10:02 | 24/02/2020

Đánh giá và đề xuất giải pháp ngăn ngừa bụi trong mỏ than hầm lò

Khai thác than là một trong những nghành công nghiệp mũi nhọn của Việt Nam, sản phẩm của ngành than là nhiên liệu quan trọng cho nhiều ngành sản xuất khác, hiện nay phần lớn các mỏ đã chuyển sang khai thác hầm lò. Bài báo đề cập đến một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay đó là bụi trong mỏ than hầm lò. Nội dung bài báo đưa ra một số tiêu chuẩn về bụi mỏ, đánh giá hiện trạng, phân tích tác hại của bụi mỏ và đề xuất giải pháp quan trọng để ngăn ngừa bụi mỏ.
Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả cho các trạm xử lý nước thải mỏ than thuộc TKV

1. Đặt vấn đề

Bụi trong mỏ than hầm lò (bụi mỏ) luôn luôn tồn tại và xuất hiện do các hoạt động khai thác than trong không gian chật hẹp kết hợp với hoạt động thông gió gây nên. Bụi mỏ không chỉ nguy hiểm đối với sức khỏe của người lao động mà còn làm giảm chất lượng, tuổi thọ của các trang thiết bị mỏ, đặc biệt bụi than (một dạng bụi mỏ) có thể là tác nhân dẫn tới các vụ cháy nổ bụi than mà hậu quả sẽ vô cùng thảm khốc. Trong những năm qua các đơn vị ngành than đã có nhiều cố gắng trong việc cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động, đặc biệt đối với những người lao động làm việc trực tiếp trong hầm lò như trang cấp các trang thiết bị bảo hộ lao động, mặt nạ phòng bụi, đầu tư các công nghệ khai thác than, dập bụi tiên tiến… Tuy nhiên trong bối cảnh điều kiện làm việc tại các mỏ than ngày càng khó khăn, việc ngăn ngừa và kiểm soát bụi nhằm bảo vệ sức khỏe cho người lao động trong mỏ than hầm lò hiện nay mới chỉ ở mức độ nhất định, vì vậy cần phải tiếp tục nghiên cứu để đưa ra những giải pháp phù hợp nhằm hạn chế bụi mỏ một cách hiệu quả nhất.

2. Bụi mỏ và một số tiêu chuẩn quy định

2.1. Phân loại bụi trong mỏ than hầm lò

Trong mỏ hầm lò khai thác than, bụi mỏ được chia làm 2 loại: bụi than và bụi đá.

2.2. Nguyên nhân phát sinh bụi mỏ

Trong mỏ hầm lò bụi phát sinh chủ yếu do các nguyên nhân sau:

- Do quá trình khai thác than và đào lò;

- Do khoan các lỗ khoan sử dụng phương pháp thoát phoi bằng khí nén;

- Do quá trình xúc bốc, vận chuyển than bằng các thiết bị không có hệ thống dập bụi;

- Do hệ thống thông gió không hợp lý, khi tốc độ gió lớn làm cho lượng bụi ở trong đường lò khuyếch tán vào không khí mỏ…

2.3. Tác hại của bụi mỏ đến sức khỏe người lao động

Bụi mỏ ngoài tác động lên máy móc thiết bị: gây mài mòn của các bộ phận chuyển động, làm giảm khả năng cách điện, hư hỏng thiết bị. Đối với người lao động bụi làm giảm tầm nhìn của mắt, làm bẩn mắt, gây kích thích da và hạn chế sự hô hấp, Bụi vào phổi sẽ phá huỷ hệ thống dây thần kinh hô hấp, dây thần kinh trung ương và gây ra bệnh bụi phổi.

 Bệnh bụi phổi có hai loại:

- Bệnh phổi do hít phải bụi than trong thời gian dài, các triệu chứng như: ho trong thời gian dài, thở khò khè khó thở, có đờm.

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
Hình 1. Phần phổi người bình thường (trái) và phổi do hít nhiều bụi than (phải)

- Bệnh phổi do hít phải bụi silic (bụi đá) trong thời gian dài, các triệu chứng như: khó thở. Có thể làm cho người lao động bị các bệnh liên quan đến đường hô hấp, ung thư phổi.

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
Hình 2. Phần phổi của người bị bệnh do nhiễm bụi silic

Để hạn chế ảnh hưởng của bụi đến môi trường làm việc, Việt Nam đã đưa ra một số các tiêu chuẩn, quy chuẩn về bụi như sau:

- Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5509 : 2009 về không khí vùng làm việc  - Silic dioxit trong bụi hô hấp – Giới hạn tiếp xúc tối đa quy định nồng độ bụi tối đa cho phép, xem Bảng 1 và Bảng 2.

Bảng 1. Nồng độ tối đa hạt bụi cho phép

Nhóm bụi

Hàm lượng silic (%)

Nồng độ bụi toàn phần (hạt/cm3)

Nồng độ bụi hô hấp (hạt/cm3)

Lấy theo ca

Lấy theo thời điểm

Lấy theo ca

Lấy theo thời điểm

1

Lớn hơn 50 đến 100

200

600

100

300

2

Lớn hơn 20 đến 50

500

1000

250

500

3

Lớn hơn 5 đến 20

1000

2000

500

1000

4

Nhỏ hơn hoặc bằng 5

1500

3000

800

1500

Bảng 2. Nồng độ tối đa cho phép (Theo trọng lượng)

Nhóm bụi

Hàm lượng silic (%)

Nồng độ bụi toàn phần (mg/m3)

Nồng độ bụi hô hấp (mg/m3)

Lấy theo ca

Lấy theo thời điểm

Lấy theo ca

Lấy theo thời điểm

1

100

0,3

0,5

0,1

0,3

2

Lớn hơn 50 đến dưới 100

1,0

2,0

0,5

1,0

3

Lớn hơn 20 đến 50

2,0

4,0

1,0

2,0

4

Lớn hơn 5 đến 20

4,0

8,0

2,0

4,0

5

Từ 1 đến 5

6,0

12,0

3,0

6,0

6

Nhỏ hơn 1

8,0

16,0

4,0

8,0

- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong khai thác hầm lò, QCVN 01:2011/BCT quy định về nồng độ bụi giới hạn cho phép tại khu vực làm việc trong hầm lò than, xem Bảng 3.

Bảng 3. Nồng độ bụi giới hạn cho phép tại khu vực làm việc trong hầm lò than

Đặc tính bụi

Hàm lượng Đioxitsilíc tự do chứa trong bụi, %

Giới hạn nồng độ bụi toàn phần, mg/m3

Đá, đá kẹp

Từ 10 đến 70

2

Than và than kẹp

Từ 5 đến 10

4

Than Antraxit

Đến 5

6

Bụi than đá

Đến 5

10

3. Đánh giá hiện trạng bụi phát sinh trong các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Bụi phát sinh hầu hết ở các khâu công tác ở trong mỏ và thường gây ô nhiễm nặng bầu không khí trong mỏ. Thời gian vừa qua, Trung tâm An toàn Mỏ kết hợp cùng Ban KCM thuộc Tập đoàn TKV đã tiến hành kiểm tra, đo xác định nồng độ bụi tại một số mỏ than hầm lò (xem hình 3).

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo

Hình 3. Đo nồng độ bụi bằng thiết bị đo CCZ-1000 của Trung Quốc

Một số kết quả đo đạc nồng độ bụi tại các thời điểm khác nhau ở một số mỏ than vùng Quảng Ninh xem bảng 4.

Bảng 4. Kết quả đo đạc nồng độ bụi toàn phần (bụi than và bụi đá) bằng thiết bị đo bụi CCZ-1000 tại một số mỏ, mg/m3

Mỏ than

Khu vực đo đạc

Thời điểm đo

Loại bụi

Kết quả

Giới hạn cho phép

Dương Huy

Lò chợ khai thác 6

Sau nổ mìn 30’

Than

118

10

Thống Nhất

Lò chợ khai thác 3

Sau nổ mìn 30’

Than

89

10

Lò đá

Sau nổ mìn 30’

Đá

87

2

Mạo Khê

Lò băng tải

Vận chuyển

Than

94,9÷115

10

Khe Chàm

Lò chợ than 3

Sau nổ mìn 30’

Than

98

10

Lò đá

Sau nổ mìn 30’

Đá

93

2

Thượng vận tải -155/-100 vỉa 14.5

Sau nổ mìn

Than

19,4

10

Lò chợ -190/-160 vỉa 12.4

Sau nổ mìn

Than

35

10

Quang Hanh

Dọc vỉa vận tải -175 vỉa 13.6

Sau nổ mìn

Than

13,8

10

Lò chợ -100/-50 vỉa 5.1

Sau nổ mìn

Than

94,9

10

Các kết quả đo đạc tại những thời điểm phát sinh nhiều bụi nhất, nồng độ bụi phần lớn đều cao hơn nhiều lần giới hạn cho phép, có nhiều khu vực cao hơn từ 9 đến 46 lần. Từ các số liệu đo ở trên cho thấy vấn đề ngăn ngừa và làm giảm bụi mỏ trong các mỏ than hiện nay là cấp thiết và cần có những giải pháp mang tính lâu dài.

4. Đề xuất các giải pháp ngăn ngừa bụi mỏ

Để phòng, ngăn ngừa và làm giảm lượng bụi trong không khí mỏ, hiện nay người ta sử dụng các giải pháp sau:

Trong quá trình khai thác:

- Áp dụng phương pháp khai thác bằng sức nước;

- Máy khấu than tạo cục cỡ lớn và có hệ thống phun sương dập bụi;

- Trước khi khoan nổ mìn cần phải phun nước làm ẩm than;

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
Hình 4. Hệ thống phun nước định hướng dập bụi trên máy khấu
danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo

Hình 5. Vòi phun được gắn ở phần đầu và đuôi máy khấu

Trong quá trình đào lò:

- Trước khi khoan nổ mìn cần phải phun nước làm ẩm gương lò;

- Máy khoan ở gương đào lò chuẩn bị là loại máy khoan thoát phoi bằng nước;

- Làm ẩm than hoặc đất đá trước khi xúc bốc.

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
Hình 6. Máy đào lò kết hợp với hệ thống lọc bụi

Trong quá trình thông gió, vận tải:

- Thiết kế các mô hình tấm chắn bụi;

- Toán toán điều chỉnh vận tốc gió xuống dưới mức tối thiểu nhưng vẫn đảm bảo lưu lượng gió theo yêu cầu;

- Dùng máy hút bụi để làm giảm lượng bụi;

- Thường xuyên vệ sinh sạch sẽ các bộ phận thiết bị vận tải.

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo

Hình 7. Lắp các tấm chắn ở đầu luồng gió vào để ngăn gió rò ra vùng phá hỏa lò chợ nhằm làm giảm bụi và tăng lưu lượng gió sạch vào lò chợ.
danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo

Hình 8. Làm sạch băng tải bằng bàn chải quay, phun và gạt nước

danh gia va de xuat giai phap ngan ngua bui trong mo than ham lo
Hình 9. Máy hút bụi mỏ hầm lò

Ngoài ra bụi than còn là một yếu tố gây ra cháy nổ vì vậy cần phải có các biện pháp phòng ngừa cháy nổ bụi than như: không để phát sinh tia lửa hở, rải bụi trơ xung quanh đường lò, treo các túi bụi trơ, túi nước sát nóc các đường lò. Khi có nổ bụi, do tác dụng của sóng nổ làm các túi bụi trơ, túi nước bị lật hất bụi trơ, nước vào không khí mỏ bao trùm tâm nổ có thể dập tắt đám cháy, ngăn ngừa đám cháy lan ra môi trường và các đường lò xung quanh.

5. Kết luận

Bụi mỏ phát sinh trong quá trình khai thác, đào lò, thông gió và vận tải. các giải pháp ngăn ngừa bụi trong mỏ hầm lò đang áp dụng hiện nay, tập trung ở một số giải pháp như: Tính toán thông gió hợp lý nhằm điều khiển lượng bụi sinh ra thấp nhất, sử dụng nước để làm ẩm khối than trước và trong quá trình khai thác, quan trắc nồng độ bụi thường xuyên để đề ra biện pháp kiểm soát bụi phù hợp…Trong thời gian tới các đơn vị mỏ hầm lò cần tăng cường nghiên cứu áp dụng các biện pháp ngăn ngừa bụi mỏ phù hợp hơn với điều kiện cụ thể của đơn vị mình, tiếp tục trang cấp đầy đủ bảo hộ ngăn ngừa bụi cho người lao động. Ngoài ra, cần tiếp tục có chính sách hỗ trợ để khuyến khích tiến hành các hoạt động nghiên cứu ngăn ngừa bụi trong các mỏ than hầm lò. Tổ chức khám bệnh định kỳ, kiểm tra sức khoẻ công nhân làm việc trực tiếp với bụi mỏ. Tổ chức điều kiện nghỉ ngơi, ăn uống đầy đủ chất cho công nhân. Đồng thời đẩy mạnh áp dụng các công nghệ khai thác và đào lò tiên tiến vào trong hoạt động sản xuất khai thác mỏ.

Hoàng Văn Khanh - tổng hợp

TS. Bùi Việt Hưng, TS. Phùng Quốc Huy, ThS. Phạm Hữu Hải

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin

 

Đường dẫn bài viết: https://congnghiepmoitruong.vn/danh-gia-va-de-xuat-giai-phap-ngan-ngua-bui-trong-mo-than-ham-lo-5565.html

In bài viết