1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN XUÂN QUANG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÁT
LÒNG SÔNG Ở VIỆT NAM NHẰM ĐẢM BẢO
AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG VÀ PHỤC VỤ
CÔNG TÁC QUẢN LÝ
Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 62.52.06.03
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2017


2

Công trình được hoàn thành tại:
Bộ môn khai thác lộ thiên, Khoa mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Hồ Sĩ Giao
Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam
2. TS. Lại Hồng Thanh
Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam
Phản biện 1: PGS.TS. Bùi Xuân Nam
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Phản biện 2: TS. Mai Thế Toản
Bộ Tài nguyên và Môi trường

bách nhằm tăng hiệu quả kinh tế, nâng cao mức độ an toàn, giảm ô nhiễm môi
trường, sử dụng hiệu quả, bền vững tài nguyên cát lòng sông.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác, trình từ khai thác đảm bảo hiệu
quả kinh tế và hạn chế vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn.
- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp về góp phần nâng cao hiệu quả công
tác quản lý Nhà nước đối với hoạt động khai thác cát lòng sông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là các mỏ cát nằm dưới lòng sông
thuộc khu vực miền núi, trung du và hạ nguồn.
Phạm vi nghiên cứu là công nghê ̣ khai thác cát và các giải pháp quản lý
hoa ̣t đô ̣ng khai thác cát lòng sông.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu, phân tích tổng quan về công nghệ khai thác cát lòng sông
tại Việt Nam và trên thế giới;
- Nghiên cứu đặc điểm thành tạo và phân bố của các mỏ cát dưới lòng sông;
- Nghiên cứu quy luật xói lở đất đá dưới tác động của hoạt động khai thác
theo dọc theo dòng chảy của sông, xây dựng mối quan hệ bán kính vùng xói lở
phía thượng nguồn và hạ nguồn với các yếu tố tự nhiên – kĩ thuật;
- Nghiên cứu đề xuất hoàn thiện công nghệ khai thác, trình tự khai thác và
lựa chọn đồng bộ thiết bị đảm bảo hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp và
hạn chế vùng xói lở đất đá; đề xuất các giải pháp quản lý nhà nước.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa để phát triển, hoàn thiện;
- Phương pháp giải tích, mô hình hoá toán và thực nghiệm;
- Phương pháp phân tích, chọn lọc so sánh và kinh nghiệm chuyên gia.


4


đáp ứng sản lượng yêu cầu của các mỏ.
8.3. Xây dựng sơ đồ công nghệ khai thác kết hợp với sàng tách đá tảng,
cuội sỏi trực tiếp vào bãi thải trong, cho phép giảm khối lượng vận tải và hạn
chế ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới môi trường đối với các mỏ cát có lẫn
cuô ̣i, tảng, sỏi khu vực trung du, miền núi.
8.4. Thiế t lâ ̣p mố i quan hê ̣ giữa lưu lươ ̣ng tầ u hút cát và dung tích tầ u chở
cát trong điề u kiê ̣n ảnh hưởng của dòng chảy.
8.5. Đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên, cấp quyền khai thác cát
lòng sông phù hợp điều kiện Việt Nam dựa trên các kết quả nghiên cứu về vùng
xói lở đất đá và công nghệ, trình tự khai thác.
9. Bố cục của luận án
Ngoài phần mục lục và danh mục các bảng, biểu, hình vẽ, luận án gồm 114
trang đánh máy khổ A4; 15 biểu, bảng; 30 hình vẽ, ảnh chụp minh hoạ; 55 văn


5

liệu tham khảo và các bản vẽ kèm theo. Bố cục của luận án ngoài phần mở đầu và
kết luận gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ khai thác cát lòng sông ta ̣i Viêṭ Nam
và trên thế giới
Chương 2: Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên – kỹ thuật ảnh hưởng đến
vùng xói lở khi khai thác cát lòng sông.
Chương 3: Nghiên cứu công nghệ khai thác đảm bảo hiệu quả và giảm
thiểu tác động đến vùng xói lở.
Chương 4: Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên
cát lòng sông ở Việt Nam.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÁT LÒNG
SÔNG TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
1.1. Tổng quan về tình hình khai thác cát lòng sông trên thế giới và Việt Nam

chở cát hoă ̣c các hố thu cát trên bờ sông.
- Khai thác hỗn hợp: Trong dây chuyền công nghệ có sự phối hợp các loại
thiết bị như máy xúc, tầu cuốc, tầu hút bùn, tầ u cuố c,.... để phát huy hiêụ quả
công tác khai thác.
1.3. Tổng quan về các kết quả nghiên cứu công nghệ khai thác cát lòng sông
Công nghệ cát lòng sông được nhiều học giả trong và ngoài nước đi sâu
nghiên cứu. Tổng hợp các tài liệu cho thấy có một số hướng cơ bản sau:
Hướng 1: Nghiên cứu công nghệ khai thác: Các tác giả tiêu biểu như:
И.М. Ялтанец, Г.А. Нурок, Ржевский В.В, Б.Э.Фридман (Liên Bang Nga)
W.J. Vlasblom, Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam (Viêṭ Nam) ... Các tác giả đã đề
xuất công nghệ khai thác, trình tự khai thác, phương pháp mở mỏ và phương
pháp lựa chọn các loại thiết bị khai thác phù hợp với điều kiện các mỏ.
Hướng 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác đến môi
trường xung quanh: Theo hướng nghiên cứu này có các tác giả tiêu biểu như:
Андреев О.В., Барышников Н.Б., Наумов Г.Г., Андреев О.В., Пичугов Г.С,
Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam, Nguyễn Phương, Lê Ma ̣nh Hùng, Đinh Công Sản
... Các kết quả nghiên cứu đã đạt được của các tác giả là: nghiên cứu về sự thay
đổi hình thái khai trường, hiện tượng sạt lở bờ sông, ảnh hưởng lòng dẫn.
Hướng 3: Nghiên cứu các giải pháp về quản lý:
Nhóm tác giả Binoy Aliyas Mattamana, Shiney Varghese, Kichu Paul dựa
trên các kết quả quan trắc, thông kê số liệu của một đoạn sông cụ thể, đã đưa ra
một số quan điể m như: không nên khai thác một cách liên tục nhằm ổn định
dòng chảy và cân bằng lượng cát. Cục Thủy lợi và Thoát nước thuộc Bộ Tài
nguyên và Môi trường Malaysia năm 2009; Bộ Môi trường, Lâm nghiệp và
Biến đổi khí hậu Ấn Độ đã nghiên cứu, ban hành Hướng dẫn quản lý khai thác
cát bền vững, quy trình cấ p quyề n khai thác.
1.4. Kết luận Chương 1
Các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam đã đề xuất được các công
thức lý thuyết và thực nghiệm để xác định các thông số hình học khai trường,
thông số hệ thống khai thác, phương pháp tính toán xác định các chỉ tiêu công

kết quả là đất đá cũng bị xói lở tương tự như khu vực thượng nguồn. Tuy nhiên,
tốc độ và phạm vi vùng xói lở nhỏ hơn phía thượng nguồn. Dưới tác dụng của
dòng chảy sau khi kết thúc khai thác biên giới mỏ mỏ có sự thay đổi so với biên
giới thiết kế. Kết quả của quá trình xói lở - trầ m tích đã tạo ra khai trường mỏ
có dạng hình đa giác A1A2B1C1D3D1 (Hình 2.1).
LTN

Lm
1

PhÝa th-îng nguån

Vn

A1
C¸t

5

LHN

2
PhÝa h¹ nguån

Khu vùc khai tr-êng

A

4


Hình 2.1. Sơ đồ hình thành vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn khi khai
thác cát dưới lòng sông
1, 2 – mặt nước thủy tĩnh trước và sau khi khai thác; 3, 4 - vùng chuyển động xoáy tại ranh
giới khai trường phía thượng nguồn và phía hạ nguồn; 5,6 – vùng xói lở phía thượng nguồn
và phía hạ nguồn khai trường; ABCD – hình dạng khai trường thiết kế; A1A2B1C1D3D1 –
hình dạng khai trường thực tế sau khi kết thúc khai thác.

Việc nghiên cứu cơ chế xói lở đất đá và ảnh hưởng các yếu tố tới bán
kính vùng xói lở mang ý nghĩa hết sức quan trọng để làm cơ sở lựa chọn các
giải pháp về kĩ thuật – công nghệ khai thác phù hợp, quy đinh
̣ khoảng cách an


8

3

Vn

im

2
1

G=G
n+ G
TN

hHN


4

Z = 0

hn

in

ZTN > 0

toàn từ công triǹ h cầ n bảo vê ̣ đế n điể m khai thác, cũng như các giải pháp trong
quản lý tài nguyên khoáng sản dưới các lòng sông. Tính từ hạ nguồn lên thượng
nguồn dòng chảy các khu vực như sau:

3

Lm = L
3

III

L2

2

II

1

I


9

Chiều sâu vùng xói lở
phía hạ nguồn được xác định
theo công thức:
0,25m 0,86 .in0, 42 .hn1, 4
dc

0, 28

ZHN

in

hn

hxl 

z
im

, m (2.2)

c

D

LHN


h
V xl  1,6 g.d c  n
 dc





0 ,17

, m/s

(2.3)

Gọi QHN là trữ lượng cát chảy vào mỏ từ vùng xói lở phía hạ nguồn. Giá
trị của QHN tỉ lệ thuận với thể tích vùng xói lở DD1D2:
QHN  VDD1D 2  Vtr
(2.4)
VDD1D 2  S DD1D 2 B 

LHN .hHN .B
sin    c  ,
2. cos  c . sin 

m3

(2.5)

ZTN


x
B
vực khai trường (Hình 2.4)
3
độ dốc mặt nước và vận tốc
Hình 2.4. Sơ đồ xác định các thông số vùng xói
dòng chảy tại khu vực (im)
lở phía thượng nguồn
có sự thay đổi so với trạng
thái tự nhiên.
hn

n

m

c

TN

ZTN

c


10

Vận tốc dòng chảy tại khu vực khai trường được xác định theo công thức:
Vm 



 



, m3 (2.8)

*
xl

Trong đó: LTN – bán kính vùng xói lở phía thươ ̣ng nguồ n khai trường, m.
2.2. Thực nghiệm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến vùng xói lở
2.2.1. Mô hình thực nghiệm
Sử dụng tấm mica trong suốt uốn thành máng dạng parabol để mô phỏng
hình dạng tự nhiên của lòng sông. Bịt kín hai đầu máng bằng hai tấm mica hình
bán nguyệt, trên mỗi tấm mica này có lắp van hình chữ T để tiếp nhận hoặc xả
nước. Một đầu của máng được lắp với hệ thống cấp nước có áp. Khi thực
nghiệm nước được tháo từ hệ thống cấp nước có áp qua máng tạo dòng chảy
tương tự như quá trình vận động của nước dưới dòng sông.
Máng được đặt trên một giá làm bằng sắt, sau khi đã lắp đặt xong sẽ đổ
các loại vật liệu có độ hạt khác nhau (cát đen, cát vàng và sỏi nhỏ), tiếp sau đó
xả nước vào máng và tiến hành làm các thực nghiệm.
3

A-A
50 m

A

1

cm. Mở van T tại hai đầu máng để tạo dòng chảy, song song với quá trình tháo


11

nước, tiến hành xúc một phần hoặc toàn bộ khối cát ra khỏi phạm vi ranh giới
khai trường.
Các yếu tố ảnh hưởng tới vùng xói lở phía thượng nguồn và phía hạ
nguồn khai trường được nghiên cứu gồm: tốc độ dòng chảy, chiều sâu khai
thác, chiều dài khai trường, đường kính cỡ hạt.
a)
b)

Hình 2.7. Minh họa hình ảnh trước (a) và sau thực nghiệm (b)
Các thông số thực nghiệm sẽ được lập thành bảng, sau đó sử dụng phần mềm
Excel xây dựng mối sự phụ thuộc của bán kính vùng xói lở với từng yếu tố về tốc
độ dòng chảy, chiều sâu khai thác, chiều dài khai trường, đường kính cỡ hạt.
2.2.3. Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên – kĩ thuật ảnh hưởng đến vùng xói lở
2.2.3.1. Ảnh hưởng của tốc độ dòng chảy
Bán kính vùng xói lở phía
70
y = 4,1087x
thươ ̣ng nguồ n và ha ̣ nguồ n khai
60
R = 0,9933
trường tỉ lê ̣ thuâ ̣n với tố c đô ̣ dòng
50
chảy (Hình 2.8). Phương trình
40
biểu diễn mối quan hệ giữa bán


Phía thượng nguồn

Hình 2.8. Sự phụ thuộc của bán kính
vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ
nguồn vào tốc độ dòng chảy
2.2.3.2. Ảnh hưởng của đường kính cỡ hạt

(R2 = 0,9756)
+ Phía thượng nguồn:
LTN  0,3342 n0, 471 , m
(2.9b)
(R2 = 0,9968)


12

Bán kính vùng xói lở phía
thươ ̣ng nguồ n và ha ̣ nguồ n khai
trường tỉ lê ̣ nghich
̣ với đường
kính cỡ ha ̣t đấ t đá (Hình 2.9).
Phương trình biểu diễn mối quan
hệ giữa bán kính vùng xói lở với
đường kính cỡ hạt:
+ Phía thượng nguồn:

Bán kính vùng xói lở, cm

70


1,5

2

2,5

3

3,5

Đường kính cỡ hạt, mm
Phía thượng nguồn

Phía hạ nguồn

LTN 

0,4271
d c0,352

, m (2.10a)

(R2 = 0,9816)
+ Phía thượng nguồn:

Hình 2.9. Sự phụ thuộc của bán kính
LHN  0,306
, m (2.10b)
dc

0
+ Phía thượng nguồn:
5
10
15
20
25
30
35
LTN = 1,175 hm0,7897, m
(2.11a)
Chiều sâu khai thác, m
2
(R = 0,9974)
Phía thượng nguồn
Phía hạ nguồn
+ Phía hạ nguồn:
Hình 2.13. Sự phụ thuộc của bán
LHN = 0,5454 hm0,5302, m (2.11b)
kính vùng xói lở vào chiều sâu khai
(R2 = 0,9804)
thác
0,7907

Bán kính vùng xói lở, m

2

0,5325


2

(2.12b)

Trong đó:  n - tố c đô ̣ dòng chảy, m/s; dc – đường kính cỡ hạt, m;  n ,  c dung trọng của nước và cát, kg/m3; hm – chiề u sâu khai trường, m.
2.4. Kết luận chương 2
- Bán kính vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn khai trường chịu
ảnh hưởng của tính chất cơ lý đá và các thông số hình học của mỏ. Trong đó,
các yếu tố cơ bản chi phối mạnh mẽ đến vùng xói lở đất đá là tốc độ dòng chảy,
chiều sâu khai trường và đường kính cỡ hạt.
- Sự thay đổi chế độ dòng chảy và các thông số hình học mỏ là cơ sở
khoa học để phân tích, lựa chọn công nghệ khai thác, trình tự khai thác, nhằm
giảm ô nhiễm môi trường, tăng hiệu quả kinh tế và tận thu tối đa tài nguyên.
Đồng thời các kết quả nghiên cứu cũng là cơ sở để đề xuất các giải pháp quản
trị tài nguyên, trên có sở đó kiến nghị với Nhà nước và các cơ quan chức năng
xây dựng, điều chỉnh các chính sách phù hợp với đặc trưng của hoạt động khai
thác cát dưới lòng sông.
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐẢM BẢO
HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ GIẢM THIỂU VÙNG XÓI LỞ
3.1. Khái quát về tiềm năng cát lòng sông ở Việt Nam
3.1.1. Tiềm năng, trữ lượng cát xây dựng
Việt Nam có nguồn tài nguyên cát xây dựng dồi dào và phong phú với
tổng trữ lươ ̣ng khoảng 790 triệu m3 phân bố ở các sông 3 miề n Bắ c, Trung,
Nam nhưng phân bố không đồng đều ở các địa phương. Ngoài ra, hàng năm có
khoảng từ 311–415 triệu m3 đươ ̣c bồ i lắ ng bổ sung. Tuy nhiên, trữ lươ ̣ng
thường xuyên thay đổ i do sự biế n đổ i dòng chảy tự nhiên và nhân ta ̣o (các đoa ̣n
sông có các đập thuỷ điện và thuỷ lợi) cho nên, trữ lượng và tài nguyên dự báo
còn chưa được đánh giá chính xác.
3.1.2. Đặc điểm phân bố các mỏ cát


Bảng 3.1. Phân loại mỏ
Nhóm mỏ

Nhóm I

Đă ̣c điể m
Là những mỏ cát sa khoáng chiều rộng
hẹp, cát hạt to, trong thân cát có nhiều
đá cuội, tảng với kích thước lớn, chiều
sâu ngập nước nhỏ và tốc độ dòng
chảy lớn.

Phân bố
vùng
thượng
nguồn

Tên mỏ
Các mỏ cát trên sông
Gâm, xã Ngọc Hội,
huyện Chiêm Hoá, tỉnh
Tuyên Quang


15
Là những mỏ cát sa khoáng chiều rộng
trung bình, cát hạt thô, trong thân cát có
nhiều cuội, sỏi với kích thước trung
bình và nhỏ, chiều sâu ngập nước và
tốc độ dòng chảy trung bình.

công nghệ khai thác cát lòng sông phù hợp điều kiện Việt Nam và nhóm mỏ đã
nghiên cứu, phân loại như sau:
3.3.1. Công nghệ khai thác bằng máy xúc TLGN, thải sỏi sạn tại bãi thải trong
Máy xúc TLGN được lắp trên phà nổi, làm việc với gương bên hông, dọc
tầng, xúc bóc toàn bộ cát và sỏi theo gương xúc dưới mức máy đứng, đổ lên
cụm sàng nghiêng lắp liền trên tầu chở cát. Tại cụm sàng, cát sẽ tách ra khỏi
vật liệu nguyên khai và rơi xuống bồn chứa cát của tầu, còn đá thải sẽ xô về
phía cuối sàng, đá thải sẽ được rót vào bãi thải trong.
Công nghệ này cho phép loại bỏ trực tiếp một khối lượng cuội, sỏi và đá
tảng tại khai trường, do đó giảm khối lượng vận tải đá thải so với trường hợp
phải vận tải cả khối vật liệu về bãi chứa. Mặt khác, sản phẩm thải được đổ
thành các lớp ốp theo bờ mỏ, các lớp thải này với vai trò như các đê chắn, có
tác dụng hạn chế sự phát triển của vùng xói lở (Hình 3.2). Sơ đồ công nghê ̣ này
áp du ̣ng với các mỏ cát có chứa thành phầ n cuô ̣i, tảng (nhóm I và II).
B

A-A
Rdmax

2
1

5

hn

1 8

A



8

32

B-B

33
31
7

9

B

Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ khai thác các mỏ cát khu vực
vùng thượng nguồn bằng máy xúc TLGN ngược lắp trên
phà nổi

1 – phà nổi; 2 – máy
xúc thuỷ lực gàu
ngược; 3 – tầu chở
cát
(31sàng
nghiêng; 32- cửa gạt
đá cuội, tảng; 33 –
vòi rửa); 4 – bãi thải
cuội, tảng; 5 – ranh
giới vùng xói lở khi
có bãi thải; 6 – ranh

Trong đó: Rdmax – bán kính dỡ lớn nhất của máy xúc TLGN, m; hm – chiều cao tầng khai
thác, m;  ,  0- góc nghiêng sườn tầng, baĩ thải, độ; L – khoảng cách chân tầng tới chân bãi
thải trong, m; C – khoảng cách từ trục di chuyển của máy xúc đến mép tầng, m; Vx – tốc độ
xả thải theo phương nằm ngang, m/s; Vm – tốc độ dòng chảy trong khai trường, m/s; w – tốc
độ lắng của hạt sỏi, sạn có kích thước nhỏ nhất trong thành phần đất đá thải, m/s.

3.3.2. Công nghệ khai thác bằng tầu hút bùn
Hình 3.3. Sơ đồ công
nghệ khai thác cát dưới
lòng sông bằng tầu hút
bùn

A-A

hm hn

1

A

11

1 B-B
12 2

41
3

42



17

xảy ra hiện tượng nhận tải gián đoạn. Khi đó, hệ số sử dụng tầ u hút (Kth) và hệ
số sử dụng tầu chở cát (Kch) bằng nhau:
K th  K ch

K th 
tb 

(3.4)

tb
tb  tc

(3.5)

3600Vch 1  q  m 
Qb

(3.6)

Trong đó: tb - thời gian bơm đầy tầu chở cát, s; q - chỉ tiêu tiêu hao nước, m3/m3;
m - độ rỗng của đất đá, m = 0,25÷0,4 ; Vch- dung tích của tầu chở cát, m3; tc – thời
gian ngừng do trao đổi tầu chở cát tại gương hút, s.
K ch 

Tck  t b
Tck


A

L









B'

B

Hình 3.6. Sơ đồ xác định hướng di chuyển, cung độ vận tải và tốc độ di
chuyển của tầu chở cát (a – nhánh không tải ; b – nhánh có tải)
Vận tốc của tầu chở cát khi chạy không tải được xác định theo công thức :
Vkt  Vn 1  tg 2  , m/s
(3.8)
Khoảng thời gian cần thiết để tầu chở cát di chuyển từ bãi tập kết tới điểm
khai thác:
t kt 

L
L

Vkt Vn 1  tg 2 



L. sin 
,
Vt . sin    

s

(3.11)

Từ các công thức (3.4),…. (3.11) và qua các phép biến đổi thiết lập được
mối quan hệ giữa dung tích tầu chở cát với năng suất máy bơm cát:
Vch 



Qb
1
sin 

.L.t c

3600.1  q  m Vn 1  tg 2  Vct . sin    



, m3 (3.12)

Trong đó: Vt – tốc độ di chuyển của tầu chở cát, m/s; Vn – vận tốc của dòng
chảy, m/s ; β – góc lệch giữa hướng chuyển động của tầu so với bờ sông, độ.
Trong công thức trên thì Qb được xác định theo khả năng hoàn thành sản

50

600
500
400
300
200
100
0

0
0

1000

2000

3000

4000

Năng suất của tầu hút, m3/h
Vn = 0,5 m/s

Vn = 1,0 m/s

5000

0



Hình 3.9. Sơ đồ thuật toán
xác đi ̣nh lưu lượng tầ u hút
dung tích tầ u chở cát theo
sản lượng mỏ và điề u kiê ̣n
khai thác

Hình 3.13. Kế t quả tính toán lựa chọn đồng bộ thiết bị khai thác cát
3.5. Tính toán minh ho ̣a về khoảng cách an toàn cho mỏ cát trên sông Tiề n,
đoa ̣n gầ n cầ u Mỹ Thuâ ̣n, thuô ̣c điạ phâ ̣n tỉnh Vinh
̃ Long
Hiện nay, tại một số con sông của nước ta, các mỏ cát phân bố gần các
công trình quan trọng cần bảo như: cầu qua sông, cột biển báo công trình giaoo
thông đường thủy.... Ví dụ tại sông Hồng có cầu Long Biên, cầu Nhật Tân, cầu
thăng Long..., ta ̣i sông Lô có các cầu qua sông như Cầu An Hoà; Cầu Sông Lô,
Cầu Việt Trì; Sông Tiền có Cầu Cao Lãnh; Cầu Mỹ Thuận; Sông Hậu có Cầu
Vĩnh Trường, Cầu Châu Đốc, ….
Đăc điểm chế độ dòng chảy khu vực: Mực nước sông Tiền thay đổi lớn
giữa mùa kiệt và mùa lũ, ta ̣i Tân Châu - Hồng Ngự xấp xỉ 2,0 m. Vận tốc dòng
chảy trong mùa lũ của sông Tiền ở Tân Châu là 2,70 m/s.
Tài nguyên cát: Theo đánh giá: dưới chân cầu Mỹ Thuận có mỏ cát lớn
ước đến 14 triệu mét khối. Các thân cát có chiề u dày từ 5-15 m, chiề u sâu ngâ ̣p


20

nước từ 10-15 m, đô ̣ ha ̣t từ 0,25-0,1 mm chiế m trên 80%. Hiê ̣n ta ̣i, đã có mô ̣t số
đơn vi khai
thác cát ta ̣i khu vực này, với sản lươ ̣ng từ 200-300 nghìn m3/năm.
̣

- Công nghệ khai thác phù hợp với các mỏ cát dưới các lòng sông khu vực
trung du, miền núi là công nghệ khai thác sử dụng máy xúc thủy lực gàu ngược
kết hợp với công tác sàng và thải đá tảng, cuội sỏi trực tiếp vào bãi thải trong.


21

- Công nghệ khai thác phù hợp với các mỏ cát lòng khu vực hạ lưu là công
nghệ khai thác tầu hút bùn, hút và bơm hỗn hợp cát + nước lên các hố cát (xây
dựng trên bờ sông) hoặc bơm lên các tầu chở cát chuyên dụng.
- Tố c đô ̣ dòng chảy là nhân tố làm kéo dài cung đô ̣ vâ ̣n tải, làm lê ̣ch hướng
di chuyể n của của tầ u chở cát và thời gian chu kì vâ ̣n tải và dung tích tầ u chở cát.
- Căn cứ vào kế t quả nghiên cứu về vùng xói lở đấ t đá và phương pháp lựa
cho ̣n đồ ng bô ̣ thiế t bi ̣như trên, luâ ̣n án đã tính toán đề xuấ t khoảng cách an toàn
cho phép khai thác xung quanh khu vực cầ u Mỹ Thuâ ̣n và tính toán lựa cho ̣n
đồ ng bô ̣ thiế t bi ̣khai thác với mỏ có công suấ t từ 200.000 - 300.000 m3/năm.
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN CÁT LÒNG SÔNG Ở VIỆT NAM
4.1. Thực trạng công tác quản lý khai thác cát lòng sông
4.1.1. Khái quát chung
Một trong những đặc điểm cần lưu ý trong quản lý cát lòng sông khác với
khoáng sản rắn khác đó sự vận chuyển, bồi lắng thường xuyên, liên tục của cát
lòng sông từ thượng lưu xuống hạ lưu (sự biến động thường xuyên của trữ
lượng khoáng sản trong khu vực quản lý); là sự tác động của các yếu tố khách
quan (thời tiết); là tính chất liên vùng (mỏ cát thường là ranh giới của hai hay
nhiều địa phương cấp xã, huyện, tỉnh); là tính chất đa ngành, đa lĩnh vực tác
động đến quá trình quản lý cát lòng sông.
Trong những năm gần đây, với tốc độ đô thị hóa gia tăng trên phạm vi cả
nước, nhu cầu khai thác cát trên các hệ thống sông suối ngày càng lớn. Tuy
nhiên, hoạt động này đã và đang phát triển quá mức, còn nhiều bất cập và là

- Dự án đầu tư
- Báo cáo đánh
giá tác động môi
trường
- Quyết định phê
duyệt trữ lượng
- Các văn bản
pháp lý của
doanh nghiệp

Kiểm tra các
vấn đề liên quan
đến quy hoạch
thăm dò, khai
thác khoáng sản
của địa phương,
khu vực cấm
hoạt động
khoáng sản

Doanh nghiệp

Tìm hiểu tài liệu
cơ sở (tại Sở
TN&MT hoặc từ
những nguồn
thông tin khác)

Lập hồ sơ đề nghị cấp
phép thăm dò (nội dung

định và trình
UBND tỉnh cấp
phép khi đủ
điều kiện

Tổ chức khai thác và chấp
hành quy định của Nhà nước

Thanh tra, kiểm tra, giám sát và hướng
dẫn doanh nghiệp thực hiện quy định

Tham khảo ý kiến các
Sở, ngành liên quan việc
khai thác (giao thông
đường thủy, nông nghiệp,
đê điều …)

Cơ quan quản lý
nhà nước:
- Sở Tài nguyên
và Môi trường
- Các Sở, ngành
liên quan
- Chính quyền
địa phương

Hình 4.1 – Sơ đồ quy trình quản lý, cấp phép thăm dò, khai thác cát lòng sông


23

doanh nghiệp phải nộp, tránh thất thu tài nguyên và ngân sách nhà nước. Mặt
khác, việc xác định được phần trữ lượng gia tăng còn là cơ sở cho hướng
nghiên cứu tiếp theo khi theo dõi, xác định được tốc độ bồi lắng tại khu vực đã
cấp phép và có cơ sở để nghiên cứu, cho phép tiếp tục cấp phép khai thác mỏ
tiếp theo sau khi khai trường cũ kết thúc.
4.2.3. Hệ thống chính sách, pháp luật về quản lý tài nguyên cát lòng sông
Qua nghiên cứu những tồn tại, hạn chế của hệ thống chính sách, pháp luật
về khoáng sản hiện hành, tác giả nhận thấy, cơ sở của việc nâng cao hiệu quả,
chất lượng của công tác quản lý tài nguyên cát lòng sông cần phải dựa trên các
nguyên tắc sau:
- Các quy đinh
̣ về công tác lâ ̣p, công bố , thực hiê ̣n quy hoạch khoáng sản
cầ n tiế p tu ̣c hoàn thiê ̣n để đảm bảo tính hợp lý, công khai, rõ ràng.
- Việc cấp phép hoạt động khoáng sản cần hợp lý, rõ ràng và được nhiều


24

bên liên quan góp ý kiến và chấp thuận.
- Quá trình hoạt động của các doanh nghiệp khai thác khoáng sản cần phải
được giám sát bởi cơ quan nhà nước và người dân một cách hợp lý.
- Nghĩa vụ tài chính của doanh nghiệp khai thác khoáng sản phải hợp lý
và phải được công khai.
Các sơ sở trên đây là rất quan tro ̣ng để đánh giá tính minh ba ̣ch trong hoa ̣t
đô ̣ng quản lý nhà nước đối với hoạt động khai thác khoáng sản nói chung và
khai thác cát lòng sông nói riêng nhằm hoàn thiê ̣n hê ̣ thố ng chính sách, pháp
luâ ̣t về hoạt động khoáng sản và nâng cao hiệu quả của công tác quản lý.
4.3. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý cát lòng sông
4.3.1. Về vấn đề kỹ thuật
4.3.1.1. Đối với công tác thăm dò, đánh giá trữ lượng



25

- Xây dựng khung pháp lý, các quy chuẩn, tiêu chuẩn trong lĩnh vực quản
lý, khai thác cát lòng sông trong đó có việc xây dựng quy trình thẩm định hồ sơ
cấp phép thăm dò, khai thác mỏ cát lòng sông nhằm quản lý, kiểm tra, giám sát
các vấn đề như: sản lượng, trữ lượng khai thác; khuyến khích áp dụng tiến bộ
khoa học kỹ thuật, khuyến nghị hoặc bắt buộc áp dụng các công nghệ khai thác
với cơ sở như nêu ở trên.
- Về Luật khoáng sản năm 2010, kiến nghị bổ sung quy đinh
̣ lấ y ý kiế n
nhân dân, đă ̣c biê ̣t là người dân nơi khai thác khoáng sản, góp phầ n nâng cao
tính dân chủ, tính minh bạch trong hoạt động khai thác khoáng sản, trong đó có
cát lòng sông.
- Kiến nghị ngành Công an cần vào cuộc và chỉ đạo công an các địa
phương tăng cường phối hợp với chính quyền các cấp, các cơ quan chức năng
liên quan ngăn chặn hiệu quả và xử lý nghiêm theo quy định của pháp luật đối
với các hành vi khai thác khoáng sản trái phép.
- Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh cần chủ động xây dựng phương án bảo vệ
khoáng sản chưa khai thác; phối hợp với các Bộ, ngành theo dõi, giám sát chặt
chẽ việc khai thác cát lòng sông và bảo vệ môi trường. Xây dựng cơ chế phối
hợp quản lý cát lòng sông giữa các địa phương ở khu vực giáp ranh hai hay
nhiều tỉnh.
4.3.3. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo
- Cần nghiên cứu bổ sung các yếu tố trên, nhằm tính toán một cách chính
xác và hiệu quả của hoạt động khai thác trong tổng thể của toàn bộ hệ thống
sông ngòi.
- Phần trữ lượng gia tăng ở đáy khai trường cần tính toán bổ sung, cũng như
cần tính toán được thời gian có thể quay trở lại khai thác tiếp theo đối với khai