Nghiên cứu sử dụng hợp lý vật liệu nỏ công nghiệp trong thi công lò đá vùng uông bí quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐỖ TUẤN QUÂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ VẬT LIỆU NỔ CÔNG NGHIỆP TRONG THI CÔNG LỊ ĐÁ VÙNG NG BÍ - QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐỖ TUẤN QUÂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ VẬT LIỆU NỔ CƠNG NGHIỆP TRONG THI CƠNG LỊ ĐÁ VÙNG NG BÍ - QUẢNG NINH Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Mã số: 60580204 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN QUYỂN HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Đỗ Tuấn Quân MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN 1.1 Khái qt cơng tác khoan nổ mìn xây dựng cơng trình ngầm 1.1.1 u cầu cơng tác khoan nổ mìn xây dựng cơng trình ngầm 1.1.2 Đặc điểm cơng tác khoan nổ mìn xây dựng cơng trình ngầm 1.2 Các phương pháp khoan nổ mìn thường sử dụng xây dựng cơng trình ngầm 1.2.1 Phương pháp nổ mìn tức thời 1.2.2 Phương pháp nổ vi sai 1.2.3 Phương pháp nổ mìn tạo biên 1.3 Các vật liệu nổ thường sử dụng hầm lò 1.3.1 Thuốc nổ nhũ tương lò đá (NTLĐ) 1.3.2 Thuốc nổ nhũ tương lò đá (NTLĐ2) 10 1.3.3 Thuốc nổ nhũ tương lò than (NTLT) 11 1.3.4 Thuốc nổ nhũ tương lò than 13 1.3.5 Thuốc nổ nhũ tương P113 14 1.3.6 Kíp nổ điện số (KĐ8-N) 15 1.3.7 Kíp vi sai điện (KVĐ.8N) 16 1.3.8 Kíp vi sai an toàn (KVA.8N) 18 1.3.9 Kíp vi sai phi điện tiêu chuẩn 19 1.3.10 Kíp chậm nổ phi điện LP-15 21 1.3.11 Dây nổ lượng thuốc 40/m 23 1.3.12 Dây mìn điện-PKM 0,45x1 24 1.4 Nhận xét chương 25 Chương 2: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC SỬ DỤNG VẬT LIỆU NỔ TẠI CƠNG TY XÂY DỰNG MỎ HẦM LỊ II-TKV KHI ĐÀO LÒ ĐÁ 26 2.1.Khái quát Cơng ty xây dựng mỏ Hầm lị II-TKV 26 2.2 Hiện trạng cơng tác khoan nổ mìn thi cơng đường lị đá vùng ng Bí - Quảng Ninh 27 2.2.1 Hiện trạng công tác sử dụng vật liệu nổ vùng ng Bí 27 2.2.2 Điều kiện địa chất tính chất lý đất đá vùng ng Bí 27 2.3 Phương pháp tính tốn xây dựng hộ chiếu khoan nổ mìn 32 2.4 Các thiết bị, vật liệu nổ sử dụng, công nghệ tổ chức công tác khoan nổ mìn 33 2.5 Tổ chức công tác khoan nổ mìn 33 2.6 Ưu nhược điểm tồn công tác sử dụng vật liệu nổ 34 2.7 Nhận xét chương 36 Chương 3: TÍNH TỐN CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU KHI THIẾT KẾ CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN 38 3.1 Các thông số chủ yếu công tác khoan nổ mìn 38 3.1.1 Chọn vật liệu nổ 38 3.1.2 Chỉ tiêu thuốc nổ (q) 40 3.1.3 Số lượng lỗ mìn: N 65 3.1.4 Đường kính, chiều sâu lỗ mìn đường kính thỏi thuốc: dlk, Llk, d tt 67 3.1.5 Lượng thuốc nổ cho lần nổ: Q 72 3.2 Phương pháp kích nổ kết cấu lượng nạp thuốc 72 3.2.1 Phương pháp kích nổ 72 3.2.2 Kết cấu lượng nạp thuốc 73 3.3 Thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn tạo biên 75 Chương 4; ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ VẬT LIỆU NỔ 83 4.1 Các tiêu chí lựa chọn vật liệu nổ phù hợp 83 4.2 Một số hộ chiếu khoan nổ mìn tạo biên 86 4.3 Các phương pháp tổ chức cơng tác khoan nổ mìn 89 4.4 Kết luận sử dụng hợp lý vật liệu nổ kiến nghị 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ KĐ8-N : Kíp nổ điện số KVA.8N : Kíp vi sai an tồn KVĐ.8N : Kíp visai điện KVP.8N-TC : Kíp vi sai phi điện tiêu chuẩn KVP-LP-15 : Kíp chậm nổ phi điện LP-15 NTLĐ : Nhũ tương lò đá NTLĐ2 : Nhũ tương lò đá NTLT : Nhũ tương lò than NTLT2 : Nhũ tương lò than VLN : Vật liệu nổ VLNCN : Vật liệu nổ cơng nghiệp XDCTN : Xây dựng cơng trình ngầm DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật thuốc nổ NTLĐ 10 Bảng 1.2 Đặc tính kỹ thuật thuốc nổ NTLĐ2 11 Bảng 1.3 Đặc tính kỹ thuật thuốc nổ NTLT 12 Bảng 1.4 Đặc tính kỹ thuật thuốc nổ NTLT2 13 Bảng 1.5 Đặc tính kỹ thuật thuốc nổ P113 15 Bảng 1.6 Đặc tính kỹ thuật kíp nổ điện KĐ8-N 16 Bảng 1.7 Đặc tính kỹ thuật kíp vi sai điện KVĐ.8N 17 Bảng 1.8 Bảng định số vi sai thời gian giữ chậm danh định: 17 Bảng 1.9 Đặc tính kỹ thuật kíp vi sai điện KVA.8Đ 18 Bảng 1.10 Bảng định số vi sai thời gian giữ chậm danh định 19 Bảng 1.11 Bảng số vi sai thời gian giữ chậm danh định 20 Bảng 1.12 Bảng thời gian chậm nổ danh định màu sắc móc chữ J Kíp chậm nổ phi điện LP-15 22 Bảng 1.13 Các đặc tính kỹ thuật dây nổ lượng thuốc 40 g/m 23 Bảng 1.14 Tiêu chuẩn kỹ thuật dây mìn điện-PKM 0,45x1 24 Bảng 2.1 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý đá toàn mỏ than Nam Mẫu 28 Bảng 2.2 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý đá khu Tràng Khê II - Mỏ than Hồng Thái 29 Bảng 2.3 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý đá khu Vỉa 46 Mỏ than Hồng Thái 30 Bảng 2.4 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tính chất lý đá khu vực Vỉa 8, Vỉa 8a - Khu Cánh Gà II - Vàng Danh 31 Bảng 3.1 Kết tính toán lượng thuốc nổ tác giả 46 Bảng 3.2 Kết tính lượng thuốc nổ đơn vị theo tác giả khác 49 Bảng 3.3 Kết tính tốn lượng thuốc nổ đơn vị tác giả khác theo loại thuốc khác cho tiết diện đào khác (khi f=4) 50 Bảng 3.4 Kết tính tốn lượng thuốc nổ đơn vị tác giả khác theo loại thuốc khác cho tiết diện đào khác (khi f=5) 53 Bảng 3.5 Kết tính toán lượng thuốc nổ đơn vị tác giả khác theo loại thuốc khác cho tiết diện đào khác (khi f=6) 56 Bảng 3.6 Kết tính tốn lượng thuốc nổ đơn vị tác giả khác theo loại thuốc khác cho tiết diện đào khác (khi f=7) 59 Bảng 3.7 Kết tính tốn lượng thuốc nổ đơn vị tác giả khác theo loại thuốc khác cho tiết diện đào khác (khi f=8) 62 Bảng 3.8 Số lượng lỗ mìn nổ toàn gương, mặt tự 65 Bảng 3.9 Số lượng lỗ mìn với hai mặt tự 66 Bảng 3.10 Số lượng lỗ mìn với mặt tự lớn 67 Bảng 3.11 Chiều sâu lỗ mìn phụ thuộc vào dạng đột phá diện tích gương đào 71 Bảng 3.12 Khoảng cách lỗ mìn tạo biên 77 Bảng 3.13 Bảng lựa chọn giá trị hệ số C 79 Bảng 3.14 Bảng chọn giá trị γb 79 Bảng 3.15 Các thơng số nổ mìn biên Thụy Điển 80 Bảng 4.1 Các nhận định kinh nghiệm đánh giá sử dụng thuốc nổ 85 Bảng 4.2 Bảng tiêu kinh tế kĩ thuật 86 Bảng 4.3 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật 89 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 1.1 Thuốc nổ NTLĐ Tổng cơng ty cơng nghiệp Hóa chất mỏ Vinacomin sản xuất Hình 1.2 Thuốc nổ NTLĐ2 Tổng cơng ty cơng nghiệp Hóa chất mỏ Vinacomin sản xuất 10 Hình 1.3 Thuốc nổ NTLT Tổng cơng ty cơng nghiệp Hóa chất mỏ Vinacomin sản xuất 12 Hình 1.4 Thuốc nổ NTLT2 Tổng cơng ty cơng nghiệp Hóa chất mỏ Vinacomin sản xuất 13 Hình 1.5 Thuốc nổ P113 Công ty TNHH thành viên khí - hóa chất 13 sản xuất 14 Hình 1.6 Kíp nổ điện KĐ8-N Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 15 Hình 1.7 Kíp vi sai điện Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 16 Hình 1.8 Kíp vi sai an tồn KVA.8Đ Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 18 Hình 1.9 Kíp vi sai phi điện tiêu chuẩn Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 20 Hình 1.10 Kíp chậm nổ phi điện LP-15 số Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 21 Hình 1.11 Dây nổ lượng thuốc 40 g/m Cơng ty TNHH MTV Hóa chất 21 sản xuất 23 Hình 3.1 Biểu đồ quan hệ lượng thuốc nổ đơn vị diện tích hầm theo tác giả khác (trường hợp f = 8) 47 Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ lượng thuốc nổ đơn vị diện tích gương hầm theo tác giả khác (trường hợp f = 5; thuốc AH-1) 50 81 Các tiêu thuốc nổ cho vùng tạo rạch (vùng I) tính theo cơng thức: qr = 3.qb = l1 , kg/m3 Sr (3.27) Trong đó: l1 - tiến độ gương, l1 = η.l; Sr - diện tích phần gương lỗ tạo rạch, m2 Nếu Sr < m2, lỗ mìn tạo rạch cần bố trí theo nhóm rạch phá hủy Nếu Sr > 1m2, lỗ mìn tạo rạch cần bố trí theo nhóm rạch phá tách dạng hình nêm (khi l1 = 1,5÷1,8 m nên bố trí dạng nêm đơn, l1 > 1,8 m nên bố trí dạng nêm kép đơi) Các lỗ mìn tạo rạch khoan sâu lỗ mìn cơng phá từ 20÷30 cm Các lỗ mìn cơng phá nên khoan sâu lỗ mìn biên từ 10÷30 cm để tăng hệ số sử dụng lỗ mìn Theo kinh nghiệm nước thiết kế cấu trúc lượng thuốc nổ lỗ mìn tạo biên sau: * Khi đất đá có hệ số kiên cố f ≥ 6, đáy lỗ khoan biên nên bố trí thỏi thuốc nổ amonit có sức cơng nổ 260÷290 cm3, đường kính thỏi thuốc 36 mm, trọng lượng 150÷200 gam Các thỏi thuốc nổ cịn lại có đường kính 28 mm * Cần phải sử dụng dây nổ nối liền thỏi thuốc nổ, trường hợp bố trí phân đoạn khơng khí Lúc người ta buộc thỏi thuốc nổ dọc theo dây nổ nằm cách khoảng cần thiết theo tính tốn * Chiều dài phần phân đoạn khơng khí hay vật liệu khí trơ xác định công thức: lkk = ab l[l − (d td / d b ) ≤ 25cm nk (3.28) Trong đó: dtd - đường kính tương đương lượng thuốc tính theo cơng thức: 82 dtd = 4γ b , cm π∆ab (3.29) nk - số lượng đoạn thuốc nổ phân đoạn tính theo cơng thức: l.γb nk = q , đoạn (3.30) q1 - trọng lượng thuốc nổ phân đoạn (có thể lấy 1,0; 1,5; 2,0 3,0 lần trọng lượng thỏi thuốc nổ); l - chiều dài lỗ mìn tạo biên, cm * Ngồi việc sử dụng thuốc nổ có sức cơng nổ thấp chừa khoảng hở thỏi thuốc nổ với thành lỗ khoan tương đối lớn, người ta cịn bố trí vật liệu trơ (như gỗ) lỗ khoan để làm giảm tác dụng lỗ mìn vào đất đá xung quanh cơng trình Nhận xét chương 3: Việc tính tốn xác thơng số thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn yếu tố định đến kết cơng tác khoan nổ mìn Trong thơng số tiêu thuốc nổ đơn vị có ảnh hưởng nhiều đến hiệu nổ mìn Ngồi ảnh hưởng yếu tố khác không coi nhẹ lập hộ chiếu khoan nổ mìn cần xét đến yếu tố ảnh hưởng thông số để nâng cao hiệu nổ mìn 83 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỢP LÝ VẬT LIỆU NỔ 4.1 Các tiêu chí lựa chọn vật liệu nổ phù hợp Để việc sử dụng vật liệu nổ hợp lý nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật trình sử dụng vật liệu nổ cơng tác lựa chọn vật liệu nổ phải dựa nguyên tắc định; đối tượng nổ mìn khác cần phải tính tốn lực chọn phương pháp nổ mìn phù hợp, đặc biệt phải lực chọn loại thuốc nổ phương tiện nổ đảm bảo an toàn, đảm bảo khai thác hiệu suất phá đá công vật liệu nổ Tại chương 1, tác giả tổng hợp phân tích đặc tính loại thuốc nổ khác nhau, phân biệt thuốc nổ dùng xây dựng công trình ngầm mỏ gồm có: - Thuốc nổ phá than thuốc nổ phá đá; - Thuốc nổ chịu nước dùng đường lị ẩm ướt, có nhiều nước thuốc nổ không chịu nước dùng đường lị khơ ráo; - Thuốc nổ an tồn sử dụng khu vực nguy hiểm khí bụi nổ; thuốc nổ khơng an tồn sử dụng khu vực khơng nguy hiểm khí bụi nổ Thuốc nổ để thi công công trình ngầm mỏ thường đóng thành thỏi có vỏ chống nước, có đường kính từ 28 ÷ 45 mm, chiều dài từ 0,2 ÷ 0,4 m, trọng lượng từ 0,2 ÷ 0,4 kg Ngồi ra, nước có cơng nghiệp mỏ phát triển người ta cịn sử dụng thuốc nổ dạng hạt để giới hóa cơng tác nạp nổ mìn Việc lựa chọn thuốc nổ vào mức độ nguy hiểm nổ khí, nổ bụi đường lò; lượng nước chảy vào lị; tính chất lý đất đá; đường kính thỏi thuốc khả cung ứng thuốc nổ Cụ thể đường lị có khí 84 nổ, bụi nổ chọn thuốc nổ an tồn; đường lị có nước chọn thuốc nổ chịu nước; đường kính thỏi thuốc chọn theo đường kính lỗ khoan sử dụng (đường kính thỏi thuốc nhỏ đường kính lỗ khoan từ ÷ mm); khơng sử dụng thuốc chun dùng phá than để phá đá ngược lại; ưu tiên sử dụng chất nổ nhũ tương có sức công phá lớn, phá thải môi trường không lớn, an tồn giá thành khơng cao Để kích nổ lượng thuốc nổ lỗ mìn, sử dụng kíp nổ điện tức thời vi sai; kíp nổ vi sai điện tử; kíp nổ vi sai phi điện Hiện nay, mỏ hầm lò Việt Nam sử dụng chủ yếu loại kíp nổ điện vi sai Tại mỏ nguy hiểm khí bụi nổ, người ta sử dụng rộng rãi kíp nổ vi sai an tồn (kíp vi sai phi điện) Kíp nổ vi sai có ưu điểm: - Có khả sử dụng tốt nguy hiểm khí bụi nổ (nơi kíp nổ tức thời khơng sử dụng được); - Giảm tiêu khoan thuốc nổ xuống từ 10% - 20% có khả sử dụng tốt lượng nổ; - Tăng mức độ đập vỡ đá tăng thời gian tác dụng nổ mìn; - Giảm tác dung địa chấn tạo đường biên lò tốt hơn; - Tăng hệ số sử dụng lỗ mìn; - Giảm hình thành tảng đá treo gương, giảm lượng đá văng xa Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, thời gian vi sai hai lot n nờn nm khong 5ữ25 às Khi đường lị đào qua khối đá có hệ số kiên cố f lớn nên giảm thời gian chậm nổ xuống Đặc biệt lỗ đột phá nên sử dụng kíp tức thời để tránh lãng phí 85 Bảng 4.1 Các nhận định kinh nghiệm đánh giá sử dụng thuốc nổ Dạng thuốc nổ Điều kiện yêu cầu Dẻo, Dạng thỏi bột Nhũ tương, thỏi Nhũ ANFO/ANC Dây tương, rời nổ rời Đá rắn cứng + - + +* Đá mềm + 0 + 0* Đá nứt nẻ + + + - - -* Đá dẻo - + - - + 0* Yêu cầu đặc biệt khí nổ 0 + + 0 Chống nước ngầm + + + - + Nổ mìn tạo biên 0* 0* - - +* Lỗ mìn ướt + - + + - + Yêu cầu bảo quản đặc biệt x x Yêu cầu dụng cụ nạp x x Yêu cầu dạng cung ứng x x Ghi chú: + tốt; tốt; - không tốt; x cần thiết; * áp dụng đặc biệt (nổ tạo biên xác) Trên sở phân tích nguyên lý, sở lý luận công tác lựa chọn vật liệu nổ quy phạm an tồn cơng tác sử dụng vật liệu nổ, tác giả đề xuất quy trình lựa chọn vật liệu nổ (bao gồm chất nổ phương tiện nổ) sau (hình 4.1): Thu thập; tổng hợp số liệu Phân tích; lựa chọn vật liệu nổ Chưa đạt Nổ thử trường Đạt Hình 4.1 Quy trình lựa chọn vật liệu nổ Áp dụng 86 Mặc dù vậy, thực tế q trình đào lị kiến thiết bản, lị chuẩn bị hay nói rộng cơng tác sử dụng vật liệu nổ đặc biệt việc lựa chọn vật liệu nổ số vùng mỏ Quảng Ninh chưa thực hiệu Điều bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân khác nhau, kể đến như: khó khăn hay khơng chủ động công tác lựa chọn vật liệu nổ phù hợp với điều kiện thi công; không xác định xác điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn làm sở tính tốn lựa chọn vật liệu nổ 4.2 Một số hộ chiếu khoan nổ mìn tạo biên Hộ chiếu khoan nổ mìn mẫu cho đường lị XV +320 công ty than Đồng Vông + Với đất đá có f = 4÷ Bảng 4.2 Bảng tiêu kinh tế kĩ thuật TT Tên tiêu Đơn vị Số lượng m2 9,3 f 4÷6 Diện tích mặt cắt ngang đường lị đào Hệ số độ kiên cố đất đá Máy khoan Trung Quốc 7665MZ Số lỗ khoan gương lỗ 31 Chiều sâu trung bình lỗ khoan m 1,8 Lượng thuốc nổ đơn vị q kg/m3 1,3 Lượng thuốc nổ P113 cho chu kỳ nổ kg 23,7 Số kíp vi sai (4 số) cho chu kỳ nổ 31 Hệ số sử dụng lỗ mìn η - 0,94 m 1,7 10 Tiến độ sau chu kỳ nổ 217 87 373 20 945 30 645 31 645 14 11 600 13 645 200 19, 28 2, 17 645 12 795 7, 18 15 795 480 480 29 10 21, 26 795 1, 500 19 2970 28 23, 24 230 21 27 500 22 12, 13, 14, 16, 31 16 795 1800 2000 200 26 23 446 256 268 24 25 200 3580 200 150 645 495 300 300 495 398 397 2000 16, 17, 18 15 12 3, 13 1, 14 29, 30, 31 1800 S¬ ®å ®Êu kÝp Kết cấu lỗ mìn đột phá Kết cấu lỗ mìn biên 2000 950 150 bu a 1800 200 1000 300 300 300 300 Th i t hu è c b ua th an h tr e, g ỗ n Kt cu lỗ mìn phá 1800 900 300 Th i t hu è c bua 300 300 300 Th i th uè c BẢNG LÝ LỊCH LỖ MÌN TT STT Chiều nổ lỗ mìn dài lỗ mìn (m) 1÷4 2,0 ÷ 11 1,8 12÷15 1,8 16 ÷ 31 1,8 Tổng Lượng thuốc nổ Chiều Góc nghiêng lỗ khoan Thời (kg) dài nạp (độ) gian vi lỗ Toàn bua (m) Chiếu Chiếu cạnh sai (µs) 1,05 4,2 0,95 85 90 00 0,9 6,3 0,9 90 90 25 0,9 3,6 0,9 90 90 50 0,6 9,6 1,0 85 90 75 23,7 kg Hình 4.2 Hộ chiếu khoan nổ mìn cho đường lị xun vỉa +320 có Sd = 9,3m2 đào qua đá có hệ số độ kiên cố f = ÷ 88 217 + Với đất đá có f = ÷ 470 22 21 643 35 15 36 16 37 23 10, 11 17 2, 480 480 480 14 24 34 13 17 25 12 461 26 500 11 30, 31 20 19 1, 500 27 33 10 32 2970 28 31 470 30 29 38 19 - 23, 38 645 645 600 645 1800 2000 200 200 18 645 200 3580 200 645 645 645 300 300 248 397 2000 18 36 - 38 15, 16, 19 3, 17 1, 5, 6, 22 23 - 25 1800 Sơ đồ đ ấu kíp Kt cu lỗ mìn đột phá Kết cấu lỗ mìn biên 2000 950 150 bua 1800 200 1000 300 300 300 300 Thỏi thuốc bua tre, g ỗ n Kết cấu lỗ mìn phá 1800 900 300 Thái thuè c bua 300 300 300 Thá i thuèc BẢNG LÝ LỊCH LỖ MÌN TT STT nổ lỗ mìn 1÷4 ÷ 17 18÷22 23 ÷38 Chiều dài lỗ mìn (m) 2,0 1,8 1,8 1,8 Tổng Lượng thuốc nổ Thời Chiều Góc nghiêng lỗ khoan (kg) (độ) gian vi dài nạp lỗ Toàn bua (m) Chiếu Chiếu cạnh sai (µs) 1,05 4,2 0,95 85 90 00 0,9 11,7 0,9 90 90 25 0,9 4,5 0,9 90 90 50 0,6 9,6 1,0 85 90 75 30 kg Hình 4.3 Hộ chiếu khoan nổ mìn cho đường lị xun vỉa +320 có Sd = 9,3m2 đào qua đá có hệ số độ kiên cố f = ÷ 89 Bảng 4.3 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật TT Tên tiêu Đơn vị Số lượng m2 9,3 f 6÷8 Diện tích mặt cắt ngang đường lị đào Hệ số độ kiên cố đất đá Máy khoan Trung Quốc 7665MZ Số lỗ khoan gương lỗ 38 Chiều sâu trung bình lỗ khoan m 1,8 Lượng thuốc nổ đơn vị q kg/m3 1,7 Lượng thuốc nổ P113 cho chu kỳ nổ kg 30 Số kíp vi sai (4 số) cho chu kỳ nổ 38 Hệ số sử dụng lỗ mìn η - 0,94 m 1,7 10 Tiến độ sau chu kỳ nổ - So với hộ chiếu nổ mìn thơng thường mỏ thường áp dụng hai hộ chiếu sử dụng nhiều lỗ mìn hơn, số đợt nổ chu kỳ nhiều hơn, lượng thuốc nạp hàng biên nhỏ so với hàng phá Từ dẫn đến giảm sức phá hoại công tác nổ mìn đến kết cấu chơng giữ đường lị, hệ số thừa tiết diện giảm xuống, chất lượng vụ nổ tạo biên gần với thiết kế giảm chi phí nổ mìn tẩy để dựng chống Đất đá nổ có cỡ hạt tương đối phù hợp với thiết bị xúc bốc 4.3 Các phương pháp tổ chức cơng tác khoan nổ mìn Trên sở lý luận cơng tác nổ mìn q trình thi cơng cơng trình ngầm nói chung lĩnh vực mỏ nói riêng; kết hợp với kinh nghiệm thực tế, tác giả đề xuất quy trình xây dựng hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý tiến hành theo sơ đồ sau: 90 Lựa chọn thuốc nổ, phương tiện næ Lựa chọn thiết bị khoan Tính lượng thuốc nổ đơn vị Tính chiều sâu lỗ khoan Tính số lỗ mìn gng Tớnh lng thuc np tng nhúm lỗ mìn Thnh lập hộ chiếu khoan nổ mìn Khơng đạt u cầu Đạt yêu cầu Nổ thử nghiệm trường Tiếp tục áp dụng Hình 4.4 sơ đồ xây dựng hộ chiếu khoan nổ mìn Một sơ đồ khoan nổ xây dựng theo dẫn rõ ràng khơng thể coi cơng trình khoa học mà nên coi hướng dẫn hay định hướng ban đầu, lại cần thiết cho việc lập dự tốn Do đó, thiết lập sơ đồ khoan nổ mìn ban đầu cần phải tổng hợp liệu kinh nghiệm kết khoan nổ đúc rút từ thực tế Trong q trình thi cơng, sơ đồ khoan nổ thiết phải điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện địa kỹ thuật biến động khối đá Từ kinh nghiệm thực tế phân tích lý thuyết nêu số định hướng sau cho việc thiết kế sơ đồ khoan nổ mìn: - Các lỗ mìn nhóm đột phá nên bố trí đủ thấp phía nền, vừa hạn chế đá văng xa, vừa giảm thuốc nổ phần lớn lỗ phá nằm 91 phía khơng địi hỏi lượng để thắng trọng lượng thân phần đá cần phá - Không nên nổ đồng thời lượng thuốc nổ lớn Như giảm tác động gây phá hoại phần khối đá phía ngồi biên đào dự kiến tác động sóng nổ, nhờ hạn chế đào thừa tiết diện - Cần bố trí trình tự nổ lỗ phá cho lỗ nổ đợt sau có nhiều mặt tự tốt, đồng thời nên nổ theo thứ tự phía sườn trước, vịm sau - Các lỗ mìn biên nên bố trí có khoảng cách hợp lý, lượng thuốc lỗ không lớn, cần thiết thử nghiệm sử dụng dây nổ, thỏi thuốc có đường kính nhỏ, thuốc nổ ANFO với sức công nổ nhỏ cho lỗ biên Không nổ đồng thời lỗ mìn biên, khơng giãn cách nhiều 4.4 Kết luận sử dụng hợp lý vật liệu nổ kiến nghị Trên sở thực tế thi cơng có số hộ chiếu khoan nổ mìn thiết kế để sử dụng cho điều kiện địa chất vùng ng Bí- Quảng Ninh đạt kết đáng kể làm tăng tốc độ đào lò, giảm mức độ thừa tiết diện…Các hộ chiếu nêu khơng hồn tồn hồn thiện áp dụng vào thực tế làm nâng cao hiệu nổ mìn đường lị Tăng cường công tác kiểm tra, giám sát thực công tác khoan nạp nổ mìn để đảm bảo thi cơng theo dúng hộ chiếu lập hay thay đổi kịp thời hộ chiếu cho ngày hoàn thiện 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong năm vừa qua, với yêu cầu ngày cao sản lượng khai thác, Tập đồn cơng nghiệp than khoáng sản Việt Nam tiến hành khảo sát, mở rộng diện khai thác than hầu hết đơn vị thành viên Với trình mở rộng diện quy mơ khai thác số lượng đường lò kiến thiết bản, lò chuẩn bị nhiều Mặc dù, Tập đồn than khống sản Việt Nam đơn vị thành viên có nhiều tích cực việc áp dụng cơng nghệ, phương pháp đào lò sử dụng máy đào lò, đào lò thuỷ lực… Song nay, phương pháp đào lị khoan nổ mìn phương pháp chủ yếu truyền thống để phá vỡ đất đá với ưu điểm rõ rệt so với phương pháp khác như: khả linh hoạt cao, áp dụng với đường lị với chiều dài, diện tích mặt cắt ngang Mặc dù vậy, trình sử dụng vật liệu nổ khai thác mỏ nói chung q trình đào lị kiến thiết bản, lị chuẩn bị nói riêng Quảng Ninh tồn nhiều bất cập làm giảm hiệu thi công hiệu sử dụng vật liệu nổ; cụ thể như: quy trình tính tốn lựa chọn vật liệu nổ chưa thực chặt chẽ, thường mang tính định tính kinh nghiệm; trình lập thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn cịn nặng cảm tính người thi cơng, chưa có điều chỉnh theo thay đổi điều kiện thực tế thi công lực trang thiết bị thi công, điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn… Những tồn dẫn tới việc sử dụng vật liệu nổ chưa với cơng đặc tính kỹ thuật nó; ngồi việc ảnh hưởng đến q trình tổ chức thi cơng, hiệu kinh tế cịn tiềm ẩn nguy an tồn q trình sử dụng lớn Sử dụng hợp lý vật liệu nổ nâng cao hiệu khoan nổ mìn nói chung hiệu q trình đào lị, khai thác mỏ nói riêng Q trình sử dụng vật liệu nổ, việc đào đường lị có đặc thù so với 93 thành phần công việc khác, cần triển khai đồng tất giải pháp để có thơng số khoan nổ mìn hợp lý nhất, sở xây dựng lựa chọn vật liệu nổ cho phù hợp với thực tế sản xuất, vừa đảm bảo an toàn, vừa đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật q trình thi cơng Cũng xin nói rằng, cơng tác khoan nổ, phương pháp tính tốn lý thuyết khó coi tuyệt đối xác mà cịn phải có chút kinh nghiệm tập hợp thực tế Kiến nghị Để đảm bảo công tác sử dụng vật liệu nổ hợp lý cơng tác khoan nổ mìn đạt hiệu cao nhất, chi phí thấp an tồn tác giả có kiến nghị sau: - Tuyệt đối chấp hành Qui phạm an toàn vận chuyển, bảo quản sử dụng vật liệu nổ qui định cơng tác khoan nổ mìn nêu Qui phạm an toàn mỏ than diệp thạch - Thường xuyên quan sát nắm thay đổi tình hình địa chất tính chất lý đất đá - Chấp hành tốt kỷ luật lao động kỷ luật công nghệ để bảo đảm thực hộ chiếu khoan nổ mìn: khoan đủ số lỗ, vị trí, đủ độ sâu, góc dốc, nạp đủ lượng thuốc, kíp, qui phạm - Thường xuyên quan sát đánh giá chất lượng nổ mìn, kịp thời phát hiện, xử lý cố điều chỉnh thay đổi hộ chiếu - Hiện nay, mỏ khâu khoan khâu yếu nhất: máy khoan cũ thiếu, khí nén yếu khó chạy máy khoan đồng thời, thời gian khoan kéo dài ca, khó bảo đảm đủ số lỗ chiều sâu Vì tác giả kiến nghị khẩn trương trang bị đủ số máy khoan, chất lượng đảm bảo, hoàn thiện lực cung cấp khí nén mạnh dạn đầu tư để mua máy khoan đại Tamrock, Boomer, để nâng cao suất khoan, đảm bảo số lượng chất lượng lỗ khoan, nâng cao hiệu khoan nổ mìn 94 - Ưu tiên lựa chọn sử dụng thuốc nổ nhũ tương, kíp điện vi sai Khi nạp mìn nên ý bảo đảm phương pháp kích nổ nghịch có điều kiện tiến hành khoan nổ tạo biên - Việc nâng cao hiệu khoan nổ mìn kết hợp hàng loạt cơng tác: từ lựa chọn vật liệu nổ, xác định tính chất lý đặc tính nằm đất đá, tính tốn thiết kế hộ chiếu khoan nổ mìn triển khai thực cơng tác khoan nổ trường, Chỉ cần khâu làm không tốt đạt hiệu nổ tốt Vì vậy, kiến nghị cuối triển khai đồng biện pháp kỹ thuật công nghệ sản xuất nhằm đạt hiệu nổ mìn cao nhất, giá thành thấp an toàn - Tập huấn, bồi dưỡng, nâng cao lực quản lý triển khai thực công tác khoan nổ cán công nhân TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Ấu, Như Văn Bách (1996), Phá vỡ đất đá phương pháp khoan nổ mìn, NXB Giáo dục Hà Nội Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng (1997) Công nghệ xây dựng cơng trình ngầm, NXB Giao thơng vận tải Nguyễn Quang Phích (2007), Cơ học đá, NXB Xây dựng Hà Nội Nguyễn Thế Phùng, Nguyễn Ngọc Tuấn (2001), Thi công hầm, NXB Khoa học kỹ thuật Lê Văn Quyển (2003), Giáo trình phá vỡ đất đá phương pháp khoan nổ mìn, Đại học Mỏ địa chất Nguyễn Văn Quyển (2010), Công nghệ, kỹ thuật, thiết bị khoan nổ mìn xây dựng cơng trình ngầm, giảng cao học, trường Đại học Mỏ địa chất Hà Nội B.N Cutuzov (1996), Phá vỡ đất đá nổ mìn, Bản tiếng Nga, NXB Trường Đại học Mỏ quốc gia Matxcơva R Gustafsson (1977), Kỹ thuật nổ mìn Thụy Điển, Bản tiếng Nga, NXB NEDRA Matxcơva ... đường lò chuẩn bị, kiến thi? ??t đào đá số mỏ Vùng ng Bí- Quảng Ninh Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu đề tài gồm thu thập số liệu công tác sử dụng vật liệu nổ kết thi cơng đường lị kiến thi? ??t,... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐỖ TUẤN QUÂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ VẬT LIỆU NỔ CÔNG NGHIỆP TRONG THI CÔNG LỊ ĐÁ VÙNG NG BÍ - QUẢNG NINH Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Mã số:... doanh nghiệp Trung ương… 27 2.2 Hiện trạng công tác khoan nổ mìn thi cơng đường lị đá vùng ng Bí - Quảng Ninh 2.2.1 Hiện trạng công tác sử dụng vật liệu nổ vùng Uông Bí Hầu hết mỏ than hầm lị Quảng