Gần 2 thế kỷ đã trôi qua kể từ dấu mốc khai thác than đầu tiên năm 1840, ngành Than đã trải qua những cuộc chuyển mình sâu sắc với sự hiện diện ngày càng sâu rộng của công nghệ trong sản xuất. Những đường lò chống gỗ, khai thác chủ yếu bằng sức người dần được thay thế bằng dây chuyền cơ giới hóa đồng bộ, hệ thống điều khiển tập trung và nền tảng quản trị số. Sự đổi mới ấy góp phần nâng cao năng suất, cải thiện điều kiện làm việc và định hình những mỏ than hiện đại. Trong hành trình đó, người thợ mỏ vẫn giữ vai trò trung tâm, với yêu cầu ngày càng cao về năng lực làm chủ thiết bị, vận hành công nghệ và khai thác dữ liệu phục vụ sản xuất.

Trước thập niên 1990, diện mạo các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh gắn liền với hình ảnh những thợ mỏ lao động thủ công nặng nhọc trong điều kiện nhiều khó khăn. Việc đào lò và khai thác than phụ thuộc chủ yếu vào cuốc, khoan tay và nổ mìn bốc xúc thủ công. Ở những đường lò chật hẹp, thiếu ánh sáng, người công nhân trực tiếp đảm nhiệm phần lớn công việc: đào, xúc, vận chuyển than; gia cố vì chống; kiểm tra điều kiện làm việc. Điều kiện địa chất phức tạp, không gian làm việc hạn chế, nguy cơ bục nước, sập lò, khí mỏ luôn đặt người lao động trước những yêu cầu khắt khe về kinh nghiệm và kỷ luật an toàn.

Cùng với việc khai thác phần lớn dựa vào thủ công, khâu chống giữ đường lò chợ cũng hoàn toàn dựa vào gỗ rừng truyền thống. Phương thức chống gỗ không chỉ gây rủi ro an toàn lao động cao do gỗ dễ nứt gãy dưới áp lực đất đá tăng cao khi mỏ vươn sâu, mà còn tiêu hao một lượng tài nguyên rừng khổng lồ. Trung bình, để khai thác được 1.000 tấn than hầm lò, ngành Than phải tiêu tốn tới 65m³ gỗ chống lò.

Bước ngoặt đáng chú ý xuất hiện cùng quá trình hình thành và phát triển của Tổng công ty Than Việt Nam từ năm 1994. Khi đó, sản lượng than toàn ngành mới đạt khoảng 7 triệu tấn mỗi năm. Nhu cầu mở rộng sản xuất, nâng cao năng lực khai thác và cải thiện điều kiện lao động đặt ra yêu cầu phải đổi mới phương thức sản xuất. Một quyết sách công nghệ mang tính bước ngoặt đã được triển khai, đó là đưa cột chống thủy lực vào thay thế dần vì chống gỗ tại lò chợ.

Ngành Than đã mạnh dạn đưa các tập hợp cột chống thủy lực đơn, giá thủy lực di động, giá khung và giàn chống tự hành vào thay thế hoàn toàn hệ thống chống gỗ thủ công. Đây được xem là cuộc cách mạng công nghệ đầu tiên giải phóng sức lao động nặng nhọc cho người thợ lò. Cột chống thủy lực với khả năng chịu tải cao và điều chỉnh linh hoạt đã kiểm soát hiệu quả áp lực vách mỏ, giảm thiểu tối đa các sự cố rọc lò, bục vách. Tỷ lệ tiêu hao gỗ chống lò đã giảm từ 65m³ xuống chỉ còn 12m³ cho mỗi 1.000 tấn than khai thác. Thủy lực hóa cũng chính là chiếc cầu nối kỹ thuật quan trọng, tạo tiền đề để ngành Than tiến lên áp dụng các dây chuyền cơ giới hóa bán đồng bộ và đồng bộ trong những giai đoạn tiếp theo.

Từ những bước chuyển đầu tiên, tư duy sản xuất của ngành Than cũng dần thay đổi. Thay vì chỉ tìm cách huy động thêm sức người để tăng sản lượng, yêu cầu đặt ra là phải sử dụng thiết bị phù hợp, tổ chức lao động khoa học hơn và từng bước làm chủ công nghệ.

Ở các mỏ hầm lò, trọng tâm được đặt vào cơ giới hóa đồng bộ lò chợ và đào lò. Các tổ hợp thiết bị gồm máy khấu than, giàn chống thủy lực, máng cào, máy nghiền và hệ thống vận tải được đưa vào vận hành theo dây chuyền. Thay cho nhiều thao tác thủ công trước đây, thiết bị đảm nhiệm những công việc nặng nhọc, đòi hỏi cường độ lao động cao.

Năm 2015, Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam đưa vào vận hành hai lò chợ cơ giới hóa đồng bộ đầu tiên tại Công ty CP Than Hà Lầm. Đây là bước tiến quan trọng trong quá trình hiện đại hóa khai thác hầm lò, đồng thời thể hiện khả năng tiếp nhận và tổ chức vận hành những tổ hợp công nghệ có quy mô lớn.

Đến nay, ngành Than đã trang bị và duy trì 15 dây chuyền cơ giới hóa đồng bộ hạng nặng, hạng trung và hạng nhẹ tại 10/13 đơn vị khai thác hầm lò. Đối với các vỉa than dốc, TKV áp dụng thành công 18 dây chuyền lò chợ chống giữ bằng giàn chống mềm, giúp giảm tỷ lệ tổn thất than hầm lò xuống dưới 20%. Ông Nguyễn Văn Hà, Phó Giám đốc Công ty Than Hạ Long, cho biết: Áp dụng cơ giới hóa đồng bộ đã giúp Công ty giảm được số lao động trực tiếp trong gương lò từ 30-40%, sản lượng khai thác tăng từ 150.000 tấn/năm lên 300.000 tấn/năm, và quan trọng hơn là đảm bảo an toàn gần như tuyệt đối trong sản xuất.

Trong công tác đào lò, TKV vận hành 19 dây chuyền cơ giới hóa đào lò bằng máy combai EBH-45 và 24 dây chuyền bán cơ giới hóa kết hợp xe khoan và máy xúc. Nhờ đó, năng suất lao động tại các lò chợ cơ giới hóa đạt 15 - 20 tấn/công (gấp 2 đến 3 lần so với phương pháp khoan nổ mìn thủ công). Nhiều lò chợ cơ giới hóa đạt công suất cao, có lò chợ đạt tới 1,2 triệu tấn/năm, góp phần nâng cao năng suất lao động, an toàn, bảo vệ môi trường, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Sự tự chủ của TKV còn vươn lên tầm cao mới khi Tập đoàn đã tự thiết kế những giếng đứng hiện đại sâu hàng trăm mét dưới mực nước biển, công việc mà trước đây hoàn toàn phải phụ thuộc vào chuyên gia nước ngoài. Những dự án do chính các đơn vị TKV làm tổng thầu thiết kế như mỏ hầm lò Núi Béo có công suất 2 triệu tấn/năm hay mỏ Khe Chàm II-IV có công suất 3,5 triệu tấn/năm với 3 giếng đứng quy mô lớn, sâu nhất ngành Than không chỉ mở thêm không gian khai thác mà còn cho thấy bước trưởng thành của đội ngũ cán bộ, kỹ sư ngành Than trong việc tiếp nhận và từng bước làm chủ công nghệ đào chống lò và khai thác than hầm lò tiên tiến.

Không gian đổi mới cũng mở rộng trên các khai trường lộ thiên. Những xe vận tải trọng tải lớn từ 100-130 tấn, máy xúc dung tích gầu 12m³, hệ thống băng tải và thiết bị sàng tuyển được đầu tư theo hướng đồng bộ.

Cơ giới hóa giúp máy móc thay thế nhiều thao tác thủ công, giải phóng sức lao động và nâng cao năng suất. Tuy nhiên, khi quy mô khai thác ngày càng mở rộng, số lượng thiết bị và công đoạn sản xuất tăng lên, ngành Than đứng trước yêu cầu mới: Làm thế nào để kiểm soát đồng bộ hoạt động sản xuất, bảo đảm thiết bị vận hành ổn định và xử lý kịp thời những tình huống phát sinh?

Tự động hóa và tin học hóa chính là lời giải cho bài toán đó. Cùng với cơ giới hóa, hai yếu tố này tạo nên cuộc cách mạng “3 hóa”, từng bước thay đổi phương thức tổ chức, vận hành và quản lý sản xuất trong toàn ngành.

Tại Công ty Tuyển than Cửa Ông - TKV, một trong những đơn vị có quy mô vận tải, sàng tuyển và chế biến than lớn của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV), tự động hóa đã được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền công nghệ. Phần lớn thiết bị tại các nhà máy hiện được điều khiển tập trung từ xa thông qua trung tâm điều khiển. Hệ thống camera IP hồng ngoại độ phân giải cao cho phép giám sát liên tục quá trình vận hành. Các thiết bị bảo vệ như cảm biến, công tắc lệch băng, công tắc dây kéo, công tắc dừng khẩn cấp… cũng được lắp đặt đồng bộ, góp phần bảo đảm an toàn cho thiết bị và người lao động.

Đáng chú ý, năm 2025, dự án tự động hóa điều khiển tập trung tại Nhà máy Tuyển than 2 được hoàn thiện, chuyển đổi phương thức vận hành từ điều khiển tại chỗ sang điều khiển tập trung. Qua đó, nâng cao hiệu quả quản lý thiết bị, cải thiện năng suất và hạn chế rủi ro trong quá trình sản xuất.

Ông Đào Quốc Vinh, Phó Giám đốc Công ty cho biết: “Việc đẩy mạnh tự động hóa không chỉ là yêu cầu tất yếu trong quá trình hiện đại hóa sản xuất mà còn là giải pháp căn bản để nâng cao năng suất, bảo đảm an toàn và tối ưu hóa nguồn nhân lực”.

Nếu tại các nhà máy tuyển than, tự động hóa tập trung vào điều khiển dây chuyền và giám sát thiết bị, thì ở các mỏ khai thác, công nghệ này được triển khai tại những khâu then chốt, gắn trực tiếp với hiệu quả sản xuất và an toàn lao động.

Công ty CP Than Đèo Nai - Cọc Sáu - Vinacomin là một trong những đơn vị tích cực nghiên cứu, ứng dụng công nghệ vào hoạt động sản xuất. Đến nay, Công ty đã triển khai 34 dự án, đề tài về tin học hóa, tự động hóa, góp phần hợp lý hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế.

Đây là đơn vị đầu tiên trong TKV ứng dụng phần mềm nhật lệnh trực tuyến vào công tác giao ca, tổ chức sản xuất. Phần mềm được xây dựng trên nền tảng web, hệ thống hoạt động trực tuyến 24/24 giờ, bảo đảm tính thông suốt và bảo mật. Thay cho phương thức ghi chép sổ nhật lệnh thủ công trước đây, các thông tin giao ca, phân công nhiệm vụ được cập nhật và quản lý trên nền tảng số.

Ông Nguyễn Thanh Tuấn, Quản đốc Công trường Xúc, Công ty CP Than Đèo Nai - Cọc Sáu - Vinacomin, cho biết: “Mỗi người đều có tài khoản, mật khẩu cá nhân riêng với từng chi tiết phân quyền để thực hiện công tác nhật lệnh. Chính vì vậy, chỉ với máy tính hay điện thoại thông minh, các công trường, phân xưởng của Than Đèo Nai - Cọc Sáu đã có thể triển khai công việc mà không cần phải tập trung đông người”.

Những ứng dụng cụ thể này đang dần trở thành phương thức vận hành phổ biến trong toàn Tập đoàn. Hiện nay, 100% các đơn vị hầm lò và mỏ lộ thiên lớn của TKV đã tự động hóa tuyến băng tải chính; 100% các đơn vị xây dựng trung tâm điều hành, giám sát tập trung thông qua màn hình ghép, camera và hệ thống định vị GPS. Các giải pháp tự động hóa góp phần tiết giảm lao động, đưa năng suất lao động tăng khoảng 10-12%, đồng thời giảm rõ rệt tình trạng ách tắc trong sản xuất.

Đặc biệt, trong môi trường khai thác hầm lò tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn, tự động hóa còn phát huy vai trò như một lớp bảo vệ người lao động. Các hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động liên tục truyền dữ liệu về trung tâm chỉ huy theo thời gian thực, hỗ trợ kiểm soát nồng độ khí metan và phát hiện sớm nguy cơ mất an toàn. Tập đoàn đã đầu tư, đưa vào vận hành 30 hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động.

Song song với tự động hóa, tin học hóa đang mở rộng khả năng kết nối và khai thác thông tin trong toàn bộ hoạt động sản xuất. Nếu hệ thống điều khiển giúp thiết bị vận hành chính xác, ổn định thì các nền tảng số giúp thông tin giữa các bộ phận được cập nhật, chia sẻ và xử lý kịp thời. Nhiều phần mềm quản lý văn bản, điều hành tác nghiệp, quản lý đầu tư xây dựng cơ bản, quản lý dòng sản phẩm than, giao ca và nhật lệnh sản xuất đã được triển khai tại các đơn vị.

Nhờ đó, thông tin sản xuất từng bước thoát khỏi phương thức lưu trữ phân tán trong sổ sách và những báo cáo riêng lẻ. Dữ liệu từ các công đoạn được cập nhật, tổng hợp trên hệ thống, giúp cán bộ quản lý theo dõi sát tình hình, nắm bắt diễn biến sản xuất và đưa ra quyết định điều hành nhanh chóng, chính xác hơn.

Cơ giới hóa, tự động hóa và tin học hóa vì thế không phải là ba quá trình riêng biệt, mà bổ trợ, kết nối để hình thành một hệ thống sản xuất hiện đại. Máy móc đảm nhiệm những công việc nặng nhọc; công nghệ điều khiển giúp thiết bị vận hành đồng bộ, ổn định; dữ liệu cung cấp cơ sở cho giám sát, phân tích và quản lý. Phương thức sản xuất của ngành Than đang chuyển dịch mạnh mẽ, từ mô hình phụ thuộc nhiều vào sức người, kinh nghiệm và ghi chép thủ công sang tổ chức, vận hành trên nền tảng thiết bị công nghệ và dữ liệu tập trung.

"Mục tiêu lớn nhất của cuộc chuyển đổi 3 hóa không chỉ là tăng năng suất sản xuất mà còn là thay đổi căn bản chất lượng việc làm, thực hiện triết lý: 'Người ít, lương cao' thay cho 'Người nhiều, lương thấp'."

Nếu tự động hóa giúp kiểm soát thiết bị và các công đoạn sản xuất thì chuyển đổi số mở rộng ứng dụng công nghệ trên phạm vi toàn doanh nghiệp, từ tổ chức sản xuất đến quản trị, điều hành. Trong đó, dữ liệu ngày càng trở thành nguồn lực quan trọng, cung cấp cơ sở cho công tác lập kế hoạch, giám sát hoạt động và đưa ra các quyết định quản lý.

Trong toàn Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV), chuyển đổi số đang được thúc đẩy trên nhiều lĩnh vực, từ quản trị nội bộ đến tổ chức, điều hành sản xuất. Các phần mềm quản lý văn bản, điều hành tác nghiệp, quản lý đầu tư, quản lý dòng sản phẩm than và nhật lệnh sản xuất từng bước số hóa các quy trình nghiệp vụ. Cùng với hệ thống văn bản điện tử, chữ ký số, Tập đoàn và các đơn vị thành viên đang xây dựng kho dữ liệu tập trung, cơ sở dữ liệu dùng chung và hệ thống báo cáo thông minh BI, tạo nền tảng kết nối thông tin phục vụ quản trị.

Đáng chú ý, TKV đang triển khai hệ thống quản trị nguồn lực doanh nghiệp ERP theo các tiêu chuẩn quốc tế. Những công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), dữ liệu lớn (Big Data), bản sao số (Digital Twin), hệ thống điều hành sản xuất MES cũng từng bước được nghiên cứu, ứng dụng trong quản lý, giám sát sản xuất, kiểm soát an toàn và hỗ trợ ra quyết định.

Những chuyển biến này được thể hiện rõ qua thực tiễn sản xuất tại Công ty Than Thống Nhất - TKV. Hệ thống camera, cảm biến cho phép cập nhật dữ liệu sản xuất theo thời gian thực. Phần mềm quản lý vật tư kết hợp chữ ký số rút ngắn quy trình xét duyệt, cấp phát vật tư từ 2-3 ngày xuống còn vài phút. Nhiều quy trình quản lý, điều hành được thực hiện trên nền tảng số, thay thế dần phương thức xử lý hồ sơ giấy, góp phần tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả công việc.

Ông Nguyễn Văn Tịnh, Phó Giám đốc Công ty cho biết: Nếu trước đây, việc nắm bắt thông tin phải thông qua báo cáo từ hiện trường, thì nay, nhờ hệ thống điều hành tập trung, mọi quyết định đều dựa trên dữ liệu thời gian thực. Hệ thống này giúp lãnh đạo Công ty theo dõi sát hoạt động sản xuất, kịp thời phát hiện những vấn đề phát sinh và nâng cao hiệu quả điều hành, đồng thời tăng cường sự kết nối giữa con người, thiết bị và các khâu trong dây chuyền sản xuất.

Cùng với Than Thống Nhất, Công ty Than Núi Béo cũng đang đẩy mạnh khai thác dữ liệu phục vụ quản trị. Thông qua kho dữ liệu và hệ thống báo cáo thông minh BI, các thông tin về sản xuất, kinh doanh được cập nhật, tổng hợp, hỗ trợ lãnh đạo đơn vị theo dõi tình hình và nâng cao chất lượng điều hành. Những ứng dụng này cho thấy chuyển đổi số không chỉ hiện diện ở các hệ thống công nghệ quy mô lớn, mà đang thấm sâu vào từng quy trình nghiệp vụ, từng công việc cụ thể tại doanh nghiệp.

Tuy nhiên, công nghệ chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi đi cùng năng lực làm chủ của con người. Máy móc, phần mềm và dữ liệu ngày càng tham gia sâu vào hoạt động sản xuất, đặt ra yêu cầu mới đối với đội ngũ thợ mỏ. Người lao động cần được trang bị kiến thức kỹ thuật, kỹ năng số và khả năng thích ứng với phương thức làm việc hiện đại. Đội ngũ kỹ sư, cán bộ kỹ thuật cũng phải đảm nhiệm những nhiệm vụ chuyên sâu hơn, từ vận hành, bảo dưỡng thiết bị đến phân tích dữ liệu, đề xuất sáng kiến và cải tiến quy trình sản xuất.

Cùng với nâng cao năng lực con người, TKV chú trọng nghiên cứu, làm chủ công nghệ và phát triển năng lực chế tạo thiết bị trong nước. Tập đoàn từng bước làm chủ thiết kế, chế tạo nhiều thiết bị phục vụ khai thác, đào lò, vận tải và chế biến. Tỷ lệ nội địa hóa thiết bị sử dụng trong tuyển than và khai thác hầm lò được ghi nhận trên 90%. Đây là cơ sở quan trọng giúp ngành Than chủ động hơn trong đầu tư, sửa chữa, thay thế thiết bị, đồng thời phát triển các giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện địa chất và đặc thù sản xuất trong nước.

Chuyển đổi số vì thế không đơn thuần là việc đưa phần mềm vào quản lý hay thay thế hồ sơ giấy bằng dữ liệu điện tử. Sâu xa hơn, đó là sự thay đổi trong tư duy quản trị, phương thức tổ chức sản xuất và cách thức khai thác nguồn lực của doanh nghiệp. Khi dữ liệu được kết nối, công nghệ được làm chủ và người lao động có đủ năng lực thích ứng, hiệu quả sản xuất, chất lượng quản lý và mức độ an toàn sẽ được nâng lên.

Trong hành trình chinh phục những tầng than ngày càng sâu, phức tạp, công nghệ sẽ tiếp tục là động lực quan trọng để ngành Than phát triển theo hướng hiện đại, an toàn và bền vững. Và ở trung tâm của hành trình ấy vẫn là con người - những người thợ mỏ đang từng ngày làm chủ máy móc, làm chủ công nghệ, viết tiếp bản lĩnh “Kỷ luật và Đồng tâm” bằng tri thức và sức sáng tạo.

---

Thực hiện: NGỌC ÁNH
Trình bày: VŨ LAN HƯƠNG