Giải pháp thoát nước cho các mỏ than hầm lò dưới các moong lộ thiên

Một trong những khó khăn mang tính truyền thống mà nhiều mỏ hầm lò của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đang phải giải quyết là tổ chức sản xuất an toàn dưới các diện khai thác lộ thiên. Cụ thể, nhiều mỏ hiện đang phải duy trì các biện pháp kỹ thuật nhằm kiểm soát, xử lý tình trạng nước thẩm thấu từ bề mặt các moong lộ thiên cũ xuống hầm lò, đảm bảo công tác an toàn, nhất là trong mùa mưa bão. 

Vỉa 11 khai trường lộ thiên của Công ty CP Than Núi Béo là khu vực đã kết thúc khai thác và đang tiến hành hoàn nguyên theo Đề án đóng cửa mỏ khoáng sản than tại các vỉa 11, 13 và 14 - mỏ Núi Béo thuộc các phường Hà Tu, Hà Trung và Hà Phong, TP Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Trước đây, vị trí mực nước sâu nhất đo được tại moong này là -135m so với mực nước biển và ở thời điểm hiện tại, mực nước được ghi nhận ở khoảng mức -94m. Lượng nước tồn tại trong moong được xác định là có nguy cơ ảnh hưởng đến diện sản xuất hầm lò đang tổ chức phía dưới vị trí này. 

Theo Đề án đóng cửa mỏ đã được phê duyệt, Công ty CP Than Hà Tu và Công ty CP Than Núi Béo thực hiện phương án phối hợp đổ thải lấp moong vỉa 11 từ năm 2023. Dự kiến đến năm 2028, moong vỉa 11 sẽ được lấp xong và trồng cây hoàn nguyên môi trường. Trong thời gian chờ hoàn nguyên khu vực này, Than Núi Béo đã chủ động các biện pháp quan trắc, kiểm soát nước moong thẩm thấu xuống khu vực đang tổ chức khai thác than hầm lò.

Ông Nguyễn Danh Hải, Phó Trưởng phòng Trắc địa - Địa chất, Công ty CP Than Núi Béo - Vinacomin cho biết: Chúng tôi thường xuyên duy trì 4 lỗ khoan quan trắc thủy văn và các mũi khoan định kỳ hàng tuần. Những ngày mưa bão, chúng tôi tăng cường các mũi khoan quan trắc lên 2 ngày 1 lần, để đánh giá mối liên hệ giữa nước mặt và nước ngầm; đồng thời có phương án kiểm soát chặt chẽ, hạn chế tối đa lượng nước chảy xuống khu vực khai thác hầm lò. 

Với lượng nước tồn tại trong moong lộ thiên cũ, Than Núi Béo đã sử dụng hệ thống bơm công suất 630m³/h để bơm cạn, xử lý nước bề mặt, nhằm hạn chế nước ngấm xuống các đường lò phía dưới. Ngoài ra, Than Núi Béo tiến hành quan trắc toàn bộ phần bề mặt địa hình, xác định và đánh giá nguy cơ nứt nẻ, sụt lún để đưa ra các biện pháp san gạt, lu nèn, tránh nguy cơ thẩm thấu nước. Phần địa hình trên mức thoát nước tự chảy, Công ty xây dựng các vành đai thoát nước để phân thủy và ngăn nước chảy xuống lòng moong lộ thiên. 

Theo ông Phạm Quốc Toản, Phó Trưởng ban Kỹ thuật - Công nghệ Mỏ - TKV: Đất đá thải với cấu tạo bở rời có độ lỗ rỗng lớn, do vậy các đáy moong khai thác lộ thiên, moong khai thác lộ thiên đã được đổ lấp bằng đất đá thải là nơi có khả năng tích chứa nước và có thể coi đây là đối tượng chứa nước khi khai thác hầm lò bên dưới. 

Mặt khác, khi khai thác lò chợ bằng công nghệ phá hoả toàn phần sẽ làm thay đổi trạng thái cân bằng của khối đất đá nguyên trạng, tạo ra vùng sập đổ hỗn loạn, vùng phát triển khe nứt, vùng uốn võng… Quá trình khai thác khấu than phá hỏa toàn phần cũng sẽ khiến cho tính thấm nước tầng vách ngăn giữa moong lộ thiên với hầm lò có xu hướng tăng lên, gây mất an toàn đến diện sản xuất hầm lò.

Để hạn chế nguy cơ này, các mỏ hầm lò đang sản xuất dưới moong lộ thiên đã triển khai các biện pháp khoan thăm dò tiến trước và khoan rút nước, đồng thời bổ sung các biện pháp cược gương, lắp thanh tăng cường hay nổ mìn để đào lò tiến gương từng phần...

"Với các diện lò chợ nằm dưới moong lộ thiên, trước khi tiến hành khai thác, Công ty CP Than Núi Béo đã tiến hành khoan thăm dò, quan trắc nước ngầm và duy trì liên tục trong quá trình khai thác. Theo phương án kỹ thuật, chiều dài khoan tối thiểu phải qua được đáy moong cũ đã được san lấp để đảm bảo an toàn cho khai thác hầm lò" - ông Nguyễn Văn Định, Trưởng phòng Kỹ thuật - Công nghệ Mỏ, Công ty CP Than Núi Béo - Vinacomin cho biết. 

Về cơ bản, đây cũng là những kỹ thuật mà nhiều mỏ hầm lò đang áp dụng để đảm bảo an toàn trong điều kiện khai thác than lò chợ bằng phương pháp phá hỏa toàn phần. Trong tương lai, TKV sẽ nghiên cứu, áp dụng các phương pháp kỹ thuật, công nghệ mới cũng như sử dụng vật liệu, thiết bị tiên tiến để hạn chế ảnh hưởng đến tầng vách ngăn nước giữa các moong lộ thiên với mỏ hầm lò.

Ngoài ra, Tập đoàn cũng đã nghiên cứu các phương án đổ thải hợp lý cho các mỏ lộ thiên nhằm giảm thiểu khả năng tích chứa nước trong bãi thải và chống thấm nước đáy bãi thải. Phương án đổ thải phù hợp cũng giúp giảm thiểu lượng nước chảy trực tiếp vào bãi thải và tháo khô moong bãi thải; ngăn ngừa lượng nước thẩm thấu xuống hầm lò, từ đó đảm bảo an toàn trong sản xuất.