Tạp chí của Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam
Ứng dụng dữ liệu vệ tinh SENTINEL 5P xác định nồng độ SO2 trong không khí khu vực tỉnh Lào Cai
Lào Cai là một địa phương có tốc độ phát triển kinh tế - xã hội nhanh chóng, nhất là tại khu công nghiệp Tằng Loỏng, nơi tập trung nhiều cơ sở luyện kim, hóa chất và hoạt động giao thông - công nghiệp nặng. Các hoạt động này đã làm gia tăng áp lực lên chất lượng không khí tại địa phương, ảnh hưởng tới môi trường sống của người dân. Bài báo này trình bày kết quả ứng dụng dữ liệu vệ tinh Sentinel 5P với bộ cảm biến TROPOMI để xác định nồng độ SO2 trong không khí khu vực tỉnh Lào Cai giai đoạn 2019-2024. Quá trình xử lý dữ liệu được thực hiện trên nền tảng điện toán đám mây Google Earth Engine (GEE), sau đó được biên tập thành bản đồ phân bố nồng độ SO2 theo quý và năm. Kết quả nhận được cho thấy có sự phân hóa rõ rệt về không gian và thời gian của nồng độ SO₂ tại Lào Cai. Đây là nguồn thông tin khách quan và hiệu quả phục vụ công tác quản lý, giám sát chất lượng môi trường không khí tại khu vực nghiên cứu.
Nghiên cứu tính toán, lựa chọn xi lanh thủy lực hệ thống nâng cửa van cung của hồ chứa nước Núi Ngang – tỉnh Quảng Ngãi
Hiện nay, nhu cầu sử dụng các thiết bị nâng hạ phục vụ trong các ngành kinh tế của nước ta rất lớn, đặc biệt trong lĩnh vực thuỷ điện, thuỷ lợi. Tại Việt Nam, theo thống kế đang có 385 công trình thủy điện vận hành với trên 600 hồ thủy điện. Ngành thủy lợi đang quản lý, khai thác hơn 6.750 hồ chứa với các loại dung tích khác nhau và hàng chục ngàn cửa van (cửa van phẳng, cửa van cung) các loại phục vụ công tác điều tiết nước. Để nâng hạ các cửa van này, thiết bị nâng có thể là xi lanh, tời, trục ren. Hồ Núi Ngang, tỉnh Quảng Ngãi là một trong những hồ chứa nước thủy lợi quan trọng thuộc huyện Ba Tơ, nay là xã Ba Động, là hồ chứa lớn thứ 3 trong tỉnh cùng các hồ Nước Trong, hồ Liệt Sơn. Hồ được đưa vào sử dụng từ năm 1997 đến nay với trữ lượng nước đạt trên 19 triệu m3 nước. Để điều tiết nước, công trình hồ Núi Ngang sử dụng hệ thống thủy lực với 03 cửa van cung có thông số kỹ thuật BxH = (8x5)m, mỗi cửa sử dụng 02 xi lanh thủy lực lực nâng 25,5 Tấn để nâng hạ các cửa van này. Đến nay, sau gần 30 năm hoạt động, các thiết bị hệ thống xi lanh thủy lực đã xuống cấp cần nghiên cứu lựa chọn thay thế với các thiết bị công nghệ hiện đại ngày nay nhằm nâng cao hiệu quả vận hành, chủ động ứng phó với điều kiện biến đội khí hậu ngày một phức tạp.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến chất lượng bề mặt và lực cắt khi tiện thép hợp kim SKD11 trên máy tiện CNC
Thép SKD11 là loại thép công cụ hợp kim cao, được sử dụng phổ biến trong chế tạo khuôn mẫu nhờ độ cứng và khả năng chống mài mòn vượt trội. Tuy nhiên, việc gia công thép SKD11 sau nhiệt luyện (tiện cứng) gặp nhiều thách thức do lực cắt lớn và nhiệt cắt cao. Bài báo này trình bày nghiên cứu thực nghiệm nhằm đánh giá ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt (vận tốc cắt vc, lượng tiến dao fz, chiều sâu cắt ap) đến độ nhám bề mặt (Ra) và tải trọng trục chính (Load SPL) khi tiện trên máy CNC bằng mảnh cắt hợp kim Sumitomo. Sử dụng phương pháp thiết kế thực nghiệm Taguchi với mảng trực giao L_9, kết quả phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy lượng tiến dao fz là yếu tố chi phối mạnh nhất đến độ nhám bề mặt với mức đóng góp 99,60%. Trong khi đó, chiều sâu cắt ap ảnh hưởng quyết định đến tải trọng trục chính với mức đóng góp 62,76%. Nghiên cứu đã xây dựng thành công các phương trình hồi quy bậc 2 với độ tin cậy cao (R2 > 96%). Bộ thông số tối ưu được xác định là vc = 130 m/phút, fz = 0,12 mm/r và ap = 1,0 mm, cho phép đạt chất lượng bề mặt tương đương mài tinh (Ra = 0,642 µm) trong khi vẫn đảm bảo an toàn tải trọng máy.
Tính toán thiết kế và kiểm nghiệm bền van cửa điện phòng nổ DN300 chịu áp lực cao trong khai thác mỏ hầm lò
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thiết kế, tính toán và mô phỏng kiểm nghiệm bền cho van cầu điện phòng nổ DN300, phục vụ hệ thống bơm thoát nước tại các mỏ than hầm lò có điều kiện làm việc khắc nghiệt. Nghiên cứu tập trung vào việc xác định các thông số hình học tối ưu và lựa chọn vật liệu thép không gỉ SUS 304 nhằm chống ăn mòn trong môi trường nước a xit. Bằng phương pháp tính toán giải tích kết hợp với mô phỏng, nhóm tác giả đã xác định được chiều dày đĩa van cần thiết là 110 mm và chiều dày nắp van là 12 mm để chịu được áp suất làm việc 6,4 MPa. Kết quả mô phỏng cho thấy ứng suất và chuyển vị của thân van nằm trong giới hạn cho phép (chuyển vị lớn nhất 0,0289 mm), đảm bảo độ tin cậy và an toàn phòng nổ theo tiêu chuẩn TCVN và QCVN hiện hành.
Nghiên cứu đặc tính động lực học phi tuyến tính hộp giảm tốc hành tinh hai cấp sử dụng cho tời trục mỏ
Hộp giảm tốc hành tinh được sử dụng rộng rãi cho tời trục mỏ nhờ khả năng truyền mô men lớn, kết cấu nhỏ gọn và hiệu suất cao. Tuy nhiên, trong điều kiện làm việc thực tế với tải trọng lớn và chế độ vận hành biến đổi, hộp giảm tốc hành tinh chịu tác động mạnh của các yếu tố phi tuyến, làm phát sinh dao động phức tạp và ảnh hưởng đến độ ổn định, độ bền và độ tin cậy của thiết bị. Trong nghiên cứu này, mô hình của hộp giảm tốc hành tinh hai cấp của tời trục mỏ JK2.5×2.0 được xây dựng trên phần mềm CAD 3D (Inventor, Solidworks), đồng thời, mô hình động lực học của hệ truyền động được thiết lập trên cơ sở phần mềm mô phỏng động lực học đa vật thể CAE (Ansys Workbench) để nghiên cứu động lực học của hệ thống. Bài toán động lực học va chạm được giải bằng bộ giải LS-DYNA theo phương pháp động lực học phi tuyến, cho phép mô phỏng chính xác quá trình tiếp xúc – tách rời, trượt – lăn, truyền xung lực và lan truyền sóng ứng suất trong thời gian ngắn. Kết quả mô phỏng cho thấy, quá trình va chạm làm xuất hiện các đỉnh lực tiếp xúc và ứng suất động lớn tại một số cặp ăn khớp đặc trưng, biên độ dao động tăng mạnh theo mức xung kích và độ lớn khe hở, dẫn đến nguy cơ tập trung ứng suất và hư hỏng sớm ở vùng chân răng và bề mặt tiếp xúc. Đồng thời, kết quả mô phỏng động lực học cũng chỉ ra rằng va đập ăn khớp giữa bánh răng hành tinh cấp hai và vành răng là nguồn gây rung động chủ yếu, trong thực tế sản xuất, có thể giảm thiểu va đập ăn khớp bánh răng bằng cách lựa chọn các phương thức bôi trơn khác nhau. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn tham số kết cấu, thiết kế tối ưu khe hở – độ cứng hệ, cũng như đề xuất giải pháp giảm chấn và nâng cao độ ổn định động lực học của hộp giảm tốc hành tinh sử dụng trong tời trục mỏ…
Nghiên cứu xác định một số thông số máy cưa di động dùng trong dây chuyền cán thép vì lò SVP
Theo chiến lược phát triển của ngành Than, hiện nay, sản lượng khai thác chủ yếu là các mỏ than hầm lò. Khi khai thác xuống sâu đòi hỏi công nghệ cũng như thiết bị hỗ trợ chống đỡ, do đó nhu cầu dùng thép vì lò SVP (CBΠ) và một số loại thép hình U, I, L ngày càng lớn. Để đáp ứng được nhu cầu đó Công ty Cổ phần Chế tạo máy – Vinacomin (VMC) đã được đầu tư dây chuyền cán thép vì lò hiện đại với năng suất khoảng 80.000 tấn/năm. Trong dây chuyền cán thép phôi thép được đưa vào lò nung ở nhiệt độ từ 1050°C đến 1150°C sau đó đưa qua lỗ hình để tạo hình dạng sơ bộ của chi tiết. Chi tiết sau quá trình cán định hình có nhiệt độ khoảng 750°C sẽ được máy cưa cắt phân đoạn theo chiều dài tiêu chuẩn, cuối cùng chi tiết được đưa vào khu vực làm nguội trước khi qua máy nắn thẳng để đảm bảo kích thước và chất lượng mong muốn. Trong nghiên cứu này nhóm tác giả tập trung vào công đoạn cưa phân đoạn chi tiết sau giai đoạn cán. Nội dung nghiên cứu đã giới thiệu cấu tạo, nguyên lý làm việc và trình bày một số cơ sở lý thuyết để tính toán thiết kế máy. Bên cạnh đó nghiên cứu đã chỉ ra được mối quan hệ của các thông số trong vận hành máy (chiều sâu cắt, tốc độ dẫn tiến máy, tốc độ cắt,…). Trên cơ sở đó xây dựng được kết cấu 3D của máy và tính toán thiết kế tối ưu của các chi tiết, cụm chi tiết bằng phần mềm NX12. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra kết cấu, bộ thông số hợp lý của máy và kết quả này có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo trong tính toán thiết kế máy cưa di động.
Nghiên cứu công nghệ thi công vỏ chống lò bằng phun bê tông ướt chiều dày lớn tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh
Công nghệ thi công vỏ chống lò bằng phun bê tông ướt với chiều dày lớn là một trong những giải pháp tiên tiến, đã được triển khai rộng rãi tại các quốc gia có nền công nghiệp khai khoáng phát triển như Đức, Mỹ, Nga, Trung Quốc... cũng như được áp dụng hiệu quả tại nhiều công trình ngầm lớn ở Việt Nam trong lĩnh vực giao thông, thủy điện và thủy lợi. Công nghệ này không chỉ góp phần nâng cao mức độ cơ giới hóa trong thi công hầm lò mà còn cải thiện rõ rệt chất lượng kết cấu vỏ chống, tăng tính ổn định và an toàn, đồng thời giảm chi phí xây dựng, rút ngắn thời gian thi công và mở rộng khả năng ứng dụng trong các điều kiện địa chất phức tạp. Trong khuôn khổ bài báo, nhóm tác giả đã tiến hành nghiên cứu tổng quan về quá trình hình thành, phát triển và thực tiễn ứng dụng công nghệ phun bê tông ướt chiều dày lớn trên thế giới và tại Việt Nam. Trên cơ sở đó, bài báo đề xuất một số sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị phù hợp với điều kiện các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.
Nghiên cứu ổn định của giá khung thủy lực quá độ GKQD-2000/1.6/2.4 tại ngã ba lò chợ bằng mô phỏng môi trường không liên tục
Bài báo trình bày kết quả kiểm tra và phân tích sự ổn định làm việc của giá khung thủy lực quá độ GKQD 2000/1.6/2.4 tại khu vực ngã ba lò chợ, thông qua phương pháp mô phỏng môi trường không liên tục (UDEC). Kết quả mô phỏng cho thấy, đã xây dựng thành công mô hình tương tác giữa giá khung và đá mỏ trong lò chợ liên tục theo tiến độ khai thác. Các biểu hiện tái phân bố ứng suất mỏ và dịch chuyển đá mỏ được mô phỏng đúng thực tế. Gương than và giá khung có kết cấu ổn định, đảm bảo an toàn trong giới hạn khai thác cho phép. Kết quả đánh giá chi tiết cho thấy xu hướng thay đổi lực chống và mô men trên giá chống phù hợp với diễn biến áp lực mỏ và dịch chuyển đất đá trong điều kiện khai thác bình thường trước khi vách cơ bản sập đổ. Trong bối cảnh việc quan trắc áp lực mỏ lò chợ và không gian thử nghiệm hoạt động giá bị hạn chế, kết quả phân tích sự ổn định giá khung trên mô hình số giúp bước đầu khẳng định sự an toàn của vì chống, và là cơ sở giúp cải tiến đặc tính giá khung phù hợp với các biểu hiện dịch chuyển đá vách cực đoan hơn trong các nghiên cứu tiếp theo.
Đào tạo kỹ sư cơ khí mỏ của Trường Đại học Mỏ - Địa chất : Định hướng đổi mới trong giai đoạn đột phá khoa học công nghệ
Trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) và sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo (AI), đào tạo kỹ sư cơ khí mỏ đang đứng trước yêu cầu đổi mới mạnh mẽ nhằm đáp ứng giai đoạn đột phá khoa học công nghệ. Trên cơ sở kết quả 60 năm đào tạo và phát triển của ngành cơ khí mỏ tại Bộ môn Máy và Thiết bị công nghiệp, Khoa Cơ - Điện, Trường Đại học Mỏ – Địa chất, bài báo tập trung đánh giá thực trạng đào tạo hiện nay, phân tích những tồn tại, thách thức và yêu cầu đặt ra. Đồng thời, nghiên cứu tổng hợp các xu hướng đào tạo kỹ thuật tiên tiến trên thế giới, qua đó đề xuất các định hướng đổi mới chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí mỏ phù hợp với Nghị quyết 57 và xu thế phát triển khoa học – công nghệ hiện đại.
Áp dụng phân tích EFA xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh tại Công ty than Mạo Khê – TKV
Hiệu quả sản xuất kinh doanh là chỉ tiêu kinh tế quan trọng, là nguồn thông tin hữu ích cho các quyết định quản trị cũng như các nghiên cứu khoa học. Trên cơ sở tổng quan những nghiên cứu về các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh, bài báo sử dụng nghiên cứu định lượng để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh tại Công ty than Mạo Khê - TKV. Nhìn từ góc độ sự vận động của dòng vật chất, hiệu quả sản xuất kinh doanh được hình thành qua các khâu chuẩn bị sản xuất, sản xuất, tiêu thụ và thuê ngoài. Nhóm tác giả sử dụng thang đo Likert 5 mức để xây dựng mẫu phiếu khảo sát thực tế, kết quả khảo sát thu về sau khi lược bỏ các mẫu bị lỗi, sẽ sử dụng kiểm định Cronbach’s Alpha, phân tích nhân tố khám phá EFA, phân tích tương quan, phân tích hồi quy trên nền tảng phần mềm SPSS 27. Kết quả phân tích thu được 3 nhóm yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh tại Công ty than Mạo Khê - TKV gồm các nhân tố thuộc khâu sản xuất, tiêu thụ và thuê ngoài. Kết quả hồi quy đảm bảo ý nghĩa thống kê nhỏ hơn 0,05 và giải thích được 68,2% vấn đề nghiên cứu. Trong đó nhóm yếu tố thuộc khâu sản xuất có mức độ ảnh hưởng mạnh nhất tới hiệu quả sản xuất kinh doanh với hệ số là 0,554 tiếp theo đến nhóm yếu tố thuộc khâu tiêu thụ và thuê ngoài.
Petrovietnam đổi mới mô hình tăng trưởng dựa trên nền tảng khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số
Trong bối cảnh thế giới đối mặt với những biến động sâu sắc và xu thế chuyển dịch năng lượng mạnh mẽ, việc đổi mới mô hình tăng trưởng đã trở thành yêu cầu cấp thiết đối với Tập đoàn Công nghiệp – Năng lượng Quốc gia Việt Nam. Mô hình tăng trưởng truyền thống dựa vào tài nguyên đang dần bộc lộ những hạn chế. Bài báo này phân tích định hướng chuyển đổi của Tập đoàn sang một mô hình tăng trưởng mới, lấy Khoa học công nghệ (KHCN), Đổi mới sáng tạo (ĐMST) và Chuyển đổi số (CĐS) làm động lực cốt lõi, dựa trên "Chiến lược Khoa học công nghệ và Đổi mới sáng tạo đến năm 2030, định hướng đến năm 2050" đang được xây dựng. Bài báo tập trung trình bày các định hướng công nghệ chiến lược mà Tập đoàn dự kiến ưu tiên phát triển và ứng dụng, bao gồm: tối ưu hóa hoạt động hiện hữu bằng công nghệ số và AI; phát triển năng lượng sạch và hóa chất “xanh”; công nghệ khử carbon và kinh tế tuần hoàn; và công nghệ năng lượng, vật liệu tiên tiến. Đồng thời, bài báo giới thiệu các giải pháp thực thi mang tính hệ thống đang được đề xuất, đặc biệt là việc xây dựng "Hệ sinh thái Đổi mới sáng tạo Petrovietnam (PIVOT)", nhằm đảm bảo quá trình chuyển đổi thành công, qua đó nâng cao năng lực cạnh tranh và đảm bảo sự phát triển bền vững của Tập đoàn trong bối cảnh mới.
Xác định chế độ làm việc của quạt gió chính hợp lý trong ngày mỏ không làm việc nhằm tiết kiệm điện tại mỏ than Khe Chàm I, Công ty than Hạ Long- TKV
Theo quy định hiện hành, các mỏ than hầm lò phải được thông gió suốt ngày đêm. Có nghĩa là các quạt gió chính đặt trên mặt đất và các quạt cục bộ đặt trong mỏ phải làm việc 24/24 giờ. Tuy vậy, trong 01 năm các mỏ than hầm lò thường không làm việc vào các ngày lễ, tết, chủ nhật…Trong những ngày này, ở trong mỏ không có các hoạt động sản xuất. Vì vậy, các yếu tố gây ô nhiễm môi trường không khí, gây mối nguy hiểm về cháy nổ khí, nổ bụi giảm đi rất nhiều so với ngày mỏ làm việc. Thực tế này cho thấy các quạt gió chính không cần làm việc như ngày bình thường để đưa gió sạch vào mỏ. Song, chế độ làm việc của quạt gió chính như thế nào để góp phần vào việc giảm giá thành sản xuất than nhờ tiết kiệm điện là điều cần bàn tới. Bài báo giới thiệu khả năng giảm chi phí điện năng nhờ xác định chế độ làm việc hợp lý của quạt gió chính trong những ngày mỏ không làm việc.
Đánh giá khả năng áp dụng ô tô tải lai pin nhiêu liệu và pin điện phục vụ khai thác mỏ lộ thiên
Khi ngành công nghiệp khai khoáng tìm cách phát triển bền vững hơn, các tập đoàn khai khoáng mong muốn tìm nguồn năng lượng phát thải cacbon thấp cho các xe tải vận chuyển khoáng sản. Thay thế động cơ diesel xe tải mỏ bằng pin điện hoặc bằng pin nhiên liệu đã được nghiên cứu áp dụng. Mỗi hệ thống có những ưu, nhược điểm riêng. Gần đây, trên thế giới đã có những nghiên cứu áp dụng hệ thống động lực lai giữa pin nhiên liệu và pin điện dùng cho ô tô tải mỏ. Pin nhiên liệu kết hợp hydro và oxy để tạo ra điện, pin điện lưu trữ điện năng để sử dụng khi cần tăng công suất đột ngột và tái tạo năng lượng khi phanh. Khi thay thế động cơ diesel, thách thức đặt ra là phải cải tiến xe tải được thiết kế ban đầu dùng động cơ diesel thành xe tải sử dụng pin nhiên liệu đồng thời với pin điện. Bài báo này đưa ra những đánh giá ban đầu một số chỉ tiêu ô tô mỏ công suất lớn dùng động cơ diesel, cải tạo sang sử dụng hệ thống động lực lai giữa pin nhiêu liệu và pin điện, làm cơ sở cho việc lựa chọn hệ thống động lực ô tô tải mỏ thân thiện với môi trường.
Tính toán kiểm tra bền vỏ cầu dao chân không phòng nổ THCDPN-660(1140) dùng trong mỏ than hầm lò
Khi thiết kế các thiết bị điện sử dụng trong các môi trường có khí và bụi nổ trong các mỏ than hầm lò, vỏ của thiết bị có vai trò quan trọng. Vỏ của thiết bị phải đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn, quy chuẩn đối với vỏ không xuyên nổ - dạng bảo vệ "d". Do đó, thiết kế đòi hỏi phải đáp ứng các yêu cầu đối với vỏ, kết hợp và phải tính toán kiểm tra bền khi thiết kế. Bài báo đưa ra yêu cầu đối với vỏ cầu dao chân không và phương pháp, kết quả tính toán kiểm tra bền khi thiết kế. Các phương pháp nghiên cứu, trình tự thiết kế và kết quả được đề cập cụ thể trong bài viết có thể áp dụng khi thiết kế vỏ cho thiết bị điện phòng nổ dùng trong mỏ than hầm lò nói chung.
Nghiên cứu sử dụng bùn thải của Nhà máy tuyển đồng Tả Phời thay thế cát tự nhiên trong chế tạo bê tông xanh không xi măng
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm về khả năng sử dụng bùn thải của Nhà máy tuyển đồng Tả Phời làm cốt liệu nhỏ thay thế cát tự nhiên trong chế tạo bê tông xanh không xi măng. Mỗi tháng, nhà máy phát sinh khoảng 60.000 m³ bùn thải và quặng đuôi – lượng chất thải lớn này gây áp lực lên hệ thống hồ chứa và tiềm ẩn rủi ro môi trường. Nghiên cứu sử dụng các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành để đánh giá tính công tác và cường độ nén của bê tông xanh sử dụng bùn thải với hàm lượng thay thế từ 0÷30%. Hỗn hợp bê tông thu được có độ sụt từ 14,5 đến 20,0 cm, khối lượng thể tích dao động nhẹ, cường độ nén ở tuổi 28 ngày đều đạt trên 40 MPa. Thành phần tối ưu với 10% bùn thải cho kết quả cường độ cao nhất (55,5 MPa). Kết quả cho thấy, bùn thải có thể đóng vai trò như cát mịn nhân tạo, góp phần tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên, giảm thiểu chất thải rắn và thúc đẩy phát triển ngành vật liệu xây dựng bền vững.
Đổi mới mô hình quản trị và tổ chức sản xuất bằng ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) đối với các mỏ khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh
Trí tuệ nhân tạo (AI) đang phát triển như một công nghệ có khả năng giải quyết những thách thức mang tính hệ thống của các ngành, các lĩnh vực trong đó có ngành khai thác khoáng sản, bao gồm tối ưu hóa vận hành, giảm chi phí sản xuất, tăng cường an toàn lao động và bảo vệ môi trường. Mặc dù tiềm năng đã được khẳng định, mức độ ứng dụng AI trong khai thác than hầm lò vẫn còn hạn chế do rào cản về chi phí đầu tư, thiếu khung chính sách hỗ trợ và tâm lý thận trọng trong đổi mới công nghệ. Để khắc phục, cần sự phối hợp đồng bộ giữa doanh nghiệp, cơ quan quản lý và các cơ sở đào tạo, viện nghiên cứu, qua đó hình thành nguồn nhân lực có năng lực số và thúc đẩy văn hóa đổi mới sáng tạo. Trong bối cảnh các mỏ than hầm lò tại Quảng Ninh, khu vực chiếm tỷ trọng lớn nhất trong sản lượng than cả nước còn đang chịu sự ảnh hưởng và chi phối của mô hình quản trị truyền thống, quy trình vận hành thủ công và hạn chế về tự động hóa, nghiên cứu này tập trung phân tích thực trạng quản trị và tổ chức sản xuất. Trên cơ sở đó, tác giả đề xuất mô hình ứng dụng AI nhằm đổi mới phương thức quản trị và tổ chức khai thác than hầm lò, hướng tới tăng năng suất, đảm bảo an toàn lao động và phát triển bền vững. Từ đó làm cơ sở nghiên cứu xây dựng lộ trình triển khai AI phù hợp với điều kiện thực tế của các doanh nghiệp khai thác than hầm lò tại vùng Quảng Ninh.
Nghiên cứu lựa chọn phương pháp và các thông số khoan nổ mìn hợp lý cho các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh của TKV
Bài báo trình bày quá trình nghiên cứu lựa chọn phương pháp và các thông số khoan nổ mìn hợp lý cho các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh của TKV, và kết quả nổ mìn thử nghiệm trên mỏ than Cao Sơn. Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm cho thấy, mặc dù chỉ tiêu thuốc nổ tăng từ 7,5÷21,1 % so với định mức hiện hành tùy theo từng loại dung tích gàu của máy xúc và tính chất cơ lý của đất đá, nhưng năng suất của tổ hợp xúc bốc vận tải được cải thiện rõ rệt, thời gian chu kỳ xúc của máy xúc giảm trung bình khoảng 19,74 %, năng suất của máy xúc tăng trung bình khoảng 21,86 %; năng suất của ô tô tăng từ 5÷8,33 % so với định mức; giảm khối lượng khoan nổ lần 2. Kết quả tính toán trong điều kiện mỏ Cao Sơn cho thấy giá thành bóc đất đá bình quân sẽ giảm 542 đồng/m3 khi áp dụng các thông số khoan nổ mìn đề xuất.
Nghiên cứu đề xuất phương pháp xác định nguồn xuất lộ nước vào lò chợ 11-1.10 mức -175/-180 khu III vỉa 11 Công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin
Khu mỏ than Hà Lầm, Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin được khai thác bằng phương pháp hầm lò và lộ thiên. Hiện tại, các khai trường lộ thiên đã kết thúc khai thác và cơ bản đã được đổ thải, san lấp với cốt cao bề mặt bãi thải lớn hơn hoặc bằng mức thông thủy khu vực. Công tác khai thác hầm lò phía dưới bãi thải vẫn đang diễn ra, quá trình khai thác lò chợ 11-1.10 mức -175/-180 khu III vỉa 11 dưới bãi thải vỉa 14 cánh Tây đã xảy ra sự cố xuất lộ nước vào lò chợ, làm ảnh hưởng đến sản xuất. Bài viết này trình bày phương pháp xác định nguồn xuất lộ nước vào lò chợ, làm cơ sở đề xuất giải pháp nâng cao mức độ an toàn khi khai thác phần trữ lượng còn lại.
Nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chí nhận dạng đất hiếm trong vỏ phong hóa
Các mỏ đất hiếm kiểu hấp phụ ion trong vỏ phong hóa là một trong những loại hình khoáng sản chiến lược có giá trị cao và công nghệ khai thác tuyển đơn giản, đã được phát hiện và khai thác rộng rãi tại Trung Quốc, Myanmar và gần đây là Việt Nam. Bài báo này trình bày một hệ thống 6 nhóm tiêu chí nhận dạng địa chất–môi trường phục vụ công tác điều tra, thăm dò và đánh giá tiềm năng mỏ đất hiếm trong vỏ phong hóa, bao gồm: (1) Đặc điểm đá mẹ, (2) Địa hình–địa mạo, (3) Chỉ số biến đổi hóa học, (4) Điều kiện khí hậu, (5) Thành phần khoáng vật sét hấp phụ, và (6) Dạng tồn tại của REE và phương pháp nhận dạng hiện trường. Thông qua tổng hợp các nguồn tài liệu trên thế giới và dữ liệu thực địa tại Việt Nam, bài viết nhấn mạnh vai trò ảnh hưởng của đá mẹ felsic giàu REE, khí hậu nhiệt đới–cận nhiệt đới ẩm kéo dài, địa hình đồi thoải, quá trình phong hóa và sự hiện diện của các khoáng vật sét có khả năng trao đổi ion cao (kaolinit, halloysit, illit...) đối với sự hình thành đất hiếm trong vỏ phong hóa. Đồng thời, bài báo cũng đề xuất một số tiêu chí phụ như độ dày tầng phong hóa, chỉ số HREE/LREE, Ce/Ce*… giúp hỗ trợ đánh giá và dự báo tiềm năng quặng hóa. Kết quả nghiên cứu này góp phần xây dựng khung tiêu chí chuẩn hóa, phục vụ định hướng công tác điều tra và đánh giá tài nguyên đất hiếm tại Việt Nam trong bối cảnh nhu cầu đất hiếm toàn cầu ngày càng gia tăng.
ĐỊA CƠ HỌC, ĐỊA TIN HỌC, ĐỊA CHẤT, TRẮC ĐỊA
Ứng dụng học máy và phương pháp Kriging trong nghiên cứu địa chất mỏ đất hiếm dạng hấp phụ ion
Mỏ đất hiếm dạng hấp phụ ion là loại hình khoáng sản có giá trị chiến lược, phân bố phổ biến trong các vỏ phong hóa tại vùng nhiệt đới ẩm. Tuy nhiên, việc đánh giá tài nguyên và phân vùng triển vọng đối với kiểu mỏ này còn gặp nhiều thách thức do đặc điểm phân bố phức tạp và dữ liệu thực địa hạn chế. Trong nghiên cứu này, các phương pháp hiện đại gồm nội suy địa thống kê Kriging và mô hình học máy như Random Forest (RF) và Support Vector Machine (SVM) đã được tích hợp để phân tích dữ liệu địa hóa và mô hình hóa phân bố tài nguyên đất hiếm (REE) trên diện tích khảo sát 10 km². Trên cơ sở 30 điểm mẫu thực nghiệm và lưới dữ liệu mô phỏng gồm 10.000 điểm, các mô hình học máy đã được huấn luyện để xác định vùng triển vọng theo hàm lượng REE_sum. Kết quả phân vùng cho thấy khu vực trung tâm có xác suất triển vọng cao, được cả hai mô hình RF và SVM đồng thuận. Phép nội suy Kriging cho thấy phân bố hàm lượng REE giảm dần từ trung tâm ra rìa với mức độ liên tục không gian cao. Dữ liệu cũng được chia theo block 500 m × 500 m để tính toán tài nguyên, với tổng tài nguyên ước tính đạt khoảng 11.300 tấn REE, chủ yếu tập trung tại các block trung tâm. Mô hình khối 3D đã được xây dựng nhằm hỗ trợ trực quan hóa và định hướng khai thác. Nghiên cứu này khẳng định hiệu quả của việc tích hợp phương pháp Kriging và các mô hình học máy (machine learning models) trong mô hình hóa không gian và đánh giá tài nguyên mỏ đất hiếm hấp phụ ion. Kết quả không chỉ có ý nghĩa phương pháp mà còn mang giá trị khoa học và thực tiễn, góp phần định hướng các nghiên cứu và điều tra tài nguyên đất hiếm (REE_sum) tại Việt Nam trong thời gian tới.
Ứng dụng phương pháp giảm cường độ cắt trong nghiên cứu và xác định vùng biến dạng của mái dốc
Quá trình thay đổi giá trị thông số cường độ chống cắt của đất tạo nên vùng biến dạng dẻo của mái dốc. Tại trạng thái sau biến dạng, vật liệu sẽ thay đổi và không còn ở trạng thái nguyên dạng như trước, các liên kết trong vật liệu bị phá vỡ và kết cấu bị phá hủy. Trong bài báo này, phương pháp giảm cường độ cắt được sử dụng để xác định cơ chế hình thành, quá trình phát triển, khả năng dịch chuyển cũng như vị trí chính xác của vùng biến dạng dẻo trên bề mặt trượt của mái dốc. Mô hình mái dốc 3D được xây dựng, phân tích, tính toán hệ số an toàn cũng như xác định vùng biến dạng dẻo gây nguy cơ trượt lở mái dốc bằng phần mềm Midas GTS NX tích hợp phương pháp giảm sức chống cắt.
Estimation of geological coal reserve by structure modeling for Vinacomin coal seams
The structure of coal seams in Vietnam is quite complex with tectonic disturbances and inseam rock partings. Determining the geological structure, calculating reserves and especially the geological reserves of coal seams is a common but rather difficult task for mining engineers. The traditional method in Vietnam is linear interpolation and calculating reserves by parallel cross-sections. But now, with the support of computers, the modeling method is being widely applied, and moreover, it also helps to accurately describe the structure of the coal seam and eliminate the rockpartings located between the roofs and floors in the seams, which is very necessary for calculating coal reserves. At the same time, new criteria for coal reserves have also been introduced, such as T, T1, T2. This newly applied method of calculating coal reserves not only increases the accuracy, but also shortens the time and even increases the calculated coal volume compared to the traditional method, has many scientific and practical meanings, and can be effectively applied to geological and surveying works such as calculating geological reserves and calculating mining excavated volume. The main content of the paper is to introduce the method of calculating reserves by combining structural modeling and thickness of coal seam. This method is applied to calculate all major coal seams in large open-pit mines of Vinacomin, but the typical case study presented in the paper is the case of Caoson and Hatu mines, using data from boreholes in Vinacomin's geological exploratory reports. In order to have good results of reserve estimation, the article also introduces the creation of relational geological databases of coal deposits for mines. The modeling results demonstrate the effectiveness of these PC applied works, including establishment of coal seam structural maps such as elevation isolines of roof, floor and thickness of coal seams, as wel as tectonic zone planes. These modeling results can be served as the basis for mine design, mine planning, mine scheduling, mine optimization and economic efficiency calculation... on computers in a continuous and intergrated way.
Design of a vacuum contact pair for 660/1140 V switchgears used in underground mine power networks
The vacuum contact pair located in interruption chamber (The vacuum contact pair) is the core component of switchgears used in mining power systems. The design and evaluation process of the vacuum contact pair are often influenced by empirical parameters. With the advancement of modern technology, the application of numerical simulation tools in vacuum contact pair design has significantly improved reliability and shortened the design time. This paper presents the analysis and design of a vacuum contact pair using the finite element method (FEM) implemented in ANSYS software. Experimental validation was conducted on a physical prototype to verify the theoretical results. The findings of this study provide a solid scientific basis for domestic manufacturers to develop and produce vacuum switchgears, contributing to the replacement of imported equipment for mining power systems.
Analysis of electron transport coefficients in gas mixtures for plasma discharge in emiconductor etching- Atrend in mining electrical equipment manufacturing
This study presents the calculation and analysis of electron transport coefficients in gas mixtures composed of argon (Ar), molecular fluorine (F2), and nitrogen (N2), with a focus on their relevance to gas discharge applications. Using the BOLSIG+ Boltzmann solver and well-established electron collision cross-section data, key parameters such as mobility, diffusion coefficients, and ionization coefficients were evaluated across a range of reduced electric fields (E/N) and mixture ratios. These data serve as critical input for the modeling and optimization of low-temperature plasma discharges, particularly in applications such as reactive ion etching and thin film deposition using inductively coupled plasma systems.
Nghiên cứu thử nghiệm ảnh hưởng của kết cấu vi mô bề mặt đến đặc tính ma sát - mòn và hiệu suất vận hành của bơm pit tông hướng trục kiểu đĩa nghiêng
Trong bối cảnh yêu cầu nâng cao hiệu suất vận hành và tuổi thọ của các thiết bị cơ khí-thủy lực ngày càng trở nên cấp thiết, việc nghiên cứu các giải pháp nhằm giảm thiểu tổn thất do ma sát-mòn và nâng cao hiệu quả bôi trơn trong các cặp ma sát làm việc dưới tải trọng lớn, áp suất cao và tốc độ cao là vấn đề mang tính cấp thiết. Trên thế giới, giải pháp tạo kết cấu vi mô (micro-texture) trên bề mặt các cặp ma sát đã trở thành một bước tiến đột phá trong lĩnh vực ma sát học. Các cấu trúc vi mô như rãnh nhỏ, hố lõm, lồi hoặc các kết cấu đặc biệt khác có khả năng cải thiện đáng kể hiệu quả bôi trơn, giảm hệ số ma sát và mòn. Các dạng kết cấu vi mô như rãnh nhỏ, hố lõm, lồi hoặc hình dạng đặc thù đã được áp dụng thành công tại nhiều quốc gia như Hoa Kỳ, Áo, Thổ Nhĩ Kỳ, Nga và đặc biệt là Trung Quốc, giúp giảm hệ số ma sát tới 20%, kéo dài tuổi thọ chi tiết từ 15% đến 35%, đồng thời tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí bảo trì. Bài báo trình bày nghiên cứu thử nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả ứng dụng thực tế ảnh hưởng của kết cấu vi mô trong việc cải thiện hiệu suất ma sát-mòn và bôi trơn của bơm pit tông hướng trục kiểu đĩa nghiêng, góp phần làm rõ vai trò của kỹ thuật tạo hình kết cấu vi mô bề mặt trong việc giảm thiểu ma sát-mòn, kiểm soát trạng thái bôi trơn và nâng cao hiệu quả tổng thể của thiết bị thủy lực. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng kết cấu vi mô vào các thiết bị thủy lực, mà còn mở ra tiềm năng triển khai trong các hệ thống cơ khí - năng lượng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, đặc biệt là trong ngành công nghiệp khai khoáng và công nghiệp nặng tại Việt Nam.
Mechanical performance of concrete incorporating fluidized catalytic cracking residue from the petrochemical industry as a supplementary cementitious material
The increasing demand for sustainable construction materials has highlighted the need to reduce the environmental footprint of cement production. This study investigates the reuse of petrochemical residue fluidized catalytic cracking (RFCC) waste as a supplementary cementitious material (SCM) in concrete. RFCC was subjected to two activation methods: high-temperature treatment at 800, 1000, and 1200 °C, and mechanical grinding to enhance pozzolanic activity. Concrete mixtures were prepared with cement replacement levels ranging from 10% to 50% by mass. Fresh properties, including workability and setting time, and hardened mechanical properties such as compressive strength, flexural strength, and elastic modulus, were evaluated at 28 days. Results show that RFCC reduces slump and shortens the setting time of concrete mixtures. At 50% cement replacement, compressive and flexural strengths decreased by up to 45%. However, thermal activation at 1000–1200 °C significantly improved compressive and flexural strengths as well as elastic modulus by 10–20% compared to untreated RFCC. Ground RFCC showed lower early-age strength at 10% replacement but outperformed heat-treated RFCC at higher replacement levels (20–50%). The findings demonstrate that properly treated RFCC waste can replace up to 30% of cement without compromising mechanical performance, offering a viable route for cost reduction, carbon emission mitigation, and sustainable concrete production.
Finite element and fictitious component methods for solving the poisson equation in a rectangular domain
This study presents a novel hybrid numerical framework for solving the Poisson equation ∇²u = f in a unit square domain Ω, discretized into a uniform 14×14 coarse grid, with the computational domain encompassing a triangular subregion defined by vertices (0,0), (0,1), and (1,1). The methodology integrates the Finite Element Method (FEM) for triangulation—refining each grid cell into two linear triangular elements along a diagonal—with the Fictitious Component Method (FCM) to embed the irregular domain into a fictitious square, enhancing iterative efficiency. A stiffness matrix is assembled via FEM weak formulation, modified by FCM penalty terms, and solved using Richardson iteration with an optimal parameter ω ≈ 2/( + ), where and are extreme non-zero eigenvalues of the system matrix. Numerical simulations across mesh refinements (3,249 to 201,601 nodes) demonstrate rapid convergence in 39 iterations to ||r|| < , achieving O(h²) accuracy ( < 0.00015) and linear time scaling (~1.2 ms/node). Compared to pure FEM, the hybrid reduces iterations by 54% and computation time by 40% on fine meshes, underscoring its novelty in preconditioning ill-conditioned systems for irregular geometries. This framework offers significant potential in geomechanics and mining engineering, enabling efficient modeling of stress-strain fields and rock deformation around tunnels, with broader applicability to nonlinear and 3D problems.
Nghiên cứu cắt vách bằng phương pháp hỗn hợp thủy lực - nổ mìn định hướng trong công nghệ khai thác không để lại trụ bảo vệ
Điều khiển trạng thái khối đá nhằm dỡ tải áp lực mỏ lên đường lò dọc vỉa vận tải trong vùng áp lực tựa lò chợ là khâu công nghệ quan trọng và phức tạp nhất trong tổ hợp các giải pháp chống giữ duy trì để sử dụng lại lò dọc vỉa vận tải trong sơ đồ công nghệ khai thác không để lại trụ bảo vệ. Phương pháp nổ mìn cắt vách định hướng được áp dụng rộng rãi ở Trung Quốc, LB Nga. Do tính chất cơ lý và cấu tạo của khối đá vách rất đa dạng và biến đổi trong phạm vi lớn nên rất khó có thể tạo ra một mặt khe nứt lý tưởng (mặt liên kết yếu) trong khối đá để vách có thể sập đổ, gẫy xuống theo dự kiến. Thực tế thường sử dụng phương pháp hỗn hợp: kết hợp phương pháp nổ mìn tụ năng cắt vách định hướng với phương pháp nổ mìn phá vỡ khối đá; phương pháp nổ mìn – thủy lực định hướng với phương pháp nổ mìn phá vỡ khối đá. Khi đó, khối lượng công tác khoan - nổ mìn rất lớn, đặc biệt trong trường hợp khai thác vỉa dày theo sơ đồ khấu lò chợ trụ - hạ trần thu hồi than nóc và đá vách thuộc loại bền vững, khó sập đổ. Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn áp dụng các phương pháp làm yếu khối đá, các tác giả đề xuất công nghệ cắt vách bằng phương pháp hỗn hợp thủy lực - nổ mìn định hướng áp dụng cho điều kiện khai thác vỉa dày và một số kết quả thử nghiệm công nghệ tại lò dọc vỉa vận tải lò chợ IV-9-17 Công ty than Hạ Long.
Numerical study on stability of retained roadway in non-pillar mining at Nam Mau coal mine
By using numerical modelling method, the study aims to better understand the geomechanical behaviours of roof strata and stability of retained roadway in the non-pillar mining method at Nam Mau coal mine. The analysis of numerical model shows that when the face is far away from the retained roadway, the mining does not cause significant impact on roadway stability. When the face approaches the roadway, the vertical stress gradually increases around the roadway. The stress reaches a peak value when the face is from 10 to 20 m away and then rapidly decreases when the roadway complete falls within the stress relief zone of longwall. In combination with the insignificant concentration of horizontal stress, the surrounding stress condition induces the roadway to deform and fail when the face approaches roadway. The study finds that the roadway is significantly affected when the face is adjacent to it. The rock mass around roadway fails up to 25 m towards the unmined area. At the end of the upper panel mining, only immediate roof caves that form a caving line of less than 70 degrees to seam floor. The strong main roof does not cave but sag downwards, causing significant load on roadway. The results in this paper can serve as fundamental knowledge for efficient design of roof cutting techniques, contributing to reducing the cost of using non-pillar mining method into Vietnam coal industry.
Sự cấp thiết áp dụng mô hình kinh tế tuần hoàn trong khai thác và chế biến boxit ở Tây Nguyên
Báo cáo trình bày tổng quan về các vấn đề môi trường và tài nguyên trong hoạt động khai thác và chế biến Boxit tại Công ty Nhôm Lâm Đồng và Công ty Nhôm Đăk Nông. Trên cơ sở đó, đưa ra mô hình kinh tế tuần hoàn trong hoạt động khai thác và chế biến Boxit ở các tỉnh vùng Tây Nguyên. Bằng các số liệu cụ thể từ việc khai thác và chế biến quặng Boxit của hai công ty trên, báo cáo đánh giá các lợi ích kinh tế - xã hội và môi trường, cũng như đề xuất các giải pháp cụ thể để triển khai có hiệu quả mô hình kinh tế tuần hoàn cho hoạt động khai thác và chế biến Boxit tại Tây Nguyên.