Hiện nay, hầu hết các mỏ than lộ thiên trong Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam sử dụng hệ thống bãi thải ngoài, với công nghệ bãi thải cao. Khối lượng thải lớn nhất tập trung tại vùng Cẩm Phả, khoảng 60 – 70 triệu m3/ năm. Các bãi thải thường có chiều cao khoảng từ 60 – 80 m, có nơi lên tới 250m. Góc dốc sườn bãi thải tương đối lớn (30 – 400). Thành phần trên bãi thải thường là các loại đất đá nổ mìn với các kích cỡ khác nhau và có kết cấu rời rạc. Theo kết quả phân tích thành phần của đất đá trên bãi thải cho thấy: Đá thải có cỡ đường kính > 2 mm chiếm tới trên 90% và đất chỉ chiếm < 10% tổng số vật liệu thải. Tại các bãi đang đổ thải, đất đá thải được phân bố theo quy luật phụ thuộc vào trọng lượng và động năng của chúng. Có thể phân sườn bãi thải thành các lớp như sau:
- Từ mặt bãi thải xuống đến độ sâu khoảng 1,5 m tập trung chủ yếu các loại đá có kích thước nhỏ (bụi lắng, cát, dăm sỏi), tỷ lệ các loại đá đường kính hạt nhỏ hơn 15 mm chiếm 40 – 50%. Dọc theo sườn dốc trở xuống, tỷ lệ cấp hạt nhỏ trong thành phần của sườn bãi thải giảm dần, đến khu vực giữa sườn bãi thải thì tỷ lệ cỡ hạt đất đá đường kính > 500 mm chiếm trên 60%.
- Những loại đất đá đường kính lớn tập trung ở phía dưới của sườn dốc. Khi xuống tới chân bãi thải các tảng đá to thường lăn cách chân bãi thải một khoảng cách nhất định, tạo thành sườn dốc bãi thải dạng lõm. Khu vực sát chân bãi thải thường tập trung các loại đá có đường kính trên 800 mm.
Ảnh 4. Chân bãi thải Nam Đèo Nai
Ngược lại, với các bãi thải đã dừng đổ thải từ lâu thì có sự biến đổi quy luật phân bố cỡ hạt trên sườn bãi thải. Phía dưới và chân bãi thải, thành phần và sự phân bố của các cấp hạt ít thay đổi, nhưng ở phần trên sườn bãi thải có sự thay đổi lớn: các cấp hạt cỡ 0 – 15 mm giảm xuống, chỉ còn chiếm 30 – 40%. Các loại đá cấp hạt này thường hay bị cuốn trôi theo dòng nước chảy mạnh, một
phần chui xuống lòng bãi thải phân bố vào các khoảng trống giữa các tảng đá lớn, một phần theo dòng chảy phân bố trên sườn để ổn định sườn dốc.
Ảnh 5. Bãi thải đã ổn định
Tác động của các yêu tố môi trường đến cấu trúc, hình thái của bãi thải xảy ra trên diện rộng và theo chiều sâu:
- Tác động đến địa hình, địa mạo;
- Thay đổi độ cao: phức tạp hoá địa hình, tăng độ tương phản, tăng độ chênh cao tương đối giữa các dạng địa hình, giảm thế năng địa hình;
- Thay đổi độ dốc tự nhiên của địa hình khu vực sẵn có;
- Thay đổi cấu trúc cảnh quan tự nhiên về độ phủ xanh, địa hình tự nhiên…
- Biến đổi lưu vực, các bồn thu nước và dòng chảy: hình thành các bồn trũng mới rất sâu, làm thay đổi hướng của những dòng chảy mặt, phân tán nguồn nước mặt, hình thành các vỉa nước ngầm mới trong các lớp đất đá ở bãi thải…
- Bị sụt lún nên hình thành những vùng trũng, nếp lõm, đứt gãy hoặc tổng hợp các dạng trên tại các bề mặt tương ứng với từng mức độ, từng dạng sụt lún;
- Tác động đến lớp thổ nhưỡng: thay đổi thành phần, đặc tính và cấu trúc thổ nhưỡng ảnh hưởng đến quá trình thành tạo đất do làm lộ đá gốc;
- Quá trình đổ thải làm thay đổi đáng kể các đặc tính vật lý, hoá học của cả hệ thống tự nhiên.