Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ứng dụng nổ mìn cắt các khối đá lớn trong xây dựng công trình Thủy lợi - Thủy điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUY LỢI

DƯƠNG NGÔ HIỆP

Chuyên ngành : Xây dựng công trình thủy

Mã số : 60 - 58 - 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI VĂN VỊNH

HÀ NOI - 2011

BỘ GIÁO DỤC VẢ ĐẢO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VA PHÁT TRIÊN NÔNG THÔN

TRUONG HỌC THUY LỢI

DƯƠNG NGÔ HIỆP

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Mã số : 60 - 58 ~ 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC: PGS.TS BÙI VĂN VINH

HÀ NỘI - 2011

Luận vin Thạc sAp hut 4_Chuyén ngành: Xáy đựng công tình thủy

Léi cfm on

Lagu năm The sĩ kỹ thuật chuyên ngàn: sây dựng công trink thiry

sát đề tài “Mghién cứu ting dụng nổ min cất các kHuối đá lin trong xây dựng, công trinh ti loi — thấu điện được Íhoàm thành oối sự quan đâm nie giáp.

đỡ tậu tinh của qui thay cô giáo trong khoa công trink, bộ miu Cong aghé

sà quán lý xây dựng, sắm lộ trường Dai hoe hú lợi, cùng sức đồng

naghiép øà ban be.

Tie giá Bin chin thiak cảm on Qui cơ quan, Quuj thấy số, đồngnghitp da tạo điêu kiệm eho tác giá số cơ lội được hoe tập, trau dồi, ming

cao Ái tiie trong vuốt thời giam vita qua.

“Đặc Biệt tắc giá xin bày tế lit cảm cát chau thik dé tẩy giáo Dhé

giáo ae Tithe si Bid Vian Vinh đã dau nhiễu tâm haayélhit lồng dive dắ

giáp, đổ, luting dẫn, tạo diéu kit để tác giá oượt qua các trổ ngại hoi

thik lagu oán

Fie giá «ng xin châm think cản on điển các don o, cá nhân đã truyền

đt kiểể: tước, cho phép , đã công bố để luậm vin mày Íooà

thainbe được tốt hom.

Osi thời giam mà trink độ «ố han, luậm năm khéng thế triable Hỏi

“lưng thiếu st Kink mong quý thâ cô, qúy đằng mgluệp vic bạm bê gép ý

xây dung để tác giá có thể tiếp tục hoe tập nà ugheién cứu Íooàa thign để tài.

Gin châm thinh cảm đã

2M nội, ngày 14 tháng 3 „âm 2077Fae giá

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 2 _ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thủyMỤC LỤC

PHAN MỞ ĐẦU.

1 Tính cấp thiết của đề tài

2 Mục đích của đề tài:

3 Cách tiếp cận va phương pháp nghiên cứu:

4 Kết quả dự kiến đạt được: ' A : CHUONG 1: TONG QUAN VE NO MIN TRONG XÂY DỰNG THỦY LOL - THUY ĐIỆN ° 1.1 Giới thiệu chung về công nghệ nỗ mìn trong xây dựng thủy lợi - thủy

1.1.1 Tinh hình chung về ứng dụng phương pháp nỗ min trong xây dựng

thủy lợi ~ thủy điện ở Việt Nam °

1.1.2 Một số khái niệm về lý thuyết nỗ min seo 12 1.1.2.1 Hiện tượng nỗ phi : „12

1.2.1, Phương pháp nỗ min lỗ nông " so IB

1.2.2 Phương pháp nổ min lỗ sâu 19

1.2.3 Phương pháp nỗ min bằu ¬— "` 1.2.4 Phương pháp nỗ min buồng (him) hese -.25

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 3— Chuyên ngành: Xáy dựng công tình thủy

1.2.5 Phương pháp nỗ mìn ốp 26

1.2.6 Phương pháp nổ mìn v

1.2.7 Phương pháp nỗ mìn tạo viễn

1.2.8 Phương pháp nỗ min định hướng 281.2.9 Phương pháp nỗ phân đoạn 28

1.2.10 Phương pháp nỗ min bao thuốc hình di 30

1.3 Kỹ thuật an toàn trong nỗ min 30

CHUONG 2: NGHIÊN CUU UNG DỤNG NÓ MIN CAT CÁC KHOI ĐÁ

LỚN TRONG XÂY DUNG THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN VÀ DANH GIÁ

HIỆU QUÁ KINH TE CUA NO se - «34

2.2 Nguyên tắc tinh toán xác định các thông số cơ bản của khi thuốc nô.

2.1 Giới thiệu chung,

để cất các khối đá lớn theo yêu cầu đặt ra trong xây dựng thủy lợi — thủy

điện 362.2.1 Nghiên cứu một số tính chất đá ảnh hưởng tới nỗ min 36

2.2.2 Nguyên tắc tinh toán xác định các thông số cơ bản cũa khối thuốc,

nổ để cắt khối đá lớn theo yêu cầu đặt ra trong xây dựng thủy lợi, thủy.

"`" con2.2.2.1 Yêu cầu của phương án 4

2.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp nỗ tạo viễn S3 2.3.1 Điều kiện của bài toán, 53

2.3.2 Sơ dé tinh toán 52.3.3 Đánh giá hiệu quả kinh tẾ “

CHƯƠNG IIL: NGHIÊN CỨU UNG DỤNG NO MIN CAT CÁC KHÔI ĐÁ LỚN VA ĐÁNH GIÁ HIỆU QUÁ KINH TE CUA NÓ TẠI CÔNG TRÌNH THUY LỢI HO TREO LUNG PHÌN, DONG VĂN TINH HÀ GIANG 57

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 4_ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thủy

3.1 Giới thiệu chung về công trình cấp nước sinh hoạt xã Lũng Phin,

huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang sĩ

3.1.1 Điều kiện tự nhiên, en 57

3.1.1.1 Vị tríđịa lý.

3.1.1.2 Đặc điểm địa hình địa mạo

3.1.1.3, Đặc điểm địa chắt 3.1.1.4 Địa chất thủy văn.

3.1.2 Quy mô, thông số các hang mục công trình 65

3.2 Phân tích lựa chọn các giải pháp áp dụng cho công trình bằng phương

pháp nỗ min cắt các khối đá lớn Tính toán lựa chọn các thông số nổ.

)" ố ốẻẽẻẽẽ 703.2.1 Các phương án thi công tạo lòng hỗ chứa - công trình cấp nước.sinh hoạt Lũng Phin _ : 70

3.2.2 Phân tích các phương án thi công đảo ling hồ chứa - công trình

cấp nước sinh hoạt Ling Phin 723.2.2.1 Thi công bằng phương pháp nỗ min cắt các khối đá T3

3.2.2.2 Thi công bằng phương pháp nỗ min thông thường (để lại lớp

Đảo Vộ) i: 1

CHUONG 4 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 83

.4.1- Những kết quả đạt được của luận văn

4.2 Phương hướng tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng 83

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 5 _ Chuyên ngành: Xáy dựng công tình thủy

THONG KE CÁC BANG BIEU

Bang 2.1: Bang phan loại dat đá của giáo sư M.M Prodiakonov soe BT

Bảng 2.2: Phân loại dit đá theo mức độ nứt nẻ 39 Bang 2.3 : Phân loại dat đá theo độ nô 42 Bảng 2.4: Giá trị sai số m, ứng với các trị số [o], và số lần thí nghiệm 48 Bảng 2.5: Giá trị các hệ số hiệu chỉnh " 50'

Bang 2.6: Giá trị của sai số m, : SI

Bảng 2.7: Hiệu quả kinh tế của phương án nỗin tạo viễn trước trong thi

công dio móng tran xa lũ, công trình Hòa Binh (Sông Đà) 5S

Bảng 2.8: Hiệu quả kinh tế phương án nỗin tạo viễn trước trong thi công,

kênh dẫn đồng bờ phải công trình thủy điện Hòa Bình (Sông Đà) 5s

Bang 2.9: Đánh giá hiệu quả kinh tế của các phương án nổ min trong hai côngtrình Cratndiae và Tiacây, năm 1963 (Liên Xô), - 56

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 6 _ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thir

THONG KE CÁC HÌNH ANH

Hình 1.1: Thuốc nỗ min dang thỏi, và thud« thũ tương P113L, eves TÍ

Hình 1.2: Máy khoan tự hành của Trung Quốc, Thụy Điển

"Hình 1.3: Biện pháp nỗ min thi công công trình 14

"Hình 1.4: Bồ trí nỗ min lỗ nông khi đảo theo bậc thang 18 “Hình 1.5: Sơ đồ bổ trí và tính toán nổ min lỗ sâu 20

Hình 1.6: Sơ đồ bổ tri min ham 25

Hình 1.7: So đồ diễn giải tổng hợp sóng ứng suất 7 Hình 1.8: So đô nạp thuốc phân đoạn không khí - 29)

Hình 2.1: Các dạng địa hình cần nỗ min 35 Hình 2.2: Sơ đỏ ứng suất kéo khi nô hai 16 min liền nhau 0;, 0; ~ Vị tri các lỗ

min tạo viễn, _ _ : 49“Hình 2.3: Sơ đồ tinh toán các phương án nỗ mìn - 53

Hình 3-1: Mặt bằng bổ trí tổng thé hỗ chứa, 6 Hình 3-2: Cắt dọc hồ chứa nước 68

Hình 3-3: Trình tự các bước nỗ min cắt khối đá.

Hình 3-4: Bồ trí các lỗ min cho hai phương án nỗ min tạo lòng hỗ chứa 73 Hình 3-5: Công trình hoàn thiện bằng giải pháp nỗ mìn cắt đá (tạo viễn trước).

16

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 7 _ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thủy

PHAN MỞ DAU

“Nghién cứu ứng dung nổ min cắt các khối đá lớn trong

xây dựng công trình thủy lợi ~ thy điện”.1 Tinh thiết của đề tài:

Trong những năm gn đây việc ứng dụng năng lượng nỗ pha rong xây

dựng nói chung và trong xây dựng thủy lợi, thủy điện nói riêng ngày càngphát triển Việc thi công các công trình bằng phương pháp nỗ min là giải phápthi công tiên tiến, rút gọn thời gian thi công, sử dụng it máy móc nhân lực,

khắc phục được những ảnh hưởng bat lợi của thời tiết, sử dụng được ở những

hiện trường chật hẹp dat hiệu quả kinh tẾ cao va trong nhiều trường hợp nó

mang tính tat yếu Tuy nhiên nỗ min thi công cũng có những mặt hạn ck thể gây ra những tác hại lớn nếu không có những nghiên cứu ứng dụng đầy.

Đối với những công trình cụ thể, việc thi công nỗ min cũng cin có các phương án khác nhau vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm địa chất,

địa hình, yêu cầu tính năng của thuốc nổ, điều kiện về thi công, yêu cầu về tiếng ôn với vùng lân cận,

Hiện nay tại thé giới va tại Nam đã đạt được nhiều thành tự về nghiên cứu ứng dụng nô Một trong những lý thuyết nỗ được áp dụng hiệu quả trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện là phương pháp nỗ min cắt Hang loạt các trường hợp nỗ min cắt đã chứng tỏ khả năng nỗ cắt các khối đá lớn theo yêu cầu đặt ra mà không cần dùng đến các phương tiện máy móc,

làm giảm chỉ phi thi công, đây nhanh tiền độ thi công công trình so với bat cứmột biện pháp thi công nào khác,

Né min cắt các khối đá lớn trong thi công công trình được đánh giá là một giải pháp thi công tiên tiến, có nhiều ưu điểm nỗi bật như rút ngắn thời gian thi công, nâng cao năng suất lao động vì có thể cơ giới hóa một phần.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 8 _ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thủy

hoặc toàn bộ công việc dio đá có khối lượng lớn, giảm bớt các công vid

năng nhọc, đảm bảo sử dụng hợp lý hơn các máy, thiết bị thi công

Ở Việt Nam công tác nỗ mìn trong xây dựng đã được áp dụng từ lâu và

trong những năm gần đây người ta đã nghiên cứu và áp dụng phương pháp nô min cắt các khối da lớn và việc đánh giá hiệu quả kinh tế của nó chưa đầy đủ.

RO ràng là việc việc nghiên cứu ứng dụng nỗ min cắt các khối đá lớn

trong xây dựng thủy lợi ~ thủy điện và đánh giá hiệu quả kinh tế của nó là thực sự cần thiết Đề tải này có ý nghĩa khoa học và có tính thực tiễn rõ rệt.

2 Mục đích của đề tài:

- Nghiên cứu ứng dụng nỗ min cắt các khối đá lớn trong xây dựng thủy.lợi — thủy điện

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của công nghệ nỗ min cắt các khối đá lớn

trong xây dựng thủy lợi — thủy điện.

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

- Thu thập, thống kê và tổng hợp ti liệu nghiên cứu đã có ở trong và

ngoài nước có liên quan đến để ti

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết;

~ Ap dung tính toán doi với từng giải pháp;

- Phân tích đánh giá kết quả, lựa chọn giải pháp;

4, Kết quả dự kiến đạt được:

- Kết quả nghiên cứu tính toán thuộc đề tài là cơ sở cho v kế thi

công nỗ mint các khối đá lớn cho công trình Thủy lợi Hồ treo xã Ling

Phin, huyện Đồng Văn, tinh Hà Giang.

~ La tài liệu tham khảo va nghiên cứu ứng dụng nỗ min để thi công các công trình thủy lợi - thủy điện tiếp theo.

- Kiểm tra đánh giá kết quả thực tế tại công trình Thủy lợi Hồ treo xã Ling Phin, huyện Đồng Văn, tinh Ha Giang.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 9 _ Cluyên ngành: Xây dựng công tình thủy

CHUONG 1: TONG QUAN VE NÓ MIN TRONG XÂY DUNG

THUY LỢI - THỦY ĐIỆN

thiệu chung về công nghệ nỗ mìn trong xây dựng thủy lợi - thủy 1.1.1 Tinh hình chung về ứng dụng phương pháp nỗ min trong xây dung

Công nghệ nỗ min đã hình thành và phát triển rộng rãi cùng với sự phát

triển của các ngành khoa học kỹ thuật khác, đã đáp ứng được công tác khaithác vật liệu xây dựng và ứng dụng trong thi công các công trình Ở Việt

Nam, công tác khai thác đá làm vật liệu xây dựng va dio hỗ móng công trình bằng phương pháp nỗ mìn đã được áp dụng ở hầu hết các công trình xây

dung, giao thông, thủy lợi

Giải pháp nỗ min dé thi công các công trình thuỷ lợi là phương pháp thi

công tiên tiến, có thé tăng nhanh được tốc độ thi công, giảm nhẹ, tiết kiệm sức

lao động, giảm bot việc sử dung máy móc, thiết bị, công cụ dé thi công

Uu điểm: Hoàn thành được công việc nhanh chóng bat kỳ loại đất đá

Ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu, thời tiết nên có thể tiến thành trong bắt kỳ thời gian nào.

Nhược điểm: Dao đất nền giá thành đắt (dat cắp I, II).

"Đồi hỏi thợ có chuyên môn tay nghịCông tác an toàn phức tạp.

Phạm vi ứng dụng trong xây dựng công trình thuỷ lợi

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 10 CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Ung dụng khai thác dit, di, đắp đê quây, đập, trong thi công đường

him, đảo (cát) đất đá theo một biên được định sẵn v

Các dạng nỗ min: Đề phá tơi đất đá, để lấp đất (ding min đề nỗ văng

khu đất tir vị trí nơi này sang nơi khác), để nén đất

Cho đến nay, việc ứng dụng nỗ min để khai (hác đá phục vụ xây dựng

công trình đã và dang thi công như công trình thủy điện Thác Bà (Yên Bái),

thủy điện Hòa Bình (Hỏa Bình), hỗ chứa sông Quao (Bình Thuận), thủy điện

Quang Trị (Quảng Tri), thủy điện Tuyên Quang (Tuyên Quang), hỗ chứanước Cửa Đạt (Thanh Hóa), thủy điện Sơn La (Sơn La) Các công trình đã

và dang dio hồ móng bằng phương pháp nỗ min như tràn xả lũ Núi Cốc (Thái

Nguyên), đập trăn thủy điện Ham Thuận ~ Đam Mi (Binh Thuận), tràn xa lũ

thủy điện Hòa Bình (Hỏa Binh), cong lay nước Kẻ Gỗ (Hà Tinh), tràn xả lũ

xông Quao (Bình Thuận), tràn xả lũ sông Hinh (Phú Yên), tran laly (Gia Lai),

tràn Trị An (Đồng Nai), móng đập bê tông không tràn và móng đập tràn thủy điện Tuyên Quang (Tuyên Quang), tràn xả lũ Cửa Đạt (Thanh Hóa) và một số

công trình khác.

Hiện nay các đơn vị sản xuất vật liệu nỗ công nghiệp của Việt Nam đã sản xuất được nhiều loại thuốc nô có sức công phá tương đối mạnh, chịu.

nước, an toàn trong vận chuyển, bảo quản va sử dụng cũng như các loại vậtliệu gây nỗ phủ hợp với yêu cầu nỗ min trong xây dựng các công trình trong

nước như thuốc nỗ nhũ tương chịu được nước P113L đường kính thỏi thuốc.

90mm, thuốc nỗ Amônít, Đanamit, Trotin.

Luận vấn Thạc sĩ kỹ thuật 44_Chuyén ngành: Xây dựng công trình thủy

Hình 1.1: Thuốc né min dạng thỏi, và thuốc né nhũ tương P1131.

Công tác khoan: Khoan đá là một việc quan trong trong công tác ndmin và tương đối nặng nhọc Vì các máy khoan khi kim việc theo nguyên lý

xung kích, mai mòn hay cắt dat đá và được phân loại nguyên lý làm việc hoặc.

theo chiều sâu và bán kính hố khoan và điều kiện địa hình Các loại máy khoan tự hành hiện đại do Nhật Bản, Đức sản xuất đã được các đơn vị thi công sử dụng trong việc khoan lỗ min, góp phần đáng kể trong việc nâng cao năng suất của công tác khoan nổ Ngoài ra, trên các công trường xây dựng của 'Việt Nam đã và đang sử dụng rit nhiều chủng loại máy xúc và các thiết bi thi công hiện đại đáp ứng được công tác xúc chuyển kịp thời sản phẩm đá sau khi

nỗ phá.

wLongye

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 42_Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

Tuy vậy thực tế ứng dụng nỗ mìn trong xây dựng thủy lợi ở Việt Nam.

còn biểu lộ những điểm yếu vé trình độ hiểu biết kỹ thuật nỗ min, về sự lựa

chon phương pháp nô phá, về quản lý kỹ thuật và tổ chức thi công nỗ min

đã dẫn đến những hậu quả x cho công trình, gây trở ngại vả làm chậminh Trong khi đó, các

công trình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, các tài liệu tham khảo về:

trình thi công, lim tăng githành xây dựng công

thiết kế và thi công nỗ min cũng như việc tổng kết, đánh giá, kết luận hay các.

kiến nghị về những kết quả ứng dụng nỗ min ở nước ta còn quá it, chưa đáp, ứng được yêu cầu cần thiết của việc ứng dụng những tiền bộ của kỹ thuật nỗ

mìn trong xây dựng thủy lợi hiện nay.

1.1.2 Một số khái niệm về lý thuyết nỗ mìn.

1.1.2.1 Hiện tượng nỗ phá

Sự biến đổi hóa học của thuốc nỗ đưới dạng tác dụng của ngoại lực (bị đập, gặp tia lửa, nhiệt độ cao), có thé phân giải trong khoảng thời gian cực

ngắn với một tốc độ cực lớn, thành một vật chất ôn định mới, đồng thời sinh.

ra một lượng thể khí va nhiệt năng rất lớn, do đó sinh ra áp lực cực lớn Ap

lực lớn đồ sinh ra sóng xung kích rất mạnh, phá hoại môi trường xung quanh Hiện tượng biến đổi hóa học của thuốc nỗ đó gọi la hiện tượng nô phá Tốc độ phân giải thuốc nỗ rất cao có thé đạt mấy nghìn mét trong một giây, nhiệt độ từ 1500 - 4500°C, thé tích khối khí phát sinh ra so với thé tích nguyên thể của gói thuốc cao hơn một van Lin, sinh ra một áp lực vượt quá.

100.000atm, do đó site công phá là rất lớn.

Theo đó chia phạm vi môi trường chịu tác dụng của nỗ phá làm

vùng được giới hạn bởi 4 mặt cầu có tâm là tâm nỗ:

Luận vấn Thạc sĩ kỹ thuật 3_ CHuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Ving vỡ tung: Môi trường bị phá thành từng mang Nếu gần mặt đất nó sẽ bị văng đi với một khoảng cách nhất định.

Ving long rồi: Sông xung kích đã giảm đi nhiều, áp suất giảm Môi

trường bị phá vỡ thành từng mảng lớn không văng đi được.

Vùng chan động: Ap suất nhỏ không đủ phá vỡ kết cấu đá, chỉ đủ dé gay ra chắn động.

Luận vấn Thạc sĩ kỹ thuật 44 _Chuyén ngành: Xây dựng công tình thủy

1.1.2.2 Sóng nd

Sóng lan truyền trong môi trường được hình thành do năng lượng của thuốc nỗ gây ra gọi là sóng nổ Sóng nỗ lan truyền trong không khí gọi là

sóng xung kích trong không khí Sóng nỗ lan truyền gây dao động trong môi

trường dat đá gọi là sóng chan động hay sóng địa chắn.

1.1.2.3 Súng phản xạ

Sóng phản xạ là sự giãn nở của đất đá được lan truyền từ mặt thoáng trở lại Sơ đồ tạo thành sóng phan xạ ở mặt thoáng.

Phần lớn các loại đất đá có khả năng chịu lực nén rất lớn, nhưng khả năng chịu kéo rất kém, dù ứng suất kéo có trị số không lớn Do đó, vùng &

gin mặt thoáng bị phá hoại mạnh nhất khi nỗ min trong môi trường bán vô.

hạn (có mặt thoáng)

1.1.2.4 Vận tốc lan truyền sóng.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 6 _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Van tốc lan truyền sóng là quãng đường ma sóng truyền được sau mỗi đơn vị thời gian Trong lý thuyết đản hồi người ta đã chứng minh được vận tốc lan truyền sóng như sau:

Với sóng doc

Với sóng ngang

Trong đó:

ø : hệ số đản hồi phục thuộc vào môi trường.

E : suất din hồi của môi trườngp: Khối lượng riêng của môi trường,

G: Suất trượt của môi trường 1.1.2.5 Chất nổi

Chất nỗ là một hợp chat hóa học hay một hỗn hợp cơ học có khả năng nỗ được dưới tác dụng của xung lực bên ngoài (đốt nóng, ma sát, va đập, kích.

1.1.2.6 Nhiệt lượng nỗ

Nhiệt lượng nỗ là số khối lượng nhiệt sinh ra khi phân hủy một đơn vịtrọng lượng hay một đơn vị thể tích chat nỗ Chính nhiệt lượng nỗ thoát ra khỉ

nỗ sẽ sinh ra công làm nén ép và phá vỡ, dịch chuyển môi trường.

"Nhiệt lượng nỗ lý thuyết được xác định dựa vào định luật Ghess: Hiệu quả nhiệt của hệ thống khi biển đổi hóa học chỉ phục thuộc vào trạng thái dau và trang thai cuối ma không phụ thuộc vào trang thái trung gian.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 46 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

Ap lực khí nỗ trong buồng min (N/m”) được xác định từ định luật

Booimarioot và Guyluytsắc với sự bổ xung của Vandeevan:

a: Thể tích riêng của phân tử sản phẩm khí nổ, đối với khí lí tưởng thìœ = 0 Nhưng đối với khí thực thì trị số a đồng vai trò quan trọng (đặc biệt làkể đến mật độ nạp min) Thường thi a= 0,001 Vụ

1.1.2.8 Mật độ chất nổ, mật độ nạp min và hệ số nap min

Mật độ chất nỗ là tỷ số giữa trọng lượng của chất nỗ và thể tích của nó chiếm chỗ Phụ thuộc vào trạng thái vật lý: lớn nhất khi ép, dạng sệt, nhỏ nhất

ở dạng rồi

Mật độ rời Ai: là ty số trọng lượng của chất nỗ với thể tích của nó chiếm chỗ ở trạng thái tw nhiên

Mật độ rời A;: là ty số trọng lượng của chất nỗ trên với thé tích của.

buồng min

Mật độ tiêu chuẩn: là mật độ có hiệu quả nhất ứng với 1 loại chất nổ.

nào đó.

Hệ số nap min: là thé tích của thuốc nỗ trong buồng min và thể tích của.

buồng min, hộ số này tăng cực đại bằng 1

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật ẤT _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

1.1.2.9 Ap lực và vận tốc hạt môi trường khi nỗ trong đất đá.

Trong qué trình nỗ dưới mặt đất khi sóng truyề tới mặt thoáng của đất

sóng nỗ được đặc trưng bởi ba mặt gián đoạn sau:

-_ Sóng xung kích

~_ Mặt gián đoạn mạnh - dừng- Mặt gián đoạn yêu.

Ap lực ở đầu sóng xung kích khoảng vài chục atm Dưới tác dung của.

t khí (theo ngh

tải trong lớn như vậy đất đá có tính chất giống như cl rong).Điểm khác nhau là sau khi tải trong da giảm thi chat khí trở lại nguyên trang

thái ban đầu, còn đất sẽ bị phá hoại hoặc là chịu những biển dạng déo còn dư.

rất lớn.

Phan lớn năng lượng nỗ hao tán vào việc phá hủy, nén chặt đất và

không hoàn lại Vì vậy áp lực tại đầu sóng giảm rất nhanh, ở khoảng cách

bằng 2 ~ 3 lần bán kính Ry áp lực chỉ còn vai ngản atm.

Lúc này bất đầu diễn ra những thay đổi định lượng của qua trình kích động sóng Vì đưới tác dụng của những ứng suất lớn tốc độ truyền sóng nên

có biên độ cao sẽ nhỏ hơn tốc độ truyền âm (khác nhau với chất lỏng lý tưởng không có tinh nhớt và không chịu nén) Do đó biểu dé áp lực ở vùng nén sẽ biến dang, dat đá ở đầu sóng bị phá hủy, thay vào đó áp lực lại bắt đầu ting dần Vùng ứng suất lớn nhất sẽ tiền chậm hơn sóng tải trọng.

Khi sóng nén càng cách xa tâm né thì ứng suất cực đại của sóng càng.

giảm, do đó trang thái phá hủy hoặc biến dạng sẽ thay thé bằng trạng thai đàn

déo và sau cùng là hoàn thành đản hồi Vì vậy ta thường chia thành 3 vùng

trong các hiện tượng nỗ ngam:

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 48 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy- Vùng trung gian

~ Vũng xa trung tam

1.2 Các phương pháp nỗ mìn cơ bản.

Dé tận dụng có hiệu quả năng lượng của thuốc nỗ, tủy theo mục dich và điều kiện thực tế có thé áp dụng các phương pháp nô khác nhau.

1.2.1 Phương pháp nổ min lỗ nông

Phuong pháp này khoan lỗ min nhỏ vào trong đất đá, sử dụng bao thud uiễđược nạp trong lỗ khoan có đường kính nhỏ hơn 85mm và chỉ

khoan không quá 5m.

Phuong pháp nỗ min lỗ nông được dùng dé đào đường him, đào các

giếng đứng, giếng nghiêng, lò ngang, các him thuốc, nhà thuốc trong thi công.

nỗ ph lớn và nỗ phá định hướng Trong thi công lộ thiên đùng dé mở đường,

khai thác vật liệu đá, khai thác mỏ cho đến công tác xới đất, khai thác gỗ, phá gốc cây, đảo hỗ móng công trình trong nền đá, đào lớp bảo vệ, phá đá qua cỡ.

Phương pháp này cho phép chúng ra có thé đào những hồ dao với độ chính xác cao, khối đá ở ngoài phạm vỉ thiết ké ítbị hư hại

Hình 1.4: Bồ tri nỗ min lỗ nông khi đảo theo bậc thang

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 9 CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là hiệu suất thấp, lượng công

tác khoan lớn Phuong pháp này rất không kinh tế, nhưng do thi công thuận

tiện và có sự hỗ trợ của búa máy, búa hơi nên vẫn được dùng nhiều ở các nơi

không gian hẹp trong các công trường giao thông, thủy lợi, thủy điện và trongcác him mỏ khai thác than.

1.2.2 Phương pháp nỗ min lỗ sâu.

Phuong pháp này là một trong những phương pháp nỗ pha đại qui mô,

xử dụng bao thuốc có đường kính lỗ khoan lớn hơn 85mm, chiều dài lỗ khoan sâu hon Sm, Trong thực tế người ta có thể dùng các lỗ khoan sâu 15 ~ 25m,

đường kính 106 -250mm và có phương thing đứng Trường hợp cin thiết có thể dùng lỗ khoan nghiêng hoặc nằm ngang.

Phương pháp có ưu điểm là giá thành rẻ hơn so v in lỗ nông docác chi phí về khoan, thuốc nổ, thiết bị gây nỗ và nhân công thấp hơn Thich

hợp hơn với việc cơ giới hóa khâu bốc xúc và vận chuyển đá nhất là đối với

các loại xe máy lớn, đảm bảo xe máy có năng suất cao Do đó có thể thi công với tốc độ lớn.

Một số van đề còn tồn tại của phương pháp: = Cần có thiết bị khoan lớn

~ Cỡ đá sinh ra do nỗ phá lớn, đá quá cỡ nhiều

- Khả năng gây chấn động, nứt nẻ lớn Trong trường hợp cần thiết phải chữa lại lớp bảo vệ có chiểu dày lớn và việc bóc bỏ lớp đá

tng bảo vệ sau này tương đối chậm và tốn kém

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 20 CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Hình 1.5: Sơ đồ bổ trí và tính toán nỗ min lỗ sâu.

đất đá địa hình b;

Phuong pháp nảy chủ yếu được dùng để nổ pi

thang Trong các mỏ khai thác quặng phương pháp nỗ phá này là cơ bản nhất.

Trong thi công đường bộ, đường sắt thi ít ding, Phương pháp này thích hợp

với vùng đá yếu, trong vùng đá cứng phải diing máy khoan có công suất bi

1.2.3 Phương pháp nỗ min dé lại lớp bảo vệ

Tang bảo vệ nằm giữa khối đá cần nỗ phá và đường viền thiết kế của.

khối đảo (đáy và thành vách), sau khi nỗ sẽ hoàn thiện bằng nỗ nhỏ và cậy bẩy thủ công Chiều dày của ting bảo vệ cần chita lại được xác định phụ

thuộc vào hình thức, quy mô của vụ nô tang trên và yêu cầu cần bảo vệ nên và.

thành vách của từng loại nhóm công trình v.v

Uu điểm của phương pháp này là thi công đơn giản có thể áp dụng

được với mọi loại hình thức móng công trình có kích thước và điều kiện địa chất khác nhau Đặc biệt nó rất phù hợp trong điều kiện cung cấp các thiết bị máy khoan cỡ lớn bị hạn chế.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 21L CHuyên ngành: Xây dung công tình thir

Nhược diém: thời gian thi công bị chậm trễ, phải sử dụng nhiều nhân

lực, không phát huy được khả năng cơ giới hóa trong khâu bốc xúc, vận chuyển (khi thie công ting bảo vệ) Mặt khác, việc xác định chiều dày hợp lý

của ting bảo vệ khá phức tạp và đòi hỏi chính xác “Xác định phạm vi ting bảo vệ.

Việc xác định phạm vi của ting bảo vệ chủ yếu dựa trên các cơ sở sau.

- Đảm bảo đáy và thành vách hé móng không bị phá hoại, đảm bảo antoàn cho người và máy móc trong quá trình thi công (trượt lở mái) và đảm

bao an toàn cho công trình lâu dải (ôn định và chồng thấm).

- Giá thành xây dựng giảm.

Theo qui phạm * thi công và nghiệm thu khoan nỗ min các công trìnhđất đá” cua Bộ Thủy lợi (QP, TL, D.3.74), chiều day của ting bảo vệ đượcxác định nhu sau

- Điều 2 ~ 18: khi chiều sâu hố móng, kênh mương và các loại hỗ đảo.

khác lớn hơn 2 mét thi các công việc nỗ min tại đồ phải tiến hành ít nhất

thành hai tang (lớp), chiều cao của lớp bảo vệ phía đưới phải được xác định tùy theo khối lượng của quả min đã sử dụng ở tang trên, chiều cao tang bảo vê lấy bằng: 0.1 đôi với công trình nhóm I; 0.25 — nhóm II; 0.5 ~ nhóm III, chiều dai tính toán của đường cản nhỏ nhất của những quả min đó nhưng không nhỏ

hơn 1 mét,

Trong tắt cả các trường hợp còn lại chiều day của lớp bảo vệ

được giảm đi 50%, nhưng không được nhỏ hơn I mét tinh theo pháp tuyến

của mặt mái

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 22_Chuyén ngành: Xây dung công tình thir

Nghiên cứu gần đây phạm vi vùng phá hoại và nứt né do tác dụng củanỗ min sẽ khác nhau theo các phương và tủy thuộc vào các hình thức nỗ phá,

đặc điểm về địa chất nơi nỗ phá v.v Do vậy, việc quy định chiều dày của ting bảo vệ cho những nhóm công trình khác nhau ở những vị trí edn bảo vệ khác nhau và với những hình thức nỗ phá cân nghiên cứu đầy đủ đến phạm vi

các vùng phá hoại, nứt nẻ tương ứng để xác định cho hợp lý.

Khi khoan nỗ cắt ting (nổ min trong lỗ khoan);

~ Khi nd một lỗ min hoặc một hàng 18 min (đồng thời) với điều kiện cómột mặt thoáng (ví dụ: nỗ một hing min ở biên móng trước thì sự phá hoại

đất đá ở day và xung quanh lỗ khoan có thé chia một cách tương đối thành ba vùng như sơ dé hình 1-6 duới day

Tình: 1.6: Sơ dé các vùng phá hoại đắt đá khi nỗ min có một mặt thoảng.

(1) Vũng phá hoại dưới đáy lỗ khoan; (ID) = Vũng phá hoaijxung quanh bao thuốc nỗ;

(ID ~ Vùng hình thành phễu nỗ min;

Việc xác định phạm vi các vùng pha hoại trên đây có thé tỉnh toán theocác công thức lý luận hoặc công thức lý luận hoặc công thức kinh nghiệm,

theo các quan điểm về xung lượng nổ phá, theo định luật bảo toàn năng

Luận vấn Thạc sĩ kỹ thuật 23 CHuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

lượng, theo vận tốc chuyển động tới hạn của đất v.v với phương pháp nổ.

thông thưởng.

- Khi nd dio móng với một hing lỗ min có hai mặt thoáng, việc xác

định đúng phạm vĩ các vùng phá hoại là rất edn thiết, nhằm xác định một cách

hợp lý chiều dây ting bảo vệ chửa loại ở dưới đáy lỗ khoan, ở chân mái và trên bề mặt của mái móng (hay của thành vách của hồ đảo) Phạm vi các vùng tác dụng trong khối đá do nỗ phá gây ra có thể được phân chia theo sơ đồ của.

Hình 1.7: Các vàng tác dung trong khỏi đá do nổ phá gây

(1) — Vùng phá hoại; (II) - Vùng nút nẻ; — (HI)- Vùng chấn động:

(IV) - Vũng dao động

Pham vi các vùng tác dụng do nỗ min được xác định tùy thuộc vào đặc

trưng của đá nỗ phá và đường kính của bao thuốc nỗ - có thể tham khảo bảng.

kinh nghiệm sau day

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 24 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

Kích thước các vùng tác | Kích thước các vùng tácdụng trên bé mặt của ting | dụng theo cao độ tingĐặc trưng của đá | (tính theo đường kính bao | (tinh theo đường kính bao

-Kích thước của các vùng tác dụng do nổ min đối với những nhóm đái

khác nhau, tinh theo số lần đường kính bao thuốc né (theo tài liệu của A.A,

Phexenco và V.S.Erixtop)

Nhu vậy, tủy theo kích thước các của vùng tác dụng và nhóm công,

trình, ta có thé xác định được chiéu day hợp lý của lớp bảo vệ ở chân mái và mặt mái của hố móng (hay của các hố đảo) cần chừa lại, từ đó chọn cách bố trí hàng lô khoan cuối cùng một cách đúng đắn khi đào đến đường viền thiết kế của khối đào,

Còn phạm vi vùng phá hoại ở đưới đây khối thuốc nổ khi nỗ khối thud

hình dài (nỗ min trong lô khoan) thực tế không phải do toàn bộ khối thuốc nỗ

gây nên sự phá hoại ở dưới đáy bao thuốc, ma chỉ có một phần khối lượng của bao thuốc nỗ (ở phía dưới) gây sự phá hoại đó Chiều đây của ting bảo vệ ở dưới đáy bao thuốc, khi nỗ min khối thuốc hình dai (trong lỗ khoan) thường.

được xác định như sau:

„m (⁄)

“rong đó: d ~ đường kính bao thuốc nỗ (m)

- hệ số ting bảo vệ, với công trình thuộc nhóm III: K, = 8 - 12, với côngtrình thuộc nhóm II: K, =4~7.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 28 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

1.2.4, Phương pháp nỗ min buằng (him)

Phương pháp này thường áp dụng nỗ mìn qui mô lớn, sử dụng bao

thuốc tập trung và thường có khối lượng lớn từ vai tin đến hàng nghìn tấn.

Ưu điểm của phương pháp:

Phuong pháp nỗ min buồng có thé nd phá được một khối lượng đá lớn, giảm nhẹ công tác khoan và có thể làm đắt đá văng di một cự ly nhất định khi

Hiện nay phương pháp nỗ mìn buồng được dùng nhiễu trong việc phá tơi

dit đá khi làm đường, san mặt bằng, nỗ min định hướng đắp đập, đảo kênh,

Hình 1.8: Sơ do bo trí min ham

Nap thuốc bằng giếng đứng b Nap tuắc bằng him ngang

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 26 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

1.2.5 Phương pháp nổ min ốp.

Né min ốp thường dùng bao thuốc tập trung đặt ở ngoài khối đá cần

phá vỡ Phương pháp này chủ yếu được dùng dé phá đá mé côi, đá quá cỡ.

Né min ốp đơn giản, nhanh chóng không phải khoan lỗ nhưng lượng bao thuốc don vị lại lớn (thường vào khoảng 1-2 kg/m’) do đó rat không kinh.

1.2.6, Phương pháp nỗ min vi sai

Nội dung của phương pháp này là các bao thuốc được gây nỗ lần lượt theo một thứ tự nhất định với một khoảng thời gian cách nhau may phần trăm

hoặc may phan nghìn giây (hay còn gọi là phương pháp mini giây) Nhờ vay hiệu quả nỗ phá tăng lên do việc lợi dụng khá day đủ năng lượng của thuốc nổ, bởi vì bao thuốc nỗ trước tạo mặt thoáng cho bao thuốc nỗ sau va bao thuốc nổ sau lợi dụng được ứng lực còn dư ma bao thuốc nỗ trước đã tạo ra.

Mặt khác phương pháp nổ min này còn gây ra sự lệch pha sóng chấn

động do khi nổ tạo ra sóng động đất cản trở lẫn nhau, do đó làm cho các vật kiến trúc xung quanh khu vực nỗ phá giảm được tác dụng có hại do nỗ min

Ưu điểm nỗi bật của phương pháp:

- Đất đá được đập vỡ nhiều hơn, lượng đá quá cỡ giảm đáng ke.

- Có thé dùng lưới lỗ khoan thưa hơn đó đó giảm được số mét dai khoan

và tổng lượng thuốc nỗ cần dùng.

- Có thé văng tập trung đất đá thành từng đống hoặc thành từng luéng

bằng cách ding các sơ đồ vi sai có hình thức khác nhau Do đó lim tăng hiệu qua của máy thi công phối hợp, giảm công tác dọn hiện trường, giảm tác dụng

địa cha 1, cho phép ta dùng vụ nỗ có quy mô lớn, dé tăng tốc độ thi công.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 2T _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

1.2.7 Phương pháp né min tạo viễn

Để đảm bảo được biên hỗ móng hay ichách hỗ dio én định, đúngthước thiết kế, người ta phải dùng đến phương pháp nỗ min đặc biệt ~ đó là

phương pháp nỗ min viền.

Doe theo biên mái của hồ đảo ta khoan các lỗ khoan đọc theo vách hỗ

đào Đường,

hai lỗ liễn nhau thường lấy bằng 0,5 - 0,9m.

ih lỗ khoan thường dùng là d = 60 ~ 8Smm Khoảng cách giữa

“Thuốc nỗ trong lỗ khoan được nạp theo hình thức phân đoạn không khí, bao gồm các khối thuốc thông thường có đường kính 28 ~ 32 mm, nạp cách

nhau từ 10 ~ 30 cm.

Hình 1.9: Sơ đồ diễn giải tổng hợp sóng ứng suất

Sau khi nỗ sẽ tạo thành một rãnh hẹp đi qua tit cả các lỗ khoan Đá ở

trong phạm vị rãnh này bị nát vụn có tác dụng ngăn cản sóng nỗ để bảo vệ

khối đá ngoài phạm vi khối đào Sau đó các cục đất đá đã được đập vỡ bằng.

các phương pháp nô min khác trong phạm vi can đảo, biên hồ dio khá nhẫn, phẳng theo đúng viễn thiết kể Phương pháp né min bố trí theo đường viễn thiết kế ở trên gọi là phương pháp nỗ min tạo viễn.

Phuong pháp này giúp ta tạo đường viễn hồ móng đúng phạm vi thiết kế, đất đá xung quanh rit ít bị phá hoại, đảm bảo én định mái hỗ móng Đó là do

rãnh hẹp được tạo ra bằng nỗ tạo viễn đã phản xạ sóng địa chấn do nỗ min

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 28 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

phá đá khối đá cần đào ở trong biên mái gây ra, day nhanh tiến độ thi công.

công trình

Khi ding phương pháp này kết hợp với các phương pháp nỗ min khác để

‘dao các hồ đảo ta không can chữa lại lớp bảo vệ, tránh được khó khăn, chậm trễ

1.2.8 Phương pháp nỗ min định hướng.

Nổ min định hướng là phương pháp nỗ với khối lượng thuốc nỗ lớn, năng lượng thuốc nổ không những tác dụng đập vỡ đất đá mà còn làm văng.

đất đá theo hướng điều khi

Nguyên lý cơ bản của phương pháp (dựa trên việc nghiên cứu tác dụng,

của các mặt thoáng trong nỗ min):

~ Đất đá được văng đi mạnh nhất và tập trung nhất theo phương đường cản ngắn nhất (đường thẳng qua tâm khối thuốc nỗ và vuông góc với mặt

~ Mặt thoáng dạng lõm không những có tác dụng tăng cường khả năng,

đập vỡ đất đá khi nỗ phá, tập trung nhiễu năng lượng thuốc nỗ hơn để văng,

đấi lá đi xa, mA còn có tác dụng hướng cho chúng văng tập trung vào mộtphạm vi hẹp.

Ui điểm: Nỗ min định hướng có thể sử dụng trong đất đá có độ cứng bắt kỳ, công tác thi công nhanh, năng suất cao và có thể sử dung ở những nơi khó khăn cho việc cung cấp năng lượng.

Nhuoe điểm: Giá thành cao do chỉ phí thuốc nổ tăng, giá thành bốc xúc.

tăng từ 1,5 đến 2 lần.

1.2.9 Phương pháp nỗ phân đoạn

Nổ min phân đoạn là thay đổi cấu tạo lượng thuốc liên tục trong lỗ khoan thành hai hay nhiều đoạn thuốc, giữa các đoạn thuốc được ngăn cách

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 29 _Chuyén ngành: Xây dung công tình thủy

bởi một môi trường dat, nước hoặc không khí Nếu giữa các đoạn nạp thuốc là.

những đoạn lắp bằng vật liệu lắp bua gọi là phân đoạn thường Nếu phan chia

các đoạn thuốc bằng cách dé lại khoảng cách không khí còn gọi là phương.

pháp nỗ min lưu cột không khí

Ưu điểm nỗi bật của phương pháp này là đá nỗ ra đều đặn hơn và ít đá

quá cỡ Đó là do năng lượng nỗ được phân bố đều hơn Mặt khác cột khôngkhí đã làm tăng thời gian của áp suất nổ, giảm trịáp suất nỗ cực đại tronglỗ khoan vàtrừng năng lượng nỗ phía dưới mặt thoáng Nhờ vậy giảm

được phần năng lượng ding dé phá đá quá nát vụn ở lân cận khối thuốc lại

vita tập trung thêm được năng lượng cho việc đập vỡ dat đá.

Phương pháp né min phân đoạn đòi hỏi cần phải tinh toán xác định được các chỉ số hợp lý giữu chiều cao cột không khí ( hoặc chiều cao lớp bua phân đoạn ) và chiéu cao cột thuốc nỗ phụ thuộc vào lượng thuốc nỗ phụ và lượng thuốc nỗ chính, tổ chức thi công tương đổi phúc tạp Né min phân đoạn

hiện nay đang được sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ và nhiều ngành khác.Trong xây dựng thủy lợi - thủy điện, nỗ min phân đoạn đã được úng dụng

bước đầu trong khai thác đá và đào móng công trình.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 30 CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

1.2.10 Phương pháp nỗ min bao thuốc hình dai

Việc thi công các công trình thủy lợi có nhiễu dạng như đảo hồ móng

ông trình, hoặc đào phá đê quây hay dio kênh Đối với đào móng công trình

thì thường được áp dụng các phương pháp như nỗ min bao thuốc tập trung, nô mù với công trình có tuyến chạy đài như đảo kênh hay phá vỡ đê quai thì người ta nghĩ đến nỗ min bao thuốc hình dai nằm ngang.

Sử dụng khối thuốc nỗ hình dai được nạp liên tục trong hảo ( hao thường,

được đào bằng máy xúc đổi với đất hoặc đá mềm), hoặc trong các lò bằng (nd ngằm trong đá),

Pham vi ứng dung: Trong xây dựng thiy lợi, phương pháp nỗ min này.

thường được ứng dụng khi nổ vãng đất đá để đảo kênh hoặc các hồ dao kéo dai khác, để xây dung các đập, đề quai hoặc phá đỡ đê quai, phá vỡ trần sự cổ vài

Uũu điểm: Cho phép cơ giới hóa toàn bộ công tác nổ phá, hiệu quả nỗ phá

cao, thi công đơn giản, đặc biệt là dao kênh hay các hồ đào dạng rãnh kéo đài.

Rút ngắn thời gian thi công công trình giảm giá thành công trình.

Ahược điểm: Thường chỉ ứng dụng thích hợp với dao kênh và các hồ đào.dạng rãnh kéo dai hoặc nỗ văng (định hướng).

1.3 Kỹ thuật an toàn trong nỗ mìn.

Công tác khoan nỗ chỉ được tiến hành khi có biện pháp thi công đã

được thoả thuận với Ban quản lý.

Nghiêm cắm sử dụng đất sét làm bua lắp các lỗ khoan đã nạp thuốc.

Phải xác định vùng nguy hiểm do tác động của công tác nỗ min trong

biện pháp thi công, cắm biển báo nguy hiểm, trước khi nỗ phải có tín hiệu báo.

nổ 3 lần trước 15 phút, 10 phút, 5 phút; các tín hiệu này phải được thông báo.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 31L CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

cho mọi người biết trước và phải cử người canh gác cắm người đi vào khu.

vực nguy hiểm 6 tắt cả các ngả đường dẫn đến bãi min

Trước khi nỗ min phải cắt điện khu vực làm việc chịu anh hưởng của

nổ min, chuyên người và xe máy thiết bị đến nơi an toan,

Khi chuẩn bị công tác nỗ min phải báo cho tat cả các Nhà thầu thi công trong khu vực nỗ min trước 24 giờ đồng hd.

tong quá trình thi công phải thường xuyên kiểm tra sự én định của các

mái đốc, thành hỗ móng Khi phát hiện thấy có nguy cơ không én định phải tiến hành gia cổ ngay Đồng thời thường xuyên kiểm tra việc thực hiện các

biện pháp thi công đã được duyệt.

Tất cả mọi người khi tiếp xúc với vật liệu nỗ công nghiệp không được hút thuốc, không dé vật liệu nỗ bị va đập, không kéo lê, diy, ném hòm có chứa vật liệu nỗ Không được kéo căng hoặc cit ngắn dây dẫn của kíp điện Cấm dùng bắt cứ vật gì chọc vào kip nỗ.

Tắt cả các cán bộ kỹ thuật, công nhân và những người có liên quan đến

vật liệu nỗ và công tác nỗ min đều phải được qua lớp đảo tạo, huấn luyện và

kiểm tra theo quy định của Nhà nước.

Những thợ min không dat yêu cầu trong đợt kiểm tra định kỳ, hoặc đột xuất sẽ bị đình chỉ quyền sử dụng chứng chi thợ min, sau 2 (hai) tháng được phép dự kiểm tra lại Nếu không đạt yêu cầu thì sẽ bị thu hồi chứng chỉ thợ.

Khi có sự thay đổi dang nổ min, người thợ min phải được hud về chuyên mục thay đổi đó Sau khi kiểm tra đạt yêu cầu thì được ghi bi

thêm chuyên mục huấn luyện mới vào chứng chỉ

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 38 _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Sau thời gian nghỉ làm công việc nỗ min trên 1 (một) năm, người thợ

min phải được kiểm tra lại kiến thức trước khi làm công vi cũ Nếu đạt yêu

mới được tiếp tục làm công việc nỗ min.

Tất cả mọi người làm công việc phục vụ công tác nổ min phải được

người lãnh đạo công tác nỗ min huan luyện vẻ các tính chất, đặc điểm của vậtliệu nỗ công nghiệp Khi đơn vị sử dụng loại vật liệu nỗ công nghiệp mới

cũng phải huấn luyện như trên Sau khi được huắn luyện đạt yêu cầu, người

được hun luyện phải ký vào số.

Khi sử dụng thuốc nỗ Amônit dạng bột đóng thành thỏi có vỏ bằng

giấy mềm, nếu thấy cứng phải dùng tay bóp tơi mềm Cam dùng thuốc nỗ đã bị âm quả tiêu chuẩn.

Khi lập các hộ chiếu khoan nỗ min phải tuyệt đối tuân theo các quy

định về công tác khoan nỗ mìn:

Sơ đồ bố trí lỗ khoan, số lượng và chiều sâu lỗ khoan, lượng chất nd

nạp vào mỗi lỗ khoan, tên loại thuốc nỗ và phương tiện nổ, vật liệu nút bua lỗ min, chiều đài nút bua và trình tự khởi nổ.

Ban kinh vùng nguy hiểm của đợt nỗ tính theo tim văng xa của các hòn 44 đổi với người và thiết bị may móc.

Vị trí dn nắp của thợ nỗ min và người khác trong thời gian nỗ.

Địa điểm đặt các trạm gác cảnh giới trong thời gian nỗ mìn.

Trong thời gian nạp min chỉ cho phép những người có trách nhiệm mớiđược vào bai nap min, Tắt cả mọi người không liên quan đến công việc nạp

min, nỗ min phải rút ra khỏi giới hạn vùng nguy hiểm hoặc đến nơi an nap an

toàn dưới sự hướng dẫn của các nhân viên bảo vệ va giám sát của người chỉ

huy nỗ mìn.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 38 CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Sau khi nạp min xong phải đưa tắt cả những người nạp min ra khỏi

vùng nguy hiểm, chỉ có thợ min mới được ở lại để nỗi mạng lưới nỗ min sau

đồ rút vào vị trí an toàn và khởi nỗ theo lệnh của người chỉ huy nỗ min,

Sau khi nỗ min, tiến hành kiểm tra bi min, Nếu thấy an toàn thi chophát hiệu lệnh báo yên Nếu phát hiện thấy (hoặc nghỉ ngở) còn min câm thi

phải xử lý ngay hoặc nếu chưa thể xử lý ngay thì phải cắm bién báo ngay bên cạnh lỗ min câm Sau đó tiến hành xử lý các lỗ min câm theo quy định dưới

sự hướng dẫn của người chỉ huy né min.

Nơi có min câm không được làm bat cứ việc gì khác không có liên

quan đến việc thủ tiêu min cam, Tắt cả các sự có nảy đều phải được ghỉ chép.

cụ thể vào số giao ca nhật ký công trình.

Sau khi nỗ phát min để xử lý min câm, thợ min phải kiểm tra kỹ đống.

đã nỗ để thu gom tit cả vật liệu nỗ của phát min câm bung ra Sau đó mới

được cho phép tiến hành các công việc khác tiếp theo, nhưng vẫn phải thận

trong theo dõi phát hiện vật liệu nỗ còn sót lại

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 34 CHuyên ngành: Xây dung công tình thi

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU UNG DUNG NÓ cAT

CAC KHOI ĐÁ LON TRONG XÂY DỰNG THUY LỢI - THỦY ĐIỆN VA ĐÁNH GIÁ HIỆU QUÁ KINH TẾ CUA NÓ.

2.1 Giới thiệu chung

Ngày nay nhu cầu áp dụng các phương pháp nỗ min cho xây dựng nói

chung và thủy lợi ~ thủy điện nói riêng ngày càng lớn: khai thác mỏ, nổ min

dao hố móng v v Lý thuyết về nỗ min đã được nghiên cứu khá hon chỉnh

về cả thuốc nổ, phương pháp nỗ cũng như phương tiện gây nỗ.

Theo phân tích của các nha khoa học, công tác nỗ min cần đáp ứng một

su cầu sau: Trước hết, kích thước cỡ hạt của đồng đá nỗ min phải đồng đều, it đá quá cỡ Trên cơ sở đó căn cứ vào chủng loại thiết bị khoan, xúc, vận

tải để nghiên cứu lựa chon mức độ đập vỡ Yêu cầu này cũng đòi hỏi can ápdụng nhiều giải pháp kỹ thuật né min để nâng cao hiệu quả đập vỡ Bên cạnh

đó, kích thước đống đá (chiều cao, chiều rộng) phải phủ hợp với thiết bị bốc.

xúc vận tải, đảm bảo năng suất và an toàn cho thiết bị, đồng thời đảm bảo mặt ting phẳng, it hậu xung, nâng cao hệ số sử dụng mét khoan hữu ích Tuy

nhiên, các chuyên gia cho rằng thời gian qua công tác nỗ min chưa thật sự, đảm bao chất lượng đập vỡ đá (ty lệ quá cỡ cao ảnh hưởng lớn đến năng suất của các thiết bị xúc bốc, vận chuyển, nghiền sảng và hiệu quả các khâu tiếp theo), làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Dé đáp ứng yêu cầu trong công tác nd, phá đá cần phải tính toán chọn.

lọcic thông số nỗ min, các giải pháp kỹ thuật công nghệ thích hợp Đặc biệt

quan trọng nhất trong quá trình nỗ min cin dim bảo tuyệt đối an toàn cho

người, nhà cửa và các công trình khác do tác động của sóng chin động, sóng

đập không khi và đá văng; giảm chỉ phí nỗ min, nâng cao hiệu quả khai thác,

góp phần giảm giá thành sản xuất.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 36 _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Nghiên cứu ứng dụng nỗ min trong xây đựng thủy lợi, thủy điện ở Việt

Nam nhằm tổng kết đánh giá những kết qua đạt được và tìm ra phương hướng quyết theo quan điểm khoa học mới nâng cao hơn nữa hiệu quả của công tác

nỗ min trong xây dựng thủy lợi, thủy điện đáp ứng với yêu cầu phát t của ngành, đóng góp cho sự phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật của đất nước Day là một yêu cầu rit cần thiết và có ý nghĩa thực tiển ở Việt Nam.

Trong thực tế thi công các công trình thủy lợi - thủy điện, đặc biệt là

các công trình xây dựng trên các định hình miễn núi, địa hình chủ đạo là các

dãy núi đá, thường rất hay gặp các trường hợp xuất hiện những khối đá lớn

trong phạm vi xây dựng như các công trình được xây dựng trên vùng cao

nguyên núi đá của tỉnh Hà Giang thi hiện tượng nay là thường xuyên Lim trởngại trong công tác thi công Bên cạnh đó cỏn có các tuyến đường giao thôngđi qua nơi có địa hình có dang ham ếch như khối đá trên tuyến đường từ ConCuông đi Tương Dương Nghệ An, công trình Núi Đúng ở Hòa Bình, tuyến

đường vào khu di tích đền Thắm ở Bắ Kan gây nguy hiểm cho người và các

phương tiện qua lại nơi đây khi mà khối đá

a) b)

Hình 2.1: Các dạng địa hình nỗ min cắt khối đá.

a) Công trình tại huyện Đằng Văn, b) Nổ cắt trước của ldy nước của.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 36 _ CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

Việc tính toán nỗ min phá các khối đá này đi hỏi đảm bảo không làm

ảnh hưởng tới các lớp đất đá bên trong của khối, mặt khác phải đảm bảo an

toàn cho các công trình sung quanh được an toàn và đường biên nỗ theo đúng

yêu cầu đặt ra Chính vì vậy, tính toán nỗ min cắt các khối đá lớn phải có các nghiên cứu cụ thé, kỹ lưỡng vẻ giải pháp nỗ cũng như tính toán các thông số.

gây nỗ.

2.2 Nguyên tắc tính toán xác huốc nỗh các thông số cơ bản của khí

it các khối đá lớn theo yêu cầu đặt ra trong xây dựng thủy lợi - thủy 2.2.1 Nghiên cứu một số tính chất đá ảnh hưởng tới nỗ min

4) Độ cứng

Độ cứng của đá được đặc trưng bởi sức kháng chống lại sự xâm nhập

của một vật thể khác vào nó mà không dé lại biển dang Theo giáo sư MM

(Protodiakonop) độ cứng của đất đá nó đặc trưng cho độ bền của đất đá khi nén một trục Nếu đắt đá có độ bền nén là 100 kG/emẺ thì có hệ số độ cứng (1)

14 1, nếu độ bền nén là 1000 kG/emÊ thi hệ số độ cứng là 10 v v Nghĩa là

hệ số độ cứng được tính theo công thức:

Trong dé:

6, : Giới hạn bền nén tính theo đơn vị kG/em*

6, : Giới hạn bền nén tính theo đơn vị N/m?

Luận vấn Thạc sĩ kỹ thuật 37_Chuyén ngành: Xây dựng công trình thủy

Bang 2.1: Bảng phân loại dat đá của giáo sw M.M Prodiakonov

Cấp | Hệ số Gốc nội

dat had tưng Mức độ cứng| Loại đất đá Coe nat

Dit đã có độ | ` Đá bazan, quakdit rt cứng vi đặc.

1 | 20 Ì¿¿ngrắtcao| Những loại đtđákhác đặc biệteứng | TS”

Tas | Dati rit | Đá grantrấtcứng,poefñathạchanh đái 5cứng — | phiến sille cat ket và da vôi cứng nhất

lGranit đặc cát kết và đá voi rat cứng Via

HH | 10 | Đấtđ&eứng | quặng cùng thach anh, Cong lomerat | $4

cứng Quảng sỉ rt cứng

Đã vôi cứng, đá granit không cứng lầm,

Ma | 8 | Nhưtrên | cátkếtcứng, dé hoa cứng đô lô mit, | 83

Đất đã tương a kết thu ji

wl 6 pagan “Cát kết thường, quặng sắt 81

TVa | 5 | Nhưưên | Da phign, chdt oft Cat kat phiến 19 Dit da cứng | Đá phiến sét cứng Cát kết và đã vôi

Ý | 4 |hinhthường| không cứnglắm.cônglomeratmểm | “5

an |_ Đá phiến các loại (không cúng lắm).

Và | 3 | Nhwtrén Min no dạn Ta

Đã phiến mềm Đá vai rất mễm, đã

ul 2 da tương|_ phẩn, muổi mỏ, thach cao Đắt động |g,

đối mềm _ |băng, antraxit, mie nơ thường, cát kết bj] ©

"phá hủy, cuội được gắn ket, đắt đá silie

: ạ._ | Dé phiên bi ph hy, cuội đình kết, than

Via | hồ | Nees đã cứng Set héa cứng là

vit | L6 | bitad mdm [54 ton mem, dt phi cing tha] ggVila | 09 | Nhưuên sét pha cát nhị 3»

vit | 06 | Đẩtmặt |đitrồng tot, than bùn á sếtnhọ cát 31

1X | 05 | Đẩxếp | eat, di lo, soi nho, dat dap, than 2X | 03 | Đấngay | Hebi, dit dim ty, alt ot chay v8 |,

các loại đất khác,

b) Mật độ đất đá

Mật độ dat đá là khối lượng của một đơn vị thể tích dat đá ở trạng thái tự nhiên Chỉ tiêu thuốc nd, đặc biệt là khi tiến hành nỗ văng xa, phụ thuộc nhiều vào mật độ đất đá.

Luôn văn Thọc sĩ kỹ rhuật 38 — CHuyên ngành: Xây dung công tình thủy

©) Độ nở rời

Độ nở rời là tinh el á vỡ có thé tích lớncủa đất đá khi ở trang thái pÏ

hơn so với thể tích nguyên khối Tỉ số giữa thé tích dit đá rơi vụn với thể tích

ban đầu của nó gọi là hệ

lớn nhất.

nở rời Những đất đá cứng, dính, có tính mai minthi có hệ số nở rở

4) Độ ổn định

Độ ổn định là tính chất sườn đốc đất đá giữ nguyên vị trí của nó và

không bị phá hủy Chỉ tinay được đặc trưng bởi góc dốc tự nhiên, nạilà

góc mà khi đó sường dốc của đất đá ở trạng thái ôn định Trị số của nó đối với

đất đá khác nhau thay đổi từ 0 - 85” Độ ổn định ảnh hưởng chú yếu đến việc lựa chọn đường kính và hướng lỗ khoan - đặc biệt là nó có ý nghĩa quan trọng khi khai thác những ting sâu của mỏ, khi hình thành bờ mỏ ở biên giới thiết kế Để tăng độ én định của các ting cin sử dụng phương pháp nỗ min tạo viễn.

+) Tính phân lớp

Tinh phân lớp là tính chất của dat đá tương đối dé tách ra theo bé mặt

phân chia lớp Khi khoan trong đắt đá phân lớp cần bé trí các lỗ khoan vuông góc với bề mặt phân chia lớp, bởi vì khi đó hiệu quả nỗ sẽ tăng lên và xác xuất trong lỗ khoan sẽ giảm đi.

9) Độ nữt né

Độ nứt né được đặc trưng bởi tin số và sự phân bé nứt nẻ trong đất đá

(những nút né này phân chia đất đá thành từng khối có kích thước khác nhau),

Nift né tự nhiên của dat đá được quyết định bởi đặc tinh địa chất của khoáng.

„ nó được bỗ sung bởi nứt né nhân tao, Nút nẻ nhân tạo phụ thuộc vào tinh

it đất đá va phương pháp tiến hành.