Giảm thiểu hiện tượng than tự bốc cháy

Gây thiệt hại không nhỏ

Thời gian trước đây, một số mỏ than như Na Dương, Khe Bố, Làng Cẩm... khai thác ở những vỉa có tính tự cháy cao đã phải nhờ đến sự giúp đỡ của chuyên gia nuớc ngoài mới có thể khai thác. Tuy vậy, công tác ngăn ngừa hiện tượng than tự cháy cũng gặp nhiều khó khăn do không có thiết bị, phương pháp cũng như đội ngũ cán bộ am hiểu về lĩnh vực này. Một số mỏ như Hà Lầm, Thống Nhất ... cũng gặp phải hiện tượng cháy ngầm trong vỉa than hoặc trong bãi thải. Tuy hiện tượng cháy chưa xác định được rõ nguyên nhân, nhưng khả năng tự cháy của than gây ra đám cháy lan rộng không bị loại trừ.

Gần đây, một số mỏ than khác cũng gặp phải hiện tượng than tự cháy như tại vỉa 5, khu Trung tâm Khe Chuối thuộc Công ty TNHH một thành viên 91 (Tổng Công ty Đông Bắc) hay tại vỉa 24 thuộc Công ty TNHH than Hồng Thái đã xảy ra hiện tượng tự cháy của than đến 4 lần, gây nhiều thiệt hại, ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất. Cháy vỉa than thường sinh ra hàm lượng khí độc CO rất nguy hiểm cho con người. Cháy vỉa than cũng có thể gây ra các hậu quả khác như nổ khí, cháy thiết bị. Nếu không phát hiện kịp thời thì hậu quả rất khó lường. Vì các thiết bị trong lò thường là những thiết bị nặng, dễ cháy như băng tải, thiết bị điện… khó di chuyển trong điều kiện chật hẹp.

Thợ ứng cứu sự cố Trung tâm cấp cứu Mỏ TKV

Trước đây, nhiều người vẫn có quan niệm than tự cháy là do hàm lượng lưu huỳnh cao nhưng có một thực tế là hàm lượng chất này trong than ở Việt Nam là thấp. Cần khẳng định, đây là một hiện tượng bình thường có thể xảy ra đối với bất cứ vỉa than nào có hàm lượng chất bốc cháy cao. Khi gặp điều kiện địa nhiệt hoặc tác nhân gây nhiệt cao đều có thể gây cháy. Than đá là một dạng trầm tích dễ cháy. Hàng triệu năm nằm trong lòng đất, trong điều kiện yếm khí, khi gặp ôxy, than có thể tự cháy.

Theo các chuyên gia, hiện tượng cháy nội sinh tại các mỏ hầm lò có nguyên nhân từ phản ứng ôxy hóa của than với khí ôxy, hậu quả sinh  ra nhiệt độ cao và các khí độc, trong đó có khí CO. Khác với các đám cháy có nguyên nhân khác, việc khống chế phòng ngừa than tự cháy phải giải quyết được vấn đề cơ bản là ngăn chặn nguồn cấp ôxy cho phản ứng ôxy hoá nêu trên. Trên thế giới, việc phòng chống hiện tượng than tự cháy trong các mỏ than chủ yếu sử dụng công nghệ phun khí nitơ để phun vào khu vực cháy hoặc khu vực xuất hiện hiện tượng ôxy hoá than, với sự hỗ trợ mô phỏng tính toán của các phần mềm chuyên dụng.

Giải pháp cần được nhân rộng

Tại nước ta, giải pháp này mới được áp dụng trong thời gian ngắn và cũng mới chỉ dừng lại tại các khu vực xảy ra tự cháy đã được cách ly, không có hoạt động khai thác, nói cách khác là không có sự hiện diện của con người. Còn với các khu vực phát hỏa của lò chợ đang hoạt động (nơi có các công nhân đang làm việc) thì chưa áp dụng được giải pháp này vì nguy cơ ảnh hưởng đến an toàn lao động cũng như an toàn mỏ.

Từ thực tế đó, sau khi tham khảo kinh nghiệm của một số nước và nhiều lần tiến hành thực nghiệm, các đơn vị chịu trách nhiệm thử nghiệm giải pháp mới xác định: để phòng ngừa tự cháy khu phát hỏa của lò chợ đang hoạt động cần áp dụng công nghệ phun khí nitơ để giảm lượng ôxy xuống dưới mức 12%, phải bảo đảm hàm lượng ôxy tại khu vực gương lò chợ lớn hơn 20%, đồng thời, duy trì hàm lượng các loại khí độc như CO, CO2, khí nổ CH4 ở ngưỡng an toàn theo quy định. Vị trí thử nghiệm là tại lò chợ vỉa 5 của Công ty Than 91 - Tổng Công ty Đông Bắc.

Từ những kết quả khảo nghiệm nói trên, Trung tâm An toàn mỏ đã hoàn thiện đề tài với nhóm giải pháp cụ thể: thiết kế, xác định vùng có nguy cơ xảy ra tự cháy tại khu phát hỏa của lò chợ đang hoạt động; thiết kế hệ thống bơm xả khí nitơ, bố trí điểm phun, thời gian và lưu lượng khí nitơ dự kiến bơm vào; thiết kế hệ thống đường ống lấy mẫu khí trong khu phát hỏa; thiết kế hệ thống thông gió tại khu vực lò chợ áp dụng (bố trí hệ thống đầu đo, điểm đo khí trong khu vực lò chợ áp dụng). Những nhóm giải pháp trên có tính toán đến khả năng thực thi thực tế của đội ngũ nhân sự hiện có cũng như khả năng cung ứng vật tư trong nước.

Theo Trung tâm An toàn mỏ, hiện tại, giải pháp phun khí nitơ vào khu vực phát hỏa nhằm chống cháy nội sinh đang được sử dụng rất hiệu quả tại lò chợ khai thác than mức +325/+360, vỉa 5 khu Khe Chuối (Công ty Than 91, Tổng Công ty Đông Bắc) và một số mỏ than hầm lò khác trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh.

Theo Phó Giám đốc Trung tâm An toàn mỏ Vinacomin Lê Trung Tuyến, qua nhiều lần tiến hành thử nghiệm thực tế và mô phỏng trên phần mềm, Trung tâm An toàn mỏ đã hoàn thiện đề tài với gói các giải pháp sau: Thiết kế, xác định vùng có nguy cơ xảy ra tự cháy tại khu phát hỏa của lò chợ đang hoạt động; thiết kế hệ thống bơm xả khí nitơ: Đường ống, bố trí điểm phun, thời gian và lưu lượng khí nitơ dự kiến bơm vào… Điều đáng nói là  những gói giải pháp trên có thể triển khai được ngay với trình độ kỹ thuật và thị trường vật tư trong nước nên được các đơn vị hầm lò trong ngành than đánh giá rất cao.

“Với việc lựa chọn giải pháp này, các lò chợ tại vỉa than có tính tự cháy không phải dừng sản xuất do xuất hiện hiện tượng tự cháy hoặc khí CO tăng cao. Thời gian tới, giải pháp này sẽ được nhân rộng áp dụng tại các mỏ hầm lò đã xảy ra hoặc có nguy cơ cháy nội sinh cao trong ngành than. ”, ông Tuyến cho hay.