3.3.1. Tình hình phòng chống cháy nổ khí mêtan trên thế giới
Phòng chống những hiểm họa cháy nổ khí mêtan trong các hầm lò khai thác than không thể thành công nếu chỉ sử dụng một yếu tố, một biện pháp duy nhất. Điều cần thiết để phòng chống thành công là áp dụng hệ thống các giải pháp kết hợp với nhau có thể mang lại kết quả khả quan.
Sau đây chúng ta tìm hiểu tình hình phòng chống cháy nổ khí mêtan ở hai quốc gia điển hình là Ba Lan và Nhật Bản, là những nƣớc đã và đang hỗ trợ Việt Nam trong công tác an toàn khai thác than.
a, Ba Lan
Hệ thống các giải pháp phòng chống cháy nổ khí mêtan trong các hầm lò khai thác than của ngành than Ba Lan bao gồm [9]:
- Lập và ban hành quy phạm an toàn để quản lý ngành công nghiệp khai thác khoáng sản.
- Thành lập một đơn vị giám sát việc tuân thủ theo quy phạm tại các mỏ. - Đào tạo cán bộ và giám sát viên.
41
- Trang bị cho các mỏ các thiết bị thích hợp tự động giám sát, cảnh báo các hiểm họa có thể xảy ra; trang bị cho cán bộ, công nhân những thiết bị cá nhân cần thiết.
- Sử dụng các thiết bị phù hợp với các điều kiện của từng mỏ.
- Tiếp tục phổ biến kiến thức về những hiểm họa và phƣơng pháp phòng ngừa cho cán bộ, công nhân mỏ, không ngừng tìm kiếm những cách thức mới để phòng chống hiểm họa cháy nổ khí mêtan.
Ngành than Balan đã áp dụng một loạt các biện pháp bắt buộc nhằm phòng chống cháy nổ khí mêtan tại các mỏ than hầm lò, bao gồm:
- Áp dụng hệ thống thông gió hiệu quả thông qua các quạt thông gió chính và quạt cục bộ.
- Tháo khí mêtan trƣớc khi khai thác, trong khi khai thác, tháo cả các nguồn khí tích tụ đã lâu và các vỉa lân cận.
- Giám sát khí liên tục bằng hệ thống quan trắc, cảnh báo khí tự động và sử dụng thiết bị đo khí cá nhân.
- Lập dự báo trƣớc về khả năng thoát khí mêtan cho từng lò chợ khai thác, tùy thuộc vào tốc độ khai thác than bằng phần mềm hỗ trợ đặc biệt (phần mềm đang đƣợc thử nghiệm tại một số mỏ) [9].
b, Nhật Bản
Ngành than Nhật Bản đã tổng kết công tác an toàn trong khai thác than hầm lò với quan điểm về kỹ thuật an toàn chặt chẽ nhƣ sau [5]:
* Quan điểm “5W & 1H”:
- When? (Vấn đề sẽ bắt đầu khi nào?) - Where? (Vấn đề sẽ bắt đầu ở đâu?)
- Who? (Ai sẽ là nạn nhân của những vấn đề này?) - What? (Hậu quả của những vấn đề này là gì?) - Why? (Tại sao vấn đề xảy ra)
42
Cùng với “5W & 1H”, điều kiện địa chất và các điều kiện khí tƣợng tại công trƣờng kết hợp để đƣa ra các yếu tố giúp mỏ than hoạt động an toàn hơn.
* Tăng cường quy phạm an toàn.
Quy phạm an toàn mỏ than Nhật Bản đã đƣợc sửa đổi hơn 50 lần sau khi đƣợc thực thi lần đầu tiên và tổng các điều trong quy phạm ban đầu là 397 điều tăng lên đến 878 điều trong quy phạm gần đây nhất. Sự gia tăng này xuất phát không chỉ từ điều tra tai nạn mà còn từ sự phát triển công nghệ mới nhƣ “Hệ thống quan trắc trung tâm” cũng nhƣ khái niệm mới về an toàn nhƣ “bảo vệ môi trƣờng”. Các yêu cầu pháp lý trong công tác quản lý an toàn tại các mỏ than của Nhật Bản thể hiện trong bảng 6.
Bảng 6. Các yêu cầu pháp lý trong công tác quản lý an toàn tại các mỏ than của Nhật Bản
Luật an toàn mỏ
Ngăn ngừa nguy hiểm và thƣơng tích cho con ngƣời. Kiểm soát ô nhiễm môi trƣờng do khai thác.
Khai thác hợp lý các nguồn khoáng sản. Trách nhiệm của chủ sở hữu quyền khai thác.
Trách nhiệm của công nhân mỏ và sự tham gia của công nhân vào công tác quản lý an toàn.
Các quy phạm an toàn mỏ than
Quy phạm an toàn dựa trên "Luật".
Ủy ban an toàn (UBAT) (1/2 số thành viên của ủy ban do các công nhân chỉ định).
Nội quy an toàn trong nội bộ Công ty (Đƣợc UBAT phê chuẩn).
Các nội quy an toàn trong nội bộ Công ty
Căn cứ vào "Luật" và “Quy phạm".
Các yêu cầu thực tế hơn tƣơng ứng với các điều kiện của mỏ. Tiêu chuẩn hóa trong công ty.
Các yêu cầu rõ ràng cụ thể trong giờ làm việc. Phòng ngừa các rủi ro và nguy hiểm.
43
* Nội quy an toàn trong công ty hướng đến công trường
Căn cứ vào các nội quy an toàn trong công ty có tính đến các điều kiện tự nhiên tại công trƣờng, mọi hoạt động tại công trƣờng đã cải thiện rõ rệt theo từng năm kể từ giữa những năm 1970. Hồ sơ an toàn của mỏ than hầm lò có thể so sánh đƣợc với dữ liệu trung bình của các ngành công nghiệp trên mặt đất sau cuối những năm 1980.
* Sự phát triển của các công nghệ mới
Đây là một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao công tác an toàn, tập trung vào sự phát triển nhiều công nghệ để nâng cao công tác an toàn và sản xuất nhƣ “hệ thống quan trắc dƣới lò”, “hệ thống thông tin liên lạc dƣới lò”... Phần lớn những công nghệ tiêu biểu này đã góp phần vào việc nâng cao công tác an toàn trong các mỏ than của Nhật Bản.
* Sự tham gia của bên thứ ba
Sự tham gia của bên thứ ba bao gồm các cơ quan thanh tra an toàn, các mỏ than khác, các trƣờng đại học, các viện nghiên cứu hay các tổ chức có liên quan khác đã đƣa ra những góp ý khách quan cho những kỹ sƣ mỏ.
* Điều tra nguyên nhân của bên thứ ba
Điều tra nguyên nhân của tai nạn nghiêm trọng do bên thứ ba tiến hành để tìm ra nguyên nhân trực tiếp và tình hình tai nạn và cũng để tìm ra các biện pháp ngăn ngừa để phòng chống tái diễn tai nạn tƣơng tự. Điều tra nguyên nhân này bao gồm không chỉ việc khảo sát hiện trƣờng mà còn tiến hành một số nghiên cứu khoa học và thí nghiệm để làm sáng tỏ nguyên nhân và các hậu quả của tai nạn.
* Các kỹ sư an toàn có đủ trình độ chuyên môn
Căn cứ vào luật an toàn mỏ, yêu cầu các mỏ than chỉ định những kỹ sƣ an toàn có đủ trình độ chuyên môn phải đỗ kỳ kiểm tra chính thức của quốc gia do cơ quan có thẩm quyền thực hiện. Phụ thuộc vào quy mô và các điều kiện của mỏ, các kỹ sƣ an toàn có đủ trình độ chuyên môn theo yêu cầu đƣợc bổ nhiệm theo quy phạm an toàn
44
mỏ than. Những kỳ kiểm tra trình độ nhƣ vậy đối với các kỹ sƣ mỏ đã góp phần đáng kể vào việc nâng cao mức độ quản lý an toàn tại các mỏ than.
Các mỏ than Nhật Bản đã tìm ra đƣợc các giải pháp để quản lý mức độ rủi ro xuống mức có thể chấp nhận đƣợc. Những vấn đề đƣợc khắc phục là nổ khí, ngập lụt, cháy tự phát, cháy lò, nổ bụi than, nổ mìn bất thƣờng, sập lò và một số vấn đề khác. Từ đó, các vụ tai nạn do cháy nổ khí mỏ than hầm lò Nhật Bản đã giảm đi rất nhiều.
Hình 19 thể hiện những tiến bộ trong công tác an toàn khai thác than hầm lò đã làm thay đổi lịch sử trong ngành than Nhật Bản.
Hình 19. Thay đổi lịch sử trong “các tai nạn nổ khí” tại Nhật Bản
3.3.2. Tình hình phòng chống cháy nổ khí mêtan ở Việt Nam
Để đảm bảo an toàn cho quá trình khai thác, ngăn ngừa cháy nổ khí mêtan trong các mỏ than hầm lò, trong những năm qua, TKV đã đặc biệt chú trọng công tác nghiên cứu khí mỏ, tăng cƣờng đầu tƣ, áp dụng nhiều giải pháp kĩ thuật, ban hành các quyết định về quy trình về kiểm soát khí mỏ, lấy mẫu, phân tích, xác định độ chứa khí ở các mỏ hầm lò; đầu tƣ hàng loạt trang thiết bị dụng cụ an toàn nhƣ bình tự cứu cá nhân cho
45
công nhân, máy thở cấp cứu, máy đo khí đo gió, cải tạo và hoàn thiện các hệ thống thông gió mỏ. Đồng thời tăng cƣờng công tác đào tạo, tập huấn và tuyên truyền, giáo dục về kỉ luật lao động nhằm nâng cao nhận thức cho cán bộ công nhân và phòng chống sự cố cháy nổ khí xảy ra. Trong năm 2000, TKV đã cử nhiều đợt cán bộ sang Ba Lan đào tạo về an toàn. Trong năm 1999 đến 2000 đã mời chuyên gia Ba Lan sang chuyển giao công nghệ đào tạo phòng chống cháy nổ khí, thiết kế lắp đặt hệ thống cảnh báo khí mêtan đầu tiên tại Mỏ than Mạo Khê.
Từ năm 2002, Viện KHCN Mỏ đã cộng tác cùng với Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất và Viện Địa chất khoáng sản để triển khai một số công trình nghiên cứu về khí, nghiên cứu độ thoát khí mêtan vào lò chợ dài, đo đạc xác định độ thoát khí tƣơng đối ở một số mỏ.
Đặc biệt từ tháng 4 năm 2001,TKV đã triển khai thực hiện "Dự án Trung tâm Quản lý khí mỏ than Việt Nam". Đây là dự án hợp tác kỹ thuật cấp chính phủ Việt Nam-Nhật Bản và đƣợc thực hiện trong 5 năm (2001-2005) nhằm chuyển giao các công nghệ:
- Công nghệ xác định hàm lƣợng khí mêtan trong vỉa than; - Công nghệ kiểm soát thông gió mỏ;
- Công nghệ kiểm soát sự thoát khí;
- Công nghệ kiểm định tính phát nổ và an toàn tia lửa của các thiết bị điện phòng nổ dùng trong mỏ hầm lò;
- Công nghệ kiểm định thuốc nổ an toàn;
- Công nghệ cấp cứu mỏ và các hoạt động đào tạo, huấn luyện và xây dựng hệ thống các tài liệu pháp lý quản lý an toàn khí mỏ.
Trung tâm An toàn Mỏ (TTATM) tiền thân là phòng Nghiên cứu An toàn mỏ thuộc Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, đƣợc thành lập ngày 2-10-2002 nhằm thực hiện Dự án: “Trung tâm quản lý khí mỏ than Việt Nam”. TTATM đƣợc trang bị hệ thống các phòng thí nghiệm tiên tiến, đƣợc công nhận đạt chuẩn Quốc gia với mã số VILAS
46
17025, đáp ứng đƣợc yêu cầu cho hoạt động nghiên cứu; trang bị các thiết bị phục vụ khảo sát hiện trƣờng mỏ và các phần mềm hỗ trợ nghiên cứu, tính toán nhƣ: máy đo áp suất không khí, máy đo khí, đo gió cầm tay, máy đo nhiệt độ, dụng cụ lấy mẫu và các phần mềm mô phỏng tính toán, phân tích mạng gió mỏ, v.v; đội ngũ chuyên gia, cán bộ kỹ thuật có kiến thức, kinh nghiệm với khoảng 75% trình độ đại học trở lên.
Mƣời năm qua, TKV đã lãnh đạo TTATM triển khai, áp dụng tích cực các giải pháp phòng chống cháy nổ khí mêtan nhƣ:
+ Nghiên cứu xác định độ chứa khí trong các vỉa than. + Nghiên cứu các giải pháp về thông gió mỏ hầm lò. + Nghiên cứu các giải pháp tháo khí mêtan.
+ Nghiên cứu tính tự cháy của than, các giải pháp phòng chống cháy mỏ. + Nghiên cứu, thử nghiệm vật liệu nổ công nghiệp an toàn hầm lò.
+ Nghiên cứu, kiểm định thiết bị điện phòng nổ hầm lò.
+ Nghiên cứu, phát triển hệ thống quan trắc khí mỏ tự động tập trung.
+ Đào tạo an toàn về cháy nổ khí, xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, tài liệu hƣớng dẫn, quản lý về an toàn mỏ.
Phần lớn các kết quả, sản phẩm nghiên cứu trên đã đƣợc áp dụng vào thực tế sản xuất, quản lý, trực tiếp giải quyết những khó khăn trong việc phòng chống cháy nổ khí mêtan, nổi bật có thể kể đến gồm:
+ Xây dựng đƣợc cơ sở dữ liệu tƣơng đối đầy đủ, chi tiết, tin cậy về độ chứa khí trong các vỉa than cho các mỏ hầm lò.
Từ năm 2007 đến năm 2012, Trung tâm An toàn Mỏ đã tiến hành lấy mẫu than tại các gƣơng đào lò và khai thác, xác định độ chứa khí trong vỉa than cho toàn bộ các mỏ than hầm lò. Cơ sở dữ liệu này giúp cho Tập đoàn, các đơn vị sản xuất nâng cao hiệu quả quản lý, kiểm soát nguy cơ cháy nổ khí mêtan, góp phần nâng cao an toàn sản xuất than hầm lò những năm qua. Số lƣợng các mẫu than, khí đƣợc lấy để phân tích ngày càng nhiều, thể hiện trên hình 20.
47
Hình 20. Số lƣợng các mẫu than, khí đƣợc phân tích [5].
+ Nghiên cứu, ứng dụng các giải pháp kỹ thuật hợp lý, nâng cao hiệu quả thông gió cho các mỏ hầm lò có quy mô sản lƣợng lớn, điều kiện sản xuất phức tạp.
+ Nghiên cứu, ứng dụng (thiết kế, lắp đặt, đào tạo) các hệ thống quan trắc khí mỏ tự động tập trung tại các mỏ hầm lò với 27 hệ thống cảnh báo khí tự động tập trung hoạt động ổn định, tin cậy, giám sát liên tục, cảnh báo kịp thời, phục vụ hiệu quả công tác quản lý khí mỏ, góp phần nâng cao an toàn phòng ngừa cháy nổ khí mêtan.
+ Nghiên cứu, ứng dụng các phƣơng pháp kiểm định thiết bị điện phòng nổ tiên tiến, theo tiêu chuẩn cao với số lƣợng thiết bị ngày một tăng, đáp ứng yêu cầu mở rộng quy mô sản xuất của các mỏ và góp phần phòng chống cháy nổ khí. Số lƣợng các thiết bị đƣợc kiểm định trong giai đoạn 2007 2012 đƣợc thể hiện trên hình 21.
48
+ Nghiên cứu, ứng dụng thành công công nghệ tháo khí mêtan trong quá trình khai thác tại mỏ Khe Chàm giúp hàm lƣợng khí mêtan trong lò chợ giảm 0,2 0,6%, nâng cao sản lƣợng khai thác hơn 33%, tăng hiệu quả sử dụng thời gian sản xuất và mở ra hƣớng đi mới trong việc phòng ngừa cháy nổ tại Việt Nam.
+ Đào tạo cháy nổ khí và nghiên cứu khoa học cho 150.000 lƣợt ngƣời; hoàn thành 06 đề tài các cấp; biên soạn 11 bộ tiêu chuẩn về kiểm định thiết bị điện phòng nổ và 03 bộ quy chuẩn kiểm định kíp nổ điện an toàn hầm lò.
Kết quả đạt đƣợc cho thấy số lƣợng các vụ tai nạn hầm lò giảm đi đáng kể và tỷ lệ nghịch với nó là sản lƣợng khai thác than hầm lò tăng cao hơn, thể hiện trên hình 22.
Hình 22. Tƣơng quan giữa số vụ tai nạn, số ngƣời chết do cháy nổ khí mêtan với sản lƣợng khai thác than hầm lò giai đoạn 2000 2012 [5].
TTATM đã xây dựng kế hoạch phát triển, trong đó liên quan đến phòng chống cháy nổ khí mỏ có các định hƣớng sau:
- Nghiên cứu, xây dựng cơ sở dữ liệu về than tự cháy, đề xuất, ứng dụng các giải pháp chống cháy nội sinh cho toàn ngành than.
- Nghiên cứu tiến trƣớc một số lĩnh vực nhƣ: kiểm soát áp lực mỏ, dịch động đất đá trong hầm lò, dịch động bề mặt, phòng chống phụt khí và bụi nổ.
- Xây dựng chƣơng trình và triển khai đào tạo chuyên sâu về an toàn mỏ cho các cán bộ quản lý kỹ thuật, chỉ huy sản xuất của toàn Tập đoàn.
49
Để thực hiện đƣợc các định hƣớng trên, Trung Tâm đề ra một số giải pháp nhƣ: tăng cƣờng đầu tƣ trang thiết bị hiện đại, đào tạo nâng cao chất lƣợng nhân lực, hoàn thiện công tác tổ chức thực hiện, thu hút các nguồn lực để phát triển.
Cháy nổ khí mêtan luôn là một hiểm hoạ tiềm ẩn đe doạ tính mạng ngƣời thợ mỏ. Để nâng cao hơn nữa ý thức chấp hành kỉ luật lao động, thực hiện nghiêm chỉnh các quy định về kiểm soát khí mỏ nâng cao mức độ an toàn cho quá trình khai thác than hầm lò, phòng chống cháy nổ khí mêtan, Bộ Công thƣơng đã ban hành Quy phạm an toàn trong các hầm lò than và diệp thạch; Bộ Công thƣơng đã ra thông tƣ Ban hành Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò.
Kết luận chƣơng 3
Trong cơ cấu sử dụng năng lƣợng, than đƣợc coi là nguồn năng lƣợng truyền thống và cơ bản. Than đƣợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống, mức sống