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. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về khai thác than và các vấn đề môi trƣờng liên quan 1.
Phân bố và trữ lƣợng 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. 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.
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]. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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. Trữ lƣợng các mỏ than Quảng Ninh (Đơn vị: Ngàn tấn) Trữ lƣợng Trữ lƣợng Cách khai thác Tổng trữ Trữ lƣợng khai khai thác lò khai thác Trữ lƣợng lƣợng thác lộ thiên bằng giếng đứng Trữ lượng đã thăm dò 3.808 Trữ lượng mỏ đang khai 1.127 thác Trữ lượng các mỏ chuẩn 333.407 bị khai thác [Nguồn: Báo cáo tổng hợp tình hình khai thác và tiêu thụ than Quảng Ninh, 2018] 1.
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. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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]. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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. 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 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.