Sáng chế hữu ích trong khai thác đá

Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên đá ốp lát phong phú và đa dạng, đặc biệt là ở các tỉnh miền Trung và Nam Trung Bộ có tài nguyên đá ốp lát magma dồi dào có thể khai thác thương mại. Hiện nay, nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng ở nước ta tăng lên mạnh mẽ, khắp các tỉnh thành đều có những mỏ đá đang được hình thành và đi vào khai thác với trự lượng lớn.

Từ sau năm 2000, các doanh nghiệp khai thác đá ở Việt Nam phát triển ồ ạt việc chế biến đá ốp lát và nhiều nhà máy chế biến bột đá siêu mịn được xây dựng. Công nghệ khai thác và chế biến đá hoa trắng trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói riêng và cả nước nói chung đã dần được nâng cấp. Việc tiếp tục nghiên cứu, nâng cấp các giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả khai thác, chế biến các mỏ khai thác đá khối là cần thiết và ý nghĩa.

Tuy nhiên, khai thác đá khối là một công nghệ phức tạp, đòi hỏi những yêu cầu khắt khe trong kỹ thuật bóc tách đá ra khỏi nguyên khối cũng như gia công, định hình các khối đá theo những quy cách thương phẩm cần thiết. Công nghệ khai thác đá khối được đánh giá qua 2 chỉ tiêu là xuất thu hồi đá khối nguyên khai và xuất thu hồi đá khối thương phẩm, đây là chỉ số giá trị kinh tế của khoáng sản khai thác.

Ở lại đơn vị khai thác đá để nghiền ngẫm

Hiểu được vấn đề này, một thợ cơ khí tại tỉnh Nghệ An đã cho ra đời giải pháp công nghệ mới – máy cắt đá bằng dây kim cương, giúp tối ưu hóa quá trình khai thác đá, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đảm bảo an toàn cho người lao động. Máy cũng đã được Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ KHCN cấp Chứng nhận độc quyền.

Chủ nhân sáng chế máy cắt đá bằng dây kim cương là ông Lê Văn Thỏa, Giám đốc Doanh nghiệp trách nhiệm Cơ khí Nhân Độ. Chia sẻ về quá trình chế tạo chiếc máy, ông Thỏa nói: “Để chế tạo thành công máy cắt đá bằng dây kim cương, trong quá trình mày mò, tôi đã thực tế vào các đơn vị khai thác mỏ và quan sát phương pháp công nhân khai thác đá thủ công bằng thuốc nổ”. Song, phương pháp này rất nguy hại cho tính mạng con người và phá hủy môi trường cùng nhiều tài nguyên khoáng sản mà thiên nhiên ban tặng cho con người.

Từ thực tế đó, ông đã có ý tưởng dựa theo nguyên lý của hạt dây kim cương cắt phá đá để chế tạo máy cắt đá giúp các doanh nghiệp ứng dụng đưa vào sản xuất nhằm tăng hiệu quả và năng suất lao động, thu lại nguồn lợi cao nhất mà không gây nguy hiểm đến tính mạng con người và ô nhiễm môi trường.

“Để hoàn thiện được một công cụ hoặc thiết bị máy rất phức tạp, đòi hỏi có thời gian vận hành thử nghiệm máy nhằm đúc rút ra được những bài học kinh nghiệm, còn thiếu xót những cái gì và cần nâng cấp, bổ sung cái gì để máy hoạt động hoàn hảo, đưa vào cuộc sống. Do đó, trong 2 năm từ khi có ý tưởng phát triển sản phẩm cho đến lúc hiện thực hóa nó, tôi đã vấp ngã rất nhiều lần”, ông Thỏa cho biết. “May thay, trong tuyệt vọng tôi lại có những giải pháp mới đề sửa chữa và hoàn thiện chiếc máy”.

Ra đời máy cắt đá bằng dây kim cương

Nắm bắt được môi trường, địa lý và kỹ năng của người công nhân Việt Nam, ông đã lược bỏ những bộ phận không cần thiết trong máy cắt, giúp việc vận hành máy đơn giản, hiệu quả nhất.

So với máy cắt đá của Ấn Độ, Trung Quốc phải cần tới sức của 2 công nhân thao tác tháo, vặn, nới lỏng ốc để thay di chuyển, nâng hạ khối đá và tốn tới 30 phút, máy cắt đá bằng dây kim cương không sử dụng sức người mà dùng năng lượng của điện chuyển đổi thành cơ cấu chuyển động xoay nhờ được áp dụng động cơ và trục vít-me vào bên trong.

Hơn nữa, máy cắt đá bằng dây kim cương cũng có những bộ phận nâng, hạ hoặc điều chỉnh theo thước cắt, tự động vận hành trong dung xích 40cm, xoay ngang dọc, nâng lên, hạ xuống đầu cắt một cách dễ dàng. Như vậy, chỉ mất 10 giây cho 1 công nhân thao tác nhấn nút để máy thay đổi vị trí cắt khối đá theo ý muốn. Đây chính là điểm ưu việt của máy cắt đá bằng dây kim cương so với các máy cắt đá của Ấn Độ được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay”.

Với vai trò là một doanh nghiệp đá ứng dụng máy cắt đá bằng dây kim cương vào sản xuất thực tiễn, ông Nông Việt Hải, Giám đốc kỹ thuật, Công ty Cổ phần Xây dựng và Phát triển đô thị Thăng Long cho biết: “Trong quá trình thi công, khai thác đá ở mỏ, chúng tôi đã sử dụng nhiều phương pháp truyền thống khác nhau như khoan tách, khoan nổ mìn… và cả những máy cắt đá của Trung Quốc, Ấn Độ. Tuy nhiên, hiệu quả khai thác không được cao, tốn sức người và thời gian, gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm đến tính mạng của con người.

Việc sử dụng máy cắt đá bằng dây kim cương bước đầu đã giúp tăng được năng suất lao động, có thể sản xuất được từ 7-8m3 đá/giờ, trong khi với các phương pháp trước kia phải mất đến 1 tuần mới có thể khai thác được trữ lượng tương ứng. Thêm vào đó, tính thẩm mỹ của khối đá cũng được máy cắt đá bằng dây kim cương giữ nguyên hiện trạng, không bị che lấp như các phương pháp thủ công. Đồng thời, máy có tính cơ động cao, không tốn sức người, chỉ cần một công nhân là cũng có thể sử dụng, vận hành máy trơn tru.

Đây có thể coi là một bước đột phá trong quá trình sản xuất và khai thác đá của công ty chúng tôi”.

Theo ông Thỏa, tất cả nguyên vật liệu để sản xuất ra máy đều có nguồn gốc từ trong nước, do đó, việc thay thế các bộ phận của máy vô cùng đơn giản, dễ dàng. Thêm vào đó, giá thành của máy cắt đá bằng dây kim cương có tính cơ động cao, kể cả ở những khu vực có địa hình phức tạp.

Giá thành máy rẻ hơn rất nhiều so với các máy cùng công dụng nhập khẩu từ nước ngoài, chỉ 180 triệu đồng/máy so với 280 triệu đồng/máy của Ấn Độ và 550 triệu đồng/máy của Trung Quốc. Mỗi máy sản xuất mới có thể được hoàn thành chỉ trong thòi gian 2 tuần.

Ngoài việc cắt đá nguyên khối, máy còn có thể được sử dụng để cắt bê tông cốt thép và phá dỡ nhà cao tầng, cụ thể là máy đã được sử dụng trong việc phá dỡ chung cư cao tầng Xa La, Quận 2, TP.HCM.

Được sự ủng hộ của cơ quan quản lý

Ông Nguyên Viết Hùng, Phó Giám đốc Sở KHCN tỉnh Nghệ An cho biết: Việc áp dụng máy cắt đá bằng dây kim cương của nhà sáng chế Lê Văn Thỏa đã giúp nâng cao xuất thu hồi đá khối nguyên khai và xuất thu hồi đá khối thương phẩm, tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên, góp phần nâng cao giá trị gia tăng của sản phẩm, đặc biệt là đáp ứng được nhu cầu về công nghệ của các doanh nghiệp sản xuất hiện nay. Sở KHCN tỉnh Nghệ An đánh giá cao sáng chế này của ông Thỏa.

“Ban đầu, sáng chế này có sự “hữu xạ tự nhiên hương”, thu hút được quan tâm của các doanh nghiệp sản xuất, khai thác đá trong vùng đá Quỳ Hợp, Nghệ An. Về phía cơ quan quản lý, chúng tôi cũng đã hỗ trợ cho ông Thỏa cũng như các nhà sáng chế của địa phương giới thiệu sáng chế của mình đến công chúng”, ông Hùng khẳng định.

Cụ thể, Sở KHCN tỉnh Nghệ An đã thông qua hoạt động truyền thông KHCN của địa phương để giới thiệu sản phẩm của các nhà sáng chế; tổ chức các hội nghị, hội thảo nhằm tạo ra môi trường cho nhà sáng chế chia sẻ về sản phẩm của họ tại những Sàn giao dịch Công nghệ, thiết bị, các Điểm kết nối cung – cầu; tạo điều kiện cho họ tham gia những triển lãm, hội chợ công nghệ thiết bị hàng năm do Bộ KHCN tổ chức để trình diễn, chuyển giao công nghệ của mình đến với các doanh nghiệp có nhu cầu.

Trong đó, công nghệ của các nhà sáng chế có thể được trình diễn trực tiếp hoặc giới thiệu trên trang thông tin điện tử của Sàn giao dịch công nghệ thiết bị trực tuyến tình Nghệ An. Thông qua những buổi trình diễn công nghệ như vậy, các nhà sáng chế cũng có cơ hội được trao đổi, chia sẻ kiến thức, ý tưởng, chuyên môn để cùng nhau hoàn thiện hơn nữa và nâng cấp các sáng chế hiện có”.

Cũng nhờ tính phù hợp cao với địa lý, khí hậu và môi trường Việt Nam và sự hỗ trợ của cơ quan quản lý nhà nước mà cụ thể ở đây là Sở KHCN tỉnh Nghệ An, máy cắt đá bằng dây kim cương của ông Lê Văn Thỏa không chỉ được những doanh nghiệp trong tỉnh mà cả những đơn vị khai thác đá trên cả nước liên hệ đặt hàng máy cắt đá bằng dây kim cương. Hiện nay, doanh nghiệp của ông Thỏa đã xuất xưởng hơn 43 chiếc máy để phục vụ cho việc khai thác đá hiệu quả, an toàn và chất lượng của các doanh nghiệp trên cả nước.