Nghiên cứu các ảnh hưởng nổ mìn khi sử dụng các phương pháp nổ mìn và phương tiện nổ khác nhau tới môi trường xung quanh tại các tỉnh đồng nai và bà rịa vũng tàu

ng nhĩ người bị thủng, áp lực vượt 100 kPa bắp bị tê liệt Áp lực an tồn người 10kPa Khi tác dụng ñến người ñộng vật thời gian 200 - 250ms nữa, sóng đập khơng khí khơng nguy hiểm áp lực mà cịn tốc độ chuyển động dịng khí sau mặt sóng Khi áp lực 10 MPa, tốc ñộ vượt 20m/s Nếu thời gian tác dụng dòng vượt thời gian phản ứng người (200 - 350m/s) ñộng vật người ñộng vật bị vật ngã Những tịa nhà cơng trình bị hư hỏng áp lực mặt sóng 10kPa, nghĩa thực tế khơng nguy hiểm người động vật Khi nổ ñồng thời nhiều lượng thuốc, khoảng cách an tồn theo tác dụng sóng đập khơng khí cửa kính tịa nhà là: rk = 200Qe1/3 Qe ≥ 1000 kg 42 rk = 65 Qe1/3 1000 kg > Qe >2 rk = 63 Qe1/3 Qe < Khi nổ m lượng thuốc lt < 12d khối lượng lượng thuốc Q1 Qe = kz2m Q1 Trong đó: kz - Hệ số phụ thuộc tỉ số chiều dài bua đường kính d, loại vật liệu bua (Kz = 0,001 - 1,0) Khi lt > 12 d Qe = 12 kz2m Bd Trong đó: B - sức chứa 1m lỗ khoan, kg/m Khi nổ ñất ñá cứng bán kính vùng nguy hiểm thường tăng lên 1,5 lần Nếu đường kính chiều dài bua khơng giống thì: (2.10) Trong đó: rki = Bán kính nguy hiểm ñối với loại Khi nổ vi sai, Qe m hiểu khối lượng thuốc số lượng thuốc nhóm, thời gian giãn cách nhóm khơng nhỏ 50 ms Khi t = 35 ms khoảng cách an tồn cần tăng gấp ñối Một cách tổng quát khoảng cách an tồn tác dụng sóng đập khơng khí xác định theo cơng thức: Trong đó: k1,k2 - hệ số phụ thuộc vào ñiều kiện phân bố khối thuốc, mức độ hư hại cơng trình; Q - khối lượng thuốc nổ, kg ðể khơng xảy hư hại trị số k1 k2 cần ñược xác ñịnh sau: Lượng thuốc lộ thiên Lượng thuốc ngầm Q (tấn) K1 K2 Q (tấn) K1 K2 20 - 200 43 Trường hợp bảo vệ cơng trình vật chắn khoảng cách an tồn giảm, khơng giảm lần Trong vùng nổ có bán kính ≤ 1,5 có vật cản tường, ụ đất hướng ngược lại khoảng cách an tồn tác dụng sóng đập khơng khí phải tăng gấp đơi 44 2.2.3.3 Tác dụng nguy hại đá văng nổ mìn Những cục ñá bay nổ mìn gây chấn thương làm chết người, động vật, gây hư hỏng cơng trình.v.v Năng lượng tích lũy mơi trường lan truyền sóng nén - kéo biến thành lượng tạo nứt nẻ động phân tố mơi trường ðộng làm bay cục ñá tác dụng đẩy khơng khí nổ giữ nứt nẻ mở rộng ðá bay khơng điều khiển tác dụng ñộng nổ tượng nguy hiểm Dự đốn độ xa đá bay thực theo quy luật đạn đạo học khí Tuy nhiên trường hợp cần biết hình dạng cục đá, sức cản khơng khí, đặc tính chuyển động cục đá, tính tốn thực cơng nghệ nổ mìn cụ thể tính chất đất đá cụ thể Trong trường hợp chung, bỏ qua sức cản khơng khí tính bán kính xa đá bay theo cơng thức: (2.11) Trong đó: Ub - Tốc độ bay cục ñá, m/s; α - Góc bay chúng, ñộ; g - Gia tốc rơi tự m/s2; ðộ xa cực ñại α =450 (2.12) Theo G.I Pakrôvski I.X Phoroov, tốc độ bay cực đại tính: Ub = 72000 q/ρ Trong đó: q - Chỉ tiêu thuốc nổ; ρ - Mật ñộ ñất ñá Những cực ñá phân bố theo ñường kháng nhỏ (mặc dốc sườn tầng) theo hướng đầu lượng thuốc (bề mặt tầng) có tốc độ bay cực đại Bán kính vùng nguy hiểm ñá văng rb ñược xác ñịnh theo “quy phạm an toàn bảo quản, vận chuyển sử dụng vật liệu nổ” Khi nổ mìn lỗ khoan lớn để làm tơi đất đá, bán kính vùng nguy hiểm đá văng rb xác định theo cơng thức: 45 (2.13) Trong đó: d - ðường kính lượng thuốc, mm; W - Chiều sâu nhỏ lượng thuốc (là đường ngắn tính từ điểm phía lượng thuốc đến mặt tự do) Khi nổ mìn ñịnh hướng văng xa bán kính vùng nguy hiểm ñược xác ñịnh theo số tác dụng nổ n ñường kháng nhỏ W 2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng phương tiện, sơ ñồ nổ ñến tác dụng chấn động nổ mìn mỏ lộ thiên Sóng chấn ñộng tạo ñất ñá nổ mìn gây tác động có hại tới mơi trường xung quanh, gây nứt nẻ chí sập đổ cơng trình cơng nghiệp, cơng trình kiến trúc, nhà cửa, gián tiếp gây thiệt hại đến tính mạng người Việc nghiên cứu, xác ñịnh tác dụng chấn ñộng ñã ñược nhiều tác nước tiến hành Tuy nhiên việc nghiên cứu nước hạn chế, từ dẫn đến thực trạng quy định bán kính vùng nguy hiểm nổ mìn thiếu sở, khơng quan tâm đến ảnh hưởng loại phương tiện nổ, sơ ñồ nổ ñến tác dụng chấn ñộng, từ ñó gây nhiều khó khăn cho sản xuất mỏ tiến hành nổ mìn khu vực gần dân cư Khi nổ mìn, sóng chấn động truyền từ lượng thuốc nổ (LTN) vào đất đá dạng sóng âm tạo dao ñộng phần tử ñất ñá Dao ñộng ñất ñá mạnh hay yếu tùy thuộc vào tính chất, hình dạng quy mơ LTN, tính chất đất đá chỗ nổ nơi cơng trình cần bảo vệ, khoảng cách đến chỗ nổ tập trung cao đơn vị khơng gian ñặc biệt khối lượng thuốc nổ lớn nổ ñồng thời ñơn vị thời gian 2.3.1.Trường hợp nổ mìn đồng loạt tức thời Từ trước đến theo thói quen, người ta cho nổ đồng loạt tức thời phương tiện nổ ñiện dây nổ tác dụng chấn động nhau, tính bán kính nguy hiểm sóng chấn ñộng dùng hai loại phương tiện nổ Thực chất nổ mạng kíp điện tức thời túy (hoặc phối hợp mạng kíp ñiện mặt với dây nổ lỗ khoan) so với nổ mạng dây nổ túy LTN kích nổ theo thời gian khác lớn Khi nổ mạng kíp điện tức thời tốc độ nổ LTN khở nổ đồng loạt, lúc tổng khối lượng thuốc khởi nở tính cho 1ms (mili giây) lớn Khi khời nổ mạng dây nổ, tốc ñộ dây nổ có 46 hạn (7000 m/s giây m/ms) Vì khởi nổ hết bãi mìn phải thời gian tùy thuộc vào chiều dài bãi nổ vị trí điểm khời nổ Gọi thời gian truyền nổ hết chiều dài bãi nổ Ln t, ta có: (2.14) t= Trong đó: Vdh tốc ñộ nổ dây nổ, Vdh = m/ms Ln = (2.15) Trong đó: N - Tổng số lỗ khoan bãi nổ; n - Số lỗ khoan hàng; a - Khoảng cách lỗ khoan hàng, m Thay Ln từ (2.15) vào (2.14) ta có: (2.16) t= Khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho 1ms theo biểu thức: Qms = ,kg/ms (2.17) Trong đó: Qt - Tổng khối lượng thuốc nổ bãi nổ, kg Qt = N.Q1, kg (2.18) Thay từ Qt từ (2.18) vào (2.17) biến ñổi ta ñược: Qms = (2.19) Từ (2.19) rõ ràng: - Nếu cố ñịnh tổng khối lượng thuốc nổ bãi nổ (cố ñịnh N Q1), chiều dài bãi nổ tăng (giảm n tăng a) khối lượng thuốc nổ tính cho 1ms giảm đi, ngược lại tăng số hàng mìn Qms tăng tác dụng chấn ñộng tăng lên - Nếu cố ñịnh Q1 ñồng thời tăng a ñồng nghĩa với việc giảm tiêu thuốc nổ tác dụng chấn động giảm - Nếu tăng quy mơ LTN (tăng đường kính LTN, tăng chiều cao tầng) tác dụng chấn động tăng ngược lại 47 - Nếu tốc ñộng truyền sóng nổ dây nổ (7 m/ms) giảm tới giá trị tốc độ dân truyền tín hiệu nổ (2 m/ms) Qms giảm rõ rệt dẫn tới giảm tác dụng chấn ñộng nhiều 48 2.3.2 Trường hợp nổ mìn vi sai Khi dùng mạng kíp điện vi sai (hoặc mạng kíp điện vi sai mặt kết hợp với dây nổ lỗ khoan) tác dụng chấn ñộng giảm ñi so với nổ tức thời khối lượng thuốc khởi nổ đồng loạt ứng với mức chậm: Q1n = (2.20) Trong đó: nc - Số mức chậm vi sai; - Thời gian chậm lỗ cuối so với lỗ ñầu tiên, ms Từ (2.20) ta thấy N, Q1 cố định tăng số mức chậm tác dụng chấn ñộng giảm Cụ thể là: so sánh sơ ñồ vi sai: thứ tự qua hàng, qua hàng - qua lỗ, đường chéo tác dụng chấn ñộng giảm dần số mức chậm tăng dần Khi dùng mạng dây nổ với rơ le sai có ñặc ñiểm cần lưu ý: sơ ñồ vi sai qua hàng nếu: Ln ≤ 7.∆t khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho ms theo biểu thức: Qms = (2.21) Nếu Ln > 7∆t khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho 1ms tăng lên có trùng lặp (nổ đồng loạt) số LTN cuối hàng trước với LTN hàng sau Trong thời gian ∆t loạt ñầu tiên khối lượng thuốc nổ ñược nổ tính cho 1ms giống (2.21), loạt sau khối lượng tăng lên có trùng lặp tính sau: Gọi chiều dài bãi nổ gia tăng là: (2.22) Khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho 1ms là: Qms = (2.23) Từ (2.21) (2.23) cần ý: có định N Q1, kéo dài bãi nổ số hàng phải giảm đi, n < nc giá trị Qms (2.23) lớn (2.21) Như vậy, tăng chiều dài bãi nổ, có cố nổ trùng lặp LTN cuối hàng trước 49 với LTN ñầu hàng sau mà tác dụng chấn ñộng tăng Mức ñộ tăng chiều dài bãi nổ theo (2.22) Khi nổ mìn vi sai dùng dây nổ với rơ le vi sai muốn tăng chiều dài bãi nổ mà tác dụng chấn ðộng khơng tãng cần tăng thời gian vi sai ∆t Tại sơ ñồ vi sai qua hàng - qua lỗ dùng dây nổ với rơ le vi sai ñiều kiện nổ tác dụng chấn động giảm số LTN trùng lặp giảm Tại sơ ñồ vi sai ñường chéo dùng dây nổ với rơ le vi sai tác dụng chấn ñộng giảm ñi rõ rệt theo (2.21) số mức chậm vi sai nc tăng lên lớn so với sơ ñồ ñã nêu Khi dùng hệ thống truyền tín hiệu nổ để khống chế vi sai: ðây phương tiện nổ mới, có chức ñặc biệt khác với phương tiện nổ ñiện dây nổ Về tốc độ truyền nổ, nhỏ nhiều so với dây nổ (2 m/ms so với m/ms), có khả khống chế sơ đồ vi sai đa dạng thơng qua hệ thống kíp vi sai mặt đảm bảo an tồn khởi nổ thơng qua hệ thống kíp vi sai lỗ với ñộ chậm lớn nhiều so với hệ thống mặt Xét thứ tự nổ LTN gần ta nhận thấy chúng ñược khởi nổ thời ñiểm khác nhau, xét phạm vi tồn bãi nổ xác suất LTN nổ trùng lặp ít, chế ñộ khởi nổ làm giảm ñiện dây nổ Chỉ có điều cần lưu ý tốc độ truyền nổ dây truyền tín hiệu nhỏ (2 m/ms), ảnh hưởng đến thời điểm khởi nổ thực LTN Có sơ đồ nổ vi sai dùng phổ biến theo vị trí ñiểm khởi nổ: sơ ñồ ñiểm khởi nổ ñầu bãi nổ (giống sơ ñồng ñường chéo), sơ ñồ loại thứ hai có trùng lặp nhiều LTN tác dụng chấn động mạnh Ví dụ: Khảo sát tác dụng chấn động nổ mìn mỏ lộ thiên, biết: Khối lượng thuốc nổ bãi mìn Qt = 30000 kg, số lỗ mìn N = 100, khối lượng thuốc nổ lỗ khoan Q1 = 300kg, khoảng cách lỗ khoan hàng a = 3m, mạng lỗ khoan ô vuông - Trường hợp 1: Dùng mạng kíp điện tức thời ñể khởi nổ Khối lượng thuốc nổ ñược khởi nổ tính cho 1mili giây (ms) Qms = - Trường hợp 2: Dùng mạng dây nổ ñể khởi nổ, số hàng mìn n = Theo (2.16) ta có: t= 50 Lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho ms là: Qms = Rõ ràng nổ mìn tức thời sử dụng dây nổ tác dụng chấn động nhỏ nhiều so với nổ mạng kíp ñiện - Trường hợp 3: dùng mạng dây nổ ñể khởi nổ, số hàng mìn n = Theo (2.16) ta có: t= Lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho ms là: Qms = Số hàng mìn tăng lên TLN khơng đổi tác dụng chấn động tăng lên, lượng tăng tỉ lệ thuận với số hàng mìn - Trường hợp 4: nổ mìn vi sai kíp điện vi sai, số hàng mìn n = 4, nổ vi sai qua hàng Ta có khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho ms theo (2.20): Qms = - Trường hợp 5: nổ mìn vi sai dây nổ với rơ le vi sai: số hàng mìn n = 4, sơ đồ vi sai qua hàng, ∆t = 25ms Chiều dài bãi nổ theo (2.15) ta có: Ln = Thỏa mãn điều kiện 168 < 25.7 =175 m, khối lượng thuốc nổ, khối lượng thuốc nổ khởi nổ tính cho ms theo (2.21): Qms = - Trường hợp 6: nổ mìn vi sai dây nổ, khối lượng thuốc nổ toàn bãi trên, số hàng mìn n = Chiều dài bãi nổ trường hợp này: Ln = ... Vũng Tàu 52 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP NỔ VÀ PHƯƠNG TIỆN NỔ CHO CÁC MỎ ðÁ CÁC TỈNH ðỒNG NAI, BÀ RỊA VŨNG TÀU 3.1 Yêu cầu công tác nổ mìn khai thác đá xây dựng - Các mỏ ñá xây dựng tỉnh. .. kết nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng phương tiện, sơ ñồ nổ ñến tác dụng chấn ñộng nổ mìn mỏ lộ thiên, tác giả tiến hành khảo sát đo đạc ảnh hưởng nổ mìn thực tế mỏ ñịa bàn tỉnh ðồng Nai Bà Rịa - Vũng. .. vi sai kết hợp dây nổ Từ sở lý thuyết trình bày chương II kết khảo sát, đo đạc ảnh hưởng nổ mìn sử dụng phương pháp nổ phương tiện nổ số mỏ ñịa bàn tỉnh ðồng Nai Bà Rịa - Vùng Tàu, ñể phù hợp với