Trong hoạt động khai thác khoáng sản, các bãi thải của mỏ là một trong những đối tượng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng thậm chí còn gây ra tai biến thiên nhiên. Do vậy, cần có các biện pháp kiểm tra, đánh giá độ ổn định của các bãi thải để có các giải pháp ứng phó kịp thời. Bài báo đề cập đến khả năng ứng dụng công nghệ CORS trong quan trắc dịch động bãi thải. Mời các bạn tham khảo!
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CORS TRONG QUAN TRẮC DỊCH ĐỘNG BÃI THẢI KS Nguyễn Mạnh Cường, ThS Nguyễn Duy Long, KS Trần Vũ Thăng Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin Biên tập: TS Lưu Văn Thực Tóm tắt: Trong hoạt động khai thác khống sản, bãi thải mỏ đối tượng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng chí cịn gây tai biến thiên nhiên Do vậy, cần có biện pháp kiểm tra, đánh giá độ ổn định bãi thải để có giải pháp ứng phó kịp thời Bài báo đề cập đến khả ứng dụng công nghệ CORS quan trắc dịch động bãi thải Mở đầu Trong hoạt động khai thác khoáng sản, bãi thải mỏ đối tượng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng chí cịn gây tai biến thiên nhiên Một số tai biến điển hình phải kể đến là: Trượt lở bãi thải quặng khai trường 12 thuộc Công ty Apatit Lào Cai vào năm 2004 Bãi thải quặng Apatít cao 50 m sạt lở sâu vào mặt cắt ngang 20m, theo người vùi lấp thiết bị; ngày 15/4/2012 trượt lở bãi thải mỏ than Phấn Mễ thuộc Công ty Cổ phần Gang thép Thái Nguyên vùi lấp nhà cửa 10 hộ dân sinh sống chân núi, gây thiệt hại người Gần nhất, trận mưa lũ lịch sử Quảng Ninh năm 2015, Tập đồn Than - Khống sản Việt Nam chịu thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng.v.v Do vậy, cần phải có biện pháp cảnh báo, dự báo sớm độ ổn định bãi thải để có giải pháp ứng phó kịp thời Hiện nay, phương pháp nghiên cứu dịch chuyển biến dạng bãi thải mỏ phương pháp quan trắc thực địa, đo đạc dịch chuyển ngang (mặt bằng) máy toàn đạc điện tử, dịch chuyển đứng (độ cao phương pháp đo cao hình học Việc quan trắc thực địa đòi hỏi phải xây dựng mạng lưới khống chế sở ổn định để làm sở quan trắc Tuy nhiên đặc thù địa hình khu mỏ phức tạp khó khăn đo vẽ Công tác lập lưới khống chế tốn nhiều thời gian công sức Các mốc sở đặt gần khu vực bãi thải bị dịch chuyển, để xa bãi thải chu kỳ đo tốn nhiều thời gian công sức vấn đề đo nối 44 KHCNM SỐ 1/2019 * ĐỊA CƠ MỎ Phương pháp đo sử dụng mạng CORS cho phép đo có khoảng cách lớn, đo GNSS/ CORS/RTK kết nối với mạng CORS xa hàng chục km cho kết đo có độ xác cao Do vậy, ứng dụng công nghệ trạm CORS vào công tác quan trắc dịch động cho có thêm lựa chọn phương pháp để quan trắc bãi thải mà không cần thiết phải xây dựng mạng lưới khống chế cấp tại, thời gian đo đạc nhanh chóng, đảm bảo độ xác tiết kiệm chi phí thực Nghiên cứu khả ứng dụng trạm tham chiếu ảo hoạt động liên tục (CORS) mỏ thuộc TKV Kết khảo sát tượng dịch chuyển biến dạng bãi thải Việt Nam cho thấy: có ba loại hình biến dạng liên tục, biến dạng không liên tục dịch chuyển đất đá sườn bãi thải Mỗi loại biến dạng có đặc điểm riêng làm độ ổn định bãi thải, gây tượng sạt lở, sụp đổ bãi thải, tác động trực tiếp gián tiếp đến cơng trình xây dựng bãi thải khu vực lân cận Các tai biến môi trường ngun nhân bãi thải làm đình trệ sản xuất, gây thiệt hại tài sản nguy hiểm tính mạng người Hệ thống trạm CORS dễ dàng tương thích chuyển đổi sang hệ tọa độ quốc gia, hệ quy chiếu địa phương Ngoài đưa mơ hình Geoid độ xác cao trạm CORS đo nối độ cao thủy chuẩn, cho phép xác định xác độ cao thủy chuẩn máy thu di động RTK độc lập (Rover) Tại Việt Nam có nghiên cứu bước THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ đầu ứng dụng mạng CORS quan trắc dịch chuyển biến dạng bãi thải mỏ Kết ban đầu cho thấy hồn tồn áp dụng phương pháp để quan trắc dịch động bãi thải mỏ Tuy nhiên, cần nghiên cứu kỹ lưỡng phát triển hệ tầng sở trạm CORS lãnh thổ Việt Nam để phục vụ công tác công tác khác phục vụ hoạt động khoáng sản Từ phân tích nêu thấy Việt Nam có đủ sở hạ tầng hệ thống trạm CORS hệ thống vào hoạt động thức, dễ dàng khai thác sử dụng phương pháp VRS/CORS cách đơn giản hiệu việc quan trắc dịch chuyển biến dạng bãi thải mỏ thuộc Tập đồn Cơng nghiệp Than-Khống sản Việt Nam - TKV Khi ứng dụng phương pháp không cần thiết phải thành lập lưới khống chế cấp, công tác tốn nhiều thời gian chi phí, ngồi việc đo đạc nhanh tính động cao Đánh giá kết quan trắc dịch động phương pháp CORS 3.1 So sánh thời gian thực nhân lực thực phương pháp đo (Bảng 1) 3.2 So sánh đánh giá kết quan trắc dịch chuyển biến dạng phương pháp đo (Bảng 2) Từ bảng so sánh trên, nhận thấy qua lần quan trắc phương pháp đo độc lập bãi thải Đông Nam mỏ Suối Lại dịch chuyển biến dạng Dịch chuyển ghi nhận có vận tốc dịch chuyển lớn đo đạc máy toàn đạc điện từ Vmax ═ 9,4 mm/ngđ, vận tốc lớn đo CORS Vmax ═ 10,1 mm/ngđ, số vị trí có nguy xảy trượt lở cục Kết phương pháp đo quan trắc dịch động phản ánh giá trị dịch chuyển thực tế khu vực bãi thải Đơng Nam mỏ Suối Lại Q trình quan trắc thử nghiệm bãi thải mỏ Suối Lại nhận thấy thời gian nhân công để thực công tác quan trắc phương pháp đo CORS so với phương pháp đo truyển thống (bảng 1), kết quan trắc dịch chuyển phương pháp đo tương đương Khi đo đạc thực địa phương pháp đo nhận thấy đo quan trắc sử dụng cơng nghệ CORS có ưu điểm vượt trội so với phương pháp đo truyền thống thành lập lưới đường chuyền cấp 2, đo đạc khu vực bãi thải rộng lớn mà máy toàn đạc điện tử tiếp cận khó khan, thời gian đo đạc nhân cơng đo đạc so với phương pháp đo truyền thống Kết luận Từ kết quan trắc thực tế bãi thải mỏ Suối Lại Cơng ty than Hịn Gai-TKV phương pháp đo sử dụng máy toàn đạc điện tử Bảng Bảng So sánh thời gian thực hai phương pháp đo Quan trắc phương pháp đo truyền thống Lần QT Thời gian bắt đầu QT Thời gian kết thúc QT Số ngày thực QT lần 10/9/2018 14/9/2018 04 ngày QT lần 13/11/2018 17/11/2018 04 ngày Lần QT Thời gian bắt đầu QT QT lần 11/9/2018 QT lần 15/11/2018 Nhân công thực 04 nhân công đo ngồi thực địa 04 nhân cơng đo ngồi thực địa Quan trắc phương pháp đo CORS Nhân công Thời gian kết Số ngày thúc QT thực thực 02 nhân cơng đo ngồi 12/9/2018 02 ngày thực địa 02 nhân cơng đo ngồi 16/11/2018 02 ngày thực địa Tiền công thực 6.224.922 6.224.922 Tiền công thực 1.556.248 1.556.248 KHCNM SỐ 1/2019 * ĐỊA CƠ MỎ 45 46 KHCNM SỐ 1/2019 * ĐỊA CƠ MỎ QT7.3 QT7.4 QT7.5 QT7.8 QT7.9 QT8.8 QT8.10 QT8.11 QT9.8 QT9.9 QT9.11 QT9.13 QT9.14 QT9.15 QT9.16 QT9.17 Tuyến QT8.7 Tuyến QT7.2 Tuyến Điểm TT -6 -26 -20 -34 -70 -490 -37 -30 -83 -182 -21 -51 -255 -124 -20 -22 -19 -15 Độ lún h (mm) 0.73 -0.98 -0.01 0.29 -2.41 4.59 0.04 -0.54 0.86 0.36 -4.4 0.4 0.3 0.0 0.4 Biến dạng ngang e 10-3 45.3 27.3 58.1 59.0 53.2 344.9 42.1 36.9 58.2 126.4 27.2 17.9 292.0 118.1 31.8 28.6 20.2 5.0 Dịch chuyển ngang theo tọa độ x 45.7 37.7 61.4 68.1 87.9 599.2 56.1 47.5 101.4 221.6 34.3 54.0 387.7 171.2 37.5 36.1 27.7 15.8 Véc tơ dịch chuyển b 0.7 0.6 1.0 1.1 1.4 9.4 0.9 0.7 1.6 3.5 0.5 0.8 6.1 2.7 0.6 0.6 0.4 0.2 Vận tốc dịch chuyển v (mm/ ngđ) -32 -28 -105 -128 -545 -107 -170 -171 -97 -141 -238 -122 -14 -24 -72 -18 Độ lún h (mm) 0.37 -0.42 -0.25 0.72 -2.21 4.35 -0.92 -0.15 1.10 0.99 -4.3 0.7 2.7 -2.0 0.1 Biến dạng ngang e.10-3 70.7 37.0 63.7 87.6 36.8 343.6 36.0 59.5 108.7 169.7 1.0 46.2 254.4 145.6 26.0 104.2 37.2 79.2 Dịch chuyển ngang theo tọa độ x Bảng So sánh Kết tính tốn dịch chuyển biện dạng phương pháp đo tuyến T7, T8, T9 77.6 46.4 64.0 136.7 133.2 644.3 112.9 59.6 201.8 240.9 97.0 148.4 348.4 190.0 29.5 107.0 81.0 81.2 Véc tơ dịch chuyển b 1.2 0.7 1.0 2.1 2.1 10.1 1.8 0.9 3.2 3.8 1.5 2.3 5.4 3.0 0.5 1.7 1.3 1.3 Vận tốc dịch chuyển v (mm/ngđ) THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ phương pháp đo ứng dụng công nghệ trạm CORS đề tài, nhận thấy công nghệ trạm CORS đáp ứng yêu cầu công tác quan trắc dịch động bãi thải Có thể ứng dụng cơng nghệ trạm tham chiếu ảo hoạt động liên tục CORS công tác quan trắc dịch động bãi thải Việt Nam Quan trắc dịch động bãi thải công nghệ trạm CORS cho phép giảm đáng kể chi phí, thời gian cơng sức lao động ngồi thực địa Tài liệu tham khảo: Nguyễn Mạnh Cường , Nguyễn Duy Long, Trần Vũ Thăng Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ CORS quan trắc dịch động bãi thải” Viện KHCN MỏVinacomin Nguyễn Duy Long, Nguyễn Mạnh Cường, Trần Vũ Thăng.(2018) Quan trắc dịch động bờ mỏ Suối Lại Công ty than Hòn Gai-TKV năm 2018 Viện KHCN Mỏ-Vinacomin Nguyễn Viết Nghĩa, & Vũ Thị Hằng (2013) Ứng dụng công nghệ GNSS toàn đạc điện tử nghiên cứu biến dạng bề mặt bãi thải phân lớp bãi thải Chính Bắc – mỏ than Núi Béo Tạp chí Cơng nghiệp mỏ, Số 2B-2013 Võ Chí Mỹ (1989) Xác định qui luật dịch chuyển biến dạng bãi thải phục vụ qui hoạch xử lý phục hồi chức kinh tế chúng Tuyển tập Cơng trình khoa học, Đại học Mỏ - Địa chất Võ Chí Mỹ (2016) Trắc địa mỏ Hà Nội: NXB Khoa học tự nhiên công nghệ Vũ Thị Hằng, & Nguyễn Viết Nghĩa (2013) Nghiên cứu quy luật dịch chuyển biến dạng bãi thải phục vụ đánh giá tác động mơi trường Tạp chí Cơng nghiệp mỏ, Số 2B-2013 Study on the application of the CORS technology to the displacement survey at the dump sites Eng Nguyen Manh Cuong, MSc Nguyen Duy Long, Eng Tran Vu Thang Institute of Mining Science and Technology Summary: In mining operations, the dump sites are one of the objects causing serious environmental pollution and even causing natural catastrope Therefore, it is necessary to take the method to control and evaluate the stability of the dumps sites to use the timely solutions The paper mentions to the capability for the application of the CORS technology to the displacement survey at the dump sites KHCNM SỐ 1/2019 * ĐỊA CƠ MỎ 47 ... ứng dụng công nghệ trạm CORS đề tài, nhận thấy công nghệ trạm CORS đáp ứng yêu cầu công tác quan trắc dịch động bãi thải Có thể ứng dụng cơng nghệ trạm tham chiếu ảo hoạt động liên tục CORS công. .. HỌC CÔNG NGHỆ MỎ đầu ứng dụng mạng CORS quan trắc dịch chuyển biến dạng bãi thải mỏ Kết ban đầu cho thấy hồn tồn áp dụng phương pháp để quan trắc dịch động bãi thải mỏ Tuy nhiên, cần nghiên cứu. .. tài ? ?Nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ CORS quan trắc dịch động bãi thải? ?? Viện KHCN MỏVinacomin Nguyễn Duy Long, Nguyễn Mạnh Cường, Trần Vũ Thăng.(2018) Quan trắc dịch động bờ mỏ Suối Lại Công