Nghiên cứu đặc điểm chất thải từ hoạt động của mỏ than lộ trí, phường cẩm đông, thành phố cẩm phả, tỉnh quảng ninh và đề xuất một số giải pháp quản lý

Tuy nhiên, theo các báo cáo chất lượng môi trường, chất thải rắn, khí thải và nước thải từ hoạt động khai thác than có thành phần phức tạp và một số chỉ tiêu như COD, BOD của nước thải c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đỗ Thiên Trang

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CHẤT THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG CỦA MỎ THAN LỘ TRÍ, PHƯỜNG CẨM ĐÔNG, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đỗ Thiên Trang

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CHẤT THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG CỦA MỎ THAN LỘ TRÍ, PHƯỜNG CẨM ĐÔNG, THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:PGS.TS NGUYỄN MẠNH KHẢI

PGS.TS NGUYỄN NGỌC MINH

Hà Nội - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là do tự bản thân thực hiện và không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác để làm sản phẩm của riêng mình Các thông tin, số liệu thứ cấp được sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng, đảm bảo tính chính xác Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Tác giả

Đỗ Thiên Trang

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Khoa Môi Trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -ĐHQGHN, UBND tỉnh Quảng Ninh, UBND Thành phố Cẩm Phả, UBND phường Cẩm Đông, Công ty than Thống Nhất - TKV, Phòng Môi trường Mỏ than Lộ Trí đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các cán bộ của phòng Thẩm định cấp phép, phòng Kiểm soát ô nhiễm, Chi cục Bảo vệ Môi trường, Trung tâm quan trắc môi trường, Sở TNMT tỉnh Quảng Ninh đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp Khoa Môi Trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã ủng hộ và đóng góp những ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình đã động viên, ủng hộ, chia sẻ và là chỗ dựa vật chất và tinh thần giúp tôi tập trung nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn của mình

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan về khai thác than và các vấn đề môi trường liên quan 3

1.1.1 Phân bố và trữ lượng than trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.2 Tình hình khai thác và tiêu thụ than 4

1.1.3 Công nghệ khai thác than 7

1.1.4 Vai trò của ngành than đối với nền kinh tế 10

1.1.5 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường 11

1.2 Tổng quan về các giải pháp bảo vệ môi trường cho ngành than 18

1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 21

1.3.1 Tổng quan về mỏ Lộ Trí 21

1.3.2 Địa hình – Địa mạo 22

1.3.3 Đặc điểm chất lượng than 23

1.3.4 Đặc điểm khí tượng – thủy văn 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 32

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Nội dung nghiên cứu 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 33

2.3.1 Thu thập và tổng hợp tài liệu 33

2.3.2 Quan trắc môi trường khu vực mỏ than Lộ Trí 33

2.3.3 Phân tích trong phòng thí nghiệm 38

2.3.4 Phương pháp chuyên gia 40

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 41

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 42

3.1 Tình hình khai thác than tại mỏ than Lộ Trí 42

3.2 Đặc điểm chất thải và hiện trạng các nguồn thải trong khu vực mỏ than 43

3.2.1 Đặc điểm và hiện trạng ô nhiễm bụi, khí thải 43

3.2.2 Đặc điểm và hiện trạng ô nhiễm nước thải sản xuất 50

3.2.3 Đặc điểm nước thải sinh hoạt mỏ than Lộ Trí 57

3.2.4 Chất thải rắn và Bãi thải than 58

3.3 Đánh giá và các đề xuất đối với công tác quản lý môi trường khu vực mỏ 61

3.3.1 Đánh giá công tác quản lý môi trường khu vực mỏ 61

3.3.2 Một số giải pháp đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả quản lý nguồn thải và bảo vệ môi trường mỏ Lộ Trí 67

KẾT LUẬN 78

KIẾN NGHỊ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 83

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Công nghệ khai thác than hầm lò phổ biến 8

Hình 2.Công nghệ khai thác than lộ thiên 9

Hình 3 Hoạt động khai thác than làm biến đổi cảnh quan địa hình tự nhiên 17

Hình 4 Mỏ than Lộ Trí, Quảng Ninh 22

Hình 5 Đồ thị dao động nhiệt độ không khí các tháng năm 2018 25

Hình 6 Đồ thị giá trị lượng mưa TB các tháng tại trạm Cửa Ông năm 2018 25

Hình 7 Đặc trưng độ ẩm trung bình trong tháng năm 2018 tại trạm Cửa Ông 26

Hình 8 Biểu đồ số giờ nắng trung bình trong năm 27

Hình 9 Sơ đồ phát thải bụi, khí độc của mỏ than [Nguồn: 3] 43

Hình 10 Biểu đồ diễn biến thông số bụi TSP trong không khí 46

Hình 11 Biểu đồ xu hướng phát thải khí CO (đvt: mg/m3) 49

Hình 12 Sơ đồ hệ thống chống bụi bằng phun sương tạo ẩm 69

Hình 13 Sơ đồ cấu tạo hố lắng hệ thống thoát nước mưa trên mặt bằng 73

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh 4

Bảng 2 Hướng gió, tần suất và tốc độ gió trung bình trong năm 28

Bảng 3 Số ngày có sương mù từng tháng năm 2018 29

Bảng 4 Vị trí các điểm quan trắc khí giai đoạn 2016 – 2019 35

Bảng 5 Vị trí các điểm quan trắc nước thải sản xuất giai đoạn 2016 – 2019 36

Bảng 6 Vị trí các điểm quan trắc nước mặt giai đoạn 2016 – 2019 37

Bảng 7 Vị trí các điểm quan trắc nước thải sinh hoạt thuộc phạm vi nghiên cứu giai đoạn 2016 – 2019 38

Bảng 8 Phương pháp phân tích mẫu khí 38

Bảng 9 Phương pháp phân tích mẫu nước 40

Bảng 10 Bảng kết quả phân tích thông số bụi TSP (mg/m3) 44

Bảng 11 Bảng kết quả phân tích thông số khí NO2 (mg/m3) 46

Bảng 12 Bảng kết quả phân tích thông số CO (mg/m3) 47

Bảng 13 Bảng kết quả phân tích thông số khí CO2 (mg/m3) 49

Bảng 14 Bảng kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại NT1 52

Bảng 15 Bảng kết quả phân tích nước thải sản xuất tại vị trí NT2 52

Bảng 16 KQQT nước mặt suối Ngô Quyền tại điểm tiếp nhận nước thải 54

Bảng 17 Bảng kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại vị trí NT3 55

Bảng 18 Bảng kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất tại NT4 55

Bảng 19 KQPT nước mặt Mương anpha tại điểm tiếp nhận nước thải (TXLNT mặt bằng + 25) 56

Bảng 20 Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt tại các vị trí cửa xả đầu ra Quý 4 năm 2018: 58

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD 5 Biochemical oxygen Demand Nhu cầu oxi sinh học

COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxi hóa học

SMEWW Standard Methods for the

Examination of Waste Water

Bộ phương pháp tiêu chuẩn cho kiểm tra nước và nước thải

TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hòa tan

TSP Total Suspended Particles Tổng bụi lơ lửng

TSS Total Suspendid Solids Tổng chất rắn lơ lửng

MỞ ĐẦU

Than là một nguồn tài nguyên không tái tạo vô cùng quý giá của Việt Nam Hiện nay, mỗi năm chúng ta thu được doanh thu hàng chục nghìn tỷ đồng từ hoạt động khai thác và kinh doanh than, mang lại công ăn việc làm cho hơn một triệu lao động Ngành công nghiệp khai thác than trên cả nước nói chung và trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh nói riêng đã có những bước phát triển vượt bậc, góp phần quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh cũng như của cả nước Tại tỉnh Quảng Ninh, trên toàn bộ diện tích của tỉnh có 43 mỏ và điểm khai thác than chính với tổng trữ lượng khoảng 10,5 tỉ tấn [1,8]

Mỏ than Lộ Trí nằm trên địa bàn phường Cẩm Đông, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh thuộc công ty than Thống Nhất – TKV là một trong những mỏ khai thác than lớn cùng với những dây truyền và thiết bị hiện đại mang lại năng suất cao, với sản lượng 2 triệu tấn/ năm [2,4] Tuy nhiên, theo các báo cáo chất lượng môi trường, chất thải rắn, khí thải và nước thải từ hoạt động khai thác than có thành phần phức tạp và một số chỉ tiêu như COD, BOD của nước thải công nghiệp vượt giới hạn cho phép từ 1,1 đến 2 lần, hàm lượng sắt (Fe), mangan (Mn) vượt quy chuẩn cho phép từ 6 đến 10 lần [3,5,9] Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng TSS vượt từ 1,5 đến 2,2 lần [3,5,6] Với quy mô sản xuất 2 triệu tấn than/năm ở mỏ Lộ Trí thì lượng bụi phát sinh ước tính khoảng hơn 2000 tấn bụi/năm [2,9] Hoạt động khai thác đã và đang thải ra môi trường một lượng chất thải gây mất mỹ quan cho khu vực và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người dân sống trong khu vực xung quanh

Vì vậy, đối với mỏ than Lộ Trí việc quản lý và giảm thiểu các tác động tiêu cực từ các nguồn thải là một trong những vấn đề cấp bách cần phải được ưu tiên thực hiện

Do đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu đặc điểm chất thải từ hoạt động của mỏ than Lộ Trí, phường Cẩm Đông, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất một số giải pháp quản lý” là cấp thiết và mang tính thực tiễn cao

Mục tiêu của đề tài:

 Nghiên cứu đặc điểm, tính chất của nước thải, khí thải, chất thải rắn và khả năng gây ô nhiễm của chúng tại khu vực mỏ than Lộ Trí;

 Đánh giá ảnh hưởng của chất thải rắn, nước thải, khí thải tới môi trường mỏ than và cộng đồng xung quanh;

 Đề xuất, kiến nghị những giải pháp phù hợp nhằm quản lý ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường tại khu vực mỏ than Lộ Trí

Nội dung nghiên cứu

 Xác định và đánh giá các nguồn thải và khối lượng chất thải rắn, nước thải, khí thải, phát sinh trong quá trình sản xuất của mỏ

 Tiến hành khảo sát, lấy mẫu khu vực mỏ than Lộ Trí: mẫu nước, mẫu đất đá, mẫu không khí xung quanh khu vực dự án

 Phân tích, xác định thành phần vật lý, định lượng một số thành phần hóa học đặc trưng trong mẫu thải

 Đánh giá khả năng gây ô nhiễm của chất thải rắn, nước thải mỏ, khí thải, tới các môi trường thành phần thông qua số liệu thống kê qua các năm giai đoạn (2016 -2018) kết hợp với số liệu lấy mẫu bổ sung 2019

 Phân tích hiện trạng quản lý môi trường tại mỏ than Lộ Trí - Công ty than Thống Nhất - TKV tại phường Cẩm Đông, thành phố Cẩm Phả, Quảng Ninh (Các biện pháp quản lý, giảm thiểu tác động môi trường hiện đang áp dụng, đánh giá hiệu quả của các phương pháp trên) và đề xuất giải pháp quản lý, giảm thiểu tác động môi trường

Cấu trúc của luận văn:

Luận văn chia thành 6 phần: i) phần mở đầu; ii) Chương I: Tổng quan tài liệu; iii) Chương II: Địa điểm, phạm vi, phương pháp nghiên cứu ; iv) Chương III: Kết quả nghiên cứu và đề xuất giải pháp; v) phần Kết luận và khuyến nghị; vi) Tài liệu tham khảo và Phụ lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về khai thác than và các vấn đề môi trường liên quan

1.1.1 Phân bố và trữ lượng than trên thế giới và ở Việt Nam

Phân bố và trữ lượng than trên thế giới

Than là dạng nhiên liệu hóa thạch có trữ lượng phong phú nhất, được tìm thấy chủ yếu ở Bắc Bán cầu Tổng trữ lượng than trên toàn thế giới được ước tính khoảng 1.083 tỷ tấn Hơn 80% trữ lượng than của thế giới phân bố chủ yếu tại 10 quốc gia, trong đó trữ lượng than ở Mĩ chiếm khoảng 25% của cả thế giới, Nga 23% và Trung Quốc 12% Các mỏ tương đối lớn ở Canada, Đức, Ba Lan, Nam Phi,

úc, Mông Cổ, Brazil [23]

Phân bố và trữ lượng than tại Việt Nam

Những dữ liệu có sẵn hiện tại cho thấy trữ lượng ở Việt Nam là khoảng 49,8 tỷ tấn [22] Nguồn than được chia thành một số loại sau: trữ lượng đo đạc và thăm dò được (loại A+B+C1) là 33%, nguồn phỏng đoán (C2) 39% và nguồn tiên lượng (P)

là 28% Việt Nam có tất cả các loại than: anthracite (đã khai thác), bituminous (than bitum), subbituminous, lignite và peat (than bùn) [23] Để thăm dò nguồn than, Việt Nam thông qua VINACOMIN đã hợp tác với nhiều công ty và tổ chức từ Nhật Bản như JCOAL (Japan Coal Energy Center), NEDO (New Energy and Industrial Technology Development) và JBIC (Japan Bank of International Cooperation) [10] Than đóng vai trò trọng yếu trong nền kinh tế Việt Nam cũng như lĩnh vực năng lượng Phần lớn bể than quan trọng nhất nằm ở Quảng Ninh, đồng bằng sông Hồng, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Sông Da, Sông Ca, Na Dương, Nong Song, Sông Ba, Đồng bằng sông Mekong Việt Nam có một trong những nguồn than anthracite lớn nhất Khu vực đồng bằng sông Hồng được dự báo có khoảng

210 tỷ tấn, chủ yếu là than Asbitum, các mỏ than ở các tỉnh khác khoảng 400 triệu tấn Riêng than bùn là khoảng 7 tỷ mét khối phân bố ở cả 3 miền [23]

Bể than Quảng Ninh nằm ở phía bắc của tổ quốc, nó chiếm diện tích khoảng

5900 km2 với 2800 km2 đất rừng và 510 km2 là đất nông nghiệp [17] Vùng than ở khu vực này nằm gần bờ biển nên có vị trí tốt để xuất khẩu ra thị trường quốc tế Việc khai thác bắt đầu ở đây vào năm 1839 Vùng than Quảng Ninh có 8,7 triệu tấn than anthracite Những phần than quan trọng nhất tập trung ở bể than Quảng Ninh: Mạo Khê, Tràng Bạch, Nam Mẫu, Vàng Danh, Uông Thượng, Đồng Vông, Ngã Hai, Khe Tam, Giáp Khấu, Núi Béo Những cảng than quan trọng nhất là Cảng Cẩm Phả và Hòn Gai.[10]

Theo TKV, trữ lượng than tại Việt Nam rất lớn: riêng ở Quảng Ninh khoảng 10,5 tỷ tấn, trong đó đã tìm kiếm thăm dò 3,5 tỷ tấn (chiếm khoảng 67% trữ lượng than đang khai thác trên cả nước hiện nay), chủ yếu là than anthracite [1]

Bảng 1 Trữ lƣợng các mỏ than Quảng Ninh

(Đơn vị: Ngàn tấn)

Cách khai thác

Trữ lƣợng

Tổng trữ lƣợng

Trữ lƣợng khai thác lộ thiên

Trữ lƣợng khai thác lò bằng

Trữ lƣợng khai thác giếng đứng

Trữ lượng đã thăm dò 3.523.640 215.476 470.356 2.837.808 Trữ lượng mỏ đang khai

Trữ lượng các mỏ chuẩn

[Nguồn: Báo cáo tổng hợp tình hình khai thác và tiêu thụ than Quảng Ninh, 2018]

1.1.2 Tình hình khai thác và tiêu thụ than

Tình hình khai thác và tiêu thụ than trên thế giới

Có thể coi than là một ngành công nghiệp mang tính toàn cầu, lượng than thương mại được khai thác tại hơn 50 quốc gia và tiêu thụ trên 70 nước trên toàn thế giới

Khai thác than:

Hàng năm có khoảng hơn 4.030 triệu tấn than được khai thác, con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á, trong khi đó châu Âu khai thác với tốc độ giảm dần [23]

Các nước khai thác nhiều nhất không tập trung trên một châu lục mà nằm rải rác trên thế giới, năm nước khai thác lớn nhất hiện nay là: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Úc

và Nam Phi Hầu hết các nước khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than cứng dành cho thị trường xuất khẩu [24]

Lượng than khai thác được dự báo tới năm 2030 vào khoảng 7 tỷ tấn, với Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng [24]

Tiêu thụ than:

Toàn thế giới hiện tiêu thụ khoảng 4 tỷ tấn than hàng năm [24] Một số ngành sử dụng than làm nguyên liệu đầu vào như: sản xuất điện, thép, kim loại, xi măng và các loại chất đốt hóa lỏng

Than đá và than non đóng vai trò chính trong sản xuất ra điện, các sản phẩm thép và kim loại cần sử dụng than cốc Khoảng 39% lượng điện sản xuất ra trên toàn thế giới là từ nguồn nhiên liệu này và tỷ lệ này sẽ vẫn được duy trì trong tương lai (dự báo cho đến năm 2030) Lượng tiêu thụ than cũng được dự báo sẽ tăng ở mức từ 0,9% đến 1,5% từ nay cho đến năm 2030 Tiêu thụ về than cho nhu cầu trong các lò hơi sẽ tăng khoảng 1,5% mỗi năm Trong khi than non, được sử dụng trong sản xuất điện, tăng với mức 1% mỗi năm Nhu cầu về than cốc, loại than được

sử dụng trong công nghiệp thép và kim loại được dự báo tăng với tốc độ 0,9% [24] Thống kê sản lượng khai thác than bình quân trên thế giới tăng khoảng 3,33% mỗi năm, nhưng nhu cầu sử dụng than tăng khoảng 4,46% mỗi năm, đặc biệt khu vực châu Á và Australia có tốc độ tăng nhu cầu sử dụng than tới 7,03% mỗi năm [24]

Tình hình khai thác và tiêu thụ than tại Việt Nam

Việt Nam là nước có tiềm năng về than khoáng các loại Than biến chất thấp (lignite – á bitum) ở phần lục địa bể than song Hồng tính đến chiều sâu 1700m có tài nguyên trữ lượng đạt 36960 tỷ tấn Nếu tính đến độ sâu 3500m thì dự báo tổng tài nguyên than đạt đến 210 tỷ tấn [20]

Than biến chất trung bình (bitum) đã được phát hiện ở Thái Nguyên, vùng sông Đà và vùng Nghệ Tĩnh với trữ lượng không lớn, chỉ đạt tổng tài nguyên gần 80 triệu tấn Than biến chất cao (anthracite) phân bố chủ yếu ở các bể than Quảng Ninh, Thái Nguyên, sông Đà, Nông Sơn với tổng tài nguyên đạt trên 10 tỷ tấn Bể than Quảng Ninh là lớn nhất với trữ lượng đạt trên 3 tỷ tấn

Bể than Quảng Ninh đã được khai thác hơn 100 năm nay phục vụ tốt cho các nhu cầu trong nước và xuất khẩu [22]

Tổng tài nguyên và trữ lượng than của Việt Nam tính đến 01/01/2014 và 48 tỷ tấn, trong đó than đá là 48,4 tỷ tấn, than bùn 0,3 tỷ tấn; tài nguyên và trữ lượng than huy động vào quy hoạch khai thác và 7,2 tỷ tấn, trong đó than đá là 7,0 tỷ tấn, than bùn là 0,2 tỷ tấn [21]

Ở Việt Nam, than có nhiều loại, trữ lượng lớn, tập trung chủ yếu ở Quảng Ninh (90% trữ lượng than cả nước) [23] Trữ lượng than của nước ta ước chừng hơn 6,6

tỷ tấn, trong đó trữ lượng có khả năng khai thác là 3,6 tỷ tấn (đứng đầu ở Đông Nam Á) [24] Sản lượng và xuất khẩu than tăng nhanh trong những năm gần đây Các đơn vị khai thác, chế biến và tiêu thụ than chủ yếu thuộc tập đoàn TKV TKV hiện nay có khoảng 30 mỏ và các điểm khai thác lộ thiên trong đó có 5 mỏ có công suất từ 1 triệu tấn trở lên là : Mạo Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương, Khe Chàm, Dương Huy [1]

Theo TKV, Quảng Ninh tập trung khoảng 67% trữ lượng than toàn quốc, chủ yếu là anthracite, sản lượng than mỡ rất thấp – khoảng 200 ngàn tấn/năm Quảng Ninh có 7 mỏ than hầm lò sản xuất với công suất trên dưới 2 triệu tấn than nguyên khai/ năm; chiếm hơn 45% tổng sản lượng khai thác than của TKV [1] Hệ thống

khai thác phổ biến nhất là cột dài heo phương – chiều dài lò chợ khi thai thác cột chống thủy lực đơn hoặc giá thủy lực di động là 100 – 150m, sản lượng lò chợ là

100 – 150 ngàn tấn/ năm; khi chống gỗ là 60 – 100m, sản lượng 50 – 60 ngàn tấn/năm [1] Ngoài ra hiện đang sử dụng một số hệ thống khai thác như: Chia lớp ngang nghiêng, khai thác dưới dàn mềm đối với các vỉa dốc trên 50o, song những công nghệ này chưa hoàn thiện, năng suất thấp Hiện nay toàn vùng Quảng Ninh có một lò chợ cơ giới hóa toàn bộ, bước đầu cho kết quả tốt, sản lượng đạt 200 ngàn tấn/ năm [1]

Quảng Ninh có 5 mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệu tấn than nguyên khai/năm là: Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Đèo Nai, Núi Béo, cung cấp đến 40% sản lượng cho TKV [8] Số lượng mỏ than lộ thiên là 15 mỏ bao gồm cả các công trường khai thác lộ thiên do các công ty sản xuất hầm lò quản lý với công suất năm từ 100000 – 700 000 tấn than nguyên khai [10] Ngoài ra, còn có mốt số điểm

lộ vỉa và khai thác nhỏ với sản lượng khai thác than hàng năm dưới 100 000 tấn han nguyên khai Tổng sản lượng khai thác lộ thiên trong giai đoạn 1995 – 2004 là 97,53 triệu tấn ( chiếm 66,3% sản lượng ngành than) [1] Hầu hết các mỏ lộ thiên khai thông bằng hệ thống hào mỏ vỉa bám vách vỉa than Thiết bị đào hào là máy xúc thủy lực gàu ngược kết hợp máy cúc EKG Hầu hết các mỏ lộ thiên đều áp dụng

hệ thống khai thác xuống sâu dọc một hoặc hai bờ công tác, đất đá chủ yếu được đổ

ra bãi thải ngoài Trong những năm gần đây đã dựa vào hệ thống khai thác khaais theo lớp đứng ở hầu hết các mỏ lộ thiên để tăng độ dốc bờ công tác lên 2 – 27 độ

1.1.3 Công nghệ khai thác than

Khái niệm

Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất Khai thác mỏ ở nghĩa rộng hơn bao gồm việc khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo (như than, dầu mỏ, khí thiên nhiên )

Khai thác và chế biến than là quá trình khai thác các mỏ than từ trong lòng đất bằng hai hình thức khai thác chính là khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò, than

nguyên khai sau khi được lấy lên khỏi lòng đất sẽ được phân loại, chế biến để tạo thành nhiều loại than với chất lượng khác nhau và được vận chuyển tới nơi tiêu thụ

Công nghệ khai thác than hầm lò

Sơ đồ quy trình công nghệ khai thác hầm lò phổ biến:

Hình 1 Công nghệ khai thác than hầm lò phổ biến

Nguồn: [1]

Công trường xây dựng và KTTXD - Bụi, khí thải, ồn, rung

- Nước thải: sinh hoạt, công nghiệp, nước mưa chảy tràn

- Chất thải rắn: sinh hoạt, công nghiệp, CTRNH

Khai thác than và sản xuất phụ trợ

Sàng tuyển than

- Bụi, khí thải, ồn, rung

- Chất thải rắn: sinh hoạt, công nghiệp, CTRNH

- Vận chuyển,

đổ thải đất đá

- Vận chuyển than thành phẩm đến nơi tiêu thụ

Một số mỏ than đang khai thác hầm lò ở Quảng Ninh như: Mỏ than Mông Dương với trữ lượng than còn lại khoảng 10 triệu tấn, Mỏ than Hà Lầm với trữ lượng còn lại dồi dào khoảng 223 triệu tấn

Công nghệ khai thác than Lộ Thiên:

Hình 2 Công nghệ khai thác than lộ thiên

Nguồn: [1] Công nghệ khai thác than lộ thiên được cơ giới hóa hoàn toàn bao gồm các khâu công nghệ và thiết bị như sau:

 Phá vỡ đất đá: chủ yếu bằng khoan nổ mìn, thiết bị khoan là máy khoan xoay cầu, máy khoan xoay đập thủy lực, đường kính lỗ khoan khoảng từ 90 - 250 mm

 Xúc bốc: sử dụng máy xúc thủy lực và máy xúc điện

 Vận tải: hiện nay vận tải đất đá và vận tải than trong mỏ chủ yếu bằng ôtô có trọng tải từ 10-30 tấn, vận tải than ngoài mỏ bàng đường sắt, băng tải

Tại Việt Nam, hầu hết các mỏ lộ thiên khai thông bàng hệ thống hào mở vỉa bám vách vỉa than Hiện nay, các mỏ lộ thiên đã được trang bị đồng bộ thiết bị khoan, xúc bốc, vận tải trung bình tiên tiến

Các mỏ lộ thiên lớn như: Hà Tu, Núi Béo, Cọc Sáu, Cao Sơn và Đèo Nai phục

vụ dây chuyền bốc đất đá là máy khoan thủy lực với đường kính 110- 200mm, máy xúc kéo cáp chạy điện EKG có dung tích gầu 4,6-8 m3, máy xúc thủy lực có dung tích gầu 3,5-6,7m3, ô tô tự đổ có tải trọng từ 30-58 tấn gồm các chủng loại: Belaz, Komatsu, Caterpillar [1]

Tại các mỏ và khai trường khai thác lộ thiên vừa và nhỏ, phục vụ cho công tác bốc đất đá và khai thác sử dụng đồng bộ thiết bị vừa và nhỏ gồm: Máy khoan dập thủy lực, đường kính lỗ khoan 75-120mm, máy xúc thủy lực gầu ngược dung tích 1,5-2,0 m3 cùng ô tô tải trọng 12-15 tấn

1.1.4 Vai trò của ngành than đối với nền kinh tế

Lịch sử ngành than đã có 75 năm phát triển, hiện nay được đánh giá là một tập đoàn kinh tế mạnh của đất nước, có nhiệm vụ đáp ứng nguồn than, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia Sự đóng góp của ngành than đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng, được đánh giá rất quan trọng Ngành than đã nộp ngân sách của tỉnh Quảng Ninh trên 7000 tỷ, tổng đóng góp ngân sách của cả nước trên 13 nghìn tỷ [10] Sự đóng góp này có ý nghĩa to lớn đối với sự ổn định phát triển kinh tế - xã hội của đất nước Ngành than còn góp

phần thúc đẩy các ngành kinh tế khác phát triển như: cung cấp nhiên liệu cho ngành công nghiệp nhiệt điện, các ngành sản xuất khác

Ngành than đã khẳng định được vai trò quan trọng của mình trong công tác ổn định việc làm và cải thiện được đời sống cho người lao động Trong điều kiện xảy

ra cuộc khủng hoảng tài chính trong khu vực và cuộc khủng hoảng kinh tế trên toàn thế giới như vừa qua, thành tích đáng kể của ngành than là đã bước đầu đảm bảo đời sống vật chất và tinh thần, đã duy trì được việc làm và thu nhập cho gần 13 vạn lao động Hàng năm, TKV đã sản xuất 44,8 triệu tấn than và nhiều sản phẩm điện, cơ khí, dịch vụ khác, đạt tổng doanh thu 69,9 ngàn tỷ đồng, lợi nhuận trên 6.000 tỷ đồng, thu nhập bình quân đạt 6,2 triệu đồng/người/tháng [10]

Trung Quốc là đối tác lớn nhập khẩu than đá của Việt Nam với 7,74 triệu tấn, chiếm tới 77,2% tổng lượng xuất khẩu mặt hàng này của cả nước; tiếp theo là thị trường Hàn Quốc: 950 nghìn tấn và Nhật Bản: 833 nghìn tấn [24]

1.1.5 Ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tới môi trường

Ảnh hưởng tới môi trường không khí

Môi trường không khí các khu vực khai thác và lân cận thường xuyên bị ô nhiễm do bụi như Hòn Gai, cấm Phả, Uông Bí ở tất cả các công đoạn sản xuất mỏ đều sinh ra bụi Theo thống kê, khi khai thác 1000 tấn than ở mỏ hầm lò tạo ra 11-

12 kg bụi, còn ở mỏ lộ thiên mức độ này gấp 2 lần Ở các mỏ lộ thiên, nồng độ bụi quanh máy xúc khi làm việc lên tới 400 mg/m3, khi phá nổ đất đá l m3 bằng mìn nổ sinh ra 0,027-0,17 kg bụi [8]

Một trong những ví dụ điển hình là môi trường thị xã Uông Bí, lượng bụi do sản xuất than ở khu vục phường Vàng Danh là 750-800 tấn bụi/năm Tổng lượng bụi do sản xuất than, hoạt động giao thông vận chuyển than tại thị xã Uông Bí khoảng 1900-2200 tấn/năm [9] Nồng độ bụi trung bình thường vượt tiêu chuẩn cho phép 2-

3 lần, thậm chí vượt đến 10 lần vào những ngày trời hanh khô đặc biệt khu vục cẩm Phả, Uông Bí, Mạo Khê và các phường Hà Khánh, Hà Lầm, Hà Trung, Hà Tu, Hà Phong- TP Hạ Long [9]

Nguồn phát sinh bụi lớn nhất là từ các khâu sàng, chế biến, vận chuyển than Ngoài ra bụi còn sinh ra từ các bãi thải chưa dừng đổ thải hoặc những bãi thải đã dừng đổ thải nhưng chưa được cải tạo, phủ thảm thục vật

Thực trạng bụi đen đất mỏ, mấy năm gần đây ghi nhận có nhiều chuyển biến như không vận chuyển than trên quốc lộ, không chuyền tải than trên vịnh Hạ Long Nhưng có nhiều điểm giao lộ với đường dân sinh làm chưa triệt để, đi qua vùng Mạo Khê, cẩm Phả bụi than vẫn ngập đường Tại Mạo Khê, khói và bụi than của hàng loạt chiếc xe tải chở than cỡ lớn lưu thông gây ảnh hưởng mạnh đến đời sống, sinh hoạt người dân

Trong nhiều năm nay, hoạt động khai thác, gây nổ mìn khiến một lượng lớn khí độc thoát ra từ các vỉa than và đất đá bao quanh như metan, butan, sunfuahidro, cacbonmonoxit Theo thống kê, lượng khí độc, khí nổ tại Quảng Ninh năm 2005 lên tới 23,857 triệu m3 và dự kiến tới năm 2020 lượng này lên tới 27,777 triệu m3, vượt mức cho phép [10] Tại các khu sàng, nghiền chế biến than lại xảy ra quá trình oxy hóa làm suy giảm lượng ôxi cần thiết để hô hấp ảnh hưởng trực triếp tới các công nhân và đồng thời làm môi trường không khí bị ô nhiễm một khoảng rộng lớn Sức khỏe người dân không đảm bảo Nhiều cây cối không thể sống trên những vùng khai thác than này

Ngoài các dạng ô nhiễm đã nêu ở trên, hoạt động khai thác còn gây ô nhiễm tiếng ồn nghiêm trọng Tại các mỏ lộ thiên, các máy khoan, bãi nổ mìn, xe vận tải

cỡ lớn, các băng tải, búa hơi, máy gò là nguồn gây ra tiếng ồn chủ yếu

Trong hầm lò, độ ồn cao do âm thanh từ tiếng xe goòng, máy khoan phát tán trong đường hầm Các công nhân tại đây phải chịu tiếng ồn liên tục trong suốt thời gian làm việc, nhiều công nhân mắc các bệnh về tai, họng

Ra khỏi các khu khai thác, các xe tải vận chuyển than qua các trục đường quốc

lộ cũng khiến người dân bị ảnh hưởng hàng ngày

Ảnh hưởng tới môi trường nước

Môi trường nước mặt: Môi trường nước bị ô nhiễm do hai nguồn chính là nước chảy trên bề mặt, nước mưa và nước thải từ các khu mỏ Hầu hết các đơn vị khai thác, sàng tuyển và chế biến đều thải ra một lượng nước thải rẩt lớn Đặc biệt, các hoạt động khai thác than đều nằm trong các khu vực có hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái các lưu vực, môi trường đất và nằm xen kẽ các khu vực dân cư Độ pH của nước thải mỏ luôn dao động từ 4,1 - 6,5 Hàm lượng cặn lơ lửng thường vượt TCCP

từ 1,7 - 2,4 lần, có nơi lên tới hơn 8 lần [9] Nước thải ở các mỏ than đang gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến môi sinh sông, suối, vùng ven biển như gây bồi lấp, làm mất nguồn thuỷ sinh, suy giảm chất lượng nước Do đặc thù của loại hình khai thác nên nước thải hầm lò bị axit hoá mạnh, có chất rắn lơ lửng cao, có hàm lượng các kim loại mạnh như Fe, Mn, Cu , Zn do việc sử dụng các dung dịch tuyển Các nguồn thải này không được xử lý cộng với lượng mưa lớn tạo ra dòng chảy bề mặt

đổ thải trực tiếp vào nguồn nước mặt là các sông suối, ao hồ chứa nước, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước Đất đá từ các bãi thỉ bị mưa lớn bào mòn cuốn trôi theo dòng chảy mặt làm bồi lấp sông suối, làm cạn kiệt nguồn nước mặt

về mùa khô

Môi trường nước ngầm: Mực nước ngầm xung quanh khu vực khai thác than thường bị hạ thấp dần trong quá trình khai thác của mỏ, nước ngầm bị thay đổi hướng dòng chảy trong tầng chứa nước, ô nhiễm tầng nước ngầm do hoạt động khai thác mỏ thải nước ô nhiễm làm ngấm xuống nước ngầm

Trong thời gian trước theo nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy nước mặt cũng như nước ngầm ở Quảng Ninh có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt Nhưng hiện nay, hoạt động khai thác ở các khu mỏ làm ô nhiễm nguồn nước một cách nghiêm trọng, chủ yếu là các hóa chất, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp Các đơn vị cá nhân sử dụng nước ngầm dưới hình thức khoan giếng, sau khi ngưng không sử dụng không bịt kín các lỗ khoan lại làm cho nước

bẩn chảy lẫn vào làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Nước thải từ các khu vực khai thác than cũng đang làm xấu đi môi trường sống, lao động của những người dân

Ảnh hưởng tới môi trường đất

Quá trình khai thác than làm nới lỏng áp lực và bẻ gãy các tầng lớp địa chất, phát sinh mối đe dọa về an toàn nghiêm trọng cho các thợ mỏ nếu không được quản

lý đúng cách

Đất đai tại khu vực xung quanh mỏ than thường không có khả năng sản xuất, do

bị đổ lấp đất đá lên trước khi nước mưa ngấm xuống làm cho đất có thể bị nhiễm các nguyên tố độc hại gây ô nhiễm môi trường đất như: các ion của kim loại Fe,

Mn, axit làm đất bị chua hóa

Đất trên bãi thải sau khai thác than rất chua và nghèo dịnh dưỡng, độ pH dao động từ 3,47 đến 3,8; mùn chỉ đạt từ 0,32% đến 0,53 %; các chỉ tiêu của các chất dễ tiêu như đạm, lân và kali cũng thấp [9]

Trong quá trình bóc đất đá, lớp đất màu trên mặt thường không được thu hồi lại

mà đổ lẫn cùng đất đá thải nên đất bãi thải rất nghèo dinh dưỡng, thành phần chủ yếu là đá và mẫu chất, độ ẩm và khả năng giữ ẩm thấp, không có hệ thống mao dẫn,… ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tự hình thành và tồn tại của lớp thực vật phủ xanh bề mặt bãi thải Các chỉ tiêu hoá học đất trên một số khu vực đổ thải có thời gian tồn tại từ 1 – 5 năm và từ 5 – 10 năm cũng chưa được nghiên cứu kỹ

Các bãi thải của những mỏ khai thác than lộ thiên đáng lẽ ra phải đổ theo phân tầng, kiểu như ruộng bậc thang thì sẽ rất ổn định cấu trúc khi xử lý trồng cây, thậm chí canh tác Nhưng các mỏ khai thác than lộ thiên hiện nay sau khi bóc lớp đất, đá lại cứ đổ tràn từ trên xuống, bên dưới có thể xây kề chán Mưa nhiều kề chắn và đập

ở Quảng Ninh bị vỡ, dân cư lâm vào cảnh lụt lội, ô nhiễm

Khai thác than chiếm dụng một diện tích đất rất lớn ( ví dụ với tỉnh Quảng Ninh

là 2,9% diện tích của toàn tỉnh) Để hoàn thổ được đất sử dụng cho mục đích công nghiệp của ngành than đòi hỏi phải có thời gian, tốn nhiều sức lực, tiền của

Đối với hoạt động khai thác than ở khu vực gần bờ biển ( như ở tỉnh Quảng Ninh), ô nhiễm bờ biển là một trong những tác động rất đáng kể của hoạt động khai thác than Khoáng sàng than nằm dọc theo bờ vịnh Hạ Long và Bái Tử Long Hàng chục triệu mét khối nước từ các mỏ ra sông suối không qua xử lý và đổ thẳng ra biển Hàng chục ngàn mét khối đất đá từ các bãi thải bị mưa lớn bào mòn, cuốn trôi theo các dòng sông, suối rồi đổ ra biển Sự bồi lấp đất đá đã xoá sổ 200 ha đất canh tác dọc đường 18 cũ từ thị xã Cẩm Phả đến Cọc Sáu Bờ biển bị lấn chiếm khoảng 700-800 m Cảnh quan trong vịnh Hạ Long và Bái Tử Long bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Tác động đến rừng

Các mỏ thường tập trung tại các vùng rừng, núi nơi có hệ sinh thái rừng khá phát triển Tuy nhiên trong quá trình khai thác than thì hệ sinh thái rừng bị mất dần cùng với thời gian khai thác Dần dần diện tích rừng tự nhiên sẽ bị mất, kéo theo 1 loạt các ảnh hưởng do mất rừng như: lũ lụt, hạn hán, tăng lượng khí CO2

Việc huy động quỹ đất dành cho hoạt động khai thác than đồng nghĩa với việc giảm một quỹ đất tương ứng với một số mục đích sử dụng khác nhau Điều đó có thể ảnh hưởng đa dạng sinh học của hệ động thực vật trong khu vực khai thác Phá hủy một khối lượng lớn số loài động thực vật trong khu vực khai thác, phá vỡ hệ sinh thái nông, lâm nghiệp, hệ sinh thái cảnh quan Chiếm chỗ và làm thay đổi chỗ

31 cư trú, sinh sống của một số loài động vật tự nhiên của khu vực Mặt khác, khai thác than gây ra ô nhiễm môi trường ( không khí, nước…) trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các loài động thực vật trong khu vực khai thác cũng như các khu vực lân cận Hoạt động khai thác mỏ than gây thiệt hại trực tiếp và gián tiếp cho động vật hoang dã, làm suy giảm đa dạng sinh học Nguyên nhân là do chúng bị mất nơi cư trú, mất nguồn thức ăn và mất đi điều kiện thuận lợi để sinh trưởng và phát triển Một số loài động vật có thể di cư như chim, động vật bậc cao sẽ di chuyển xa vùng khai thác để sinh sống Động vật ít vận động

như động vật không xương sống, loài bò sát, động vật gặm nhấm đào hang và động vật có vú nhỏ có thể bị săn bắt hoặc bị chết do mất nơi cư trú

Hoạt động khai thác khoáng sản là một trong những nguyên nhân làm giảm độ che phủ do rừng cây bị chặt hạ, lớp phủ thực vật bị suy giảm, đặc biệt là hoạt động khai thác than lộ thiên cần phải bóc lớp phủ bề mặt Hiện nay trong khu vực Hòn Gai - Cẩm Phả có khoảng 30 mỏ than lớn nhỏ đang hoạt động, bình quân khoảng 2.000ha, có 1 mỏ với tổng diện tích là 175 m2, chiếm 28,7% tổng diện tích đất tự nhiên của thành phố Hạ Long và thành phố Cẩm Phả [10] Trong giai đoạn 1970 -

1997, các hoạt động khai thác than ở Hòn Gai, Cẩm Phả đã làm mất khoảng 2.900

ha đất rừng các loại (trung bình mỗi năm mất 100 - 110ha), trong đó trên 2.000 ha

bị mất do mở vỉa, đổ đất đá thải Độ che phủ rừng tự nhiên từ 33,7% năm 1970 giảm xuống 6,7% (1985) và 4,7% (1997) [10]

Tác động đến cảnh quan, địa hình

Khai thác than tạo ra các mảng vá đất đá trên bề mặt đất không bền vững, khi có

sự tác động của mưa gió… sẽ gây sự xói mòn Ngoài ra, hiện tượng sụt lún do khai thác than hầm lò có thể xảy ra trong quá trình khai thác than Tại Đức, sụt lún do khai thác than (tại Bắc Rhine- Westphalia) đã làm hư hỏng hàng ngàn ngôi nhà và gây thiệt hại nhiều về kinh tế Nguyên nhân do hoạt động cải tạo, phục hồi môi trường sau khai thác không đúng tạo ra những vùng rỗng dưới đất

Hoạt động khai thác than làm biến đổi địa hình và cảnh quan Những biến đổi mạnh nhất diễn ra chủ yếu ở những khu vực có khai thác than lộ thiên Các bãi đổ thải tạo nên những quả đồi ở Cọc Sáu cao 280m, Nam Đèo Nai có độ cao 200m, Đông Cao Sơn cao 350m, Đông Bắc Bàng Nâu cao 150m và Núi Béo cao 240m

và nhiều bãi thải trên các sườn đồi [10] Các bãi đổ thải này rất dễ bị xói mòn khi có mưa làm đục các thủy vực, tạo bụi khi có gió và rất dễ bị sạt lở gây nguy hiểm, gây mất mỹ quan và ô nhiễm môi trường Nhiều moong khai thác lộ thiên tạo nên địa hình âm có độ sâu từ - 50m đến - 150m dưới mực nước biển (các mỏ Cọc Sáu, Hà

Tu, Núi Béo )

Các mỏ hầm lò (7 mỏ lớn và hàng chục mỏ hầm lò nhỏ) với hệ thống đường lò dài hàng trăm km dưới sâu lòng đất có thể gây ra sụt lún bề mặt địa hình, hạ thấp mực nước ngầm hoặc làm mất nước mặt ở một số nơi trong khu vực khai thác

Hình 3 Hoạt động khai thác than làm biến đổi cảnh quan địa hình tự nhiên

Tác động đến sức khỏe

Hiện nay, hoạt động khai thác than đã có nhiều biện pháp để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.Tuy nhiên, ô nhiễm môi trường vẫn đang là một vấn đề bức xúc của hoạt động này Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước và không khí

từ các giai đoạn xây dựng, vận hành và kết thúc mỏ là nguyên nhân gây ra các bệnh

về đường hô hấp, các bệnh liên quan đến nước đối với công nhân mỏ cũng như người dân địa phương ở khu vực khai thác

Bụi gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của cộng đồng Bụi gây bệnh bụi phổi và các bệnh đường hô hấp Kết quả khám định kỳ cho 1700 công nhân ngành than cho thấy trên 40% người mắc bệnh viêm mũi, viêm họng; 17% mắc bệnh viêm xoang sau 5 năm làm việc; 40% mắc bệnh phế quản sau 5 năm làm việc Số công nhân ngành than bị bệnh bụi phổi chiếm 85% tổng số người mắc bệnh của cả khối công nghiệp [8]

1.2 Tổng quan về các giải pháp bảo vệ môi trường cho ngành than

* Biện pháp quản lý môi trường:

 Xây dựng, hoàn thiện các cơ sở pháp luật, pháp quy, các văn bản dưới luật hướng dẫn kiểm soát các tác động đến môi trường, do các hoạt động phát triển kinh

tế - xã hội gây nên, đặc biệt tập trung vào các tác nhân có nguy cơ gây tai biến, sự

cố, hiểm hoạ môi trường Đối với các chiến lược, dự án phát triển kinh tế - xã hội lớn, nhiều nước (trong đó có Việt Nam) đã từng bước có các quy định pháp luật, pháp quy nhằm giảm thiểu các nguy cơ tác động tiêu cực, gây tai biến, sự cố môi trường Tuy nhiên đối với các dự án dân sinh nhỏ lẻ thì hầu như còn bỏ trống, hoặc thiếu các văn bản, quy trình hướng dẫn đầy đủ, đồng bộ

 Tiến hành quy hoạch và xây dựng các kế hoạch phát triển kinh tế gắn liền với bảo vệ môi trường Tiến hành quan trắc và giám sát môi trường định kì tại khu vực khai thác và các khu vực lân cận chịu ảnh hưởng

* Biện pháp giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường:

Đối với môi trường đất:

 Chống xói mòn, sụt lở đất và bồi lắng sông suối: Cần xây dựng đập tràn nhằm ngăn lượng đất cát bị cuốn trôi đồng thời có kế hoạch nạo vét đất cát ở các đập tràn Biện pháp này vừa giảm độ dục của nước vừa cải thiện môi trường sống của sinh vật dưới nước

 Thu gom và xử lý chất thải nguy hại: Bãi thải là quặng sau quá trình tuyển không được thải trực tiếp bãi ven sông, khe suối…Phải thải đúng nơi quy định để không làm ảnh hưởng tới các hoạt động sản xuất, cũng như không được phép làm ngăn cản dòng chảy tự nhiên của sông suối những ngày bình thường, cũng như trong những ngày mưa lũ

Đối với môi trường nước:

 Nước trước khi thải ra môi trường phải được xử lý nhằm giảm các thong số ô nhiễm như TSS, BOD, Fe…bằng hồ lắng, bãi lọc sinh học và các công trình xử lý theo đặc trưng của nước thải ngành than

 Tái sử dụng nước đã được xử lý nhằm tiết kiệm tài nguyên nước

Đối với môi trường không khí:

Một trong các giải pháp BVMT không khí được TKV thực hiện là quan trắc môi trường định kỳ xung quanh các khu vực sản xuất than thuộc quyền quản lý của TKV Cùng với mạng lưới quan trắc môi trường, TKV đã đầu tư 04 trạm quan trắc môi trường không khí tự động tại các khu vực khai thác than tại tỉnh Quảng Ninh nhằm giám sát chất lượng môi trường không khí và kịp thời có các giải pháp xử lý các tình huống hoặc tình trạng chất lượng môi trường không khí bị tác động xấu Các đơn vị thường xuyên tổ chức trồng cây xanh trong khuôn viên công ty, trên bãi thải và các khu vực đất trống để cải thiện chất lượng môi trường không khí trong khu vực sản xuất, khu vực dân cư xung quanh

Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi: Áp dụng loại thuốc nổ, công nghệ nổ mìn thích hợp nhằm giảm thiểu việc phát sinh bụi khi nổ mìn Tưới ẩm sân bãi, đường vận tải trong quá trình vận chuyển quặng đối với những ngày thời tiết hanh khô Đối với các loại phương tiện chuyên chở nguyên vật liệu khi lưu hành trên các tuyến đường sẽ được che chắn cẩn thận hạn chế tối đa việc sản sinh và phát tán bụi gây ô nhiễm môi trường

Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm khí thải: Lượng khí thải trong hoạt động ngành than chủ yếu phát sinh từ các phương tiện vận tải và thiết bị khai thác Vì vậy, bằng cách sử dụng dầu diezen có chất lượng tốt đồng thời các phương tiện phát huy hiệu quả tốt trong việc vận chuyển quặng

Đối với đổ thải và chất thải mỏ

Hiện nay trên thế giới đang áp dụng nhiều giải pháp tiên tiến và hiện đại trong việc quản lý môi trường trong các mỏ than Tại Đức và một số nước Châu Âu đang

áp dụng công nghệ đổ thải san cắt tầng và dùng có vectiver để trồng nhằm ổn định

và phủ thảm thực vật bãi thải, cải tạo các bãi thải thành khu nghỉ dưỡng, du lịch Việt Nam đang áp dụng công nghệ này vào bãi thải Chính Bắc – Núi Béo và đã đạt được hiệu quả nhất định Trung Quốc và Nga dang áp dụng công nghệ đầm lầy sinh học để xử lý nước thải mỏ than Việt Nam đang áp dụng thử nghiệm công nghệ này

ở khu vực Tràng Khê – Đông Triều Một số mỏ than ở Hàn Quốc và Bắc Mỹ đang

sử dụng các trạm quan trắc tự động tại nguồn thải nhằm giám sát tải lượng bụi và khí thải Mỏ than Núi Béo đang được thử nghiệm xây dựng Trạm quan trắc tự động như trên để giám satts Mo hình tổ chức quản lý môi trường của các mỏ than là chuyên trách và cá dữ liệu, số liệu môi trường rất phong phú và cụ thể Các nước tiên tiến như Anh, Đức, Nhật, Trung Quốc, Mỹ… đã xây dựng cho mình một cơ chế quản lý rất hoàn thiện và chặt chẽ, vì vậy việc quản lý môi trường mỏ than đang được thực hiện rất tốt

Biện pháp tổ chức hành chính

Công tác an toàn lao động:

+ Xây dựng, phổ biến thực hiện tốt quy phạm và nội quy về an toàn lao động, quy phạm kỹ thuật an toàn trong khai thác than Thực hiện quy định phòng, chống cháy theo quy định của cơ quan quản lý chuyên ngành

+ Chương trình chăm sóc sức khỏe người lao động: Người lao động phải thường xuyên được trang bị phương tiện bảo hộ lao động cá nhân và các dụng cụ phòng chống ô nhiễm bụi, khí độc hại, có sự kiểm tra giám sát trực tiếp của cán bộ

về an toàn lao động Duy trì việc khám sức khỏe định kỳ cho cán bộ công nhân viên

+ Tập huấn cho công nhân những thao tác cơ bản khi bị ngộ độc khí hầm lò, thao tác cứu hộ khi xảy ra sự cố

+ Phòng chống thiên tai, sự cố, rủi ro môi trường

+ Có kế hoạch khai thác hợp lý, không tạo dựng những vách đất cao nguy hiểm + Hoàn thành nghĩa vụ và trách nhiệm bảo vệ môi trường: Sử dụng đồng bộ các biện pháp bảo vệ môi trường, ngăn sự cố môi trường trong quá trình khai thác

Xí nghiệp thực hiện các phương án giảm thiểu ô nhiễm và giám sát môi trường thường xuyên, chịu sự thanh tra giám sát của các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường

Biện pháp hoàn nguyên môi trường

Hoàn nguyên môi trường sau khai thác bao gồm việc đưa môi trường tự nhiên của khu vực mỏ trở về hoặc sang một trạng thái mới tốt nhất có thể Hoàn nguyên môi trường gồm các bước sau: Chuẩn bị phương án san lấp hoặc rào chắn các moong đã khai thác để phòng tai nạn cho người và động vật Lớp đất phủ được san gạt đến các moong đã khai thác xong Khi hoàn thổ xong tiến hành các biện pháp hạn chế sự rửa trôi hoặc thái hóa đất như trồng cây…vv

1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.3.1 Tổng quan về mỏ Lộ Trí

Khu mỏ than Lộ Trí nằm trên địa bàn phường Cẩm Đông, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Đây là một trong những phường trung tâm của thành phố Cẩm Phả, có tốc độ phát triển kinh tế văn hóa, y tế, giáo dục xếp vào hàng nhanh và mạnh

Phía bắc giáp với mỏ Khe Chàm IV; phía Nam giáp khu dân cư phường Cẩm Tây và Cẩm Đông; phía Đông giáp với mỏ Đèo Nai, phía tây giáp với Đông Khe Sim Được giới hạn bởi tọa độ địa lý như sau:

X = 2324400 ÷ 2326600

Y = 424000 ÷ 427700

(Theo Hệ tọa độ Vn2000, kinh tuyến trục 1080, múi chiếu 30)

Ranh giới khai trường của khu mỏ được giới hạn bởi các mốc tọa độ từ LT.1 + LT17(Quyết định số 1874/QĐ-HĐQT ngày 08 tháng 08 năm 2008 của Chủ tịch hội đồng quản trị Tập đoàn công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam về việc giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng và tổ chức khai thác than cho Công ty Than Thống Nhất – TKV và theo ranh giới thiết kế khai thác của dự án) [2]

+ Phía bắc giáp với mỏ Khe Chàm II

+ Phía Nam giáp với khu dân cư phường Cẩm Tây và Cẩm Đông

+ Phía Đông giáp với mỏ mỏ Đèo Nai

+ Phía Tây giáp với mỏ Đông Khe Sim

Hình 4 Mỏ than Lộ Trí, Quảng Ninh 1.3.2 Địa hình – Địa mạo

Địa hình khu vực được chia làm hai kiểu địa hình chính: địa hình đồi núi và địa hình vùng biển

+ Địa hình vùng đồi núi: Gồm các dãy đồi chạy song song với đường bờ biển theo phương Đông – Tây, có độ cao trung bình từ 300 ÷ 400m, độ dốc sườn tương đối lớn (có nơi tới 20 ÷ 25 0), địa hình bị xâm thực mạnh

+ Địa hình ven biển và vùng vịnh: Dưới chân các dãy núi là dải đất ven biển tương đối bằng phẳng, có chiều rộng từ vài trăm tới hàng nghìn mét, là vùng tập trung dân cư và đô thị Phía Đông và Nam khu mỏ là vùng vịnh Bái Tử Long, bao gồm nhiều núi đá vôi và đảo đất với hệ sinh thái biển đảo phong phú

Trong khu vực mỏ có hệ thống sông suối ao hồ kém phong phú, chủ yếu là hệ thống các dòng chảy mặt thoát nước cho khu vực ( hệ thống hào thoát nước từ khai trường sản xuất, khu vực xả thải dẫn nước xuống suối Ngô Quyền và hệ thống mương Anpha dẫn nước xuống cầu Batoa)

Hệ thống các dòng chảy mặt cũng như chất lượng nước mặt ở đây hiện đang bị tác động tiêu cực do các hoạt động khai thác than của mỏ và khu vực (do bồi lấp đất

đá từ bãi thải, do nước thải sản xuất và sinh hoạt của mỏ than)

1.3.3 Đặc điểm chất lƣợng than

Than ở khu Lộ Trí – Công ty than Thống Nhất của nhãn hiệu Anthracite và bán Anthracite, chúng đều là than có chất lượng tốt

 Độ ẩm phân tích (Wpt) thay đổi từ 0,31 ÷ 11,64%, trung bình 2,11%

 Chất bốc của than (Vch) thay đổi từ 2,57 ÷ 26,27%, trung bình 6,22%

 Nhiệt lượng cháy (Qch) thay đổi từ 5413 ÷ 9664, trung bình 8482 kcal/kg

 Nhiệt lượng khô Qk thay đổi từ 3283 ÷ 9145, trung bình 7510 kcal/kg

 Tỷ trọng than (d) thay đổi từ 1,03 ÷ 2,38% g/cm3, trung bình 1,45g/cm3

 Lưu huỳnh (Sch) thay đổi từ 0,02 ÷ 2,52%, trung bình 0,49%

 Thể trọng (d): Qua tổng hợp lấy trung bình cho các phân vỉa là 1,45 tấn/cm3

1.3.4 Đặc điểm khí tƣợng – thủy văn

Đặc điểm khí tượng:

Khí hậu khu mỏ Lộ Trí mang tính chất vùng nhiệt đới gió mùa có pha chút khí hậu miền ven biển và chia thành hai mùa rõ rệt:

- Mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Hướng gió chủ đạo là hướng Bắc

 Nhiệt độ không khí trung bình: 23,1 0C

 Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất: 28,6 0C (tháng VII)

 Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất: 16,6 0C (tháng I)

 Nhiệt độ cao nhất đo được: 36,6 0C

 Nhiệt độ thấp nhất đo được: 5,4 0C

 Chênh lệch nhiệt độ trung bình các năm: 1 ÷ 1,5 0C

 Biên độ dao động nhiệt độ vào mùa nóng: 13 ÷ 23 0C

Đồ thị dao động nhiệt độ không khí tại trạm Cửa Ông như sau:

Tháng 4

Tháng 5

Tháng 6

Tháng 7

Tháng 8

Tháng 9

Tháng 10

Tháng 11

Tháng 12 Năm

Cao nhất TB Thấp nhất

Hình 5 Đồ thị dao động nhiệt độ không khí các tháng năm 2018

[Nguồn: 18]

* Lượng mưa

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Trung bình một năm có khoảng 33 ngày mưa, lượng mưa trung bình năm đạt 2437mm, lượng mưa lớn nhất trong tháng quan trắc được là 1089mm

Giá trị lượng mưa trung bình (TB) từng tháng quan trắc được tại trạm Cửa Ông năm 2018 được thể hiện trong đồ thị sau:

Hình 6 Đồ thị giá trị lƣợng mƣa TB các tháng tại trạm Cửa Ông năm 2018

[Nguồn: 18]

* Độ ẩm

Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí tại khu vực xấp xỉ 82,8% Đặc trưng của độ ẩm tương đối theo hai mùa như sau:

 Độ ẩm tương đối trung bình tháng cao nhất (tháng 3): 89%

 Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 11,12): 77,6%

 Độ ẩm tương đối trung bình cao nhất (tháng 3): 97,2%

 Độ ẩm tương đối trung bình thấp nhất (tháng 12): 59,4%

Đặc trưng độ ẩm trung bình trong tháng năm 2018 tại trạm Cửa Ông được thể hiện đồ thị:

Hình 8 Biểu đồ số giờ nắng trung bình trong năm

[Nguồn: 18]

* Gió

Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 4 hướng gió thịnh hành là Bắc, Đông bắc, Nam và Tây Bắc

 Từ tháng 11 đến tháng 3 gió thịnh hành là hướng: Bắc và Đông Bắc

 Từ tháng 4 đến tháng 8 gió thịnh hành là hướng Nam

 Từ tháng 9 đến tháng 10 là thời kỳ chuyển tiếp giữa các hướng gió

 Gió hướng Bắc chiếm 27,2%, hướng Đông Bắc chiếm 47%

 Gió hướng Nam chiếm 14,2%, hướng Tây Bắc chiếm 12,3%

 Gió lặng chiếm 9,3%

 Gió ở cấp từ 1 – 3 m/s chiếm 49,2

 Gió từ 15m/s trở lên không đáng kể

Hướng gió, tần suất và tốc độ gió trung bình trong năm thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2 Hướng gió, tần suất và tốc độ gió trung bình trong năm

* Các hiện tượng thời tiết bất thường

 Bão: Quảng Ninh là địa phương thường hay có bão, thời gian xuất hiện bão thường từ tháng 6 đến tháng 10, hướng gió bão chủ yếu là Nam và Đông Nam, trong bão thường kèm theo mưa lớn

 Tốc độ gió trong bão chủ yếu <= 25 m/s

 Tốc độ gió lớn nhất trong bão là 30 m/s

* Sương mù và tầm nhìn xa: Tại khu vực nghiên cứu:

 Số ngày có sương mù trong năm là: 26,1 ngày, trong đó tháng 3 là tháng có sương mù nhiều nhất: 6,9 ngày

 Tháng có số ngày sương mù ít nhất là tháng 6, 7, 8: 0 ngày

Số ngày có sương mù từng tháng được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3 Số ngày có sương mù từng tháng năm 2018

* Nước ngầm:

Tầng chứa nước ngầm trong đất đá của trầm tích Đệ tứ:

Phức hệ chứa nước trong trầm tích Đệ tứ của khoáng sang Lộ Trí thuộc loại nghèo nước, các lớp chứa nước chỉ phân bố tập trung ở phần phía Nam khu mỏ Nước mưa, nước mặt là nguồn cung cấp trực tiếp cho phức hệ chứa nước trầm tích

Đệ tứ Đối với việc khai thác lộ thiên, phức hệ chứa nước này sẽ ảnh hưởng đến việc tháo khô moong, ngoài ra với khai thác hầm lò nước mặt có khả năng thẩm thấu nên cũng ảnh hưởng rất lớn đến lưu lượng nước chảy vào mỏ

Nước trong trầm tích chứa than:

+ Phụ tầng chứa nước trong đất đá còn nguyên vẹn: Địa tầng gồm các đá chứa nước và cách nước nằm xem kẽ nhau không theo quy luật Nguồn cung cấp nước cho địa tầng này chủ yếu là nước mưa, được thấm qua các khe nứt và thấm xuống sâu Nước trong địa tầng này được thông với nhau tạo thành nước có đối lưu tự do (nước không áp), động thái nước biến đổi theo mùa Độ chứa nước của địa tầng này không lớn Nước có độ pH nhỏ (chủ yếu là nước axit), là loại nước của natri hay magie, đây là loại nước sunfat natri axit

+ Nước dưới đất tàng trữ trong địa tầng trầm tích chứa than: Mức độ tàng trữ nước trong phụ tầng này lớn nhưng không theo quy luật mà phụ thuộc vào hệ thống

lò đã và đang khai thác than Nó có thể gây ra hiểm họa bục nước ở các tầng, lớp khai thác nằm dưới nó khi nước đã được tích tụ lớn tại cá tầng và túi chứa nước Lưu lượng nước chảy ra phụ thuộc theo mùa: mùa mưa lượng nước tang, mùa khô lượng nước giảm như vậy nguồn cung cấp nước cho phụ tầng này do nước mưa là

cơ bản Động thái nước cũng thay đổi theo mùa: hướng vận động có xu thế từ tầng

đã khai thác phía trên chảy xuống tầng khai thác phía dưới

Chất lượng nước: Độ pH 3,5 ÷ 6,6, lượng CO2 tự do: 9,68 ÷ 58,48 mg/l, lượng

CO2 liên hệ: 3,0 ÷ 12,0 mg/l, lượng CO2 xâm thực: 9,0 ÷ 80,0 mg/l, hệ số tạo váng:

Kh = 1 ÷ 3, hệ số ăn mòn: Kk = 0,1 ÷ 5,0; hệ số sủi bọt P = 30 ÷ 200 Đây là loại nước sunfat, clorua, magie, natri [5]

+ Nước chứa trong các đới hủy hoại của đứt gẫy: Trong diện tích quản lý của Công ty than thống nhất tại khu Lộ Trí, tồn tại các đứt gẫy lớn: F.AI, F.MT, F.α , F.L Các đứt gẫy bị dịch chuyển với biên độ khá lớn làm cho các đá trong đới hủy hoại và các đứt gẫy dạng long chim kéo theo bị vò nhầu, vụn bở sinh ra hệ thống khu nứt hở chứa nước Các đứt gẫy và đới hủy hoại của chúng cắt qua các tầng và phụ tầng chứa nước khác nhau với đới hủy hoại và biên độ dịch chuyển khác nhau

là đường dẫn để nước lưu thông với nhau giữa các tầng, nhất là các tầng đã khai thác nên mức độ tàng trữ nước không lớn Nguồn cung cấp nước cho các đới hủy hoại chủ yếu là nước mưa, nước ở vùng đã khai thác và một phần nước trong các tầng đá chứa nước, chất lượng nước trong đới hủy hoại đứt gãy chưa được nghiên cứu

+ Tính chất hóa học của nước: Nước trong khu mỏ có trị số pH từ 4 ÷ 6,5; tổng

độ khoáng hóa Tính đóng cặn (H) thường nhỏ hơn 125 g/m3 Nước mang tính cặn

có độ cứng khá cao, nước các loại trong mỏ đều ăn mòn cacbonat (I) >>1 [5]

Tầng chứa nước khe nứt Karst trầm tích C-P: Tầng chứa nước này nằm bất chỉnh hợp với tầng chứa nước T3(n-r)hg1, không thấy lộ trong khu vực thăm dò Thành phần thạch học gồm đá vôi, vi hạt, silic vôi, sét vôi, cuội vôi Nước trong địa tầng này tồn tại trong các khe nứt cà hang hốc Karst Nguồn cung cấp là nước mưa, nước mặt và các tầng nằm trên, miền thoái là biển