Nghiên cứu những biện pháp giảm thiểu tác động môi trường và giám sát chấn động nổ mìn tại một số mỏ đá xây dựng khu vực thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NHỮ VĂN PHÚC NGHIÊN CỨU NHỮNG BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG VÀ GIÁM SÁT CHẤN ĐỘNG NỔ MÌN TẠI MỘT SỐ MỎ ĐÁ XÂY DỰNG KHU VỰC THỪA THIÊN HUẾ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 8520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Đình An HÀ NỘI - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu luận văn trung thực; luận điểm kết nghiên cứu luận án chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày….tháng 10 năm 2018 Tác giả luận văn Nhữ Văn Phúc ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CƠNG TÁC KHOAN NỔ MÌN CỦA CÁC MỎ CĨ SỬ DỤNG VẬT LIỆU NỔ CƠNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN 1.1 Cấu trúc địa chất trạng khai thác mỏ Thừa Thiên Huế 1.1.1 Cụm mỏ đá vôi Văn Xá – Long Thọ 1.1.2 Cụm mỏ đá Granit phức hệ Bà Nà 1.1.3 Cụm mỏ đá Granit phức hệ Hải Vân 1.2 Q trình sử dụng vật liệu nổ cơng nghiệp hoạt động khai thác đá xây dựng Thừa Thiên Huế 12 1.2.1 Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp thƣờng, kích nổ dây cháy chậm 12 1.2.2 Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp điện thƣờng 12 1.2.3 Nổ mìn lỗ khoan lớn, sử dụng kíp vi sai điện lỗ khoan 13 1.2.4 Nổ mìn lỗ khoan lớn, kích nổ dây nổ kết hợp kíp vi sai rải mặt 13 1.2.5 Nổ mìn phi điện .13 1.3 Thực trạng công tác khai thác đá địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế 13 1.3.1 Các mỏ có quy mơ khai thác nhỏ (sản lƣợng khoảng 50.000 m3/năm) 13 1.3.2 Các mỏ có sản lƣợng khai thác từ 60.000 m3 ÷ 100.000 m3/năm 14 1.3.3 Các mỏ có quy mơ khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 /năm 14 1.3.4 Tổng hợp thơng số nổ mìn số mỏ 15 1.4 Nhận xét đánh giá hiệu an toàn lao động 15 iii CHƢƠNG CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG MƠI TRƢỜNG KHI NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ ĐÁ XÂY DỰNG KHU VỰC THỪA THIÊN HUẾ 17 2.1 Hiện trạng môi trƣờng mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế 17 2.2.Lựa chọn phƣơng pháp nổ mìn 19 2.2.1.Lựa chọn loại thuốc nổ .20 2.2.2.Lựa chọn phƣơng tiện nổ 21 2.3 Xây dựng hộ chiếu nổ mìn 22 2.3.1 Xác định thời gian dãn cách vi sai 22 2.3.2.Lựa chọn sơ đồ nổ thích hợp 22 2.3.3.Đề xuất thông số nổ mìn hợp lý 27 2.3.4.Xác định quy mô đợt nổ 32 2.4.Các biện pháp giảm thiểu tác động mơi trƣờng nổ mìn 35 2.4.1.Những biện pháp nhằm giảm thiểu tác động chấn động .36 2.4.2.Những phƣơng pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn khai thác mỏ môi trƣờng xung quanh .46 2.4.3.Biện pháp giảm thiểu tác động sóng đập khơng khí nổ mìn khai thác đá đến môi trƣờng xung quanh 63 2.4.4.Những biện pháp giảm thiểu đá văng nổ mìn lỗ khoan lớn .71 2.4.5.Những biện pháp giảm thiểu tác dụng bụi khí độc nổ mìn 76 CHƢƠNG GIÁM SÁT ẢNH HƢỞNG NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ NỔ MÌN THỬ NGHIỆM 82 3.1.Xác định khoảng cách an tồn ảnh hƣởng cơng tác nổ mìn tới môi trƣờng xung quanh 82 3.1.1 Khoảng cách an tồn đá văng nổ mìn .82 3.1.2.Khoảng cách an toàn tác động sóng đập khơng khí nổ mìn 82 3.1.3.Khoảng cách an tồn chấn động nổ mìn .83 3.2.Giám sát ảnh hƣởng nổ mìn tiến hành nổ mìn thực nghiệm 84 3.2.1.Phƣơng pháp giám sát ảnh hƣởng nổ mìn 84 iv 3.2.2.Thiết bị giám sát ảnh hƣởng nổ mìn .86 3.2.3.Kết giám sát ảnh hƣởng nổ mìn mỏ đá nổ mìn thực nghiệm 87 3.3.Nhận xét 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT THTKT Tổ hợp thạch kiến tạo TNHH Trách nhiệm hữu hạn VLXD Vật liệu xây dựng VLNCN Vật liệu nổ Công nghiệp CNKT Công nghệ khai thác HTKT Hệ thống khai thác BTTr Bãi thải BTT Bãi thải tạm LTN Lƣợng thuốc nổ QCVN Quy chuẩn Việt Nam vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1.Các thơng số nổ mìn áp dụng số mỏ 15 Bảng 2.1.CÁC THƠNG SỐ NỔ MÌN HỢP LÝ d = 105 mm; H = 10 m 32 Bảng 2.2 Các thông số điều khiển đƣợc 64 Bảng 2.3 Các thông số không điều khiển đƣợc 65 Bảng 3.1.Tính tốn khoảng cách an tồn tác động sóng đập khơng khí nổ mìn 83 Bảng 3.2.Kết tính tốn bán kính an tồn chấn động theo quy mô lần nổ 84 Bảng 3.3 Các thông số bãi mìn tham gia nổ thử nghiệm lần thứ 91 Bảng 3.4 Kết giám sát ảnh hƣởng nổ mìn bãi nổ lần thứ 91 Bảng 3.5 Các thơng số bãi mìn tham gia nổ thử nghiệm lần hai 95 Bảng 3.6 Kết giám sát ảnh hƣởng nổ mìn bãi nổ lần hai 96 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Các sơ đồ đấu ghép mạng nổ vi sai phi điện 24 Hình 2.2 Các sơ đồ quan hệ hƣớng khởi nổ với tác dụng chấn động 25 Hình 2.3: Các sơ đồ nổ vi sai 26 Hình 2.4.Minh họa thành phần sóng chấn động nổ mìn mỏ lộ thiên37 Hình 2.5.Sơ đồ xác định khoảng cách thực tế từ bãi nổ đến vị trí đo nổ mìn 45 Hình 2.6 Tốc độ dao động đất nổ đá cát kết cứng với loại chất nổ48 Hình 2.7 Tốc độ dao động nổ lƣợng thuốc liên tục phân đoạn 51 Hình 2.8 Sự thay đổi hệ số giảm tốc độ dao động nổ vi sai 52 Hình 2.9.Sơ đồ tạo thành tâm chấn động nổ tạo khe sơ 54 Hình 2.10.Sơ đồ chuyển động đất tạo chắn gần cơng trình bảo vệ56 Hình 2.11 Nổ mìn tạo biên 60 Hình 2.12 Hƣớng khởi nổ bãi mìn hợp lý 61 Hình 2.13 Sơ đồ nổ tạo chắn sóng 63 Hình 2.14 Sơ đồ lựa chọn điểm khởi nổ hợp lý 66 Hình 2.15 Tiếng ồn sóng đập khơng khí 67 Hình 2.16.Sử dụng chắn thay đổi hƣớng lan truyền sóng đập khơng khí 68 Hình 2.17 Sơ đồ đá bay nổ mìn 71 Hình 2.18 Đám mây khí – bụi nổ mìn khai thác đá 78 Hình 3.1.Hình ảnh thiết bị 86 Hình 3.2 Cách bố trí thiết bị Minimate Plus đo sóng chấn động nổ mìn 87 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, mỏ khai thác đá vật liệu xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế sử dụng khối lƣợng vật liệu nổ công nghiệp lớn trình khai thác mỏ Khoan - nổ mìn khâu cơng nghệ quan trọng mỏ lộ thiên Tuy nhiên, bên cạnh ƣu điểm trộ việc làm tơi đất đá cách hiệu quả, cơng tác gây tác động khơng nhỏ tới mơi trƣờng nhƣ bụi, khí độc, chấn động,… Một tác động có hại đƣợc mỏ quan tâm cơng tác nổ mìn chấn động Chấn động nổ mìn gây ảnh hƣởng tới cơng trình dân cƣ xung quanh mỏ; làm giảm trữ lƣợng mỏ phải để lại khoảng cách an toàn; gây an toàn q trình khai thác mỏ,… Việc giám sát, phân tích yếu tố ảnh hƣởng đến chấn động nổ mìn mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế đề xuất giải pháp nhằm giàm thiểu chấn động cho mỏ việc làm cần thiết Kết nâng cao đƣợc hiệu nổ mìn , đảm bảo an tồn khai thác, nâng cao đƣợc tuổi thọ mỏ, khai thác tối đa tài nguyên lòng đất, phục vụ phát triển kinh tế xã hội địa phƣơng Chính đề tài: “Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu tác động mơi trường giám sát chấn động nổ mìn số mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế” mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu vấn đề có tính cấp thiết thực tế rõ rệt khu vực Thừa Thiên Huế Đối tƣợng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Tác hại chấn động gây nổ mìn số mỏ đá vật liệu xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế Mục tiêu đề tài - Đề xuất số giải pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn cho mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế - Giám sát chấn động nổ mìn mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế Nội dung nghiên cứu - Đánh giá trạng nổ mìn mộ số mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế - Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động mơi trƣờng nổ mìn mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế - Giám sát chấn động nổ mìn số mỏ đá Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thống kê: Thống kê, đánh giá, xử lý số liệu thu thập đƣợc từ kết thí nghiệm, từ thực tiễn sản xuất mỏ vùng - Phƣơng pháp tra cứu : Tra cứu tài liệu từ giáo trình, sách báo, văn pháp quy, website để thu thập số liệu, tài liệu có liên quan - Phƣơng pháp chuyên gia: Trao đổi, vấn với nhà khoa học, chyên gia công tác quản lý, tƣ vấn, thiết kế thực tiễn hoạt động lĩnh vực có liên quan đến nổ mìn - Phƣơng pháp toán học: Sử dựng phƣơng pháp toán học để phân tích yếu tố ảnh hƣởng - Phƣơng pháp triển khai thực nghiệm: Ứng dụng giải pháp công trƣờng mỏ ghi nhận kết Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Góp phần bổ sung cá giải pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn khai thác mỏ lộ thiên - Góp phần nâng cao hiệu nổ mìn, đảm bảo an toàn lao động, nâng cao tuổi thọ bảo vệ môi trƣờng cho mỏ đá vật liệu xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận kiến nghị, luận văn dự kiến chƣơng ... thiểu chấn động nổ mìn cho mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế - Giám sát chấn động nổ mìn mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế 2 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá trạng nổ mìn mộ số mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên. .. Thừa Thiên Huế - Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động mơi trƣờng nổ mìn mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế - Giám sát chấn động nổ mìn số mỏ đá Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thống... phƣơng Chính đề tài: ? ?Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu tác động môi trường giám sát chấn động nổ mìn số mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế? ?? mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu vấn đề có tính cấp