Cùng với điện và dầu khí, than là một trong các nguồn năng lượng quan trọng nhất cho sự phát triển kinh tế của đất nước. Nhu cầu tiêu thụ than cho phát triển các ngành kinh tế trong nước như điện lực, xi măng, hóa chất… ngày càng tăng mạnh. Chiến lược phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2025 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 89/2008/QĐ-TTg cũng đã nêu rõ, ngành Than phải đóng góp tích cực vào việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và đáp ứng tối đa nhu cầu than phục vụ sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước.

Trong những năm qua, sản lượng than khai thác của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) tăng trưởng với tốc độ cao. Theo Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 09/1/2012, sản lượng khai thác sẽ tăng nhanh từ 48,3 triệu tấn năm 2011 lên 64,6 triệu tấn năm 2015 (tăng 33,7%), 71,9 triệu tấn năm 2020 (tăng 11,4% so với năm 2015) và đạt khoảng 87 triệu tấn năm 2030. Trong đó, sản lượng than khai thác hầm lò tăng từ 21,4 triệu tấn năm 2011 lên 39,8 triệu tấn năm 2015 (bình quân tăng 16%/năm), đạt 76,9 triệu tấn và chiếm khoảng 88% tổng sản lượng vào năm 2030.

Để đạt được mục tiêu trên, do sản lượng khai thác lộ thiên ngày càng giảm, các mỏ hầm lò cần phải tiến hành theo hai hướng đổi mới công nghệ khai thác nhằm nâng cao sản lượng khai thác và đầu tư xây dựng mỏ mới, tầng khai thác mới.

I. Đánh giá hiện trạng về công nghệ trong ngành Than

Về khai thác than lộ thiên, trong các năm qua các mỏ lộ thiên ngành Than đã thực hiện đầu tư đổi mới công nghệ, cải thiện tình trạng kỹ thuật và công nghệ do quá khứ để lại, đạt được những thành tựu đáng kể như: Cải thiện dần các thông số của hệ thống khai thác (HTKT) gồm chiều rộng mặt tầng, góc dốc bờ mỏ...; Nghiên cứu và áp dụng thành công công nghệ đào sâu đáy mỏ bằng máy xúc thuỷ lực gàu ngược đối với các mỏ khai thác dưới mức thoát nước tự chảy; Nghiên cứu và áp dụng thành công HTKT khấu theo lớp đứng áp dụng cho hầu hết các mỏ; Nghiên cứu và bước đầu đưa vào áp dụng công nghệ và thiết bị khai thác chọn lọc, nâng cao chất lượng và giảm tổn thất than.

Do nỗ lực đổi mới, tình trạng kỹ thuật và công nghệ của các mỏ lộ thiên hiện nay đã được cải thiện một bước về chất, đang tiếp tục đổi mới và dần dần đi vào nề nếp, tiến tới đảm bảo quy trình, quy phạm kỹ thuật và phù hợp với cơ chế kinh tế thị trường.

Về khai thác than hầm lò, nhìn chung, trình độ công nghệ còn đang ở mức độ thấp và trung bình so với các nước trên thế giới. Tuy nhiên, trong những năm qua, công nghệ khai thác hầm lò nói chung đã có những tiến bộ đáng kể. Đi đầu trong đổi mới công nghệ khai thác của ngành là Công ty Than Khe Chàm đã đư­a vào áp dụng thử nghiệm thành công lò chợ khấu than bằng máy com bai tay ngắn, chống lò chợ bằng giàn thuỷ lực tự hành cho năng suất đạt 2.500 tấn/ngày đã mở ra hướng đi mới có tính khả thi cho các mỏ hầm lò. Tiếp đến là Công ty Than Vàng Danh và Nam Mẫu cũng đã đưa vào áp dụng thành công công nghệ này.

Hầu hết các đơn vị khai thác than hầm lò trong đã áp dụng thành công cột chống thuỷ lực đơn, giá khung di động để chống lò chợ với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật rất khả quan, nâng cao an toàn lao động. Các mỏ hầm lò này đã cơ bản hoàn thiện công nghệ khai thác lò chợ chống cột thuỷ lực đơn và giá khung di động để mở rộng phạm vi áp dụng cho các vỉa có độ dốc đến 45⁰. Tại các vỉa dốc đứng, đã áp dụng công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng chống lò bằng giá thuỷ lực di động, thay thế đ­ược HTKT lò dọc vỉa phân tầng, buồng-cột… vừa không an toàn vừa tổn thất than cao. Công ty Than Vàng Danh đã đ­ưa vào ứng dụng thử nghiệm công nghệ khai thác lò chợ cắt nghiêng khấu than dưới giàn mềm để khai thác các vỉa có chiều dày tương đối ổn định và dốc đứng. Công nghệ này ở Trung Quốc đang ứng dụng khá rộng rãi và cho các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt.

Ngoài các công nghệ khai thác trên, Công ty Than Mạo Khê, Công ty Than Uông Bí đã triển khai và đưa vào áp dụng tổ hợp thiết bị cơ giới hoá giàn chống 2ANSH khai thác đối với vỉa dày trung bình, dốc đứng khấu than theo hướng dốc, vỉa dày trung bình dốc nghiêng. Công ty Than Khe Chàm đã đưa vào áp dụng cột chống thuỷ lực đơn môi trường (dùng nước 100%), dàn chống loại nhẹ . . .

Song song với công tác đổi mới công nghệ chống giữ, khấu than lò chợ, công tác vận tải than cũng đ­ược trang bị các hệ thống vận tải liên tục (máng cào + băng tải), các thiết bị có công suất lớn đã giúp các mỏ có những lò chợ năng suất cao.

Để đạt đư­ợc sản l­ượng than hầm lò như­ hiện nay, công tác đào lò chuẩn bị cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng. Công ty Than Vàng Danh đã đ­ưa máy vào bốc xúc đá ở lò nghiêng, Công ty Than Mông Dương, Uông Bí… đã đư­a máy liên hợp AM-50 vào đào lò than cho tiến độ lò chống thép có tiết diện trên 12m² đạt 200m/tháng là một bư­ớc đột phá trong công nghệ đào lò.

Tuy nhiên, ngoài những tiến bộ nêu trên công nghệ khai thác hầm lò tại các mỏ vẫn ch­ưa tương xứng với tiềm năng và yêu cầu phát triển, sản l­ượng lò chợ còn thấp, trình độ cơ giới hoá và tự động hoá của toàn bộ các khâu trong hầm lò chư­a cao và chư­a rộng rãi, kinh nghiệm vẫn còn nhiều hạn chế…

Về công nghệ sàng tuyển và chế biến than, thì công nghệ sàng phân loại theo độ hạt, tuyển trong môi trường huyền phù manhêtit hiện đang được sử dụng ở các mỏ than và các nhà máy tuyển than. Phần lớn các mỏ của ngành Than đang áp dụng công nghệ sàng tuyển than nguyên khai như sau: Sàng sơ bộ than nguyên khai loại tốt qua lưới 100, 70 hoặc 50mm để cấp cho các nhà máy tuyển; sàng than cám khô tại mỏ qua lưới 18 hoặc 25 mm; than bã sàng cấp hạt lớn được nhặt thủ công trên băng tốc độ chậm hoặc trên bãi thải để thu hồi than cục; than bã sàng cấp hạt trung bình và nhỏ hoặc đưa đi nghiền sau đó trộn với than cám tốt tiêu thụ trực tiếp hoặc trộn vào than nguyên khai cấp cho nhà máy tuyển, hoặc đổ đống cùng bã sàng cấp hạt lớn tạo thành các bãi thải bã sàng. Nhìn chung, công nghệ sàng tuyển tại các mỏ khá lạc hậu nên hiệu suất sàng và hiệu suất thu hồi thấp, nhất là về mùa mưa, tổn thất than theo bãi thải bã sàng lớn.

Ngoài công nghệ sàng phân loại đơn giản, còn có các nhà máy tuyển được thiết kế và trang bị đồng bộ thiết bị để tuyển than trong môi trường huyền phù manhêtit. Sơ đồ công nghệ công nghệ bao gồm: hệ thống sàng loại đá quá cỡ và nhặt tay than cấp +250 mm; hệ thống sàng tách cám khô -13 mm; hệ thống tuyển huyền phù bể cấp hạt 13-250 mm; hệ thống tái sinh huyền phù và hệ thống xử lý bùn nước. Ở Nhà máy Tuyển than Cửa Ông và Hòn Gai II, ngoài thiết bị tuyển huyền phù manhêtit, còn sử dụng kết hợp máy lắng tuyển không phân cấp cấp hạt 0¸100 mm để hạ thấp độ sâu than vào tuyển, nâng cao chất lượng than sạch chung cho nhà máy, hệ thống tuyển xoáy lốc huyền phù nâng cao chất lượng than sạch của máy lắng cấp hạt 1¸15 mm, hệ thống tuyển máng xoắn nâng cao chất lượng than cám mịn cấp hạt 0,1-1 mm.

Việc đầu tư cho công tác sàng tuyển than chưa tương xứng, chỉ tập trung đầu tư cải tạo nâng công suất các nhà máy tuyển hiện có và xây dựng thêm các xưởng sàng rải rác ở các mỏ với công nghệ đơn giản kết hợp lao động thủ công lạc hậu; năng lực của các trung tâm sàng tuyển than hiện nay không đáp ứng được yêu cầu chế biến than, các trung tâm sàng tuyển than hiện có chủ yếu được bố trí gắn với các cảng xuất than lớn như Cửa Ông, Nam Cầu Trắng với công nghệ tuyển lạc hậu, thiếu tính đồng bộ giải quyết triệt để khâu bùn nước sau tuyển đã gây ô nhiễm môi trường cho các khu vực biển, đặc biệt là lượng đá thải sàng tuyển thiếu diện đổ thải cần thiết. Việc đổ đá thải ra biển không tuân thủ quy trình đổ thải cũng gây ô nhiễm nước biển một cách đáng kể; do xây dựng nhiều xưởng sàng ở các mỏ cũng gây lãng phí lớn vốn đầu tư, tốn nhiều mặt bằng xây dựng, các thiết bị tại các xưởng sàng thường không phát huy hết năng lực gây lãng phí điện năng; tốc độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong công tác sàng tuyển than còn rất chậm, lực lượng nhặt than thủ công chiếm tỷ lệ cao trong khâu tuyển than cục. Do không đáp ứng nhu cầu hiện đại hoá tuyển than, một lượng rất lớn than cấp hạt 15-50 mm không tuyển được phải nghiền thành than cám để xuất khẩu tiểu ngạch làm giảm hiệu suất sử dụng, hiệu quả SXKD không cao; công tác chế biến than chưa được nghiên cứu một các toàn diện, đầu tư một cách thích đáng nhằm tạo ra nhiều loại sản phẩm than có chất lượng cao và đa dạng, nâng cao chất lượng sử dụng và không gây ô nhiễm môi trường.

II. Các giải pháp đổi mới KH&CN trong ngành Than

Ngày 04/12/2008, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 159/2008/QĐ-TTg phê duyệt Đề án “Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn 2025” đã đưa ra các nhóm giải pháp như sau:

a. Nhóm giải pháp về đầu tư trang thiết bị, công nghệ tiên tiến

• Xây dựng và triển khai các chương trình, kế hoạch thay thế, nâng cấp, đổi mới công nghệ và thiết bị ở các tập đoàn, tổng công ty và công ty khai thác, chế biến khoáng sản.
• Khuyến khích, hỗ trợ doanh nghiệp, các tổ chức, cá nhân thuộc mọi thành phần kinh tế chuyển giao, ứng dụng công nghệ phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ.

b. Nhóm giải pháp về thúc đẩy hoạt động nghiên cứu kế hoạch và công nghệ, hợp tác quốc tế và đào tạo nguồn nhân lực

• Nâng cao năng lực và vai trò của bộ phận quản lý công nghệ của các doanh nghiệp trong việc tư vấn hoạch định, áp dụng và đổi mới công nghệ.
• Tăng cường năng lực về nghiên cứu và phát triển cho các tổ chức KH&CN, tạo các cơ chế thông thoáng trong hoạt động chuyển giao công nghệ;
• Đẩy mạnh liên kết giữa viện nghiên cứu, trường đại học, các tổ chức tài chính và doanh nghiệp, có sự điều phối, hỗ trợ của nhà nước trong hoạt động đổi mới công nghệ của doanh nghiệp.
• Xây dựng và triển khai các Chương trình KH&CN chuyên ngành khai thác và chế biến khoáng sản phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ.
• Tăng cường hợp tác quốc tế, thu hút nguồn lực và KH&CN từ bên ngoài.
• Đào tạo nâng cao trình độ quản lý, trình độ KH&CN, nâng cao tay nghề cho các cán bộ quản lý và người lao động trong các doanh nghiệp.
• Hình thành và phát triển thị trường KH&CN trong lĩnh vực khai thác và chế biến khoáng sản; hoàn thiện hệ thống pháp luật cần thiết cho thị trường công nghệ vận hành.

c. Nhóm giải pháp về cơ chế chính sách và quản lý nhà nước

• Xây dựng cơ chế chính sách hỗ trợ, khuyến khích doanh nghiệp nâng cao năng lực về nghiên cứu và phát triển; quản lý công nghệ; sử dụng có hiệu quả các quỹ phát triển KH&CN phục vụ nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ.
• Xây dựng cơ chế, chính sách nhằm tăng cường sự phối kết hợp các chương trình đổi mới, hiện đại hóa ngành công nghiệp khai khoáng với các chương trình, dự án về chế tạo thiết bị công nghiệp.
• Rà soát, bổ sung, sửa đổi và tuyên truyền nâng cao nhận thức về các văn bản quy phạm pháp luật về quản lý hoạt động khoáng sản.
• Củng cố, tăng cường năng lực bộ phận quản lý nhà nước, thanh tra hoạt động khoáng sản từ cấp Trung ương tới địa phương; tăng cường quản lý hoạt động cấp phép khai thác mỏ nhỏ ở địa phương.
• Rà soát sửa đổi, bổ sung và ban hành mới cơ chế, chính sách khuyến khích, hỗ trợ doanh nghiệp đầu tư đổi mới công nghệ.
• Xây dựng các tiêu chí, định mức đánh giá mức độ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ (về tiêu hao nhiên liệu, năng lượng, vật tư, nguyên liệu,…) và cơ chế kiểm tra, đánh giá, giám sát việc tuân thủ các tiêu chí, định mức.

III. Định hướng phát triển KH&CN trong thời gian tới

Trong thời gian tới, ngành Than cần tiếp tục triển khai thực hiện Đề án “Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng đến năm 2015, tầm nhìn 2025” nhằm hoàn thành các mục tiêu đề ra đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt; đồng thời, góp phần thực hiện thành công mục tiêu, nhiệm vụ của Chiến lược khoáng sản đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt và Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 02-NQ/TW ngày 25/4/2011 của Bộ Chính trị về Định hướng chiến lược khoáng sản và công nghiệp khai khoáng đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, góp phần nâng cao trình độ công nghệ, thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khai thác và chế biến khoáng sản.

Cần đẩy mạnh nghiên cứu khoa học, phát triển công nghệ trên toàn bộ các lĩnh vực: thăm dò địa chất, đánh giá điều kiện tự nhiên, khai thác, chế biến sử dụng than và các loại khoáng sản để đảm bảo KH&CN thực sự trở thành động lực phát triển của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành Than - Khoáng sản theo “Chiến lược phát triển bền vững Vinacomin đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030”.

Tăng cường nghiên cứu phát triển công nghệ, chú trọng phát triển nghiên cứu ứng dụng, triển khai công nghệ mới, hiện đại trong sản xuất, tạo ra sản phẩm mới, chủ lực nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh, tốc độ và chất lượng, tăng trưởng của các doanh nghiệp và của toàn Tập đoàn.

Tập trung xây dựng tiềm lực KH&CN theo hướng phát triển đội ngũ cán bộ KH&CN đủ về số lượng, mạnh về chất lượng, đạt trình độ khu vực và quốc tế, hiện đại hóa cơ sở hạ tầng KH&CN đạt trình độ trung bình tiên tiến trên thế giới.

Phát triển thị trường KH&CN và hỗ trợ doanh nghiệp đổi mới công nghệ, tạo lập môi trường pháp lý cho thị trường KH&CN, xã hội hóa, cạnh tranh lành mạnh, phát triển các định chế tư vấn, môi giới, xúc tiến, thiết kế, chuyển giao, đánh giá thẩm định; đẩy mạnh môi giới, tuyên truyền, triển lãm, hội chợ, hội thảo, phát triển hội chợ ảo trực tuyến, thương mại điện tử…

Đẩy mạnh hội nhập quốc tế về KH&CN:Liên kết với các đối tác có tiềm lực mạnh về KH&CN và công nghiệp mỏ (Bắc Mỹ, Bắc Âu, EU, Đông Bắc Á, Nga, Úc) để đào tạo, bồi dưỡng cán bộ; thu hút các chuyên gia giỏi tư vấn và tham gia các chương trình KH&CN; khuyến khích cán bộ tham gia các chương trình nghiên cứu nước ngoài; mở rộng quan hệ, trao đổi thông tin, giao lưu quốc tế về KH&CN, tham gia hội thảo, triển lãm…

 Đào Trọng Cường

 Vụ KH&CN Bộ Công Thương