Tài liệu đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường do hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản sắt titan trên địa bàn tỉnh thái nguyên

1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Thái Nguyên là khu vực nằm trong vùng sinh khoáng Đông Bắc Việt Nam, thuộc vành đai sinh khoáng Thái Bình Dương, là tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản rất phong phú, đa dạng đặc biệt là các khoáng sản phục vụ cho ngành luyện kim và chế biến vật liệu xây dựng như sắt, chì, kẽm, titan, đá, sét…Với những tiềm năng lớn về khoáng sản, trên địa bàn tỉnh có rất nhiều cơ sở khai thác, chế biến khoáng sản từ quy mô nhỏ đến lớn và đây là một trong những ngành chiếm dụng diện tích đất nông lâm nghiệp lớn. Điển hình là hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản Sắt – Titan của tỉnh được phân bố tập trung ở 02 huyện Đồng Hỷ và Phú Lương với trữ lượng sắt khoảng 40 triệu tấn, titan khoảng 15 triệu tấn đã đem lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế, tạo công ăn việc làm cho nhiều người dân địa địa phương, góp phần thúc đẩy nền kinh tế thị trường phát triển. Tuy nhiên, hoạt động khai thác khoáng sản Sắt - Titan tại Đồng Hỷ và Phú Lương đã và đang có những ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sống và sức khỏe người dân bởi hầu hết các mỏ đều áp dụng công nghệ khai thác lộ thiên đã phá vỡ cân bằng điều kiện sinh thái được hình thành hàng chục triệu năm, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi và chất thải rắn. Cùng với việc sử dụng các thiết bị, máy móc cũ, lạc hậu, sử dụng công nghệ cũ, dây truyền công nghệ không đồng bộ đã làm thất thoát nguồn tài nguyên, gây ra hiện tượng sụt lún, sạt lở đất, mất nước. Bên cạnh việc đổ thải ra một lượng chất thải rắn khổng lồ thì vấn đề ô nhiễm bởi các kim loại nặng và các tác nhân hóa học gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tại vùng lân cận ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất và đời sống của nhân dân. Mặt khác việc quản lý và khai thác tài nguyên khoáng sản trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói chung và địa bàn huyện Đồng Hỷ, Phú Lương nói riêng đang diễn ra hết sức phức tạp, việc cấp giấy phép thăm dò, khai thác khoáng sản còn nhiều bất cập, chồng chéo, tình trạng thăm dò, khai thác khoảng sản trái phép, tranh chấp mỏ, tàn phá môi trường đang diễn ra phổ biến…Các biện pháp quản lý giảm thiểu ô nhiễm được thực hiện chậm so với kế hoạch điển hình như việc thanh tra, kiểm tra, 2 công tác quản lý nhà nước về tài nguyên khoáng sản chưa xiết chặt dẫn đến tình trạng khai thác khoáng sản trái phép vẫn xảy ra. Với những hậu quả về ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản Sắt –Titan gây ra thì vấn đề đặt ra là cần phải được nghiên cứu để đánh giá và đưa ra các giải pháp quản lý bảo vệ tài nguyên môi trường tại các vùng lân cận khu vực khai thác. Xuất phát từ thực tế đó tôi đã chọn đề tài: “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường do hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản Sắt – Titan trên địa bàn Tỉnh Thái Nguyên” làm nghiên cứu trong luận văn thạc sĩ của mình. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu được thực trạng môi trường tại khu vực khai thác khoáng sản Sắt – Titan trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. - Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và tình hình quản lý bảo vệ môi trường trong hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản Sắt – Titan. - Đề xuất các giải pháp quản lý, kỹ thuật phù hợp với điều kiện của tỉnh Thái Nguyên. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Ô nhiễm môi trường và các ảnh hưởng đến con người mỏ Sắt – Titan tại tỉnh Thái Nguyên. - Phạm vi nghiên cứu: tập trung chủ yếu vào 3 mỏ chính là mỏ sắt Trại Cau, mỏ sắt Tương Lai, mỏ titan Cây Châm tỉnh Thái Nguyên. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp và kế thừa: Thu thập tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu. Đối tượng thu thập gồm điều kiện tự nhiên (vị trí địa lý), quá trình phát triển, tình hình dân cư xung quanh, tình hình khai thác, chế biến khoáng sản. - Phương pháp nghiên cứu điều tra, khảo sát thực địa và đánh giá nhanh môi trường: Thực hiện khảo sát hiện trạng khu vực nghiên cứu, làm việc với các cơ 3 quan phối hợp nghiên cứu và các cơ quan hữu quan tại địa phương. Đây là phương pháp được áp dụng nghiên cứu chủ yếu để thực hiện đề tài. - Phương pháp xử lý số liệu: Các kết quả thu được thống kê thành bảng trên phần mềm Microsoft, Excel, tổng hợp số liệu, thống kê, so sánh và đánh giá. 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC VÀ CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN SẮT – TITAN Tổng quan về các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản Sắt – Titan 1.1 tại Việt Nam và tỉnh Thái Nguyên 1.1.1 Khai thác, chế biến khoáng sản Sắt – Titan tại Việt Nam 1.1.1.1 Quặng sắt (i) Các mỏ khai thác Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng, phong phú với gần 5.000 mỏ và điểm quặng có khoảng 60 loại khoáng sản khác nhau. Ở Việt Nam hiện nay đã phát hiện và khoanh định được trên 216 vị trí có quặng sắt, có 13 mỏ trữ lượng trên 2 triệu tấn, phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở vùng núi phía Bắc. Quặng sắt ở Việt Nam có 3 khu vực chính: - Khu vực Tây Bắc có các mỏ dọc sông Hồng (Quí Xa, Làng My, Ba Hòn, Làng Lếch.). Trữ lượng trên 200 triệu tấn (riêng mỏ Quí Sa > 100 triệu tấn). Quặng thuộc khu vực này chủ yếu là limônit với hàm lượng fe khoảng 43-55%, hàm lượng Mn ~ 2,5-5%. Đa số các mỏ trong khu vực này đã được thăm dò, đủ điều kiện để thiết kế khai thác. - Khu vực Đông Bắc có các mỏ ở Thái Nguyên (Trại Cau, Tiến Bộ, Quang Trung). Tổng trữ lượng ~ 50 triệu tấn (Trại Cau 9 triệu tấn, Tiến Bộ 25 triệu tấn). Quặng sắt ở Thái Nguyên gồm 2 loại manhêtit và limônit. Quặng manhêtit hàm lượng quặng fe ~ 60%, (các tạp chất có hại nằm trong phạm vi cho phép của luyện kim). Quặng limônit hàm lượng fe từ 50-55%, hàm lượng Mn cao (3-4%). Quặng sắt Thái Nguyên đã được khai thác từ 1962 cung cấp cho KCN gang thép Thái Nguyên. Ở cao Bằng có các mỏ Na Lũng, Nà Rua, tổng trữ lượng ~ 50 triệu tấn, chủ yếu là quặng manhêtit, hàm lượng fe trên 60%, đã được thăm dò đủ điều kiện thiết kế khai thác.Tại vùng Đông Bắc còn có quặng sắt Tòng Bá (Hà Giang), gồm nhiều điểm quặng nằm rải rác trên một diện rộng, trữ lượng ~ 200 triệu tấn, chủ yếu là quặng manhêtit, hàm lượng fe 42 - 46%. [9] 5 - Khu vực Bắc Trung Bộ, tại thanh Hóa có một vào mỏ nhỏ. Ở Thạch Khê, Huyện Thạch Hà, cách TX Hà Tĩnh khoảng 10 km có mỏ sắt lớn (phát hiện từ những năm đầu thập kỉ 60), trữ lượng khoảng 554 triệu tấn, hàm lượng quặng Fe cao (60-65%), các tạp chất như S,P, Pb, Zn… dưới quy định. Mỏ đã được thăm dò, đủ điều kiện thiết kế khai thác. Tổng trữ lượng Sắt của Việt Nam ~ trên 1 tỉ tấn. Có thể sản xuất 10 triệu tấn gang – thép/năm. [9] (ii) Phương pháp khai thác Hiện nay, tại Việt Nam hầu hết ở các mỏ kim loại, về kỹ thuật chưa được chú ý, đa số áp dụng hệ thống khai thác lộ thiên với công nghệ ô tô – máy xúc. Đây là loại công nghệ cổ điển, giá thành cao. Về tuyển khoáng cũng được thay thế công nghệ tuyển cơ giới tập trung bằng những xưởng tuyển mini thủ công hoặc bán cơ giới. Hình thức này bao trùm hầu hết các ngành khai thác khoáng sản kim loại như thiếc, vàng, cromit, mangan… Một số cơ sở áp dụng phương pháp tuyển nổi như đồng Sinh Quyền, tuyển quặng sunphua kẽm chì Lang Hích, apatit, graphit…với sơ đồ và thiết bị tuyển đơn giản, hệ số thu hồi thấp, giá thành cao. Hàng năm, số lượng quặng sắt khai thác và chế biến ở Việt Nam đạt từ 300.000 – 450.000 tấn. Thị trường quặng sắt hiện nay: 80% sử dụng trong nước, chủ yếu là để luyện thép, còn 20% xuất khẩu. 1.1.1.2 Quặng titan (i) Các mỏ khai thác Việt Nam có nguồn tài nguyên quặng titan khá phong phú và được phân bố rộng rãi trên nhiều vùng lãnh thổ. Tài nguyên trữ lượng quặng titan – zircon của Việt Nam không nhiều, chiếm khoảng 0,5% của thế giới . Quặng titan ở Việt Nam có ba loại: quặng gốc trong đá xâm nhập mafic, quặng trong vỏ phong hoá và quặng sa khoáng ven biển. Quặng titan gốc trong đá xâm nhập mafic ở Cây Châm, Phú Lương Thái Nguyên có trữ lượng 4,83 triệu tấn ilmenit và tài nguyên đạt 15 triệu tấn đang được khai thác. 6 Quặng ilmenit trong vỏ phong hoá và sa khoáng ở các huyện Phú Lương và Đại Từ - Thái Nguyên với tài nguyên dự báo đạt 2,5 triệu tấn. Quặng titan sa khoáng ven biển phân bố chủ yếu dọc bờ biển Việt Nam, còn sa khoáng nội địa có quy mô không đáng kể. Sa khoáng ven bờ biển Việt Nam được phân bố trải dài suốt dọc bờ biển, từ Bắc tới Nam. Các mỏ sa khoáng ven biển gồm sa khoáng ven biển trong tầng cát nguồn gốc biển và gió tuổi Holocen. Sa khoáng ven biển trong tầng cát đỏ gắn kết tương đối tốt tuổi Pleistocen. Các khu vực mỏ quặng titan được phân bố rải rác từ Móng Cái đến Vũng Tàu. Đặc biệt ở một số diện tích ven biển tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận và Bà Rịa - Vũng Tàu có tiềm năng lớn, tài nguyên dự báo đạt hàng trăm triệu tấn. Ngoài khoáng vật ilmenit, còn có các khoáng vật có giá trị kinh tế kỹ thuật là zircon và monazit. Một số mỏ ilmenit ở Hà Tĩnh, Bình Định, Bình Thuận v.v.. đã được khai thác và xuất khẩu. Theo kết quả điều tra, thăm dò địa chất, cho tới nay đã phát hiện 42 mỏ và điểm quặng titan, trong đó có 6 mỏ lớn có trữ lượng từ 1 đến 5 triệu tấn, 8 mỏ trung bình có trữ lượng > 100.000 tấn và 45 mỏ nhỏ và điểm quặng. (ii) Phương pháp khai thác Phương pháp khai thác chủ yếu là khai thác lộ thiên theo lớp bằng kiểu cuốn chiếu. Chia khai trường thành nhiều khoảnh khai thác, tiến hành khai thác dứt điểm từng khoảnh để tạo diện đổ thải trong, dùng máy xúc, máy gạt hoặc bơm hút cát; vận chuyển quặng về xưởng tuyển thô bằng ô tô hoặc bơm bùn. Hiện tại ngành Titan Việt Nam đã làm chủ hoàn toàn được công nghệ khai thác và tuyển quặng titan, các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật đạt mức tiên tiến của khu vực và thế giới, thu được các quặng tinh riêng rẽ, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.Thiết bị cho công nghệ tuyển và phụ trợ hoàn toàn sản xuất trong nước với chất lượng khá tốt và giá thành rất cạnh tranh về thiết bị khai thác chỉ nhập thiết bị xúc bốc như máy đào, gạt, ôtô vận tải. Tuy nhiên, hiện nay nước ta chưa có công nghệ chế biến sâu quặng titan. 7 1.1.2 Khai thác, chế biến khoáng sản Sắt – Titan tại Tỉnh Thái Nguyên Trên địa bàn tỉnh Thái nguyên hiện có 79 tổ chức, cá nhân tham gia hoạt động khai thác khoáng sản với 170 giấy phép các loại, trong đó có 22 giấy phép do bộ, ngành Trung ương cấp, 148 giấy phép do tỉnh cấp. Tổng số mỏ được cấp phép khai thác lên tới 85, trong đó có 10 điểm khai thác than, 14 điểm khai thác quặng sắt, 9 điểm khai thác quặng chì kẽm, 24 điểm khai thác đá vôi, 3 điểm khai thác quặng titan… Tổng diện tích đất trong hoạt động khai thác chiếm hơn 3.191 ha, tương ứng gần 1% diện tích đất tự nhiên của tỉnh. [1] Hoạt động khai thác khoáng sản đã đóng góp tích cực vào ngân sách của tỉnh, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội. Chỉ tính riêng trong 2 năm 2012 và 2013, các đơn vị khai thác khoáng sản đã nộp ngân sách trên 740 tỷ đồng. Ngoài ra, nhiều doanh nghiệp đã thực hiện tốt chính sách bảo hộ quyền lợi của nhân dân nơi có khoáng sản được khai thác, chế biến thông qua việc tuyển dụng lao động tại địa phương; tích cực tham gia các hoạt động xã hội, nhân đạo và từ thiện, ủng hộ các hoạt động lớn của tỉnh. Tính đến nay, các đơn vị hoạt động khai thác khoáng sản đã sử dụng trên 6.000 lao động, hỗ trợ địa phương xây dựng cơ sở hạ tầng hàng chục tỷ đồng. 1.1.2.1 Khai thác mỏ quặng sắt Qua điều tra thăm dò, trên địa bàn Thái Nguyên đã phát hiện 47 mỏ, điểm khoáng sản sắt với trữ lượng dự báo 47,76 triệu tấn; Trong đó mỏ sắt Trại Cau (huyện Đồng Hỷ) có trữ lượng lớn nhất khoảng 9,87 triệu tấn. [23] Sản lượng khai thác quặng sắt của mỏ sắt Trại Cau - Đồng Hỷ hiện nay do Công ty Gang thép Thái Nguyên là doanh nghiệp duy nhất trên địa bàn được cấp phép khai thác, chế biến và sử dụng quặng sắt ở quy mô công nghiệp. Sản phẩm chế biến là quặng lomonit. Việc chế biến được tiến hành theo thiết kế của dây chuyền làm giàu quặng đơn giản là gồm có dây chuyền tuyển rửa, nghiền phân loại để đạt cỡ hạt theo yêu cầu công nghệ với công suất 350.000 tấn/năm. 8 Công nghệ khai thác sử dụng phổ biến hiện nay là công nghệ dùng máy xúc phối hợp với ô tô tự đổ, gồm các công đoạn chủ yếu như sau: - Khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá nguyên khối; - Dùng nước phục vụ cho quá trình tuyển rửa bùn đất từ quặng; - Sử dụng thiết bị cơ giới để xúc đất đá và quặng lên các phương tiện vận chuyển; - Sử dụng thiết bị vận tải bằng xe tải để chuyển đất đá thải từ khai trường ra bãi thải và vận chuyển các loại quặng khai thác về kho chứa; - Sản phẩm từ kho chứa được thiết bị xúc lên phương tiện vận tải đường bộ về nơi tiêu thụ. 1.1.2.2 Khai thác mỏ quặng Titan Thái Nguyên có 3 mỏ điểm quặng với tổng trữ lượng khoảng 12,83 triệu tấn, chiếm 30% trữ lượng cả nước. Là tỉnh duy nhất trong cả nước có mỏ quặng gốc titan mỏ Cây Châm. Cho đến nay, đây cũng là mỏ Titan duy nhất được thăm dò, cho trữ lượng khoảng 4,830 triệu tấn. [23] Tại mỏ Titan Cây Châm, xã Động Đạt, huyện Phú Lương qua thăm dò thì quặng trong mỏ gồm cả quặng gốc và sa khoáng. Quặng gốc trong mỏ gồm 2 thân chính là thân quặng Tây và thân quặng Đông. Cả hai thân quặng đều nằm trong đá gabropegmatit hạt lớn với diện tích khai thác 6,77 ha, công suất khai thác 165.000 tấn/năm. Tuy nhiên, hoạt động chế biến loại quặng này vẫn chỉ dừng lại ở tuyển quặng nguyên khai thành tinh quặng titan. Quặng nguyên khai được khai thác bằng máy gạt, máy xúc…và được vận chuyển vào xưởng tuyển thô. Các thiết bị ở xưởng tuyển thô thường là máy rửa và vít đứng. Thạch anh, bùn đất và các khoáng vật nhẹ khác được thải bỏ tại chỗ, tập hợp khoáng vật nặng (chủ yếu là inmenit) được sấy khô rồi đưa tuyển từ. Sản phẩm quặng tinh inmenit đạt hàm lượng xấp xỉ 50% TiO2. [1] 9 1.2 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 1.2.1 Điều kiện về tự nhiên, kinh tế - xã hội của Tỉnh Thái Nguyên 1.2.1.1 Điều kiện tự nhiên a) Vị trí địa lý Thái Nguyên là tỉnh miền núi thuộc vùng Trung du - Miền núi Bắc bộ, phía Nam giáp Thủ đô Hà Nội, phía bắc giáp Bắc Kạn, phía đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, phía tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3526,2 km2 dân số trung bình đến 31/12/2009 là 1.127.430 nghìn người. Thái Nguyên là một trong những trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục y tế của Việt Nam nói chung, của vùng trung du miền Đông Bắc nói riêng. [5] Tọa độ địa lý nằm 20020’ đến 22025’ vĩ độ Bắc; 105025’ đến 106016’ kinh độ Đông. Thái Nguyên là nơi tụ hội các nền văn hoá dân tộc, đầu mối của các hoạt động văn hoá, giáo dục của vùng núi phía Bắc rộng lớn. 10 Hình 1.1: Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên 11 b) Điều kiện địa hình Thái Nguyên là một tỉnh miền núi, có địa hình đặc trưng là đồi núi đá vôi và đồi dạng bát úp, có độ cao trung bình so với mặt biển khoảng 200 - 300m, thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông. Được bao bọc bởi các dãy núi cao Bắc Sơn, Ngân Sơn và Tam Đảo. Đỉnh cao nhất thuộc dãy Tam Đảo có độ cao 1592m. Về kiểu địa hình, địa mạo được chia thành 3 vùng rõ rệt: -Vùng địa hình vùng núi: Bao gồm nhiều dẫy núi cao ở phía Bắc chạy theo hướng Bắc – Nam và Tây Bắc – Đông Nam. Các dãy núi kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Vùng này tập trung ở các huyện Đại Từ, Định Hóa và một phần của huyện Phú Lương. Đây là vùng có địa hình cao chia cắt phức tạp do quá trình castơ phát triển mạnh, có độ cao từ 500 -1000m, độ dốc thường từ 25-35 độ. - Vùng địa hình đồi cao, núi thấp: là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Bắc và vùng đồi gò đồng bằng phía Nam, chạy dọc theo sông Cầu và đường quốc lộ 3 thuộc huyện Đồng Hỷ, Nam Đại Từ và Nam Phú Lương. Địa hình gồm các dãy núi thấp đan chéo với các dải đồi cao tạo thành các bậc thềm lớn và nhiều thung lũng. Độ cao trung bình từ 100-300m, độ dốc thường từ 15-25 độ. - Vùng địa hình nhiều ruộng ít đồi: Bao gồm vùng đồi thấp và đồng bằng phía Nam tỉnh. Địa hình tương đối bằng, xen giữa các đồi bát úp dốc thoải là các khu đất bằng. Vùng này tập trung ở các huyện Phú Bình, Phổ Yên, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên và một phần phía Nam huyện Đồng Hỷ, Phú Lương. Độ cao trung bình từ 30-50m, độ dốc thường <10 độ. c) Khí hậu Do nằm sát chí tuyến Bắc trong vành đai Bắc bán cầu, nên khí hậu của tỉnh Thái Nguyên mang tính chất của khí hậu nhiệt đới gió mùa, được chia làm 4 mùa rõ rệt: xuân - hạ - thu - đông. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên vào mùa nóng (mưa nhiều) từ tháng 5 đến tháng 10, nhiệt độ trung bình khoảng 23-280C và lượng mưa trong mùa này chiếm tới 90% lượng mưa cả năm. Mùa đông có khí hậu lạnh (mưa ít) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Song do có sự khác biệt rõ nét ở độ cao và địa hình, địa thế nên trên địa bàn Thái Nguyên hình thành các cụm tiểu vùng khí hậu 12 khác nhau. Sự đa dạng về khí hậu của Thái Nguyên đã tạo nên sự đa dạng, phong phú về các tập đoàn cây trồng, vật nuôi. Đặc biệt tại Thái Nguyên, chúng ta có thể tìm thấy cả cây trồng, vật nuôi có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới. Đây chính là cơ sở cho sự da dạng hóa cơ cấu sản phẩm nông nghiệp, phát huy lợi thế so sánh của các yếu tố sinh thái của tỉnh. Nhìn chung, điều kiện khí hậu của tỉnh Thái Nguyên tương đối thuận lợi về các mặt để có thể phát triển một hệ sinh thái đa dạng và bền vững, thuận lợi cho phát triển các ngành nông, lâm nghiệp nói chung. Tuy vậy, vào mùa mưa với lượng mưa tập trung lớn thường xảy ra thiên tai như sạt lở, trượt đất, lũ quét ở một số triền đồi núi và lũ lụt ở khu vực dọc theo lưu vực sông Cầu và sông Công. 1.2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội Nằm ở trung tâm Việt Bắc, Thái Nguyên có một vị trí đặc biệt quan trọng, là đầu mối giao thông nối liền các tỉnh Đông Bắc với Đồng Bằng sông Hồng và các tỉnh phía Nam. Xét về mặt kinh tế, Thái Nguyên có một vị trí quan trọng trong vùng cũng như cả nước. Đối với các tỉnh trung du và miền núi như Tuyên Quang, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Hà Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ thì Thái Nguyên là nơi cung cấp các sản phẩm thép, nhiên liệu than, một số mặt hàng tiêu dùng thông thường. Trong tương lai Thái Nguyên vẫn sẽ là nơi cung cấp cho các tỉnh trung du miền núi Đông Bắc những sản phẩm công nghiệp như than, thép, gang, động cơ diezen, vật liệu xây dựng. Đối với các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng, Thái Nguyên cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các sản phẩm như than (50%), thép cán (60%), chè (78%). Ngoài ra, nhiều sản phẩm nông nghiệp, công nghiệp nhẹ khác của Thái Nguyên cũng được tiêu thụ rộng rãi tại vùng này. Tình hình kinh tế - xã hội trên địa bàn tỉnh những năm gần đây, đặc biệt là 3 năm gần đây mặc dù còn gặp nhiều khó khăn song kinh tế - xã hội của tỉnh vẫn tiếp tục phát triển theo hướng tích cực, các chỉ tiêu kinh tế - xã hội chủ yếu của tỉnh đều 13 hoàn thành so với kế hoạch và tăng khá so với cùng kỳ. Một số lĩnh vực xã hội cũng có sự cải thiện đáng kể. 1.2.2 Giới thiệu các mỏ Sắt – Titan tập trung nghiên cứu trong luận văn Nghiên cứu của luận văn tập trung vào 3 mỏ: Mỏ Titian – Cây Châm – Phú Lương, mỏ Sắt Trại Cau – Cây Thị - Đồng Hỷ, Mỏ sắt Tương Lai – Hóa Trung – Đồng Hỷ, sau đây tóm tắt một số đặc điểm về điều kiện tự nhiên, quá trình xây dựng, hoạt động của các mỏ Sắt – Titan. Lý do chọn 03 mỏ này là vì đây là các mỏ lớn nhất, có sản lượng khai thác, quy mô lớn nhất và điển hình cho khai thác cũng như chế biến quặng sắt –titan ở Thái Nguyên. Riêng mỏ titan Cây Châm lại đồng thời lại là mỏ có khai thác titan từ quặng gốc duy nhất ở Việt Nam. Vì thế mà luận văn lựa chọn và đánh giá chi tiết cho 03 mỏ này về quá trình và công nghệ khai thác cũng như là chế biến quặng. Ngoài ra trong quá trình đánh giá về quản lý khai thác mỏ quặng sắt – titan thì luận văn mở rộng đánh giá cho toàn bộ tỉnh Thái Nguyên bao gồm các vấn đề quản lý các hoạt động khai thác thổ phỉ tại địa bàn tỉnh. 1.2.2.1 Mỏ sắt Trại Cau – Cây Thị - Đồng Hỷ a/ Điều kiện tự nhiên Mỏ sắt Trại Cau nằm trên địa bàn thị trấn Trại Cau, xã Hóa Trung, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Là ngã ba giao lưu với huyện Phú Bình và tỉnh Bắc Giang. Phía Tây Bắc giáp với xã Nam Hòa, Phía Đông giáp xã Cây Thị, phía Đông giáp xóm Khai Thông, phía Nam và Tây Nam giáp xã Tân Lợi, cách thành phố Thái Nguyên 20km về phía Đông. Diện tích khu mỏ rộng 101,39ha, trong đó diện tích khai thác là 93,29 ha và diện tích chuyên dùng là 8,1ha. Khu mỏ là vùng đồi dốc thoai thoải có độ cao trung bình 30 - 50m, xen lẫn các khu vực bằng phẳng đã được dân cư khai phá để trồng hoa mầu. [12] 14 Hình 1.2: Vị trí Mỏ sắt Trại Cau - Thị trấn Trại Cau – Đồng Hỷ - Thái Nguyên b) Quá trình xây dựng phát triển của mỏ Mỏ sắt Trại Cau được xây dựng và đi vào khai thác từ năm 1964, có nhiệm vụ khai thác quặng sắt tại các khai trường như Quang Trung, Thác Lạc, Chỏm Vung, Núi Đê.. rồi chuyển về khu tuyển quặng. Tại đây quặng sắt được tuyển theo công nghệ tuyển nước và được phân loại theo các công đoạn sàng tuyển để làm nguyên liệu luyện gang của khu công nghiệp khai thác Thái Nguyên. Mỏ có trữ lượng khoảng 9,87 triệu tấn, công suất khai thác hiện nay là 70.000 tấn/năm. Sản phẩm là quặng Limonit. Qua mấy chục năm khai thác, sản lượng quặng khu vực này còn có thể khai thác được gần 2,7 triệu tấn. Hiện nay mỏ đang triển khai sản xuất trên các công trường như mỏ Núi Đê, mỏ Thác Lạc, mỏ Núi Quặng…. Sản lượng khai thác quặng sắt tại mỏ Trại Cau chính là cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất thép của Công ty Gang thép Thái Nguyên. [12] c) Tình hình dân cư xung quanh khu mỏ Khu vực dân cư gần nhất với mỏ sắt Trại Cau là Thị trấn Trại Cau. Thị trấn Trại Cau có 1.100 hộ trong đó có 710 hộ phi nông nghiệp. Dân cư gồm 4.100 người chủ yếu là người Kinh và một số ít là người Sán Dìu, Tày, Nùng và Dao... 15 d) Tình hình khai thác Mỏ sắt Trại Cau có nhiệm vụ khai thác quặng sắt tại các khai trường như Quang Trung, Thác Lạc, Chỏm Vung, Núi Đê, Núi Quặng, Hàm Chim rồi chuyển về khu tuyển quặng. Tại đây quặng sắt được tuyển theo công nghệ tuyển nước và được phân loại theo các công đoạn sạng đề làm nguyên liệu luyện gang của khu công nghiệp khai thác Thái Nguyên. Tùy thuộc vào địa hình và sự phân bố khoáng sản của từng khu mỏ mà lựa chọn các phương án mở vỉa khác nhau: - Tại khu vực công trường Núi Đê: Do khoáng sản Núi Đê nằm trên sườn núi, có hướng cắm trùng với hướng dốc tự nhiên của sườn núi cho nên việc mở vỉa khoáng sản được xác định theo phương pháp mở vỉa bám vách vỉa. - Tại khu vực mỏ Đông Chỏm Vung và Thác Lạc: do địa hình khu mỏ là tương đối bằng phẳng và các thân quặng trải đều trên bề mặt địa hình với lớp phủ mỏng. Do vậy, chỉ cần san gạt mở tuyến đường vận chuyển nội bộ trong khai trường ngay trên bề mặt địa hình là có thể tiến hành khai thác bốc xúc và vận chuyển quặng về xưởng tuyển. Trình tự khai thác theo phương pháp mở vỉa là trên các tầng khai thác dùng nổ mìn để phá vỡ quặng và đất đá phục vụ cho máy gạt. Máy gạt quặng và đất đá phục vụ cho máy xúc, xúc lên phương tiện vận tải ô tô. Quặng được chuyển về bãi chứa trung gian và được đưa về xưởng tuyển bằng phương tiện vận tải. Đất đá được đưa ra bãi thải bằng ô tô. Công tác khai thác sẽ được tiến hành ở khu Tây trước, đến khi kết thúc khu Tây sẽ chuyển sang khu Đông, khi đó tận dụng moong khai thác khu Tây làm bãi thải trong. Đất đá vây quanh thân quặng được phá vỡ bằng nổ mìn hoặc dùng búa thủy lực. Công nghệ khai thác của mỏ sắt Trại Cau là phương pháp khai thác lộ thiên với chiều cao tầng H = 8m, góc nghiêng tầng α = 650. Tiến hành mở vỉa bằng máy gạt C-100 và TZ-130, dùng máy khoan đập CZ-20M để khoan nổ mìn. Xúc bốc quặng bằng máy xúc gầu thuận (W-1001 và W–1002) dung tích gàu là 1m3. Vận tải quặng về xưởng tuyển bằng ô tô Kpaz có tải trọng 12 tấn để chuyên chở đất đá thải. 16 Sơ đồ công nghệ khai thác và chế biến Sắt tại mỏ Trại Cau như hình 1.3: Bóc đất phủ Khai thác quặng Bốc xúc lên xe Vân chuyển bằng ô tô Vận chuyển về xưởng tuyển Hồ bùn thải Kho thành phẩm Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ khai thác chế biến khoáng sản mỏ Sắt – Trại Cau (Nguồn: Mỏ sắt Trại Cau (2012), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án khai thác lộ thiên công trường núi Đ mỏ sắt Trại Cau, Thái Nguyên) 17 Khu vực khai thác Mỏ Sắt Trại Cau – Khu vực chế biến Mỏ Sắt Trại Cau – Đồng Hỷ - Thái Nguyên Đồng Hỷ - Thái Nguyên 1.2.2.2 Mỏ sắt Tương Lai – Hóa Trung – Đồng Hỷ a/ Điều kiện tự nhiên Mỏ sắt Tương Lai có diện tích 28 ha, thuộc xóm Phúc Thành, xã Hóa Trung, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Mỏ cách khu gang thép khoảng 10km về phía Tây Bắc và cách khu mỏ Tiến Bộ 5 km về phía Tây Bắc. Phía Bắc giáp với ruộng lúa và đồi cây của nhân dân xóm Trung Thần; phía Nam giáp với ruộng lúa nhân dân xóm Trung Thành. Hình 1.4: Vị trí mỏ sắt Tương Lai – Hóa Trung – Đồng Hỷ - Thái Nguyên 18 b) Quá trình xây dựng phát triển của mỏ Đơn vị khai thác mỏ sắt Tương Lai là HTX Công nghiệp và Vận tải Chiến Công. Mỏ có trữ lượng trên 1,2 triệu tấn, hiện đã khai thác được khoảng 60.000 tấn/ năm. Hoạt động khai thác mỏ theo hệ thống sàng tuyển, băng chuyền vận hành tối đa công suất cùng hơn 20 máy xúc, máy gạt. c) Tình hình dân cư xung quanh Khu vực dân cư xung quanh mỏ có 954 hộ dân sinh sống với đân số là 4407 người trong đó số hộ làm nông nghiệp là 270 hộ, số hộ sản xuất phi nông nghiệp là 684 hộ. d) Tình hình khai thác Hệ thống khai thác được tiến hành liên tục dọc một bờ công tác, khai thác từ trên xuống dưới, chia tầng, vận tải trực tiếp, sử dụng bãi thải trong. Mỏ sử dụng công nghệ bóc đất phủ và san gạt đất thải bằng máy gạt D41 và máy xúc thuỷ lực gàu nghịch PC200. Tạo dải liên tục và làm tơi quặng bằng máy xúc và máy gạt. Tuyển chọn quặng bằng sàng rung và thủ công bằng tay. Việc vận chuyển trong mỏ bằng xe ô tô Kamaz tải trọng 12 tấn. Đất mặt và đất đá thải sử dụng máy gạt và máy xúc gạt sang hai bên và gạt sang khoảnh đã khai thác. Vận chuyển từ xưởng tuyển về nơi chế biến ở Khu chế biến Nam Hoà bằng ô tô. Trong khai thác sử dụng máy xúc thuỷ lực gàu ngược kết hợp với xúc bốc thủ công. Sơ đồ công nghệ khai thác và chế biến mỏ sắt Tương Lai như hình 1.3 Khối lượng đất đá thải ước tính hàng năm là 60.000 m3/năm; Khối lượng bùn thải quặng đuôi là 4899 m3/năm. 19 Khu vực khai thác Mỏ Sắt Tương lai – Khu vực chế biến Mỏ Sắt Tương lai – Đồng Hỷ - Thái Nguyên Đồng Hỷ - Thái Nguyên 1.2.2.3 Mỏ Titan Cây Châm – Động Đạt – Phú Lương a) Điều kiện tự nhiên Mỏ Titan Cây Châm có diện tích 28,25 ha, nằm trên địa bàn xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên khoảng 28km, cách huyện Phú Lương và thị trấn Đu 2km. Khu mỏ nằm ở sườn núi phía Tây của dãy núi Chúa có độ cao 325m, phía Nam là thung lũng sông Đu khá rộng, kết hợp với đồi núi nhỏ độ cao 50-55m. Thân quặng là dẫy đồi kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, độ cao khoảng 100m, đây là phần của núi trong bị phân cách bởi thung lững nhỏ rộng khoảng 300m, sườn dốc không quá 200. Phía Đông Nam thân quặng là thung lũng suối Cây Châm nối liến với thung lũng Sông Đu. Thung lũng dốc thoải về phía Nam, nên thuận lợi cho thoát nước. 20 Hình 1.5: Vị trí mỏ Titan Cây Châm – Động Đạt – Phú Lương - Thái Nguyên b) Quá trình xây dựng phát triển của mỏ Đơn vị khai thác Mỏ Cây Châm là Công ty Khoáng Sản Thái Nguyên. Khu vực khai thác trong giai đoạn đề xuất ban đầu có diện tích 12.550m2 bãi thải có diện tích 30.000m2, công suất khai thác 100.000 tấn quặng nguyên khai/năm. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật diện tích khu vực khai thác được tăng từ 12.500m2 tăng lên 75.700m2, công suất từ 100.00 tấn quặng nguyên khai/năm tăng lên 110.010 tấn quặng nguyên khai/năm, diện tích bãi thải từ 30.000m2 không thay đổi. Đến năm 2010 Công ty cổ phần Xuất nhập khẩu Thái Nguyên xin mở rộng diện tích bãi thải và đã được Sở Xây dựng Thái Nguyên cấp giấy chứng chỉ quy hoạch số 67/CCQH với diện tích bãi thải là 206.800m2. Mỏ thực hiện hoạt động khai thác từ 01/01/2011 đến nay. c) Tình hình dân cư xung quanh Khu vực mỏ titan là thuộc xã Động Đạt, huyện Phú Lương. Dân cư xung quanh mỏ có 7442 người chiếm 66% dân số của toàn xã. Người dân địa phương ở đây một phần là công nhân tham gia khai thác mỏ, phần còn lại thì tham gia hoạt động lâm nông nghiệp.