Hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản tại Việt Nam nói chung và nhóm quặng kim loại màu nói riêng thời gian qua đã góp phần không nhỏ vào sự phát triển của nền công nghiệp trong nước. Khai thác mỏ luôn được Đảng, Nhà nước quan tâm theo dõi, chỉ đạo sâu sát. Quặng đuôi là chất thải ở cuối chu trình chế biến khoáng sản. Do có tính chất hóa học đặc biệt, có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, che lấp đất canh tác khi xảy ra sự cố, nên chúng phải được lưu giữ và xử lý đặc biệt.

Tại Việt Nam, hình thức lưu giữ quặng đuôi phổ biến nhất là xây dựng hồ thải. Đến năm 2019, Việt Nam mới xây dựng được “Báo cáo các yêu cầu kỹ thuật thiết kế hồ thải quặng đuôi” và “Dự thảo tiêu chuẩn quốc gia về thiết kế đập thải quặng đuôi”. Thi công là giai đoạn tiếp sau, nhằm triển khai hồ sơ thiết kế thành công trình hiện hữu ngoài thực tế. Mục tiêu của giai đoạn thi công là tạo ra được hồ thải đáp ứng tối đa hồ sơ thiết kế, đảm bảo chất lượng, an toàn công trình và tuân thủ các quy định của pháp luật cũng như yêu cầu bảo vệ môi trường. Theo báo cáo của Sở Công Thương các tỉnh năm 2014, trong nước có khoảng 120 hồ thải quặng đuôi với 109 đập thải. Từ năm 2010 đến năm 2019, nhiều sự cố công trình hồ thải đã xảy ra như tràn bùn ở mỏ quặng sắt Làng Mỵ, tràn bùn ở mỏ Bauxit Tân Rai, vỡ cửa xả đáy ở hồ thải nhà máy tuyển Bắc Nhạc Sơn, sụt lún quặng đuôi vào cống xả tràn ở Mỏ chì kẽm CKC Cao Bằng và một số mỏ khác đã cảnh báo về tình trạng thiết kế, thi công, vận hành hồ thải quặng đuôi thiếu các quy định. Nhiều hồ thải đang được thiết kế mới hoặc nâng cấp như hồ thải Mỏ chì kẽm Nà Toòng, Mỏ sắt Làng Vinh, Làng Cọ, Mỏ Đồng Sin Quyền, Mỏ đồng Tả Phời… cần thiết phải có các quy định để cung cấp công cụ quản lý nghiêm ngặt từ thiết kế, thi công đến vận hành công trình hồ thải. Hiện tại, trong nước chưa có tiêu chuẩn về thi công, nghiệm thu cho công trình hồ thải. Do có nhiều điểm tương đồng với đập chứa nước, một số tiêu chuẩn thủy lợi đang được vận dụng vào thi công, nghiệm thu đập thải quặng đuôi dẫn đến chi phí lớn mà không tận dụng được nguồn vật liệu sẵn có của mỏ là quặng đuôi và đá thải. Trong khi đó, cùng với sự phát triển trong nước và sự phối hợp với các chuyên gia nước ngoài, các đơn vị đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong xây dựng công trình đập thải bằng việc tận dụng quặng đuôi và đá thải mỏ.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu do KS. Hoàng Thị Xuân đứng đầu, Viện khoa học và công nghệ mỏ - luyện kim, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng các yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi” nhằm nghiên cứu, thống nhất các tiêu chuẩn, tóm tắt, đánh giá sự phù hợp và tiếp thu các kinh nghiệm thực tiễn, kinh nghiệm của các quốc gia trên thế giới, từ đó đề xuất yêu cầu kỹ thuật trong thi công, nghiệm thu hồ thải quặng đuôi và xây dựng được Dự thảo Tiêu chuẩn quốc gia về thi công, nghiệm thu hồ thải quặng đuôi.

Trong thời gian 1 năm từ tháng 01/2020 đến tháng 12/2020, Đề tài đã hoàn thành nhiệm vụ, đáp ứng tiến độ và chất lượng theo thuyết minh được phê duyệt.

Đề tài đã xây dựng được “Yêu cầu kỹ thuật thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi”; dự thảo Tiêu chuẩn “Hồ thải quặng đuôi - Yêu cầu thi công”; và “Hồ thải quặng đuôi - Yêu cầu nghiệm thu” cho hồ thải với 5 hạng mục công trình: đập thải, bộ phận thoát nước, đường ống, trạm bơm, lót chống thấm.

Thi công, nghiệm thu công trình hồ thải là giai đoạn quan trọng, quyết định sự thành công hay thất bại của hồ thải khi đi vào hoạt động. Là công trình có nhiều hạng mục, mỗi một hạng mục lại có nhiều công tác, do đó kết quả thi công của công tác liền trước có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và  tiến độ của công tác tiếp sau và sự an toàn, ổn định của từng hạng mục lại chi phối ảnh hưởng của toàn bộ công trình hồ thải. Vì vậy, việc thi công, nghiệm thu hồ thải quặng đuôi phải đảm bảo tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt cho từng hạng mục, bộ phận công trình từ công tác đào móng đến công tác nghiệm thu vật liệu đầu vào và đưa máy móc, thiết bị, nhân lực để lắp đặt, đắp đất, đắp đá, bố trí cốt thép, đổ bê tông, trải, hàn màng,... hoàn thiện phần thân công trình. Như vậy, để đảm bảo xây dựng được hồ thải đáp ứng tối đa yêu cầu thiết kế, đảm bảo an toàn và phục vụ vận hành trơn tru, quá trình thi công, nghiệm thu hồ thải phải đảm bảo tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật xây dựng từ công tác đến hạng mục và giai đoạn thi công.

Với công trình hồ thải, để xây dựng được hồ thải an toàn mà vẫn đảm bảo tính kinh tế, cần thực hiện tốt hai việc, thứ nhất là tận dụng tối đa các vật liệu sẵn có của mỏ như quặng đuôi, đá thải làm vật liệu xây dựng, thứ hai là thiết kế phương án thải và vận hành phù hợp để tận dụng được nền quặng đuôi làm nền của giai đoạn tiếp theo. Đến nay, về mặt tiêu chuẩn hóa trong lưu giữ và xử lý quặng đuôi, Việt Nam đã xây dựng được dự thảo tiêu chuẩn thiết kế đập thải; dự thảo tiêu chuẩn thi công, nghiệm thu hồ thải, từ đó dần hoàn thiện bộ tiêu chuẩn thiết kế - thi công, nghiệm thu - vận hành hồ thải. Yêu cầu kỹ thuật và dự thảo tiêu chuẩn là cơ sở khoa học quan trọng để các đơn vị liên quan thiết kế, xây dựng được hồ thải quặng đuôi đảm bảo an toàn, kinh tế, hạn chế tối đa rủi ro với môi trường. Kết quả của nhiệm vụ chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu xây dựng “Yêu cầu kỹ thuật trong thi công và nghiệm thu hồ thải quặng đuôi”, dự thảo Tiêu chuẩn “Hồ thải quặng đuôi - Yêu cầu thi công” và “Hồ thải quặng đuôi - Yêu cầu nghiệm thu” tương ứng với kinh phí được giao.

Quá trình nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng hồ thải quặng đuôi cho thấy: Việc tái sử dụng quặng đuôi và đá thải làm vật liệu đắp đập là một trong những biện pháp có thể được sử dụng để giảm khối lượng và giá thành thi công. Tuy nhiên, cần có sự nghiên cứu sâu hơn, cụ thể: Nghiên cứu bổ sung về cấp phối trộn giữa quặng đuôi và đất đá thải từ công tác khai mỏ; nghiên cứu sâu về tính chất của quặng đuôi để làm nền móng và vật liệu xây dựng; Sau quá trình thi công, hồ thải quặng đuôi sẽ đi vào giai đoạn vận hành. Đặc trưng của hồ thải quặng đuôi là quá trình vận hành có ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình thi công và an toàn của toàn bộ hệ thống hồ thải. Hiện tại, các quy định về quản lý vận hành hồ thải quặng đuôi đã được quy định trong thông tư 41/2020/TT-BCT Thông tư quy định về quản lý vận hành hồ chứa quặng đuôi trong hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản. Nhưng về mặt tiêu chuẩn hóa, cần phải bổ sung nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng các yêu cầu kỹ thuật trong vận hành hồ thải quặng đuôi, từ đó cung cấp các tài liệu cần thiết để đảm bảo an toàn môi trường và hiệu suất hoạt động của công trình. Dự thảo tiêu chuẩn thiết kế đập thải quặng đuôi hiện tại mới đưa ra các yêu cầu về thiết kế đập thải; Các hạng mục công trình còn lại của hồ thải bao gồm: các bộ phận thoát nước, đường ống, trạm bơm, lót chống thấm cần nghiên cứu bổ sung các nghiên cứu để hoàn thiện dự thảo tiêu chuẩn thiết kế, đồng bộ với tiêu chuẩn thi công, nghiệm thu đã xây dựng.

Nhóm thực hiện đề tài đề nghị Bộ Công Thương tiếp tục triển khai nhiệm vụ để xây dựng được bộ tiêu chuẩn từ thiết kế, thi công đến vận hành hồ thải quặng đuôi cũng như bổ sung các nghiên cứu sâu để tái sử dụng quặng đuôi, đá thải để giảm thiểu khối lượng thải, tận dụng được vật liệu sẵn có của mỏ, cũng như giảm thiểu tối đa chi phí xây dựng hồ thải.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 18991/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)