Do tính đặc thù của nổ mìn, ở Việt Nam, công tác này được quản lý rất chặt chẽ. Các nghiên cứu phát triển thường chỉ được thực hiện bởi quân đội và các chuyên gia trong một số cơ sở nhất định chịu quản lý của nhà nước. Việc công bố, áp dụng và thử nghiệm các kết quả nghiên cứu vì thế cũng bị giới hạn. Điều đó khiến cho nổ mìn chưa thu hút được nhiều nhà nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì thế, các cơng bố về việc áp dụng công nghệ mới cho nổ mìn khai thác mỏ ở Việt Nam cịn hạn chế. Tuy nhiên, trong xu thế phát triển và ứng dụng công nghệ, các nhà khoa học trong nước cũng đã bắt đầu quan tâm, các cơng trình nghiên cứu được công bố ngày một nhiều trên các hội nghị, tạp chí uy tín cả trong và ngồi nước.
Đó là những cơng bố về việc ứng dụng cơng nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực dự báo chấn động nổ mìn trên mỏ lộ thiên [13]. Tác giả đã nghiên cứu các mơ hình mạng nơ ron, các thuật toán khác nhau trên cơ sở dữ liệu thu thập. Đó là: Mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Network - ANN); Rừng ngẫu nhiên (Random Forest - RF); Hồi quy véc tơ hỗ trợ (Support Vector Regression - SVR); Lập thể (Cubist Algorithm - CA); Mơ hình độ dốc tăng cường cấp cao (extreme gradient boosting machine – XGBoost; Thuật toán tối ưu hóa bầy đàn (Particle Swarm Optimization algorithm - PSO); Thuật tốn tối ưu hóa đom đóm (Firefly Algorithm - FFA). Qua đó, tác giả đã đề xuất ba mơ hình lai gồm: Lai giữa kỹ thuật phân cụm phân tầng và thuật toán lập thể (HKM-CA); Kết hợp thuật tốn tối ưu hóa bầy đàn và
XGBoost (PSO-XGBoost); Và mơ hình sử dụng thuật tốn tối ưu hóa đom đóm và ANN (FFA-ANN). Từ bộ dữ liệu có được, tác giả đã xây dựng mơ hình thực nghiệm và sử dụng mơ hình này để dự báo mức độ chấn động cho các vụ nổ mìn trên mỏ lộ thiên. Kết quả phân tích, thử nghiệm với những mơ hình khác nhau đã được các tác giả cơng bố trên nhiều bài báo trong và ngồi nước. Các mơ hình nghiên cứu từ đó được đánh giá trên cơ sở kết quả dự báo [10][11][12][14][29].
Ngồi ra, có nhiều nghiên cứu về vấn đề áp dụng các kỹ thuật, công nghệ để kiểm sốt các thơng số khác nhau cho các vụ nổ mìn trên mỏ lộ thiên. Có thể kể tới như áp dụng thuật tốn và phần mềm để mơ phỏng độ văng xa của đá do nổ [63]; Dự báo, kiểm soát mức độ rung động mặt đất [72][73][90][96][99]; Kiểm sốt độ ổn định bờ dốc, ước tính áp suất khí nổ [35][75]; …. Một số cơng bố thể hiện các nghiên cứu ứng dụng các thiết bị cảm biến không dây hiện đại để xác định các thông số cần thiết cho quá trình thiết kế vụ nổ đặc biệt là các thơng số tính chất cơ lý của đất đá [89][94]. Ưu điểm chung của tất các công bố được đề cập là đều áp dụng công nghệ mới với các kỹ thuật về máy tính; áp dụng các phần mềm phân tích, mơ phỏng, các thuật tốn về trí tuệ nhân tạo và mạng nơ ron nhân tạo. Các kết quả dừng lại ở mô phỏng.
Cơ sở quan trọng cho việc áp dụng các thuật tốn trí tuệ nhân tạo và mạng nơ ron là dữ liệu. Nguyên tắc thu thập dữ liệu, điều kiện của dữ liệu và độ lớn của lượng dữ liệu tạo nên mức độ chính xác của thuật tốn. Trong khi đó, ở các cơng bố được đề cập, bộ dữ liệu được sử dụng nhỏ; việc thu thập, xử lý, lựa chọn dữ liệu khơng được giải thích và thể hiện rõ. Thêm vào đó, các nghiên cứu khơng đồng bộ, nên khơng kết hợp được với nhau tạo thành một giải pháp tổng thể. Kết quả đạt được cần phải bổ sung rất nhiều nghiên cứu mới có thể có ý nghĩa thực tiễn, nên khơng chuyển được thành ứng dụng cho thực tế. Điều đó làm cho thực tế ứng dụng cơng nghệ của nổ mìn ở Việt Nam còn nhiều hạn chế.
(a) Định vị lỗ khoan và chụp ảnh khu vực nổ ở mỏ đá Hồng Sơn, Hà Nam
(b) Đo giám sát rung động tại nhà dân cạnh mỏ than Núi Béo, Quảng Ninh
(c) Nghiên cứu ứng dụng mạng cảm biến không dây để xác định hệ số nền ở mỏ Thường Tân 3, Bình Dương [89]
Hình 1.12. Một số cơng nghệ mới được áp dụng trong nổ mìn ở Việt Nam Về ứng dụng, gần đây các thiết bị công nghệ hiện đại đang từng bước được đưa vào sử dụng trong một vài mỏ hoặc một vài vụ nổ. Nổi bật nhất là kíp nổ điện tử được
thử nghiệm ở mỏ đa kim Núi Pháo. Khả năng điều chỉnh thời gian vi sai vơ cấp cùng những tiện ích thơng minh của kíp nổ điện tử đã được chứng minh. Tuy nhiên, giá thành kíp nổ điện tử cùng hệ thống đồng bộ đi kèm không phù hợp với mặt bằng chung các thiết bị đang sử dụng ở trong nước. Nhưng nhờ lợi thế về giá trị khoáng sản, mỏ Núi Pháo đang đi đầu trong cả nước về thử nghiệm công nghệ hiện đại cho nổ mìn khai thác. Việc áp dụng vẫn là bài tốn cịn ở phía trước.
Ngoải ra, gần đây, các công nghệ mới về đo đạc, định vị, mạng cảm biến chấn động không dây đang từng bước được sử dụng khi thực hiện các nghiên cứu, phân tích để đánh giá chất lượng cho các vụ nổ mìn. Một số ứng dụng cụ thể như: Hệ thống đo, định vị mạng lỗ khoan để chuẩn hoá sơ đồ sau khi khoan (Hình 1.12a); Hệ thống chụp ảnh đa chiều sử dụng máy bay để đánh giá hiệu quả nổ và mức độ đập vỡ cũng như kích thước hạt sau nổ (Hình 1.12a); Hệ thống đo, giám sát chấn động do nổ điện tử có độ nhạy cao để theo dõi mức độ chấn động cơng trình lân cận (Hình 1.12b); Hệ thống mạng cảm biến đo chấn động không dây để khảo sát, theo dõi mức chấn động sau nổ và xác định hệ số nền của đất đá (Hình 1.12c).
Hình 1.13. Một dạng máy nổ mìn điện đang được sử dụng trong thực tế ở Việt nam Việt nam
Ngồi các ví dụ được mơ tả ở Hình 1.12, cịn có một vài trường hợp ứng dụng cơng nghệ khơng mang tính liên quan trực tiếp, ví dụ như giám sát mơi trường. Tuy nhiên, các công nghệ mới được áp dụng trong nước đa phần vẫn còn ở mức thử nghiệm và nghiên cứu, giá thành thiết bị cao. Hầu hết là các thiết bị thu thập dữ liệu, dữ liệu mang tính rời rạc, cục bộ, số lượng ít, nên được sử dụng chỉ mang tính kiểm tra. Các kết quả thu được chưa giúp ích nhiều vào việc cải thiện chất lượng cho các
vụ nổ, hoặc nâng cao tính năng của các phương tiện nổ. Kết quả là nhiều phương tiện nổ kiểu cũ vẫn đang được sử dụng (Hình 1.13), độ chính xác của thời gian vi sai thấp (sai số là 1-2ms – theo QCVN-2019 [19]). Thực tế cũng cho thấy một số thông số của vụ nổ không khớp với sổ sách (đặc biệt là khoảng cách) và thiết kế trong hộ chiếu.