TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Tình hình khai thác than trên Thế giới
Ngành công nghiệp khai thác than đã xuất hiện từ nửa sau thế kỷ XIX và phát triển mạnh mẽ Mặc dù sản lượng than khai thác có sự khác biệt giữa các thời kỳ, khu vực và quốc gia, nhưng nhìn chung, xu hướng tăng trưởng về số lượng tuyệt đối là rõ rệt Trong 50 năm qua, tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 5,4% mỗi năm, với mức cao nhất từ 1950 đến 1980, lên tới 7% mỗi năm.
Từ đầu thập kỷ 90, mức tăng trưởng sản xuất than chỉ còn 1,5%/năm, mặc dù việc khai thác than gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường như ô nhiễm và phá hủy cân bằng sinh thái Tuy nhiên, nhu cầu về than vẫn không giảm Các quốc gia có trữ lượng than lớn, chủ yếu ở khu vực châu Á-Thái Bình Dương, Bắc Mỹ, Nga và một số nước Đông Âu, tiếp tục dẫn đầu trong sản xuất than Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Úc và Nga chiếm tới 2/3 sản lượng than toàn cầu, và nếu tính thêm các quốc gia như Nam Phi, Đức, Ba Lan và Triều Tiên, con số này lên đến 80%.
Công nghiệp khai thác than bắt đầu phát triển ở Anh vào đầu thế kỷ XIX và sau đó được mở rộng sang các quốc gia như Hoa Kỳ, Ấn Độ và Canada, dẫn đầu về sản lượng than toàn cầu Sau Thế chiến II, nhiều bể than lớn được phát hiện ở các khu vực như Êkibát, Nam Yacút, Đônbát (Liên Xô cũ), Ba Lan và Đông Đức, khiến Liên Xô trở thành quốc gia dẫn đầu về sản lượng than trong nhiều năm Tuy nhiên, từ sau năm 1990, sự biến động chính trị và kinh tế đã làm giảm sản lượng than ở Đông Âu và Liên Xô cũ Kể từ thập niên 90, sự phát hiện các mỏ than lớn ở Trung Quốc đã giúp quốc gia này vượt qua Hoa Kỳ, trở thành nước đứng đầu thế giới về khai thác than.
1.1.2 Các nghiên cứu trên Thế giới
Trung tâm Nghiên cứu Khai thác Mỏ Sudbury (CEMI) đang thực hiện một nghiên cứu về hệ thống khai thác mỏ, kết hợp với dự án cải tạo đất trị giá 46 triệu USD tại Northern Ontario.
Công ty Cluff, chuyên về nguồn lực tự nhiên, đã hợp tác với Quỹ Bảo vệ Thiên nhiên Scotland để triển khai dự án "Cải tạo tính chất đất tại các khu vực bị khai thác nguyên liệu hóa thạch trên toàn Vương Quốc Anh".
Trường Đại học Queensland, một trong những trường đại học hàng đầu tại Úc, đang thực hiện một dự án quan trọng với khoản đầu tư lên tới 74 triệu USD Dự án này nhằm mục đích ngăn chặn tác động tiêu cực của khai thác mỏ than đối với môi trường đất và cải tạo đất sau khai thác để phục vụ cho nông nghiệp.
Tại Việt Nam
1.2.1 Tình hình khai thác than tại Việt Nam
Ngành công nghiệp than Việt Nam đã trải qua hơn 125 năm phát triển, bắt đầu từ năm 1888 khi công ty than Bắc Kỳ của Pháp được thành lập Cuối năm đó, toàn bộ vùng mỏ than Quảng Ninh trở thành nhượng địa và được phân chia cho các tập đoàn tư bản Pháp khai thác Từ năm 1916, nhiều công ty than của Pháp như Đông Triều, Mạo Khê, Tràng - Cổ Kềnh, Yên Lập, và Hạ Long - Đồng Đăng đã ra đời, với sản lượng khai thác khoảng 200.000 tấn/năm, bao gồm cả lộ thiên và hầm lò Thời kỳ này, công nghệ khai thác chủ yếu là thủ công và thiết bị máy móc hầu như không có.
Sau Hiệp định Giơnevơ 1954, Đảng và Nhà nước đã chú trọng đầu tư vào ngành công nghiệp khai thác than, biến đây thành một trong những lĩnh vực kinh tế chủ yếu Nhờ sự hỗ trợ từ Liên Xô, các thiết bị khai thác cơ giới như ô tô, máy xúc, máy khoan, và tàu điện đã được trang bị cho các mỏ và nhà máy cơ khí Đồng thời, cơ sở hạ tầng mới cũng được xây dựng để phục vụ cho sự phát triển của ngành.
Nhờ vậy sản lượng khai thác than đã từng bước được nâng lên, đến năm 1987 sản lƣợng đạt gần 7 triệu tấn
Từ năm 1987, nền kinh tế Việt Nam chuyển sang cơ chế thị trường, xóa bỏ chế độ bao cấp và các mỏ than bắt đầu tự hạch toán tài chính Giai đoạn này gặp nhiều khó khăn, sản lượng khai thác chỉ đạt từ 4,5 đến 6 triệu tấn Tuy nhiên, sự ra đời của Tổng công ty Than Việt Nam vào cuối năm 1994 đã tạo động lực mới cho ngành than Sản lượng than thương phẩm tăng trưởng mạnh, từ 7 triệu tấn năm 1995, hơn 10 triệu tấn năm 1997, 13 triệu tấn năm 2001, 28 triệu tấn năm 2004, và đạt 37,3 triệu tấn vào năm 2013.
Hoạt động khai thác than gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất do sự xâm nhập của các chất ô nhiễm từ không khí và nước thải Các chất ô nhiễm này, qua mưa và nước thải, ngấm vào đất, dẫn đến sự thoái hóa và biến chất của đất trồng.
Dầu mỡ và chất lơ lửng trong nước ô nhiễm gây tắc nghẽn mao quản, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi ôxy và chất trong đất, dẫn đến thiếu ôxy cho vi sinh vật và côn trùng có ích, từ đó tác động tiêu cực đến chất lượng đất trồng Các chất vô cơ từ đất đá thải và nước mưa làm đất chai cứng, biến chất và thoái hoá Chất hữu cơ tổng hợp gây ô nhiễm môi trường đất lâu dài do khó phân huỷ Quá trình khai thác làm đất bị đảo lộn, thay đổi tính chất cơ giới và phá hủy đặc tính tự nhiên, dẫn đến giảm năng suất nông nghiệp và đa dạng sinh học Cấu trúc đất có thể bị nhiễu loạn do bột hóa hoặc vỡ vụn kết tập.
1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam
1/ Bùi Đức Hoàng (2011), “Đánh giá tác động môi trường đất của khai thác tài nguyên than đến sản xuất nông nghiệp tại thị xã Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh”, Luận văn tốt nghiệp, ĐH Mỏ Địa Chất
Thí nghiệm về tính chất đất cho thấy tác động tiêu cực của khai thác than, bao gồm sự suy giảm chất lượng đất và ô nhiễm môi trường Những tác nhân này gây hại nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, làm giảm năng suất cây trồng và ảnh hưởng đến sinh kế của nông dân Để khắc phục tình trạng này, cần triển khai các biện pháp bảo vệ môi trường, như phục hồi đất, áp dụng kỹ thuật canh tác bền vững và tăng cường quản lý tài nguyên.
2/ Nguyễn Hoàng Anh (2009), “Ảnh hưởng của khai thác than đến môi trường đất tại chi nhánh công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên – Mỏ than Phấn Mễ”, Luận văn tốt nghiệp, ĐH Mỏ Địa Chất
Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao với cơ sở pháp lý và lý luận rõ ràng, được thể hiện xuyên suốt trong quá trình thực hiện Nhiều thí nghiệm đã được tiến hành và đạt kết quả khả quan, đồng thời nghiên cứu cũng đề cập đến ảnh hưởng đến các loại môi trường khác như nước và không khí Các giải pháp và kiến nghị đưa ra mang tính sâu sắc, hợp lý và phù hợp với tình trạng của địa phương nơi thực hiện.
3/ Lê Đình Thành và Nguyễn Thế Báu (2009), “Nghiên cứu đề xuất giải pháp cải tạo, phục hồi môi trường đất mỏ than Lộ Trí, Quảng Ninh”, bài báo phụ san, web: http://tapchivatuyentap.tlu.edu.vn/
4/ Trần Thị Thủy (2007), “Nghiên cứu tác động của khai thác than đến môi trường đất tại mỏ than Khánh Hòa, thị trần Giang Tiên, Phú Lương, Thái Nguyên”,khóa luận tốt nghiệp, ĐH Mỏ Địa Chất
Nhận xét về các đề tài đã làm trong nước:
Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào tính chất vật lý của đất mà chưa khai thác sâu vào tính chất hóa học Về tác động của việc khai thác than, thông tin đưa ra còn khá chung chung, chỉ đề cập đến ảnh hưởng đối với môi trường đất mà không chỉ rõ đối tượng cụ thể nào trong môi trường đó Mặc dù đã đưa ra nhiều giải pháp xác thực, nhưng các giải pháp này vẫn thiếu tính chi tiết và cụ thể.
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của đề tài là cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn về tác động của khai thác mỏ đối với môi trường đất Qua đó, đề tài nhằm hoàn thiện các giải pháp quản lý bền vững hoạt động khai thác than tại khu vực nghiên cứu và trên toàn quốc.
Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của khai thác than lộ thiên đến tính chất hóa lý của đất và đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực từ hoạt động này.
Đối tƣợng nghiên cứu
Quy trình khai thác than lộ thiên và tính chất hóa lý của đất tại công ty than Đèo Nai, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh
Phạm vi nghiên cứu
Do thời gian nghiên cứu có hạn, bài viết chỉ tập trung vào các cơ sở khai thác than lộ thiên của công ty than Đèo Nai tại thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, trong khoảng thời gian từ ngày 10 tháng 3 năm 2015 đến ngày 5 tháng 5 năm 2015.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu quy trình thai thác than lộ thiên ở thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh
- Đánh giá ảnh hưởng của khai thác than lộ thiên đến một số tính chất hóa lý của đất
- Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế tác động tiêu cực của hoạt động khai thác than lộ thiên đến môi trường đất.
Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Nghiên cứu quy trình khai thác than lộ thiên
Số liệu kế thừa từ phòng kỹ thuật khai thác của công ty than Đèo Nai bao gồm sơ đồ dây chuyền khai thác than, công nghệ và kỹ thuật khai thác, trang thiết bị sử dụng, phương thức vận chuyển, cũng như số lượng kho chứa và bãi thải.
Chúng tôi đã tiến hành phỏng vấn 6 nhân viên của công ty than, bao gồm công nhân vận tải, công nhân khai thác, công nhân sửa chữa kỹ thuật, một viên chức văn phòng và hai cán bộ quản lý phân xưởng khai thác lộ thiên cùng quản lý môi trường Mục đích của việc phỏng vấn này là thu thập thông tin quan trọng về quản lý kỹ thuật và công nghệ khai thác than.
2.5.2 Đánh giá ảnh hưởng của khai thác than lộ thiên đến một số tính chất hóa lý của đất
Các tính chất của đất đề tài đánh giá bao gồm
- Hàm lƣợng Đồng (Cu) trong đất
- Hàm lƣợng Kẽm (Zn) trong đất
- Hàm lƣợng Chì (Pb) trong đất
Quy trình xác định tính chất hóa lý của đất được thực hiện bằng cách phân tích mẫu đất tại khu vực khai thác than lộ thiên tại Công ty Than Đèo Nai.
Hình 2.1 Khu vực khai thác than của Công ty cổ phần than Đèo Nai và các địa điểm lấy mẫu
Mẫu đất được thu thập từ ba khu vực khác nhau: khu vực xung quanh nơi khai thác than lộ thiên nhưng không chịu tác động của hoạt động khai thác (bao gồm đất nông nghiệp, đất công nghiệp và đất dân cư), khu vực bãi thải và khu vực đang trong quá trình khai thác Hình 1.1 minh họa vị trí thu thập mẫu đất này.
- Trong khu vực khai thác là nơi đã khai thác than đƣợc 8 năm
- Bãi thải đƣợc xây dựng cách đây 5 năm (năm 2010)
- Các tấm kính hoặc tấm kinh loại
- Khay và hộp để đựng mẫu
Cách tiến hành lấy mẫu cho tính chất vật lý
- Tại 3 khu vực, lấy mỗi khu vực 5 mẫu đất
- Cách bước thực hiện lấy mẫu
B1: Dùng thước kẹp đo đường kính trong (d) và chiều cao (h) của dao vòng, tính toán thể tích của dao vòng (cm 3 )
B2: Cân để xác định khối lƣợng (m) của dao vòng
Giữ dao vòng bằng tay trái, dùng dao gọt để xén đất dưới dao vòng thành một trụ đất cao từ 1 cm đến 2 cm và có đường kính lớn hơn dao vòng từ 0,5 mm đến 1 mm Ấn nhẹ dao vòng vào trụ đất theo chiều thẳng đứng, tránh làm nghiêng lệch Tiếp tục gọt khối đất và ấn dao vòng cho đến khi bên trong hoàn toàn đầy đất.
Cắt đứt trụ đất cách mép dưới của dao vòng khoảng 10 mm Đối với đất cát, sau khi ấn dao vòng xuống, dùng dao thẳng để gọt đất xung quanh và dùng xẻng nhỏ lấy phần đất phía dưới lên Lật ngược dao vòng có đất, gạt bằng mặt đất cho ngang với dao vòng, sau đó đậy dao vòng bằng tấm kính hoặc kim loại đã biết khối lượng Đối với đất cứng, lắp ống chụp lên dao vòng, giữ thẳng đứng và dùng búa nhẹ để lấy mẫu đất đầy dao vòng Sau đó, lấy ống chụp ra, dùng dao thẳng cắt phần đất thừa và đậy dao vòng bằng tấm kính hoặc kim loại phẳng đã biết khối lượng.
B5: Cân dao vòng có mẫu đất để xác định khối lƣợng mẫu đất
B6: Cho mẫu đất vào khay hoặc hộp đựng mẫu và dán nhãn cẩn thận
Để tiến hành lấy mẫu cho tính chất hóa học, cần thu thập đất từ 3 khu vực khác nhau, mỗi vị trí lấy 2 kg đất và chia thành 2 mẫu, mỗi mẫu nặng 1 kg Việc lấy mẫu nên được thực hiện ở độ sâu từ 0 đến 20 cm so với mặt đất.
Sau khi thu lấy mẫu từ hiện trường sẽ:
- Xác định tỷ trọng bằng phương pháp Picnomel:
Bước đầu tiên trong quy trình là xác định thể tích của picnomet Để thực hiện điều này, picnomet cần được làm sạch và sấy khô ở nhiệt độ không vượt quá 60 độ C Sau đó, cùng với nút đậy, picnomet được cân trên cân phân tích có độ chính xác 0,001g và ghi lại trọng lượng đã đo.
Để thực hiện thí nghiệm, hãy sử dụng nước đun sôi để nguội và đổ đầy picnomet, sao cho khi đậy nắp, chỉ có vài giọt nước chảy ra qua mao quản Cẩn thận lau sạch bình để đảm bảo không có không khí đọng ở dưới đáy và bên trong lỗ mao quản Cuối cùng, ghi lại nhiệt độ của nước tại thời điểm xác định.
Đặt cẩn thận picnomet lên cân phân tích có độ chính xác 0,001g, ghi trọng lượng của picnomet có chứa đầy nước
Thể tích picnomet đƣợc tính theo công thức:
V: Thể tích picnomet (cm3) a1: Khối lượng picnomet + nước (g) a: Khối lƣợng picnomet khô (g)
Bước 2: Xác định tỷ trọng đất:
Cân 10g đất khô không khí đã rây qua rây 1 – 2 mm
Để xác định tỷ trọng của đất, đầu tiên, bạn cần rót 1/2 lượng nước vào cốc và sử dụng phễu để cho đất đã chuẩn bị vào bình picnomet Phễu nên được tráng bằng nước cất Sau đó, đặt bình picnomet có chứa đất và nước lên bếp cát hoặc bếp điện có khay cát, đun nóng trong 0.5 giờ, chỉ cần sôi nhẹ để loại bỏ không khí trong đất Khi đã hoàn tất, để bình picnomet nguội trong phòng, thêm nước cất cho đến vạch quy định và đậy nắp sao cho nước đầy lên mao quản của nắp Cuối cùng, tiến hành cân bình picnomet để tính tỷ trọng của đất theo công thức: d = P/m, trong đó d là tỷ trọng thể rắn và P là khối lượng đất khô lấy để phân tích (g).
P1: Khối lượng bình picnomet có nước (g)
P2: Khối lượng picnomet có nước và đất (g)
Tính đất khô không khí sang đất khô kiệt (tuyệt đối) theo công thức:
P0: Khối lƣợng đất khô không khí a: Hàm lượng nước tính bằng % so với đất khô
Dung trọng đất (d) là trọng lƣợng đất khô (gam) ở trạng thái tự nhiên của một đơn vị thể tích đất (cm 3 ) sau khi sấy khô kiệt
Dung trọng của đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, hàm lượng chất hữu cơ và kết cấu của nó Đất có hàm lượng hữu cơ cao và kết cấu tơi xốp thường có dung trọng lớn, và dung trọng này có xu hướng tăng theo độ sâu của đất.
D: dung trọng đất (g/cm 3 ) M: trọng lƣợng đất khô ở trạng thái tự nhiên (g) V:Thể tích ống trụ (cm 3 )
- Xác định độ xốp của đất thông qua dung trọng và tỷ trọng đất
Trong đó: d là tỷ trọng đất
- Xác định độ ẩm của đất Độ ẩm đất (%): Xác định độ ẩm đất theo các bước sau
Bước 1: Cân trọng lượng hộp nhôm, được W 1 (g)
Bước 2: Cân trọng lượng đất và hộp nhôm, được W 2 (g)
Bước 3: Sau khi sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 105 o C , đem ra để nguội cân đƣợc trọng lƣợng W3 (g) Tính toán theo công thức sau:
Độ ẩm tương đối A 0 tương đối % = [(W2 - W3) / (W2 - W1)] 100
Độ ẩm tuyệt đối A 0 tuyệt đối % = [(W 2 - W 3 ) / (W 3 - W 1 )] 100
- Xác định độ pH của đất:
- Xác định Đồng, Chì, Kẽm trong dịch chiết đất bằng cường thuỷ - Phương pháp phổ hấp thụ ngọn lửa và không ngọn lửa
Bảng 3.1 Thang pH đất và mức độ chua của đất
(Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/PH)
Số liệu sau khi đƣợc thu thập, tính toán, nghiên cứu sẽ đƣợc lập thành bảng biểu cho từng ô nghiên cứu để có thể so sánh và phân tích
2.5.3 Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế tác động tiêu cực của hoạt động khai thác than lộ thiên đến môi trường đất
Sau khi hoàn thành nghiên cứu, chúng tôi sẽ hợp tác với phòng xử lý môi trường và phân xưởng khai thác lộ thiên của công ty than Đèo Nai để đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động tiêu cực đến các tính chất hóa lý của đất do hoạt động khai thác than lộ thiên.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN THAN ĐÈO NAI VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI
Tổng quan về công ty cổ phần Than Đèo Nai
Công ty Cổ phần Than Đèo Nai – TKV, được thành lập vào ngày 1/8/1960 theo quyết định số 707 BCN/VB, là một thành viên độc lập của Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng Sản Việt Nam Công ty chuyên khai thác than lộ thiên với chất lượng than hàng đầu trong ngành và khu vực bể than Đông Bắc, đóng góp đáng kể vào sản lượng khai thác hàng năm.
Công ty Cổ phần Than Đèo Nai – TKV, tọa lạc tại trung tâm vùng than Thị xã Cẩm Phả, Quảng Ninh, là mỏ than duy nhất được Bác Hồ thăm viếng Sau 48 năm phát triển, công ty đã liên tục vượt mức các kế hoạch Nhà nước giao hàng năm và vinh dự nhận danh hiệu Anh hùng lực lượng vũ trang cũng như Anh hùng lao động trong thời kỳ đổi mới Công ty đã 5 lần được nhận cờ thưởng thi đua luân lưu của Bác Hồ cho ngành than, cùng với việc tặng Huy hiệu Bác Hồ cho 2 công nhân và phong tặng danh hiệu Anh hùng lao động cho 2 cá nhân Đội ngũ cán bộ công nhân viên của công ty là tập thể vững mạnh, có trình độ kỹ thuật và chuyên môn cao, cùng với kinh nghiệm quản lý sâu sắc.
Trong những năm qua, Tập Đoàn Công Nghiệp Than - Khoáng Sản Việt Nam đã khẳng định vị thế ổn định và phát triển của mình Sự chỉ đạo chặt chẽ từ Tập Đoàn đã tạo điều kiện cho Công ty Cổ phần than Đèo Nai duy trì truyền thống kỷ luật đồng tâm, thúc đẩy phong trào thi đua lao động sáng tạo Công ty đã thực hiện nhiều giải pháp quản lý mới, góp phần vào sự phát triển vững chắc của ngành sản xuất than và nâng cao đời sống vật chất cho người lao động.
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ sản xuất kinh doanh, Công ty luôn chú trọng đến mục tiêu tiết kiệm và sản xuất có lãi Để đạt được điều này, Công ty thường xuyên tuyên truyền và vận động cán bộ công nhân viên nâng cao vai trò làm chủ, ý thức trách nhiệm, đồng thời khuyến khích tìm tòi, phát huy sáng kiến và cải tiến kỹ thuật Trong suốt 10 năm qua, đã có 7.114 sáng kiến được áp dụng vào sản xuất, mang lại lợi ích hàng trăm tỷ đồng, và 10 cá nhân đã được Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam trao tặng bằng lao động sáng tạo.
Công ty Cổ phần Than Đèo Nai chú trọng thực hiện nghiêm ngặt kỹ thuật khai thác, nâng cao chất lượng tuyến đường trung tâm và hệ thống thoát nước Đồng thời, công ty cũng cải thiện đầu bãi thải và tăng cường hệ số mét khoan sử dụng, đảm bảo sự cân đối trong việc ra than và chấm dứt tình trạng nợ đất đá.
Công tác khoán chi phí được thực hiện công khai và dân chủ, giúp nâng cao hiệu quả từ các công trường đến các phòng ban kỹ thuật Công ty chú trọng vào việc đào tạo kỹ thuật quản lý kết hợp với lý luận, đồng thời đề cao các yếu tố quản lý an ninh, an toàn và bảo vệ môi trường, nhằm phát triển bền vững và nâng cao trình độ tay nghề của người lao động.
Ngành than đã đạt được 22 lƣợt tổ phá năng suất kỷ lục, được lãnh đạo khen thưởng Việc chăm lo đời sống người lao động được xác định là mục tiêu quan trọng, góp phần thúc đẩy sản xuất và nâng cao hiệu quả công việc.
Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
Công ty cổ phần than Đèo Nai, thành viên của tập đoàn than Khoáng sản Việt Nam (TKV), tọa lạc tại phường Cẩm Tây, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, với diện tích khai thác lên đến 5,5 km².
- Bắc giáp công ty than Cọc Sáu
- Đông + Nam giáp phường Cẩm Sơn, phường Cẩm Phú
- Tây giáp công ty than Thông Nhất
3.2.1.2 Địa hình và địa chất
Khu vực khai thác mỏ nằm ở độ cao 350m so với mực nước biển, với hơn 50 năm hoạt động khai thác đã tạo ra một moong sâu tới 150m dưới mực nước biển Xung quanh khu vực này chủ yếu là rừng núi hoang sơ và đồi núi trọc.
4.2.1.3 Khí hậu thủy văn a Lượng mưa
Mưa có tác dụng làm sạch không khí và pha loãng chất thải lỏng, giúp giảm mức độ ô nhiễm Khi lượng mưa tăng, ô nhiễm môi trường giảm theo Do đó, vào mùa mưa, từ tháng 5 đến tháng 10, mức độ ô nhiễm thường thấp hơn so với mùa khô, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
- Lƣợng mƣa tháng lớn nhất: 634,2 mm (tháng 6)
- Lƣợng mƣa tháng nhỏ nhất: 0,3 mm (tháng 2)
- Lƣợng mƣa ngày lớn nhất: 361,6 mm (tháng 8) b Chế độ nhiệt
- Nhiệt độ trung bình năm: 23,3 0 C
- Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 27,5 0 C
Nhiệt độ trung bình năm tại khu vực này là 20°C, trong khi độ ẩm không khí cao tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật từ mặt đất Sự phát triển này không chỉ khiến vi sinh vật lan truyền nhanh chóng trong không khí mà còn góp phần chuyển hóa và làm tăng mức độ ô nhiễm môi trường.
- Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí: 82%
- Độ ẩm tương đối trung bình tháng lớn nhất (tháng 4): 91%
- Độ ẩm tương đối trung bình tháng thấp nhất (tháng 2, tháng 7): 72% d Tốc độ gió và hướng gió
Gió là yếu tố khí tượng quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự lan truyền và pha loãng chất ô nhiễm trong không khí và nước Khi tốc độ gió tăng, chất ô nhiễm trong không khí sẽ được lan tỏa xa hơn từ nguồn phát thải, dẫn đến nồng độ ô nhiễm giảm do được hòa trộn với không khí sạch.
- Tại khu vực nghiên cứu, trong năm có 2 mùa chính là mùa đông gió có hướng Đông Bắc, mùa hè gió có hướng Đông Nam
+ Tốc độ gió trung bình trong năm: 1,9 m/s
+ Tốc độ gió lớn nhất: 24 m/s e Nắng và bức xạ
Khu vực công ty than Đèo Nai chịu ảnh hưởng của khí hậu lục địa Trung Quốc, với hai mùa rõ rệt Mùa lạnh kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, gió mùa lạnh chủ yếu từ hướng đông bắc Trong khi đó, mùa nóng diễn ra từ tháng 4 đến tháng 9, với gió chủ yếu từ hướng đông nam.
- Thời gian chiếu sang trung bình trong ngày: 4-5 giờ/ngày
- Số giờ nắng trong năm: 1199,5-1459,6 giờ/năm
- Lƣợng bức xạ trung bình năm: 125,4 Kcal/cm 3 f Chế độ thủy văn
Chế độ thủy văn tại khu vực công ty than Đèo Nai chủ yếu phụ thuộc vào nước ngầm dưới lòng đất Trong khu vực nghiên cứu, nước ngầm được chia thành hai phức hệ: nước trong trầm tích đệ tứ với lưu lượng không lớn và nước trong các thành tạo đá gốc có lưu lượng tương đối lớn, khoảng 1.3-31 l/s.
3.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội tại khu vực
Công ty cổ phần Than Đèo Nai tọa lạc tại phường Cẩm Tây, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, nơi có đời sống nhân dân tương đối ổn định Người dân chủ yếu kiếm sống bằng việc làm công nhân tại các mỏ than và cảng biển lân cận, trong khi phần còn lại thu nhập đến từ nông nghiệp, buôn bán tiểu thương và các dịch vụ du lịch.
Dân số khu vực công ty tập trung dày đặc với mật độ khoảng 600 người/km², chủ yếu là người Kinh, bên cạnh một số ít người Sán Dìu Đời sống văn hóa tại khu vực mỏ tương đối tốt nhờ vào cơ sở hạ tầng hoàn thiện, bao gồm điện, đường, trường, và trạm Giao thông được bê tông hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển Hơn 98% dân cư có phương tiện nghe nhìn, cho thấy mạng lưới thông tin liên lạc phát triển.
Công ty than Đèo Nai đã đóng góp đáng kể vào phát triển kinh tế-xã hội khu vực, tạo ra nhiều việc làm ổn định cho hàng ngàn lao động và gián tiếp hỗ trợ hàng ngàn người khác thông qua các ngành xây dựng và dịch vụ Ngoài ra, mỏ than Phấn Mễ thường xuyên tổ chức các hoạt động giao lưu và sinh hoạt văn hóa, góp phần gắn kết các giá trị văn hóa dân tộc trong cộng đồng.
Hình 3.1 Công ty cổ phần than Đèo Nai
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Công nghệ khai than của mỏ
Công ty cổ phần Than Đèo Nai khai thác theo phương pháp chính là khai thác than lộ thiên
Công nghệ khai thác than của công ty :
(N: http://deonai.com/web/Default.aspx?cmd=zone&zoneid7&lang=vi-VN)
- Đối với khai thác lộ thiên, công nghệ khai thác thường là phá đá và làm tơi đất phủ, sử dụng khoan bắn mìn
Khoan bắn mìn là phương pháp được áp dụng để phá vỡ đất đá tại mỏ, sử dụng nổ mìn vi sai Các loại thuốc nổ thông dụng bao gồm thuốc nổ nhũ tương NT-13 và EE-31 từ Công ty Hóa Chất Quốc Phòng, cùng với thuốc nổ Anfo chịu nước do Công ty CN Hóa chất Mỏ - TKV sản xuất Liều lượng thuốc nổ sử dụng tại mỏ dao động từ 0,9 đến 0,22 kg/M³, với đường kính lỗ khoan từ 36-200mm Thiết bị khoan được sử dụng là máy khoan CZ20 và máy khoan Tamrock.
Hình 4.1 Khoan bắn mìn tại mỏ than
Mỏ đang sử dụng hàng chục máy xúc điện và thủy lực hiệu Komatsu và EKG để xúc bốc đất đá và than Công việc bốc xúc than từ bãi chứa lên ôtô và goòng được thực hiện bằng sự kết hợp giữa máy xúc và phương pháp thủ công.
Hình 4.2 Xúc bốc than tại mỏ than
Vận tải đất đá và than chủ yếu được thực hiện bằng ôtô tự đổ Komatsu và xe Cat, có trọng tải từ 58 tấn đến 96 tấn, với tổng số lượng 80 chiếc Ôtô này không chỉ đảm nhận việc vận chuyển đất đá từ khai trường ra bãi thải mà còn sử dụng để chuyển than từ gương tầng về bãi chứa tại các mỏ.
Hình 4.3 Vận tải đất đá và than tại mỏ than
Công tác sang tuyển than là quy trình loại bỏ đá kẹp trong than nguyên khai, sử dụng công nghệ tuyển khô Than được vận chuyển từ công ty đến Tuyển than Cửa Ông để hoàn tất quá trình sang tuyển.
Quy trình than bắn mìn có tác động mạnh mẽ đến tính chất hóa lý của đất, dẫn đến sự phá hủy hoàn toàn lớp đất mặt và thay đổi cấu trúc, kết cấu của đất Hơn nữa, quy trình này còn để lại các chất hóa học độc hại, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường đất.
Công nghệ xử lý chất thải của công ty
Công ty than Đèo Nai thải ra môi trường nhiều chất thải hàng ngày, bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và khí thải Phần lớn các loại chất thải này được mỏ tự xử lý hoặc thuê xử lý, đặc biệt là chất thải rắn và chất thải nguy hại Tuy nhiên, vẫn có một số lượng chất thải được xả thải trực tiếp ra môi trường.
Bảng 4.2 Xử lí chất thải ở công ty cổ phần Than Đèo Nai
Nguồn phát sinh Đơn vị Khối lƣợng thải
Phát sinh do vệ sinh cá nhân của công nhân, cán bộ, từ nhà ăn m 3 /ngày 50 Bể phốt tự hoại
Nước từ moong khai thác m 3 /năm 4,5 triệu Dùng bể lắng ba cấp rồi thải ra môi trường
Khí thải Do quá trình nổ mìn, các máy khai thác, m 3 /năm Không xác định
Thải trực tiếp ra ngoài môi trường
Bụi Bụi do nổ mìn, phương tiện vận chuyển tấn/năm Không xác định
Dùng xe phun nước để dập bụi Ồn Phát sinh do nổ mìn, các phương tiện vận chuyển dBA Không xác định
Nổ mìn vi sai, bảo dƣỡng thiết bị giảm âm
Chất chất thải nguy hại: bóng đèn, dầu mỡ, ác quy - Thuê xử lý
Chất thải rắn: Chủ yếu đất đá bóc tách trong quá trình khai thác than m 3 /năm
10 triệu Đổ vào bãi thải và sử dụng hoàn thổ, phục hồi cảnh quan sau khai thác
(Nguồn http://deonai.com/web/Default.aspx- cmd=zone&zoneid6&lang=vi-VN)
Tác động của việc khai thác than của công ty cổ phần Than Đèo Nai tới các tính chất hóa lý của đất
4.2.1 Ảnh hưởng của khai thác than đến tính chất vật lý của đất
- Kết quả được tổng hợp qua bảng số liệu dưới đây:
Bảng 4.3 Tổng hợp các thông số tính chất vật lí của đất
(Nguồn: kết quả thí nghiệm thực tế 04/2015)
- Biểu đồ thể hiện độ ẩm:
Biểu đồ 4.2 Biểu đồ thể hiện độ ẩm tại 3 khu vực lấy mẫu
Theo biểu đồ 4.2, Bãi thải có độ ẩm cao nhất trong ba khu vực, tiếp theo là Ngoài khu vực khai thác và cuối cùng là Trong khu vực khai thác.
- Độ ẩm của đất ở bãi thải là khá lớn, dao động trong khoảng 20,48 đến 21,46 %
- Độ ẩm của đất nằm ngoài KV KT dao động trong khoảng 12,61 đến 13,02 %
Độ ẩm của đất trong khu vực khai thác tương đối thấp, dao động từ 6,21% đến 7,92% Khu vực bãi thải có độ ẩm cao nhất do đây là nơi xử lý và chứa nước thải của công ty, trong khi đó, độ ẩm ở khu vực khai thác bị ảnh hưởng bởi các tác động khác.
Bãi Thải Ngoài KVKT Trong KVKT Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Điểm 4 Điểm 5
- Biểu đồ thể hiện dung trọng đất:
Biểu đồ 4.3 Biểu đồ thể hiện dung trọng đất tại 3 khu vực lấy mẫu
Dung trọng đất (D) là chỉ số quan trọng để tính toán độ xốp và hàm lượng không khí trong đất Đất có dung trọng thấp thường có hàm lượng mùn cao, độ xốp lớn và độ ẩm cao, trong khi đất có dung trọng cao lại cho thấy tình trạng ngược lại.
Biểu đồ 4.3 cho thấy dung trọng đất ở ba khu vực không có sự chênh lệch đáng kể Khu vực khai thác có dung trọng đất cao nhất, tiếp theo là Bãi Thải, trong khi khu vực ngoài khai thác có dung trọng đất thấp nhất.
Dung trọng trong ba khu vực dao động từ 1,37 đến 1,76, cho thấy thành phần cơ giới chủ yếu là đất cát, đất thịt pha cát và đất thịt Đặc biệt, tại một điểm lấy mẫu ngoài khu vực khai thác, thành phần cơ giới là đất thịt pha sét.
Bãi Thải Ngoài KVKT Trong KVKT Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Điểm 4 Điểm 5
- Biểu đồ thể hiện tỷ trọng đất:
Biểu đồ 4.4 Biểu đồ thể hiện tỷ trọng đất tại 3 khu vực lấy mẫu
Tỷ trọng của đất là tỷ số khối lượng của một đơn vị thể tích đất ở trạng thái rắn, khô kiệt so với khối lượng nước cùng thể tích ở nhiệt độ 4 o C Tỷ trọng này chủ yếu được quyết định bởi các loại khoáng nguyên sinh, thứ sinh và hàm lượng chất hữu cơ trong đất Do tỷ lệ chất hữu cơ thường không lớn, tỷ trọng đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vật Tỷ trọng đất được sử dụng trong các công thức tính toán độ xốp và thời gian sa lắng của các cấp hạt đất trong phân tích thành phần cơ giới Ngoài ra, tỷ trọng đất còn giúp đánh giá sơ bộ hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét và tỷ lệ sắt, nhôm của một loại đất cụ thể.
Biểu đồ 4.4 cho thấy tỷ trọng đất ở khu vực ngoài khai thác cao nhất, với điểm lấy mẫu đạt 2,72 Tiếp theo là tỷ trọng đất trong khu vực khai thác.
Bãi Thải Ngoài KVKT Trong KVKT Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Điểm 4 Điểm 5
Bảng 4.4 Đánh giá tỷ trọng đất