SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI Trong những năm gần đây, các sự cố vỡ đập của hồ lưu giữ quặng đuôi TSF đã liên tiếp xảy
Trang 2Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ
AMD Acide Mine Drainage - Dòng thải axit mỏ
BVMT Bảo vệ môi trường
CTCP Công ty Cổ phần
CTPHMT Cải tạo phục hồi môi trường
CTR Chất thải rắn
ICME International Council on Metals and the Environment - Hội đồng
quốc tế về Kim loại và Môi trường ICOLD International Commission On Large Dams - Ủy ban Quốc tế về
đập lớn KLN Kim loại nặng
KTCBKS Khai thác và chế biến khoáng sản
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
TNMT Tài nguyên và Môi trường
TSF Tailling Storage Facilities - Hệ thống lưu giữ quặng đuôi (hay TSF),
bao gồm hồ chứa và các đập ngăn UNEP United Nations Environment Programme - Chương trình môi
trường Liên Hợp Quốc USGS United State Geological Survey - Tổ chức khoa học về Khảo sát địa
chất Mỹ (http://www.usgs.gov) WAD-CN Weak Acid Dissociable Cyanide - Xyanua phân ly trong axit yếu
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Trang 3SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
CHƯƠNG I: QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỒ THẢI
QUẶNG ĐUÔI ĐẢM BẢO AN TOÀN MÔI TRƯỜNG
1.1 Quy trình thiết kế an toàn hệ thống hồ thải quặng đuôi
1.2 Quy hoạch, lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống hồ thải
quặng đuôi
1.2.1 Xác định phương pháp lưu trữ quặng đuôi
1.2.2 Lựa chọn vị trí xây dựng hồ thải
1.2.3 Phân tích các điều kiện thủy văn và thủy lực
1.2.4 Khảo sát địa kỹ thuật khu vực xây dựng hồ thải
1.3 Quy trình thiết kế, lựa chọn loại hình, vị trí và kết cấu
công trình hồ đập thải với các công nghệ thải quặng đuôi
khác nhau
Trang 41.3.1 Xác định đặc tính quặng đuôi và thông tin cấu trúc hồ thải
1.3.2 Xác định kỹ thuật thải quặng đuôi
1.3.3 Kỹ thuật thiết kế đập thải
CHƯƠNG II: VẬN HÀNH, QUẢN LÝ, KIỂM TRA VÀ GIÁM SÁT
AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
2.1 Quy trình quản lý an toàn hệ thống hồ thải quặng đuôi.2.2 Quy trình vận hành hệ thống hồ thải quặng đuôi
2.2.1 Nguyên tắc vận hành chung
2.2.2 Đánh giá khả năng xảy ra rủi ro/sự cố
2.2.3 Vận hành hệ thống
2.2.4 Xây dựng và duy trì bộ dữ liệu về hồ thải
2.2.5 Cải tạo phục hồi môi trường
2.3 Kế hoạch bảo trì hệ thống hồ thải quặng đuôi
2.3.1 Những kết cấu, bộ phận cần được lưu ý khi duy tu bảo trì
2.3.2 Xây dựng quy trình bảo trì
2.4 Quy trình vận hành hệ thống quan trắc môi trường và an toàn hồ thải quặng đuôi
2.5 Hệ thống khung tổ chức và trách nhiệm thực hiện quy trình điều tiết, vận hành hệ thống hồ thải quặng đuôi và phòng chống, ứng phó sự cố khẩn cấp
Trang 5SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
2.5.1 Tổ chức đơn vị chịu trách nhiệm thực hiện quy trình điều
tiết, vận hành và ứng phó sự cố khẩn cấp
2.5.2 Trách nhiệm thực hiện EPP
2.6 Quy trình và nội dung kiểm tra, giám sát an toàn môi
trường các đập hồ thải quặng đuôi
2.6.1 Nội dung quản lý an toàn đập
2.6.2 Nội dung kiểm tra, giám sát an toàn hồ thải
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG VÀ PHÊ DUYỆT KẾ HOẠCH ỨNG
PHÓ CÁC SỰ CỐ, RỦI RO TỪ CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
3.1 Nội dung của kế hoạch phòng ngừa và ứng phó sự cố
khẩn cấp từ các hồ thải quặng đuôi
3.2 Hướng dẫn đánh giá và phân loại các trường hợp sự cố
khẩn cấp từ các hồ thải quặng đuôi
3.2.1 Mức độ rủi ro và phân loại TSF
3.2.2 Nhận diện các rủi ro, sự cố đối với đập hồ thải quặng
3.4 Xây dựng kế hoạch phòng ngừa các rủi ro, sự cố có thể
xảy ra từ các hồ thải quặng đuôi
3.4.1 Giải pháp liên quan quản lý TSF
3.4.2 Dự báo tình trạng đập bằng mô hình
Trang 63.5 Xây dựng quy trình và kế hoạch ứng phó sự cố hồ đập (EPP)
3.5.1 Khái niệm về EPP
3.5.2 Mục đích của EPP
3.5.3 Xây dựng kế hoạch ứng phó khẩn cấp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 7SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Các trường thông tin dữ liệu hồ thải
Bảng 2.2 Nội dung kiểm tra, giám sát sự cố hồ thải quặng đuôi
Bảng 3.1 Phân loại nhóm TSF theo độ cao và mức độ rủi ro
Bảng 3.2 Phân loại mức độ rủi ro tại các TSF
Bảng 3.3 Nhận diện các rủi ro trong quá trình hoạt động,
đóng cửa mỏ và CTPHMT tại các TSF
Bảng 3.4 Đề xuất thang điểm đánh giá
khả năng xảy ra rủi ro của các TSF
Bảng 3.5 Đề xuất thang điểm đánh giá mức độ thiệt hại do các TSF gây ra
Bảng 3.6 Ma trận thang điểm rủi ro
Bảng 3.7 Đề xuất thang điểm đánh giá mức độ rủi ro của TSF
Bảng 3.8 Các yêu cầu trong quản lý rủi ro và sự cố từ các TSF
Trang 8DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Lưu trữ quặng đuôi trên mặt đất
Hình 1.2 Lưu trữ quặng đuôi trong các moong đã kết thúc khai thác
Hình 1.3 Dòng chất thải sông Jaba, đảo Bougainville, Papua New Guinea Hình 1.4 Trường hợp 1: Hồ hoạt động bình thường và mặt nước cách xa thân đập Hình 1.5 Trường hợp 2, 3: Hồ hoạt động bình thường so với thân đập có hoạt động của dòng ở thượng nguồn hoặc không có dòng ở thượng nguồn
Hình 1.6 Phương pháp đắp ngược
Hình 1.7 Phương pháp đắp xuôi
Hình 1.8 Phương pháp đắp trung tâm
Hình 2.1 Sơ đồ quản lý theo vòng đời TSF
Hình 2.2 Mô hình kỹ thuật CTPHMT điển hình
Trang 9SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
Trong những năm gần đây, các sự cố vỡ đập của hồ lưu giữ quặng
đuôi (TSF) đã liên tiếp xảy ra, gây ra những tổn thất nặng nề
về kinh tế và môi trường Hầu hết nguyên nhân của các sự cố TSF từ các cơ sở chế biến khoáng sản xuất phát từ các sai sót trong quá trình thiết kế, xây dựng, quản lý, giám sát hồ/đập thải và các biến đổi bất thường của khí hậu
Về mặt đầu tư, do hạn chế và/hoặc tiết kiệm kinh phí xây dựng nên các hạng mục công trình của hồ thải không được đầu tư xây dựng đầy đủ và có độ kiên cố cần thiết Một số hồ thải thiết kế công suất nhỏ nhưng quặng đuôi thải lại quá lớn, do đó khi có mưa lớn kéo dài sẽ gây vỡ hoặc tràn đập Đa số các TSF không có hệ thống giám sát mực nước và quan trắc liên tục về môi trường và dịch động của hồ để có thể điều chỉnh chế độ thải hoặc gia cố những vết nứt
Về mặt khảo sát thiết kế, việc hạn chế các tài liệu về khí tượng thủy văn, địa hình địa chất cũng như các phương pháp tính toán dẫn đến việc các hồ sơ thiết kế không sát với thực tế, chưa đảm bảo mức
độ an toàn
Về mặt xây dựng, do thiết bị xây dựng thiếu, kỹ thuật xây dựng lạc hậu, các TSF được xây dựng bằng thủ công dẫn đến chất lượng xây dựng không bảo đảm Rất nhiều đập bị thấm do vật liệu không đảm bảo chất lượng, nền hồ không được xử lý, kỹ thuật đắp không đạt yêu cầu
Về quản lý, vận hành, kiểm tra và giám sát hồ thải: Hiện nay
ở Việt Nam chưa có một văn bản pháp lý nào quy định về quản lý
an toàn TSF Các văn bản chủ yếu là các quy định trên góc độ môi
LỜI NÓI ĐẦU
Trang 10trường về quản lý chất thải rắn và môi trường xung quanh khu vực lưu trữ chất thải rắn như nước thải, khí thải, đất quy định trong Luật Bảo vệ môi trường và các văn bản dưới luật; các tiêu chuẩn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn, chất thải nguy hại Do chưa có bất cứ một văn bản, tiêu chuẩn, quy chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật nào quy định về
vị trí, thiết kế, xây dựng và vận hành TSF nên các các địa phương và doanh nghiệp thường sử dụng các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật áp dụng cho các hồ chứa nước thủy lợi và đập chứa nước Việc này dẫn đến những khó khăn trong công tác quản lý của các cơ quan quản lý Nhà nước, cũng như việc thực hiện của các doanh nghiệp
Do vậy, Viện Khoa học và Công nghệ mỏ - Luyện kim đã chủ trì, phối hợp với Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường công nghiệp, Bộ
Công Thương biên soạn “Sổ tay hướng dẫn quy trình thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý an toàn các hồ thải quặng đuôi” Đây
sẽ là tài liệu hướng dẫn hữu ích cho các nhà quản lý và doanh nghiệp trong công tác quản lý hồ thải quặng đuôi
Ban biên tập cảm ơn sâu sắc tới các cơ quan, đơn vị thuộc Bộ Công Thương, các nhà quản lý, các chuyên gia đã hỗ trợ và tham gia góp ý để hoàn thành nội dung cuốn Sổ tay này Trong lần xuất bản đầu tiên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, Ban biên tập rất mong nhận được những ý kiến đóng góp chân thành và quý báu từ phía người đọc để tài liệu được hoàn thiện hơn trong lần tái bản sau
Ban biên tập
Trang 11SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
CHƯƠNG I:
QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG
HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
ĐẢM BẢO AN TOÀN MÔI TRƯỜNG
Trang 121.1 Quy trình thiết kế an toàn hệ thống hồ thải quặng đuôi
Quy trình thiết kế hệ thống hồ thải quặng đuôi bao gồm (nhưng không giới hạn) các bước sau đây:
1 Nghiên cứu công nghệ tuyển khoáng và xác định phương pháp lưu trữ quặng đuôi;
2 Lựa chọn vị trí xây dựng hồ thải;
3 Phân tích các điều kiện thủy văn và thủy lực;
4 Khảo sát địa kỹ thuật khu vực xây dựng hồ thải;
5 Xác định đặc tính quặng đuôi và thông tin cấu trúc hồ thải;
6 Xác định kỹ thuật thải quặng đuôi;
7 Tiến hành các bước thiết kế kỹ thuật
Các yếu tố quản lý quan trọng trong giai đoạn thiết kế cần chú ý:
- Các phương pháp thải quặng đuôi phải được xem xét và tích hợp trong quá trình lập kế hoạch và lịch trình hoạt động của mỏ
- Vị trí của các TSF được lựa chọn phải tránh gây ô nhiễm nguồn tài nguyên nước và/hoặc khoáng sản.
- Xem xét mức độ có sẵn của các vật liệu xây dựng đập và vật liệu phủ bề mặt khu vực TSF (sau khi kết thúc thải bỏ).
- Đặc điểm địa hóa của quặng đuôi để đánh giá tiềm năng hình thành dòng thải axit và khả năng giải phóng kim loại nặng trong suốt quá trình hoạt động và sau khi đóng cửa mỏ.
- Việc lựa chọn vị trí xây dựng và hình thức xây dựng đập cần xét đến mức
độ rủi ro địa hóa được nghiên cứu trong giai đoạn tiền khả thi của dự
Trang 13SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
1.2 Quy hoạch, lựa chọn vị trí xây dựng hệ thống hồ thải quặng đuôi
1.2.1 Xác định phương pháp lưu trữ quặng đuôi
Trước khi tiến hành thiết kế và xây dựng hồ thải quặng đuôi, phải xác định phương pháp lưu trữ quặng đuôi sẽ áp dụng để có phương
án thiết kế phù hợp Có thể sử dụng các phương pháp sau đây để lưu trữ quặng đuôi:
1/ Lưu trữ quặng đuôi trên mặt đất
Lưu trữ quặng đuôi trên mặt đất bằng cách xây dựng đập để lưu giữ quặng đuôi Việc đắp đập trên mặt đất để thải quặng đuôi là một phương pháp thải có nhiều ưu điểm Ưu điểm vượt trội của phương pháp này là có thể dễ dàng thực hiện các biện pháp kiểm soát, quan trắc ô nhiễm và có thể thực hiện việc khai thác tận thu lại quặng đuôi trong tương lai khi các điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho phép
Hình 1.1 Lưu trữ quặng đuôi trên mặt đất
Trang 142/ Lưu trữ trong các moong lộ thiên
Là quá trình đưa quặng đuôi vào san lấp các moong lộ thiên đã kết thúc khai thác Ưu điểm của giải pháp này là không mất chi phí thiết kế, xây dựng, vận hành TSF và các rủi ro do đập quặng đuôi gây ra Tuy nhiên, việc lưu trữ bằng phương pháp này có thể sẽ gây
ô nhiễm nguồn nước ngầm
Hình 1.2 Lưu trữ quặng đuôi trong các moong đã kết thúc khai thác
3/ Lưu trữ quặng đuôi trong lòng đất
Theo phương pháp này, quặng đuôi thường được lưu trữ vào các các moong khai thác hầm lò Thông thường quặng đuôi được trộn với một chất kết dính, thường là xi măng sau đó được bơm vào các moong khai thác hầm lò
Trang 15SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
- Nhờ có chất kết dính nên giảm thiểu ô nhiễm nước ngầm;
- Giảm tốc độ oxy hóa chất thải có chứa sunfua, ngăn chặn sự hình thành dòng axit mỏ;
Nhược điểm:
- Chi phí cao do sử dụng chất kết dính;
- Quặng đuôi cần được khử nước trước khi thải;
- Cần sử dụng máy bơm có chi phí cao, áp lực lớn do mật độ chất thải cao;
- Rủi ro do sự hóa lỏng của quặng đuôi thải nếu mức độ bão hòa cao hay do xuất hiện rung động địa chấn;
- Rò rỉ nước thải vào nguồn nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm;
- Có thể gây thất thoát tài nguyên quặng nghèo
4/ Thải vào các lưu vực (sông, hồ, biển)
Phương pháp này được sử dụng khi yếu tố địa hình không thuận lợi, hoạt động địa chấn cao, quỹ đất hạn hẹp, nơi có độ dốc không ổn định và có tiềm năng rủi ro cao không thích hợp trong xây dựng đập
Hình 1.3 Dòng chất thải sông Jaba, đảo Bougainville, Papua New Guinea
1.2.2 Lựa chọn vị trí xây dựng hồ thải
Lựa chọn vị trí TSF phải cân nhắc cẩn thận các tác động của TSF đến cơ sở hạ tầng và môi trường xung quanh Đặc biệt là trong
Trang 16trường hợp xảy ra sự cố đập Các yếu tố cần được xem xét khi lựa chọn vị trí TSF như sau:
- Độ thấm nước của vật liệu địa chất nền;
- Ảnh hưởng của các dòng chảy tự nhiên vào khu vực TSF nên ở mức tối thiểu;
- Khoảng cách tới hệ thống sông suối và tác động tiềm tàng do lũ lụt;
- Khoảng cách tới các cơ sở hạ tầng mỏ, các trung tâm dân cư, các khu mỏ đang hoạt động (đặc biệt là các vực nước ngầm);
- Giao thông thuận lợi cho công tác cứu hộ
Các thông tin cần phải được thu thập trong giai đoạn này bao gồm:
- Vị trí hồ thải (bao gồm cả mô tả chi tiết về khu đất), tọa độ, quy hoạch hồ thải liên quan;
- Quyền sở hữu và quản lý;
- Tóm tắt lịch sử hoạt động (bao gồm cả các hồ thải đã được cấp phép);
- Quá trình chế biến quặng;
- Định mức thải: tấn khô/năm;
- Tốc độ xả thải quặng đuôi: tấn khô/năm;
- Diễn biến môi trường cho đến hiện tại (nếu hiện tại vẫn đang hoạt động);
1.2.3 Phân tích các điều kiện thủy văn và thủy lực
Thiết kế các hồ thải quặng đuôi cần xem xét đến tác động của lũ lụt, xói mòn bên ngoài cũng như bên trong đập, cần phải tính toán đến tác động do mưa gây ra trong tất cả các giai đoạn hoạt động của TSF.Thiết kế hồ thải phải đảm bảo có khả năng ứng phó với các điều kiện thời tiết từ trung bình tới cực đoan Thiết kế nên đảm bảo thời gian tối thiểu chống chọi trước các hiện tượng thời tiết như mưa lớn
Trang 17SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
hay đảm bảo lưu trữ quặng đuôi trong vòng 50 năm Để đánh giá khả năng chịu lũ sau khi ngừng hoạt động, sử dụng phương pháp tiếp cận đánh giá theo mùa trong khoảng 100 năm trở lại
1.2.4 Khảo sát địa kỹ thuật khu vực xây dựng hồ thải
Khảo sát địa kỹ thuật khu vực xây dựng hồ thải bao gồm các nội dung sau:
- Dữ liệu về các tầng đất và đá gốc, độ sâu, độ dày liên tục và thành phần của mỗi tầng nhằm đánh giá những điểm bất lợi để
có phương án định hướng thích hợp;
- Đặc điểm thủy văn khu vực mỏ bao gồm: các tầng nước ngầm, hang caster, áp lực nước trong các tầng chứa, hệ số thấm trong khu vực, đặc điểm nguồn nước ngầm (pH, TDS, CN và các kim loại nặng);
- Đặc tính kỹ thuật của vật liệu nền, mức độ sẵn có của vật liệu sử dụng để xây dựng đập và/hoặc xử lý nền đáy;
- Tính chất địa kỹ thuật của vật liệu xây dựng tại chỗ (đất, đá, các vật liệu có sẵn, quặng đuôi) và xem xét khả năng ảnh hưởng đến thiết kế và cấu trúc đập, khả năng ổn định của vật liệu;
- Đánh giá khả năng xảy ra động đất
1.3 Quy trình thiết kế, lựa chọn loại hình, vị trí và kết cấu công trình hồ đập thải với các công nghệ thải quặng đuôi khác nhau
1.3.1 Xác định đặc tính quặng đuôi và thông tin cấu trúc hồ thải
Trang 18Các thông tin, dữ liệu cần thiết trong giai đoạn này bao gồm:
- Mô tả chung về địa hình;
- Nước ngầm: dữ liệu về độ sâu, số lượng và chất lượng (phân tích
pH, độ mặn, cyanua (tự do, tổng) và các kim loại nặng khác)
- Tài nguyên nước: chi tiết về tài nguyên nước mặt và nước ngầm
sử dụng trong vùng lân cận của TSF;
- Diện tích lưu vực;
- Chuyển hướng dòng chảy: Thông tin chi tiết về việc làm thay đổi các dòng chảy tự nhiên khi xây dựng đập và chỉ ra các hướng thoát lũ
Các thông tin về đặc tính quặng đuôi thải bao gồm:
+ Thành phần khoáng: Hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn,
Ni, As, v.v.), hàm lượng sunfua;
+ Các hóa chất tồn dư từ quá trình chế biến: Tổng CN trong
nước thải quặng đuôi (ppm), độ muối của nước thải từ quá trình chế biến (mg/l), độ muối của nước thải quặng đuôi (mg/l), pH của nước thải quặng đuôi, v.v
Trang 19SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
Xác định cấu trúc của TSF:
- Phương pháp xây dựng: Mô tả về quá trình chuẩn bị và xây dựng bao gồm cả các giám sát chi tiết, các thủ tục kiểm tra v.v;
- Diện tích: Tổng diện tích khu xử lý quặng đuôi thải ban đầu;
- Chiều cao/độ sâu: Chiều cao thiết kế tối ưu của đập thải và chiều cao nâng dự kiến;
- Công suất: Khả năng lưu trữ quặng đuôi (m3);
- Góc đập: Góc đập bên ngoài (theo DME không quá 200, tuy nhiên góc đập có thể thay đổi phụ thuộc vào vật liệu và độ xói mòn của vật liệu)
- Hệ thống lọc/thoát nước: Cung cấp thiết kế chi tiết và dự kiến thực hiện của hệ thống lọc/thoát nước nhằm tối ưu hóa độ nén bùn và khả năng thu hồi nước trong hồ thải Đối với các hồ thải không có hệ thống lọc và thoát nước thì cần phải có diện tích đủ lớn để chất thải có thể tự bay hơi được
- Lớp lót: Mô tả chi tiết về lớp lót (nếu có sử dụng) Hệ thống lọc hoặc hệ thống tuần hoàn nước phải được lót đáy và tốt nhất nên
sử dụng các lớp lót tổng hợp
1.3.2 Xác định kỹ thuật thải quặng đuôi
Các phương pháp thải quặng đuôi hiện đang được áp dụng bao gồm: thải ướt, thải khô và thải kết hợp
1/ Thải ướt
➢ Thải quặng đuôi trực tiếp vào TSF:
Quặng đuôi được thải ra ở cuối đường ống dọc theo bờ đập của khu vực TSF Với quặng đuôi nhiều và lỏng thì quặng đuôi thường được thải vào vị trí trung tâm của TSF hoặc thông qua các ống hoặc các nguồn điểm gần bờ Các đường ống có thể đặt dưới nước hoặc trên mặt
➢ Nâng cấp đập thải bằng chính quặng đuôi:
Trang 20Sử dụng quặng đuôi để nâng chiều cao thân đập để lưu trữ hỗn hợp quặng đuôi và nước thải Có 2 loại đập, đập lưu giữ nước và đập lưu giữ chất thải Điểm khác biệt của đập giữ nước là cần xây dựng đạt đến độ cao nhất định trước khi xả vào đập.
➢ Tăng mật độ quặng đuôi đến đồng nhất:
Quặng đuôi thải được khử nước để tạo ra một khối đồng nhất sau khi ra khỏi đường ống Phân biệt với quặng đuôi nhão là quặng đuôi nhão có mật độ cao hơn và được chuyển về khu vực lưu trữ cuối cùng bằng máy bơm áp lực lớn
➢ Tăng mật độ quặng đuôi đến dạng nhão:
Quặng đuôi được khử nước đến mật độ không thể sử dụng bơm thông thường Quặng đuôi thải có độ nhớt tăng đòi hỏi phải sử dụng máy bơm đặc biệt để vận chuyển quặng đuôi do đó quặng đuôi này đòi hỏi giới hạn về khoảng cách có thể vận chuyển để đảm bảo hiệu quả kinh tế
Quặng đuôi dạng bột nhão thường được lắng đọng theo hình nón với góc dốc từ 2 - 10% Khi lớp bùn nhão ngừng chảy và khô tạo
ra các vết nứt, các dòng chảy mới sẽ lấp đầy các vết nứt và liên kết quặng đuôi với nhau
2/ Thải khô
Quặng đuôi khử nước đến khô và không thể vận chuyển bằng đường ống Thông thường quặng đuôi khô được vận chuyển bằng băng tải hoặc xe tải sau đó được trải rộng và đầm chặt tạo thành một khối chất thải không bão hòa Độ ẩm của quặng đuôi thải < 20%, quặng đuôi thải được xếp chồng lên nhau theo chiều ngang
và thẳng đứng
Quặng đuôi được làm khô sẽ làm giảm lượng nước vận chuyển đến TSF Trước hết sẽ làm giảm rủi ro tràn, sau đó giảm sự rò rỉ và các thất thoát do bay hơi Kỹ thuật thải khô cũng cho phép kiểm soát tốt hơn so với thải ướt
Trang 21SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
3/ Thải kết hợp
Quặng đuôi mịn và chất thải rắn được trộn lẫn để tạo ra một dòng thải duy nhất Phương pháp này có ưu điểm là làm giảm đáng kể sự tạo thành dòng thải axit với các loại quặng đuôi có chứa sunfua Thải bằng phương pháp kết hợp giống như thải khô, không yêu cầu xây dựng đập
1.3.3 Kỹ thuật thiết kế đập thải
Thiết kế TSF, không phân biệt phương pháp xây dựng mà quan trọng là duy trì thân đập thải đủ lưu trữ chất thải trong suốt vòng đời của công trình Mục đích của thân đập là cung cấp một ranh giới an toàn, có tính đến các dòng chảy tự nhiên vào vào hồ chứa và khả năng chống chịu các hoạt động, nguy cơ tràn dẫn đến xói lở bờ đập
và giảm thiếu các sự cố trên mặt TSF
Trường hợp 1: Đối với TSF mà diện tích chứa nước đặt xa đập
Tổng chiều cao trên mặt nước của thân đập (F) = Chiều cao trên mặt nước hoạt động của thân đập + Mặt thoải của F = 500 mm
Trường hợp 2: Đối với TSF mà diện tích chứa nước đặt ở vị trí bình thường so với thân đập nhưng không có hoạt động của lưu vực ở thượng nguồn.
Tổng chiều cao trên mặt nước của thân đập (F) = Chiều cao trên mặt nước hoạt động của thân đập = 500 mm
Trường hợp 3: Đối với TSF mà diện tích chứa nước đặt bình thường nhưng có hoạt động của lưu vực ở thượng nguồn.
Tổng chiều cao trên mặt nước của thân đập (F) = Chiều cao trên mặt nước hoạt động của thân đập = 1000 mm
Tổng chiều cao trên mặt nước của thân đập (F) là chiều cao giữa điểm thấp nhất trên đỉnh đập của TSF và điểm hoạt động bình thường của hồ cộng với mức độ cho phép của dòng vào tương ứng với tỷ lệ 1:100 giờ trong suốt 72h giờ mưa Giả định rằng không có hoạt động
xả không kiểm soát được diễn ra trong suốt thời gian mưa
Trang 22Tổng chiều cao trên mặt nước hoạt động của thân đập được định nghĩa là chiều cao giữa điểm thấp nhất của đập và mặt thoải của bãi thải quặng đuôi phía trong thân đập F hoạt động khác nhau trong quá trình lắng đọng quặng đuôi thải Thân đập hoạt động là một phần quan trọng giúp giảm thiểu nguy cơ do dòng chảy tràn là kết quả việc lấp quặng đuôi thải tại các điểm xả.
Hình 1.4 Trường hợp 1: Hồ hoạt động bình thường
và mặt nước cách xa thân đập
Hình 1.5 Trường hợp 2, 3: Hồ hoạt động bình thường
so với thân đập có hoạt động của dòng ở thượng nguồn
hoặc không có dòng ở thượng nguồn
Mặt thoải của F được định nghĩa là chiều cao giữa mức nước hồ hoạt động cộng với khoảng dự phòng cho dòng vào tương ứng với
Trang 23SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
tỷ lệ 1:100 năm trong suốt 72h giờ mưa giả thiết không có các điểm
xả nào là không được kiểm soát trong suốt quá trình mưa và tại điểm trên mặt thoải nơi tường của F được tính Mặt thoải của F thay đổi đáng kể trong suốt vòng đời lưu trữ quặng đuôi thải phụ thuộc vào chiều dài của mặt thoải, đặc điểm của quặng đuôi Mặt thoải của F không áp dụng đối với hồ đặt ở vị trí bình thường so với thân đập.Thông thường thì các TSF được xây dựng theo từng giai đoạn tuỳ theo công suất mỏ Điều này sẽ giảm chi phí vốn ban đầu và kéo dài thời gian quay vòng vốn trong toàn thời gian mỏ hoạt động Có 3 phương pháp xây dựng theo từng giai đoạn cơ bản, đó là:
- Phương pháp đắp ngược
- Phương pháp đắp xuôi
- Phương pháp đắp trung tâm
Ba phương pháp này được minh hoạ trong Hình 1.6, 1.7, 1.8 Phương pháp đắp ngược sử dụng khối lượng vật liệu ít nhất, còn phương pháp đắp xuôi sử dụng khối lượng vật liệu lớn nhất
Hình 1.6 cho thấy cách xây dựng theo phương pháp đắp ngược, cấu trúc này được xây dựng trên nền quặng đuôi thải bỏ trước đó, quặng đuôi này rất dễ bị hoá lỏng và mất độ vững chắc bởi bất kỳ
sự xáo trộn vật lý đáng kể nào đó Phương pháp này không được khuyến khích sử dụng do nhược điểm vốn có này
Hình 1.6 Phương pháp đắp ngược
Trang 24Trong phương pháp đắp xuôi, như minh hoạ trong Hình 3.7, cấu trúc này có thể được xây dựng một cách hoàn chỉnh bằng việc sử dụng máy móc để san lấp và có lẽ đây là loại cấu trúc an toàn nhất Phương pháp xuôi dòng sử dụng khi đập là một cấu trúc ngăn giữ nước
Hình 1.7 Phương pháp đắp xuôi
Phương pháp đường trung tâm là sự dung hoà giữa hai phương pháp trên và được sử dụng tốt nhất như một phương pháp khắc phục các vấn đề và sự cố phát sinh trong cấu trúc được xây dựng theo phương pháp ngược dòng hay bất kỳ sự cố đập nào khác
Hình 1.8 Phương pháp đắp trung tâm
Trang 262.1 Quy trình quản lý an toàn hệ thống hồ thải quặng đuôi.
Các vấn đề chính trong quản lý TSF bao gồm chọn địa điểm, đặc điểm địa hóa của quặng đuôi, lựa chọn phương pháp xử lý quặng đuôi tối ưu, thiết kế và xây dựng đập, kiểm soát rò rỉ, quản lý nước, và CTPHMT Quản lý TSF đòi hỏi sự tham gia của các cán bộ có trình độ
về địa kỹ thuật và thủy văn
Các giải pháp quản lý rủi ro và sự cố phải được thiết kế tương ứng với mỗi giai đoạn trong suốt vòng đời của TSF từ khâu lựa chọn vị trí, thiết kế, xây dựng, hoạt động cho đến đóng cửa mỏ Sơ đồ quản lý theo vòng đời của TSF được thể hiện trên Hình 3.1
Hình 2.1 Sơ đồ quản lý theo vòng đời TSF
Trang 27SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
Các hoạt động trong quản lý TSF bao gồm:
- Đảm bảo nguyên tắc lưu trữ quặng đuôi trong TSF: các lớp quặng đuôi thải mỏng để đảm bảo tốc độ bốc hơi tối đa và giảm đến mức tối thiểu sự rò rỉ
- Quản lý tốt khu vực chứa nước thải, tăng cường tuần hoàn nước thải tăng sự ổn định của TSF
- Cụ thể hóa các hoạt động hàng ngày, các quy trình hoạt động bao gồm cả các biện pháp phóng ngừa cụ thể, ví dụ như trình tự đóng
mở van để tránh tắc nghẽn đường ống dẫn quặng đuôi
- Thủ tục, trình tự thay đổi các đường ống xả quặng đuôi
- Các chỉ dẫn trong giám sát hoạt động của TSF, vai trò và trách nhiệm của từng cán bộ điều hành trong kế hoạch quản lý TSF
- Lịch trình bảo trì các trang thiết bị, máy móc
- Ghi chép và lưu trữ dữ liệu để theo dõi và thực hiện
- Báo cáo khi thấy bất thường trong giám sát, quyết định hành động trong quản lý sự cố và rủi ro
Quản lý an toàn TSF bao gồm:
- Nhận diện rủi ro của TSF
- Đảm bảo kiểm soát an toàn đối với tính mạng, sức khỏe cộng đồng, và kiểm soát rủi ro môi trường
- Thường xuyên giám sát và bảo trì để đảm bảo tính ổn định của các thành phần cấu trúc khác nhau của TSF
- Quản lý an toàn quặng đuôi bao gồm các hoạt động quan trắc, kiểm tra thường xuyên, đánh giá hiệu suất, kế hoạch ứng phó khẩn cấp.
Trang 282.2 Quy trình vận hành hệ thống hồ thải quặng đuôi
Đơn vị chủ quản thiết kế mới hoặc thiết kế nâng cấp TSF phải lập quy trình vận hành dựa trên các kết quả số liệu tính toán thiết kế Cơ quan quản lý dự án dựa vào quy trình này lập hồ sơ trình cấp có thẩm quyền phê duyệt và giao cho chủ đập thực hiện
Trong quá trình vận hành, do điều kiện đầu vào thay đổi nên từng năm, và thậm chí từng giai đoạn cụ thể cần phải tính toán điều chỉnh cho phù hợp, nhằm đảm bảo an toàn cho đập và khai thác hiệu quả công năng của TSF Căn cứ vào kế hoạch sản xuất của cơ quan chủ quản, các kết quả đo đạc và dự báo các yếu tố khí tượng thủy văn để có phương án điều chỉnh quy trình vận hành của TSF theo thời gian nếu thấy cần thiết Công việc này được gọi là điều chỉnh Quy trình vận hành TSF
có thẩm quyền phê chuẩn
3 Tận dụng tối đa năng lực của TSF nhưng phải đảm bảo an toàn cho đập
Điều chỉnh Quy trình vận hành năm: Thông thường, trong từng năm, lượng chất thải quặng đuôi được thải ra cũng như lượng nước đến hồ đều có thể tăng thêm và khác với thiết kế ban đầu Vì vậy, vào đầu năm, đơn vị chủ quản cần dựa vào các thông tin sau đây để điều chỉnh quy trình vận hành TSF cho phù hợp với tình hình thực tế:+ Lưu lượng xả thải;
Trang 29SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
+ Hiện trạng đập (có hư hỏng bộ phận nào không, đang sửa chữa,
mở rộng, v.v.);
+ Tình hình lũ lụt thiên tai;
2.2.2 Đánh giá khả năng xảy ra rủi ro/sự cố
Cần xem xét tới các khả năng có thể xảy ra sự cố rủi ro để có phương án vận hành cho phù hợp, nhằm giảm thiểu tối đã những tình huống tiêu cực ảnh hưởng tới an toàn hồ đập thải, bao gồm các khả năng sau:
- Vỡ đường ống thải bùn hoặc đường ống thu hồi nước;
- Khí hậu và các hiện tượng thời tiết cực đoan;
- Xói mòn do mưa hoặc hệ thống ống dẫn chất thải;
- Biến động địa kỹ thuật hoặc biến dạng quá mức của đập thải gây
Việc đảm bảo an toàn hồ thải và giảm thiểu nguy cơ xảy ra các
sự cố gắn liền với quy trình vận hành hệ thống Vì vậy, khi xây dựng quy trình này cần bao gồm các nội dung sau:
Trang 30- Mực đỉnh chất thải quặng đuôi (thường là bùn và nước) lớn nhất cho phép được lưu giữ trong mùa mưa lũ (thông thường là ở mức bình thường, đôi khi do yêu cầu chống lũ đòi hỏi mức thải này phải hạ xuống ở mức thấp hơn, bằng cách san gạt hoặc múc chuyển sang những vị trí phù hợp nhằm tránh quá tải cho hồ chứa
và gây áp lực lớn bất thường lên thân đập);
- Đối với những cơ sở dùng nước tuần hoàn, cần tính toán để mực nước trong hồ chứa đảm bảo đủ lượng nước dùng cho nhu cầu sản xuất, đồng thời vẫn đảm bảo an toàn cho đập trong mùa mưa lũ;
- Để phân biệt và nhận biết tình trạng nước đến trong mùa lũ, dạng
lũ nhằm có phương án phù hợp đảm bảo an toàn cho hồ đập thải, Đơn vị chủ quản cần đưa ra các hướng dẫn nhận dạng lũ điển hình trong những năm gần đây, hoặc liệt kê số liệu từ cơ quan khí tượng thủy văn theo chu kỳ
- Căn cứ vào chất lượng công trình và đặc điểm lũ của lưu vực cần
dự báo các tình huống có thể gây ra sự cố cho đập và có giải pháp khắc phục như: Giải pháp xả khi đập có biểu hiện sự cố (sạt mái;
có dòng thấm lớn từ thân hoặc nền đập ra hạ lưu mang theo bùn đất; các cống ở dưới sâu có biểu hiện nguy hiểm (bị rung động, lún sụt, xói hạ lưu ); nguy cơ nước tràn qua đỉnh, v.v
- Ngoài việc huy động khả năng chứa tối đa của các công trình chính, còn phải tính đến việc xây dựng các hồ đập phụ khẩn cấp, tạo đường xả ở các vị trí thấp cho phép nước tràn xuống các hồ lắng thứ cấp, hoặc phá đập phụ thứ cấp dưới thấp nếu không gây ảnh hưởng và tổn thất đáng kể tới môi trường sinh thái cũng như dân cư phía hạ lưu và có thể cải tạo, phục hồi nhanh sau lũ để ứng cứu kịp thời cho tuyến đập chính
- Phạm vi dòng chảy sau các tràn khẩn cấp cũng cần lập chỉ giới ngập cụ thể, để lập vùng cấm hoạt động khi có lũ, cảnh báo di
Trang 31SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
dời, không được tiến hành xây dựng thêm các cơ sở vật chất cố định trong phạm vi này
Việc lập các quy trình vận hành cho các hạng mục nhằm:
- Thực hiện đúng chức năng của hồ đập thải quặng đuôi;
- Giảm thiểu tối đa mọi nguy cơ mất an toàn từ đập;
- Tránh những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống trong khu vực;
- Tăng độ bền vững, tuổi thọ cho công trình và trang thiết bị giảm thấp sự cố
Nếu để xảy ra sự cố ảnh hưởng đến đời sống con người, môi trường sinh thái, sản xuất, cây trồng, và các sinh hoạt trong khu hạ
du, Đơn vị chủ quản cần đưa ra giải pháp khắc phục kịp thời và hiệu quả nhất (bảo vệ cục bộ, di dời xây dựng đê bao, thu hồi và làm sạch chất thải quặng đuôi bị phát tán )
Đơn vị chủ quản chịu trách nhiệm lập quy trình vận hành cho các
hồ đập thải quặng đuôi được thiết kế mới hoặc khôi phục sửa chữa Đối với các hồ đập đang vận hành mà chưa có quy trình vận hành chính thức, Đơn vị chủ quản có thể tự lập hoặc thuê tư vấn thiết kế lập Quy trình vận hành phải được các chuyên gia góp ý và được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt
2.2.4 Xây dựng và duy trì bộ dữ liệu về hồ thải
Xu hướng khai thác khoáng sản ngày càng gia tăng, kéo theo thách thức trong vấn đề quản lý chất thải Chất thải có xu hướng ô nhiễm hơn và khối lượng tăng lên Đây là hệ quả của sự thay đổi công nghệ liên tục Để giải quyết các thách thức này, các Đơn vị chủ quản nên xây dựng và duy trì ma trận dữ liệu cho mỗi thành phần của đập quặng đuôi, dựa trên một loạt các dữ liệu được ghi chép trong nhiều năm vận hành Các dữ liệu được ghi lại ở định dạng có thể quản lý được, và nhờ đó có thể xác định hành động khắc phục trong trường hợp xảy ra các sự cố
Trang 32Để đảm bảo tính liên tục trong đánh giá kỹ thuật và trong trường hợp thay đổi nhân sự, dữ liệu phải được tập hợp và dễ dàng truy cập cho mục đích cung cấp thông tin, ra quyết định, phân công nhân lực
và cập nhật Định dạng thông tin phải cho phép tiếp cận dễ dàng bằng công nghệ mà không làm mất tính liên tục của dữ liệu
Ma trận dữ liệu có thể được xây dựng như sau:
Trang 33SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
Các trường thông tin của dữ liệu có thể được mô tả như trong Bảng 2.1
Bảng 2.1 Các trường thông tin dữ liệu hồ thải
1 Dữ liệu dự án
1.1 Tên dự án: 1.2 Ngày:
1.3 Tên TSF: 1.4: Chủng loại:
1.5 Tên của người cung cấp dữ liệu: Điện thoại
1.6 Tọa độ trung tâm của TSF:
2.5 Diện tích lưu vực: 2.6 Nguồn nước gần nhất:
2.7 Ngày bắt dầu hoạt động của TSF: 2.7.1 Ngày kết thúc hoạt động của TSF:
2.8 Phương pháp xả thải của quặng đuôi: 2.8.1 Phương pháp thu hồi nước:
2.9 Phần lót đáy của TSF: Có/không 2.9.1 Loại lót đáy:
2.10 Độ sâu ban đầu của mực nước ngầm: m 2.10.1 TDS của nước ngầm ban đầu: mg/l
2.11 Chế biến quặng: 2.12 Tốc độ lưu trữ của TSF:
2.13 Thể tích TSF (hiện tại): x10 6 m 3 2.13.1 Thể tích lớn nhất dự kiến: x10 6 m 3
2.14 Khối lượng quặng đuôi hiện tại: x10 6 tấn 2.14.1 Khối lượng quặng đuôi lớn nhất dự kiến: 10 6
tấn
3 Lưu trữ trên mặt đất
3.2 Vật liệu xây dựng 1 : 3.2.1 Đập nâng theo
Thượng nguồn Hạ nguồn Trung tâm 3.3 Người xây dựng đập: 3.3.1 Vật liệu nâng đập: Cơ học Thủy lực 3.4 Chiều cao đập tối đa hiện tại: m 3.4.1 Chiều cao đập tối đa dự kiến: m
3.5 Chiều dài đỉnh đập hiện tại: m 3.4.1 Chiều dài đỉnh đập tối đa dự kiến: m
3.6 Diện tịch đập hiện tại: ha 3.6.1 Diện tích đập tối đa: ha
4 Lưu trữ dưới mặt đất/trong moong
4.1 Độ sâu moong ban đầu: m 4.2 Diện tích moong: ha
4.3 Độ dày của quặng đuôi hiện tại: m 4.3.1 Độ dày của quặng đuôi tối đa:m
Trang 344.4 Diện tích bề mặt củahồ quặng đuôi hiện
tại: ha 4.4.1 Diện tích bề mặt của hồ quặng đuôi lớn nhất dự kiến: ha
5 Tính chất của quặng đuôi
5.1 TDS: mg/l 5.3 Thành phần rắn %: 5.4 Tỷ trọng: Tấn/m 3
5.5 Các chất thải nguy hại tiềm ẩn 2 : 5.6 WAD-CN g/l 5.7 Tổng CN: mg/l
5.8 Các thành phần NPI khác trong danh mục kiểm soát 3 : Có/Không
Ghi chú:
1 Các vật liệu chính cho xây dựng như: đất sét, cát, bùn, sỏi, đá ong,
đá nguyên khối, đá phong hóa, quặng đuôi, sét pha cát, sét sỏi v.v.
2 Asen, amimăng, xút, đồng, sunfit, xyanua, sắt sunfit, chì, thủy ngân, niken sunfit, axit sunfuric, xantat v.v.
3 NPI: Chất tồn lưu gây ô nhiễm
2.2.5 Cải tạo phục hồi môi trường
2.2.5.1 Các nguyên tắc về CTPHMT
Dưới đây là những nguyên tắc cơ bản về CTPHMT mà chúng ta phải tuân theo:
- Chuẩn bị kế hoạch CTPHMT trước khi khai thác
- Thoả thuận với địa phương về mục tiêu sử dụng đất lâu dài sau khi kết thúc khai thác Việc sử dụng đất phải phù hợp với điều kiện khí hậu, thành phần đất, địa hình, địa mạo và nhu cầu sử dụng đất của địa phương
- Ngăn ngừa không cho cỏ dại và côn trùng độc hại phát triển
- Tái tạo địa mạo của khu vực đã bị xáo trộn bởi các hoạt động lưu giữ quặng đuôi, đảm bảo tính ổn định, dễ thoát nước và phù hợp với mục đích sử dụng đất lâu dài
- Giảm thiểu các tác động lâu dài về cảnh quan bằng cách tạo ra địa mạo mới phù hợp với cảnh quan xung quanh khu vực
Trang 35SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
- Tái tạo lại hệ thống thoát nước tự nhiên bị xáo trộn bởi các công trình TSF
- Giảm thiểu khả năng gây xói mòn đập và mặt hồ thải do mưa, gió
- Xác định đặc tính của lớp đất mặt và giữ chúng lại để phục vụ CTPHMT Chỉ nên bỏ lớp đất này nếu chúng có chứa các thành phần hoá lý không mong muốn, hoặc nếu chúng có chứa nhiều hạt cỏ độc hoặc các loại mầm bệnh cho cây cối
- Lựa chọn và trồng lại các loại cây cối bản địa, hoặc các loại thực vật có khả năng phát triển và phù hợp với mục đích sử dụng đất lâu dài
- Tạo ra sự liên kết chắc chắn giữa lớp đất mặt trên cùng với lớp kế tiếp, tạo điều kiện cho cây cối và thực vật phát triển
- Đảm bảo lớp đất mặt có độ dày cần thiết có khả năng giúp cho cây cối phát triển tốt
- Đáp ứng tất cả các yêu cầu của pháp luật
- Đảm bảo an toàn cho khu vực
- Quan trắc và quản lý các khu vực đã được CTPHMT cho đến khi cây cối tự phát triển được hoặc thoả mãn các yêu cầu của địa phương về mục đích sử dụng đất
2.2.5.2 Quy trình CTPHMT
Mặc dù khí hậu cũng như các điều kiện thực tế khác nhau, các loại hình khai thác cũng có thể rất khác nhau, nhưng các quy trình CTPHMT cơ bản vẫn có nhiều nét tương tự nhau, bao gồm các bước chính như sau:
Trang 361 Xác định mục tiêu CTPHMT
Cần phải xác định mục tiêu rõ ràng cho vấn đề CTPHMT Cần phải đưa ra được mục tiêu sử dụng đất cuối cùng cho khu vực Việc sử dụng đất này cần tính đến tiềm năng đất của khu vực được CTPHMT và mức độ quản lý cần thiết để duy trì mục đích sử dụng này Các kế hoạch CTPHMT cần phải được lập càng sớm càng tốt, tốt nhất là ngay trong giai đoạn xây dựng dự án Cần phải có đủ nguồn lực cần thiết để thoả mãn các mục tiêu CTPHMT Tất cả các hoạt động CTPHMT phải được ghi lại một cách chính xác và đầy đủ
2 Bảo quản đất mặt
Lớp đất mặt trên cùng thường là yếu tố quan trọng nhất cho sự thành công của công tác CTPHMT, đặc biệt ở những nơi mà mục tiêu CTPHMT là khôi phục hệ sinh thái tự nhiên Nếu lớp đất mặt trên cùng có chứa nhiều mầm hạt giống của các loài thực vật không mong muốn, thì nên sử dụng chúng làm lớp đệm Tuy nhiên, trong phần lớn các trường hợp, lớp đất mặt trên cùng đều được giữ lại để CTPHMT Lớp đất mặt trên cùng thường chứa chủ yếu là hạt giống, các nhóm vi sinh vật, các chất hữu cơ và nhiều chất dinh dưỡng khác
3 Đắp đất cải tạo
➢ Thiết kế địa mạo và xây dựng:
Tạo hình thái và cải tạo khu vực là một khía cạnh quan trọng trong CTPHMT Khi lập kế hoạch và quản lý tốt, sẽ giảm bớt khối lượng công việc tạo lại địa hình cho khu vực Địa mạo cuối cùng phải phù hợp về mặt thuỷ văn của khu vực xung quanh Độ dốc phải
ổn định và hài hoà với cảnh quan tự nhiên của khu vực xung quanh Khi thiết kế địa mạo mới cần phải cân nhắc các yếu tố sau đây:
- Tính ổn định;
- Khả năng thoát nước
Trang 37SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
➢ Kiểm soát mức độ xói mòn:
Kiểm soát mức độ xói mòn là một vấn đề quan trọng trong quá trình CTPHMT Một trong những mục tiêu chủ yếu của CTPHMT là lập lại thảm thực vật nhằm làm cho khu vực ổn định, bền vững và có thể ngăn ngừa và kiểm soát được mức độ xói mòn Trước khi thảm thực vật được tạo ra cần phải áp dụng các biện pháp chống xói mòn cho khu vực
4 Lập lại thảm thực vật
Việc khôi phục lại hệ sinh thái tự nhiên không có nghĩa là lập lại thảm thực vật đúng nguyên bản ban đầu của nó Thời gian để tái tạo thảm thực vật được xác định bởi sự phân bố lượng mưa thực tế Tất
cả các công tác CTPHMT phải được hoàn thành trước mùa nảy mầm
và phát triển của các hạt, tức là có đủ lượng nước mưa và nhiệt độ thích hợp
5 Bổ sung dinh dưỡng cho đất
Trong chương trình CTPHMT, tái tạo thảm thực vật bao gồm
cả việc cải tạo chất lượng đất và sử dụng phân bón Những khu vực được cải tạo cho mục đích nông nghiệp thường đòi hỏi phải có chương trình duy trì việc bổ sung phân bón Tuỳ theo từng trường hợp cụ thể mà người ta sử dụng vôi hoặc thạch cao để điều chỉnh độ
pH, tuỳ theo loại giống cây trồng, loại cây và mật độ cây, tỷ lệ sinh trưởng mà người ta sử dụng thêm các loại phân đạm, lân hoặc kali Một số loại chất thải hữu cơ cũng được sử dụng như phân động vật, bùn cống rãnh, v.v chúng vừa có tác dụng như phân bón vừa có tác dụng bổ sung dinh dưỡng cho đất
6 Vấn đề duy trì các hoạt động CTPHMT
Những khu vực đã CTPHMT cần phải được quan trắc và quản lý sau quá trình thực hiện Phải mất nhiều năm các khu
Trang 38vực được CTPHMT mới ổn định Việc duy trì các hoạt động CTPHMT bao gồm:
- Trồng lại những cây đã chết hoặc trồng lại ở các khu vực chưa đạt yêu cầu;
- Cải tạo, khắc phục các khu vực bị xói mòn;
- Quản lý, phòng chống cháy;
- Kiểm soát các loài cây quý cũng như các loại cỏ dại;
- Kiểm soát các loài động vật địa phương và động vật hoang dã, có thể phải xây dựng hàng rào nếu cần thiết;
- Sử dụng phân bón;
- Tưới cây ở các khu vực khô cằn, đặc biệt là ở giai đoạn ban đầu;
- Sử dụng vôi hoặc thạch cao để điều chỉnh độ pH và cải thiện cấu trúc đất
Hình 2.2 Mô hình kỹ thuật CTPHMT điển hình
Trang 39SỔ TAY HƯỚNG DẪN QUY TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, VẬN HÀNH
VÀ QUẢN LÝ AN TOÀN CÁC HỒ THẢI QUẶNG ĐUÔI
2.3 Kế hoạch bảo trì hệ thống hồ thải quặng đuôi
Nội dung công tác bảo trì công trình xây dựng có thể tham khảo
trong Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12 tháng 5 năm 2015 của Chính phủ về Quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng và Thông tư số 26/2016/TT-BCT ngày 26 tháng 10 năm 2016 của Bộ Xây dựng quy định chi tiết một số nội dung về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng
2.3.1 Những kết cấu, bộ phận cần được lưu ý khi duy tu bảo trì
Với các đặc điểm chung của hồ đập thải quặng đuôi, tác động
và ảnh hưởng của áp lực nước và bùn đất cũng như tính chất của từng loại quặng; các yếu tố tự nhiên (mưa, nắng, sóng, gió, bão, động đất…); của con người và sinh vật là nguyên nhân gây ra các
hư hỏng, xuống cấp của đập, các bộ phận, kết cấu công trình và thiết bị Qúa trình duy tu bảo trì cần lưu ý hư hỏng thường gặp phải như sau:
a/ Đập đất
- Mặt đập và thân đập bị xói lở Mái thượng lưu bị xói mòn, kết cấu bảo vệ bị xâm hại Mái hạ lưu bị mưa làm trượt lở, cây cối mọc, người và súc vật xâm hại, tổ mối, hang hốc xuất hiện, v.v., các rãnh thoát nước bị bồi lấp, mái hạ lưu bị thấm nước
- Đập chịu áp lực dòng thải quặng đuôi rất lớn từ hồ, dòng thấm tập trung có thể xuất hiện qua thân, vai và nền đập, v.v đe dọa
an toàn đập
- Bộ phận lọc lắng nước thải, xử lý ngầm, tiêu nước có thể bị tắc,
bị hư hỏng làm cho đường bão hòa dâng cao làm mái và taluy đập kém ổn định
- Đập có thể bị nứt nẻ, sạt trượt lở và lún sụt
Trang 40b/ Đập có kết cấu bê tông
- Các bộ phận lộ thiên có thể chịu tác động của tự nhiên, con người
- Các mốc đo lún, chuyển vị dễ bị súc vật phá hoại
- Các thiết bị quan trắc, mực nước trước và sau đập dễ bị hư hỏng
do ảnh hưởng của thời tiết cực đoan hoặc tác động xấu của con người
- Các thiết bị đo lưu lượng nước thấm quan thân và nền đập ở hạ lưu dễ bị hư hỏng do mưa gió làm vùi lấp, nứt vỡ, do tác động xấu của con người
d/ Các công trình phục vụ quản lý vận hành
- Đường quản lý và cứu hộ đập: Cây cối xâm hại, rãnh tiêu nước
bị tắc, sạt mái (âm, dương), sạt nền, xói mặt đường, cầu cống bị
hư hỏng, bị bồi lấp
- Thiết bị truyền tín hiệu, thông tin liên lạc hoạt động trong môi trường nóng ẩm dễ bị hư hỏng, xuống cấp
2.3.2 Xây dựng quy trình bảo trì
Nội dung quy trình bảo trì được quy định tại Khoản 1, Điều 38 Nghị định số 46/2015/NĐ-CP, bao gồm:
- Các thông số kỹ thuật, công nghệ của công trình, bộ phận công trình
và thiết bị công trình;