6.2 .Tình hình khai thác lộ thiên một số khống sản chín hở Việt Nam
6.3. Vài nét về tình hình khai thác lộ thiên trên thê giới
6.3.1. Tình hình khai thác than
Theo số liệu của B.P.Amoco, tổng trữ lượng than đã được thăm dò tin cậy của toàn thế giới là 984.211 triệu tấn trong đó:
- Than mềm và linhit là 474.720 triệu tấn
Trong đó trữ lượng than của Mỹ chiếm gần 25%, đứng vị trí hàng đầu thế giới. Với trữ lượng trên, thế giới có thể tiêu dùng trong khoảng 230 năm nữa nếu vẫn giữ sản lượng hàng năm như hiện nay. Các nước sản xuất than chủ yếu của thế giới là Mỹ, Australia, Trung Quốc, Ấn Độ, Ba Lan, Nga, Đức. Sản lượng than của thế giới từ 1995 tới nay dao động trong khoảng 4,2-5 tỷ tấn/năm
Mặc dù ở một số nước nhu cầu sử dụng dầu mỏ và khí tự nhiên cao hơn than, nhưng sản xuất than vẫn tiếp tục tăng trưởng do nhu cầu sử dụng than của thế giới tăng. Dự báo sẽ tăng lên 6,4 tỷ tấn vào năm 2010 và năm 2020 là 7,6 tỷ tấn.
Nhìn chung trong những năm gần đây than sản xuất từ các mỏ hầm lò của các nước trên thế giới (trừ Trung Quốc) bị chững lại hoặc giảm sút do gía thành khai thác khá cao. Nga giá thành khai thác hầm lò hơn 5 lần với khai thác lộ thiên, ơ’ Đức giá thành khai thác than hầm lò gấp 3 lần giá than nhập khẩu, mỗi năm nhà nước hỗ trợ cho 7 tỷ đôla cho ngành này, do vậy những năm vừa qua đã buộc phải đóng cửa 7 mỏ hầm lị. Tại Pháp và Nhật, giá thành 1 tấn than lên tới giá thành 115-125 USD,... nhiều mỏ hầm lị phải đóng cửa, những mỏ cịn lại hoạt động trong sự trợ giá của nhà nước vì chính sách xã hội.
Tuy nhiên sản lượng than khai thác lộ thiên thế giới vẫn không ngừng tăng lên. Nếu nửa đầu của những năm 80 thế kỷ trước, sản lượng than khai thác lộ thiên thế giới đạt 1,5 tỷ tấn thì tới năm 2000 đã tăng lên trên 3 tỷ tấn, chiếm 65% tổng sản lượng. Sự tăng trưởng này một phần dựa vào điều kiện thuận lợi của tự nhiên và một phần dựa vào sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế tạo máy mỏ, tạo tiền đề để nâng cao năng suất lao động, hạ giá thành sản phẩm. Năng suất lao động của mỏ than Fortuna (CHLB Đức) đạt tới 87,7 tấn/người. Năng suất lao động trung bình của ngành than lộ thiên Mỹ năm 1992 là 53,47 tấn/người-ca (Cọc Sáu là một mỏ lớn của ngành than, có 4200 cơng nhân viên, sản lượng năm 2005 là 3 triệu tấn/năm, thì năng suất trung bình là 2,3 tấn/ người-ca). Gía thành than khai thác lộ thiên của Mỹ chỉ 8-14 USD/tấn trong khi giá than năng lượng trên thế giới trung bình là 30-35 USD/ tấn.
Than nâu được khai thác nhiều và có hiệu quả kinh tế cao ở các nước Đông Âu, Tây Âu, Mỹ và ở một số nước phát triển khác. Than đá đang được khai thác nhiều bằng phương pháp lộ thiên ở Anh, Nam Phi, Mỹ và Nga .
Anh là nước có nhiều khu mỏ than đá khai thác bằng phương pháp lộ thiên của khu vực Tây Âu - với trên 60 khu vực. Trữ lượng của các mỏ không lớn thường chỉ đủ để khai thác 10-11 năm với sản lượng xấp xỉ 1 triệu tấn/năm. Chiều sâu các khai trường từ 8-220m trung bình là 36 m, mỗi mỏ khai thác ít nhất là 3-4 vỉa, nhiều nhất tới 20 vỉa, có vỉa chỉ dày 10-15cm, phần lớn vỉa có chiều dày l,5-2m. Làm tơi đất đá bằng khoan nổ mìn. Xúc bóc chủ yếu bằng máy xúc thuỷ lực, nhờ thế mà tăng được khả năng khai thác chọn lọc. Hệ số tổn thất than trong khai thác là 5-12%. Ở một số mỏ có lóp đất đá phủ mềm, vỉa nằm ngang, người ta sử dụng công nghệ khai thác không vận tải, bằng cách dùng máy xúc gầu treo để xúc và chất trực tiếp đất đá vào bãi thải trong.
Đức là nước có trữ lượng than nâu lớn và có nhiều mỏ lộ thiên khai thác than nâu nhất thế giới. Riêng khu vực phía đơng nước này đã có tới 18 mỏ với sản lượng 12-32 triệu tấn/ năm. Chiều dày các vỉa than nâu từ 10-60 m và các vỉa gần như nằm ngang. Chiều dày đất bóc ở vùng mỏ Refen tới 100-120m, hệ số bóc trung bình 2,7- 3m3/tấn. Theo thiết kế thì sản lượng của các mỏ Harvailer và Hambak là 50 triệu tấn/ năm. Hầu hết các mỏ đều dùng công nghệ khai thác khơng vận tải. Xúc bóc bằng máy xúc nhiều gàu kiểu rotor, đất đá được chất trực tiếp vào bãi thải trong bằng cầu băng tải hoặc công sơn băng tải. Sản lượng than khai thác hàng năm đạt từ 200-250 triệu tấn.
Ngồi ra, than nâu cịn được khai thác bằng lộ thiên ở 6 nước Tây Âu là Áo, Hy lạp, Tây Ban Nha, Italia, Pháp và Thổ Nhĩ Kỳ .
Ở khu vực Đơng Âu thì Ba Lan là nước có sản lượng than lớn nhất, từ năm 1995-2000 Ba Lan đạt sản lượng 170-200 triệu tấn/năm. Mỏ lộ thiên có cơng suất lớn nhất đạt 40 triệu tấn/năm. Sản lượng các mỏ than lộ thiên lớn của Bungari là 28 triệu tấn/năm. CH Sec - sản lượng của mỏ lớn nhất là 17 triệu tấn/năm, Hungari và Rumani là 8-10 triệu tấn/ năm.
Nga và các nước SNG đầu năm 1990 có tới 81 mỏ than lộ thiên có sản lượng trên 4,5 triệu tấn/năm, trong đó có mỏ Bogotưrxki - 56 triệu tấn/năm, Borođinxki N°2 - 40 triệu tấn/năm, Talđinxki - 30 triệu tấn/năm, Itatxki N°1 - 60 triệu tấn/năm,.... Chiều sâu trung bình các mỏ lộ thiên lớn là 120-125m. Mỏ sâu nhất hiện nay là Korkinxki - 450m. Sản lượng toàn ngành than lộ thiên của Nga trong các năm từ 1985 tới 2005 giới thiệu ở bảng 6.3.
Bảng 6.3: Tổng sản lượng than khai thác lộ thiên của Nga
Các chỉ tiêu Năm
1985 1988 1990 1995 2000 2005
Tổng sản lượng, 106 tấn 726,4 771,9 781,3 880.0 1032.0 1136,0 Trong đó sản lượng của
lộ thiên, 106 tấn
304,7 341,8 336,7 450,5 572,8 667,3
Chiếm tỷ lệ,% 41,9 44,3 46,6 51,2 55,5 58,7
Đất bóc 106m3 1210,9 1338,0 1457,4 1653,3 1946,7 2256,4
Hệ số bóc, m3/tấn 4,0 3,9 4.0 3,7 3,4 3,4
Công nghệ khai thác chủ yếu trên các mỏ than đá là phá vỡ đất đá bằng khoan - nổ mìn, xúc bóc bằng máy xúc tay gầu và vận tải bằng ô tô. Đối với các mỏ than nâu (chiếm 35,9%) dùng công nghệ khai thác không vận tải với đồng bộ thiết bị là máy xúc nhiều gàu kiểu roto kết hợp với công sơn băng tải.
Australia cũng là một trong những nước có sản lưọng than lớn, 250-310 triệu tấn/năm. Đặc điểm và công nghệ khai thác ở đây là các mỏ than đá được khai thác theo công nghệ không vận tải, đất đá được chất trực tiếp vào bãi thải trong bằng máy xúc gầu treo, than được vận chuyển đến bãi chứa hoặc nhà máy tuyển khống bằng ơ tơ. Đối với các mỏ than nâu thì được khai thác bằng máy xúc nhiều gàu rotor cỡ lớn, vận tải đất đá và than bằng băng tải và đường sắt.
Ở Ấn Độ, ngành khai thác than lộ thiên trong những năm gần đây đã phát triển nhanh chóng. Năm 2000 sản lượng than lộ thiên đã đạt được 328 triệu tấn/năm, chiếm 65% tổng sản lượng than cả nước. Sản lượns các mỏ than lộ thiên mới đạt tới 10-14 triệu tấn/năm. Công nghệ sử dụng chủ yếu là công nghệ có vận tải với đổng bộ thiết bị là máy xúc một gàu kết hợp với ơ tơ . Một số ít mỏ có điều kiện tự nhiên thuận lợi thì dùng máy xúc rotor kết hợp băng tải.
Canada là quốc gia có sản lượng than khai thác lộ thiên đứng thứ nhì, sau Mỹ. Tại vùng phía Bắc, 90% sản lượng than được khai thác từ các mỏ lộ thiên. Điều kiện tự nhiên của các mỏ than Canada thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ khai thác không vận tải. Xúc bốc đất đá và đổ trực tiếp vào khoảng trống đã khai thác bằng máy xúc rotor cỡ lớn, cơng suất 300-1500 m3/h hoặc máy xúc gầu treo có dung tích gàu 25- 30m3 và lớn hơn. Chỉ một số ít mỏ là dùng máy xúc tay gàu kết hợp ôtô để vận chuyển đất đá ra bãi thải ngoài.
Mỹ là nước có sản lượng than khai thác lộ thiên đứng hàng đầu thế giới. Năm 1986 sản lượng than lộ thiên đã đạt được 485,9 triệu tấn/năm. Cho tới nay than lộ thiên vẫn duy trì tỷ lệ trên 50% tổng sản lượng than trong nước (900-1010 triệu tấn/ năm). Các mỏ than đá của Mỹ thường có từ 1-5 vỉa, chiều dày mỗi vỉa khơng q 2m, góc cắm 2-3°, chiều dày lớp đất phủ khơng q 40m, áp dụng công nghệ khai thác không vận tải, làm tơi đất đá bằng khoan nổ mìn và máy xới. Các mỏ than nâu của Mỹ có chiều dày lớn hơn. mỏng là 2-3m, lớn là 15-17 m, chiều dày đất phủ 50-60m. Trên 90% các mỏ than nâu sử dụng công nghệ khai thác không vận tải với đồng bộ thiết bị là máy xúc rotor kết hợp công sơn băng tải và vận tải than bằng ơ tơ.
Hiện Mỹ có tới 2792 mỏ lộ thiên nhỏ có sản lượng trung bình 170 ngt/năm, 18 mỏ lộ thiên có sản lượng trên 5 triệu tấn/năm, 9 mỏ có sản lượng trên 10 triệu tấn/năm. Lớn nhất là mỏ Black-Thunder có sản lượng trên dưới 20 triệu tấn/năm. Năm 1985, 46 mỏ lộ thiên lớn đã đóng góp tới 48% sản lượng/năm.
Nam Phi cũng là nước có sản lượng than, đáng kể - 190 triệu tấn/năm, nhưng chủ yếu là khai thác hầm lò. Các khu mỏ hầm lò là Khutala, Matha, Newdenmark, Brandsfrunt. Khai thác lộ thiên ở đây chiếm tỷ lệ không dáng kể.
6.3.2. Tình hình khai thác quặng
Xếp hàng về trữ lượng sắt sau Nga và các nước SNG (73,1 tỉ tấn) là Trung Quốc - 44 tỷ tấn, Braxin - 34 tỷ tấn, Canada - 26 tỷ tấn, Austrania - 21 tỷ tấn, Mỹ - 17 tỷ tấn, Ấn Độ - 13 tỷ tấn, Nam Phi - 9 tỷ tấn, Thụy Điển - 4,5 tỷ tấn, Pháp - 4 tỷ tấn....
Về sản lượng sắt, Nga và các nước SNG chiếm vị trí số 1 thế giới (454,6 triệu tấn/năm, năm 1990) với 100% là khai thác lộ thiên. Trong đó có 9 mỏ có sản lượng 10 triệu tấn/năm quặng sắt tiêu chuẩn.
Do chiều sâu mỏ lớn, cung độ vận chuyển xa, nên phần lớn các mỏ đều sử dụng hình thức vận tải liên hợp. Năm 1990, 24 mỏ sắt lộ thiên đã vận chuyển tới 89,3 triệu m3 đất đá. trong đó có tới 25% dùng hình thức vận tải liên tục, kết hợp với máy xúc roto để bóc đất đá mềm. Mỏ lớn nhất là mỏ Lêbêđinxki sản lượng quặng 43,65 triệu tấn/năm, đất bóc là 19,5 triệu m3/năm. Chiều sâu khai thác là 315m. Sau đó là mỏ Mikhailovxki - sản lượng quặng là 38,1 triệu tấn/năm và đất bóc là 26,5 triệu m3/năm.
Mỏ Phương Nam thuộc Ucraina đứng thứ 3 về sản lượng - 35,6 triệu tấn/năm và đất bóc là 13,5 triệu m3/năm.
Các nước sản xuất quặng sắt lớn nhất, sau Nga là Trung Quốc, Braxin, Australia, Ấn Độ, Canada, Mỹ, Nam Phi, Pháp, Libêria, Vênêduyêla, trong đó 85-98% là khai thác bằng phương pháp lộ thiên.
Các mỏ lộ thiên lớn của thế giới là Miltak - 60 triệu tấn/năm, Triemining- 30 triệu tấn/năm, Piter Michail - 28,8 triệu tấn/năm; Mibbing Tokonit - 28,7 triệu tấn/năm (Mỹ); Karchie - 45 triệu tấn/năm; Maunt Rait - 45 triệu tấn/năm (Canada); Kauer - 46 triệu tấn/năm; Puerto Ordaz - 14,2triệu tấn/năm (Vênêduyêla); Parabarđu - 40 triệu tấn/năm....
Về Mangan, bể quặng lớn nhất thế giới là Nikolovxki của Ucraina với các tầng quặng có chiều dày trung bình là 2 m, kéo dài 250km, trên chiều rộng gần 25 km dưới một tầng đất phủ dày 15-120m, trữ lượng tới 2,5 tỷ tấn. Tổng sản lượng các mỏ lộ thiên thuộc bể quặng này là 12,5 triệu tấn/năm.
Nga có khoảng 20 khống sàng mangan phân bố chủ yếu là vùng Sibêri dưới dạng quặng cácbônat chứa 26,5-27.7% Mn với trữ lượng đã được đánh giá là 100 triệu tấn.
Mangan còn được khai thác nhiều ở Pháp, Braxin, Australia, Ấn Độ và Gana. Hầu hết mangan thế giới đều được khai thác bằng phương pháp lộ thiên với công nghệ không vận tải và một phần là vận tải, chỉ một ít trong số đó là phải dùng khoan- nổ mìn để làm tơi đất đá, cịn lại là xúc bóc bằng máy gầu treo, máy xúc rotor kết hợp công xôn băng tải.
Về crôm, Kadăctan là một trong những nước đứng đầu về trữ lượng (trên 330 triệu tấn) và sản lượng hàng năm (gần 2,5 triệu tấn/năm), đứng sau Nam Phi trữ lượng 3100 triệu tấn và Zimbabue - 1300 triệu tấn và trước các nước Trung Quốc - 250 triệu tấn, Ấn Độ - 117 triệu tấn, Thổ Nhĩ Kỳ - 100 triệu tấn, Philipin 60 triệu tấn, Phần Lan - 50 triệu tấn, Irăc - 33 triệu tấn, Canada -16 triệu tấn và Braxin - 14,5 triệu tấn. Phần lớn các lớp khoáng sản crom đều có lớp đất phủ cứng nên phải làm tơi sơ bộ bằng khoan - nổ mìn và xúc bóc bằng máy xúc tay gàu. Một số ít cấu tạo dưới dạng sa khống thì được xúc bóc trực tiếp bằng máy xúc gầu treo hoặc dùng công nghệ khai thác sức nước.
Về quặng nhơm, những nước có tiềm năng bauxit lớn là : Guinea (16 tỷ tấn), Australia (13,1 tỷ tấn), Brazil (4,4 tỷ tấn), Jamaika (4,5 tỷ tấn), sau đó là Ấn Độ, Camơrun. Các nước có trữ lượng bauxit trung bình là : Mỹ, Na Uy, Iran, Tây ban nha, Italia, Canada,....Một số nước có trữ lượng nguyên liệu nhôm cũng khá lớn, nhưng không phải là bauxit như nefelin (natri aluminosilicatc- Na2O.2SiO2.Al2O3.2H2O), kianit (Al2SiO5), alunit (còn gọi là phèn chua - KA13(SO4)2 (OH)6 ),...về sản lượng bauxit hàng năm, dẫn đầu thế giới gồm có (số liệu năm 2004): Australia (56 triệu tấn), Brazil (18,5 tấn), Guinea (15,5 tấn), Trung Quốc (15,0 triệu tấn),....
Trữ lượng bauxit của Nga không lớn, chỉ vào khoảng 450 triệu tấn, do vậy ngồi bauxit, họ cịn dùng các loại quặng nefelin, đa khoáng nefelin-apatit và alunit làm ngun liệu sản xuất nhơm. Các khống sản chứa nhơm lớn nhất của nước này tập
trung ở phần lãnh thổ thuộc Châu Âu (tới 40% bauxit, 80% nefelin và 90% kianit) và ở Uran.
Trên 70% quặng đồng thế giới được khai thác bằng lộ thiên. Trữ lượng đồng thế giới tập trung nhiều ở Nam Mỹ và Trung Phi. Ở Nam Mỹ quặng đồng phân bố ở dọc bờ biển Thái Bình Dương trên chiều dài 4 ngàn km, có hàm lượng cao tới khoảng 0,4-3,5% Cu, phần được đánh giá là 309 triệu tấn, trong đó gần 82% nằm ở Chilê. Mỏ lớn nhất của Chilê là Chukikamata có sản lượng 3 triệu tấn/năm.
Ở Trung Phi, quặng đồng tập trung chủ yếu ở 2 nước Zambia và Zaia, trữ lượng ở đáy tới 145 triệu tấn, với hàm lượng 2,4-4-3,7% Cu. Các mỏ lộ thiên lớn nhất của Zambia là Chigola và Natranga, có sản lượng là 9 triệu tấn/năm và 5,7 triệu tấn/năm.
Ở Mỹ các mỏ đồng lộ thiên có sản lượng (triệu tấn/năm) lớn là Bingham - 39; Sierrita - 32; Berclie - 15,2 và Morensi - 18,7. Thụy Điển có mỏ Aitik, sản lượng 17,5 triệu tấn/năm. Nga có đồng ở Sibêri, ở Uran nhưng khơng nhiều. Udơbêkixtan có mỏ đồng Kalmakurxki sản lượng 19,86 triệu tấn/năm, mỏ Xaru -Treky sản lượng 3,6 triệu tấn,...
Các kim loại khác có các mỏ lộ thiên molipđen Soxrki (Nga) sản lượng 8,42 triệu tấn/năm, mỏ vônfram-molinđen Turưauxki( Nga) - 2,36 triệu tấn/năm, mỏ chì- kẽm Jairemxki (Nga) 1,86 triệu tấn/năm, mỏ kẽm Uch-Kulach - 1,35 triệu tấn/năm. Vơnfrram cịn có nhiều ở nước Canada, Mỹ, Australia, Trung Quốc, Chile....
Các số liệu về sản lượng vàng và kim cương không được công bố, trữ lượng vàng ở Nam Phi - 33 ngt; Mỹ - 8 ngt, Braxin – 3 ngt,... Kim cương có nhiều ở Nam Phi, Zair, Gana, Angơla, Namibia,... nói chung sản lượng khai thác kim cương ở Châu Phi hàng năm chiếm 95% sản lượng thế giới.
Phần lớn các mỏ quặng kim loại đen và mầu của thế giới đều có nguồn gốc thành tạo macma, có đất đá phủ cứng nên đều phải làm tơi sơ bộ bằng khoan – nổ mìn.