Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải và cải thiện điều kiện vi khí hậu ở mỏ than hầm lò khe chuối công ty tnhh mtv 91 tổng công ty đông bắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐỖ THỊ HÀ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ CẢI THIỆN ĐIỀU KIỆN VI KHÍ HẬU Ở MỎ THAN HẦM LỊ KHE CHUỐI - CÔNG TY TNHH MTV 91 - TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60.53.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học PGS TS Đặng Vũ Chí HÀ NỘI – 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS TS Đặng Vũ Chí Các số liệu, tài liệu kết nêu luận văn trung thực, đảm bảo khách quan kết nghiên cứu cơng trình khoa học khác Tác giả Đỗ Thị Hà MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương 1: Hiện trạng hoạt động khai thác than trạng mối trường mỏ than Khe Chuối 1.1 Đặc điểm địa lý khu mỏ than Khe Chuối 1.1.1 Vị trí địa lý mỏ 1.1.2 Đặc điểm địa hình, sơng suối 1.1.3 Khí hậu 1.2 Đặc điểm địa chất khu mỏ than Khe Chuối 1.2.1 Cấu tạo địa chất 1.2.2 Đặc tính vỉa than .10 1.2.3 Đặc điểm chất lượng than .12 1.2.4 Đặc điểm khí mỏ 15 1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn 15 1.2.6 Đặc điểm địa chất cơng trình 17 1.2.7 Trữ lượng tài nguyên 19 1.3 Tổng quan hoạt động khai thác than khu mỏ 22 1.3.1 Hiện trạng khu mỏ 22 1.3.2 Chế độ làm việc, công suất tuổi thọ mỏ 22 1.3.3 Hiện trạng khai thác 23 1.4 Hiện trạng môi trường khu mỏ .30 1.4.1 Hiện trạng môi trường khơng khí, tiếng ồn điều khiện vi khí hậu 30 1.4.2 Hiện trạng môi trường nước 34 1.4.3 Hiện trạng môi trường đất 41 1.4.4 Hiện trạng tài nguyên sinh thái .43 1.5 Nhận xét chung .44 1.5.1 Các tác động tích cực 44 1.5.2 Các tác động tiêu cực 45 Chương 2: Phân tích ảnh hưởng hoạt động khai thác than đến moi trường nước điều kiện vi khí hậu mỏ 46 2.1 Phân tích ảnh hưởng hoạt động khai thác than đến môi trường nước .46 2.1.1 Nước thải sinh hoạt .48 2.1.2 Nước thải sản xuất nước mưa chảy tràn bề mặt 50 2.1.3 Nước thải hầm lò 52 2.2 Ảnh hưởng hoạt động khai thác than đến điều kiện vi khí hậu mỏ 57 2.2.1 Xác định điều kiện vi khí hậu nhờ thiết bị đo thơng thường nhiệt kế, ẩm kế phong tốc kế 57 2.2.2 Xác định điều kiện vi khí hậu nhờ Katatermometer .58 2.2.3 Đánh giá điều kiện vi khí hậu nhờ nhiệt độ hiệu dung 59 2.2.4 Đánh giá điều kiện vi khí hậu theo số nhiệt tam cầu 59 2.2.5 Đánh giá điều kiện vi khí hậu số vị trí mỏ than Khe Chuối .60 2.3 Nhận xét chung .61 2.3.1 Về chất lượng nước .61 2.3.2 Về điều kiện vi khí hậu 62 Chương 3: Nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải khai thác mỏ hầm lò 63 3.1 Tổng quan công tác xử lý nước thải mỏ nước giới 63 3.1.1 Xử lý nước thải .63 3.1.2 Các phương pháp xử lý nước thải mỏ nước giới .64 3.2 Nguyên lý chung số phương pháp xử lý nước thải mỏ 65 3.2.1 Những hiểu biết nước thải mỏ 65 3.2.2 Các phương pháp xử lý nước thải mỏ thường dùng khai thác than hầm lò .68 3.3 Nhận xét chung .80 Chương 4: Đề xuất giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ Khe Chuối 83 4.1 Giải pháp xử lý nước thải lò 83 4.1.1 Mục tiêu 83 4.1.2 Quy mô, công suất hệ thống xử lý nước thải 83 4.1.3 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 84 4.1.4 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải 90 4.1.5 Tính tốn chi phí xử lý 101 4.1.6 Kiểm soát chất lượng nước sau xử lý 104 4.2 Giải pháp cải thiện điều kiện vi khí hậu lò mỏ than Khe Chuối 105 4.2.1 Giải pháp thơng gió 105 4.2.2 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi, tiếng ồn 107 4.3 Nhận xét chung 108 4.3.1 Về vấn đề xử lý nước thải 108 4.3.2 Về vấn đề cải thiện điều kiện vi khí hậu .109 Kết luận kiến nghị 110 Tài liệu tham khảo DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTNMT Bộ Tài nguyên & Môi trường CL Cửa lị MT Mơi trường QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia môi trường QCCP Quy chuẩn cho phép QL Quốc lộ SCN Sân công nghiệp CNKT Công nghệ khai thác TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCN Tiêu chuẩn ngành TNHH MTV Tránh nhiệm hữu hạn thành viên XD Xây dựng XDCB Xây dựng PCCC Phòng cháy chữa cháy VKH Vi khí hậu VP Văn phịng DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Toạ độ mốc ranh giới mỏ Bảng 1.2: Tổng hợp đặc điểm vỉa than mỏ Khe Chuối .11 Bảng 1.3: Tổng hợp tiêu chất lượng than mỏ Khe Chuối .14 Bảng 1.4: Lưu lượng hệ số biến đổi lưu lượng quan trắc 16 Bảng 1.5: Chỉ tiêu lí đất đá 18 Bảng 1.6: Tổng hợp trữ lượng 20 Bảng 1.7: Vị trí điểm đo đạc, lấy mẫu khơng khí .30 Bảng 1.8: Kết khảo sát, đo đạc, lấy mẫu phân tích chất lượng khơng khí 32 Bảng 1.9: Kết phân tích khí 34 Bảng 1.10: Vị trí điểm lấy mẫu chất lượng nước mặt .35 Bảng 1.11: Kết phân tích chất lượng nước mặt 36 Bảng 1.12: Vị trí điểm lấy mẫu 38 Bảng 1.13: Kết phân tích chất lượng nước ngầm .39 Bảng 1.14: Vị trí điểm lấy mẫu chất lượng đất 41 Bảng 1.15: Thành phần tính chất dinh dưỡng đất 43 Bảng 2.1: Hệ thống thông số đánh giá chất lượng nước mặt 47 Bảng 2.2: Tổng lượng nước thải 49 Bảng 2.3: Khối lượng tác nhân ô nhiễm đưa vào môi trường nước 49 Bảng 2.4: So sánh mức độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt 50 Bảng 2.5: Khối lượng nước mưa chảy tràn .51 Bảng 2.6: So sánh mức độ ô nhiễm nước mưa chảy tràn 52 Bảng 2.7: Kết phân tích mẫu nước .54 Bảng 2.8: So sánh mức độ ô nhiễm nước thải hầm lò 57 Bảng 2.9: Tiêu chuẩn đánh giá 58 Bảng 2.10: Tiêu chuẩn Anh 59 Bảng 2.11: Tiêu chuẩn điều kiện vi khí hậu tổ chức lao động Quốc tế 60 Bảng 2.12: Đánh giá điều kiện vi khí hậu số vị trí mỏ than Khe Chuối .60 Bảng 3.1: Tỷ lệ tải bề mặt cho loại bể lắng .76 Bảng 4.1: Mức độ ô nhiễm nước thải hầm lò .84 Bảng 4.2: Chỉ tiêu nước thải sau xử lý 85 Bảng 4.3: Bảng khối lượng PAC sử dụng theo độ đục .98 Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật chất trợ keo tụ PAM 100 Bảng 4.5: Bảng tính chi phí vận hành trạm xử lý nước thải 102 Bảng 4.6: Các thông số xác định nhanh nhu cầu thiết bị kiểm tra .104 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ Biểu đồ 2.1: Nồng độ pH mẫu nước 55 Biểu đồ 2.2: Hàm lượng Fe mẫu nước 55 Biểu đồ 2.3: Hàm lượng Mn mẫu nước 56 Biểu đồ 2.4: Hàm lượng TSS mẫu nước 56 Hình 4.1: Hình ảnh Tank hóa chất .88 Hình 4.2: Hệ thống bơm định lượng 88 Hình 4.3: Tổ hợp thiết bị lắng lọc 89 Hình 4.4: Bùn sau qua máy tách cặn 89 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, phát triển mạnh mẽ kinh tế - xã hội lĩnh vực hoạt động: công, nông nghiệp, giao thông dẫn đến tác động người mơi trường sinh thái mang tính chất toàn cầu Mặc dù chiếm vị quan trọng kinh tế quốc dân có đóng góp khơng nhỏ vào GDP, hoạt động khai thác khống sản nước ta gây nhiều tác động xấu đến môi trường, cảnh quan phá vỡ cân hệ sinh thái tự nhiên ảnh hưởng đến đời sống dân sinh Trong trình khai thác, vận chuyển, tuyển chế biến khoáng sản khí có hại, bụi, nước thải, bãi thải chất thải yếu tố gây tác động mạnh đến mơi trường Nếu khơng có giải pháp thích hợp kịp thời, mối hiểm họa lớn trình phát triển kinh tế- xã hội đe dọa nghiêm trọng phát triển bền vững đất nước tương lai Hiện nay, bảo vệ môi trường sinh thái cải thiện điều kiện vi khí hậu vị trí làm việc mỏ nhiệm vụ trọng đặc biệt chiến lược phát triển ổn định lâu dài ngành cơng nghiệp khai khống nước ta Với mục đích xác định hướng đắn, phù hợp với điều kiện thực tế, đồng thời khai thác tài nguyên hợp lý bảo vệ môi trường thiên nhiên, cần phải tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng trình khai thác mỏ khai thác than hầm lò đến mơi trường điều kiện vi khí hậu mỏ Xuất phát từ thực tế này, đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ than hầm lị Khe Chuối - Công ty TNHH MTV 91 - Tổng công ty Đông Bắc” mang ý nghĩa thiết thực có vai trị quan trọng nhiệm vụ hạn chế, khắc phục ô nhiễm môi trường sinh thái khai thác mỏ gây ra, cải thiện điều kiện làm việc vị trí cơng tác mỏ hầm lò 98 Bảng 4.3: Bảng khối lượng PAC sử dụng theo độ đục Độ đục nước 30-100 Số lượng 2.5 ppm 100-250 250-400 400-1000 1000 - 5000 > 5000 3.44 4.5 6.2 12.5 20 Với lượng TSS 248,3 mg/l lượng PAC cần dùng 4,5mg/l hay 4,5g/m3 Lượng PAC sử dụng 1h là: 285x4,5 = 1283g = 1,283 kg PAC cần phải pha dạng dung dịch có nồng độ 10% trước cho vào nước thải Thể tích dung dịch PAC (10%) cần sử dụng là: VPAC = 1, 283 x 100 = 12,83 lít/h 10 - Dung tích bể pha dung dịch PAC tính sau: V = Q., m3 Trong đó: V - Thể tích bể pha dung dịch PAC, m3; Q - Lưu lượng dung dịch PAC đưa vào bể, Q = 0,0128 m3/h;  - Thời gian lần pha,  =48h;  V = 0,0128 x 48 = 0,614 m3 Chọn thiết bị pha dung dịch PAC thùng nhựa hình trụ, sử dụng 02 thùng, thùng có dung tích 2m3/thùng pha 01 lần sử dụng liên tục từ nhiều ngày Lựa chọn dung tích thùng phù hợp với thiết bị có thị trường Trên nắp thùng nắp hệ thống cánh khuấy máng rót * Một số thơng tin hóa chất keo tụ: Poly Aluminium Cloride PAC - Tính chất: + Poly Aluminium Cloride thường gọi PAC Dạng bột màu vàng, dễ tan nước - Cơng dụng: + Nó sử dụng chất keo tụ lọc nước Tạo bông, kết tủa nhanh chóng + Trong lọc nước thường gọi Poly aluminium clorua PAC 99 + Làm nước nước thải - Bao bì, bảo quản, vận chuyển: + Chứa bao tải, bao PP có lớp PE bên + Để kho khơ ráo, thống mát + Khi tiếp xúc trực tiếp phải có bảo hộ lao động phịng tránh bắn vào da mắt + Khối lượng tịnh đóng theo bao: 25kg/bao 4.1.4.6 Chất trợ keo tụ PAM * Tính tốn lượng PAM tiêu tốn Trên sở kết thí nghiệm thực tế, lượng PAM không chứa nước 0,5 mg/l Lượng chất keo tụ cần dùng 0,5 mg/l tương ứng với 0,5 g/m3 Chất keo tụ phải dùng dạng dung dịch có nồng độ 0,1% tương ứng 1mg/ml hay 1g/l Vậy 1m3 nước thải cần 0,5g chất keo tụ tương ứng với 0,5 lít dung dịch keo tụ 0,1% Với công suất xử lý 285m3/h, lượng chất keo tụ cần dùng cho : 285 x 0,5 = 143g = 0,143 kg lượng dung dịch keo tụ nồng độ 0,1% cần sử dụng cho là: VPAM = 0,143 x 100 = 143, lít/h 0,1 Điều chế dung dịch dạng gel phải tiến hành bể có máy khuấy cánh quạt với số vòng quay trục 8001000 vòng/phút Khuấy liên tục vịng từ 2540 phút * Tính tốn kích thước bể chứa PAM - Dung tích bể pha dung dịch PAM tính sau: V = Q., m3 Trong đó: V - Thể tích bể pha dung dịch PAM, m3; Q - Lưu lượng dung dịch PAM đưa vào bể , Q = 0,143m3/h;  - Thời gian lần pha,  =12h;  V = 0,143 x 12 = 1,72 m3 100 Chọn thiết bị pha dung dịch PAM thùng nhựa hình trụ, sử dụng hai thùng, thùng có dung tích m3/thùng pha 01 lần sử dụng liên tục từ 3- ngày Lựa chọn dung tích thùng phù hợp với thiết bị có thị trường Trên nắp thùng nắp hệ thống cánh khuấy máng rót * Một số thơng tin hóa chất trợ keo tụ PAM PAM chất keo tụ dạng polyme tan nước sử dụng để trợ lắng, làm nước cấp nước thải Tên sản phẩm: Chất trợ keo tụ Polyacrylamid (PAM) Cơng thức hố học: (-CH2CHCONH2-)n Các thơng số kỹ thuật chất trợ keo tụ PAM tuân theo tiêu đây: Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật chất trợ keo tụ PAM Thông số kỹ thuật Chỉ tiêu Nonionic Anionic Cationic PAM lưỡng tính Ngoại quan Bột trắng Bột trắng Bột trắng Bột trắng Hàm lượng chất rắn (％) ≥ 88 88 88 88 Khối lượng phân tử (x104） >1200 1200-2200 300~1600 300~1000 AM residual (％)≤ 0.05 0.05 0.05 0.05 Thời gian hoà tan (h) 1~1.5 1~1 1~1.5 1~1.5 101 * Ứng dụng PAM sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp như: Lọc dầu, kim loại, dệt nhuộm, sản xuất giấy xử lý nước bảo vệ môi trường * Cách sử dụng - PAM hoà tan vào nước theo tỉ lệ thích hợp tới tan hồn tồn, PAM tan nhanh pha vào nước ấm - Tỉ lệ PAM nước 0.01%-0.1% (~1g/1000ml, max 5g/1000ml) Châm 100ppm-200ppm PAM vào nước cần xử lý, nhiên tỉ lệ không cố định mà thay đổi theo yêu cầu chất lượng nước đầu chất lượng nước đầu vào Tỉ lệ thích hợp vào kết Jartest thực tế sở - Lựa chọn loại PAM thích hợp cho mơi trường nước khác nhau, cụ thể là: + PAM Anionic thích hợp cho xử lý nước thải có mức độ đục, hàm lượng ion kim loại cao mơi trường nước có pH > + PAM Cationic thích hợp cho xử lý nước thải có hàm lượng ion chất hữu cao mơi trường nước có pH < + PAM Non-ionic thích hợp cho việc tách hỗn hợp ion chất hữu vơ + PAM ion lưỡng tính sử dụng nước thải khó xử lý, cơng nghiệp hố chất sản xuất giấy - PAM đóng bao 10kg 25kg 4.1.5 Tính tốn chi phí xử lý Chi phí vận hành trạm xử lý nước thải tổng hợp bảng 4.3 102 Bảng 4.5: Bảng tính chi phí vận hành trạm xử lý nước thải A Chi phí điện STT Tên gọi ĐVT Công suất Số lượng Đơn giá Khối lượng TT Đơn giá 1giờ Số HĐ Thành tiền ngày HĐ I Hệ thống bơm Bơm chìm nước thải đầu vào kw 11 1.304 44 57.376 24 1.377.024 Bơm nước 2,2 1.304 4,4 5.738 24 137.702 Bơm bùn cho máy ép 2,2 1.304 6,6 8.606 24 206.554 3,7 1.304 3,7 4.825 24 115.795 Bơm điều chỉnh pH 0,37 1.304 0,74 965 24 23.159 Bơm keo tụ 0,37 1.304 1,48 1.930 24 46.318 1,5 1.304 11.736 24 281.664 II.Hệ thống thiết bị xử lý Máy tách bùn III Thiết bị nhà hóa chất Động khuấy Tổng chi phí điên B Chi phí hóa chất 2.188.216 103 STT Tên gọi Vơi ĐVT Công suất Kg Số lượng Đơn giá Khối lượng TT Đơn giá 1giờ Số HĐ Thành tiền ngày HĐ 30 7.000 51,89 363.230 24 8.717.520 NaOH 7,55 2.000 7,71 15.420 24 370.080 PAC 1,35 150.000 1,283 192.450 24 4.618.800 PAM 0,15 150.000 0,143 21.450 24 514.800 Tổng chi phí hóa chất: 14.221.200 C Nhân cơng vận hành STT Tên gọi ĐVT Số lượng Đơn giá 1giờ Công nhân vận hành trạm xử lý nước thải, 02 người/ca Trực ca liên tục CN 140.000 Tổng chi phí nhân cơng: Tổng chi phí vận hành tính cho ngày đêm Thành tiền ngày HĐ 840.000 840.000 17.249.416 Khối lượng nước xử lý ngày đêm (m3) 6840 Chi phí vận hành tính cho 01 m3 nước thải 2522 104 4.1.6 Kiểm soát chất lượng nước sau xử lý Kiểm soát chất lượng nước sau xử lý nhằm mục đích vận hành hệ thống đảm bảo tiêu chuẩn đặt ra, kịp thời có điều chỉnh phù hợp nhằm đảm bảo chất lượng nước sau xử lý Việc kiểm soát chất lượng tiến hành theo hình thức: - Lấy mẫu gửi phịng thí nghiệm đảm bảo tiêu chuẩn để phân tích + Các tiêu thiết như: TSS, Mn, Fe, BOD5, Coliform + Các tiêu khác yêu cầu độ xác cao số liệu báo cáo quan quản lý theo TCVN - Xác định nhanh tiêu cần kiểm sốt hệ thống: Hình thức độ xác khơng cao nhiên đáp ứng yêu cầu sản xuất trực tiếp Các số liệu đo theo phương pháp có giá trị phục vụ sản xuất khơng có giá trị việc báo cáo quan quản lý việc đo đạc không theo TCVN (trừ tiêu pH) Các tiêu xác định nhanh nước thiết bị kiểm sốt đầu tư bảng 4.4 Bảng 4.6: Các thơng số xác định nhanh nhu cầu thiết bị kiểm tra TT Chỉ tiêu đo nhanh pH Thiết bị đầu tư Ghi Máy đo pH cầm tay Dải đo: 1-14 COD Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần NO2- Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần NO32- Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần NH4+ Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần Fe Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần Mn Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần Hg Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần 105 TT Chỉ tiêu đo nhanh Pb Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần 10 Cd Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần 11 As Máy quang phổ Xác định Test kit Mỗi Test kit sử dụng 50 lần Thiết bị đầu tư Ghi 4.2 Giải pháp cải thiện điều kiện vi khí hậu lị mỏ than Khe Chuối Như phân tích Phần 2.2.5 (Đánh giá điều kiện vi khí hậu mỏ Khe Chuối), điều kiện vi khí hậu đảm bảo nằm giới hạn cho phép, nhiều vị trí điều kiện làm việc chưa dễ chịu Để cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ than Khe Chuối phải thực tốt giải pháp thơng gió Bên cạnh cần có giải pháp cải thiện chất lượng mơi trường làm việc như: giảm thiểu ô nhiễm bụi, tiếng ồn, giảm nhiệt tỏa từ thiết bị 4.2.1 Giải pháp thơng gió Để có giải pháp thơng gió tốt cần phải phân tích, xác định mức độ ổn định mạng gió mỏ Mức độ ổn định mạng gió phụ thuộc vào chế độ làm việc mạng gió, động lực thơng gió tự nhiên yếu tố ảnh hưởng đến trị số sức cản đường lị Có thể xảy hai dạng tượng khơng ổn định mạng gió Dạng thứ liên quan đến thay đổi lưu lượng gió theo thời gian hộ tiêu thụ gió đường lò Đối với trường hợp này, cần xác định vị trí làm việc xảy tượng lưu lượng gió giảm đột ngột để có biện pháp phịng ngừa cụ thể Dạng thư hai thay đổi hướng gió đường lị Trên thực tế tượng xảy ra, mang tính chất nguy hiểm hơn, trường hợp gây đảo chiều gió lị chợ 4.2.1.1 Tính ổn định lưu lượng gió Lưu lượng gió đường lị nói chung hộ tiêu thụ gió nói 106 riêng thay đổi giới hạn cho phép Lưu lượng gió khơng ổn định dẫn đến tượng thiếu gió khu khai thác thừa gió vị trí cơng tác khác Cả hai trường hợp làm cho điều kiện vi khí hậu mỏ xấu Một nguyên nhân dẫn đến tượng khơng ổn định phân phối gió thay đổi sức cản lò chợ, tiến hành phá hỏa làm cho tiết diện đường lò dẫn gió biến động thời gian tương đối rộng Lưu lượng gió ổn định đảm bảo điều kiện sau: - Không đặt vật cản thượng thơng gió để làm giảm sức cản khí động luồng gió - Phải bối trí cơng trình thơng gió (cửa sổ gió) để đảm bảo lưu lượng gió cho lị chợ 4.2.1.2 Tính ổn định hướng gió Việc trì ổn định hướng gió lị dọc vỉa trung gian (lị dẫn gió bổ sung lị chợ thơng gió nối tiếp nhau) vấn đề quan trọng Sự thay đổi hướng chuyển động khơng khí khơng gây thay đổi lớn lưu lượng gió mà cịn gây đảo chiều gió lị chợ mạng gió nối chéo Để đảm bảo tính ổn định hướng gió cần: - Tính toán so sánh tỷ lệ sức cản nhánh gió Xác suất đổi chiều gió nhánh chéo lớn tỷ lệ cho trị số xấp xỉ Ngược lai tỷ lệ có giá trị lớn tính ổn định hướng gió cao - Phân tích, xác định nhánh gió định Việc xác định nhánh gió định dựa sở phạm vi thay đổi sức cản khí động học thực tế đường lò Dễ nhận thấy rằng, đường lị khơng thể nhánh gió định sức cản tăng lên làm cho lưu lượng gió nhỏ so với lưu lượng gió nhánh chéo Cũng tương tự vây, sức cản đường lò giảm mà hạ áp lại nhỏ hạ áp nhánh chéo, đường lị khơng thể nhánh gió định 4.2.1.3 Đánh giá mức độ ổn định mạng gió Mức độ ổn định mạng gió phân loại sau: - Khi tỷ lệ sức cản lớn nhỏ 2: mạng gió có tính ổn định yếu 107 - Khi tỷ kệ sức cản lớn nhỏ 5: mạng gió mang tính ổn định trung bình - Khi tỷ kệ sức cản lớn 5: tính ổn định mạng gió tốt Dựa vào cách phân loại tiến hành đánh giá cụ thể mức độ ổn định mạng gió mỏ than Khe Chuối 4.2.2 Giải pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi, tiếng ồn 4.2.2.1 Giảm thiểu ô nhiễm bụi Nguồn phát sinh bụi hoạt động khai thác than chủ yếu từ cơng đoạn như: khoan nổ mìn, xúc bốc, vận chuyển than đất đá a Trong khoan nổ mìn Để hạn chế bụi phát sinh q trình khoan nổ mìn, cần có biện pháp sau: - Thực chế độ khoan ướt với lượng nước phù hợp - Sử dụng thuốc nổ có cân ôxy gần không Anfo, nhũ tương, không sử dụng loại thuốc nổ có thành phần TNT - Trong nổ mìn sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai qua hàng qua lỗ với sơ đồ đấu nối thích hợp nhằm hạn chế lượng thuốc nổ b Trong đào lò máy Để hạn chế bụi phát sinh q trình đào lị máy, cần có biện pháp sau: - Cấp đủ nước cho máy khấu Combai - Lắp đặt hệ thống phun sương theo mặt cắt ngang tiết diện đường lò với lưu lượng 2l/ph c Trong vận tải than Để hạn chế bụi vị trí trung chuyển than phải lắp hệ thống phun sương tạo ẩm 4.2.2.2 Giảm thiểu tiếng ồn, độ rung nhiệt tỏa Tiếng ồn, độ rung nhiệt tỏa phát sinh chủ yếu cơng tác khoan nổ mìn, hoạt động máy móc 108 Để giảm thiểu tiếng ồn, độ rung nhiệt tỏa cần có biện pháp sau: a Trong khoan nổ mìn - Nạp thuốc nổ bua vào lỗ mìn theo quy phạm kỹ thuật - Tăng cường nổ mìn phương tiện nổ mìn vi sai - Tính tốn khối lượng nổ để giảm khối lượng thuốc cho lần nổ b Trong vận hành, sử dụng máy móc - Tại trạm quạt gió phải lắp đặt hệ thống chống ồn - Các thiết bị làm việc lị phải có hệ thống giảm nhẹ, cách âm - Phải thường xuyên bảo dưỡng máy móc, thiết bị - Các máy móc, thiết bị không vận hành công suất - Cách nhiệt cho thiết bị, tăng chiều dày lớp cách nhiệt, dùng chắn nhiệt 4.3 Nhận xét chung 4.3.1 Về vấn đề xử lý nước thải Việc xử lý nước thải nhiệm vụ cần thiết nước thải hoạt động khai thác than hầm lị có độ pH nhỏ, tính axit cao, hàm lượng cặn lớn có kim loại nhiễm với độc tính cao Để thực xử lý nước thải hoạt động khai thác than trước hết cần thực biện pháp phòng ngừa giảm thiểu mức độ ô nhiễm nguồn phát sinh nước thải Trong hai phương pháp xử lý nước thải phổ biến nước ta phương pháp trung hịa (phương pháp oxy hóa khử keo tụ) phương pháp phù hợp khả thi điều kiện mỏ Khe Chuối: kinh phí đầu tư phù hợp, điều hành hệ thống thuận lợi Mặt khác phương pháp đem lại hiệu sau: - Lượng than bùn thu sau q trình xử lý quay vịng tái sản xuất - Nước thải đảm bảo yêu cầu theo QCVN 40: 2011/BTNMT (loại B) sử dụng cho việc tưới cây, tưới đường - Giải vấn đề nhiễm nước thải q trình khai thác than 109 4.3.2 Về vấn đề cải thiện điều kiện vi khí hậu Cải thiện điều kiện vi khí hậu nhiệm vụ ưu tiên hàng đầu môi trường làm việc hầm lò chưa đáp ứng điều kiện dễ chịu Muốn cải thiện điều kiện vi khí hậu cần có biện pháp sau: - Đảm bảo độ ổn định mạng gió tăng cường lượng gió đến gương chuẩn bị - Giảm thiểu ô nhiễm bụi - Giảm thiểu tiếng ồn, độ rung nhiệt tỏa - Kiểm tra điều chỉnh tiêu chuẩn như: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió vị trí làm việc - Xây dựng thời gian biểu sản xuất nhằm hạn chế công đoạn sản xuất đồng thời phát sinh nhiều bui, tiếng ồn, độ rung nhiệt - Cần trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ lao động 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kết nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ than hầm lị Khe Chuối - Cơng ty TNHH MTV Khe Chuối - Tổng công ty Đông Bắc” cho thấy: Hoạt động khai thác than gây tác động xấu đến môi trường xung quanh như: tác động đến cảnh quan mơi trường sinh thái, tích tụ phát tán chất thải rắn, chất thải nguy hại, ô nhiễm nguồn nước, tiềm ẩn nguy dòng thải axit mỏ Luận văn giải nhiệm vụ sau: Xác định tiêu nước thải vượt giới hạn tiêu chuẩn cho phép, như: nồng độ pH, hàm lượng Fe, Mn, hàm lượng cặn lơ lửng Đề xuất giải pháp xử lý nước thải hoạt động khai thác than hầm lò lựa chọn phương pháp xử lý nước thải phương pháp trung hòa cho mỏ Khe Chuối Nguyên tắc phương pháp trung hòa dựa phản ứng oxy hóa -khử để oxy hóa - khử chất nhiễm phản ứng kết tủa hóa học để tạo chất kết tủa Phương pháp có ưu điểm sau: hóa chất sử dụng rẻ; dễ xây dựng; dễ vận hành; vốn xây dựng không cao phương pháp phổ biến áp dụng Việt Nam 3.Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải với đầy đủ tên khối lượng hóa chất để xử lý 1m3 nước thải như: khối lượng sữa vôi 182g/m3; khối lượng NaOH 25,16g/m3; khối lượng PAC 4,5g/m3; khối lượng PAM 0,5g/m3 để áp dụng xử lý nước thải cho mỏ Khe Chuối Thiết kế mang tính hiệu cao với chi phí xử lý 1m3 nước thải 2.522 đồng/m3 đảm bảo nước thải sau xử lý đạt giới hạn cho phép QCVN 40: 2011/BTNMT Hệ thống áp dụng để xử lý nước thải cho đơn vị khai thác than hầm lị khác có điều kiện tương tự Khảo sát, đánh giá điều kiện vi khí hậu số vị trí làm việc mỏ Khe Chuối Kết khảo sát, đánh giá cho thấy vị trí làm việc mỏ có điều kiện vi khí hậu tương đối dễ chịu 111 Đề xuất giải pháp cải thiện điều kiện vi khí hậu lị mỏ than Khe Chuối biện pháp như: trì mạng gió ổn định, giảm thiểu ô nhiễm bụi, tiếng ồn, độ rung, nhiệt tỏa cần phải trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ lao động Kiến nghị Trên sở kết nghiên cứu đề tài luận văn, đề nghị mỏ than Khe Chuối bước áp dụng thử nghiệm biện pháp đề xuất Từ kết kiến nghị với Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam phát triển áp dụng cho đơn vị khai thác hầm lị có điều kiện tương tự Trong khn khổ đề tài luận văn giới hạn nghiên cứu đề xuất phương pháp xử lý nước thải hầm lò Đề nghị Công ty TNHH MTV 91 - Tổng công ty Đơng Bắc tiếp tục có kế hoạch tiến hành nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải từ nguồn khác để bảo vệ môi trường nước Kết khảo sát, đánh giá điều kiện vi khí hậu vị trí làm việc mỏ Khe Chuối đạt mức độ điều kiện tương đối dễ chịu, độ ẩm tương đối cao Đề nghị Công ty TNHH MTV 91 - Tổng công ty Đông Bắc cần tiến hành nghiên cứu thêm yếu tố khác để có biện pháp cải thiện điều kiện vi khí hậu tốt Tỉnh Quảng Ninh Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam cần xây dựng thành dự án chung bảo vệ môi trường, để phát triển ngành than cách bền vững, lâu dài phát triển tỉnh Quảng Ninh ngày cơng nghiệp, đại, gìn giữ cảnh quan thiên nhiên giới UNESCO công nhận môi trường ngày xanh – TÀI LIỆU THAM KHẢO Dang Vu Chi, Nguyen Cao Khai (2011), “The Standrds of Microclimate Conditions in Underground Coal Mines in Vietnam The 1st International Conference on the Environmental Engineering for Natural Resources Mining, Hanoi- Jun, 2011” Phạm Ngọc Hồ, Đoàn Xuân Cơ (2000), “Đánh giá tác động môi trường NXB Đại học quốc gia Hà Nội – 2000” Lê Như Hùng (1998), “Bài giảng môi trường khai thác mỏ”, tài liệu dùng cho sinh viên ngành khai thác mỏ, NXB Giao thông, Hà Nội Nguyễn Xuân Nguyên nhóm biên soạn, Nước thải công nghệ xử lý nước thải, “ Trung tâm tư vấn chuyển giao công nghệ nước vệ sinh mơi trường - Hà Nội” Hồng Danh Sơn, Đặng Thị Hải Yến (2004), “Đánh giá nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng địa bàn tỉnh Quảng Ninh đề xuất giải pháp quản lý” Đề án UBND tỉnh Quảng Ninh phê duyệt Báo cáo định kỳ công tác bảo vệ môi trường (BVMT) kết quan trắc môi trường mỏ than Khe Chuối Bộ khoa học công nghệ môi trường (2002) “Tuyển tập 31 tiêu chuẩn Việt Nam môi trường bắt buộc áp dụng ” Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường, “Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tiêu chuẩn Việt Nam môi trường” Dự án Cải tạo mở rộng nâng công suất khu mỏ than Khe Chuối lên 500.000 T/năm - Xí nghiệp thiết kế than Hịn Gai - Chi nhánh Công ty cổ phần tư vấn đầu tư Mỏ Công nghiệp 10 Luật Bảo vệ môi trường 2011và văn pháp lý liên quan đến công tác quản lý tài nguyên môi trường 11 Tiêu chuẩn Việt Nam môi trường ... Khe Chuối - Nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải khai thác mỏ hầm lò - Đề xuất giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ Khe Chuối Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên. .. thác mỏ khai thác than hầm lị đến mơi trường điều kiện vi khí hậu mỏ Xuất phát từ thực tế này, đề tài ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều kiện vi khí hậu mỏ than hầm lị Khe. .. pháp xử lý nước thải mỏ hầm lò So sánh, áp dụng tiêu chuẩn đánh giá điều kiện vi khí hậu vị trí lao động mỏ than hầm lò Khe Chuối - Ý nghĩa thực tiễn Các giải pháp xử lý nước thải cải thiện điều