Đang tải... (xem toàn văn)
cấu TRÚC LƯỢNG THUỐC, BUA mìn, tác DỤNG của nổ ,tức THỜI và VI SAI
BÀI CẤU TRÚC LƯỢNG THUỐC, BUA MÌN, TÁC DỤNG CỦA NỔ TỨC THỜI VÀ VI SAI 9.1 Cấu trúc lượng thuốc nổ phân loại cấu trúc lượng thuốc nổ lỗ khoan 9.1.1 Cấu trúc lượng thuốc nổ bua mìn lỗ khoan Cấu trúc lượng thuốc lỗ khoan trật tự xếp hay cách bố trí lượng thuốc lỗ khoan nhằm đảm bảo kích nổ hoàn toàn, nâng cao chất lượng đảm bảo mức độ đập vỡ đất đá theo yêu cầu Đối với lượng thuốc dài nạp liên tục lựa chọn từ trước, thay đổi cấu trúc (kết cấu, chiều cao, đường kính, hình dạng, mật độ ) làm thay đổi phần chế phá huỷ đất đá lượng thuốc nổ lỗ mìn, đồng thời kéo theo thay đổi bua mìn nạp lỗ khoan Do đó, bua mìn thông số liên quan đến cấu trúc lượng thuốc nổ Tuỳ thuộc vào tình hình địa chất mỏ mà ta tiến hành thay đổi cấu trúc lượng thuốc bua mìn Tuy nhiên, chiều dài cột bua phía miệng lỗ mìn cần phải tính theo nguyên tắc định Do vậy, để tận dụng lượng hữu ích thuốc nổ cách tối đa bua không bị sớm, cần phải thay đổi vật liệu làm bua 9.1.2 Phân loại cấu trúc lượng thuốc nổ lỗ khoan Trong mỏ hầm lò, biện pháp để nâng cao hiệu phá vỡ đất đá phải thay đổi cấu trúc lượng thuốc chủng loại chất nổ nạp lỗ khoan Dựa vào kết nghiên cứu tình hình sử dụng lượng thuốc nổ thực tế mà ta phân nhiều kiểu cấu trúc lượng thuốc lỗ khoan Ngoài lượng thuốc dài nạp liên tục chủng loại thuốc nổ lỗ khoan (hình 9.1a), áp dụng số kiểu cấu trúc lượng thuốc mang lai hiêu kinh tế khoan nổ mìn khai thác mỏ hầm lò Việt Nam sau : + Lượng thuốc dài liên tục nạp loại chất nổ lỗ khoan: lượng thuốc nạp xuống lỗ khoan không bị phân chia thành đoạn khác Trong lỗ khoan có hai loại chất nổ trở chúng không bị pha trộn lẫn (hình 9.1b) Kiểu nạp thuốc nổ theo cấu trúc xuất số mỏ Việt Nam từ năm 2000 Ở đây, chất nổ nạp phía đáy chất nổ mạnh, chịu nước như: Nhũ tương, Watergel…và chất nổ phía chất nổ yếu Kiểu nạp giảm chi phí thuốc nổ lỗ mìn mà giữ mức độ đập vỡ đất đá so với kiểu nạp loại chất nổ + Lượng thuốc phân đoạn nạp loại chất nổ lỗ khoan: lượng thuốc nạp xuống lỗ khoan phân chia thành đoạn khác cột không khí, cột nước cột bua vật liệu rắn (hình 9.1c) Kiểu nạp xuất từ lâu nhằm giảm chi phí chấn động nổ, công tác nạp phức tạp nên sử dụng + Lượng thuốc dài liên tục có đường kính khác nạp lỗ khoan: điển hình lượng thuốc nổ mà phần thuốc nạp phía đáy có đường kính đường kính lỗ khoan, phần thuốc phía có đường kính nhỏ đường kính lỗ khoan (hình 9.1d) a/ b/ c/ d/ Hình 9.1.Một số cấu trúc lượng thuốc nổ nạp lỗ khoan hầm lò a/ lượng thuốc nổ dài liên tục b/ lượng thuốc nổ phân đoạn c/ lượng thuốc nổ dài phối hợp loại thuốc nổ d/ lượng thuốc nổ có đường kính khác 9.2 Bua mìn ảnh hưởng đến hiệu nổ môi trường Bua mìn thông số quan trọng thông nổ mìn mỏ lộ thiên Những thông số bua liên quan nhiều đến thông số nổ mìn vài điều kiện kỹ thuật khác Khi nghiên cứu bua mìn kéo theo hàng loạt mối liên hệ ràng buộc khác, đặc biệt thông số cấu trúc lượng thuốc nổ lỗ khoan Do vậy, chương trình bày nội dung vai trò nạp bua, tác dụng bua ảnh hưởng đến môi trường tiến hành nổ mìn 9.2.1 Khái niệm bua mìn mỏ lộ thiên Có thể hiểu bua mìn vật liệu trơ với thuốc nổ (đất đá hạt nhỏ, cát, đất sét, chất dính kết, nước, không khí v.v hỗn hợp chúng) nạp vào phần hay nhiều phần lỗ khoan nhằm nâng cao hiệu phá vỡ đất đá bảo vệ môi trường xung quanh (hình 9.1) Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc cột bua lỗ mìn 1- lỗ mìn bua liên tục; 2- lỗ mìn bua liên tục hở ; 3- lỗ mìn phân đoạn bua; 4- lỗ mìn lượng thuốc phân đoạn không khí bua liên tục; 5- lỗ mìn bua phân đoạn không khí; 6- lỗ mìn bua có lượng thuốc khoá; 7- lỗ mìn bua vật liệu rắn kết hợp bua nước; 8- lỗ mìn bua nước liên tục 9.2.2 Vai trò nạp bua mìn Trong công tác khoan nổ mìn, khoan vào đất đá cứng có độ mài mòn lớn, khâu khoan tốn nhiều công sức chiếm tỷ lệ giá thành cao so với khâu nổ Vì vậy, cần phải sử dụng tối đa chiều sâu dung tích lỗ khoan Điều có liên quan đến vai trò nạp bua lỗ mìn xác định thông số khoan nổ, đặc biệt chiều dài nạp bua cần thiết nhằm nâng cao tác dụng có lợi nổ Đa số tác giả cho rằng: Nếu nhồi bua không chặt phần lượng vô ích khí nổ thoát ra, làm cho đất đá phá vỡ không đồng chí bị nứt nẻ Khi không nhồi bua, đa phần lượng sản phẩm nổ làm cho đất đá không bị phá vỡ Ngoài ra, không nạp bua đa phần lượng thuốc phần phía miẹng lỗ chưa kịp cháy hết sản phẩm khí nổ dễ dàng qua lỗ khoan, có bề mặt tự tiếp xúc với lượng thuốc sinh nhiều khói với khí độc hại làm ô nhiễm môi trường Ở chưa bàn tới mức độ đập vỡ đất đá lượng thuốc khả khác sinh Như vậy, sở lý luận thực tiễn ta khẳng định rằng: Vai trò nạp bua mìn có ý nghĩa lớn công tác nổ mìn tiến hành nổ mìn, thiết phải nạp bua mìn Đồng thời, phải tính toán lựa chọn để tìm loại bua hợp lý vật liệu thông số cho điều kiện cụ thể 9.2.3 Tác dụng bua mìn Theo kết luận nhiều tác giả kết nghiên cứu, thực nghiệm thực tế sản xuất, tác giả khẳng định rằng: vật liệu bua thông số kỹ thuật hợp lý mang lại tác dụng có lợi sau: - Khi nổ, đất đá không bị văng phía miệng lỗ khoan, chống tổn thất lượng trình kích nổ chất nổ, thúc đẩy kích nổ hoàn toàn giải phóng lượng tối đa - Tạo điều kiện hoàn thành phản ứng phân huỷ lần thứ hai sản phẩm kích nổ tăng lượng nổ - Tăng thời hạn tác dụng sản phẩm kích nổ kéo dài trạng thái căng đất đá sử dụng lỗ mìn phân đoạn không khí - Ngăn cản, giảm tạo thành sóng va đập không khí - Giảm số lượng khí độc, bụi sản phẩm kích nổ ngăn cản bay xa cục đá bụi mỏ Điều có ý nghĩa lớn công tác bảo vệ môi trường Tóm lại, nổ mìn phương pháp phá vỡ đất đá tiên tiến khẳng định vị trí quan trọng hàng đầu dây chuyền sản xuất mỏ Tuy nhiên, nổ mìn mang đến mối hiểm nguy cho người, động vật, sinh vật xung quanh huỷ hoại môi trường, nguyên nhân cục đá bay, bụi khí độc hại, chấn động sóng va đập không khí, xuất phát từ việc sử dụng vật liệu bua không đảm bảo chất lượng không đảm bảo chiều dài Hiện nay, công trình nghiên cứu hoàn thiện thông số nổ mìn có thông số bua nước ta Cần phải nghiên cứu tìm giải pháp để khắc phục tác động có hại tiến hành nạp nổ Đây yêu cầu cần thiết, cấp bách có ý nghĩa thực tiễn thời kỳ phát triển kinh tế - kỹ thuật theo chiến lược công nghiệp hoá đại hoá đất nước chiến lược bảo vệ môi trường diễn toàn giới 9.2.4 Những ảnh hưởng bua mìn đến môi trường tiến hành nổ mìn Khi tiến hành nổ mìn mỏ lộ thiên, vật liệu bua làm từ loại vật liệu phoi khoan, đất sét ảnh hưởng lớn đến hiệu vụ nổ, bao gồm: - Tạo sóng chấn động mạnh - Gây bua sớm, làm giảm khả tác dụng nổ lượng thuốc nổ lỗ khoan tạo nhiều đấ cỡ: Ta biết rằng, điều kiện áp lực khí nổ, tốc độ bua phụ thuộc vào độ chặt, vật liệu chiều dài bua Nếu vật liệu bua có trọng lượng thể tích nhỏ thời gian bịt kín buồng nổ tồn ngắn hơn, dễ gây bua làm giảm hiệu phá vỡ đất đá - Tạo bụi nhiều hơn: Hiện nay, nhiều mỏ hầm lò Việt Nam tiến hành nổ mìn nạp bua vật liệu phoi khoan đất sét Vì vậy, nổ tạo lượng bụi, khí lớn tung đầy lò, làm thay đổi thành phần không khí tác động mạnh mẽ đến môi trường xung quanh lò.Vì vậy, trước tiến hành điều khiển vụ nổ, cần có biện pháp hạn chế phát sinh bụi (biện pháp hạn chế bụi xử lý sét KABENLIS nhằm đảm bảo nồng độ bụi khí độc nhỏ nồng độ bụi cho phép 9.2.5 Tính chiều dài bua mìn 9.2.6 Ứng dụng bua mìn làm từ Kabenlis kết hợp với phoi khoan đá dăm nhằm nâng cao hiệu phá vỡ đất đá bảo vệ môi trường mỏ Vật kiệu bua hỗn hợp TS Lê Ngọc Ninh sáng chế với nguyên liệu đất sét KBENLIS + Phoi khoan đá dăm cát vàng Nó có tác dụng hút bụi làm nước thải mỏ Sau thử nghiệm, khẳng định vật liệu bua mìn làm từ Kabenlis kết hợp với phoi khoan đá dăm đảm bảo nâng cao hiệu phá vỡ đất đá bảo vệ môi trường khai thác mỏ Kabenlis ứng dụng làm vật liệu bua mìn Kabenlis tên viết tắt hỗn hợp sét giàu thành phần khoáng vật Kaolinite Monmorinolite (thường có hai loại sét Cao lanh sét Bentonite), có pha thêm chất xúc tác Lis ôxit Can Xi muối ăn Do hỗn hợp có đặc tính bật sau: - Giàu thành phần SiO2 Al2O3, MgO thành phần tạo nhân keo âm, dương chúng hoà trộn với Lis nước Loại Kabenlis chuyên dùng để xử lý nước thải mỏ loại nước thải khác Tuy nhiên, Khi làm bua mìn ta điều chế Kabenlis từ loại đất sét đơn hay đất sét có tự nhiên (đất sét tự nhiên có thành phần Kaolinite & monmorinolite) khả lọc nước có giảm Lis hợp chất xúc tác đưa vào hỗn hợp sét nhằm tạo môi trường kiềm xung quanh hạt sét để tạo thành hạt keo mang điện tích trái dấu cho chúng tác dụng với nước Mặt khác, dạng dung dịch pha loãng, có khả dính kết giữ hạt bụi có kích thước < 1000 µm với thời gian tính đến hàng tuần nhiệt độ mùa hè Do ta sử dụng dung dịch Kabenlis để làm nước khử bụi lò mặt mỏ Kaben lis điều chế theo dạng: dạng bột khô dạng dung dịch Dạng bột dùng để làm vật liệu bua cho lỗ mìn chứa nước, dạng dung dịch dùng để làm vật liệu bua cho lỗ mìn khô Tóm lại, việc chọn hợp chất làm thành phần vật liệu bua nước khử bụi mỏ với lý sau: - Làm vật liệu bua cho lỗ khoan loại bua vừa có tính trương nở vừa có trọng lượng thể tích lớn Đây nút mìn vừa đảm bảo độ chặt vừa hấp phụ bụi khoan, thi công đơn giản khả bua thấp đi, tăng hiệu nổ hạn chế khí độc hại nổ mìn mỏ đá lộ thiên - Làm “ nước khử bụi mỏ” để tưới lên mặt mỏ đường hầm để hấp phụ bụi, khí độc mỏ - Sau nổ mìn, Kabenlis hoà lẫn với nước thải lò, tác dụng dính kết bụi có tác dụng lọc thành phần cặn bã, độc hại nước thải (nhất mỏ khai thác quặng), ngăn cho chúng không làm ô nhiễm nguồn nước sông, suối gần mỏ Phoi khoan Phoi khoan sản phẩm đất đá bị nghiền nát sau khoan lỗ mìn Ở Việt Nam, khảo sát cho thấy: công tác chống bụi khoan nhiều hạn chế Một phần lượng bụi tản mát vào kông khí đa phần phoi khoan lưu lại canh gương lò, chúng tác nhân gây bụi nhiều nổ mìn Do đó, cần phải trộn vật liệu với Kabenlis để làm bua mìn Đá dămhoặc cát hạt thô Chúng ta biết rằng: Hiệu bua phụ thuộc vào yếu tố như: Trọng lượng bua, lực ma sát bua với thành lỗ khoan mà liên quan đến độ chặt bua, chiều dài cột bua… Ở nước ta, đa số mỏ hầm lò khai thác đá tồn nhiều đá dăm nguồn cát hạt thô có xung quanh mỏ nhiều, thuận lợi cho việc thu gom chúng đẻ làm bua mìn Qua nhiều lần thí nghiệm, đến kết luận rằng: - Bua hỗn hợp làm từ sét Kabenlis kết hợp với phoi khoan đá dăm cát hạt thô đảm bảo có hiệu nhất, vừa đảm bảo độ chặt nạp, đặc biệt có khả giữ lại bụi vài không gây bụi nổ Tuy nhiên lỗ khoan ngậm nước, nạp bua ta cần loại trừ thành phần đất sét Ngày nay, công tác bảo vệ môi trường nhiệm vụ sống toàn thể xã hội loài người Trong đó, ngành khai thác mỏ chủ nhân gây nạn ô nhiễm môi trường, mà nguyên nhân sâu xa từ khâu khoan nổ mìn chưa hợp lý thông số kỹ thuật nó, có thông số chiều cao cột bua vật liệu làm bua 9.3 Tác dụng nổ tức thời vi sai 9.3.1 Tác dụng phá vỡ đất đá nổ đồng thời vài lượng thuốc Trong công nghiệp mỏ sử dụng nổ lượng thuốc đơn độc, cần biết đặc điểm tác dụng nổ đồng thời nhiều lượng thuốc Qua thí nghiệm thực tế sản xuất nổ đồng thời nhiều lượng thuốc chất lượng đập vỡ đất đá tăng lên nhiều so với nổ đơn độc, sóng ứng suất gặp trạng thái ứng suất môi trường bị thay đổi nhiều, đồng thời bán kính phá vỡ khối nứt nẻ theo đường nối lượng thuốc tăng lên 1,6÷d lần Những khối đất đá bị phá vỡ chủ yếu nứt nẻ Cuối kẽ nứt khối trùng với đầu kẽ nứt khối Hiệu sử dụng để nổ mìn tạo biên đào lò chọn sơ đồ nổ vi sai mỏ lộ thiên Nhưng có vùng đất đá phân bố lỗ khoan bề mặt tự xảy bù trừ ứng suất làm cho trạng thái ứng suất bị yếu so với nổ lượng thuốc đơn độc Do vậy, trường hợp đất đá lại bị phá vỡ số trường hợp có tượng bù trừ ứng suất Tuy nhiên nổ tức thời thường gây chấn động lớn đất đá bị phá vỡ không đồng 9.3.2 Tác dụng phá vỡ đất đá nổ vi sai Khái niệm nổ vi sai: Nổ vi sai nổ liên tiếp hàng loạt hay loại thuốc riêng với thời gian dãn cách tính phần nghìn giây, phương pháp gọi phương pháp nổ mili giây Những yếu tố định đến hiệu nổ vi sai gồm: thời gian dãn cách trình tự phá vỡ đất đá Nổ vi sai đạt hiệu cao phương pháp khác nổ vi sai xẩy tác dụng lẫn lượng thuốc cạnh nhau, nổ vi sai tạo nên kết tối đa có giao thoa sóng ứng suất lan truyền đất đá tạo thành mặt tự phụ, đồng thời tạo ta va đập cục đá bay nổ lượng thuốc cạnh Sau dạng tác dụng tương hỗ nổ vi sai lượng thuốc vai trò chúng việc cải thiện chất lượng phá vỡ đất đá Khi nổ mìn đào lò đất đá cứng, để đơn giản thi công, người ta thường áp dụng nổ mìn vi sai theo trình tự nhóm lỗ mìn (nhóm tạo rạch, nhóm phá nhóm tạo biên) [...]... khoan nổ mìn chưa hợp lý về các thông số kỹ thuật của nó, trong đó có thông số về chiều cao cột bua và vật liệu làm bua 9. 3 Tác dụng của nổ tức thời và vi sai 9. 3.1 Tác dụng phá vỡ đất đá khi nổ đồng thời vài lượng thuốc Trong công nghiệp mỏ ít sử dụng nổ những lượng thuốc đơn độc, vì vậy cần biết đặc điểm tác dụng khi nổ đồng thời nhiều lượng thuốc Qua thí nghiệm và thực tế sản xuất khi nổ đồng thời. .. khi nổ vi sai xẩy ra sự tác dụng lẫn nhau của các lượng thuốc cạnh nhau, nổ vi sai tạo nên kết quả tối đa là do có sự giao thoa của sóng ứng suất lan truyền trong đất đá và tạo thành mặt tự do phụ, đồng thời tạo ta sự va đập của các cục đá bay khi nổ những lượng thuốc cạnh nhau Sau đây là các dạng cơ bản tác dụng tương hỗ khi nổ vi sai các lượng thuốc và vai trò của chúng trong vi c cải thiện chất lượng. .. chấn động lớn và đất đá bị phá vỡ không đồng đều 9. 3.2 Tác dụng phá vỡ đất đá khi nổ vi sai 1 Khái niệm nổ vi sai: Nổ vi sai là nổ liên tiếp hàng loạt hay từng loại thuốc riêng với thời gian dãn cách tính bằng phần nghìn giây, đôi khi phương pháp này gọi là phương pháp nổ mili giây Những yếu tố quyết định đến hiệu quả nổ vi sai gồm: thời gian dãn cách và trình tự phá vỡ đất đá Nổ vi sai đạt hiệu quả... quả của bua phụ thuộc vào các yếu tố như: Trọng lượng của bua, lực ma sát của bua với thành lỗ khoan mà nó liên quan đến độ chặt của bua, chiều dài cột bua Ở nước ta, đa số các mỏ hầm lò khi khai thác đều đá tồn tại khá nhiều đá dăm con hoặc nguồn cát hạt thô có ở xung quanh mỏ khá nhiều, rất thuận lợi cho vi c thu gom chúng đẻ làm bua mìn Qua nhiều lần thí nghiệm, chúng ta đi đến kết luận rằng: - Bua. .. quả này được sử dụng để nổ mìn tạo biên khi đào lò và khi chọn sơ đồ nổ vi sai trên mỏ lộ thiên Nhưng cũng có vùng đất đá phân bố giữa các lỗ khoan bề mặt tự do xảy ra sự bù trừ ứng suất và làm cho trạng thái ứng suất bị yếu đi so với nổ lượng thuốc đơn độc Do vậy, trường hợp này đất đá lại bị phá vỡ kém đi trong một số trường hợp do có hiện tượng bù trừ ứng suất Tuy nhiên khi nổ tức thời thường gây... nổ đồng thời nhiều lượng thuốc thì chất lượng đập vỡ đất đá sẽ tăng lên rất nhiều so với nổ đơn độc, đó là do các sóng ứng suất gặp nhau thì trạng thái ứng suất của môi trường bị thay đổi nhiều, đồng thời bán kính phá vỡ các khối nứt nẻ theo đường nối các lượng thuốc tăng lên 1,6÷d lần Những khối đất đá bị phá vỡ chủ yếu bằng nứt nẻ Cuối kẽ nứt của khối này trùng với đầu kẽ nứt của khối tiếp theo Hiệu... bản tác dụng tương hỗ khi nổ vi sai các lượng thuốc và vai trò của chúng trong vi c cải thiện chất lượng phá vỡ đất đá Khi nổ mìn đào lò trong đất đá cứng, để đơn giản trong thi công, người ta thường áp dụng nổ mìn vi sai theo trình tự của các nhóm lỗ mìn (nhóm tạo rạch, nhóm phá và nhóm tạo biên) ... Bua hỗn hợp làm từ sét Kabenlis kết hợp với phoi khoan và đá dăm hoặc cát hạt thô đảm bảo có hiệu quả nhất, nó vừa đảm bảo độ chặt khi nạp, đặc biệt là nó có khả năng giữ lại bụi vài không gây bụi khi nổ Tuy nhiên đối với lỗ khoan ngậm nước, khi nạp bua ta cần loại trừ thành phần đất sét Ngày nay, công tác bảo vệ môi trường là nhiệm vụ sống còn của toàn thể xã hội loài người Trong khi đó, ngành khai ... từ khâu khoan nổ mìn chưa hợp lý thông số kỹ thuật nó, có thông số chiều cao cột bua vật liệu làm bua 9. 3 Tác dụng nổ tức thời vi sai 9. 3.1 Tác dụng phá vỡ đất đá nổ đồng thời vài lượng thuốc Trong... nhiên nổ tức thời thường gây chấn động lớn đất đá bị phá vỡ không đồng 9. 3.2 Tác dụng phá vỡ đất đá nổ vi sai Khái niệm nổ vi sai: Nổ vi sai nổ liên tiếp hàng loạt hay loại thuốc riêng với thời. .. pháp nổ mili giây Những yếu tố định đến hiệu nổ vi sai gồm: thời gian dãn cách trình tự phá vỡ đất đá Nổ vi sai đạt hiệu cao phương pháp khác nổ vi sai xẩy tác dụng lẫn lượng thuốc cạnh nhau, nổ