi mắc bệnh nghề nghiệp được cải thiện môi trường chỉ mới đạt 30,47% còn đa số vẫn tiếp tục làm việc trong môi trường

cũ Các chi phí cho người lao động trong việc phát hiện và điều trị bệnh nghề nghiệp chủ yếu là các chi phí cho các chi phí y tế, còn hỗ trợ người bị bệnh nghề nghiệp không có, tuy nhiên số người bị giảm thu nhập chiếm 18% [8]

Để hạn chế ô nhiễm môi trường do bụi mỏ không còn con đường nào khác là phải áp dụng các biện pháp tổng hợp để chống bụi, đưa nồng độ bụi về tiêu chuẩn tối đa cho phép bảo vệ sức khỏe cho người lao động làm việc lâu dài trong mỏ tránh gánh nặng cho xã hội về hao hụt nguồn nhân lực có tay nghề cao và chăm sóc y tế khi không còn làm việc trong mỏ

Vì vậy Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng và các biện pháp giảm thiểu tác

động của bụi đối với công nhân trong mỏ than hầm lò tỉnh Quảng Ninh”

mang cấp thiết, đáp ứng yêu cầu về phát triển bền vững khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh, hạn chế tối đa bệnh nghề nghiệp do bụi phổi, bảo đảm sức khỏe cho người lao động và chất lượng cuộc sống cộng đồng

2 Mục tiêu nghiên cứu của luận án

Đánh giá mức độ ảnh hưởng của bụi mỏ phát sinh trong quá trình khai thác đến tỷ lệ mắc bệnh bụi phổi của công nhân lao động tại các mỏ than hầm

lò vùng Quảng Ninh và đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý nhằm giảm nồng độ bụi xuống mức tối đa cho phép theo “Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò QCVN 01:2011/BCT”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Ảnh hưởng của bụi mỏ đến sức khỏe công nhân

lao động trong các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và lựa chọn được các phương pháp chống bụi hợp lý

- Phạm vi nghiên cứu: Các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe người lao động

- Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe công nhân các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

- Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho các

mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

- Áp dụng thử nghiệm phương pháp phun sương áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang cho các đường lò vận tải than chính ở Công ty than Mạo Khê

5 Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp khảo sát, tổng hợp và kế thừa các tài liệu

- Phương pháp phân tích, thống kê và phương pháp đồ thị

- Phương pháp mô hình hóa

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

6.1 Ý nghĩa khoa học

- Đánh giá được ảnh hưởng của bụi mỏ trong khai thác than hầm lò đến

nguy cơ mắc bệnh bụi phổi của công nhân lao động vùng Quảng Ninh

- Xác định được thời gian làm việc tối đa của công nhân làm việc trong

mỏ than hầm lò do ô nhiễm bụi mỏ

- Nghiên cứu cơ chế hoạt động của dòng tia phun ba pha: Rắn (bụi), lỏng

(nước), không khí khi tổ hợp ejecto làm việc dưới áp suất 0,5 - 1Mpa để đảm

bảo hiệu quả chống bụi của chùm tia phun ngang ra khỏi vòi phun

- Đề xuất được các phương pháp chống bụi hợp lý cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và áp dụng phương pháp chống bụi bằng phun

sương mù áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang ở các đường lò vận tải tập

trung của Công ty than Mạo Khê đạt kết quả khả quan

6.2.Ý nghĩa tực tiễn

Lần đầu tiên áp dụng phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần

hoàn áp suất cao (Ejectơ) sử dụng vòi phun tia ngang ở các đường lò vận tải

tại Công ty than Mạo Khê, góp phần cải thiện điều kiện làm việc của công

nhân Kết quả đạt được có khả năng áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng

Quảng Ninh

7 Các luận điểm bảo vệ

1 Tỷ lệ công nhân mắc bệnh bụi phổi trong ngành than chiếm tỷ lệ cao

trong tổng số mắc bệnh nghề nghiệp, trong đó công nhân ở mỏ hầm lò chiếm

tới 70% trong số này

2 Xác định được thời gian mắc bệnh nghề nghiệp do bụi phổi liên quan

đến vị trí làm việc, thời gian lâu dài tiếp xúc với bụi mỏ của người lao động

khi không được chống bụi triệt để như hiện nay

3 Để giảm thiểu nồng độ bụi trong không khí tại các vị trí làm việc ở các

mỏ than hầm lò đến giới hạn tối đa cho phép phải áp dụng tổng hợp các

phương pháp chống bụi Phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần

hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang cho các đường lò vận tải là phương pháp hợp lý nhất.

4 Kết quả áp dụng phương pháp phun sương mù tuần hoàn áp suất cao ở một số hệ thống chống bụi cho các đường vận tải than, đá tập trung ở mỏ than Mạo Khê đã làm giảm nồng độ bụi xuống mức tối đa cho phép

5 Điểm mới của luận án

- Xác định được thời gian làm việc tối đa của công nhân khai thác lò chợ và đào lò đá tiếp xúc lâu dài với bụi mỏ trong điều kiện các mỏ than hầm lò Vùng Quảng Ninh khi khai thác than lò chợ là 15 năm và khi đào lò đá là 8 năm

- Bổ sung cơ sở lý thuyết về cơ chế vận động dòng ba pha của các phần

tử hạt bụi (rắn), nước (lỏng), không khí trong tổ hợp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang áp dụng để chống bụi cho các đường lò vận tải than Xác định được khoảng cách chùm tia phun Hoạt động hiệu quả sau khi ra khỏi vòi phun là 1,3 m và lưu lượng gió tuần hoàn trong vùng làm việc của ejectơ là 35,02 m3/phút

10 Khối lượng và kết cấu luận án

Nội dung luận án được trình bày trong 143 trang đánh máy vi tính khổ A4 với 28 bảng biểu, 43 hình vẽ

Luận án kết cấu gồm:

Phần mở đầu

Chương 1 Tổng quan về bụi và ảnh hưởng của bụi mỏ đến khả năng mắc bệnh ở người lao động

Chương 2 Nghiên cứu ảnh hưởng của bụi đến sức khỏe công nhân các

mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Chương 3 Nghiên cứu đề xuất các phương pháp chống bụi hợp lý áp dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Chương 4 Áp dụng thử nghiệm phương pháp chống bụi bằng phun sương mù tuần hoàn áp suất cao sử dụng vòi phun tia ngang trong các đường

lò vận tải than tại Công ty than Mạo Khê

Phần kết luận và kiến nghị

11 Lời cảm ơn

Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tới các thầy, cô, Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác hầm lò Trường Đại học Mỏ - Địa chất, đặc biệt là thầy PGS.TS Trần Xuân Hà đã hướng dẫn và gúp đỡ tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu

Nghiên cứu sinh cám ơn sự quan tâm, tạo điều kiện và giúp đỡ của Cục Kiểm soát hoạt động khoáng sản miền Bắc, Bộ Tài nguyên Môi trường để Nghiên cứu sinh hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu của mình

Nghiên cứu sinh cám ơn các ý kiến đóng góp quý báu của các thầy công tác tại Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam, các nhà khoa học về khai thác mỏ, Y học lao động, Môi trường của Bệnh viện Than TKV và tỉnh Quảng Ninh, các Công ty than: Hà Lầm, Mạo Khê, Vàng Danh, Quang Hanh, Dương Huy, Khe Chàm và Công ty 35, Công ty 86 Tổng công ty Đông Bắc

Nhân dịp này, cho phép nghiên cứu sinh gửi lời cảm ơn gia đình đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ BỤI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA BỤI MỎ

ĐẾN KHẢ NĂNG MẮC BỆNH Ở NGƯỜI LAO ĐỘNG

1.1 Những hiểu biết chung về bụi mỏ

1.1.1 Khái niệm về bụi mỏ và cách phân loại

1 Bụi mỏ

Bụi trong môi trường lao động là bụi phát sinh từ quá trình sản xuất Bụi là một tập hợp nhiều phần tử có kích thước nhỏ bé và tồn tại lâu trong không khí dưới dạng bụi bay lơ lửng, bụi lắng và các hệ khí dung như: Hơi,

mù, khói được hình thành từ sự vỡ vụn của vật chất do lực tự nhiên hoặc do quá trình sản xuất gây ra

Bụi có kích thước > 10^m có thể trông thấy bằng mắt thường, rơi theo định luật Newton

Bụi có kích thước 0,1-10^m tồn tại ở dạng sương mù, nhìn thấy bằng kính hiển vi thường, rơi theo định luật Stock, đa số lơ lửng trong không khí

Bụi siêu hiển vi có kích thước d < 0,1 ^m ở dưới dạng khói, ở dạng lơ lửng chuyển động Brown nhìn thấy ở kính hiển vi phóng đại lớn

Khi bụi xâm nhập vào đường hô hấp:

- Loại < 0,1^m vào phổi dễ dàng, ít bị giữ lại

- Loại 0,1 - 5^m vào phổi dễ dàng, bị giữ lại ở phổi nhiều nhất chiếm 90% tổng lượng bụi bị giữ lại ở phổi, nguy hiểm nhất là loại bụi có kích thước

từ 2 - 3^m

- Loại 5 - 10^m vào phổi và bị giữ lại ở phế quản

- Loại 10 - 50 ^m bị giữ lại ở mũi, họng và đại phế quản

- Loại > 50 ^m thường bị giữ lại ở mũi, họng và bị đẩy ra ngoài

Trong các tiêu chuẩn về bụi các nhà khoa học đưa ra hai loại tiêu chuẩn

về nồng độ bụi nhằm áp dụng các biện pháp khả thi để làm giảm nồng độ bụi xuống mức độ cho phép

- Bụi hô hấp là bụi có kích thước từ 1 - 5^m dùng để đánh giá mức độ tác hại gây bệnh bụi phổi cho người lao động [24,27, 37].

-Bụi toàn phần là bụi có kích thước từ 0,1 - 50 ^m dùng để đánh giá

tình hình ô nhiễm bụi (tổng lượng) trong môi trường lao động

Trong các ngành công nghiệp đặc biệt là khai khoáng với các dây

truyền công nghệ phát sinh tổng lượng bụi lớn, nên thường áp dụng bụi toàn

phần để kiểm soát công nghệ Do đó, tiêu chuẩn bụi toàn phần được nhiều

quốc gia xem là tiêu chuẩn cơ bản áp dụng trong ngành mỏ

2 Nồng độ bụi cho phép trong không khí mỏ

Mức độ nguy hiểm của bụi đối với cơ thể con người phụ thuộc

trước hết là khối lượng và sự khếch tán của nó, sau đó mới phụ thuộc

vào các yếu tố khác Với khối lượng bụi như nhau phân bố khác nhau thì

bụi có cỡ hạt nhỏ hơn 1 - 5^m là nguy hiểm nhất Quy chuẩn kỹ thuật

Quốc gia về an toàn trong khai thác hầm lò, QCVN 01:2011/BCT quy

định về nồng độ bụi giới hạn cho phép (bụi toàn phần) tại khu vực làm

việc trong hầm lò than [1], xem bảng 1.1

Bảng 1.1: Giới hạn nồng độ bụi cho phép

Đặc tính bụi Hàm lượng Đioxitsilíc tự

do chứa trong bụi, %

Giới hạn nồng độ chung bụi cho phép, mg/m3

Theo tiêu chuẩn TCVN 1995 Tập II, quy định nồng độ bụi tối đa cho

phép bụi trong không khí ở cơ sở sản xuất [2]

- Trị số nồng độ tối đa cho phép bụi hạt xem bảng 1.2

Bảng 1.2: Nồng độ bụi tối đa cho phép bụi hạt

Lấy theo thời điểm

- Trị số nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng xem bảng 1.3

Bảng 1.3: Nồng độ tối đa cho phép bụi trọng lượng

ca

Lấy theo thời điểm

Lấy theo ca

Lấy theo thời điểm

+ Môi trường hợp vệ sinh là môi trường có mức độ ô nhiễm dưới nồng

độ tối đa cho phép.

Riêng đặc thù khai thác mỏ than, tổng lượng bụi sinh ra trong quá trình sản xuất lớn, nên các nhà khoa học lấy tiêu chuẩn nồng độ bụi toàn phần làm

cơ sở để đánh giá ô nhiễm và hiệu quả của các giải pháp chống bụi trong hầm

lò (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò

QCVN01:2011/BCT) bảng 1.1 [1].

1.1.2 Nồng độ bụi và cách xác định [9, 17]

1 Nồng độ bụi trong không khí mỏ

Nồng độ bụi là lượng bụi chứa trong một đơn vị thể tích không khí có bụi.Nồng độ bụi được biểu diễn dưới 2 dạng:

- Dạng toàn phần: Là trọng lượng bụi tính bằng mg trong 1 m3 không khí (mg/m3), ký hiệu là K

- Dạng số hạt: Là số hạt chứa trong 1 cm3 không khí chứa bụi

2 Phân loại không khí theo nồng độ bụi

a Xác định nồng độ bụi theo trọng lượng• o • • • o • o

Phương pháp này sử dụng thiết bị dựa trên nguyên tắc lọc khí và máy quang học

- Thiết bị dựa trên nguyên tắc lọc khí: Hút một lượng nhất định không khí có chứa bụi qua một bộ lọc Cân bộ lọc trước và sau khi không khí chứa bụi đi qua ta xác định được lượng bụi bị bộ lọc giữ lại rồi chia cho thể tích không khí đã hút qua Cuối cùng sẽ xác định được nồng độ bụi theo trọng lượng Trong phương pháp xác định nồng độ bụi này người ta sử dụng một máy bơm hút không khí chứa bụi và một phin lọc dạng màng để lọc bụi khi không khí đi qua Trên hình 1.1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của thiết bị lấy

mẫu bụi bằng phin lọc.

1 Phin lọc bằng giấy

2 Phễu đựng phin lọc

Về phía bơm không khí

3 Máy đo l-u l-ợng

Hình 1.1: Máy lấy mẫu bụi có phin lọc bằng giấy

Nhờ phin lọc này máy có thể giữ lại 100% các hạt bụi với cỡ hạt trên 1^m Trên các hình 1.2 và 1.3 giới thiệu hình dáng chung của các thiết bị lấy mẫu bụi nhờ màng lọc (phin lọc) được sản xuất ở Đông Đức (cũ)

Hình 1.2: Hình dáng chung của máy lấy mẫu bụi với màng lọc

Hình 1.3: Hình dáng chung của máy lấy mẫu bụi với màng lọc

Thời gian và lượng không khí hút qua phụ thuộc vào nồng độ bụi Khi

nồng độ bụi càng nhỏ thì lượng không khí hút qua càng lớn.

V.t

Trong đó:

P1, P2 - Trọng lượng phin lọc khi sạch và khi có bụi, mg

V - Tốc độ hút không khí chứa bụi, l/phút

t - Thời gian lấy mẫu, phút

K - Nồng độ bụi, mg/m3

- Máy quang học Tyndalometr: Xác định nồng độ bụi trong một thể tích không khí đã biết bằng cách so sánh cường độ ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt

bụi với một thước đo kèm theo máy

Trên hình 1.4 giới thiệu hình dáng chung của máy đo bụi trọng lượng

do hãng Erust Leitz, Wetzlar (Đức) sản xuất

Hình 1.4: Máy đo bụi Tidalometru của hãng Erust Leitz, Wetzlar

Hình 1.5: Máy đo bụi mịn trọng lượng

Trên hình 1.5 giới thiệu máy đo bụi mịn hiện số loại Microdust Pro 800

nm do hãng Casella Cel của nước Anh sản xuất

b Xác định nồng độ bụi bằng cách đếm

Các thiết bị này gồm một số bình hình trụ cấu tạo đặc biệt, với một thể tích xác định trong đó sẽ chứa mẫu khí có bụi Sau khoảng 2-3 giờ, bụi sẽ lắng đọng trên những tấm kính bôi mỡ đặt ở phía trước các buồng lấy mẫu khí Nhờ kính hiển vi, ta xác định được số hạt bụi trên một diện tích nhất định

và sau đó tính số hạt bụi chứa trong thể tích không khí ở các buồng rồi biểu thị nồng độ bụi theo số hạt/cm3

Máy đo bụi loại đếm số hạt bụi được sử dụng nhiều ở Cộng hòa Liên bang Đức, Áo, Thụy Điển, Cộng hòa Nam Phi Loại máy này không chỉ phục vụ cho việc lấy mẫu bụi mà còn giúp xác định hàm lượng silic tự do trong mẫu bụi lơ lửng Máy làm việc dựa trên nguyên lý sau:

Không khí chứa bụi được hút vào máy nhờ bơm chân không và thổi qua lỗ nhỏ lên một mặt đĩa tròn được bôi mỡ dính Do quán tính các hạt bụi đập lên bề mặt đĩa bôi mỡ, còn không khí sạch được thay đổi hướng đi tới

1800 (h1.6) để thoát ra ngoài

Hình 1.6: Nguyên lý làm việc của máy đếm bụi

Trên hình 1.7 giới thiệu sơ đồ mặt cắt của máy đếm bụi VEB Carl Zeiss Jena (Cộng hòa dân chủ Đức cũ) Còn trên hình 1.8 là hình dáng chung của máy.

Hình 1.7: Sơ đồ mặt cắt đứng của máy đếm bụi VEB Carl Zeiss Jena

1- Bơm chân không; 2- Mặt bích; 3- Bu lông; 4- Đĩa giữ bụi; 5- Bụi; 6- Lô nhỏ

để không khí đi qua.

Hình 1.8: Máy đếm bụi VEB carl Zeiss Jena 1.1.3 Các nguồn tạo bụi ở mỏ than hầm lò

Bụi được sinh ra hầu hết ở các khâu công tác mỏ Những nguồn sinh bụi như sau:

- Khoan lỗ mìn

- Nổ mìn

- Khấu than.

- Dọn tường đường lò sau khi nổ mìn

- Vận tải bằng máng cào, máng trượt, xe goòng, quang lật, vận tải bằng băng tải

- Chuyển tải than, đá ở các phỗng rót

- Ở vị trí xúc bốc

- Ở sự di chuyển của người làm việc trong đường lò

- Chèn không gian đã khai thác, nhất là chèn lò bằng khí nén

- Do tốc độ gió lớn làm tung bụi đã lắng đọng trên trần, tường đường lò

1 Nguồn tạo bụi nguyên sinh

Là những nguồn tạo bụi trực tiếp do quá trình phá vỡ đất đá Nguồn tạo bụi này bao gồm:

- Khoan nổ mìn

- Khấu than bằng cơ học

- Điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần

2 Nguồn tạo bụi thứ sinh

Là những nguồn tạo bụi gián tiếp làm tung một phần hay toàn bộ lượng bụi đá lắng đọng Nguồn tạo bụi này bao gồm:

- Do công tác vận tải

- Do quá trình xúc, bốc đất đá, than

- Do phương pháp thông gió

- Sóng nổ mìn, nổ khí, nổ bụi

1.1.4 Các thông số đặc trưng cho nguồn tạo bụi

1 Lượng bụi riêng

Là tỷ số giữa lượng bụi được tạo ra trong không khí và trọng lượng theo thể tích than, đá được khấu hay được bốc

Q- Lượng gió đi qua nguồn tạo bụi, m3/phút

A- Công suất của máy hay thiết bị khi làm việc sẽ tạo bụi, t/phút

K1, K2 - Nồng độ bụi trung bình ở luồng gió ra và gió vào, mg/m3

Q - Lượng gió cần thông gió cho vị trí công tác, m3/ph

1.2 Tổng quan về ảnh hưởng của bụi đối với sức khỏe người lao động ở

mỏ than hầm lò trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Trên thế giới [26]

Năm 1997, tổ chức Quốc tế nghiên cứu ung thư đã sếp loại tinh thể silic trong tiếp xúc nghề nghiệp là chất gây ung thư với con người (nhóm I) Với

tính chất gây mất khả năng lao động vĩnh viễn, bệnh bụi phổi silic là một trong những vấn đề sức khỏe nghề nghiệp quan trọng nhất thê giới.

Theo tổ chức y tê thê giới (WTO) tỷ lệ mắc bệnh bụi phổi - silic ở công nhân phải tiêp xúc với bụi silic tại các nước đang phát triển từ 21-54,6% và tỷ

lệ hiện mắc bệnh bụi phổi - silic cũng rất khác nhau ở các nước và ở các ngành nghề khác nhau

Ở các nước công nghiệp phát triển đã làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh bụi phổi - silic Tuy nhiên, nhiều ca mới vẫn tiêp tục xuất hiện

Tình hình mắc bệnh bụi phổ-silic thật sự nghiêm trọng ở các nước đang phát triển, nơi mà hàng triệu công nhân có nguy cơ mắc bệnh

Vào thê kỷ thứ 16, tác giả Agricola viêt ở vùng núi Carpathian của châu

Âu những người phụ nữ đã được phát hiện là cưới tới 7 lần, tất cả chồng của

họ đều bị mắc bệnh bụi phổi có kèm theo lao mà chêt Chỉ vài năm sau ở một

số ngôi làng ở phía Bắc Thái Lan đã được mệnh danh là ngôi làng của các bà góa bởi vì một số lượng lớn đàn ông đã bị chêt sớm vì bệnh bụi phổi

Giai đoạn 1951-1995, Trung Quốc đã ghi nhận 500.000 trường hợp mắc bệnh bụi phổi, số mới mắc bệnh hàng năm khoảng 6.000 người và trên 24.000 người chêt mỗi năm

Tại Ân Độ trong một nghiên cứu xác định khoảng 55% số công nhân bị mắc bệnh bụi phổi Phần lớn trong số họ là những người trẻ tuổi làm việc tại một mỏ đá (loại đá trầm tích) với điều kiện thông gió rất kém Trong một số nghiên cứu tại miền trung cho thấy tỷ lệ tử vong do bụi phổi rất cao, tuổi thọ của những người mắc bệnh này chỉ là 35 và tuổi nghề là 12 năm

Ở Brazil, tại bang Minas Gerais đã có hơn 4.500 người được chẩn đoán bị bệnh bụi phổi Khu vực đông bắc của nước này người lao động thường xuyên đào các giêng nước xuyên qua tầng đá có thành phần silic tự do trên 97% và tỷ

lệ mắc bệnh là trên 26% Nhiều ca trong số đó có tiên triển bệnh rất nhanh

Ở Hoa Kỳ, theo ước đoán có khoảng trên 1 triệu người có tiếp xúc nghề nghiệp với bụi, (khoảng trên 100.000 người làm nghề phun cát) trong số đó có khoảng 59.000 người sẽ có thể bị bệnh bụi phổi Báo cáo của Hoa Kỳ xác nhận thì số mới mắc bệnh bụi phổi mỗi năm vào khoảng 300 người Nhưng thực tế số này còn cao hơn rất nhiều.

Tại Quebec của Canada, từ năm 1988-1994, có hơn 40 trường hợp mắc bệnh bụi phổi, và có 12 người trong số đó chết trước tuổi 40

Theo báo cáo của Colombia có khoảng 1,8 triệu người công nhân có nguy cơ mắc bệnh bụi phổi

1.2.2 Ở Việt Nam [12, 27,28]

Việt Nam, bệnh bụi phổi silic đã được nằm trong danh mục bệnh nghề nghiệp được bảo hiểm từ năm 1997 Hiện nay nước ta có 21.000 ca bệnh bụi phổi-silic được giám định chiếm 75,7% tổng số ca bệnh nghề nghiệp được giám định (tuy nhiên số liệu này chưa phản ánh được đầy đủ tình hình bệnh tật cũng như tình hình dịch tễ học của bệnh bởi vì có rất nhiều người tiếp xúc với bụi silic nhưng chưa được khám và chụp X quang phổi vì nhiều nguyên nhân khác nhau)

Các bệnh nhân được giám định bệnh bụi phổi - silic chủ yếu là ngành than chiếm 33,7%, cơ khí ngành luyện kim chiếm 36,7%, xây dựng 7,5%, sành sứ 2,6% và ở một số ngành như gạch chịu lửa Thái Nguyên 15,8%, khai thác đá Hòa An 16,1%

Theo một số cuộc khảo sát về bệnh bụi phổi ở các tỉnh thành đều chỉ ra ở Quảng Ninh công nhân có nguy cơ mắc bệnh bụi phổi cao nhất Ước tính khoảng 50.200 - 70.960 công nhân ở Quảng Ninh có nguy cơ mắc bệnh bụi phổi trong giai đoạn 1999 - 2003

Sở Y tế tỉnh Quảng Ninh cho biết, chỉ tính riêng những khu vực khai thác than và khoáng sản khác của các đơn vị trên địa bàn tỉnh, cả tỉnh hiện có

khoảng 3.000 công nhân tiếp xúc thường xuyên với bụi; trong đó 30% đã nhiễm bụi phổi Hàm lượng bụi trong các công trường khai thác khoáng sản ở Quảng Ninh cao gấp đôi mức báo động nguy hiểm.

Trong 3 năm qua, ở tỉnh Quảng Ninh đã có khoảng 20 người tử vong do bệnh bụi phổi Cùng với sự phát triển của ngành khai thác than nói riêng và ngành khai khoáng sản nói chung, căn bệnh này đang tăng nhanh; nhưng hầu như không cơ quan nào có được thống kê đầy đủ, chính xác Việc khám sức khỏe định kỳ cũng ít được thực hiện [27]

Hiện ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, người mắc bệnh phổi thông thường hay hen phế quản còn có khả năng chữa khỏi nhưng thời gian điều trị khá lâu, tốn kém Riêng đối với người mắc bệnh bụi phổi hiện vẫn chưa có thuốc điều trị đặc hiệu Chỉ có các loại thuốc chữa triệu chứng và nâng cao thể trạng, giúp làm giảm, ngừng tiến triển bệnh

chuẩn nồng độ bụi toàn phần theo (Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn

trong khai thác than hầm lò QCVN-01/2011/BCT) làm cơ sở để đánh giá ô

nhiễm và hiệu quả của các giải pháp chống bụi trong hầm lò

2 Tỷ lệ công nhân làm việc ở mỏ than hầm lò ở các nước công nghiệp phát triển bị mắc bệnh bụi phổi có thể đạt khoảng 21 ^ 54,6% trong tổng số chỉ sau 12 năm trở đi Còn ở Việt Nam trong tổng số người mắc bụi phổi thì công nhân ngành than chiếm tỷ lệ 33,7%

3 Cùng với sự phát triển của ngành than ở Vùng Quảng Ninh thì tỷ lệ công nhân mắc bệnh bụi phổi ngày càng có xu hướng tăng lên Trong giai

đoạn 1999 - 2003 có 50.200 - 70.960 công nhân ở Quảng Ninh có nguy cơ

mắc bệnh bụi phổi vì tiếp xúc với bụi trong thời gian dài những năm trước đó

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BỤI

ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG Ở CÁC MỎ THAN

HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NHINH 2.1 Đặc điểm chung về vùng than Quảng Ninh [4]

2.1.1 Vị trí địa lý

Quảng Ninh là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc của Việt Nam, trải từ 106035’ sang 1080 Kinh độ Đông và từ 20040’ lên 21044’ Vĩ độ Bắc Tỉnh Quảng Ninh có tổng diện tích phần đất liền là 7.064 km2 (kể cả các đảo) chủ yếu là địa hình trung du và đồi núi, với dân số cho đến năm 2016 là gần 1,3 triệu người

Phía Tây Bắc tiếp giáp với tỉnh Quảng Tây (Trung Quốc) trên chiều dài

122 km cũng đồng thời là một đường biên giới phía Bắc của quốc gia, phía Tây giáp với đồng bằng của hai tỉnh Bắc Giang và Hải Dương có chiều dài tương ứng là 78 km và 21 km; phía Tây Nam giáp với Hải Phòng dài 78 km; phía Nam

và Đông là biển Đông với chiều dài bờ biển 250 km

Đường giao thông của tỉnh Quảng Ninh rất thuận tiện giao lưu với Hà Nội bằng quốc lộ 18A, với quốc lộ 5 Hải Phòng - Hà Nội và các tỉnh đồng bằng sông Hồng

Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Quảng Ninh

2.1.2 Khí hậu

Quảng Ninh nằm vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm đặc trưng cho các tỉnh miền Bắc vừa có nét riêng của một tỉnh vùng núi ven biển có một mùa

hạ nóng ẩm mưa nhiều, một mùa đông lạnh khô và ít mưa Các quần đảo ở Cô

Tô, Vân Đồn có đặc trưng của khí hậu đại dương Do ảnh hưởng bởi hoàn lưu gió mùa Đông Nam Á nên khí hậu bị phân hoá thành hai mùa gồm có mùa hạ thì nóng ẩm với mùa mưa, còn mùa đông thì lạnh với mùa khô Nhiệt

độ trung bình trong năm từ 21 - 23oC, lượng mưa trung bình hàng năm 1.995

m, độ ẩm trung bình 82 - 85% Mùa lạnh thường bắt đầu từ hạ tuần tháng

11 và kết thúc vào cuối tháng 3 năm sau, trong khi đó mùa nóng bắt đầu

từ tháng 5 và kết thúc vào đầu tháng 11 Mùa ít mưa bắt đầu từ tháng 11 cho đến tháng 4 năm sau, mùa mưa nhiều bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào đầu tháng 10 Ngoài ra, do tác động của biển, nên khí hậu của Quảng Ninh nhìn chung mát mẻ, ấm áp, thuận lợi phát triển kinh tế - xã hội

2.1.3 Kinh tế xã hội

Quảng Ninh là một trọng điểm kinh tế, một đầu tàu của vùng kinh tế trọng điểm phía bắc đồng thời là một trong bốn trung tâm du lịch lớn của Việt Nam với di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long đã hai lần được UNESCO công nhận về giá trị thẩm mĩ và địa chất, địa mạo Quảng Ninh

có nhiều khu kinh tế Trung tâm thương mại Móng Cái là đầu mối giao thương giữa hai nước Việt Nam - Trung Quốc và các nước trong khu vực Năm 2015, Quảng Ninh là tỉnh có chỉ số năng lực cạnh tranh cấp tỉnh đứng thứ 3 ở Việt Nam

Quảng Ninh hội tụ những điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế -

xã hội quan trọng trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Là một tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng s ản, về trữ lượng than trên toàn Việt Nam thì riêng Quảng Ninh đã chiếm tới 90% Nguyên liệu sản xuất

vật liệu xây dựng, cung cấp vật tư, nguyên liệu cho các ngành sản xuất trong nước và xuất khẩu, đóng góp quan trọng cho sự phát triển kinh tế, tăng trưởng GDP của tỉnh Quảng Ninh Quảng Ninh với di sản thiên nhiên thế giới vịnh

Hạ Long 2 lần được Tổ chức UNESCO tôn vinh Với di tích văn hóa Yên Tử, bãi cọc Bạch Đằng, Đền Cửa Ông, Đình Quan Lạn, Đình Trà Cổ, núi Bài Thơ thuận lợi cho phát triển du lịch biển, du lịch sinh thái, du lịch thể thao,

du lịch văn hóa tâm linh Quảng Ninh được xác định là 1 điểm của vành đai kinh tế vịnh Bắc Bộ, là cửa ngõ quan trọng của hành lang kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh Có hệ thống cảng biển, cảng nước sâu có năng lực bốc xếp cho tàu hàng vạn tấn, tạo ra nhiều thuận lợi cho ngành vận tải đường biển giữa nước ta với các nước trên thế giới Quảng Ninh có hệ thống cửa khẩu phân bố trên dọc tuyến biên giới, đặc biệt cửa khẩu quốc tế Móng Cái là nơi hội tụ giao lưu thương mại, du lịch, dịch vụ và thu hút các nhà đầu

tư Là cửa ngõ giao dịch xuất nhập khẩu với Trung Quốc và các nước trong khu vực

Quảng Ninh xếp thứ 5 cả nước về thu ngân sách nhà nước (2014) sau thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Bà Rịa - Vũng Tàu và Hải Phòng Tính đến hết năm 2014 GDP đầu người đạt hơn 3.500 USD Lương bình quân của lao động trong tỉnh ở các ngành chủ lực như than, điện, cảng biển, cửa khẩu và du lịch đều ở mức cao

2.1.4 Tài nguyên than

Trữ lượng than Antraxít của Việt Nam tập trung chủ yếu ở vùng Quảng Ninh từ Phả Lại đến Kế Bào với diện tích khoảng 300 km2, trữ lượng được tính đến ngày 01/01/1995 là 3,222 tỷ tấn Than khai thác bằng phương pháp hầm lò rất lớn, chiếm gần 80% tổng trữ lượng của cả vùng Trữ lượng than phân theo các khu vực được ghi trong bảng 2.1 [4]

Bảng 2.1: Bảng tổng hợp trữ lượng than phân theo khu vực

2.2.1 Tổng quan về khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh

Hiện nay, có trên 30 mỏ hầm lò đang hoạt động [13, 20], trong đó 10 mỏ

có sản lượng khai thác lớn từ 1,0 triệu tấn than/năm trở lên bao gồm: Mạo Khê, Nam Mẫu, Vàng Danh, Hồng Thái, Hà Lầm, Ngã Hai (Quang Hanh), Khe Chàm, Khe Tam (Dương Huy), Lộ Trí (Thống Nhất) và mỏ Mông Dương

Các mỏ còn lại là mỏ trung bình có sản lượng khai thác từ 0,5 ^ 1,0 triệu tấn than/năm hoặc mỏ nhỏ (sản lượng < 0,5 triệu tấn than/năm) như: Bắc Cọc Sáu, Tây Bắc Khe Chàm, mỏ Đồng Vông - Uông Thượng, Tây Bắc Ngã Hai.Với những mỏ nhỏ, diện tích khai trường hẹp, trữ lượng ít lên không có điều kiện để phát triển sản lượng và cơ giới hóa dây truyền công nghệ

Để đạt được sản lượng than theo Quyết định số 403/QĐ-TTg ngày 14/3/2016 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030, các dự án đầu tư khai thác các mỏ than hầm lò lớn (công suất từ 1 triệu tấn trở lên) vào sản xuất, xem bảng 2.2

Bảng 2.2: Dự án đầu tư khai thác một số mỏ hầm lò lớn

(trên 1 triệu tấn) vào sản xuất

TT r p A *?

Công suất (1.000 tấn/năm)

Hình thức đầu tư

Đơn vị quản lý

Giai đoạn đến năm 2020

I 1 Vùng Uông Bí - Đông Triều - Phả Lại

1

Vàng Danh

Dự án khai thác phân lò giếng mức +0/-175 khu Vàng Danh

xuống sâu dưới mức -35 khu Lộ Trí tầng từ -35/-140

2 Mông Dương

Dự án khai thác giai đoạn

II khu Trung tâm và khu Đông Bắc

3 Khe Chàm

II-V Dự án khai thác hầm lò 3500 XD mới TKV

4 Khe Chàm III Dự án khai thác than hầm

5 Khe Tam Dự án khai thác hầm lò

Giai đoạn 2021 ^ 2030

I.1 Vùng Uông Bí - Đông Triêu - Phả Lại

Dự án khai thác hầm lò phần lò giếng Công ty than Dương Huy tầng -100/-250

4 Ngã Hai Dự án khai thác hầm lò tầng

1 Bảo Đài I Dự án khai thác hầm lò 2.000 XD mới TĐB

2 Bảo Đài II Dư án khai thác hầm lò 2.000 XD mới TKV

3 Mỏ Cuốc Bê Dự án khai thác hầm lò

2.2.2 Hiện trạng công nghệ khai thác than và đào lò - Vùng Quảng Ninh

1 Hiện trạng công nghệ khai thác than hầm lò [5, 6, 14, 16, 29]

Hiện nay, khai thác than hầm lò ở vùng Quảng Ninh đã phát triển đáng

kể Trong sản xuất, các mỏ đã bán cơ khí hoá và cơ khí hóa đồng bộ được

nhiều khâu công nghệ quan trọng Việc vận tải than trong hầm lò và ngoài

mặt bằng đã được cơ khí hoá hoàn toàn, hầu hết các mỏ hầm lò đã được trang

bị đầu tầu điện và goòng 1 ^ 3 tấn, hoạt động trên cỡ đường 600, 900mm

Nhiều mỏ đã lắp đặt hệ thống băng tải bán tự động và tự động để vận chuyển

than trong lò bằng, giếng nghiêng và trên mặt bằng Nhiều loại máy và thiết bị

cố định chuyên dùng đã được cơ khí hoá và tự động hoá

Điều kiện địa chất trong các mỏ hầm lò Việt Nam rất đa dạng và phức tạp Hầu như các sơ đồ công nghệ khai thác của các nước trên thế giới đã được nghiên cứu áp dụng trong điều kiện các mỏ hầm lò Việt Nam Tuy nhiên, do điều kiện khai thác khó khăn, một số loại hình công nghệ cho hiệu quả thấp hoặc không duy trì được nên không còn được áp dụng Hiện nay, các

mỏ hầm lò chỉ còn áp dụng một số loại hình công nghệ trong các điều kiện

chiều dày và góc dốc vỉa, gồm: (1) Đối với các vỉa dốc thoải đến nghiêng (a < 350) (i) Chiều dày từ mỏng đến trung bình, áp dụng các loại hình công nghệ

khai thác cột dài theo phương, khai thác toàn bộ chiều dày vỉa, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ sử dụng các loại vì chống thủy lực (thủy lực đơn; giá thủy lực di động; giá khung thủy lực di động hoặc giá xích), điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn phần Điều kiện địa chất thuận lợi, áp dụng bán cơ giới hóa (CGH), khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ

lò chợ sử dụng giàn chống tự hành loại nhẹ hoặc CGH đồng bộ với máy khấu

than và giàn chống tự hành (ii) Với các vỉa dày, áp dụng công nghệ khai thác

lò chợ bám trụ, hạ trần thu hồi than nóc, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ sử dụng các loại vì chống thủy lực (giá thủy lực di động; giá khung thủy lực di động hoặc giá xích), điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn phần Điều kiện địa chất thuận lợi, khai thác lò chợ CGH đồng bộ

với máy khấu than và giàn chống tự hành có cơ cấu thu hồi than nóc (2) Đối với các vỉa dốc nghiêng đến dốc đứng a > 350 (i) Chiều dày mỏng và trung

bình, áp dụng các loại hình công nghệ khai thác cột dài theo phương, khai thác toàn bộ chiều dày vỉa: Với gương lò chợ dài (tuyến gương lò chợ thẳng hoặc bậc chân khay), khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ sử dụng

vì chống thủy lực (cột thủy lực đơn, giá thủy lực di động, giá khung, giá xích hoặc giàn chống mềm có cơ cấu thủy lực loại ZRY trong những điều kiện thuận lợi); với gương lò chợ ngắn: Khai thác lò dọc vỉa phân tầng, lò dọc vỉa