GIỚI THIỆU PTN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC MỎ 4.0

1. Lịch sử hình thành

“Phòng thí nghiệm Công nghệ khai thác mỏ 4.0” có tên Tiếng Anh là “Lab of 4.0 Mining Technology” (LAMITE). Phòng thí nghiệm LAMITE có tiền thân là Phòng thí nghiệm Công nghệ Khai thác lộ thiên từ năm 2008 thuộc Bộ môn Khai thác lộ thiên, Trường đại học Mỏ - Địa chất. Phòng thí nghiệm LAMITE được bố trí tại Phòng 2.09, Nhà B2, Khu A, Trường đại học Mỏ - Địa chất,18 Phố Viên, Phường Đức Thắng, Quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam. LAMITE hoạt động dưới sự quản lý trực tiếp của Bộ môn Khai thác lộ thiên, đội ngũ các nhà khoa học ngành khai thác mỏ, thuộc Trường đại học Mỏ - Địa chất.

Hình 1. Phòng thí nghiệm Công nghệ khai thác mỏ 4.0

2. Chức năng, nhiệm vụ

2.1. Chức năng

- Củng cố lý thuyết và thực hành các môn học thuộc ngành Khai thác mỏ và Kỹ thuật mỏ như: Các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên, Quy trình công nghệ và thiết kế mỏ lộ thiên, Khai thác vật liệu xây dựng, Khai thác sức nước, Khai thác quặng lộ thiên, Tin học ứng dụng trong khai thác lộ thiên, Kỹ thuật môi trường mỏ lộ thiên; Ổn định bờ mỏ, Quy hoạch mặt mỏ,…

- Giúp sinh viên giải các bài toán chuyên ngành bằng các phần mềm chuyên dụng như: lựa chọn đồng bộ thiết bị hợp lý trên mỏ lộ thiên; thiết kế mỏ lộ thiên với sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên ngành; mô phỏng môi trường đất đá mỏ nhằm tính toán, phân tích và đánh giá ổn định bờ mỏ và bãi thải; mô phỏng các yếu tố môi trường mỏ lộ thiên; dự báo và xác định tác động của sóng chấn động nổ mìn, sóng đập không khí và đá văng tới các công trình cần bảo vệ xung quanh mỏ,…

- Giúp sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh có môi trường và công cụ tin học phần mềm tiên tiến, hiện đại nghiên cứu giải các bài toán đang là thách thức trong ngành mỏ: thu thập dữ liệu lớn của mỏ như quan trắc dịch động bờ mỏ, tác động của nổ mìn, chất lượng không khí trong mỏ,…; xử lý các dữ liệu nhằm mục đích phân tích, đánh giá và dự báo để tối ưu các thông số mỏ, an toàn, môi trường,…; mô phỏng tối ưu các thông số và hệ thống lớn của mỏ như môi trường đất đá nứt nẻ, môi trường không khí trong moong khai thác,….

Hình 2. Các sơ đồ công nghệ khai thác mỏ lộ thiên và trang thiết bị phục vụ thí nghiệm.

Hình 3. Các tài liệu chuyên môn phục vụ sinh viên, học viên cao học, NCS và các nhà khoa học.

Hình 4. Các thiết bị hiện đại phục vụ học tập, nghiên cứu của phòng thí nghiệm

 - Hỗ trợ các nhóm nghiên cứu tiếp cận với thực tế sản xuất của các mỏ lộ thiên ở Việt Nam và các nước trong khu vực cũng như trên thế giới; hợp tác nghiên cứu chuyển giao công nghệ và công bố các kết quả thông qua các bài báo có chất lượng cao và uy tín.
- Hỗ trợ kết nối giữa sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh giữa Bộ môn chuyên ngành với các khoa, viện nghiên cứu trong và ngoài trường khi tìm việc, tìm người và phát triển nghiên cứu các hướng nghiên cứu mới của ngành mỏ.

2.2. Nhiệm vụ

- Đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ khai thác mỏ lộ thiên;
- Nghiên cứu mô phỏng, tối ưu môi trường đất đá mỏ cũng như các các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên;
- Mô phỏng, tối ưu và thiết kế mỏ lộ thiên bằng các phầm mềm 3D, các phần mềm có bản quyền và các phần mềm mã nguồn mở;
- Sử dụng trí tuệ nhân tạo trong dự báo tối ưu các thông số, kiểm soát hệ thống trong quá trình khai thác lộ thiên đảm bảo an toàn và hiệu quả;
- Nghiên cứu nâng cao hiệu quả các khâu công nghệ khai thác mỏ: khâu xúc bốc, vận tải, nghiền đập, thải đá trên mỏ lộ thiên,…
- Đo quan trắc môi trường mỏ; lập các báo cáo đánh giá tác động môi trường mỏ; lập đề án đóng cửa mỏ; công tác phục hồi môi trường mỏ;
- Đo giám sát dịch động biến dạng bờ mỏ và sườn dốc; phân tích và đánh giá ổn định bờ mỏ và bãi thải; phân tích dự báo ổn định bờ mỏ, bãi thải và sườn dốc trong điều kiện động (có tác động của nước, sóng chấn động nổ mìn, rung lắc,…);
- Đo giám sát và nghiên cứu giảm thiểu các tác hại gây ra do nổ mìn,…

3. Các bài thí nghiệm, thực hành

3.1. Bài thí nghiệm, thực hành 01

3.1.1. Tên bài thí nghiệm, thực hành: Phân tích các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên (Mã học phần 7030103)

3.1.2. Mục tiêu: Sinh viên nhận dạng các khâu công nghệ trong quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên với các loại khoáng sàng khác nhau.

3.1.3. Nội dung chính bài thí nghiệm, thực hành:

- Phân biệt các dạng mỏ lộ thiên, phương pháp khai thác lộ thiên với các loại khoáng sàng khác đảm bảo hiệu quả, an toàn và bảo vệ môi trường.
- Hiểu quá trình điều hành tổ chức sản xuất khâu chuẩn bị đất đá đảm bảo hiệu quả, an toàn, bảo vệ môi trường.
- Hiểu quá trình điều hành tổ chức sản xuất khâu xúc bốc đất đá đảm bảo hiệu quả, an toàn, bảo vệ môi trường.
- Hiểu quá trình điều hành tổ chức sản xuất khâu vận tải đất đá và khoáng sản có ích đảm bảo hiệu quả, an toàn, bảo vệ môi trường.
- Hiểu quá trình điều hành tổ chức sản xuất khâu đổ thải đất đá đảm bảo hiệu quả, an toàn, bảo vệ môi trường.
- Hiểu trình tự và nội dung lựa chọn đồng bộ thiết bị, số lượng thiết bị cần thiết hoạt động trên mỏ lộ thiên đảm bảo hiệu quả, an toàn, bảo vệ môi trường.

3.1.4. Thời gian thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: 2 tiết.

3.1.5. Số lượng sinh viên trong 01 nhóm: 10-20.

3.1.6. Thiết bị sử dụng thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: Các phần mềm mô phỏng, mô hình các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên và các video clip minh họa các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên.

3.1.7. Vật tư sử dụng cho 01 nhóm: 2-3 máy tính kết nối mạng internet và có cài phần mềm chuyên dụng; giấy, bút đồng hồ bấm giây để lấy số liệu, ghi chép, phân tích và đánh giá quá trình sản xuất thực tế qua các video clip.

3.1.8. Nhiệm vụ của sinh viên:

- Hoàn thành đầy đủ 100% giờ thực hành/ thí nghiệm/ thực tập và có báo cáo kết quả.
- Hoàn thành đầy đủ các bài tập nhóm/ bài tập và được đánh giá kết quả thực hiện.
- Chủ động chuẩn bị các nội dung và thực hiện giờ tự học theo học phần môn học (Các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên - MS 7030103).

3.2. Bài thí nghiệm, thực hành 02

3.2.1. Tên bài thí nghiệm, thực hành: Thiết kế mỏ lộ thiên mẫu (Mã học phần 7030103)

3.2.2. Mục tiêu: Sinh viên làm quen với các công đoạn và nội dung thiết kế mỏ lộ thiên.

3.2.3. Nội dung chính bài thí nghiệm, thực hành:

- Hiểu được thiết kế mỏ, các nội dung của bản thiết kế mỏ lộ thiên, các công việc cần chuẩn bị trước khi thiết kế, các giai đoạn thiết kế và tổ chức công tác thiết kế mỏ.
- Hiểu biết các phương pháp thiết kế mỏ lộ thiên và điều kiện áp dụng.
- Hiểu và xác định được biên giới mỏ và hệ số bóc đất đá; phân biệt các loại hệ số bóc đất đá và điều kiện áp dụng các loại hệ số bóc; bản chất của hệ số bóc đất đá giới hạn; hiểu được bản chất các nguyên tắc xác định biên giới mỏ lộ thiên theo hệ số bóc đất đá giới hạn và cơ sở của các nguyên tắc đó; biết cách xác định biên giới mỏ lộ thiên cho từng loại khoáng sàng.
- Thiết kế mở vỉa khoáng sàng khi khai thác bằng phương pháp lộ thiên: mở vỉa khoáng sàng và các phương pháp mở vỉa; phân loại được các hào mở vỉa và điều kiện áp dụng; biết trình tự các bước thiết kế mở vỉa; lưu ý đến mối quan hệ giữa công tác mở vỉa với các công trình trên mặt; biết chọn hình thức mở vỉa áp dụng cho từng loại khoáng sàng; điều kiện áp dụng từng dạng tuyến hào; tính toán được các thông số của tuyến hào mở vỉa; tính toán được khối lượng hào mở vỉa cho từng điều kiện cụ thể của khoáng sàng.
- Thiết kế hệ thống khai thác cho một mỏ lộ thiên: hiểu hệ thống khai thác mỏ lộ thiên; phân biệt các hệ thống thống khai thác và điều kiện áp dụng từng loại hệ thống khai thác; đặc tính tổng quát và ưu - nhược điểm của hệ thống khai thác dọc và ngang cũng như của hệ thống khai thác rẻ quạt và vành khuyên; xác định được các thông số làm việc của hệ thống khai thác; cơ sở để hình thành nên các hệ thống khai thác đặc biệt; tính toán được đồng bộ thiết bị sử dụng trên mỏ lộ thiên đảm bảo mỏ lộ thiên hoạt động được an toàn và kinh tế.
- Hiểu được chế độ công tác trên mỏ lộ thiên, biết cách phân tích hình học mỏ lộ thiên để từ đó xây dựng nên biểu đồ chế độ công tác trên mỏ lộ thiên, điều chỉnh được chế độ công tác hợp lý cho mỏ. Từ biểu đồ chế độ công tác, lập lịch kế hoạch và điều chỉnh lịch kế hoạch hợp lý, đảm bảo mỏ sản xuất an toàn, kinh tế theo đứng kế hoạch yêu cầu.
- Thiết kế được sản lượng hợp lý cho mỏ: phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng mỏ; tính toán được tiến độ phát triển công trình mỏ theo các phương án chuẩn bị tầng khác nhau từ đó xác định được khả năng sản lượng mỏ theo điều kiện kĩ thuật; xác định sản lượng mỏ cần thiết theo yêu cầu của sản phẩm cuối cùng; xác định sản lượng mỏ theo điều kiện kinh tế, chọn được sản lượng hợp lý cho mỏ lộ thiên.
- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế cơ bản của mỏ lộ thiên như: xác định giá thành cho phép; xác định chi phí đầu tư cơ bản; xác định chi phí sản xuất thường xuyên; phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố kĩ thuật và tổ chức sản xuất đến chỉ tiêu giái thành sản phẩm; phân tích sự ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến các chỉ tiêu kinh tế mỏ; lựa chọn được tiêu chuẩn đánh giá kinh tế của các phương án để từ đó chọn phương án tối ưu.

3.2.4. Thời gian thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: 3 tiết.

3.2.5. Số lượng sinh viên trong 01 nhóm: 10-20.

3.2.6. Thiết bị sử dụng thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: Máy tính có cài các phần mềm mô phỏng, thiết kế mỏ lộ thiên chuyên ngành; các bản đồ địa hình, địa chất và các lát cắt địa chất mỏ; các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế cơ bản của mỏ làm tài liệu đầu vào trong thiết kế; các tiêu chuẩn và quy chuẩn ngành trong thiết kế mỏ.

3.2.7. Vật tư sử dụng cho 01 nhóm: 2-3 máy tính kết nối mạng internet và có cài phần mềm chuyên dùng cùng tính toán, thiết kế các hạng mục của mỏ lộ thiên cụ thể; giấy A3, A1 và A0, bút chì và các thước vẽ kỹ thuật.

- Sử dụng thành thạo máy vi tính và internet để thiết kế và tìm kiếm tài liệu;
- Sử dụng thành thạo phần mềm Auto CAD, Nova, Topo và một số phần mềm trong ngành mỏ;
- Tham khảo, chọn lọc tài liệu từ thư viện điện tử và thư viện của Bộ môn, Khoa và Trường;
- Sử dụng ngoại ngữ (tiếng Anh) để tìm kiếm thông tin, mở rộng vấn đề.
- Hiểu và thiết kế sơ bộ được một mỏ lộ thiên có hỗ trợ của các phềm mềm trong ngành mỏ.

3.3. Bài thí nghiệm, thực hành 03

3.3.1. Tên bài thí nghiệm, thực hành: Ứng dụng một số phần mềm chuyên ngành trong khai thác mỏ lộ thiên (Mã học phần 7030121)

3.3.2. Mục đích bài thực hành: Giúp sinh viên nắm được các bước và phương pháp mô phỏng thân khoáng sàng bằng phần mềm ứng dụng cho mỏ lộ thiên từ cơ sở dữ liệu địa chất và trắc địa ban đầu; ứng dụng kết quả mô phỏng thân khoáng sàng trong việc tính toán giá trị kinh tế, xác định biên giới dựa trên các thuật toán tối ưu đã được chứng minh; quản lý và lập kế hoạch khai thác dựa trên cơ sở trung hòa chất lượng khoáng sản khai thác từ mô hình thân khoáng đã được mô phỏng.

3.3.3. Nội dung bài thí nghiệm, thực hành:

Bài thí nghiệm, thực hành giúp sinh viên nắm được các nội dung và kỹ năng cơ bản sau:
- Kiến thức chung về tin học ứng dụng trong khai thác mỏ lộ thiên;
- Nội dung cơ bản của một phần mềm thiết kế mỏ;
- Nội dung quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu cho một phần mềm ứng dụng về mỏ;
- Phương pháp mô hình hóa thân khoáng sàng;
- Phương pháp đánh giá trữ lượng và giá trị kinh tế thân khoáng sàng từ kết quả mô hình hóa thân khoáng sàng;
- Phương pháp tối ưu hóa biên giới mỏ lộ thiên thông qua các phần mềm ứng dụng;
- Phương pháp quy hoạch mỏ lộ thiên dựa trên cơ sở phần mềm ứng dụng về mỏ;
- Kỹ năng làm việc nhóm: phân công bố trí công việc, phối hợp và tổ chức dự án; nâng cao kỹ năng thuyết trình, sử dụng công cụ hỗ trợ trong thuyết trình.

3.3.4. Thời gian thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: 3 tiết.

3.3.5. Số lượng sinh viên trong 01 nhóm: 15-20.

3.3.6. Thiết bị sử dụng thực hiện bài thí nghiệm: Máy tính có cài các phần mềm mô phỏng, tính toán các quá trình sản xuất, thiết kế mỏ lộ thiên, phân tích an toàn, phân tích tác động môi trường, phân tích các chỉ số kinh tế cơ bản của mỏ lộ thiên;

3.3.7. Vật tư sử dụng cho 01 nhóm: 2-3 máy tính kết nối mạng internet và có cài phần mềm chuyên dùng cùng tính toán, thiết kế các hạng mục của mỏ lộ thiên cụ thể; giấy A3, A1 và A0, bút chì và các thước vẽ kỹ thuật; các bản đồ địa hình, địa chất và các lát cắt địa chất mỏ; các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế cơ bản của mỏ làm tài liệu đầu vào trong thiết kế; các tiêu chuẩn và quy chuẩn ngành trong thiết kế mỏ ở dạng tài liệu giấy và số hoá.

3.3.8. Nhiệm vụ của sinh viên:

- Hoàn thành đầy đủ các bài tập nhóm/ bài tập và được đánh giá kết quả thực hiện.
- Lựa chọn và sử dụng một phần mềm trong ngành mỏ để hỗ trợ trong tính toán, thiết kế hoặc giải quyết một vấn đề thực tế phát sinh trong quá trình hoạt động của một mỏ lộ thiên.

3.4. Bài thí nghiệm, thực hành 04

3.4.1. Tên bài thí nghiệm, thực hành: Các nội dung và yêu cầu công việc của Kỹ sư khai thác mỏ (mã học phần 7030119)

3.4.2. Mục đích bài thí nghiệm, thực hành: Mục tiêu của bài thực hành là để cho sinh viên năm cuối có hiểu biết và nắm được các công việc trên mỏ lộ thiên để có thể điều hành, quản lý các khâu công nghệ khai thác mỏ hiệu quả và an toàn. Qua bài thực hành sinh viên nắm được những công việc của một kỹ sư ngành khai thác mỏ lộ thiên như: lập kế hoạch khai thác mỏ; lập các hộ chiếu khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải, thải đá; chỉ huy sản xuất, điều hành công tác mỏ, giải quyết những sự cố kỹ thuật và biện pháp khắc phục trong quá trình điều hành sản xuất; nắm được chức năng, quyền hạn và nhiệm vụ của phòng kỹ thuật sản xuất, địa chất, kế hoạch, cơ điện, trắc địa, phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS),…

3.4.3. Nội dung chính bài thí nghiệm, thực hành:

Qua bài thực hành, yêu cầu sinh viên hiểu và chủ động để tham gia các công việc chuyên môn phù hợp tại tại các phòng ban, đồng thời cần thiết phải thu thập số liệu, tài liệu tại các phòng ban của công ty khai thác mỏ cụ thể, bao gồm:
1. Báo cáo thuyết minh về điều kiện địa hình, địa chất, đánh giá trữ lượng và kế hoạch khai thác mỏ.
2. Các bản đồ địa chất mỏ
- Bản đồ địa hình hiện trạng khu vực khai thác mỏ;
- Các tuyến mặt cắt địa chất đặc trưng;
- Bình đồ phân khối tính trữ lượng;
- Bản đồ đồng đẳng vách, đồng đẳng trụ (đối với các mỏ than);
- Bản đồ nham thạch (đối với các mỏ than);
- Bản đồ địa chất thủy văn, địa chất công trình (đối với các mỏ than).
3. Các bản đồ khai thác mỏ
- Bản đồ mở vỉa và kết thúc thời kỳ xây dựng cơ bản;
- Bản đồ kế hoạch khai thác trong 5 năm đầu;
- Bản đồ kết thúc khai thác mỏ;
- Bản đồ tổng mặt bằng mỏ;
- Bản vẽ hộ chiếu khoan, nổ mìn, xúc bốc, vận tải, đổ thải.
4. Các bản vẽ của các công tác phụ trợ
- Bản vẽ sơ đồ cung cấp điện, nước trên mỏ;
- Bản vẽ sơ đồ công nghệ chế biến khoáng sản có ích.
5. Các số liệu khác
- Sản lượng mỏ và khối lượng đất bóc hàng năm;
- Thống kê số lượng, mã hiệu, chủng loại và chất lượng sự dụng thiết bị khai thác (máy khoan, ô tô, máy xúc, máy gạt, máy bơm nước,...) hiện có trên mỏ;
- Chế độ làm việc - sản xuất trên mỏ;
- Theo dõi, bấm giờ chu kỳ xúc và đánh giá sơ đồ xúc bốc giữa ô tô và máy xúc;
- Theo dõi vụ nổ và đánh giá kết quả vụ nổ;
- Sơ đồ tổ chức bộ máy điều hành sản xuất trên mỏ;
- Tiêu hao nguyên, nhiên vật liệu của các thiết bị khai thác;
- Đơn giá khoan, nổ mìn, xúc bốc, vận tải, đổ thải, sàng tuyể chến biến khoáng sản… đang áp dụng tại mỏ;
- Viết báo cáo thực tập tốt nghiệp;
- Bảo vệ báo cáo trước bộ môn.

3.4.4. Thời gian thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: 3 tiết.

3.4.5. Số lượng sinh viên trong 01 nhóm: 15-20.

3.4.6. Thiết bị sử dụng thực hiện bài thí nghiệm, thực hành: Mô hình các thiết bị mỏ lộ thiên; mô hình số 3D một số mỏ lộ thiên đặc trưng; máy tính cài phần mềm chuyên dụng trong ngành mỏ và máy chiếu trình giúp sinh viên quan sát và hiểu được tổng đồ mặt bằng mỏ lộ thiên, các công trình mỏ và các quá trình sản xuất; bãi thải và các công trình bảo vệ an toàn và môi trường mỏ

3.4.7. Vật tư sử dụng cho 01 nhóm: Các tập hồ sơ thuyết minh và bản vẽ thiết kế hoàn chỉnh một mỏ lộ thiên để sinh viên tham khảo và thực hành lấy số liệu.

3.4.8. Nhiệm vụ của sinh viên:
- Hoàn thành đầy đủ các báo cáo của một kỹ sư đối với từng phòng ban và khâu công nghệ và được đánh giá kết quả thực hiện.
- Biết sử dụng các phần mềm trong ngành mỏ để hỗ trợ trong tính toán, thiết kế và đánh giá hiệu quả khai thác mỏ hoặc các vấn đề mỏ đang gặp phải tác động tới quá trình khai thác mỏ.
- Trình bày được nội dung cơ bản các hệ thống kiến thức mà kỹ sư khai thác mỏ cần nắm được.

4. Các hướng nghiên cứu

- Khai thác mỏ an toàn và thân thiện với môi trường;
- Kỹ thuật và công nghệ tiên tiến trong khai thác mỏ lộ thiên;
- Tối ưu hóa và mô phỏng các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên;
- Công nghệ khai thác mỏ lộ thiên bằng sức nước;
- Công nghệ và thiết bị làm tơi đất đá và khoáng sản bằng cơ giới;
- An toàn và sức khỏe nghề nghiệp trong ngành mỏ;
- Ổn định bờ mỏ và sườn dốc;
- Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trong khai thác mỏ;
- Các phương pháp khai thác lộ thiên đặc biệt;
- Đánh giá các rủi ro trong khai thác mỏ lộ thiên;
- Phát triển và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong khai thác mỏ và môi trường.

5. Độ ngũ cán bộ:

- PGS.TS. Trần Quang Hiếu, Trưởng PTN
- PGS.TS. Nguyễn Anh Tuấn, Phụ trách chuyên môn
- GVC.TS. Nguyễn Hoàng
- GVC.TS. Trần Đình Bão
- Các giảng viên và NCS của Bộ môn KTLT

6. Cơ sở vật chất, trang thiết bị

Cơ sơ vật chất và trong thiết bị của PTN Công nghệ khai thác mỏ 4.0 nhằm phục vụ chính cho công tác đào tạo, thực hành cho sinh ngành Kỹ thuật mỏ và các ngành có liên quan đến công tác bóc tách đất đá, nổ mìn. PTN đồng thời phục vụ nghiên cứu và hỗ trợ thí nghiệm thực hành cho các học viên cao học, nghiên cứu sinh và các nhà khoa học trong ngành mỏ.
Ngoài ra còn có các cán bộ là giảng viên có trình độ chuyên sâu của Bộ môn KTLT tham gia hướng dẫn thực hành và làm thí nghiệm trong các hoạt động NCKH của sinh viên cũng như các hoạt động nghiên cứu hợp tác chuyển giao công nghệ khai thác mỏ của Bộ môn, Khoa Mỏ và Trường đại học Mỏ - Địa chất.

6.1. Cơ sở vật chất

Hiện tại, cơ sở vật chất và trang thiết bị hiện có của PTN Công nghệ khai thác mỏ 4.0 bao gồm các thiết bị thu thập dự liệu, xử lý và hiển thị dữ liệu với các phần mềm chuyên dụng trong ngành mỏ.
PTN công nghệ khai thác mỏ 4.0 gồm 02 phòng chung với diện tích 40 m2 (2 cửa riêng biệt) trong đó: một phòng phục vụ sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh cũng như các nhà nghiên cứu tra cứu và đọc tài liệu chuyên ngành; một phòng có hệ thống tranh ảnh, poster, bàn ghế giảng đường cùng bảng viết và bảng máy chiếu; máy chiếu, tivi và các thiết bị thu phát thông minh có kết nối với máy tính kỹ thuật có cài các phần mềm chuyên ngành dùng giảng dạy, thực hành nghiên cứu và thảo luận.

Bảng 1. Cơ sở vật chất Phòng thí nghiệm Công nghệ khai thác mỏ 4.0

TT

Tên thiết bị

Số lượng

1

Điều hòa treo tường

02 chiếc

2

Quạt cây, quạt trần

04 chiếc

3

Bảng viết đa năng có màn chiếu

01 chiếc

4

Máy chiếu

01 chiếc

5

Bàn + ghế làm việc

02 bộ

6

Bàn + ghế giảng dạy và học tập

02 bộ

7

Tử sắt đựng tài liệu

02 tủ

8

Máy tính để bàn

01 bộ

9

Máy in A4

01 chiếc

10

Giá để sách, đồ án

03 chiếc

11

Đèn chiếu sang

04 cụm

12

Bộ phát internet

01 bộ

13

Tivi

01 chiếu

14

Thiết bị vệ sinh, rửa tay

01 bộ

6.2. Trang thiết bị 

7. Hợp tác phát triển (trong nước, quốc tế)

8. Định hướng phát triển

Định hướng phát triển của PTN Công nghệ khai thác mỏ 4.0 tập trung vào một số vấn đề chính sau:
- Ổn định và tiến tới hoàn thiện về tổ chức của PTN Công nghệ khai thác 4.0 thích ứng với quy chế hoạt động của phòng thí nghiệm bộ môn;
- Nâng cao trình độ cán bộ hướng dẫn thí nghiệm và cán bộ giảng dạy cả về số lượng và chất lượng, trong đó chú trọng các cán bộ có trình độ từ thạc sĩ trở lên, đồng thời xây dưng và đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật đủ trình độ vận hành khai thác các hệ thống thiết bị của PTN;
- Nâng cao trình độ ngoại ngữ của các cán bộ hướng dẫn thí nghiệm và cán bộ giảng dạy, đảm bảo giao tiếp và làm việc tốt với chuyên gia nước ngoài, trong các hội thảo quốc tế, trong việc nghiên cứu tài liệu và tiến tới một bộ phận cán bộ khoa học có thể tham gia trao đổi khoa học chuyên sâu trong lĩnh vực của PTN.
- Tập trung nâng cao và hoàn thiện về phương pháp, công nghệ xây dựng, thí nghiệm mô hình trong lĩnh khoan - nổ mìn, công nghệ khai thác mỏ, an toàn và bảo vệ môi trường…;
- Quản lý, khai thác tốt cơ sở vật chất được đầu tư cho PTN bao gồm cả hạ tầng và hệ thống thiết bị, đảm bảo đạt hiệu quả đầu tư.

Bảng 2. Định hướng nhu cầu mua sắm trang thiết bị, phần mềm phát triển phòng thí nghiệm

STT

Tên thiết bị/phần mềm với các chỉ tiêu kỹ thuật chính

Xuất xứ (hãng sản xuất)

Số lượng

Tính năng và công dụng của thiết bị phục vụ phòng thí nghiệm

A

Thiết bị phục vụ thí nghiệm

1

Xe vận tải mỏ kiểu mô hình điều khiển từ xa (Mining Truck Premium Label 2.4G #0708C)

Hobbyengine (Hongkong)

05

 

Sử dụng phục vụ thực hành giảng dạy mô học Quy trình công nghệ mỏ lộ thiên, Cơ sở thiết kế mỏ lộ thiên, Nghiên cứu đánh giá hiệu quả khâu xúc bốc vận tải mỏ

2

Máy xúc kiểu mô hình điều khiển từ xa (Excavator Preminum 2,4G #0703C)

Hobbyengine (Hongkong)

02

 

Sử dụng phục vụ thực hành giảng dạy mô học Quy trình công nghệ mỏ lộ thiên, Cơ sở thiết kế mỏ lộ thiên, Nghiên cứu đánh giá hiệu quả khâu xúc bốc vận tải mỏ

3

Xe xúc tải kiểu mô hình điều khiển từ xa (1/14 RTR Wheel Loader)

Hobbyengine (Hongkong)

02

 

Sử dụng phục vụ thực hành giảng dạy mô học Quy trình công nghệ mỏ lộ thiên, Cơ sở thiết kế mỏ lộ thiên, Nghiên cứu đánh giá hiệu quả khâu xúc bốc vận tải mỏ

4

Máy đo laser chuyên dùng cho thiết kế khoan-nổ mìn, định vị các công trình mỏ, đo đạc xác định các thông số hình học của mỏ Quarryman Pro

Renishaw

01

 

Sử dụng đo và mô phỏng nhanh địa hình khối đá nổ mìn hoặc bề mặt gương lò sử dụng trong thiết kế nổ mìn tối ưu, đo đạc đánh giá hình dạng, khối lượng nổ phục vụ thiết kế nổ với kết quả tốt hơn, an toàn và hiệu quả cho nổ mìn lộ thiên và hầm lò

5

Máy quay phim tốc độ cao Blaster’s Ranger II

Tamar group

(Israell)

01

 

Sử dụng trong nghiên cứu khoa học về công nghệ khoan nổ mìn phá đá trong công nghiệp mỏ và xây dựng dân dụng

B

Các phần mềm trong ngành mỏ

6

Phần mềm thiết kế Khoan nổ mìn O-PitBlast (http://downloads.o-pitblast.com/).

Thuỵ điển

01

Sử dụng trong đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ trong ngành mỏ.

7

Phần mềm thiết kế mỏ MineSight

(https://hexagonmining.com/solutions).

Úc

01

 

Sử dụng trong đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ trong ngành mỏ.

9. Các kết quả đạt được

Trong quá trình hoạt động của PTN Công nghệ khai thác mỏ 4.0 đã thực hiện được những kết quả về đào tạo và nghiên cứu khoa học như sau:

-  Hướng dẫn các đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên;

- Phục vụ quá trình đào tạo của các NCS, học viên cao học, sinh viên trong thực hiện luận án, luận văn, đồ án tốt nghiệp đã sử dụng PTN;

- Hướng dẫn sinh viên ngành kỹ thuật mỏ tham quan thực tập, tham quan mỏ, thực tập kỹ sư, thực tập tốt nghiệp và các đơn vị sản xuất;

- Phục vụ chuyển giao công nghệ và phát triển kinh tế - xã hội (thực hiện các dự án, hợp đồng lao động sản xuất sử dụng phòng thí nghiệm với các phần mềm chuyên ngành mỏ).

9.1. Đào tạo

9.1.1. Hỗ trợ đào tạo Nghiên cứu sinh

[1]. Đoàn Trọng Luật, Tối ưu hóa sự phối hợp giữa máy xúc và ô tô cho các mỏ khai thác than lộ thiên vùng Quảng Ninh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[2]. Nguyễn Xuân Quang, Nghiên cứu công nghệ khai thác cát lòng sông ở Việt Nam nhằm đảm bao an toàn, bảo vệ môi trường và phục vụ công tác quản lý, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[3]. Nguyễn Hoàng, Nghiên cứu một số mô hình trí tuệ nhân tạo dự báo chấn động nổ mìn trong khai thác mỏ lộ thiên, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2020.

[4]. Lê Quí Thảo, Nghiên cứu công nghệ khai thác phù hợp cho các mỏ quặng titan sa khoáng ven biển Việt Nam, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2020.

[5]. Nguyễn Tuấn Thành, Nghiên cứu xác định chiều sâu khai thác lộ thiên hợp lý cho các mỏ đá vật liệu xây dựng nằm dưới mức thoát nước tự chảy ở khu vực Nam Bộ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2021.

[6]. Nguyễn Anh Thơ, Nghiêm cứu giải pháp giảm thiểu nguy cơ mất an toàn, vệ sinh lao động tại cáo mỏ đá khu vực Bắc Trung Bộ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2021.

[7]. Nguyễn Tam Tính, Nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2021.

[8]. Phonepaserth SOUKHANOUVONG, Nghiên cứu giải pháp đảm bảo an toàn trong công tác nổ mìn cho các mỏ khai thác đá vôi của nước CHDCND Lào, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2021.

[9]. Phạm Văn Việt, Nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ thống khe nứt với công nghệ khai thác nhằm nâng cao hệ số thu hồi đá khối cho một số mỏ đá ốp lát ở Việt Nam, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2022.

9.1.2. Hỗ trợ đào tạo Thạc sĩ

[1]. Nguyễn Hữu Hanh, Nghiên cứu, đánh giá tiềm năng khoáng sản quặng sắt và đề xuất các giải pháp quy hoạch khai thác khoáng sản quặng sắt tỉnh Thái Nguyên, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[2]. Đinh Thị Linh, Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong quá trình khai thác, chế biến đất hiếm mỏ Bắc Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[3]. Trần Tiến Dũng, Nghiên cứu hoàn thiện đồng bộ thiết bị để tối ưu hiệu quả kinh tế cho các mỏ đá Granite làm vật liệu xây dựng thông thường trong tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[4]. Nguyễn Tuấn Anh, Đánh giá mức độ ổn định tầng, bờ mỏ và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nâng cao ổn định khu Đông mỏ đồng Sin Quyền, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[5]. Nguyễn Thị Quyên, Nghiên cứu trung hòa chất lượng các thành phần khoáng trong quá trình khai thác đá làm nguyên liệu sản xuất xi măng, áp dụng mỏ đá Minh Tâm, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2018.

[6]. Nguyễn Công Viên, Nghiên cứu đề xuất giải pháp đổ thải hợp lý cụm các mỏ khai thác than lộ thiên lớn khu vực Cẩm Phả, Quảng Ninh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[7]. Vũ Văn Giang, Nghiên cứu xác định một số thông số hệ thống khai thác hợp lý đảm bảo an toàn và bảo vệ môi trường trong và sau khai thác cho một số mỏ đá vật liệu xây dựng ở tỉnh Hà Giang, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[8]. Nguyễn Đức Hải, Nghiên cứu đánh giá ổn định bờ mỏ của mỏ than Cọc Sáu và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm ổn định bờ mỏ trong điều kiện thời tiết cực đoan, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[9]. Nguyễn Thị Nhường, Nghiên cứu giải pháp công nghệ thu hồi than phẩm cấp thấp trong quá trình khai thác tại Công ty Cổ phần than Cọc Sáu - Vinacomin, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[10]. Nguyễn Văn Phú, Nghiên cứu, đánh giá tiềm năng khoáng sản kim loại và đề xuất các giải pháp qui hoạch khai thác khoáng sản kim loại trên địa bàn tình Hà Giang, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[11]. Bùi Hải Linh, Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động xấu, phòng ngừa và ứng phó sự cô môi trường trong quá trình khai thác mỏ đồng Tả Phời, Công ty cổ phần đồng Tả Phời - Vinacomin, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

[12]. Phan Đức Minh, Nghiên cứu, đề xuất công nghệ khai thác chọn lọc than bằng máy xúc thủy lực gầu ngược nhằm nâng cao hiệu qủa kinh tế ở Công ty Cổ phần than Cọc Sáu - Vinacomin, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 2019.

9.2. Nghiên cứu khoa học:

9.2.1. Đề tài cấp Nhà nước

[1]. Nghiên cứu ứng dụng hệ thống mạng nơ-ron nhân tạo và các thuật toán tối ưu dự báo chấn động nổ mìn cho các mỏ lộ thiên Việt Nam, Mã số 105.99-2019.309 (Đang thực hiện).

[2]. Nghiên cứu các đặc tính của khoáng vật haloysit nano dạng ống trong các thể pegmatit bị phong hóa thuộc Phức hệ Tân Phương vùng Thạch Khoán, Phú Thọ và ứng dụng chúng trong xử lý môi trường ô nhiễm, Mã số 105.99-2017.317 (Đang thực hiện).

[3]. Nghiên cứu tái sử dụng tro than từ các nhà máy nhiệt điện làm nguyên liệu cho sản xuất vật liệu mao quản trung bình (MCM-41) phục vụ công tác bảo vệ môi trường, Mã số 105.08-2014.10. Nghiệm thu 2019.

9.2.2. Đề tài cấp Bộ

[1].  Điều tra cơ bản về địa chất khoáng sản, đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác xuống sâu đến cote -100m khu vực mỏ đá Phú Giáo, huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương, Mã số: No. 309/QĐ-UBND, (Đang thực hiện).

[2].  Điều tra cơ bản về địa chất khoáng sản, đánh giá ảnh hưởng của việc khai thác xuống sâu đến cote -150m khu vực mỏ đá Tân Mỹ - Thường Tân, huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, Mã số: No. 305/QĐ-UBND, (Đang thực hiện).

[3]. Mô hình hoá khối đá nứt nẻ và cấu trúc hệ khe nứt nhằm nâng cao hiệu quả khai thác cho một số mỏ đá khối ở Việt Nam, Mã số B2019-MDA-02, (Đang thực hiện).

[4]. Triển khai tập huấn nội dung và phương pháp giảng dạy giáo trình môn học ATVSLĐ, phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và học tập; triển khai thử nghiệm, hoàn thiện bộ bài giảng điện tử và hướng dẫn sử dụng cho các trường ĐH, CĐ và TCCN, Mã số: B2014-02-05ATLĐ, Nghiệm thu 25/8/2015.

9.2.3. Bài báo

- Bài báo ISI: 44

- Bài báo Scopus: 15

- Các tạp chí quốc tế khác: 27

- Tạp chí trong nước: 129

- Hội nghị quốc tế: 102

- Hội nghị trong nước: 70