BÀI 10 tổ CHỨC kỹ THUẬT CÔNG tác KHOAN nổ mìn

Do đó để mỏ sản xuất được liên tục, nhịp nhàng, phát huy tối đa năng suất của các thiết bị trong các khâu công nghệ, đòi hỏi khâu khoan nổ phải có quy mô và chu kỳ nổ mìn hợp lý, phù hợp

BÀI 10.TỔ CHỨC KỸ THUẬT CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN

10.1 LỰA CHỌN QUY MÔ VÀ CHU KỲ NỔ MÌN

10.1.1 Mục đích và cơ sở của việc lựa chọn

1 Mục đích:

Việc lựa chọn quy mô và chu kỳ nổ mìn có ý nghĩa to lớn về tổ chức sản xuất, kinh tế kỹ thuật và an toàn Trong công nghệ khai thác có sử dụng đồng bộ khoan nổ mìn để làm tơi đất đá thì khâu khoan nổ mìn chiếm vị trí đầu tiên trong các quá trình tổ chức sản xuất Việc tổ chức sản xuất ở ngành khai thác mang đặc tính chu kỳ và khép kín theo chế độ công tác mỏ

đã lựa chọn Do đó để mỏ sản xuất được liên tục, nhịp nhàng, phát huy tối đa năng suất của các thiết bị trong các khâu công nghệ, đòi hỏi khâu khoan nổ phải có quy mô và chu kỳ nổ mìn hợp lý, phù hợp với đặc điểm tính chất trong một chu trình sản xuất theo thời gian Mặt khác quy mô vụ nổ có liên quan tới công tác an toàn, như: sóng chấn động đất đá, khoảng cách

đá văng sóng đập không khí không ảnh hưởng lớn tới các công trình mỏ, thiết bị khai thác…

2 Cơ sở của việc lựa chọn:

Để lựa chọn quy mô và chu kỳ nổ hợp lý phải căn cứ vào các điều kiện tự nhiên, kinh tế - kỹ thuật công tác tổ chức của công tác khoan nổ trong các điều kiện cụ thể ở lộ thiên hoặc hầm lò,đó là:

- Tính chất cơ lý, cấu trúc của đất đá cần làm tơi

- Đặc điểm của gương: Như diện tích mặt thoáng, chiều cao tầng…

- Khối lượng đất đá cần làm tơi

- Loại chất nổ sử dụng, phương pháp nổ mìn, phương pháp điều khiển nổ

- Mục đích nổ: Nổ làm tơi, nổ mạnh, nổ yếu…

- Các công trình công nghiệp, thiết bị… cần bảo vệ; điều kiện địa hình khu vực nổ

- Năng suất, công suất của các thiết bị công tác và khả năng tổ chức thi công vụ nổ…

Tùy theo yêu cầu đặt ra mà lựa chọn trên cơ sở các tiêu chí cơ bản nhằm thỏa mãn các yếu tố kinh tế - Kỹ thuật và an toàn

Quy mô vụ nổ bao gồm các chỉ tiêu cơ bản: Khối lượng đất đá lớn nhất cần nổ trong một vụ nổ và khối lượng thuốc

nổ lớn nhất sử dụng

Chu kỳ nổ mìn: Là khoảng thời gian ngắn nhất cho phép giữa hai đợt nổ tại một vị trí công tác thỏa mãn các yêu cầu

về kỹ thuật kinh tế và an toàn

10.1.3 Lựa chọn quy mô và chu kỳ nổ ở hầm lò.

Quy mô và chu kỳ nổ trong hầm lò được xác định dựa theo hộ chiếu đào chống lò hoặc phương pháp khai thác và chống giữ lò chợ Khối lượng đất đá và khoáng sản làm tơi phải phù hợp với chu kỳ sản xuất theo một ca, hai hoặc ba ca Đồng thời phải thỏa mãn điều kiện khả năng công suất của thiết bị khoan, xúc, vận tải

Khi đào lò chuẩn bị, nếu tiến hành nổ mìn một đợt trên toàn bộ tiết diện gương thì quy mô vụ nổ phụ thuộc chủ yếu vào chiều sâu khoan nổ Để hoàn thành các công việc trong một ca, thì chiều sâu lỗ khoan được xác định theo Pocrôpski:

P

S KV

N

t t N T





)

(









Trong đó: Tca- Thời gian làm việc trong một ca, giờ

N- Số lỗ khoan ở trên gương.

tn- Thời gian nạp thuốc của một lỗ mìn, giờ

tf- Thời gian nổ mìn và thông gió, giờ

K- Số máy khoan làm việc đồng thời

V- Tốc độ khoan của một máy, m/h

- Hệ số sử dụng lỗ khoan

- Hệ số kể đến việc kết hợp khoan với xúc bốc Nếu độc lập thì  = 1

- Góc nghiêng lỗ khoan, độ

S- Diện tích gương, m2 P- Công suất xúc đất đá, m3/ giờ

Khi đã biết Lk thì khối lượng thuốc nổ sử dụng cho vụ nổ là: Qc = qt S.Lk, kg

Quy mô vụ nổ ở lò khai thác phụ thuộc vào yêu cầu sản lượng, phương pháp chống giữ và năng suất của thiết bị vận tải

Khi đã biết yêu cầu sản lượng thì chiều dài cần phải nổ mìn được xác định:

c q

q

L h

A L

.



 , m (10-9) Trong đó: Aq- Sản lượng khoáng sản yêu cầu; T/ca

 q- Khối lượng thể tích của quặng; T/m3 h- Chiều cao lò khai thác, m

Lc- Tiến độ khai thác, m Khi đó khối lượng thuốc nổ sử dụng trong một đợt nổ phải thỏa mãn:

Qc ≤ Qat (10-10) Trong đó: Qc = qch.h.L.Lc, kg – Khối lượng thuốc nổ thực tế sử dụng

Qat- Khối lượng thuốc nổ tối đa cho phép theo điều kiện an toàn và thông gió

10.2 LẬP KẾ HOẠCH CHO CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN.

10.2.1 Mục đích:

Việc lập kế hoạch cho công tác khoan nổ có ý nghĩa quan trọng trong chuẩn bị, tổ chức thực hiện và chỉ đạo sản xuất

Để chủ động chuẩn bị đủ đất đá cho các khâu công nghệ nhằm duy trì sản xuất Lập kế hoạch cho công tác khoan nổ mìn không tách rời kế hoạch sản xuất chung của toàn mỏ Kế hoạch được lập dựa trên các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính trong kỳ

kế hoạch Nội dung của kế hoạch khoan nổ là khối lượng cần phải tiến hành khoan nổ, vật liệu, phương tiện và những phụ kiện nổ, thiết bị, dụng cụ, nguyên nhiên vật liệu và phụ tùng thay thế trong kỳ kế hoạch ngắn hạn, trung hạn và dài hạn

10.2.2 Cơ sở để lập kế hoạch khoan nổ mìn:

Để lập kế hoạch cho công tác khoan nổ mìn phải căn cứ vào kế hoạch sản xuất trong kỳ kế hoạch trên cơ sở các chỉ tiêu hiện vật: Các khối lượng công tác cơ bản trọng tâm và khối lượng công tác phụ trợ, có tính đến dự trữ sản xuất cho kỳ

kế hoạch sau

Các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật chính là:

- Khối lượng đất đá phải bóc và số khu vực phải nổ mìn, trong đó khối lượng đất đá phải nổ mìn tương ứng với độ cứng của từng loại đất đá ở mỏ lộ thiên

- Khối lượng m lò xây dựng cơ bản, m lò chuẩn bị sản xuất ở mỏ hầm lò

- Khối lượng khoáng sản có ích khai thác cần nổ mìn làm tơi

- Định mức năng suất lao động của thiết bị, xe máy, tiền lương…

- Định mức tiêu hao nguyên, nhiên vật liêu, dụng cụ khoan, vật liệu nổ…

- Số lượng và chủng loại các thiết bị cần huy động cho công tác khoan nổ.

- Số lượng và chủng loại vật tư, phụ tùng thay thế sửa chữa, nhiên liệu, vật liệu phụ

10.2.3.Yêu cầu khi lập kế hoạch:

- Kế hoạch phải được lập chi tiết, tỉ mỉ, đầy đủ các tính chất và thành phần công việc yêu cầu

- Kế hoạch phải có tính kế thừa của kỳ kế hoạch trước và dự phòng cho kỳ kế hoạch sau

- Nếu là kế hoạch trong một thời gian dài, phải thể hiện tiến độ thời gian thực hiện chi tiết cho từng thời kỳ

- Kế hoạch phải được lập thành các bảng biểu lôgic, khoa học

10.2.4 Xác định một số chỉ tiêu cơ bản của kế hoạch.

1 Số mét khoan trong kỳ kế hoạch:

số m khoan được xác định theo số m lò cần đào trong kỳ kế hoạch

Lk = Lk1 + Lk2 + Lk3, m (10-11)

Lk1- Số m khoan khi đào lò trong đá, m

Lk2- Số m khoan khi đào lò trong than, m

Lk3- Số m khoan ở lò khai thác, m

Ở lộ thiên số m khoan lỗ khoan lớn: k

P

V

Trong đó: Vkn- Khối lượng đất đá phải nổ mìn, m3

P- Suất phá đá trung bình của mỏ, m3/m

k- Hệ số kể đến tổn thất mét khoan, k = 1,1÷1,2

2 Khối lượng thuốc nổ trong kỳ kế hoạch:

Ở hầm lò, khối lượng thuốc nổ được xác định:

Q = Q1 + Q2 + Q3, kg (10-13) Trong đó: Q1- Khối lượng thuốc nổ để đào lò chuẩn bị trong đá:

Q1= qt1.Sđ Lđ, kg

Q2- Khối lượng thuốc nổ để đào lò chuẩn bị trong than:

Q2= qt2.St Lt, kg

Q3- Khối lượng thuốc nổ để khai thác khoáng sản ở lò khai thác:

q

q t

A q Q



.

3

3  , kg

Ở mỏ lộ thiên:

Q = q1.V1+ q2.V2 +q3.V3+…+ qn.Vn, kg (10-14)

Trong đó: q1, q2… qn- Chỉ tiêu thuốc nổ thực tế với đất đá có độ cứng khác nhau tương ứng khối lượng V1 ,V2 ,…,

Vn

Chỉ tiêu thuốc nổ bình quân trong kỳ kế hoạch là:

n

n n tb

V V

V

V q V

q V q q















.

.

2 1

2 2 1 1

, kg/m3 (10-15)

Khối lượng phương tiện nổ, phụ kiện được xác định theo định mức tiêu hao đã xác định của mỏ theo kinh nghiệm hoặc thống kê

10.3 HỘ CHIẾU KHOAN NỔ MÌN VÀ AN TOÀN.

10.3.1 Khái niệm chung:

Theo quy định, tất cả các vụ nổ mìn đều phải được tiến hành theo thiết kế nổ mìn, hoặc hộ chiếu nổ mìn

- Thiết kế nổ mìn: Là bản thiết kế để nổ mìn với những vụ nổ có quy mô lớn, yêu cầu kỹ thuật phức tạp như nổ mìn buồng, văng xa, phá dỡ các công trình, nổ dưới nước, nổ ở gần khu công nghiệp, khu vực dân cư…Thiết kế nổ mìn phải được cơ quan quản lý trực tiếp phê duyệt, được sự đồng ý của các cơ quan công an và an toàn cấp tỉnh

- Hộ chiếu nổ mìn: Với các vụ nổ thường xuyên ở các doanh nghiệp Sau khi được cấp phép thường xuyên được nổ mìn của các cơ quan quản lý nhà nước Doanh nghiệp tổ chức nổ mìn theo hộ chiếu được lập cho từng đợt nổ Hộ chiếu phải được phó Giám đốc kỹ thuật hoặc cấp tương đương duyệt

- Hộ chiếu mẫu: Là hộ chiếu lập cho toàn bộ đường lò trên cơ sở các số liệu thí nghiệm và tính chất cơ lý của đất đá, đặc điểm của gương Các đường lò có đặc điểm giống nhau thì sử dụng chung một hộ chiếu mẫu Hộ chiếu mẫu thường được lập vào hộ chiếu đào chống lò

- Hộ chiếu từng đợt nổ: Trong hầm lò, căn cứ vào đặc điểm của gương tại thời điểm lập và hộ chiếu mẫu Quản đốc phân xưởng lập hộ chiếu cho từng đợt nổ Khi lập, cho phép điều chỉnh tiêu hao khối lượng vật liệu nổ, nhưng chỉ theo hướng giảm.Do một nguyên nhân nào đó muốn sử dụng lượng vật liệu nổ lớn hơn so với quy định trong hộ chiếu mẫu, phải được sự đồng ý bằng văn bản của phó Giám đốc kỹ thuật

- Những vụ nổ không cần hộ chiếu: nhưng phải có lệnh sản xuất của cấp có thẩm quyền, đó là:

+ Nổ thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phục vụ cho lập hộ chiếu

+ Nổ các phát mìn con để điều chỉnh chu vi của gương lò, hạ nền, mở rộng tiết diện khi chống xén

+ Nổ để giải quyết đá treo + Nổ để giải quyết sự cố khi khoan, làm khô lỗ…

+ Nổ để thủ tiêu các phát mìn câm

Như vậy: Hộ chiếu khoan nổ mìn là bản kế hoạch về kỹ thuật nhằm hướng dẫn thi công công tác khoan nổ đảm bảo kỹ

thuật, kinh tế và an toàn tuyệt đối.

10.3.2 Yêu cầu về hộ chiếu:

1 Yêu cầu chung:

- Hộ chiếu phải mang tính pháp lệnh trong sản xuất, phải phù hợp với điều kiện thực tế sản xuất

- Các vấn đề kĩ thuật phải thể hiện đầy đủ, tỉ mỉ, chính xác, rõ ràng, thuận lợi cho cán bộ chỉ đạo và công nhân thực hiện.

- Hộ chiếu phải có đầy đủ thuyết minh, bản vẽ, bảng biểu rõ ràng, lôgíc khoa hoc, đúng quy chuẩn, ngắn ngọn

- Hộ chiếu phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người, thiết bị và công trình mỏ

2 Yêu cầu khi lập hộ chiếu:

- Thu thập đầy đủ, nghiên cứu kĩ các số liệu về tính chất cơ lí, cấu trúc của đất đá, điều kiện địa chất và đặc điểm của gương

- Nghiên cứu khả năng cung ứng vật tư, thiết bị, các điều kiện kỹ thuật để thực hiện công tác khoan nổ: Máy khoan, vật liệu nổ…

- Lựa chọn, tính toán chi tiết, chính xác đầy đủ các thông số yêu cầu

10.10.3 Nội dung hộ chiếu:

Tùy theo mức độ, tính chất, đặc điểm, điều kiện và mục đích nổ mà tiến hành lập hộ chiếu khoan, hộ chiếu nổ và hộ chiếu an toàn theo quy định

Ở lộ thiên với khoan nổ mìn lỗ khoan lớn, hộ chiếu được lập bao gồm:

- Hộ chiếu khoan

- Hộ chiếu nổ mìn được lập trên cơ sở kết quả thực hiện hộ chiếu khoan

- Hộ chiếu an toàn được lập và thực hiện đồng thời với hộ chiếu nổ mìn

Ở hầm lò do quy mô vụ nổ nhỏ, thời gian thực hiện hộ chiếu ngắn Do đó thường lập gộp các hộ chiếu thành một bản gọi là hộ chiếu khoan - nổ mìn

Tuy nhiên các hộ chiếu yêu cầu phải có các nội dung chính sau:

- Hộ chiếu phải xác định rõ phạm vi áp dụng, tức là địa điểm, thời gian thực hiện

- Hộ chiếu phải nêu rõ các điều kiện ràng buộc để thực hiện hộ chiếu

- Hộ chiếu phải thể hiện đầy đủ các thông số kĩ thuật, hướng dẫn kĩ thuật và quy trình thực hiện, các giải pháp về kĩ thuật an toàn kèm theo

- Hộ chiếu phải có đầy đủ thuyết minh và bản vẽ, bảng biểu

1 Hộ chiếu khoan:

* Phần thuyết minh:

Căn cứ vào điều kiện kỹ thuật, đặc điểm của gương khoan, điều kiện địa chất, đặc tính kỹ thuật của thiết bị khoan để lựa chọn phương pháp khoan, thiết bị khoan phù hợp

- Tính toán số lỗ khoan, các thông số lỗ khoan Lập sơ đồ bố trí lỗ khoan ở trên gương hoặc bình đồ khu vực khoan, đánh số hiệu lỗ khoan

- Lập bảng thống kê các thông số mạng và lỗ khoan

- Xác định các phương pháp tiến hành khoan, quy trình kỹ thuật khoan, các biện pháp an toàn khi tổ chức thi công

- Các công việc phụ trợ như: Cung cấp điện, nước, khí nén, dọn mặt bằng khoan, thời gian thi công…

* Phần bản vẽ:

- Bình đồ thể hiện điều kiện địa chất, đặc điểm của gương, tọa độ hoặc vị trí khu vực khoan

- Các hình chiếu và mặt cắt để thể hiện đầy đủ các thông số của lỗ khoan

- Bảng thống kê thông số kỹ thuật của từng lỗ.

2 Hộ chiếu nổ:

* Phần thuyết minh:

- Mô tả tính chất đặc điểm, cấu trúc của gương, chỉ tiêu thuốc nổ chuẩn lựa chọn

- Lựa chọn phương pháp nổ mìn: Nổ đồng loạt, nổ vi sai, nổ chậm Chọn phương pháp và phương tiện khởi nổ lượng thuốc: Kíp thường + dây cháy, kíp điện, VLN phi điện, dây nổ

- Lựa chọn và tính toán các loại thuốc nổ và khối lượng từng loại, cấu trúc của lượng thuốc trong lỗ khoan

- Lựa chọn phụ kiện nổ như máy nổ mìn, dây điện…

- Thiết kế và tính toán sơ đồ điều khiển nổ

- Phương pháp làm mìn mồi, nạp thuốc, nạp bua, đấu nối mạng

- Chọn vật liệu và khối lượng bua của từng lỗ và toàn bộ vụ nổ

* Phần bản vẽ:

- Bình đồ vị trí nổ mìn

- Sơ đồ bố trí lỗ khoan trên gương, các mặt cắt thể hiện thông số của lỗ

- Bản vẽ hướng dẫn nạp thuốc, nạp bua (có bảng phân công nhiệm vụ kèm theo)

- Bản vẽ sơ đồ điều khiển nổ

- Bản vẽ hướng dẫn đấu nối mạng

- Lập bảng thống kê các thông số nạp nổ để thống kê các thông số của từng lỗ

- Lập bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của vụ nổ: tổng số vật

liệu nổ tiêu thụ, khối lượng bua sử dụng, khối lượng đất đá và khoáng sản

được làm tơi, chi phí cho vụ nổ, giá thành tạm tính

3 Hộ chiếu an toàn:

*Phần thuyết minh:

- Tính toán các khoảng cách an toàn sóng chấn động không khí và lòng đất, khoảng cách an toàn đá văng cho người và thiết bị

- Quy định trình tự tiến hành nổ mìn, các tín hiệu nổ mìn

- Xác định vị trí cần canh gác, vị trí khởi nổ và địa điểm tập kết thiết bị Cần có các biện pháp bảo vệ kèm theo (đối với thiết bị, công trình không thể di chuyển được)

- Nhấn mạnh một số biện pháp kỹ thuật an toàn khi tiến hành nổ đã được quy định trong QCVN: 02: 2008/ BCT và với điều kiện cụ thể của vụ nổ

- Quy định trách nhiệm, nhiệm vụ của từng thành viên tham gia vụ nổ

*Phần bản vẽ:

- Bình đồ khu vực nổ và khu vực vùng lân cận trên đó thể hiện các bán kính nguy hiểm, vị trí các công trình cần bảo vệ, địa điểm tập kết thiết bị, các vị trí canh gác, bảo vệ

- Bảng phân công nhiệm vụ cho từng trạm gác

10.3.3 Tổ chức thực hiện hộ chiếu:

1 Yêu cầu:

Hộ chiếu là bản thiết kế có tính pháp lệnh cao Do đó phải được thể hiện nghiêm túc và đầy đủ các nội dung trong hộ chiếu Cán bộ chỉ đạo và công nhân thực hiện phải nghiên cứu và nắm vững những nội dung và yêu cầu của hộ chiếu Trong trường hợp cần thiết phải sửa đổi một số nội dung trong hộ chiếu, phải báo cáo kịp thời và được sự đồng ý của Phó giám đốc

kỹ thuật (qua Phòng kỹ thuật sản xuất)

2 Trình tự thi công:

* Thi công hộ chiếu khoan:

- Xác định vị trí các lỗ khoan ở trên gương, ở lộ thiên vị trí lỗ khoan được xác định bằng trắc địa

- Tiến hành khoan, khi khoan cần nắm vững các thông số của lỗ khoan như góc nghiêng, chiều sâu lỗ…

- Bảo vệ lỗ khoan khi khoan xong và di chuyển máy để khoan lỗ khác

- Khi khoan xong di chuyển máy tới nơi an toàn

* Thi công hộ chiếu nổ và an toàn

- Phát tín hiệu chuẩn bị nổ mìn, di chuyển thiết bị, đuổi người ra khỏi khu vực nạp thuốc

- Kiểm tra các điều kiện ràng buộc để thực hiện hộ chiếu

- Kiểm tra lại các lỗ khoan, phân phối vật liệu nổ cho từng lỗ

- Nạp thuốc, nạp bua, đấu nối mạng

- Kiểm tra lại toàn bộ yếu tố kỹ thuật, phân công nhiệm vụ cho các thành viên đảm nhiệm các công việc đuổi người, ngăn chặn ở các trạm gác…

- Tiến hành khởi nổ khi nhận đủ được tín hiệu an toàn từ các trạm gác

- Kiểm tra kết quả vụ nổ, sử lý mìn câm nếu có.

- Phát tín hiệu an toàn

PHỤ LỤC A: MỘT SỐ HỘ CHIẾU MẪU NỔ MÌN TRONG HẦM LÒ