CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Một số khái quát chung về khoáng sản và khai thác khoáng sản 1.1 Một số khái niệm có liên quan đến khoáng sản - Theo định nghĩa của Luật khoáng sản năm 2010: “Khoáng sản là khoáng vật, khoáng chất có ích được tích tụ tự nhiên ở thể rắn, thể lỏng và thể khí tồn tại trong lòng đất, trên mặt đất, bao gồm cả khoáng vật, khoáng chất ở bãi thải của mỏ”. - Hoạt động khai thác khoáng sản bao gồm: Hoạt động thăm dò khoáng sản và hoạt động khai thác khoáng sản. Trong đó, khai thác khoáng sản là hoạt động nhằm thu hồi khoáng sản, bao gồm xây dựng cơ bản mỏ, khai đào, phân loại, làm giàu và các hoạt động khác có liên quan. - Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất, thường là các thân quặng, mạch hoặc vỉa.
Các vật liệu được khai thác từ mỏ như kim loại cơ bản, kim loại quý, sắt, urani, than, kim cương, đá vôi, đá phiến dầu, đá muối…; Khai thác mỏ lộ thiên là một hình thức khai thác mỏ mà theo đó cần phải bóc lớp đất đá phủ trên loại khoáng sản cần khai thác. Một hình thức khai thác khác ngược lại là khai thác hầm lò, theo đó không có việc bóc lớp phủ mà người ta đào các hầm bên dưới mặt đất để lấy quặng.2 Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản Theo Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường, cải tạo phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản là hoạt động đưa môi trường, hệ sinh thái (đất, nước, không khí, cảnh quan thiên nhiên, thảm thực vật,….) tại khu vực khai thác khoáng sản và các khu vực bị ảnh hưởng do hoạt động khai thác khoáng sản về trạng thái môi trường gần với trạng thái môi trường ban đầu hoặc đạt được các tiêu chuẩn, quy chuẩn về an toàn, môi trường và phục vụ các mục đích có lợi cho con người.2 Tổng quan hoạt động cải tạo và phục hồi môi trường sau khai thác liên quan đến đề tài 1.1 Hoạt động cải tạo và phục hồi môi trường sau khai thác trên thế giới Đối với các nước phát triển trên thế giới, vấn đề tận thu tài nguyên và áp dụng công nghệ thân thiện môi trường để phục vụ công tác cải tạo, PHMT mỏ lộ thiên sau khai thác rất được quan tâm và thực hiện từ lâu. Việc thiết kế phương án cải tạo, PHMT để hoàn nguyên và tái tạo cảnh quan tại các vùng khai thác thường được thực hiện đồng thời với khai thác mỏ, phù hợp với mục đích tái sử dụng khu vực đã khai thác hoặc theo mục đích sử dụng đất. Hiện nay trên thế giới, mỗi quốc gia đều có phương án cũng như giải pháp cải tạo, PHMT khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, địa hình, địa chất, địa mạo, chế độ thủy văn….
Tuy nhiên ở một số nước Tây Âu và điển hình là Anh, Pháp và Cộng hòa Liên Bang Đức đã có giải pháp cải tạo, PHMT trong hoạt động khai thác lộ thiên tiên tiến và có nhiều ưu điểm hơn so với những nước khác, cụ thể: 1.1 Cải tạo, phục hồi môi trường trong khai thác lộ thiên tại Pháp Thiết kế cải tạo, PHMT luôn là điều kiện bắt buộc đối với một dự án khai thác mỏ tại Pháp, trong đó có các nội dung: • Quy hoạch sử dụng đất: Trong kế hoạch sử dụng đất phải xác định được phạm vi, quy mô sử dụng đất, chất lượng đất trước khi giao cho mỏ tiến hành khai thác, đồng thời có những nghiên cứu về đặc điểm như độ dốc, bề mặt đất đai, loại đất và thảm thực vật của các khu vực ưu tiên cho khai thác. • Cung cấp các tài liệu liên quan: Có đầy đủ bản đồ, thông tin về thành phần đất, cấu trúc địa chất và công nghệ khai thác… Đây chính là cơ sở để lựa chọn các phương thức cải tạo, PHMT cho một dự án. 6 • Lựa chọn các điểm đổ thải: Xem xét địa hình, địa mạo, chế độ thủy văn khu vực để có các giải pháp cải tạo, PHMT như chống xói mòn, san lấp, kè cống, nắn dòng… • Kế hoạch cải tạo, PHMT: Trong kế hoạch cải tạo, PHMT phải phân định được thời gian, khu vực và cách thức phục hồi. Các điều kiện nhất quán trong công tác này bao gồm lựa chọn mục đích sử dụng đất cuối cùng, cải tạo, phục hồi các vị trí ở khu vực đổ thải, thoát nước, trồng cây và chăm bón để duy trì thảm thực vật.
• Các ứng dụng máy tính và thiết kế địa mạo: Sau khi đã có những số liệu về hoạt động khai thác, về tác động có thể ảnh hưởng tới môi trường và các giải pháp cải tạo, PHMT đã được đề xuất. Các dữ liệu được mô hình hóa trên các phần mềm máy tính quản lý để có được một thiết kế về địa mạo cho khu vực khai thác cũng như kế hoạch cải tạo phục hồi sau khai thác. • Phủ xanh bắt buộc: Công tác phủ xanh không những phải thực hiện sau khai thác mà phải được thực hiện trong quá trình khai thác khoáng sản. Việc giữ thảm thực vật tại các bờ suối hay trồng cây trên các bờ mỏ cũng luôn được chú trọng, tránh việc xói mòn trong quá trình khai thác.
Để cải tạo, PHMT mỏ, cần thực hiện những bước sau: • Xác định đặc tính của đất đai • Phân loại đất; • Đánh giá từng loại đất để có những biện pháp cải tạo, PHMT thích hợp; • Dự trữ và hoàn trả lớp đất màu; • Tái tạo cảnh quan. 7 • Cải tạo và phục hồi môi trường khu mỏ thành trung tâm vui chơi giải trí tại Pháp Trung tâm giải trí phức hợp Cap’Découverte tại CH Pháp là khu vực được hình thành trên cơ sở sử dụng khu mỏ than KTLT đã đóng cửa Albi Carmaux. Khu mỏ với diện tích 650 ha đóng cửa vào năm 1997, đến năm 2003 được tiến hành quy hoạch và được thổi vào một luồng sinh khí mới.1 Kết quả cải tạo PHMT mỏ than lộ thiên tại CH Pháp Tại đây có sân khấu kịch tròn quy mô lớn với diện tích mặt bằng có đường kính 1.300 m, chiều sâu 230 m, thu hút khách du lịch trên toàn châu Âu. Khu giải trí phức hợp này bao gồm các tour du lịch ngầm qua các hầm mỏ, các môn thể thao với ván trượt như trượt ván, trượt tuyết, các buổi trình diễn và bảo tàng về khai khoáng, .2 Cải tạo, PHMT trong khai thác lộ thiên tại CHLB Đức Tại các vùng khai thác than nâu đã dừng khai thác ở CHLB Đức, các mỏ than nâu được cải tạo và phục hồi nhằm tái sử dụng đất cho các cơ sở công nghiệp mới, thậm chí biến thành bảo tàng than, các khu vui chơi, các địa điểm du lịch sinh thái.
Phương pháp phổ biến trong cải tạo và PHMT tại CHLB Đức là san gạt các bãi thải, trồng cây, cải tạo các moong sau khai thác bằng phương pháp đổ bãi thải trong hoặc được cải tạo 8 thành hồ chứa nước, hệ thống các hồ nước liên hoàn. Bờ moong được gia cố và trồng cây, vừa tạo khu dự trữ nước vừa tạo cảnh quan. Giải pháp kỹ thuật trong cải tạo, PHMT mỏ thường thấy tại Đức chủ yếu tập trung vào vấn đề gia cố sườn bãi thải. Bao gồm: • Phương pháp che phủ bằng thực vật: Phương pháp này sử dụng một lượng lớn các loại thực vật, các loại hạt hay các bộ phận của thực vật để che phủ sườn bãi thải.
Lớp phủ thực vật sẽ bảo vệ lớp đất mặt khỏi bị gây hại bởi những tác động cơ học như mưa, mưa đá, gió, cải thiện độ ẩm và cân bằng nhiệt trong đất. Kỹ thuật che phủ sườn bãi thải bằng thực vật được thực hiện như sau: Các lớp cành được trải sát nhau trên sườn bãi thải (các cành cây phải được chôn một phần xuống đất, lớp cành cây dưới phải gối lên lớp trên ít nhất 30cm). Cố định các lớp cành cây bằng dây thép theo chiều đứng, cách nhau từ 80 đến 100cm, sau đó gieo hạt cỏ hoặc trồng cỏ, lựa chọn các thực vật phổ biến tại địa phương. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng chống xói mòn ngay sau khi thiết lập, do sử dụng các loại cây có thể phát triển nên duy trình hiệu quả lâu dài.
Nếu vật liệu khô và độ thấm cao sẽ tốt cho rễ cây ăn sâu xuống đất, mật độ cây dày và hệ rễ chắc chắn. Nhược điểm: Đòi hỏi khối lượng vật liệu lớn và số lượng nhân công cao. • Phương pháp bố trí của các ô cỏ bê tông: Giải pháp kỹ thuật sử dụng vật liệu che phủ sườn bãi thải bằng các ô cỏ bê tông bao gồm các bước sau: bố trí các ô cỏ bê tông tại mép sườn dốc, cố định xuống mặt đất bằng đinh và bu lông, phủ đầy các ô bằng đất mặt hay các loại thực vật. 9 Ưu điểm của phương pháp này là ổn định sườn ngay và sử dụng các ô cỏ làm sẵn nên che phủ rất tốt và lâu dài, mỗi loại ô cỏ khác nhau có mức độ thành công khác nhau.
Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp là chi phí khá cao và chỉ có thể áp dụng với một số loại đất. Do đó, phương pháp này chỉ được ứng dụng để bảo vệ các phần sườn dốc không ổn định và bảo vệ các bờ sông, bờ hồ. • Giải pháp ngăn ngừa bụi, giảm thiểu xói mòn: Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng xói mòn tại các bãi thải chủ yếu do ảnh hưởng của nước bề mặt và do ảnh hưởng của gió. Các yếu tố gây xói mòn do ảnh hưởng của nước bề mặt: Phụ thuộc chủ yếu do đặc tính của mưa như động năng mưa, cường độ mưa, đặc tính của bề mặt bãi thải và thành phần đất đá.
Bên cạnh đó, nếu độ dốc bãi thải lớn thì tốc độ rửa trôi cao, sự tách rời và dịch chuyển của các hạt trong đất tăng lên. • Các biện pháp thiết kế bãi thải Dựa trên địa hình thực tế khu vực, thành phần đất đá thải và cấu tạo địa chất,… tại CHLB Đức đã tiến hành đổ thải theo các dạng sau: Đổ thải lấp thung lũng: Bề mặt bãi thải thường được làm dốc nhằm tránh đọng nước, bắt đầu đổ thải từ phía thượng nguồn của thung lũng sau đó đổ thải xuôi theo hạ nguồn của thung lũng. Biện pháp này dễ thực hiện và tận dụng được địa hình hiện có.
