Biến sát thủ hầm lò thành nguồn năng lượng sạch

Thu hồi dòng khí này trước khi đào lò là bước đột phá công nghệ, giải bài toán an toàn mỏ và giảm phát thải khí nhà kính trong khai thác khoáng sản.

Sâu dưới lòng đất của các hầm mỏ, nơi những tầng than kíp-lê triệu năm tuổi đang được khai thác, luôn tồn tại một cuộc chiến thầm lặng nhưng khốc liệt với “tử thần” vô hình: khí vỉa than (CBM). Khí than có nguồn gốc từ than đá, là khí đốt tự nhiên được tạo thành trong quá trình hoạt động của vi sinh biến đổi than bùn thành than đá dưới tác động của nhiệt và áp suất. Một phần lượng khí này thoát vào bầu không khí trong quá trình biến đổi của than trong hàng triệu năm, phần còn lại được tích tụ trong các lỗ rỗng của than, đất đá ở xung quanh vỉa than và hấp thụ trong than.

Thành phần chủ yếu trong khí than (CBM) là khí mê-tan (CH4), thường chiếm khoảng 94-95%, phần còn lại gồm etan, pripan, butan, pentan, nitơ, dioxitcarbon, một ít sulfur (hoặc không). Vì thế khí than khi khai thác đã đủ sạch để có thể đưa vào ống dẫn để sử dụng trực tiếp.

Khí CH4 không tự phát tín hiệu cảnh báo. Không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí, nó lặng lẽ rò rỉ từ các vỉa than nứt gãy vào những đường lò kín của mỏ hầm lò, tích tụ trong các khoảng trống sát mái và những đoạn cụt thông gió kém, cho đến khi chỉ một nguồn phát lửa cũng đủ biến nó thành làn sóng áp suất lao đi nhanh hơn cả âm thanh. Đó là thực tế kỹ thuật đứng sau mọi vụ nổ khí lớn trong các mỏ than từng được ghi nhận trong lịch sử, và cũng chính cơ chế ấy đã biến ca làm tối thứ Sáu ngày 23/5/2026 ở mỏ than Sơn Tây miền bắc Trung Quốc thành thảm họa khai mỏ chết chóc nhất của nước này.

Nhiều thập kỷ qua, ngành mỏ vẫn xem CBM là kẻ thù số một cần phải trục xuất, giải tỏa thông qua hệ thống thông gió khổng lồ để đưa thợ mỏ xuống lò an toàn. Thế nhưng, chúng ta vô tình phóng khí mê-tan ra bầu khí quyển. Áp lực từ cuộc chuyển dịch xanh toàn cầu và cam kết giảm phát thải mê-tan mạnh mẽ của Việt Nam đã buộc ngành công nghiệp năng lượng phải đảo ngược góc nhìn.
“Sát thủ” của ngày hôm qua phải được chuyển hóa thành nguồn khí đốt sạch trước khi mũi khoan đầu tiên chạm vào vỉa quặng.

Từ hung thần hầm lò đến nguồn năng lượng xanh quý giá

Khi các mỏ than lộ thiên tại Việt Nam dần cạn kiệt và hoạt động khai thác buộc phải tiến sâu xuống lòng đất ở độ sâu dưới -300 đến -500 mét, áp suất địa tầng gia tăng khiến mật độ khí CBM tích tụ trong vỉa than ngày càng lớn. Điều này đồng nghĩa với việc phương pháp thông gió hoàn lưu truyền thống đã chạm đến giới hạn kiểm soát an toàn, đồng thời làm thất thoát một nguồn tài nguyên khí quý giá.

Trong bối cảnh đó, công nghệ khoan rút khí trước được xem là bước tiến mang tính cách mạng. Thay vì chờ đào lò rồi mới xử lý khí, các kỹ sư tiến hành khoan các giếng sâu từ mặt đất hoặc từ đường lò dọc vỉa để tiếp cận trực tiếp các “túi khí”, kích thích giải hấp và hút khí mê-tan ra ngoài trước khi khai thác. Việc giảm lượng khí bị bẫy trong vỉa than giúp hạ áp suất xuống ngưỡng an toàn, hạn chế nguy cơ cháy nổ và bục khí, đồng thời giảm áp lực cho thợ mỏ trong mỗi ca làm việc.

Quan trọng hơn, lượng khí thu hồi được có độ tinh khiết và nhiệt trị cao, có thể hóa lỏng thành LNG hoặc nén thành CNG phục vụ công nghiệp và phát điện tại chỗ. Đây là minh chứng rõ nét cho việc biến thách thức an toàn thành cơ hội phát triển năng lượng, biến nguy cơ tai nạn mỏ thành tài sản có giá trị cho doanh nghiệp.

Dưới góc nhìn của nhà quản lý trực tiếp đối mặt với áp lực sản xuất và an toàn, ông Hồng Hải, Phó Giám đốc Công ty Cổ phần Than Mạo Khê, cho biết: “Do đặc thù là mỏ siêu hạng về khí nổ, công ty đã lắp đặt và vận hành hệ thống quan trắc, giám sát tập trung hiện đại nhằm theo dõi khí mỏ 24/7, phục vụ sản xuất hầm lò an toàn. Trong quá trình vận hành, tại bất kỳ gương lò nào nếu hàm lượng khí mê-tan vượt ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ tự động cắt điện thiết bị và gửi cảnh báo đến trung tâm điều hành để xử lý kịp thời, bảo đảm an toàn tuyệt đối.”

Sự chuyển dịch này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế trực tiếp cho doanh nghiệp mà còn mở ra hướng đi mới cho bức tranh năng lượng xanh quốc gia. Theo các khảo sát địa chất, tiềm năng khí vỉa than tại bể than Quảng Ninh và bể than sông Hồng lên tới hàng tỷ mét khối. Việc khoan rút khí trước khi đào lò không chỉ bảo đảm an toàn cho thợ mỏ mà còn giúp thu hồi nguồn năng lượng giá trị, góp phần giảm phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu.

Khai thác khí vỉa than vì thế không chỉ là một giải pháp công nghệ, mà còn là bước chuyển dịch quan trọng trong hành trình phát triển năng lượng bền vững và bảo vệ khí hậu. Biến khí mê-tan — từng là hiểm họa trong hầm lò — thành nguồn năng lượng xanh chính là lời giải cho một nền công nghiệp hiện đại, tăng trưởng mà không đánh đổi an toàn lao động và môi trường.

Hormuz bị phong toả ‘kép’, thị trường năng lượng toàn cầu tiến gần ‘điểm gãy’Phong tỏa Hormuz khiến dòng tàu dầu gần như tê liệt, đẩy thị trường năng lượng toàn cầu biến động, cho thấy không có quốc gia nào thực sự “độc lập năng lượng”.