Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất

Nghiên cứu tổng quan về tương tác giữa đường hầm và cọc

2026-02-04T02:36:10+07:00

Tương tác giữa đường hầm và cọc là một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu địa kỹ thuật, do ảnh hưởng lớn của việc đào hầm đến trạng thái ứng suất và biến dạng của đất cũng như các công trình trên mặt đất. Đào hầm thường gây lún hoặc đẩy trồi bề mặt đất, đặc biệt khi hầm ở độ sâu nhỏ, ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình bề mặt và kết cấu móng cọc của chúng. Nghiên cứu tương tác đường hầm - cọc được thực hiện thông qua các phương pháp giải tích, mô hình số và thực nghiệm. Quy trình hai bước thường được áp dụng trong phương pháp giải tích: xác định chuyển vị đất không có cọc, sau đó phân tích ứng xử của cọc. Phương pháp thực nghiệm bao gồm mô hình vật lý (1g và ly tâm) trong phòng thí nghiệm và mô hình nguyên mẫu. Gần đây, mô hình số được sử dụng rộng rãi vì khả năng mô phỏng toàn diện quá trình đào hầm bằng máy khiên đào và tương tác phức tạp giữa khối đất và kết cấu. Phương pháp này tạo ra sự cân bằng giữa chi phí, độ chính xác và tính linh hoạt, khiến nó trở thành một công cụ mạnh mẽ trong cả nghiên cứu và thiết kế. Bài báo tổng hợp các phương pháp nghiên cứu hiện có, đồng thời nêu ra các hướng nghiên cứu tiềm năng nhằm cải thiện độ chính xác trong phân tích và thiết kế kết cấu móng của các công trình bề mặt chịu ảnh hưởng của đường hầm

Mô phỏng số 3 chiều về tương tác giữa các turbine trục đứng thẳng hàng trong 1 trang trại: Trường hợp Turbine điện thủy triều

2026-02-04T02:41:41+07:00

Các turbine trục đứng là những thiết bị được dùng để chiết xuất năng lượng động học của dòng chảy thành điện năng. Trước đây loại turbine này ít được chú ý hơn so với turbine trục ngang trong các nghiên cứu. Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về loại turbine này áp dụng cho cả lĩnh vực điện gió và điện thủy triều do một số ưu điểm nổi trội so với turbine trục ngang. Việc hiểu biết về sự tương tác giữa các turbine trục đứng trong 1 trang trại còn nhiều khía cạnh cần được làm sáng tỏ, nhất là sự tương tác về trường rối và khả năng phục hồi trường vận tốc dòng chảy đằng sau mỗi turbine. Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu về sự tương tác giữa các turbine điện thủy triều trục đứng được bố trí thẳng hàng trong 1 trang trại. Các turbine được xây dựng dựa trên lý thuyết về Actuator Cylinder. Mô hình rối được sử dụng là k-ε Standard trong Ansys Fluent. Đầu tiên, việc kiểm chứng mô hình được thực hiện trên 1 turbine riêng lẻ dựa trên giá trị lực pháp tuyến và lực tiếp tuyến tác dụng lên cánh của turbine trong nghiên cứu của tác giả Strickland. Tiếp theo, sự tương tác giữa 2 turbine bố trí thẳng hàng được xem xét. Khoảng cách giữa các turbine được lựa chọn lượt là 3D; 7,5D; 15D và 20D (với D là đường kính turbine). Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra việc tăng khoảng cách giữa các turbine dẫn tới việc phục hồi năng lượng của dòng chảy cho turbine ở phía hạ lưu nhanh hơn. Khả năng phục hồi vận tốc của dòng chảy đạt 42% so với ban đầu từ khoảng cách 7,5D. Ở khoảng cách 15D, giá trị này là 70%. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra khoảng cách 15D là giá trị hợp lý để phục hồi năng lượng của dòng chảy cho turbine ở phía hạ lưu. Các phát hiện này có ý nghĩa quan trọng để quyết định lựa chọn khoảng cách phù hợp giữa các turbine điện thủy triều trục đứng bố trí thẳng hàng trong 1 trang trại, nhằm đảm bảo hiệu suất cao nhất trong việc khai thác năng lượng của dòng chảy

Sử dụng bùn đỏ để lưu trữ và xử lý khí thải: Giải pháp xanh cho ngành công nghiệp alumin

2026-02-06T03:33:23+07:00

Quá trình sản xuất alumin bằng quy trình Bayer luôn phát sinh hai loại chất thải nguy hại là bùn đỏ và khí thải. Bùn đỏ là chất thải rắn có khối lượng lớn, chứa chủ yếu 30÷60% Fe₂O₃, 10÷20% Al₂O₃, 3÷50% SiO₂, 2÷10% Na₂O, 2÷8% CaO và khoảng 10% TiO₂. Bùn đỏ có pH cao (10÷13) nên không chỉ khó xử lý mà còn tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm đất, nước và hệ sinh thái nếu không được quản lý thích hợp. Song song đó là quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch phục vụ sản xuất phát sinh khí thải thải và các chất ô nhiễm khác như CO, CO₂, SO₂, NOₓ và bụi mịn, góp phần gia tăng biến đổi khí hậu và suy giảm chất lượng môi trường không khí. Tuy nhiên, bùn đỏ có độ kiềm cao nên là vật liệu tiềm năng để hấp phụ và trung hòa chất thải axit, đặc biệt là khí thải của các nhà máy đốt nhiên liệu hoá thạch. Do đó, sử dụng bùn đỏ để lưu giữ và xử lý khí thải không chỉ góp phần giảm phát thải mà còn tạo giải pháp quản lý chất thải bền vững, hướng đến mục tiêu kép về môi trường. Bài báo này tổng hợp các nghiên cứu và thực tiễn trên thế giới về ứng dụng bùn đỏ trong lưu trữ khí thải, từ đó đưa ra định hướng công nghệ xử lý đồng thời bùn đỏ và khí thải phát sinh trong quá trình sản xuất alumin tại Việt Nam, góp phần nâng cao hiệu quả môi trường và phát triển bền vững ngành công nghiệp bauxit của Việt Nam

Ứng dụng mô hình học sâu và DSAS trong đánh giá biến động đường bờ vịnh Đà Nẵng

2026-02-09T03:01:28+07:00

Tốc độ đô thị hóa nhanh kết hợp với tác động của biến đổi khí hậu đang làm gia tăng áp lực lên hệ thống bờ biển tại nhiều khu vực. Trong khi đó, xói lở và bồi tụ bờ biển là những tai biến thiên nhiên tác động nghiêm trọng tới người dân, đặc biệt tại vịnh Đà Nẵng - nơi chịu tác động mạnh mẽ từ cả yếu tố tự nhiên và hoạt động nhân sinh. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá biến động đường bờ biển khu vực vịnh Đà Nẵng dưới tác động của mực nước biển dâng trong bão và đô thị hoá. Tác giả đã ứng dụng mô hình học sâu UNet trên ảnh UAV độ phân giải cao kết hợp với công cụ DSAS để phân tích biến động đường bờ biển giai đoạn 2002÷2024. Kết quả cho thấy mô hình UNet đạt độ chính xác tổng thể 98,5% với hệ số Kappa 0,97, chứng minh hiệu quả của phương pháp kết hợp UNet - DSAS trong phân tích biến động đường bờ. Khu vực phía nam sông Cu Đê có xu hướng xói lở mạnh với tốc độ cực đại 3,43 m/năm, trong khi cửa sông Cu Đê có hiện tượng bồi tụ rõ rệt, gây cản trở giao thông thủy. Đô thị Đa Phước có xu hướng bồi tụ mạnh do quá trình lấn biển, với tốc độ cực đại 22,78 m/năm. Kết quả phân tích cho thấy việc tích hợp mô hình UNet giúp nâng cao độ chính xác trong xác định đường bờ trong, mở ra hướng tiếp cận hiệu quả trong giám sát và quản lý bờ biển. Sản phẩm cung cấp cơ sở khoa học cho quy hoạch và bảo vệ bờ biển bền vững tại vịnh Đà Nẵng.

Phân vùng nguy cơ dòng bùn đá tại khu vực Than Uyên, tỉnh Lai Châu bằng mô hình học máy

2026-02-09T09:32:09+07:00

Dòng bùn đá là một trong những loại hình thiên tai phổ biến và nguy hiểm tại các khu vực miền núi Việt Nam, đặc biệt tại khu vực Than Uyên, tỉnh Lai Châu - nơi đặc trưng bởi địa hình dốc, lượng mưa lớn, thảm phủ suy giảm và nền đất yếu tạo điều kiện dễ kích hoạt hiện tượng dòng chảy bùn đá. Nghiên cứu này nhằm đánh giá nguy cơ dòng bùn đá thông qua mô hình hồi quy tuyến tính và Random Forest (RF), kết hợp với dữ liệu viễn thám, GIS và điều tra thực địa. Sau khi lựa chọn mười biến đầu vào, hai mô hình được huấn luyện qua 422 điểm mẫu. RF thể hiện hiệu suất vượt trội với độ chính xác 86% và AUC đạt 0,91, so với 74% và R² = 0,65 của mô hình hồi quy. Để đảm bảo độ tin cậy và tính ứng dụng thực tiễn, kết quả mô hình RF được sử dụng để xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ tai biến trên toàn khu vực. Kiểm chứng thực địa tại các xã Khoen On, Tà Mung và Mường Cang cho thấy sự trùng khớp cao giữa phân vùng nguy cơ và các điểm dòng bùn đá thực tế. Nghiên cứu khuyến nghị triển khai các hệ thống cảnh báo sớm, giám sát liên tục và lập kế hoạch di dời dân cư khỏi vùng nguy cơ cao, đồng thời lồng ghép kết quả vào quy hoạch không gian nhằm nâng cao khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu và thiên tai vùng núi

Đánh giá khả năng sử dụng chỉ số RVI (Radar Vegetation Index) trên ảnh vệ tinh Sentinel-1 trong giám sát lớp phủ thực vật: Thử nghiệm tại tỉnh Thanh Hóa, Việt Nam

2026-02-11T02:46:58+07:00

Thảm thực vật trên bề mặt trái đất luôn thay đổi theo thời gian do sự tác động của con người, tai biến thiên nhiên và do quá trình sinh trưởng của cây. Hiện nay, lớp phủ thực vật thường được giám sát dựa trên các chỉ số thực vật của viễn thám quang học như chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) và EVI (Enhanced Vegetation Index). Do ảnh hưởng của điều kiện thời tiết nên chỉ số quang học thường không được xác định liên tục. Vì vậy, trong nội dung bài báo, các tác giả đề xuất phương pháp giám sát lớp phủ thực vật sử dụng chỉ số thực vật radar RVI (Radar Vegetation Index) trên ảnh vệ tinh Sentinel-1A. Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị RVI biến đổi tương đồng với quá trình sinh trưởng của lúa. Đồng thời, các tác giả cũng nghiên cứu về mức độ tương quan giữa chỉ số thực vật RVI trên ảnh Sentinel-1 và chỉ số thực vật NDVI trên ảnh Sentinel-2 đối với từng loại thực vật dựa trên hệ số tương quan Pearson (r) và giá trị p-value. Hệ số tương quan (r) tại ba vị trí thử nghiệm là cây lâu năm, cây công nghiệp và cây lúa lần lượt là 0,675, 0,700 và 0,563 và giá trị p-value đều nhỏ hơn 0,05. Như vậy, chỉ số RVI có xu hướng biến đổi tương quan với chỉ số NDVI, đặc biệt đối với loại cây lâu năm và cây công nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự nhạy cảm với thực vật của chỉ số RVI tương tự như chỉ số NDVI, đồng thời góp phần nâng cao khả năng ứng dụng chỉ số RVI trong giám sát lớp phủ thực vật

Chuẩn hóa và xây dựng cơ sở dữ liệu tại Đồ án Quy hoạch chung xây dựng thị trấn Phủ Thông

2026-02-11T02:54:07+07:00

Xây dựng cơ sở dữ liệu quy hoạch là yêu cầu, nhiệm vụ rất quan trọng nhằm đáp ứng yêu cầu công khai, minh bạch và quyền tiếp cận thông tin của các cơ quan, tổ chức và người dân. Qua đó, góp phần nâng cao hiệu quả công tác quy hoạch đô thị và nông thôn, cũng như thực hiện Chương trình chuyển đổi số Quốc gia và hiện thực hóa Nghị quyết 06-NQ/TW ngày 24/01/2022 của Bộ Chính trị (Ban chấp hành trung ương, 2022). Tuy nhiên, khi triển khai xây dựng cơ sở dữ liệu quy hoạch ở nhiều địa phương vẫn còn gặp khó khăn, vướng mắc, do đó cần tiếp tục có các nghiên cứu nhằm tạo thuận lợi cho công tác chuẩn hóa và xây dựng cơ sở dữ liệu quy hoạch, qua đó nâng cao khả năng áp dụng rộng rãi trong thực tiễn. Bài báo này giới thiệu quy trình, phương pháp thiết kế và kết quả thử nghiệm xây dựng cơ sở dữ liệu quy hoạch tại Đồ án quy hoạch chung xây dựng thị trấn Phủ Thông, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2021-2030, định hướng đến năm 2050. Với các dữ liệu đầu vào gồm: Các bản vẽ hiện trạng, quy hoạch, sơ đồ đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt; báo cáo thuyết minh, các bảng biểu, bản vẽ minh họa kèm theo; các quyết định, tờ trình. Kết quả cho thấy bằng việc ứng dụng công cụ GIS, cơ sở dữ liệu Quy hoạch chung xây dựng thị trấn Phủ Thông được xây dựng tuân thủ theo đúng các quy định hiện hành, đơn giản khi thực hiện và hỗ trợ có hiệu quả đối với các cơ quan quản lý nhà nước về quy hoạch, đồng thời giúp người dân và doanh nghiệp tiếp cận thông tin quy hoạch một cách thuận lợi.

Xác định độ bền nén đơn trục (UCS) dựa vào mô đun sóng dọc (P-wave modulus) và các đơn vị thủy lực (hydraulic flow unit-HFU) áp dụng cho đối tượng trầm tích Mỏ X, Lô Y, bể Cửu Long

2026-03-03T03:31:35+07:00

Độ bền nén đơn trục (UCS) là thông số địa cơ học quan trọng, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa khoan giếng dầu khí. UCS chính xác giúp ổn định thành giếng, tăng tốc độ khoan và dự báo nguy cơ sinh cát. Theo phương pháp truyền thống, UCS được xác định qua thí nghiệm mẫu lõi trong phòng thí nghiệm, nhưng tốn kém, mất thời gian và dữ liệu rời rạc, không đại diện toàn bộ giếng. Để khắc phục hạn chế của các mô hình hiện có vốn thường cho độ tương quan thấp khi áp dụng tại mỏ X, lô Y, khu vực Đông Bắc bể Cửu Long, nghiên cứu này xây dựng mô hình mới dự đoán UCS từ mô đun sóng dọc (M) kết hợp với phân loại đơn vị dòng thủy lực (HFU). Kết quả cho thấy trong các nhóm HFU1–HFU6, UCS có quan hệ chặt chẽ với M (P-wave modulus). Cuối cùng, kết quả tính toán đạt được hệ số tương quan giữa UCS lõi và UCS tính từ địa vật lý cho toàn bộ các giếng là 0,82. Cụ thể, giếng A-1X, sai số trung bình tuyệt đối MAE là 426,3 psi, phần trăm sai số trung bình tuyệt đối MAPE là 10,4% và sai số bình phương trung bình RMSE là 582,5 psi. Giếng A-2X có MAE = 843,17 psi, MAPE = 16%, RMSE =1115,5 psi, Giếng A-3X có MAE = 321,9 psi, MAPE = 7%, RMSE = 385,6 psi, Giếng A-4X có MAE = 286,46 psi, MAPE = 10%, RMSE = 438,76 psi. Tại giếng thử nghiệm B-1X, sai số MAE là 335,5 psi, MAPE là 14% và RMSE là 383,37 psi. Việc bổ sung yếu tố HFU đã làm rõ sự khác biệt cơ học giữa các đơn vị thủy lực, từ đó cải thiện đáng kể độ chính xác dự báo UCS. Mô hình đề xuất hứa hẹn nâng cao hiệu quả và an toàn trong khoan - khai thác dầu khí tại khu vực nghiên cứu

Một số điểm mới trong TCVN 5575:2024 và sử dụng bi mô men trong kiểm tra bền cấu kiện chịu uốn

2026-03-04T02:40:50+07:00

Trên thế giới, các quốc gia có nền khoa học kỹ thuật phát triển liên tục kiểm soát và sửa đổi hoặc cập nhật nhiều tiêu chuẩn quan trọng trong lĩnh vực thiết kế kết cấu nhà và công trình, trong đó điển hình là kết cấu thép và bê tông cốt thép. TCVN 5575:2012 kết cấu thép - tiêu chuẩn thiết kế đã được 13 năm kể từ khi ban hành và hiện nay được thay thế bởi phiên bản mới TCVN 5575:2024. Bài báo này tập trung phân tích, giới thiệu một số điểm mới đáng chú ý trong TCVN 5575:2024 bao gồm: cấu trúc tiêu chuẩn, phạm vi sử dụng, phân cấp cấu kiện và nhóm kết cấu, cường độ tính toán của vật liệu và liên kết kết cấu thép, hệ số độ tin cậy. Trong phần thiết kế kết cấu một số điểm cập nhật trong tính toán cấu kiện chịu uốn được phân tích có xét đến thành phần bi mô men. Bài báo áp dụng tiêu chuẩn TCVN 5575:2024 có chú ý đến các điểm cập nhật quan trọng về mác vật liệu, hệ số độ tin cậy, ảnh hưởng của nội lực bi mô men để triển khai kiểm tra bền và tính toán liên kết cho một dầm thép cấp 1 có tiết diện kín hình hộp chữ nhật và 1 dầm thép hình chữ C ( [ ). Qua phân tích cho thấy rằng những cập nhật trong kết cấu thép - tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5575:2024 hài hòa với các tiêu chuẩn quốc tế, nâng cao tính an toàn, tối ưu hóa thiết kế và cải thiện khả năng thi công trong lĩnh vực kết cấu thép

Nghiên cứu và đề xuất giải pháp công nghệ tuyển nổi quặng oxit kẽm mỏ Chợ Điền

2026-03-04T02:54:08+07:00

Trong những năm gần đây, sự suy giảm mạnh cả về trữ lượng lẫn chất lượng của nguồn quặng kẽm sunfua trong nước - nguyên liệu chủ yếu để sản xuất kẽm kim loại tại Việt Nam - đã đặt ra những thách thức lớn cho ngành công nghiệp luyện kẽm. Do đó, việc phát triển các công nghệ chế biến thay thế cho quặng kẽm oxit nghèo (5÷10% Zn) ngày càng trở nên cấp thiết. Mỏ Chợ Điền (tỉnh Thái Nguyên) chứa loại quặng này với đặc điểm phong hóa mạnh, hạt mịn, thành phần khoáng vật phức tạp, trong đó khoáng chứa kẽm gồm smithsonit, hemimorphit, chalcophanit và tạp chất chính là gothit, sét, cacbonat. Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả tuyển nổi dưới các chế độ công nghệ khác nhau: khử và không khử slam, các chế độ thuốc tuyển, cũng như so sánh giữa máy tuyển nổi cơ giới và máy tuyển nổi tự tràn (TankCell). Kết quả thí nghiệm cho thấy, hệ thuốc Na₂S_Tan-X_Sep-X kết hợp với chế độ không khử slam cho hiệu quả cao hơn so với các hệ thuốc truyền thống. Ngoài ra, so sánh giữa hai loại thiết bị tuyển cho thấy, máy TankCell thu được quặng tinh chứa 21,75% Zn với thực thu 62,7% chỉ sau một lần tuyển tinh, trong khi máy cơ giới cần hai lần tuyển tinh mới đạt 21,18% Zn với thực thu 62,5%. Các kết quả này khẳng định tính khả thi về mặt công nghệ của tuyển nổi đối với quặng kẽm oxit nghèo, phức tạp tại Việt Nam, đồng thời cung cấp cơ sở thực tiễn cho khả năng áp dụng công nghiệp