Tóm tắt luận án Nghiên cứu công nghệ khai thác cát lòng sông ở Việt Nam nhằm đảm bảo an toàn, bảo vệ môi trường và phục vụ công tác quản lý

 1 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
NGUYỄN XUÂN QUANG 
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÁT 
LÒNG SÔNG Ở VIỆT NAM NHẰM ĐẢM BẢO 
AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG VÀ PHỤC VỤ 
CÔNG TÁC QUẢN LÝ 
Ngành: Khai thác mỏ 
Mã số: 62.52.06.03 
 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI - 2017 
 2 
Công trình được hoàn thành tại: 
Bộ môn khai thác lộ thiên, Khoa mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
Người hướng dẫn khoa học: 
1. PGS.TS. Hồ Sĩ Giao 
Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam 
2. TS. Lại Hồng Thanh 
Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam 
Phản biện 1: PGS.TS. Bùi Xuân Nam 
Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
Phản biện 2: TS. Mai Thế Toản 
Bộ Tài nguyên và Môi trường 
Phản biện 3: TS. Nguyễn Phụ Vụ 
Hội Khoa học và Công nghệ Mỏ Việt Nam 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp 
Trường họp tại: Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phường Đức Thắng - quận 
Bắc Từ Liêm - Hà Nội. 
Vào hồi ....... giờ ...... phút, ngày ......tháng ..... năm 2017 
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 
- Thư viện Quốc Gia, Hà Nội 
- Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa Chất 
 3 
MỞ ĐẦU 
1. Tính tấp thiết của đề tài 
Việt Nam là quốc gia có tiềm năng về tài nguyên khoáng sản làm vật liệu 
xây dựng. Trong đó, cát lòng sông là loại khoáng sản đang có nhu cầu lớn, phục 
vụ đắc lực cho ngành xây dựng, giao thông, thủy lợi và các ngành kinh tế khác. 
Trong những năm qua, hoạt động khai thác cát lòng sông đem lại nhiều lợi ích 
thiết thực, song cũng tác động tiêu cực đến môi trường như: gây xói lở bờ sông, 
đe dọa đến độ an toàn của giao thông đường thủy và các công trình xung quanh. 
Nguyên nhân của vấn đề này là quy mô khai thác nhỏ, công nghệ khai thác, 
trình tự khai thác và thiết bị khai thác chưa phù hợp với từng mỏ cụ thể. Bên 
cạnh đó, công tác quản lý, cấp quyền khai thác chưa gắn liền với các kết quả 
nghiên cứu khoa học. 
Xuất phát từ những bất cập nêu trên, việc lựa chọn đề tài của luận án tiến 
sĩ "Nghiên cứu công nghệ khai thác cát lòng sông ở Việt Nam nhằm đảm bảo 
an toàn, bảo vệ môi trường và phục vụ công tác quản lý" là cần thiết và cấp 
bách nhằm tăng hiệu quả kinh tế, nâng cao mức độ an toàn, giảm ô nhiễm môi 
trường, sử dụng hiệu quả, bền vững tài nguyên cát lòng sông. 
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 
- Nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác, trình từ khai thác đảm bảo hiệu 
quả kinh tế và hạn chế vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn. 
- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp về góp phần nâng cao hiệu quả công 
tác quản lý Nhà nước đối với hoạt động khai thác cát lòng sông. 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
Đối tượng nghiên cứu của luận án là các mỏ cát nằm dưới lòng sông 
thuộc khu vực miền núi, trung du và hạ nguồn. 
Phạm vi nghiên cứu là công nghê ̣khai thác cát và các giải pháp quản lý 
hoaṭ đôṇg khai thác cát lòng sông. 
4. Nội dung nghiên cứu 
- Nghiên cứu, phân tích tổng quan về công nghệ khai thác cát lòng sông 
tại Việt Nam và trên thế giới; 
- Nghiên cứu đặc điểm thành tạo và phân bố của các mỏ cát dưới lòng sông; 
- Nghiên cứu quy luật xói lở đất đá dưới tác động của hoạt động khai thác 
theo dọc theo dòng chảy của sông, xây dựng mối quan hệ bán kính vùng xói lở 
phía thượng nguồn và hạ nguồn với các yếu tố tự nhiên – kĩ thuật; 
- Nghiên cứu đề xuất hoàn thiện công nghệ khai thác, trình tự khai thác và 
lựa chọn đồng bộ thiết bị đảm bảo hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp và 
hạn chế vùng xói lở đất đá; đề xuất các giải pháp quản lý nhà nước. 
5. Phương pháp nghiên cứu 
- Phương pháp kế thừa để phát triển, hoàn thiện; 
- Phương pháp giải tích, mô hình hoá toán và thực nghiệm; 
- Phương pháp phân tích, chọn lọc so sánh và kinh nghiệm chuyên gia. 
 4 
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 
6.1. Ý nghĩa khoa học: 
1. Xây dựng được các sơ đồ công nghệ khai thác phù hợp với các mỏ cát 
lòng sông khu vực trung du - miền núi và các mỏ cát lòng sông khu vực hạ lưu. 
2. Đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên, cấp quyền khai thác khoáng 
sản nhằm tăng cường hiệu quả công tác quản lý nhà nước đối với hoạt động 
khai thác cát lòng sông. 
6.2. Ý nghĩa thực tiễn: 
Kết quả nghiên cứu của luận án giúp cho các đơn vị khai thác có giải pháp 
để hoàn thành kế hoạch sản xuất, đáp ứng yêu cầu thị trường và giúp các cơ chức 
năng xây dựng các chính sách quản lý hoạt động khai thác cát lòng sông nhằm sử 
dụng hợp lý tài nguyên cát, gắn liền với bảo vệ môi trường. 
7. Những luận điểm bảo vệ 
7.1. Bán kính vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn khai trường 
chịu ảnh hưởng của tính chất cơ lý đất đá và các thông số hình học của mỏ. 
Trong đó, các yếu tố cơ bản chi phối mạnh mẽ đến vùng xói lở đất đá là tốc độ 
dòng chảy, chiều sâu khai trường và đường kính cỡ hạt. 
7.2. Tốc đô ̣ dòng chảy là nhân tố làm kéo dài cung đô ̣ vâṇ tải, làm lêc̣h 
hướng di chuyển của tầu chở cát, thời gian chu kì vâṇ tải và dung tích tầu chở cát. 
7.3. Điều kiện phân bố mỏ, ảnh hưởng của hoạt động khai thác đến môi 
trường xung quanh là cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý nhà nước đối với cát 
lòng sông. 
8. Những điểm mới của luâṇ án 
8.1. Thiết lập được sự phụ thuộc của bán kính vùng xói lở đất đá phía 
thượng nguồn và hạ nguồn khai trường với tốc độ dòng chảy, chiều sâu mỏ và 
đường kính cỡ hạt đất đá trên cơ sở nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến vùng 
xói lở bằng phương pháp mô hình mô phỏng. 
8.2. Phân loại các mỏ cát dưới lòng sông theo nguồn gốc thành tạo và tốc 
độ xói lở làm cơ sở phân tích lựa chọn công nghệ và thiết bị khai thác hợp lý 
đáp ứng sản lượng yêu cầu của các mỏ. 
8.3. Xây dựng sơ đồ công nghệ khai thác kết hợp với sàng tách đá tảng, 
cuội sỏi trực tiếp vào bãi thải trong, cho phép giảm khối lượng vận tải và hạn 
chế ảnh hưởng của hoạt động khai thác tới môi trường đối với các mỏ cát có lâñ 
cuôị, tảng, sỏi khu vực trung du, miền núi. 
8.4. Thiết lâp̣ mối quan hê ̣giữa lưu lươṇg tầu hút cát và dung tích tầu chở 
cát trong điều kiêṇ ảnh hưởng của dòng chảy. 
8.5. Đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên, cấp quyền khai thác cát 
lòng sông phù hợp điều kiện Việt Nam dựa trên các kết quả nghiên cứu về vùng 
xói lở đất đá và công nghệ, trình tự khai thác. 
9. Bố cục của luận án 
Ngoài phần mục lục và danh mục các bảng, biểu, hình vẽ, luận án gồm 114 
trang đánh máy khổ A4; 15 biểu, bảng; 30 hình vẽ, ảnh chụp minh hoạ; 55 văn 
 5 
liệu tham khảo và các bản vẽ kèm theo. Bố cục của luận án ngoài phần mở đầu và 
kết luận gồm 4 chương: 
Chương 1: Tổng quan về công nghệ khai thác cát lòng sông taị Viêṭ Nam 
và trên thế giới 
Chương 2: Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên – kỹ thuật ảnh hưởng đến 
vùng xói lở khi khai thác cát lòng sông. 
Chương 3: Nghiên cứu công nghệ khai thác đảm bảo hiệu quả và giảm 
thiểu tác động đến vùng xói lở. 
Chương 4: Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên 
cát lòng sông ở Việt Nam. 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÁT LÒNG 
SÔNG TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 
1.1. Tổng quan về tình hình khai thác cát lòng sông trên thế giới và Việt Nam 
1.1.1. Tổng quan về tình hình khai thác cát trên thế giới 
Ở các nước phát triển như Nga, Mỹ, Úc, Hà Lan, Ý  các mỏ thường có 
quy mô công suất lớn, ĐBTB hiện đại. Công tác bảo vệ môi trường trong quá 
trình khai thác được chú trọng, hoàn thiện. Các nước phát triển đã ra nhiều cơ 
chế chính sách và tổ chức lại các cơ quan quản lý đối với các hoạt động này kể 
từ khâu thăm dò, quy hoạch, cấp phép khai thác, kiểm tra, hậu kiểm chặt chẽ. 
Trong khi đó, ở các quốc gia đang phát triển như Trung Quốc, Myanma, 
Ấn Độ, Malaysia v.vhoạt động khai thác còn tồn tại nhiều bất cập, đặc biệt là 
lĩnh vực bảo vệ môi trường và khắc phục hậu quả khai thác vẫn còn yếu kém. 
1.1.2. Tổng quan về tình hình khai thác, sử duṇg cát taị Viêṭ Nam 
Việt Nam là quốc gia có nhiều mỏ cát có trữ lượng khác nhau. Công nghê ̣
khai thác đa daṇg, quy mô sản lươṇg nhỏ. 
1.2. Tổng quan công nghệ khai thác cát lòng sông 
Phạm vi luận án đi sâu nghiên cứu về công nghệ khai thác các mỏ cát phân 
bố dưới lòng sông (ngập hoàn toàn). Công nghệ khai thác hiện đang áp dụng tại 
các nước tiên tiến trên thế giới và Viêṭ Nam đươc̣ phân loaị như sau: 
Hình 1.1. Công nghệ khai thác theo chiều sâu ngâp̣ nước của thân cát 
1 – Bãi tập kết cát; 2 – máy xúc gầu ngoạm lắp trên cầu cạn; 3- máy xúc gầu thuận 
hoặc máy xúc thuỷ lực gàu ngược lắp trên phà nổi; 4 – tầu cuốc nhiều gầu; 5, 6 – tầu hút 
bùn; 7 – máy xúc gàu ngoaṃ; 8 – bơm lắp trên tầu; 9 – bơm bùn lắp trên phà nổi; 10 - tầu 
cuốc một gầu. 
 6 
- Khai thác bằng cơ giới: sử dụng các thiết bị như máy xúc thủy lực gầu 
ngược, máy xúc gầu ngoạm, máy xúc gầu treo, tầu cuốc lắp trên các phà nổi 
hoăc̣ trên bờ sông xúc bốc lên các tầu chở cát hoăc̣ đổ thành đống trên bờ sông. 
- Khai thác bằng sức nước: sử dụng tầu hút bùn, bơm bùn bơm lên các tầu 
chở cát hoăc̣ các hố thu cát trên bờ sông. 
- Khai thác hỗn hợp: Trong dây chuyền công nghệ có sự phối hợp các loại 
thiết bị như máy xúc, tầu cuốc, tầu hút bùn, tầu cuốc,.... để phát huy hiêụ quả 
công tác khai thác. 
1.3. Tổng quan về các kết quả nghiên cứu công nghệ khai thác cát lòng sông 
Công nghệ cát lòng sông được nhiều học giả trong và ngoài nước đi sâu 
nghiên cứu. Tổng hợp các tài liệu cho thấy có một số hướng cơ bản sau: 
Hướng 1: Nghiên cứu công nghệ khai thác: Các tác giả tiêu biểu như: 
И.М. Ялтанец, Г.А. Нурок, Ржевский В.В, Б.Э.Фридман (Liên Bang Nga) 
W.J. Vlasblom, Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam (Viêṭ Nam) ... Các tác giả đã đề 
xuất công nghệ khai thác, trình tự khai thác, phương pháp mở mỏ và phương 
pháp lựa chọn các loại thiết bị khai thác phù hợp với điều kiện các mỏ. 
Hướng 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác đến môi 
trường xung quanh: Theo hướng nghiên cứu này có các tác giả tiêu biểu như: 
Андреев О.В., Барышников Н.Б., Наумов Г.Г., Андреев О.В., Пичугов Г.С, 
Hồ Sỹ Giao, Bùi Xuân Nam, Nguyêñ Phương, Lê Maṇh Hùng, Đinh Công Sản 
... Các kết quả nghiên cứu đã đạt được của các tác giả là: nghiên cứu về sự thay 
đổi hình thái khai trường, hiện tượng sạt lở bờ sông, ảnh hưởng lòng dẫn. 
Hướng 3: Nghiên cứu các giải pháp về quản lý: 
Nhóm tác giả Binoy Aliyas Mattamana, Shiney Varghese, Kichu Paul dựa 
trên các kết quả quan trắc, thông kê số liệu của một đoạn sông cụ thể, đã đưa ra 
một số quan điểm như: không nên khai thác một cách liên tục nhằm ổn định 
dòng chảy và cân bằng lượng cát. Cục Thủy lợi và Thoát nước thuộc Bộ Tài 
nguyên và Môi trường Malaysia năm 2009; Bộ Môi trường, Lâm nghiệp và 
Biến đổi khí hậu Ấn Độ đã nghiên cứu, ban hành Hướng dẫn quản lý khai thác 
cát bền vững, quy trình cấp quyền khai thác. 
1.4. Kết luận Chương 1 
Các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam đã đề xuất được các công 
thức lý thuyết và thực nghiệm để xác định các thông số hình học khai trường, 
thông số hệ thống khai thác, phương pháp tính toán xác định các chỉ tiêu công 
nghệ. Tuy nhiên, các công trình còn chưa giải quyết triệt để một số vấn đề sau: 
- Các kết quả nghiên cứu được xây dựng trên các con sông có điều kiện 
địa chất khác nhau, do đó các kết quả nghiên cứu tuy đa dạng nhưng không thể 
áp dụng vào điều kiện một số mỏ cát lòng sông tại Việt Nam. 
- Chưa thiết lập hoàn chỉnh mối quan hệ giữa bán kính vùng xói lở phía 
thượng nguồn và hạ nguồn khai trường đến các thông số tự nhiên, kĩ thuật như: 
tốc độ dòng chảy, cỡ hạt đất đá và các thông số hình học mỏ. 
 7 
- Chưa đề xuất được các giải pháp về công nghệ khai thác và trình tự khai 
thác phù hợp để bảo vệ các công trình xung quanh khi chế độ dòng chảy biến 
đổi theo mùa và thân cát có cấu taọ điạ chất khác nhau. 
- Các giải pháp quản lý, cấp quyền khai thác cát lòng sông vẫn còn tách 
rời các kết quả nghiên cứu khoa học, chưa xây dựng được các quy chuẩn, tiêu 
chuẩn phù hợp với đặc trưng của hoạt động khai thác cát lòng sông. 
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ TỰ NHIÊN- KĨ THUẬT ẢNH 
HƯỞNG ĐẾN VÙNG XỎI LỞ KHI KHAI THÁC CÁT LÒNG SÔNG 
2.1. Cơ sở lý thuyết về sự hình thành vùng xói lở đất đá khi khai thác cát 
dưới lòng sông 
Khi khai thác các mỏ khoáng sàng sa khoáng nằm dưới các lòng sông, 
dưới tác động của của hoạt động khai thác và động năng dòng chảy, đất đá xung 
quanh khai trường trong phạm vi nào đó sẽ bị phá hủy và dịch chuyển, tạo ra 
vùng xói lở về phía thượng nguồn và hạ nguồn. Cơ chế xói lở như sau: Khi 
dòng nước đi từ thượng nguồn qua ranh giới khai trường sẽ chuyển động theo 
dạng xoáy, kéo đất đá từ phía thượng nguồn xuống moong khai thác. Đi ra khỏi 
phạm vi vùng chuyển động xoáy, hướng chuyển động của dòng chảy gần như 
song song với đáy mỏ. Khi tới ranh giới bờ mỏ phía hạ nguồn khai trường, do 
sự cản chuyển động của bờ mỏ khu vực này, vùng xoáy lại được hình thành và 
kết quả là đất đá cũng bị xói lở tương tự như khu vực thượng nguồn. Tuy nhiên, 
tốc độ và phạm vi vùng xói lở nhỏ hơn phía thượng nguồn. Dưới tác dụng của 
dòng chảy sau khi kết thúc khai thác biên giới mỏ mỏ có sự thay đổi so với biên 
giới thiết kế. Kết quả của quá trình xói lở - trầm tích đã tạo ra khai trường mỏ 
có dạng hình đa giác A1A2B1C1D3D1 (Hình 2.1). 
LTN Lm LHN
Vn Vn
PhÝa h¹ nguån
Khu vùc khai tr-êng
PhÝa th-îng nguån
C¸t
L®
C¸t
A
B C
DA1
A2
D1
D2
1 2
3
4 65
A3
B1
D3
C1
Hình 2.1. Sơ đồ hình thành vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn khi khai 
thác cát dưới lòng sông 
1, 2 – mặt nước thủy tĩnh trước và sau khi khai thác; 3, 4 - vùng chuyển động xoáy tại ranh 
giới khai trường phía thượng nguồn và phía hạ nguồn; 5,6 – vùng xói lở phía thượng nguồn 
và phía hạ nguồn khai trường; ABCD – hình dạng khai trường thiết kế; A1A2B1C1D3D1 – 
hình dạng khai trường thực tế sau khi kết thúc khai thác. 
 Việc nghiên cứu cơ chế xói lở đất đá và ảnh hưởng các yếu tố tới bán 
kính vùng xói lở mang ý nghĩa hết sức quan trọng để làm cơ sở lựa chọn các 
giải pháp về kĩ thuật – công nghệ khai thác phù hợp, quy điṇh khoảng cách an 
 8 
toàn từ công trình cần bảo vê ̣đến điểm khai thác, cũng như các giải pháp trong 
quản lý tài nguyên khoáng sản dưới các lòng sông. Tính từ hạ nguồn lên thượng 
nguồn dòng chảy các khu vực như sau: 
1
2
3
4
L2
Lm = L3
L4
h n
1
2
3
4
I
II
III
IV
V
h m
Z
T
N
 >
 0
Z
 =
 0
Z
H
N
 >
 0
h H
N
G = 0
G = Gn G = Gn+ G
TN
0 < G < Gn
in
im
in
Lx
Vn
Vm
Vnh n
Hình 2.2. Sơ đồ biểu hiện sự thay đổi của các thông số thủy văn và vùng xói lở 
khi khai thác khoáng sản dưới lòng sông 
in, im - độ dốc của mặt nước ở trạng thái tự nhiên và trong khu vực ảnh hưởng của hoạt 
động khai thác; Vn, Vm – tốc dộ dòng chảy ở chế độ tự nhiên và trong khai trường mỏ; hn – 
chiều sâu ngập nước của sa khoáng; ZHN, ZTN – trị số tăng (giảm) của mặt nước tại ranh 
giới mỏ phía hạ nguồn và hạ nguồn 
- Khu vực thứ nhất (I): Nằm dưới vùng xói lở phía hạ nguồn (t ...  cát lòng sông 
Tổng hợp, phân tích và xây dựng quy trình quản lý, cấp phép thăm dò, 
khai thác khai thác cát lòng sông theo dạng sơ đồ như Hình 4.1: 
 22 
Hình 4.1 – Sơ đồ quy trình quản lý, cấp phép thăm dò, khai thác cát lòng sông 
Tìm hiểu tài liệu 
cơ sở (tại Sở 
TN&MT hoặc từ 
những nguồn 
thông tin khác) 
Doanh nghiệp 
có nhu cầu đầu 
tư thăm dò, khai 
thác cát sông 
Lập hồ sơ đề nghị cấp 
phép thăm dò (nội dung 
theo khoản 1 Điều 47 Luật 
khoáng sản) 
Sở TN&MT tiếp 
nhận, thẩm định và 
trình UBND tỉnh 
cấp phép khi đủ 
điều kiện 
Tham khảo ý kiến 
địa phương 
(UBND huyện, xã) 
Kiểm tra các vấn 
đề liên quan đến 
quy hoạch thăm 
dò khoáng sản 
của địa phương, 
khu vực cấm hoạt 
động khoáng sản 
Tham khảo ý kiến các 
Sở, ngành liên quan việc 
khai thác (giao thông 
đường thủy, nông nghiệp, 
đê điều ) 
Doanh nghiệp lập báo cáo kết 
quả thăm dò, trình UBND tỉnh 
phê duyệt trữ lượng 
Lập hồ sơ đề nghị cấp phép khai thác mỏ theo Điều 59 
Luật khoáng sản, nộp tại Sở Tài nguyên và Môi trường 
- Dự án đầu tư 
- Báo cáo đánh 
giá tác động môi 
trường 
- Quyết định phê 
duyệt trữ lượng 
- Các văn bản 
pháp lý của 
doanh nghiệp 
Sở Tài nguyên 
và Môi trường 
tiếp nhận, thẩm 
định và trình 
UBND tỉnh cấp 
phép khi đủ 
điều kiện 
Tham khảo ý kiến địa 
phương (UBND huyện, xã) Kiểm tra các 
vấn đề liên quan 
đến quy hoạch 
thăm dò, khai 
thác khoáng sản 
của địa phương, 
khu vực cấm 
hoạt động 
khoáng sản 
Doanh nghiệp 
Trình tự, thủ 
tục, nội dung 
hồ sơ theo 
Điều 50 Luật 
khoáng sản 
Cơ quan quản lý 
nhà nước: 
- Sở Tài nguyên 
và Môi trường 
- Các Sở, ngành 
liên quan 
- Chính quyền 
địa phương 
Tổ chức khai thác và chấp 
hành quy định của Nhà nước 
Thanh tra, kiểm tra, giám sát và hướng 
dẫn doanh nghiệp thực hiện quy định 
 23 
Qua sơ đồ trên cho thấy, đối với doanh nghiệp có nhu cầu xin cấp phép 
khai thác cát lòng sông, cần trải qua 5 bước kể từ khâu lập hồ sơ xin thăm dò 
(1), sau đó nộp hồ sơ cấp phép tại Sở Tài nguyên và Môi trường (2). Trên cơ sở 
kết quả thăm dò, trình Ủy ban nhân dân tỉnh (qua Sở Tài nguyên và Môi 
trường) để phê duyệt kết quả tính trữ lượng (3) làm cơ sở để lập dự án đầu tư, 
báo cáo đánh giá tác động môi trường và hồ sơ đề nghị cấp phép khai thác 
khoáng sản (4) nộp tại Sở Tài nguyên và Môi trường để thẩm định, trình Ủy ban 
nhân dân tỉnh cấp phép khai thác (5). 
Như vậy, có thể nói công tác quản lý nhà nước trong lĩnh vực khai thác 
cát lòng sông là một chu trình tương đối phức tạp. Việc quản lý đòi hỏi phải 
đứng trên quan điểm quản lý tổng hợp, xem xét nhiều đối tượng hưởng lợi từ 
một dòng sông. Tuy nhiên, hiêṇ nay do chưa có những tính toán có cơ sở khoa 
học nên dẫn tới việc quản lý còn nặng về yếu tố kinh nghiệm, chưa đưa ra được 
những định lượng cần thiết để xây dựng các quy định phù hợp thực tế nhằm 
quản lý hiệu quả đối với hoạt động khai thác cát lòng sông. Đây cũng là một 
trong những vấn đề bức thiết đòi hỏi Luận án phải tìm cách giải quyết. 
4.2. Cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả 
quản lý tài nguyên cát lòng sông 
4.2.1. Sự thay đổi chế độ thủy văn và bán kính vùng phá hủy 
Các kết quả nghiên cứu về chế độ thủy văn và bán kính vùng xói lở cho 
phép xác định và quy điṇh khoảng cách an toàn khi cấp phép nhiều mỏ cát lòng 
trên trên một khu vực để đảm bảo an toàn, bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu 
quả khai thác. 
4.2.2. Sự thay đổi trữ lượng mỏ 
 Hoạt động khai thác cát dưới các dòng sông không chỉ làm thay đổi chế 
độ dòng chảy, thay đổi cấu trúc địa chất của sa khoáng mà còn làm thay đổi trữ 
lượng mỏ so với thiết kế. Việc tính toán được trữ lượng gia tăng này sẽ giúp 
cho cơ quan quản lý xác định được tiền cấp quyền khai thác khoáng sản mà 
doanh nghiệp phải nộp, tránh thất thu tài nguyên và ngân sách nhà nước. Mặt 
khác, việc xác định được phần trữ lượng gia tăng còn là cơ sở cho hướng 
nghiên cứu tiếp theo khi theo dõi, xác định được tốc độ bồi lắng tại khu vực đã 
cấp phép và có cơ sở để nghiên cứu, cho phép tiếp tục cấp phép khai thác mỏ 
tiếp theo sau khi khai trường cũ kết thúc. 
4.2.3. Hệ thống chính sách, pháp luật về quản lý tài nguyên cát lòng sông 
Qua nghiên cứu những tồn tại, hạn chế của hệ thống chính sách, pháp luật 
về khoáng sản hiện hành, tác giả nhận thấy, cơ sở của việc nâng cao hiệu quả, 
chất lượng của công tác quản lý tài nguyên cát lòng sông cần phải dựa trên các 
nguyên tắc sau: 
- Các quy điṇh về công tác lâp̣, công bố, thưc̣ hiêṇ quy hoạch khoáng sản 
cần tiếp tuc̣ hoàn thiêṇ để đảm bảo tính hợp lý, công khai, rõ ràng. 
- Việc cấp phép hoạt động khoáng sản cần hợp lý, rõ ràng và được nhiều 
 24 
bên liên quan góp ý kiến và chấp thuận. 
- Quá trình hoạt động của các doanh nghiệp khai thác khoáng sản cần phải 
được giám sát bởi cơ quan nhà nước và người dân một cách hợp lý. 
- Nghĩa vụ tài chính của doanh nghiệp khai thác khoáng sản phải hợp lý 
và phải được công khai. 
Các sơ sở trên đây là rất quan troṇg để đánh giá tính minh bac̣h trong hoaṭ 
đôṇg quản lý nhà nước đối với hoạt động khai thác khoáng sản nói chung và 
khai thác cát lòng sông nói riêng nhằm hoàn thiêṇ hê ̣ thống chính sách, pháp 
luâṭ về hoạt động khoáng sản và nâng cao hiệu quả của công tác quản lý. 
4.3. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý cát lòng sông 
4.3.1. Về vấn đề kỹ thuật 
4.3.1.1. Đối với công tác thăm dò, đánh giá trữ lượng 
Với những nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên – kỹ thuật 
đến vùng xói lở khi khai thác cát lòng sông tại Chương 2, tác giả đề xuất, đề án 
thăm dò cát lòng sông cần làm sáng tỏ thêm thông số về tốc độ dòng chảy tại vị 
trí tiếp giáp với bề mặt thân khoáng. Với việc đo cụ thể thông số này cùng với 
các thông số thiết kế của dự án là chiều sâu khai thác và đường kính cỡ hạt sẽ 
cho phép tính toán bán kính vùng xói lở tại khu vực thượng nguồn và hạ nguồn 
nhằm phục vụ công tác quản lý, tính toán hiệu quả khai thác mỏ. 
4.3.1.2. Đối với công tác thiết kế khai thác mỏ 
Việc thiết kế khai thác cần kết hợp quan tâm các vấn đề mang tính chất 
tổng hợp sau: 
- Tiến hành quy hoạch khai thác cát trên toàn tuyến sông, với các thông 
tin đầy đủ và chính xác về vị trí, quy mô, khối lượng cho phép khai thác của 
từng mỏ cát dọc sông; 
- Chọn thời điểm, quy trình công nghệ khai thác hợp lý cho toàn bộ chiều 
dài sông và từng đoạn sông; 
- Việc khai thác cát lòng sông phải được xem xét kết hợp với việc khơi 
thông dòng chảy, như vậy vừa tận thu được nguồn tài nguyên thiên nhiên, vừa 
đảm bảo thoát lũ, giao thông thủy. 
4.3.1.3. Đối với công nghệ khai thác 
- Đối với các mỏ cát tại khu vực thượng nguồn: áp dụng công nghệ khai 
thác bằng máy xúc TLGN, thải sỏi sạn tại bãi thải trong. Sơ đồ công nghệ khai 
thác xem hình 3.2. 
- Đối với các mỏ cát tại khu vực hạ nguồn: áp dụng công nghệ khai thác 
bằng tàu hút bùn, vận tải bẳng đường ống và có kết hợp các hố thu cát trên bờ 
(hoặc tại xà lan trên sông trong trường hợp khai thác xa bờ). Sơ đồ công nghệ 
khai thác được mô tả tại phần nghiên cứu ở Chương 3, hình 3.3. Việc lựa chọn 
dung tích tàu chở cát và được tính toán theo công thức 3.12. 
4.3.2. Về vấn đề quản lý 
Luận án đề xuất một số giải pháp về trách nhiệm cho các cơ quan quản lý 
nhà nước như sau: 
 25 
- Xây dựng khung pháp lý, các quy chuẩn, tiêu chuẩn trong lĩnh vực quản 
lý, khai thác cát lòng sông trong đó có việc xây dựng quy trình thẩm định hồ sơ 
cấp phép thăm dò, khai thác mỏ cát lòng sông nhằm quản lý, kiểm tra, giám sát 
các vấn đề như: sản lượng, trữ lượng khai thác; khuyến khích áp dụng tiến bộ 
khoa học kỹ thuật, khuyến nghị hoặc bắt buộc áp dụng các công nghệ khai thác 
với cơ sở như nêu ở trên. 
- Về Luật khoáng sản năm 2010, kiến nghị bổ sung quy điṇh lấy ý kiến 
nhân dân, đăc̣ biêṭ là người dân nơi khai thác khoáng sản, góp phần nâng cao 
tính dân chủ, tính minh bạch trong hoạt động khai thác khoáng sản, trong đó có 
cát lòng sông. 
- Kiến nghị ngành Công an cần vào cuộc và chỉ đạo công an các địa 
phương tăng cường phối hợp với chính quyền các cấp, các cơ quan chức năng 
liên quan ngăn chặn hiệu quả và xử lý nghiêm theo quy định của pháp luật đối 
với các hành vi khai thác khoáng sản trái phép. 
- Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh cần chủ động xây dựng phương án bảo vệ 
khoáng sản chưa khai thác; phối hợp với các Bộ, ngành theo dõi, giám sát chặt 
chẽ việc khai thác cát lòng sông và bảo vệ môi trường. Xây dựng cơ chế phối 
hợp quản lý cát lòng sông giữa các địa phương ở khu vực giáp ranh hai hay 
nhiều tỉnh. 
4.3.3. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo 
- Cần nghiên cứu bổ sung các yếu tố trên, nhằm tính toán một cách chính 
xác và hiệu quả của hoạt động khai thác trong tổng thể của toàn bộ hệ thống 
sông ngòi. 
- Phần trữ lượng gia tăng ở đáy khai trường cần tính toán bổ sung, cũng như 
cần tính toán được thời gian có thể quay trở lại khai thác tiếp theo đối với khai 
trường cũ và trữ lượng bồi lắng vào khai trường đó trên cơ sở nghiên cứu, quan trắc 
tốc độ bồi lắng vật liệu của dòng sông. 
- Đối với công nghệ khai thác bằng tàu hút bùn, việc nghiên cứu bổ sung 
công nghệ, thiết bị bơm hút và kể cả hệ thống đường ống vận chuyển là rất cần 
thiết và có tính khả thi cao. 
4.4. Kết luận Chương 4 
- Thực trạng quản lý, khai thác cát lòng sông ở Việt Nam hiện nay còn 
nhiều bất cập, chồng chéo về quản lý và chưa có những quy định chặt chẽ, hợp 
lý, chưa phù hợp thực tiễn. 
- Việc nghiên cứu các chính sách pháp luật quản lý phù hợp đối với cát 
lòng sông cần dựa trên cơ sở khoa học, trong đó cần nghiên cứu các yếu tố là sự 
thay đổi chế độ thủy văn và bán kính vùng phá hủy, sự thay đổi trữ lượng mỏ và 
dựa trên cơ sở các tồn tại, bất cập của chính sách hiện hành. 
- Kết quả nghiên cứu tại Chương 2 của luận án về sự ảnh hưởng của các 
yếu tố tự nhiên – kỹ thuật tới bán kính vùng xói lở là cơ sở cho việc lựa chọn 
công nghệ khai thác phù hợp tại Chương 3 và là cơ sở khoa học cho việc đề 
xuất các giải pháp quản lý, giải pháp kỹ thuật tại Chương 4. 
 26 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
1. Kết luận 
1. Trên cơ sở sử dụng mô hình thực nghiệm mô phỏng quá trình khai thác 
cát lòng sông, luận án đã phân tích các yếu tố tự nhiên - kĩ thuật cơ bản ảnh 
hưởng đến vùng xói lở đất đá như: tốc độ dòng chảy, đường kính cỡ hạt và 
chiều sâu khai thác. Đồng thời thiết lập được các công thức xác định bán kính 
vùng xói lở phía thượng nguồn và hạ nguồn khai trường. 
2. Trên cơ sở phân tích đặc điểm phân bố các mỏ cát, cấu tạo thân cát và 
chế độ thủy văn, luận án đã phân loại các mỏ cát lòng sông thành 03 nhóm mỏ 
phục vụ công tác nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác, trình tự khai thác. 
3. Công nghệ khai thác bằng máy xúc thủy lực gàu ngược, kết hợp với 
công tác sàng tách đá tảng, cuội sỏi và đổ thải tại bãi thải trong cho phép giảm 
khối lượng và chi phí đổ thải, đồng thời hạn chế sự mở rộng bán kính vùng xói 
lở, nâng cao mức độ an toàn cho các công trình cần bảo vệ xung quanh khu vực 
khai thác. 
4. Đối với các khu vực cát lòng sông ở vùng hạ nguồn, việc áp dụng công 
nghệ khai thác bằng tàu hút bùn kết hợp với hố lắng trên bờ hoặc xà lan trên 
sông là có cơ sở nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả khai thác. 
5. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của hoạt động khai thác đến 
vùng xói lở và công nghệ khai thác được ứng dụng để đề xuất các giải pháp các 
giải pháp về quản lý, cấp quyền khai thác góp phần nâng cao hiệu quả công tác 
quản lý Nhà nước đối với hoạt động khai thác cát lòng sông. 
2. Kiến nghị 
1. Các cơ quan quản lý cấp Trung ương và địa phương cần nghiên cứu 
việc thăm dò, quy hoạch tổng thể trữ lượng cát, xác định khối lượng cát cho 
phép cho toàn dòng sông hoặc thậm chí cả hệ thống sông do lợi ích của nó liên 
quan đến phát triển kinh tế - xã hội của cả lưu vực sông. 
2. Đối với các cơ quan thực hiện chức năng quản lý nhà nước về khai thác 
cát, cần được trang bị các thiết bị chuyên dùng: máy định vị vệ tinh (GPS), máy 
đo sâu hồi âm (Echosounder) và kỹ thuật hệ thông tin địa lý (GIS) vừa phục vụ 
cho công tác thăm dò, đánh giá trữ lượng khoáng sản cát lòng sông, vừa thực 
hiện công tác giám sát hoạt động khai thác cát của các đơn vị một cách chính 
xác, nhanh chóng, hiệu quả. 
3. Cần tiếp tục nghiên cứu tốc độ bồi lắng lòng sông sau khi kết thúc khai 
thác mỏ để làm cơ sở khoa học cấp phép lại diện tích khu vực nhằm khai thác 
lâu dài nguồn tài nguyên cát lòng sông. 
 27 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 
1. Nguyễn Xuân Quang, Hoàng Cao Phương (2011) “Hiện trạng khai thác cát 
trắng vùng Quảng Nam - Thừa Thiên Huế và định hướng phát triển bền vững” 
Tạp chí Công nghiệp mỏ số 3 - 2011, trang 36. 
2. Hoàng Cao Phương, Nguyễn Xuân Quang (2011) “Một số nội dung của Luật 
khoáng sản năm 2010” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 4 - 2011, trang 50-52 
3. Nguyễn Xuân Quang, Mai Văn Tâm, Hoàng Cao Phương (2012) “Một số 
giải pháp quản lý hoạt động khai thác cát khu vực sông Thái Bình và sông Kinh 
Thầy thuộc tỉnh Hải Dương” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 2 – 2012, trang 53. 
4. Nguyễn Xuân Quang, Nguyễn Đồng Hưng (2014) “Ứng dụng phần mềm 
Surfer tính trữ lượng cát tại khu vực sông Tiền, tỉnh Đồng Nai” Tạp chí Công 
nghiệp mỏ số 3 - 2014, trang 90. 
5. Nguyễn Xuân Quang (2014) “Tiềm năng và đặc điểm phân bố cát lòng sông 
Việt Nam - Khả năng sử dụng” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 6 - 2014. Trang 51. 
6. Nguyen Xuan Quang, Luu Van Tam (2014) “Methods for determining of 
safety final limits of sand mining on Tien river” Proceeding of the 3th 
international conference of advances in mining and tuneling 21-22 October 
2014, Vungtau, Vietnam, page 144-146. 
7. Le Quy Thao, Vu Dinh Hieu, Nguyen Hoang, Nguyen Xuan Quang (2014) 
“Using dredger for mining tittanium placer in red sand strata in Ninh Thuan 
and Binh Thuan province” Proceeding of the 3th internationla conference of 
advances in mining and tuneling 21-22 October 2014, Vungtau, Vietnam, page 
158-164. 
8. Hồ Sĩ Giao, Nguyễn Xuân Quang (2015) “Công nghệ khai thác titan ven 
biển” Tạp chí Công nghiệp mỏ, số 2 - 2015. 
9. Nguyễn Xuân Quang (2015) “Công nghệ khai thác cát lòng sông Việt Nam” 
Tạp chí Công nghiệp mỏ số 3 - 2015, trang 49. 
10. Lê Quý Thảo, Bùi Xuân Nam, Nguyễn Xuân Quang (2015) “Phân loại các 
mỏ quặng titan sa khoáng ven biển Việt Nam” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 4 - 
2015, trang 119. 
11. Nguyễn Xuân Quang, Nguyễn Đồng Hưng (2015) “Sử dụng Phương pháp 
phân tích Trend trong việc nghiên cứu quy luật không gian thân khoáng cát 
lòng sông” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 5 - 2015, trang 30. 
12. Nguyễn Xuân Quang (2016) “Xác định khoảng cách an toàn đối với công 
trình cần bảo vệ khi khai thác cát lòng sông” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 6 - 
2016, trang 55. 
13. Nguyễn Xuân Quang (2017) “Phương pháp lựa chọn đồng bộ thiết bị 
bơm hút – vận chuyển khi khai thác cát lòng sông” Tạp chí Công nghiệp mỏ số 
1 - 2017, trang 18.