Hiệu quả lớn từ ứng dụng công nghệ
Các nhiệm vụ thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025 đã tập trung bám sát mục tiêu phát triển, làm chủ công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu quả khai thác, chế biến khoáng sản; thiết kế, chế tạo nội địa hóa một số loại thiết bị chính trong dây chuyền công nghệ khai thác khoáng sản.
Nhờ đó, kết quả thực hiện các nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc Chương trình đã có những đóng góp tích cực cho quá trình đổi mới, hiện đại hóa công nghệ, thiết bị; nâng cao trình độ kỹ thuật - công nghệ trong ngành công nghiệp khai thác, chế biến khoáng sản. Nhiều công trình nghiên cứu, sản phẩm của các đề tài, dự án thuộc Chương trình đã được áp dụng hiệu quả vào sản xuất - kinh doanh tại các doanh nghiệp ngành khai khoáng.
Đơn cử, đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ trí tuệ nhân tạo hỗ trợ đánh giá phân tích, liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác để nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3, thuộc Biển Đông Việt Nam” đã xây dựng được cơ sở dữ liệu lớn (BDPOC Big Data) liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác của mỏ khí condensate HT-MT Lô 05-2; 05-3, Biển Đông.
Đồng thời, xây dựng được bộ công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ việc theo dõi, phân tích, dự báo giúp nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác mỏ khí condensate HT-MT, giúp tối ưu hóa thời gian vận hành bảo dưỡng; giảm thiểu thời gian sự cố hay đóng giếng không theo kế hoạch; đảm bảo tính an toàn và vận hành liên tục của hệ thống công nghệ và giúp giảm thiểu chi phí vận hành bảo dưỡng thiết bị.
Việc áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài tại mỏ khí condensate HT-MT Lô 05-2; 05-3, Biển Đông đã chứng minh hiệu quả kinh tế: Góp phần đảm bảo 100% các báo cáo về quản lý và khai thác mỏ khí condensate HT-MT được cập nhật tự động với sự hỗ trợ của bộ công cụ AI.
Bên cạnh đó, giảm tối thiểu 15% chi phí bảo trì, bảo dưỡng và vận hành của cụm giàn công nghệ xử lý khí thiên nhiên mỏ HT-MT so với chi phí trong phương án phát triển mỏ HT-MT đã được phê duyệt (Field Development Plan - FDP); cho phép lập và điều chỉnh kế hoạch sản xuất trong vòng 5 phút khi có yêu cầu thay đổi về huy động khí condensate từ nhà phân phối; giảm đến 15% số giờ công lao động cần thiết cho công tác quản lý, vận hành, bảo dưỡng và khai thác.
Ngoài ra, góp phần giảm 15% thời gian đóng giếng không theo kế hoạch và qua đó góp phần vào việc đảm bảo thời gian vận hành liên tục (operation uptime) của cụm giàn công nghệ xử lý khi HT-MT ở mức 99,99%; đảm bảo độ chính xác của các dự báo thông số vận hành về áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và tỷ lệ condensate - khí với sai số trung bình bình phương gốc (RMSE) nhỏ hơn 5%.
Một minh chứng khác là Đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nổ mìn tại khu vực đất đá ngậm nước cho các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh”, đã đề xuất và xây dựng quy trình công nghệ, thông số nổ mìn sử dụng nhũ tương không chịu nước tại các khu vực mỏ ngậm nước.
Cụ thể gồm: Công nghệ sử dụng thuốc nổ không chịu nước trong túi nilon; công nghệ phối hợp thuốc nổ chịu nước phía dưới và thuốc nổ không chịu nước nạp trong túi nilon phía trên; giải pháp công nghệ nạp phối hợp thuốc nổ chịu nước và thuốc nổ không chịu nước (không sử dụng túi nilon); công nghệ nạp thuốc nổ chịu nước, tại các khu vực có chiều cao mực nước và tốc độ phục hồi nước trong lỗ khoan khác nhau. Việc áp dụng công nghệ của đề tài giúp giảm 3,57% tương ứng giảm 2.565 đồng/m3 chi phí các khâu khoan - nổ mìn, xúc bốc, vận tải so với công nghệ nổ mìn trước đây.
Đề tài “Nghiên cứu áp dụng các giải pháp kỹ thuật và công nghệ nhằm chống giữ duy trì ổn định đường lò trong quá trình khai thác ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh”, đã đánh giá, phân nhóm các nguyên nhân gây mất ổn định đường lò theo các yếu tố ảnh hưởng cụ thể, có tỷ trọng lớn, đặc trưng theo 5 cấp để làm cơ sở cho công tác định hướng giải pháp ứng xử phù hợp.
Cùng với đó, đề xuất và xây dựng 15 giải pháp kỹ thuật, công nghệ nhằm xử lý, hạn chế vấn đề mất ổn định và chống xén lò, các giải pháp kỹ thuật; thiết kế và triển khai áp dụng thử nghiệm giải pháp nâng cao mức độ ổn định cho đường lò xuyên vỉa mức +0 khu I Giếng Vàng Danh, Công ty than Vàng Danh.
Kết quả triển khai áp dụng thực tế giải pháp gia cường và chống giữ cho đường lò xuyên vỉa vận tải mức +0 khu I cho thấy, khối đá xung quanh đường lò sau khi được gia cường bằng hóa chất đã tăng mức độ liên kết và các chỉ tiêu cơ lý, quá trình chống xén diễn ra thuận lợi, hạn chế được hiện tượng tụt lở so với công tác xén trước đây. Việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ đề xuất bên cạnh việc duy trì được mức độ ổn định đường lò mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị áp dụng, cho phép làm lợi từ 719.836 - 12.017.629 đồng tính trên mỗi m lò.
Hình thành công nghiệp khai khoáng hiện đại
Quyết định số 334/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược địa chất, khoáng sản và công nghiệp khai khoáng đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 đã nêu rõ mục tiêu: Đầu tư công nghệ khai thác, chế biến khoáng sản đạt trình độ các nước tiên tiến khu vực châu Á và các nước phát triển, hình thành công nghiệp khai khoáng tiên tiến, hiện đại gắn với bảo vệ môi trường, mô hình kinh tế tuần hoàn, kinh tế xanh, thích ứng với biến đổi khí hậu và hướng tới mục tiêu đạt mức trung hòa các-bon.
Đồng thời, hình thành các khu công nghiệp chế biến khoáng sản với công nghệ tiên tiến, có quy mô tương xứng với tiềm năng của từng loại khoáng sản, đồng bộ với phát triển cơ sở hạ tầng khu vực; đẩy mạnh việc phát triển các dự án khai thác, chế biến đối với một số khoáng sản bauxit, titan-zircon, đất hiếm, niken; đánh giá hiệu quả đầu tư, hiệu quả kinh tế - xã hội bền vững để xem xét đầu tư có hiệu quả với công nghệ tiên tiến, an toàn môi trường các dự án khai thác, tuyển quặng mỏ sắt Thạch Khê, titan Bình Thuận.
Quyết định số 334/QĐ-TTg cũng yêu cầu: Phát triển công nghệ chế biến sâu các loại khoáng sản trên cơ sở phát huy nội lực, đẩy mạnh hợp tác nghiên cứu khoa học, công nghệ, chuyển giao công nghệ, đào tạo phát triển nguồn nhân lực về địa chất, khoáng sản nhằm phục vụ chủ yếu nhu cầu nền kinh tế.
Hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản tuân thủ quy hoạch, sử dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến, phù hợp với tiềm năng từng loại khoáng sản; thu hồi tối đa thành phần có ích, kiểm soát, bảo vệ môi trường. Đối với các loại khoáng sản có quy mô, trữ lượng lớn, tập trung, dự án khai thác mỏ phải gắn với dự án chế biến sâu sử dụng công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại, bảo vệ môi trường bền vững.
Chiến lược khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo phục vụ phát triển ngành Công Thương đến năm 2030 do Bộ Công Thương ban hành yêu cầu, lĩnh vực công nghiệp khai khoáng - luyện kim nghiên cứu đổi mới, hiện đại hóa công nghệ, thiết bị, ứng dụng cơ giới hóa, tự động hóa trong thăm dò, khai thác và chế biến khoáng sản theo hướng kinh tế tuần hoàn, kinh tế xanh, carbon thấp nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu chất thải phát sinh, tăng mức thu hồi các thành phần có ích chính, thu hồi các thành phần có ích đi kèm, sử dụng tổng hợp và tiết kiệm tài nguyên, đảm bảo an toàn môi trường; làm chủ các công nghệ khai thác khoáng sản rắn trong điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ phức tạp.
Phát triển và đưa vào áp dụng các công nghệ, thiết bị tuyển tiên tiến có năng suất cao, thực thu tối đa các thành phần có ích, tiêu hao điện năng thấp, có khả năng điều khiển, giám sát tập trung; các giải pháp kỹ thuật, công nghệ nâng cao hiệu suất tuyển, tái xử lý thu hồi khoáng có ích trong quặng thải; các công nghệ tuyển, chế biến quặng nghèo, quặng khó tuyển như: quặng apatit loại II, loại IV, quặng thành phần vật chất phức tạp; các loại thuốc tuyển thế hệ mới nâng cao khả năng loại bỏ tạp chất, thân thiện với môi trường.
Nghiên cứu ứng dụng, làm chủ các công nghệ hiện đại, tiên tiến của thế giới để thăm dò các bể trầm tích chưa được nghiên cứu chi tiết, các dạng hydrocarbon phi truyền thống (khí than, khí nông, khí đá phiến sét, khí hydrate,...), các khu vực nước sâu, xa bờ và phức tạp nhằm bổ sung trữ lượng phục vụ khai thác lâu dài; gia tăng hệ số thu hồi dầu và duy trì sản lượng giếng khai thác; nâng cao hiệu quả khai thác, thu gom, xử lý, vận chuyển, tàng trữ dầu, giảm tiêu hao năng lượng, vật tư, phụ trợ để giảm giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh và bảo vệ môi trường.
Theo Bộ Công Thương, thời gian qua, trong lĩnh vực khai thác và chế biến khoáng sản, hoạt động đầu tư đổi mới và hiện đại hóa công nghệ sản xuất trong các doanh nghiệp đã góp phần quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động, hiệu quả khai thác, chế biến; nâng cao tỷ lệ thu hồi, giảm tổn thất tài nguyên khoáng sản; nâng cao mức độ an toàn lao động, đảm bảo các quy định về bảo vệ môi trường.
