Ngày 10/01/2025, Hội đồng Khoa học Công nghệ Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (Tập đoàn TKV) tổ chức Hội nghị nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo dự báo và đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng sóng chấn động nổ mìn tới các công trình xung quanh các mỏ than lộ thiên thuộc TKV” do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ thực hiện.
Hội đồng nghiệm thu kết quả nghiên cứu của đề tài
Nổ mìn là phương pháp hiệu quả để làm tơi đất đá tại mỏ lộ thiên. Khi nổ mìn chỉ khoảng 20¸30% năng lượng nổ có tác dụng phá vỡ đất đá, phần năng lượng còn lại tạo ra các tác động không mong muốn: sóng chấn động, sóng va đập không khí, đất đá văng, hậu xung, bụi và khí độc; trong đó, sóng chấn động là thành phần nguy hiểm nhất và thường gặp trên mỏ lộ thiên. Chấn động mặt đất được đặc trưng bởi vận tốc dao động cực trị (PPV, mm/s). Trong những năm qua, phương pháp thực nghiệm của Hoa Kỳ và LB Nga được các nhà khoa học của Việt Nam sử dụng để tính toán dự báo chấn động nổ mìn. Tuy nhiên, phương pháp thực nghiệm này chỉ xem xét mối quan hệ tuyến tính giữa khối lượng thuốc nổ, khoảng cách đo chấn động và các hằng số (cấu trúc địa chất khu vực). Trong khi đó, có rất nhiều yếu tố khác ảnh hưởng tới chấn động nổ mìn như: tính chất cơ lý đất đá, các thông số khoan nổ vẫn chưa được xem xét. Do đó, mức độ tin cậy và độ chính xác của các phương pháp thực nghiệm thường không cao.
Trong những năm gần đây, trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence – AI) với các thuật toán tối ưu hóa có thể được xem là giải pháp thay thế hoàn hảo trong dự báo chấn động nổ mìn. AI có thể dự đoán PPV gần với kết quả đo thực tế khi tăng số lượng đầu vào và tính phi tuyến tính. Việc dự đoán chấn động nổ mìn với độ tin cậy cao là cơ sở cho việc đề xuất phương pháp tính toán các khoảng cách an toàn tại các vụ nổ. Đồng thời các giải pháp công nghệ đề xuất giảm thiểu chấn động nổ mìn sẽ có kết quả tích cực. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo dự báo và đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng sóng chấn động nổ mìn tới các công trình xung quanh các mỏ than lộ thiên thuộc TKV“ đã được triển khai nhằm đo đạc, xây dựng cơ sở dữ liệu dự báo chấn động nổ mìn; đề xuất mô hình trí tuệ nhân tạo dự báo chấn động nổ mìn phù hợp cho các mỏ than lộ thiên thuộc TKV; đề xuất các giải pháp phù hợp cho các mỏ than lộ thiên thuộc TKV và sử dụng kết quả nghiên cứu để đề xuất sửa đổi Phương pháp/công thức tính khoảng cách an toàn sóng chấn động nổ mìn của QCVN 01:2019/BCT.
Đại diện Viện Khoa học Công nghệ Mỏ báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài
Đề tài đã khảo sát xây dựng với 200 bộ dữ liệu đo tốc độ chấn động nổ mìn tại các mỏ than Cao Sơn, Na Dương, Khánh Hòa làm cơ sở thực hiện lựa chọn mô hình trí tuệ nhân tạo và sử dụng 06 mô hình trí tuệ nhân tạo: Mô hình Mạng nơ ron nhân tạo (ANN), mô hình dự báo Support Vector Machine (SVM), mô hình lai, mô hình Random Forest (RF), mô hình Dự báo Regression, mô hình độ dốc tăng cường cấp cao (XGBoost) và mô hình thực nghiệm. Các mô hình AI có chỉ số hiệu suất cao hơn nhiều so với mô hình thực nghiệm. Với dữ liệu hiện có đã xác định mô hình ANN-TH2 phù hợp cho mỏ Na Dương và Khánh Hòa; mô hình ANN- NA-TH2 phù hợp cho mỏ Cao Sơn với chỉ số hiệu xuất rất cao R2 = 0,8-0,82.
Từ các mô hình AI được lựa chọn cho các mỏ Đề tài đã xây dựng modul xác định PPV phù hợp hợp cho từng mỏ và công thức xác định PPV theo các yếu tố đầu vào, giúp các nhà quản lý, đơn vị sản xuất dễ dàng lựa chọn khối lượng thuốc nổ, các thông số khoan nổ phù hợp đảm bảo an toàn chấn động cho công trình.
Kết quả nghiên cứu của Đề tài là cơ sở để Tập đoàn TKV xem xét chỉ đạo áp dụng cho các mỏ than lộ thiên có điều kiện tương tự, góp phần khai thác tối đa tài nguyên, nâng cao mức độ an toàn và hiệu quả khai thác./.
Đ.L
