Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2. Hoạt động khai thác quặng sắt ảnh hưởng đến môi trường đất của khu vực mỏ sắt Trại Cau
3.2.2. Ảnh hưởng của khai thác quặng sắt đến hiện tượng sụt lún, mất nước tại khu vực mỏ
Tình trạng sụt lún, mất nước khu vực xung quanh mỏ sắt Trại Cau huyện Đồng Hỷ xảy ra và càng ngày càng nghiêm trọng. Sự cố nứt, sập sụt lún mặt đất,
Quặng nguyên khai Đất nguyên liệu
Sàng song, cấp liệu rung: 40mm Máng quặng nguyên
Bể chứa bùn thải trung gian Bãi chứa sản phẩm
QT = 0-8mm
Hệ thống máy rửa cánh vuông
Bãi chứa bột từ Manhetit Máy nghiền hàm
Sàng rung 8mm Hệ thống máy
tuyển từ
Bãi chứa sản phẩm QT= 8-40mm
Hệ thống bơm bùn
Trạm bơm Hồ chứa bùn thải
Hệ thống xoáy lốc Bể chứa bột
Limonit
Suối Thác Lạc
Hình 3.5. Sơ đồ công nghệ tuyển khoáng và các nguồn phát sinh chất thải Tiếng ồn,
rung
Nước trong thu hồi Nước đục
Hồ nước dự trữ
Tiếng ồn
mất nước, rạn nứt công trình xây dựng, gây thiệt hại kinh tế, đe dọa tài sản và tính mạng người dân, ảnh hưởng nhiều đến sinh hoạt, gây hoang mang bất ổn trong nhân dân địa phương.
Một số hình ảnh tai biến khu vực mỏ:
Hình 3.6. Hố sụt lún đất tại tổ 12, thị trấn Trại Cau
Hình 3.7. Rạn nứt công trình xây dựng tại thôn Kim Cương, xã Cây Thị
Hình 3.8. Mất nước tại giếng tại thôn Hòa Bình, xã Cây Thị
Số liệu điều tra thực tế tại bảng 3.6 cho thấy sự cố nứt, sập sụt lún mặt đất, mất nước, rạn nứt nhà tính đến năm 2018 là nghiêm trọng. Đã có tới 81 hố sụt lún, 20 vết nứt, 46 điểm lún nghiêng và 138 nhà dân bị rạn nứt, nhiều nhà rạn nứt
nghiêm trọng phải phá bỏ. Hầu hết các giếng đào mất nước hoàn toàn và các giếng khoan này mất nước một phần tại các khu vực này.
Bảng 3.6. Thống kê hố sụt, rạn nứt và mất nước khu mỏ Trại Cau
Khu vực
Các dạng sự cố Hố sụt Vết nứt Lún
nghiêng
Rạn nứt
nhà Mất nước
Xã Cây Thị 74 13 46 43 Mất nước hoàn toàn từ
các giếng khơi và một phần từ các giếng khoan
TT. Trại Cau 5 7 3 95
Tổng 81 20 49 138
Mô tả thực trạng các tai biến tại khu vực mỏ sắt Trai Cau đến năm 2018 (Bảng 3.7) cho thấy có 5 loại tai biến điển hình:
- Sụt lún mặt đất: Tính từ năm 2014 đến 2018 có 81 hố sụt lún phân bố ở nhiều khu vực, cự ly cách khu khai trường từ 30 - 1.500 m, lún sâu và rộng.
- Nứt đất: Có 20 vết nứt với đường vết nứt 3 - 15 cm, sâu 2 - 10 m. Cự ly cách khu khai trường từ 30 - 1.500 m.
- Lún nghiêng: Chủ yếu do các khu khai thác tạo tả luy dốc đứng và sâu nên có tới 49 điểm lún nghiêng.
- Rạn nứt nhà ở: Rất nghiêm trọng. Tính từ năm 2014 đến 2018 có tới 138 nhà ở bị rạn nứt tường, thậm trí gây nghiêng nhà… phân bố ở nhiều khu vực, cự ly cách khu khai trường từ 150 - 1.500 m.
- Mất nước dưới đất: Diện tích mất nước dưới đất rất rộng, khoảng 2,5 km2. Các giếng khơi đều không còn nước, các giếng khoan cũng mất nước cục bộ.
Bản đồ hiện trạng và phạm vi tai biến nứt, sụt lún mặt đất, mất nước, rạn nứt công trình xây dựng khu vực mỏ sắt Trại Cau được trình bày tại hình 3.9.
Bảng 3.7. Thực trạng sụt lún đất, mất nước, rạn nứt công trình do khai thác mỏ
TT Các tai
biến Vị trí tai biến Cự ly đến mỏ (m)
Số
lượng Ghi chú
1 Sụt lún mặt đất
Tổ 12, 14, 15, 16, 17 (TT.
Trại Cau); Thôn Hòa Bình, Trại Cau, Kim Cương (xã Cây Thị)
30 m đến
1.500 m 81 hố
- Từ năm 2014 - Đường kính hố sụt lún 3 - 20m;
sâu 2 - 5m
2 Nứt đất
Thôn Hòa Bình, Kim Cương (xã Cây Thị); Tổ 12 (TT. Trại Cau)
30 m đến 1.500 m
20 vết nứt
- Từ năm 2014 - Đường vết nứt 3 - 15cm; sâu 2 - 10m
3 Lún
nghiêng
Thôn Hòa Bình, Kim Cương (xã Cây Thị); Tổ 12 (TT. Trại Cau)
30 m đến 1.500 m
49 điểm
- Từ năm 2014 - Lún nghiêng nghiêm trọng
4
Rạn nứt công trình
xây dựng
Tổ 12, 14, 15, 16, 17 (TT.
Trại Cau); Thôn Hòa Bình, Trại Cau, Kim Cương (xã Cây Thị)
150 m đến 1.500 m
138 nhà ở
- Từ năm 2014 - Nhiều công trình rất nghiêm trọng
5 Mất nước dưới đất
Tổ 12, 14, 15, 16, 17 (TT.
Trại Cau); Thôn Hòa Bình, Trại Cau, Kim Cương (xã Cây Thị)
150 m đến 1.500 m
Diện tích khoảng 2,5km2
- Từ năm 2014 - Nhiều nơi rất nghiêm trọng
Hình 3.9. Bản đồ hiện trạng và phạm vi tai biến khu vực mỏ sắt Trại Cau Phạm vi xảy ra tai biến phát triển dọc theo thung lũng theo phương Tây Bắc - Đông Nam, thuộc địa phận các thôn Hòa Bình, Trại Cau, Kim Cương của xã Cây Thị và Tổ 12,14, 16 của thị trấn Trại Cau với diện tích 2,7 km2.
• Nguyên nhân gây tai biến:
Theo Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản (2018) trong Báo cáo kết quả Dự án Nghiên cứu, điều tra, đánh giá, xác định nguyên nhân và đề xuất các giải pháp khắc phục hiện tượng sụt lún đất, mất nước và rạn nứt công trình xây dựng khu vực thị trấn Trại Cau và xã Cây Thị, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, cho thấy có hai nguyên nhân chính gây nên tai biến nghiêm trọng ở khu vực mỏ sắt Trại Cau.
- Nguyên nhân chủ quan - yếu tố nhân sinh:
+ Nguyên nhân chính gây tai biến địa chất là do đào - xúc đất, phá đá nổ mìn tạo thành bờ moong dốc và bơm hút nước tháo khô mỏ đã hạ thấp mực nước dưới đất trong tầng chứa nước khe nứt - karste với hệ thống hang ngầm rất phát triển, quy
mô lớn phức tạp tại mỏ sắt tầng sâu núi Quặng.
+ Đào xúc đất làm trượt lở thành bờ mong và bơm hút nước tháo khô mỏ tại tầng chứa nước lỗ hổng (tầng đất) của các mỏ khai thác nhóm không ở tầng sâu hoàn toàn trong đất chỉ gây tai biến địa chất ở phạm vi nhỏ lẻ, cục bộ.
- Yếu tố khống chế từ tự nhiên:
+ Trong khu vực có các hang karste ngầm rất phát triển, nằm nông (từ 10 m đến hơn 30 m) thuận lợi cho sập sụt khi bị kích hoạt bởi tác động hạ thấp mực nước, tăng tải trọng, chấn động rung....
+ Do điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn nên trong điều kiện tự nhiên của phạm vi dự án chưa xảy ra tai biến đại địa chất.
Tóm lại: Quá trình hoạt động khai thác khoáng sản lộ thiên với cường độ lớn trên những vùng có hang động ngầm do quá trình kaste sẽ gây ra tai biến sụt lún đất, mất nước và rạn nứt nhà ở trên bề mặt đất.