1.2. G IỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
1.2.3. Công nghệ, phương pháp khai thác
Các mỏ đá vôi trên địa bàn huyện Kim Bảng, huyện Thanh Liêm, thành phố Phủ Lý đều nằm phía Tây Quốc lộ 1A. Về địa hình các mỏ khu vực này có những núi đá vôi độc lập, diện tích nhỏ, nhưng cũng có những dãy núi đá liên tiếp nhau, có những vị trí núi đá nằm khuất sau dãy núi phía ngoài. Độ cao đỉnh lớn nhất có thể lên đến +250m. Địa hình bị phong hóa mạnh tạo ra những vách đá tai mèo lởm chởm. Biên giới mỏ được cấp phép thường cấp theo quy mô dự định đầu tư của đơn vị xin cấp phép khai thác.
Thường các mỏ đá được cấp phép nằm tại các rìa của dải đá vôi lớn, đặc biệt có vị trí phải đi sâu vào mặt sau của dãy núi phía ngoài nhìn ra sông Đáy ở khu vực xã Thanh Nghị và xã Thanh Tân, huyện Thanh Liêm.
Xuất phát từ điều kiện tự nhiên của địa hình mỏ, diện tích mỏ nói chung và hệ thống khai thác của mỏ, các hình thức mở vỉa thường là:
- Sử dụng hệ thống đường giao thông hiện có hoặc thiết kế, thi công tuyến đường tạm với chất lượng thấp, không tuân thủ theo các quy chuẩn, quy phạm.
- Khối lượng công tác mở vỉa nhỏ, không đảm bảo duy trì được các thông số kỹ thuật và an toàn.
- Phương pháp mở vỉa thường là làm đường lên núi theo kiểu hào bán hoàn chỉnh, độ dốc lớn, mục đích để di chuyển thiết bị khoan lên tầng. Một số mỏ chỉ làm các đường công vụ lên núi theo hình thức kè đá tạo thành các bậc để người đi lại, mang vác các dụng cụ khai thác lên núi như búa khoan tay, choòng khoan. Một số mỏ được thiết kế đường hào mở vỉa để đưa các thiết bị khai thác lên tầng phục vụ khai thác nhưng trong thực tế không thi công theo đúng thiết kế mở vỉa được phê duyệt.
- Về tầng công tác đầu tiên và xén chân tuyến cải tạo sườn núi, các mỏ đều thiết kế tầng công tác đầu tiên theo hệ thống khai thác lớp xiên cắt tầng nhỏ và chân
14
tuyến được xén tạo điều kiện thuận lợi cho tập kết, bốc xúc đá tại chân tuyến đảm bảo an toàn nhưng trong thực tế tầng công tác và chân tuyến không được thi công.
Sở dĩ các mỏ không thực hiện tốt khâu mở vỉa, làm đường lên núi, tạo tầng công tác đầu tiên, xén chân tuyến là do những nguyên nhân:
- Diện tích mỏ nói chung và diện tích thân khoáng nhỏ hẹp, độ cao của mỏ lớn, địa hình phân cắt phức tạp, khó khăn cho công tác đào tuyến hào lên núi.
- Việc mở các hào chung ngoài biên giới mỏ cũng gặp nhiều vướng mắc do không nằm trong ranh giới mỏ được cấp phép dẫn đến việc sử dụng đất, đền bù giải phóng mặt bằng khi xây dựng đường hào gặp khó khăn do sự không thống nhất về cơ chế chính sách cũng như việc phối hợp giữa các ngành còn yếu.
- Mặt khác, xung quanh biên giới được phép khai thác cũng là tài nguyên đá, khi mở hào chung cho mỏ thì cũng phải mở trên vùng có tài nguyên vì vậy càng khó khăn cho công tác quản lý nhà nước.
- Ngoài ra nhiều vị trí điểm mỏ nằm trong khu vực có mật độ mỏ cao, các mỏ có biên giới liền kề nhau nên khó có không gian để thiết kế hay thi công tuyến đường hào mở mỏ hoàn chỉnh mà không chồng lấn lên diện tích của mỏ liền kề.
Mâu thuẫn giữa những đơn vị khai thác đá liền kề cũng do đó mà có thể nảy sinh dẫn đến khó khăn trong việc giải quyết vấn đề.
- Các đơn vị được phép khai thác là các thành phần kinh tế khác nhau, được thành lập theo quy định của Luật Doanh nghiệp, đăng ký hành nghề khai thác chế biến khoáng sản. Trong số các tổ chức cá nhân được cấp phép khai thác một số ít là doanh nghiệp lớn còn lại chủ yếu là doanh nghiệp nhỏ, năng lực tài chính hạn chế, vốn đầu tư cho mỏ không tập trung mà công tác mở vỉa mỏ là giai đoạn cần huy động nguồn vốn lớn nhất, trong thời gian ngắn để hoàn thiện xây dựng cơ bản mỏ.
Vì thiếu vốn, khả năng tài chính không đáp ứng cũng là lý do dẫn đến công tác mở vỉa thực hiện không tốt.
Từ những lý do đó các mỏ thường lựa chọn hình thức mở vỉa bằng đường hào chỉ nằm trong biên giới mỏ. Đồng nghĩa với việc diện tích đường hào chật hẹp,
15
không thực hiện đúng thiết kế làm đường và hệ thống khai thác đã được cơ quan chức năng phê duyệt.[10]
1.2.3.2. Về hệ thống khai thác
Ngoài các mỏ có công suất khai thác nhỏ hơn 50.000 m3/năm không phải lập hồ sơ thiết kế thì theo hồ sơ thiết kế của các mỏ công suất khai thác lớn hơn 50.000 m3/năm đang hoạt động, hệ thống khai thác thường được lựa chọn là hệ thống khai thác hỗn hợp. Đây là hệ thống khai thác phù hợp với tất cả các mỏ khai thác đá trên địa bàn toàn tỉnh, gồm 2 giai đoạn khác nhau.
Giai đoạn đầu của mỏ do độ cao khai thác lớn, diện tích tầng công tác nhỏ, hệ thống hào mở vỉa dốc thì áp dụng hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng. Ở giai đoạn sau, khi mỏ được hạ thấp về cao độ khai thác, diện tích mặt tầng đã lớn hơn, hệ thống hào mở vỉa có thể cải tạo để giảm độ dốc, mở rộng nền hào, có thể cho phép các máy khoan, máy xúc, ô tô lên mặt tầng thực hiện khai thác. Hệ thống khai thác áp dụng ở giai đoạn sau là hệ thống khai thác chia lớp bằng xúc chuyển hoặc gạt chuyển.
Về mặt lý thuyết việc áp dụng hệ thống khai thác theo từng giai đoạn trên (hệ thống khai thác hỗn hợp theo thời gian) là hợp lý nhưng các điều kiện để thực hiện hệ thống khai thác hỗn hợp của các mỏ hiện nay không thực hiện được.
Qua nghiên cứu thực tế tại địa phương, các mỏ hầu hết đều thực hiện khấu tự do, trên diện tích mỏ phân chia làm nhiều khu vực khai thác, sử dụng búa khoan con khoan trực tiếp vào các sườn núi, đá sau khi nổ mìn tự rơi theo trọng lực xuống dưới chân núi. Một số mỏ cắt được các tầng nhỏ với chiều cao tầng 2m đến 2,5m, bề rộng mặt tầng 1,5m đến 2m chuyển đá xuống chân núi bằng năng lượng nổ mìn nhưng chiều dài tuyến công tác ngắn, độ dốc sườn tầng không được duy trì ổn định dẫn đến chập tầng, không duy trì được hệ thống khai thác. Việc khai thác tự do hệ thống khai thác bị phá vỡ xẩy ra ở hầu hết các mỏ trong phạm vi từ chân núi lên đến đỉnh núi, vì vậy không thể áp dụng được hệ thống khai thác lớp bằng ở giai đoạn sau.[10]
16
Nguyên nhân của việc các mỏ khấu theo hình thức tự do, không tuân thủ một hệ thống khai thác cơ bản nào ở các mỏ đá trên địa bàn Hà Nam là:
- Công tác mở vỉa, đầu tư xây dựng cơ bản của các mỏ không được quan tâm thực hiện bài bản theo đúng thiết kế từ ban đầu như đã phân tích.
- Do đặc điểm của mỏ đá vật liệu xây dựng thường có độ cứng lớn, địa hình phức tạp, sau khi thực hiện công đoạn nổ mìn là tạo được sản phẩm dưới dạng thô vì vậy các đơn vị khai thác tập trung chạy đua theo năng suất sản phẩm, chạy đua theo lợi ích kinh tế, ít chú trọng đến công tác cải tạo tầng công tác một cách thường xuyên vì vậy các thông số của hệ thống khai thác bị phá vỡ. Tầng bị chập; khi sửa chữa cải tạo trả lại tầng công tác cũ thì chi phí cải tạo tăng.
- Do quan điểm của các doanh nghiệp khai thác mỏ thường chỉ chú trọng về năng suất và lợi nhuận, ít quan tâm đến các lĩnh vực về kỹ thuật khai thác, không tổ chức khai thác mỏ một cách khoa học.
- Do đa số đơn vị có giấy phép khai thác công suất trên 50.000 m3/năm được nâng cấp từ công suất nhỏ hơn 50.000 m3/năm trước đây nên trong quá trình triển khai thực hiện thi công xây dựng mỏ theo thiết kế đã được phê duyệt vẫn theo hướng thi công hệ thống khai thác dốc đứng từ trước.
- Trình độ chuyên môn Giám đốc điều hành mỏ của các đơn vị khai thác mỏ hiện nay còn yếu, chưa có kinh nghiệm.
- Do công tác quản lý Nhà nước về hoạt động khai thác khoáng sản còn yếu kém. Với các điểm mỏ khai thác đá trên địa bàn tỉnh Hà Nam cho thấy số lượng các điểm mỏ trên địa bàn quá nhiều, mật độ dầy đặc ở mỗi khu vực tập trung nhưng các khu vực lại nằm phân tán rải rác ở khắp hai huyện gây khó khăn cho công tác quản lý của địa phương.
1.2.3.3. Về công nghệ và thiết bị
Theo hồ sơ thiết kế mỏ của các mỏ đá trên địa bàn Hà Nam hầu hết công nghệ được sử dụng vào khai thác là phá vỡ đá ra khỏi khối nguyên bằng khoan nổ mìn, đá sau nổ mìn rơi xuống chân núi. Đá quá cỡ được khoan nổ mìn lần hai, một số mỏ dùng đầu đập thủy lực để phá đá quá cỡ. Sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược di
17
chuyển bằng bánh xích bốc xúc lên các phương tiện vận tải vận chuyển về nơi chế biến. Ở một số ít mỏ ngắn hạn nhỏ lẻ thì vẫn sử dụng lao động thủ công để bốc lên phương tiện.
Với công nghệ khai thác bán thủ công nêu trên có nhiều bất cập, năng suất lao động thấp, nguy cơ mất an toàn lao động cao, phát sinh nhiều yếu tố gây ô nhiễm môi trường.
Tính toán đồng bộ thiết bị chưa căn cứ vào những cơ sở khoa học, các yếu tố tự nhiên, yếu tố khoáng sản hiện trạng của mỏ, quy mô sản lượng, khoảng cách vận tải… Những luận cứ chọn đồng bộ thiết bị thiếu tính thuyết phục mà thường mang tính áp đặt theo kinh nghiệm hoặc điều kiện của những mỏ tương tự. Lựa chọn đồng bộ thiết bị có những mỏ không phù hợp với hình thức mở vỉa và hệ thống khai thác.
Trong thực tế thiết bị sử dụng tại nhiều mỏ đá là những thiết bị thế hệ cũ, lạc hậu, thiết bị khoan sử dụng loại có đường kính mũi khá nhỏ (76mm, 42mm, 36mm…). Hiện nay, đã có nhiều hơn các doanh nghiệp sử dụng loại khoan điện đường kính mũi 105mm nhưng máy không có bộ phận di chuyển, bộ phận hút và lọc bụi. Vì sử dụng những máy khoan này các thao tác như thay hoặc nối dài choòng khoan, di chuyển trên bãi mìn đều thực hiện thủ công, năng suất khoan thấp từ đó để chạy theo năng suất phải bố trí mạng khoan thưa, không phù hợp làm ảnh hưởng đến chất lượng nổ mìn, tăng tỷ lệ đá quá cỡ; mặt tầng sau khi nổ mìn không bằng phẳng, độ dốc sườn tầng không duy trì… từ đó mất nhiều thời gian cho công tác cải tạo sườn tầng, phá mô chân tầng.
Thiết bị bốc xúc chủ yếu sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược di chuyển bằng xích, dung tích gầu xúc từ 0,5m3 đến 1,25m3. Thực hiện xúc tại chân núi nơi tiếp nhận đá từ tầng khai thác.
Thiết bị vận tải sử dụng các loại xe ô tô tự đổ tải trọng từ 5 đến 15 tấn.
Ngoài ra còn sử dụng một số thiết bị phụ trợ như máy gạt, máy ủi, máy nén khí và máy phát điện.[10]