Cơ giới hóa, chuyển đổi số để hướng đến mô hình "mỏ thông minh"
“Trong công nghệ khai thác hầm lò, hầu hết các lò trước kia khai thác bằng thủ công khoan nổ mìn, chống bằng gỗ thì nay đã chuyển sang chống bằng các vì chống thủy”, PGS.TS Phùng Mạnh Đắc, Tổng thư ký Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam chia sẻ về những thay đổi đang diễn ra trong các mỏ hầm lò hiện nay.
Sự dịch chuyển từ khoan nổ mìn sang cơ giới hóa không chỉ thể hiện bước tiến về kỹ thuật mà còn phản ánh nhu cầu cấp thiết của ngành trước yêu cầu an toàn, năng suất và chuyển đổi xanh.
PGS.TS Phùng Mạnh Đắc chia sẻ tại Tọa đàm 'Đổi mới và hiện đại hóa công nghệ trong ngành công nghiệp khai khoáng' do Tạp chí Công Thương tổ chức. Ảnh: VITR.
Theo ông Đắc, khoảng 10 năm gần đây, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) đã triển khai nhiều chương trình cơ giới hóa, tự động hóa và tin học hóa trong phần lớn đơn vị thành viên. Ở công nghệ khai thác hầm lò, dấu mốc rõ nhất là thay đổi phương thức khai thác truyền thống. Hiện nay, các mỏ đã khai thác đồng bộ và trang bị cơ giới hóa, giúp nâng cao an toàn và giảm nhiều thao tác nặng nhọc.
Bên cạnh đó, công nghệ đào lò cũng có bước tiến. Nếu trước đây công nhân phải khoan nổ mìn để tạo đường lò thì nay nhiều mỏ đã đầu tư máy đào lò, thay thế phần lớn quy trình thủ công. Toàn ngành hiện có 14 dây chuyền cơ giới hóa đào lò và gần 30 dây chuyền bán cơ giới. Những thiết bị này giúp tăng tốc độ mở lò, đồng thời giảm nguy cơ mất an toàn khi thi công. Những dây chuyền cơ giới chiếm khoảng 15% sản lượng khai thác hầm lò của TKV.
Đồng bộ với khai thác và đào lò, nhiều hoạt động trong mỏ cũng được tự động hóa. Hệ thống điều khiển tập trung, kiểm soát khí, gió, băng tải, điện và trạm bơm nước được triển khai. Việc giám sát an toàn trong mỏ - khâu quan trọng bậc nhất - giờ được thực hiện qua hệ thống cảm biến và cảnh báo liên động. Với thợ mỏ, điều này đồng nghĩa với môi trường làm việc an toàn hơn, giảm tiếp xúc trực tiếp với khu vực nguy hiểm.
Phương tiện vận tải trong mỏ cũng thay đổi đáng kể. Trước đây, người thợ phải đi bộ hoặc di chuyển bằng các phương tiện thô sơ, trong khi nay hầu hết các mỏ đã chuyển sang sử dụng băng tải, tàu điện, mô-nô-ray và thiết bị kéo tời.
“Người đi vào trong mỏ bây giờ hoàn toàn có thể bằng cơ giới hóa, trên 500m là đã được đi bằng tời hoặc bằng thiết bị vận chuyển”, ông Đắc nói tiếp và nhấn mạnh đến lợi ích rút ngắn thời gian di chuyển, tiết kiệm sức lực, đảm bảo an toàn trong địa chất phức tạp.
Bức tranh cơ giới hóa trở nên hoàn chỉnh hơn khi kết hợp chuyển đổi số. Từ quản trị tài nguyên, kiểm soát người vào lò, giao ca đến các hoạt động tác nghiệp đều được số hóa mạnh mẽ. Các mỏ từng phụ thuộc vào giấy tờ và báo cáo thủ công nay sử dụng dữ liệu theo thời gian thực, giúp ra quyết định nhanh, chính xác hơn. Dù mới ở giai đoạn đầu, quá trình này cho thấy ngành khai khoáng đang tiệm cận mô hình “mỏ thông minh”.
Mục tiêu của ngành khai khoáng là phát triển bền vững đi đôi với bảo vệ môi trường. Ảnh minh họa.
Nhu cầu sống còn của doanh nghiệp
TS Đào Duy Anh, Phó Cục trưởng Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đánh giá, đẩy mạnh hiện đại hóa là chọn lựa chiến lược, gắn trực tiếp với mục tiêu phát triển bền vững và cam kết giảm phát thải. Ông nhắc lại đề án đổi mới công nghệ ngành khai khoáng, theo Quyết định 259/2017/QĐ-TTg, cho rằng đây là chủ trương “đúng và trúng”, góp phần nâng năng suất lao động, giảm chi phí và tăng sức cạnh tranh của doanh nghiệp.
Sự chuyển biến quan trọng nhất, theo ông Duy Anh, là thay đổi tư duy của lãnh đạo doanh nghiệp. Nếu trước đây đổi mới công nghệ được xem là yêu cầu từ phía quản lý, thì nay chính doanh nghiệp tự nhận thức, rằng cơ giới hóa, hiện đại hóa là nhu cầu sống còn. Nhiều đơn vị đã đạt trình độ công nghệ tương đương khu vực, đặc biệt trong chế biến đồng, bauxite và dầu khí. Riêng lĩnh vực luyện đồng, các nhà máy của TKV đã đạt mức tự động hóa 3/5 - con số không nhỏ đối với ngành công nghiệp nặng.
Chuyển đổi xanh trong khai thác lộ thiên cũng từng bước được đặt ra. PGS.TS Phùng Mạnh Đắc lưu ý, các phương tiện vận tải dùng dầu diesel tại mỏ là nguồn phát thải lớn, nhất là các xe trọng tải 100-130 tấn. Việc tiếp cận phương tiện chạy pin, dù chưa phổ biến, sẽ là hướng phát triển. Với các mỏ đã xuống sâu mức -300 m, ông đề xuất thay đổi phương thức vận tải sang băng tải dốc, giải pháp đang được thế giới áp dụng.
PGS.TS Lã Đức Dương, Viện Vật liệu Sinh học và Môi trường cho biết, Viện đã tiến hành các nghiên cứu về chuyển hóa xỉ titan thành TiO₂ tinh khiết hơn 98%, chế tạo graphite cầu từ graphite vảy hay thu hồi P₂O₅ từ bãi thải apatit. Khi được chuyển giao,thử nghiệm và thương mại hóa, các công nghệ này sẽ phát huy khả năng giảm phát thải, tận thu tài nguyên và tạo ra vật liệu giá trị cao.
Ông Dương khuyến nghị cơ chế chia sẻ dữ liệu, ưu đãi tín dụng, bảo hộ sở hữu trí tuệ và hệ thống trung tâm thí nghiệm dùng chung để giảm rủi ro cho doanh nghiệp khi đầu tư công nghệ mới.
Nhìn tổng thể, từ cơ giới hóa hầm lò đến tự động hóa, từ dây chuyền đào lò hiện đại đến chuyển đổi số và nghiên cứu vật liệu mới, ngành khai khoáng đang bước sang giai đoạn chuyển đổi sâu rộng. Dù còn nhiều thách thức, sự thay thế dần của máy móc cho khoan nổ mìn là biểu hiện rõ ràng của bước chuyển, nhằm tiến tới khai thác an toàn hơn, hiệu quả hơn và xanh hơn trong tương lai.
PGS.TS Lã Đức Dương (Viện Vật liệu Sinh học và Môi trường) khẳng định, công nghệ khai thác ít xâm lấn, khoan nổ mìn chính xác và tuyển - chế biến theo hướng tiết kiệm nước sẽ là nền tảng để phát triển khai khoáng bền vững.
