>> Sự cần thiết áp dụng hệ thống quản lí nguyên liệu thô tiên tiến đối với các nguồn nguyên liệu xi măng tại Việt Nam (Phần1)

2) Giới thiệu mô hình quản lý nguyên liệu thô tiên tiến- Mô hình khối:

Để kiểm soát có hiệu quả nguồn nguyên liệu thô của doanh nghiệp và giảm tối đa những rủi ro trong việc đầu tư mở rộng vùng nguyên liệu, yêu cầu bắt buộc trong mọi trường hợp là cần phải hợp nhất tất cả số liệu và thông tin trong quá trình lập kế hoạch.

Việc này đòi hỏi một phương pháp hết sức phức tạp, xử lý cơ sở dữ liệu với khối lượng lớn các thông tin, đưa ra nhiều phương án có thể  để lựa chọn phương án tối ưu và máy tính với các phần mềm chuyên dụng là công cụ hữu ích đảm nhiệm công việc này.

Hầu hết các vấn đề liên quan đến thăm dò và khai thác mỏ đều xoay quanh mô hình mỏ (Xem hình 2). Trong mô hình này, các đặc tính có liên quan của mỏ được tổ chức theo một cách rõ ràng và dễ quản lý. Chất lượng của mô hình được xác định trên diện rộng về công suất và hiệu quả của các hoạt động như: Thăm dò, nghiên cứu khả thi, thiết kế mỏ, khai thác mỏ.
 
Vậy mô hình khối là gì? Trong thực tế là một bản thống kê chính xác về nguyên liệu thô thể hiện sự mô tả đơn giản trên phương diện toán học về thân quặng. Thân quặng được giả định chia thành các khối lập phương nhỏ (block) , mỗi block cá thể này chứa đầy đủ thông tin về các đặc tính của nguyên liệu thô như thành phần hoá học, kiểu đá, địa chất, điều kiện đứt gãy... (xem hình 2).

Giá trị của mỗi block cá thể được ước tính chính xác từ các dữ liệu thăm dò địa chất bằng cách sử dụng các thuật toán nội suy phức tạp. Dựa trên một số thông tin hữu hạn, áp dụng các phần mềm chuyên dụng, có thể mô tả sự liên tục và chính xác thân quặng. Kết quả thống kê về thân quặng sẽ là dữ liệu cơ sở sử dụng trong nhiều phương diện đối với việc đánh giá thân quặng và lập kế hoạch khai thác mỏ.

Mô hình mỏ được hợp nhất trong hệ thống đánh giá và lập kế hoạch mỏ ( Xem hình 3). Hệ thống này nâng cao một cách có hiệu quả về phạm vi và  khả năng của mô hình mỏ. Nhìn chung, hệ thống kế hoạch mỏ và khoáng sàng bao gồm bốn hệ thống chủ yếu sau: Dữ liệu cơ sở của lỗ khoan và thăm dò; các thuật toán và phân tích dữ liệu (Thống kê); Xây dựng mô hình;  hệ thống thiết kế mỏ và tính toán trữ lượng.
 
Dữ liệu cơ sở chứa toàn bộ các dạng dữ liệu thăm dò như dữ liệu địa chất từ các hố khoan, rãnh thăm dò, địa hoá và thí nghiệm lõi khoan và các công việc khác về điều tra  thăm dò nguồn nguyên liệuCác dữ liệu cơ sở sẽ cung cấp một cách chính xác, có hệ thống logic trong việc thống nhất và nhập số liệu cho quá trình sử lý tiếp theo, nó cũng cho phép thiết lập nhanh và chính xác các công thức toán học trợ giúp cho việc quyết định phát triển và thăm dò mỏ. Ngoài những thông số hiển thị, hệ giao tiếp đồ hoạ cũng giúp cho hiểu cặn kẽ hơn về hệ thống.
.
Trong hệ thống phân tích dữ liệu, phương pháp thống kê phân loại cũng như thống kê địa chất được áp dụng để xác định tính tự nhiên và cách ứng xử đối với thân quặng. Thêm vào đó, thống kê địa chất xác định xem các dữ liệu có phù hợp với các quá trình sử lí lôgic tiếp theo hay không. Phần phân tích dữ liệu cung cấp các thông số số học về tính liên tục của thân quặng.

Nếu các dữ liệu có hiệu lực trong quá trình sử lý tiếp theo, các thuật toán và mô hình toán học sẽ cho phép hiển thị đồ thị và hình ảnh dưới dạng biểu đồ kế hoạch và các mặt cắt ngang. Đối với mục đích này, phương pháp thống kê địa chất (Phương pháp Kriging) luôn được áp dụng. Thống kê địa chất có thể cung cấp sự đánh giá độ tin cậy của các dự đoán (lỗi trong các dự đoán của hàm lượng trong các block và trữ lượng toàn bộ). Các kết quả này sẽ được hiển thị dưới dạng các bản đồ block và bản đồ phân bố hàm lượng khoáng vật có ích.   

Hệ thống tính toán trữ lượng sẽ tính toán các trữ lượng địa chất và trữ lượng có thể khai thác được. Trữ lượng có thể tính toán được cho bất kỳ cấp độ cụ thể nào để đưa vào xem xét chất lượng và giới hạn mỏ khác nhau và trữ lượng có thể báo cáo dưới dạng bảng các cấp độ khối lượng, điều này cho phép xác định được khối lượng và chất lượng ở các cấp độ khai thác khả thi khác nhau (Cấp độ khai thác khả thi là trữ lượng nằm trong tính toán mà khi khai thác sẽ bắt đầu cho lợi nhuận, nó phụ thuộc chủ yếu vào giá bán quặng sau khi khai thác và công nghệ khai thác hiện tại).
 
Trong thiết kế mỏ, các mỏ có thế nằm khác nhau được đánh giá và lập kế hoạch khai thác (xem hình 4).Việc này vô cùng quan trọng đối với các thân quặng có các thành phần hoá học tự nhiên phức tạp. Sự thay đổi các thành phần hoá học cùng với việc thiết kế các mỏ khác nhau có thể được đánh giá một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Các biểu đồ là công cụ quan trọng trong thăm dò và khai thác mỏ.  Điển hình là bản đồ phân bố hàm lượng và bản đồ phân bố chiều dày thân quặng. Một thông tin quan trọng được máy tính đưa ra là giá trị số học dự đoán của các khoáng vật có ích trong mỗi block hiển thị dưới dạng bản đồ block.

Với phương pháp lập trình tuyến tính, giới hạn mỏ, phạm vi khai thác được xác định tại mỗi thời điểm cụ thể, tuỳ thuộc vào thiết bị, công nghệ khai thác và điều kiện thị trường của sản phẩm mỏ.

Trong khuôn khổ của bài viết tạp chí không thể đi sâu, chi tiết về chuyên môn nhưng có thể thấy rõ rằng với cách thức quản lý nguồn nguyên liệu thô, lập mô hình mỏ ( Block model) như vậy giúp cho người quản lý dễ dàng nhìn nhận một cách toàn diện, tổng thể toàn mỏ từ đó định hướng được kế hoạch khai thác dài hạn, ngắn hạn, chủ động khai thác phối trộn các block với thành phần hóa khác nhau thỏa mãn điều kiện chế tạo bột liệu với các modul nhôm, modul silic, hệ số bão hòa vôi... trong khoảng phạm vi cho phép, giảm thiểu được các nguồn nguyên liệu điều chỉnh phải mua từ các nguồn khác, khai thác tận thu... để thực hiện các giải pháp khai thác tối ưu nguồn nguyên liệu hiện có.

3) Áp dụng mô hình quản lý nguyên liệu thô tiên tiến vào thực tế tại VICEM.

Để áp dụng mô hình quản lý nguyên liệu thô tiên tiến của các hãng xi măng lớn trên thế giới vào thực tế của VICEM, các nhà quản lý nên tham khảo cách thức thực hiện triển khai các bước sau:

a) Tổ chức thành lập một nhóm trợ giúp kỹ thuật chuyên ngành về quản lý nguyên liệu thô, huy động những cán bộ có kinh nghiệm, cập nhật các kiến thức mới, hiện đại về khai thác mỏ, địa chất, xử lý nguyên liệu thô. Tham dự khoá học đào tạo nâng cao trình độ  về quản lý nguyên liệu thô của các công ty xi măng hàng đầu thế giới ( thời gian đào tạo khoảng 9 - 12 tháng ). Sau đó, những người có đủ năng lực có thể tham gia thực hiện triển khai xây dựng mô hình mới về quản lý nguyên liệu thô tại Vicem.

b) Mua sắm và đưa vào sử dụng các phần mềm thương mại về quản lý nguyên liệu thô là công cụ hữu ích, cho việc áp dụng vào thực tế.

c) Áp dụng mô hình quản lý nguyên liệu thô.

 Như phần trên, người viết đã phân tích mức độ hiện đại, tiên tiến và hiệu quả của mô hình quản lý nguyên liệu thô của các hãng xi măng lớn trên thế giới đang áp dụng. Thực tế hiện nay, việc khai thác, quản lý các mỏ nguyên liệu của các Công ty trực thuộc Vicem đang sử dụng các dữ liệu từ báo cáo thăm dò địa chất, thiết kế khai thác với phương pháp chưa thực sự khoa học, với độ tin cậy chưa cao đã dẫn đến những khó khăn bất cập, sử dụng nguyên liệu chưa thực sự hiệu quả. Vấn đề đặt ra là cần cải tiến mô hình quản lý nguồn nguyên liệu. Do vậy, tốt nhất áp dụng cho các dự án xi măng mới đang chuẩn bị đầu tư. Đối với các dây chuyền sản xuất hiện tại, nên chọn một mỏ đang khó khăn nhấtđể áp dụng thử nghiệm sau khi thành công  áp dụng mô hình ra toàn bộ các mỏ khác của VICEM.

Tóm lại, nguồn nguyên liệu cho xi măng ngày càng cạn kiệt, hơn nữa, việc áp dụng mô hình quản lý nguyên liệu thô tiên tiến là một trong những biện pháp quan trọng để giảm giá thành xi măng góp phần  nâng cao hiệu quả kinh tế  sản xuất xi măng, do vậy, việc áp dụng mô hình trên trở nên cấp thiết.