Ngành than Việt Nam đẩy mạnh tự động hóa, giảm phụ thuộc lao động thủ công, nâng cao hiệu quả an toàn

Trong bối cảnh ngành than Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức như điều kiện khai thác ngày càng khó khăn, áp lực từ mục tiêu giảm phát thải carbon, và sự thiếu hụt nguồn nhân lực trẻ, việc đẩy mạnh tự động hóa và cơ giới hóa đã trở thành một chiến lược then chốt. Đây không chỉ là giải pháp để nâng cao năng suất, hiệu quả sản xuất mà còn là bước đi quan trọng để giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công nặng nhọc, cải thiện điều kiện làm việc và đảm bảo an toàn cho thợ mỏ

I. Thực trạng và nhu cầu cấp thiết của tự động hóa trong ngành than:

Ngành than Việt Nam, đặc biệt là khai thác hầm lò, từ lâu đã gắn liền với hình ảnh người thợ mỏ làm việc trong điều kiện khó khăn, nguy hiểm. Mặc dù đã có những cải thiện đáng kể, nhưng tỷ lệ lao động thủ công vẫn còn cao, dẫn đến:

• Năng suất lao động chưa tối ưu: So với các nước phát triển, năng suất lao động trong ngành than Việt Nam vẫn còn thấp.
• Chi phí sản xuất cao: Lương công nhân chiếm tỷ trọng lớn trong tổng chi phí, đặc biệt khi điều kiện khai thác ngày càng phức tạp.
• Rủi ro an toàn lao động cao: Hầm lò luôn tiềm ẩn nguy cơ sập, cháy nổ, khí độc, gây tai nạn nghiêm trọng cho người lao động.
• Thiếu hụt nguồn nhân lực trẻ: Công việc nặng nhọc, nguy hiểm và môi trường làm việc khắc nghiệt khiến ngành than khó thu hút lao động trẻ, dẫn đến tình trạng già hóa đội ngũ.
• Áp lực cạnh tranh và giảm phát thải: Yêu cầu về than sạch và giảm phát thải đòi hỏi quy trình sản xuất phải hiệu quả và hiện đại hơn.
• Trước những thách thức này, tự động hóa và cơ giới hóa trở thành con đường tất yếu để ngành than tồn tại và phát triển bền vững.

II. Các lĩnh vực đang đẩy mạnh tự động hóa và cơ giới hóa:

Ngành than Việt Nam, điển hình là Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) và Tổng công ty Đông Bắc, đang tập trung đầu tư và triển khai tự động hóa ở nhiều khâu quan trọng:

1. Tự động hóa trong khai thác hầm lò:

Đây là lĩnh vực được ưu tiên hàng đầu do tính chất nguy hiểm và phức tạp.

• Công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ: Thay thế phương pháp khai thác thủ công bằng các hệ thống cột chống thủy lực di động, máy khấu than (shearer), máng cào, băng tải liên tục. Toàn bộ quá trình cắt than, chống giữ lò, vận chuyển than được điều khiển tự động hoặc bán tự động từ xa.
• Hệ thống giám sát và điều khiển tập trung: Lắp đặt các cảm biến thông minh để đo lường nồng độ khí độc (CH4, CO, CO2), nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió, áp suất khí… Dữ liệu được truyền về trung tâm điều khiển trên mặt đất, giúp kỹ sư giám sát toàn bộ hoạt động, đưa ra cảnh báo sớm và điều khiển các thiết bị từ xa.
• Hệ thống vận tải tự động: Sử dụng băng tải tự động, tàu điện tự động để vận chuyển than và vật liệu trong hầm lò, giảm thiểu sức người và tăng tốc độ vận chuyển.
• Robot và thiết bị điều khiển từ xa: Nghiên cứu ứng dụng robot kiểm tra, bảo trì trong các khu vực nguy hiểm, hoặc các thiết bị khoan, đào điều khiển từ xa.

2. Tự động hóa trong khai thác lộ thiên:

• Hệ thống quản lý, điều khiển thiết bị khai thác: Tích hợp GPS, hệ thống định vị vệ tinh vào các máy xúc, xe tải lớn để tối ưu hóa lộ trình vận chuyển, giảm thời gian chờ và tăng hiệu quả hoạt động.
• Hệ thống giám sát hoạt động bãi thải: Sử dụng flycam, công nghệ quét laser 3D để theo dõi sự ổn định của các bãi thải, cảnh báo sớm nguy cơ sạt lở.
• Hệ thống tưới dập bụi tự động: Lắp đặt các trạm tưới nước tự động trên các tuyến đường vận chuyển, bãi thải để kiểm soát bụi.

3. Tự động hóa trong chế biến và sàng tuyển Than:

• Dây chuyền sàng tuyển tự động: Sử dụng các thiết bị sàng, nghiền, tuyển rửa tự động, có khả năng phân loại than theo kích cỡ, chất lượng một cách chính xác.
• Hệ thống định lượng và phối trộn than tự động: Đảm bảo than được phối trộn theo tỷ lệ chính xác để đạt được chất lượng yêu cầu của khách hàng (đặc biệt là than cho phát điện).
• Hệ thống băng tải và kho chứa tự động: Tối ưu hóa việc vận chuyển và lưu trữ than tại các kho bãi, cảng.

4. Tự động hóa trong quản lý năng lượng và môi trường:

• Hệ thống giám sát tiêu thụ năng lượng: Giúp quản lý chặt chẽ việc sử dụng điện, nhiên liệu tại các mỏ, phân xưởng để tìm ra điểm lãng phí và tối ưu hóa.
• Hệ thống quan trắc và xử lý môi trường tự động: Giám sát liên tục các thông số khí thải, nước thải và tự động điều chỉnh các hệ thống xử lý để đảm bảo đạt chuẩn môi trường.

III. Lợi ích mang lại từ việc đẩy mạnh tự động hóa:

Việc đẩy mạnh tự động hóa và cơ giới hóa mang lại những lợi ích then chốt cho ngành than:

• Nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất: Giảm thời gian chết, tối ưu hóa quy trình, tăng sản lượng khai thác và chế biến.
• Cải thiện đáng kể an toàn lao động: Giảm thiểu sự hiện diện của con người trong các khu vực nguy hiểm, hạn chế tai nạn lao động.
• Giảm chi phí sản xuất: Tiết kiệm nhân công, tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng, giảm tổn thất than trong quá trình khai thác và chế biến.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm: Quá trình sàng tuyển và phối trộn tự động giúp đảm bảo chất lượng than đồng đều, đáp ứng yêu cầu của khách hàng.
• Giảm phụ thuộc vào lao động thủ công: Giải quyết bài toán thiếu hụt nhân lực, đặc biệt là lao động trẻ.
• Bảo vệ môi trường tốt hơn: Kiểm soát chặt chẽ hơn các yếu tố môi trường (bụi, khí thải, nước thải), hướng tới khai thác bền vững.
• Tăng cường năng lực cạnh tranh: Với năng suất cao hơn, chi phí thấp hơn và sản phẩm chất lượng hơn, ngành than Việt Nam sẽ có lợi thế cạnh tranh lớn hơn trên thị trường.

IV. Thách thức và định hướng phát triển:

Mặc dù có nhiều lợi ích, quá trình tự động hóa cũng đối mặt với thách thức:

• Chi phí đầu tư ban đầu lớn: Công nghệ và thiết bị tự động hóa thường có giá thành cao.
• Yêu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao: Cần đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình độ để vận hành, bảo trì các hệ thống phức tạp.
• Khả năng thích ứng của các mỏ cũ: Việc tự động hóa các mỏ than đã hoạt động lâu năm có thể khó khăn và tốn kém hơn.
• Định hướng phát triển:

• Đầu tư trọng điểm: Ưu tiên đầu tư vào các công nghệ tự động hóa mang lại hiệu quả cao nhất về an toàn và năng suất.
• Đào tạo và phát triển nguồn nhân lực: Xây dựng đội ngũ chuyên gia về tự động hóa, kỹ thuật số trong ngành than.
• Hợp tác quốc tế: Học hỏi kinh nghiệm và chuyển giao công nghệ từ các quốc gia có ngành than phát triển.
• Xây dựng lộ trình rõ ràng: Có kế hoạch cụ thể cho từng giai đoạn tự động hóa, từ đơn giản đến phức tạp.

Việc ngành Than Việt Nam đẩy mạnh tự động hóa không chỉ là một xu thế tất yếu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 mà còn là một chiến lược mang tính sống còn. Bằng cách giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công, nâng cao hiệu quả và an toàn, ngành than không chỉ đảm bảo nguồn năng lượng cho đất nước mà còn khẳng định vị thế của mình, hướng tới một tương lai phát triển bền vững và hiện đại.