các phương pháp xử lý bụi thải trong khai thác mỏ quặng
1. Giới thiệu chung về công nghiệp khai thác mỏ quặng (Bao gồm cả Hiện
trạng)
Công nghiệp khai thác mỏ quặng là ngành kinh tế bao gồm công tác thăm dò địa chất,
khai đào đất đá lấy quặng và tinh lọc quặng để có sản phẩm tinh chế dùng trong các
ngành kinh tế khác.
Là đầu mối của mọi ngành công nghiệp, ngành khai thác mỏ quặng giữ một vai trò kinh
tế xã hội chủ yếu. Tài nguyên khoáng sản ở nước ta chưa được khai thác đúng mức và
đúng cách
Sau khi phân loại đất đá => sản phẩm là quặng (chứa nhiều khoáng vật có giá trị kinh
tế khác nhau ) => tinh chế : mỗi khoáng vật sẽ được biến chế thành kim loại dưới nhiều
chủng loại hợp kim và được đúc và cán thành nhiều dạng khác nhau. Từ mỗi dạng đó có
thể sản xuất vô số sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng. Số những sản phẩm này
chỉ có trí sáng tạo của con người hạn chế.
Hiện trạng khai thác mỏ quặng hiện nay:
• Theo Bộ Công thương, chúng ta gần 5.000 mỏ và điểm quặng với 60 loại khoáng
sản khác nhau.
• Tính riêng, kim ngạch xuất khẩu nhóm hàng nhiên liệu, khoáng sản tháng 9 ước
đạt 1,07 tỷ USD, tăng 16% so với tháng 8 và tăng 47,5% so với cùng kỳ năm 2011.
Tính chung 9 tháng đầu năm, kim ngạch xuất khẩu của cả nhóm tăng 4,8% so với
cùng kỳ, trong đó dầu thô tăng 14,7%, quặng và khoáng sản khác tăng 2,5%, hai
mặt hàng còn lại là than đá giảm 27% và xăng dầu giảm 5%.
• Tên khoáng sạn • Trữ lượng thăm dò • Trữ lượng dự
báo
• Sắt • 1.1 tỷ tấn • 1.8 tỷ tấn
• Titan • 12.5 triệu tấn • 19-22 triệu tấn
• Mangan • 1.8 triệu tấn • 7-8 triệu tấn
• Vàng • 300 tấn • 1.8 ngàn tấn
• Chì-kẽm • 7.8 triệu tấn • 21 triệu tấn
• Đồng • 1.2 triệu tấn • 5.4 triệu tấn
• Antimon • • 1.5 triệu tấn
sản( Quặng thô)
Vận tải
Loại bỏ tạp chất
Thải đá
Nghiền đập
Phân loại
Gia công chế biến
Chất kho
thành phẩm
Đổ thải vào bãi
thải
Bụi
Bụi
Các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên
1- Khu vực bóc tầng phù; 2- Khu vực xúc bốc tầng đất mền trên mặt; 3- Khu vực
khoan và nổ mìn; 4- Khu vực xúc bốc vận tải; 5- Khu vực xúc bốc và đổ thải của máy
xúc cần dài; 6- Khu vực xúc bốc quặng; 7- Khu vực đổ thải và hoàn thổ
Các công đoạn cụ thể:
Tháo khô mỏ lộ thiên : Làm khô đáy mỏ, tạo điều kiện thuận lợi cho các thiết bị hoạt
động. Tháo khô mỏ bằng hệ thống thoát nước tự chảy, thoát nước cưỡng bức và các lỗ
khoan hạ thấp mực nước ngầm.
Bốc đất đá phủ: dùng máy xúc hay máy xới để bốc đất đá lên xe tạo ra luồng bụi lớn tại
vùng máy làm việc
Thu hồi khoáng sản: Quá trình thu hồi quặng thô lên các phương tiện vận tải.
Khoan nổ: Để đảm bảo chất lượng đập vỡ đất đá nổ mìn (giảm tỷ lệ đá quá cỡ)
Xúc bốc: bằng cách dùng máy xúc hay các thiết bị bốc xúc thủy lực làm phát sinh bụi lớn
gây ONKK trong khai trường.
Vận tải: được tiến hành để vận chuyển khoáng sản đất đá từ gương khai thác đến kho
chứa khoáng sản hoặc là bãi thải bằng các phương tiện vận tải như ô tô, băng tải, …
- San gạt, xúc bốc, đổ thải đất đá thải: nồng độ bụi phụ thuộc vào độ ẩm, độ cứng, giòn
và độ tơi nhỏ của đất đá.
- Các hoạt động xây dựng mỏ
- Hoạt động của ô tô, máy xúc, máy gạt ở trên mặt bằng sân công nghiệp và trên
khu vực khai thác, trên đường vận chuyển quặng, từ các bếp than ở nhà ăn tập thể
của công nhân
- Bụi mỏ phát sinh từ tất cả các khâu trong dây truyền công nghệ: nổ mìn, vận tải và
thải đá.
+> giai đoạn nổ mìn: Tải lượng bụi( đất,đá) phát sinh trong giai đoạn nổ mìn khai thác
than một năm khá lớn. Khi nổ, nồng độ bụi trong đám mây khá cao nhưng phần lớn lắng
đọng xuống công trường trong vòng bán kính 0,5km, phần nhỏ được gió đưa đi và lắng
đọng các khu vực xung quanh theo chiều gió.
+> Giai đoạn xúc bốc:
Tải lượng bụi phát sinh từ hoạt động của thiết bị thi công cơ giới để bốc xúc nguyên liệu
theo thống kê của WHO là 0,17kg bụi/tấn.
+> quá trình vận tải : thải ra 1 lượng bụi thải lớn. Khí độc hại, bụi muội phát sinh do đốt
cháy nhiên liệu của các phương tiện vận tải và máy móc, thiết bị thi công hình ảnh phát
thải bụi do vận tải.
+> Thải đá : cũng sẽ phát sinh ra bụi, đất đá thải của khu vực sau khi bị phá vỡ kết cấu
trở nên bở rời, vỡ vụn nên khi được đổ từ trên cao xuống và được san gạt bằng xe gạt sẽ
tạo ra lượng bụi lớn phát tán vào môi trường không khí.
- Tuỳ theo loại đất đá và khoáng sản cũng như điều kiện thời tiết mà mức độ phát
thải bụi là khác nhau.
- Mỏ khoáng sản nhiều doanh nghiệp sử dụng thiết bị khai thác lạc hậu, chưa đồng bộ
nên hiệu quả khai thác, chế biến thấp, đầu tư thực hiện biện pháp giảm thiểu tác
động xấu đến môi trường còn hạn chế.
- Bụi, khí thải từ các sự cố do trượt lở, trôi lấp bãi thải; mất nước, sụt lún, nứt đất,
nhà cửa và các công trình xây dựng do hạ thấp mực nước ngầm.
- Trên các mỏ than thường có mặt với hàm lượng cao các nguyên tố Sc, Ti, Mn Các khoáng vật
sulphua có trong than còn chứa Zn, Cd, HG làm cho bụi mỏ trở nên độc hại với sức khỏe con
Bụi đất đá, tiếng ồn - Trên tuyến đường
vận chuyển
- Sân công nghiệp
- Khu vực mỏ khai
thác
- Trên tuyến đường
vận chuyển - Sân
công nghiệp
4
Quá trình nghiền, sàng đá
vôi; Bốc xúc sản phẩm
lên ô tô đi tiêu thụ
Bụi, tiếng ồn (Do hệ
thống máy nghiền đều sử
dụng điện nên không phát
sinh các khí độc hại)
Mặt bằng sân công
nghiệp
5
Quá trình đốt cháy nhiên
liệu của các động cơ
Bụi, khí độc hại (SO2,
CO, NOx, )
- Trên tuyến đường
vận chuyển - Tại khu
vực khai trường
- Trên tuyến đường
vận chuyển
- Tại khu vực mỏ
4. Ảnh hưởng
mưa axít.
- Hóa chất còn lại sau khi nổ mìn thường là độc hại và tăng lượng muối của nước mỏ
và thậm chí là ô nhiễm nước.
Bảng 1. Diện tích rừng và đất rừng bị thu hẹp, thoái hoá ở một số mỏ
Nguồn bảng : Nguyễn Đức Quý,1996
* Đối với động thực vật hoang dã:
Khai thác lộ thiên gây ra những tổn thất trực tiếp hoặc gián tiếp đến động, thực
vật hoang dã.
- Tác động trực tiếp nhất đến sinh vật hoang dã là phá hủy hay di chuyển loài trong
khu vực khai thác và đổ phế liệu.
+Những loài vật di động như thú săn bắn, chim và những loài ăn thịt phải rời
khỏi nơi khai mỏ.
+ Những loài di chuyển hạn chế như động vật không xương sống, nhiều
loài bò sát, gặm nhấm đào hang và những thú nhỏ có thể bị đe dọa trực tiếp.
+Thức ăn của vật ăn thịt cũng bị hạn chế do những động vật ở cạn và ở nước
đều bị hủy hoại.
+Những quần thể động vật bị di dời hoặc hủy hoại sẽ bị thay thế bởi những
quần thể từ những vùng phân bổ lân cận.
+Những loài quý hiếm có thể bị tuyệt chủng.
-Tác động lâu dài và sâu rộng đến động, thực vật hoang dã là mất hoặc giảm chất
lượng sinh cảnh.
* Đối với con người:
Ảnh hưởng kinh tế - xã hội
Do cơ khí hóa ở mức độ cao nên khai thác lộ thiên không cần nhiều nhân công .Do
đó, khai mỏ lộ thiên không có lợi cho cư dân địa phương như khai thác hầm lò.
Tuy nhiên, ở những vùng dân cư thưa thớt, địa phương không cung cấp đủ lao
động nên sẽ có hiện tượng di dân từ nơi khác đến. Nếu không có quy hoạch tốt từ
phía chính quyền và chủ mỏ thì sẽ không có đủ trường học, bệnh viện và những
dịch vụ quan trọng cho cuộc sống người dân. Những bất ổn định sẽ xảy ra ở những
cộng đồng lân cận của khu khai mỏ lộ thiên.
- Tổ chức các đợt thanh kiểm tra, đánh giá tác động môi trường; tăng cường xử lý vi
phạm liên quan đến ô nhiễm môi trường; vận động, nhắc nhở doanh nghiệp chấp hành
luật BVMT
Tuy nhiên, để giải bài toán ô nhiễm môi trường trong hoạt động khai thác khoáng sản,
cần thiết phải có thêm nhiều chế tài hơn nữa trong việc giám sát, xử lý vi phạm liên quan
đến vấn đề này.
- Phục hồi môi trường và phủ thảm thực vật ngay trong quá trình đổ thải cho các phân
tầng dưới trong khi đổ thải phân tầng trên để ngăn chặn nguy cơ trượt lở bãi thải, giảm
tác động trực tiếp của dòng nước mặt lên sườn bãi thải. Đối với các bãi thải mới, thiết kế
giảm góc dốc sườn bãi thải nếu có thể.
- Thực hiện công tác quan trắc môi trường để kịp thời phát hiện những vấn đề phát sinh
tác hại xấu đến môi trường để đưa ra các giải pháp ngăn chặn xử lý kịp thời
5.2 Giải pháp công nghệ
- Trong khai thác mỏ người ta dùng khoan ướt, làm ẩm, hạn chế việc sinh bụi.
Kết quả điều tra cho thấy, nếu khoan khô 1cm3 không khí có 5983 hạt bụi, khi khoan ướt
chỉ còn 1734 hạt. Đối với các thiết bị khoan khô như máy khoan xoay cầu cần lắp các
phễu chụp bao xung quanh miệng lõ khoan để ngăn bụi phát tán vào môi trường xung
quanh.
- Sử dụng thuốc nổ có cân bằng ôxy bằng không, đảm bảo phản ứng cháy nổ
diễn ra hoàn toàn như thuốc nổ ANFO, thuốc nổ nhũ tương, dùng các túi nilông chứa
nước đặt trên miệng lỗ mìn trước khi nổ,
- Sử dụng bua nước khi nổ mìn.
Nguyên tắc của phương pháp này là nạp bua nước cho các lỗ mìn kết hợp các túi nước
treo. Đây là một trong các phương pháp được sử dụng phổ biến trong công nghiệp mỏ vì
đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả khá cao (giảm nồng độ bụi tới 85%, giảm chi phí thuốc nổ 10 –
17%): Bua nước được chế tạo bằng cách sử dụng túi nhựa polietilen có chiều dày 0,2mm với
đường kính tương đương với đường kính lỗ khoan 40mm và có chiều dài 400mm, một đầu
được dán kín, đầu kia sẽ được buộc chặt sau khi đã được rót nước vào túi. Các túi nước treo
này được treo sát hoặc cách gương lò 1-2m. khi mìn nổ đất đá văng và áp lực nổ sẽ làm vỡ các
túi nước. Phương pháp này làm tăng hiệu quả giảm bụi, đồng thời làm giảm khí độc của
• Dễ dàng lắp đặt và vận hành.
• Đây giải pháp lâu dài, có thể vận hành
nhiều năm với chi phí bảo dưỡng thấp.
• Chỉ áp dụng được bên ngoài khu khai
thác
- Dập bụi trực tiếp tại máy khoan bằng phương pháp khoan ướt
- Các ô tô chuyên chở nguyên vật liệu phải thực hiện đúng các quy định giao thông
chung: có bạt che phủ, không làm rơi vãi đất đá , nguyên vật liệu để hạn chế tối đa sự
phát thải bụi ra môi trường . các xe vận tải không được chở quá tải trọng cho phép đối
với từng loại xe và với thính chất lí hóa của nền đường
- Rải bê tông nhựa atphan hoặc xi măng mặt đường.
- Bố tri các xe phun nước để làm ẩm trên đường giao thông từ cơ sở ra đường lớn nhờ
các vòi phun di động để lắng đọng nhanh các hạt bụi tối thiểu 1 lần/ngày còn vs ngày
nắng nóng khô hanh thì 4 lần/ngày.
- Xây dựng các trạm rửa xe tự động tại các điểm đường mỏ hoà mạng với đường giao
thông công cộng.
- Phối hợp và có trách nhiệm đóng phí với tổ chức đứng ra tưới đường giảm thiểu ô
nhiễm ở địa phương để nâng cao hiệu quả thực hiện, bảo vệ môi trường cho khu vực.
- Trồng cây xanh dọc đường vận chuyển nội mỏ
- Trồng cây phủ xanh các khu vực đất trống xung quanh khu mỏ trên các tuyến đường
vận chuyển đất đá làm giảm tác động rửa trôi xói mòn, giảm thiểu sự phát tán bụi trong
khi khai thác. Nhằm ổn định sườn bãi thải, chống sạt lở đất đá, giải pháp sử dụng cỏ
vetiver đã được áp dụng thử nghiệm từ năm 2007 tại sườn phía Tây - Công ty CP than
Núi Béo Sau thời gian trồng hơn 1 năm, bộ rễ cỏ có chiều dài 1,2m -1,4m, hệ rễ chùm, tạo
thành bộ lưới sinh học giữ cho đất đá trên sườn bãi thải không bị sạt lở.
Trong quá trình xúc bốc
Bụi phát sinh trong khâu này được hình thành trong quá trình xúc của máy xúc, phạm vi
ảnh hưởng nhỏ và cục bộ. Đê giảm bụi thì ta có thể tiến hành phun tưới nước trước khi
xúc hoặc dùng loại máy xúc có trang bị hệ thống vòi phun nước ở đầu các răng gàu.
5.3.2 Đối với khai thác bằng đào hầm mỏ.
Ðiều tra chi tiết, quy hoạch khai thác và chế biến khoáng sản, không xuất thô các
loại nguyên liệu khoáng, tăng cường tinh chế và tuyển luyện khoáng sản.
Ðầu tư kinh phí xử lý chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình khai thác và sử dụng
khoáng sản như xử lý chống bụi, chống độc, xử lý nước thải, quy hoạch xây dựng các
bãi thải.