Hiện đại hóa khai thác hầm lò
Đề tài “Nghiên cứu áp dụng các giải pháp kỹ thuật và công nghệ nhằm chống giữ duy trì ổn định đường lò trong quá trình khai thác ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh”, do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin chủ trì đã đánh giá, phân nhóm các nguyên nhân gây mất ổn định đường lò theo các yếu tố ảnh hưởng cụ thể, có tỷ trọng lớn, đặc trưng theo 5 cấp để làm cơ sở cho công tác định hướng giải pháp ứng xử phù hợp.
Ngành khai thác khoáng sản đẩy mạnh ứng dụng công nghệ
Đồng thời, đề xuất và xây dựng 15 giải pháp kỹ thuật, công nghệ nhằm xử lý, hạn chế vấn đề mất ổn định và chống xén lò; thiết kế và triển khai áp dụng thử nghiệm giải pháp nâng cao mức độ ổn định cho đường lò xuyên vỉa mức +0 khu I Giếng Vàng Danh, Công ty than Vàng Danh.
Kết quả triển khai áp dụng thực tế giải pháp gia cường và chống giữ cho đường lò xuyên vỉa vận tải mức +0 khu I cho thấy, khối đá xung quanh đường lò sau khi được gia cường bằng hóa chất đã tăng mức độ liên kết và các chỉ tiêu cơ lý, quá trình chống xén diễn ra thuận lợi, hạn chế được hiện tượng tụt lở so với công tác xén trước đây.
Kết cấu chống giữ sau khi đi vào ổn định, mức độ thu hẹp kích thước theo chiều cao lò từ 7,0 ÷ 9,1%, theo chiều rộng lò từ 9,2 ÷ 9,4%, đảm bảo yêu cầu an toàn để sử dụng phục vụ sản xuất chung của mỏ. Việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật, công nghệ đề xuất bên cạnh việc duy trì được mức độ ổn định đường lò cũng mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị áp dụng.
Hay, đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nổ mìn tại khu vực đất đá ngậm nước cho các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh” cũng do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin chủ trì, đã đề xuất và xây dựng quy trình công nghệ, thông số nổ mìn sử dụng nhũ tương không chịu nước tại các khu vực mỏ ngậm nước.
Cụ thể gồm: Công nghệ sử dụng thuốc nổ không chịu nước trong túi nilon; công nghệ phối hợp thuốc nổ chịu nước phía dưới và thuốc nổ không chịu nước nạp trong túi nilon phía trên; giải pháp công nghệ nạp phối hợp thuốc nổ chịu nước và thuốc nổ không chịu nước (không sử dụng túi nilon); công nghệ nạp thuốc nổ chịu nước, tại các khu vực có chiều cao mực nước và tốc độ phục hồi nước trong lỗ khoan khác nhau.
Kết quả thử nghiệm tại các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh cho thấy, việc áp dụng công nghệ của đề tài giúp giảm 3,57% chi phí các khâu khoan - nổ mìn, xúc bốc, vận tải so với công nghệ nổ mìn trước đây; năng suất tổ hợp xúc bốc vận tải được cải thiện so với định mức của TKV.
Đẩy mạnh ứng dụng trí tuệ nhân tạo
Đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ trí tuệ nhân tạo hỗ trợ đánh giá phân tích, liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác để nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3, thuộc Biển Đông Việt Nam” do Trường Đại học Mỏ - Địa chất chủ trì, thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp quốc gia phục vụ đổi mới, hiện đại hóa công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản đến năm 2025.
Qua nghiên cứu đề tài, đã xây dựng được cơ sở dữ liệu lớn (BDPOC Big Data) liên kết tài liệu địa chất, địa vật lý giếng khoan và số liệu khai thác của mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3, Biển Đông.
Đồng thời, xây dựng được bộ công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) hỗ trợ việc theo dõi, phân tích, dự báo giúp nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh, giúp tối ưu hóa thời gian vận hành bảo dưỡng; giảm thiểu thời gian sự cố hay đóng giếng không theo kế hoạch; đảm bảo tính an toàn và vận hành liên tục của hệ thống công nghệ và giúp giảm thiểu chi phí vận hành bảo dưỡng thiết bị.
Việc áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài tại mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3, Biển Đông đã chứng minh hiệu quả kinh tế: Góp phần đảm bảo 100% các báo cáo về quản lý và khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh được cập nhật tự động với sự hỗ trợ của bộ công cụ AI; giảm tối thiểu 15% chi phí bảo trì, bảo dưỡng và vận hành của cụm giàn công nghệ xử lý khí thiên nhiên mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh so với chi phí trong phương án phát triển mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh đã được phê duyệt (Field Development Plan - FDP).
Cùng với đó, cho phép lập và điều chỉnh kế hoạch sản xuất trong vòng 5 phút khi có yêu cầu thay đổi về huy động khí condensate từ nhà phân phối; giảm đến 15% số giờ công lao động cần thiết cho công tác quản lý, vận hành, bảo dưỡng và khai thác; giảm 15% thời gian đóng giếng không theo kế hoạch và qua đó góp phần vào việc đảm bảo thời gian vận hành liên tục (operation uptime) của cụm giàn công nghệ xử lý khi Hải Thạch - Mộc Tinh ở mức 99,99%; đảm bảo độ chính xác của các dự báo thông số vận hành về áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và tỷ lệ condensate - khí với sai số trung bình bình phương gốc (RMSE) nhỏ hơn 5%.
Một minh chứng khác là dự án sản xuất thử nghiệm “Nghiên cứu công nghệ dự báo khai thác và tối ưu hóa nhịp độ, phân bố khai thác - bơm ép bù cho mỏ dầu khí trưởng thành sử dụng kết hợp một số thuật toán trí tuệ nhân tạo” do Viện Dầu khí Việt Nam chủ trì, đã tiến hành nghiên cứu, xây dựng quy trình công nghệ và công cụ dự báo khai thác cho mỏ dầu khí trưởng thành hoạt động ở chế độ khai thác bơm ép bù áp suất sử dụng thuật toán AI; phát triển phương pháp và công cụ tối ưu hóa nhịp độ, phân bố khai thác - bơm ép sử dụng các thuật toán tối ưu hóa kết hợp với quy trình công nghệ dự báo khai thác sử dụng thuật toán AI; áp dụng thử nghiệm tại giếng 448 mỏ Bạch Hổ và kết quả cho thấy sản lượng khai thác dầu khí gia tăng hơn 600 tấn dầu.
Dự án sản xuất thử nghiệm này đã giúp gia tăng sản lượng khai thác dầu khí của mỏ Bạch Hổ đem lại lợi ích kinh tế cho Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro và có thể mở rộng, ứng dụng cho các nhà điều hành dầu khí khác thuộc thềm lục địa Việt Nam. Việc ứng dụng các giải thuật học máy và trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp khai thác dầu khí có ý nghĩa, giúp cho các nhà điều hành có cách nhìn mới trong việc điều hành và tối ưu khai thác.
Kết quả nghiên cứu của các đề tài đã mở ra hướng mới trong việc nâng cao quản lý, khai thác các mỏ khoáng sản, đảm bảo khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên quý không tái tạo và đảm bảo an ninh năng lượng cho đất nước.