BÀI TẬP LỚN PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN NỔ MÌN

2.1 Lựa chọn phương pháp khoan:+Phương pháp khoan xoay: Thường dùng với đất đá có độ kiên cố đất đá f = 6÷7 mà đề bài cho f = 10 nên phương pháp khoan xoay không sử dụng được.. Nếu bố t

BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN NỔ MÌN

Đề bài:

Lập hộ chiếu kỹ thuật nổ mìn lỗ khoan lớn trên mỏ Lộ thiên (tính toán lựa chọn các thông số nổ mìn, vẽ sơ đồ đấu ghép mạng nổ ), biết:

Đất đá loại cônglômêrat, có hệ số độ kiên cố f = 10, nứt nẻ cấp III, dung trọng  = 2.6 T/d m3, đất đá không chứa nước; chiều cao tầng H = 15 m, góc

nghiêng sườn tầng   70 độ; khoảng cách an toàn C = 3m; đường kính lỗ khoan

k

d = 250 mm; chiều dài khu vực nổ L = 150m, chiều rộng B = 25m; Máy xúc dung

tích gầu E = 5m3, ô tô tải trọng qô = 30 tấn, dung tích thùng xe Vô = 20 m3; phương pháp nổ, loại thuốc nổ, loại phương tiện nổ tùy chọn

BÀI LÀM

Chọn thuốc nổ chuẩn amonit-6JV có Qch = 1000 (kcal/kg)

Ach = 360 (cm3)

BẢNG TÓM LƯỢC CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỀ BÀI ĐÃ CHO

1) Phân loại đất đá :

Theo hệ số kiên cố đất đá f:

f=10 thuộc loại đất đá cứng¿>Khó khoan

Theo mức độ nứt nẻ của đất đá:

2.1) Lựa chọn phương pháp khoan:

+)Phương pháp khoan xoay:

Thường dùng với đất đá có độ kiên cố đất đá f = 6÷7 mà đề bài cho f = 10 nên phương pháp khoan xoay không sử dụng được

+)Phương pháp khoan đập:

Thường dùng cho đất đá có f≥6 mà đề của ta là f = 10

Nếu bố trí phương pháp này thì cần phải bố trí hệ thống máy khoan, choòng khoan, lưỡi khoan, hệ thống tạo lực dọc trục rất cồng kềnh, phức tạp để phá vỡ đất đá Bên cạnh đó, mức độ nứt nẻ cấp III đường kính trung bình khe nứt là từ 0,5-1 (m) tương đối là to nếu dùng khoan đập có khả năng gây ra kẹt choòng khoan, khó khăn cho công tác khoan

+)Phương pháp khoan xoay-đập:

Thường dùng với đường kính lỗ khoan dk = 65-160 mm mà đường kính lỗ khoan bài ra là dk =250 mm rõ ràng phương pháp này cũng không hợp lý

+) Phương pháp khoan đập-xoay :

Dùng cho lỗ khoan với dk = 85-110mm cũng không hợp lý với đường kính lỗ khoan mà bài đề ra dk = 250mm

+)Phương pháp khoan nhiệt:

Sử dụng được với các yêu cầu mà đề bài đã ra, nhưng không hiệu quả về kinh tế vì chi phí khoan quá tốn kém

+)Phương pháp khoan xoay cầu:

Độ kiên cố f = 10 thỏa mãn

Đường kính lỗ khoan dk = 250 mm thỏa mãn với đường kính lỗ khoan của phương pháp với dk = 215-320 mm

Đất đá lại không chứa nước

→Phương pháp koan xoay cầu hoàn toàn khả thi và phù hợp với các điều kiện mỏ

mà đề đã đặt ra

2.2) Lựa chọn loại máy khoan:

Vì f=10, dk=250mm

Ta chọn loại máy khoan cỡ trung bình: C Б III-250MH

3) Lập luận để lựa chọn loại thuốc nổ, phương tiện nổ và phương pháp nổ

+) Lựa chọn loại thuốc nổ

Vì đất đá có khe nứt, lại không chứa nước

Độ kiên cố đất đá f = 10 cũng tương đối là cao nên cần khả năng công phá cao để phá vỡ đất đá

Loại thuốc này có đường kính tới hạn lớn 50mm, độ tơi rời cao dễ cơ giới hóa khi nạp mìn Giá thành rẻ hơn so với các loại khác Tăng được suất phá đá, khả năng đập vỡ đồng đều, ít đa quá cơ, giảm chỉ tiêu thuốc nổ do mở rộng mạng lưới lỗ khoan

Chọn thuốc nổ ANFO không chịu nước:

có Q = 3720 (kJ/kg)≈ 890( kcal

kg )

A =325 (cm3

¿

+) Lựa chọn phương tiện nổ:

Dây truyền tín hiệu trên mặt: Loại có độ chậm 42(ms) và loại có độ chậm 17(ms) Dây truyền tín hiệu xuống lỗ: Loại dây có độ chậm 400(ms)

Máy khởi nổ phi điện

Cầu dao kép

Mồi nổ trung gian do thuốc nổ ANFO kém nhạy

+)Phương pháp khởi nổ:

Khởi nổ bằng hệ thống mạng nổ vi sai phi điện bằng hệ thống truyền tín hiệu ( Chọn sơ đồ nổ qua từng lỗ giúp số lần đặt tải tăng lên tối đa 4 lần, giúp qúa trình phá vỡ tốt hơn )

4) Tính toán các thông số khoan nổ:

a) Đường kính lỗ khoan:

Theo bài ra ta có dk = 250mm

b) Chỉ tiêu thuốc nổ

Theo phương pháp bán thực nghiệm của G.S B.N Kutodop

q = 0,13.γ đ √4f (0,6+ 3,3.10−3 d0 d k).(0.5

d cp)

2 /5

k TN (kg/m3) Trong đó:

γ đ=¿2,6(T/m3)

f = 10

Vì khe nứt cấp III chọn đườn kính khối nứt

d0 = 0,5(m) Đường kính lỗ khoan dk = 250mm

+) Xác định kích thước cục cho phép d cp :

Theo điều kiện xúc ta có:

dcp ≤0,7.3

√E = 0,7.3

√5=¿1,28(m)

Theo điều kiện thùng chứa ta có:

dcp ≤0,5.3

√V = 0,5.3

√20=¿ 1,36(m)

 Chọn d cp = 1,28(m)

+) Hệ số hiệu chỉnh về loại thuốc nổ:

KTN =Q ch

Q T =

1000

890 =1,1

 q= 0,13.2,6 √410 (0,6+3,3.10−3.0,5 250).( 0,5

1,28)

2 /5

.1,1

 q = 0,46 (kg/m3)

Mật độ nạp thuốc∆=¿ ρ TN=1,05(cm g3) = 1050 (kg/m3) = 1,05 (T/ m3)

Theo điều kiện có kể tới tác dụng tương hỗ khi nổ đồng thời các lượng thuốc cạnh nhau

W CT=53 kT d k√γ đ ∆ e .(1,6−0,5 m),(m)

Vì đất đá nứt nẻ k T=1,2

d k=0,25(m)

Do nổ vi sai, đất đá lại khó nổ vừa nên chọn m=1

Khả năng công nổ e = A ch

A T=

360

325=1,1

∆=¿ ρ TN=1,05(cm g3) = 1,05 (T/ m3)

 W CT=53.1,2 0,25√2,6.1,11,05 (1,6−0,5.1)=10,6(m)

Kiểm tra điều kiện an toàn:

W CT (min❑) = H.cotgα + C = 15.cotg(70°¿+ 3 = 8,46 (m)

¿>¿ W CT> H.cotgα + C nên đảm bảo yêu cầu về khoảng cách an toàn

Vì đường kháng an toàn khi lớn hơn bằng 8,46 nên ta sẽ lấy trung bình 2 giá trị Tăng hiệu quả nổ, phá vỡ

Chọn WCT = W CT+W CTmin

2 = 10,6+8,462 =9,53(m)

d) Khoảng cách giữa các lượng thuốc trong hàng a (m)

a = m.WCT Theo ý c) ta có m = 1 do nổ vi sai và đất đá có độ nổ: Khó nổ

 a = 9,53.1 = 9,53 (m) +) Xác định số lỗ khoan trên 1 hàng:

e) Khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan b:

Sử dụng mạng lưới lỗ khoan trên bình đồ dạng tam giác đều

 b = a.sin60° = 8,29 (m)

+) Xác định số hàng lỗ khoan:

N2=B−(W CT−H cotα)

25−(9,53−15 cot70 °)

f) Chiều sâu khoan thêm: LKT

Theo điều kiện đường kính lỗ khoan:

LKT = (5÷ 15¿.dk Vì đất đá có độ nổ khó

 LKT = 15.0,25 = 3,75 (m)

Theo chiều cao tầng :

LKT = (0,1 ÷ 0,15).H

¿>¿ LKT = 0,12.15= 1,8

¿>¿ Lấy trung bình chiều dài khoan thêm:

¿>¿ LKT = 3,75+1,82 =2,8(m)

g) Chiều cao bua Lb (m)

Do nổ lượng thuốc liên tục nên Lb phải đảm bảo điều kiện:

Lb≥ 0,75.W CT = 0,75.9,53 = 7,14 (m)

¿>¿ Lấy Lb = 7,14 (m)

h) Xác định lượng thuốc nổ Q (kg):

Hàng ngoài:E

Q1 = q.a.WCT.H = 0,46.9,53.9,53.15 = 626,7 (kg) Hàng trong:

Q2 = k.q.a.b.H = 1,15.0,46.9,53.8,25.15 = 623,8 (kg)

 Mật độ nạp thuốc∆ = 1050 (kg/m3)

Trọng lượng thuốc nổ trên 1m chiều sâu:

g = π d k2

4 ∆ = π 0,254 2. 1050 = 51,5(kg/m)

Hàng ngoài:

LT1 = Q1

g = 626,751,5 = 12,17 (m)

Hàng trong:

LT2 = Q2

g = 623,851,5 = 12,11 (m )

k) Suất phá đá S (m3/m)

Ta có Lk = L KT+H =¿2,8+15 = 17,8(m)

Khi nổ 3 hàng lỗ khoan:

S= a H [W CT+(n−1) b]

n L k (m¿¿3/m)¿ S= 9,53.15 [9,53+(3−1) 8,29]

3.17,8 =69,9(m¿¿3/m)¿

5) Xác định khoảng cách an toàn

Tổng lượng thuốc nổ cần dùng cho tất cả các lỗ khoan là:

Hệ số phụ thuộc tính chất đất nền cần bảo vệ KC = 20

Do nổ tơi đất đá, nên chọn n= 1 =¿α = 1

Tổng lượng thuốc nổ sử dụng Q = 29988,8 (kg)

 R C=20.1.√329988,8=621,4 ( m)

+) Xác định khoảng cách an toàn về sóng đập không khí:

-Với người : r min=15.√3Q=15.√329988,8=466 (m)

- Với thiết bị: RB = K B √3Q=150.√329988,8=4660 (m)

+) Xác định nổ mìn an toàn văng xa:

R v= 2 d k

√W '

W’= C.sinα +L b cosαα

= 3.sin70° + 7,14.cos70° = 5,26 (m)

R v=2.250

√5,26=218 (m)

Từ các thông số an toàn trên ta chọn R at = 4660 (m)

Bảng thống kê các thông số khoan-nổ:

6) Vẽ sơ đồ mạng lưới lỗ khoan, sơ đồ đấu ghép phương tiện nổ