Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ trong các lễ khởi công công trình

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất hà nội -*** Trần văn Đạo Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ lễ khởi công công trình Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội 2011 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất hà nội -*** Trần văn Đạo Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ lễ khởi công công trình Chuyên ngành : Khai thác mỏ Mà số : 60.53.05 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học TS Lê Văn Quyển Hà nội - 2011 Cộng hòa x hội chủ nghĩa việt nam Độc lập tự hạnh Lêi cam ®oan KÝnh gưi: Trờng đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Tôi tên là: Trần văn Đạo, sinh ngày 05/3/1980, quê quán: x Thủy Triều huyện Thủy Nguyên thành phố Hải Phòng, học viên cao học lớp cao học khai thác mỏ K16 Tôi đ đợc Trờng đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội định số: 717/QĐ - MĐC, ngày 02/7/2010 việc giao đề tài luận văn tốt nghiệp Cao học với đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ buổi lễ khởi công công trình, cán hớng dẫn: TS Lê Văn Quyển, Trờng đại học Mỏ Địa chất Hà Nội Trong trình thực đề tài này, chủ động việc: tham khảo tài liệu chuyên ngành, tìm hiểu nghiên cứu thực tế, tham gia thực nghiệm, kết hợp t phân tích sáng tạo, với hớng dẫn tận tình TS Lê Văn Quyển, đến luận văn đợc hoàn thành Tôi xin cam đoan: thông tin khai thật, công trình nghiên cứu riêng tôi, dới hớng dẫn TS Lê Văn Quyển Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, không chép hay trùng lặp lại nội dung tài liệu hay giáo trình đ công bố trớc đó, sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trớc trờng đại học Mỏ - Địa chất, Bộ giáo dục pháp luật Hà nội, ngày 10 tháng năm 2011 Ngời viÕt cam ®oan Mơc lơc Mơc lơc………… ………………………………………………….1 Danh mục ảnh Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chơng Tổng quan Thực trạng nổ mìn mầu nay10 1.1 Một vài vụ nổ mìn mầu khởi công 10 1.1.1 Vụ nổ cảng Dung Quất - Qu¶ng Ng i 10 1.1.2 Vụ nổ cảng Hòn La Quảng Bình 11 1.1.3 Vơ nỉ t¹i thđy điện Sêrêpok Tây Nguyên 11 1.1.4 Vụ nổ thủy điện Bắc Hà - Lào Cai 12 1.1.5 Vơ nỉ thủy điện Sông Tranh Quảng Nam 13 1.1.6 Vụ nổ thủy điện ĐăkSrông 2A – Gia Lai 13 1.1.7 Vô nổ thủy điện Hà Nang thuộc tỉnh Quảng Ng i 14 1.1.8 Vụ nổ thủy điện Xê Kaman thuộc nớc CHDC Lào 15 1.2 Đánh giá công tác nổ mìn mầu khởi công 16 1.2.1 Ph¹m vi sư dơng 16 1.2.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế kỹ thuật 16 1.2.3 Khèi l−ỵng thc nỉ sư dơng 16 1.2.4 Chất lợng hình ảnh cột mầu thu đợc 16 1.2.5 Chất tạo mầu sử dụng 17 1.2.6 Chi phÝ vơ nỉ 17 1.2.7 Sự thành công vụ næ 17 Chơng Phân loại nổ mìn mầu đặc trng kỹ thuật loại18 2.1 Phân loại nổ mìn mÇu 18 2.1.1 Theo m«i tr−êng nỉ 18 2.1.2 Theo hình dạng thiết kÕ hè m×n 18 2.1.3 Theo số lợng cột mầu 18 2.2 Đặc trng kỹ thuật lo¹i 19 2.2.1 Theo m«i tr−êng nỉ 19 2.2.1.1 C¸c vơ nỉ d−íi n−íc 19 2.2.1.2 C¸c vụ nổ cạn 21 2.2.1.3 Các vụ nổ thực đồng thời cạn dới nớc 24 2.2.2 Theo hình dạng thiết kế hố mìn 25 2.2.2.1 Nổ mìn mầu ống 25 2.2.2.1.1 Nỉ m×n mầu bố trí ống trung tâm 26 2.2.2.1.2 Nổ mìn mầu ống trung tâm 29 2.2.2.2 Nổ mìn mầu cách đào hố hình phễu 30 2.2.2.2.1 Thiết kÕ næ chØ cã mét hè 31 2.2.2.2.2 ThiÕt kÕ nỉ nhiỊu hè 36 2.2.2.3 Nổ mìn mầu cách đào hào 36 2.3 Ưu nhợc điểm phơng pháp 41 2.3.1 Nổ mìn mầu hè h×nh phƠu 41 2.3.2 Nổ mìn mầu ống 42 2.3.3 Nổ mìn mầu hào 42 Ch−¬ng Cơ sở lý thuyết tính thông số kỹ thuật nổ mìn mầu.43 3.1 Yêu cầu nổ mìn mầu khởi công 43 3.2 Nguyên lý mầu 44 3.3 Cơ sở xác định thông số kỹ thuật 45 3.3.1 Nổ mìn mầu ống 45 3.3.1.1 Cơ sở xác định thông số kỹ thuật 45 3.3.2 Nổ mìn mầu hố 56 3.3.2.1 Cơ sở xác định thông số kỹ thuật 56 3.3.3 Nổ mìn mầu hào 61 3.3.3.1 Cơ sở xác định thông số kỹ thuật 61 Chơng Các yếu tố ảnh hởng giải pháp nâng cao chất lợng nổ mìn mầu.67 4.1 Các yÕu tè ¶nh h−ëng 67 4.1.1 Nổ mìn mầu ống 67 4.1.1.1 YÕu tè thuèc næ 67 4.1.1.2 Yếu tố chất tạo mầu 69 4.1.1.3 YÕu tè èng 71 4.1.1.4 Yếu tố ngoại cảnh 75 4.1.2 Nổ mìn mầu cách ®µo hè 77 4.1.2.1 YÕu tè thuèc næ 77 4.1.2.2 Yếu tố chất tạo mầu 81 4.1.2.3 YÕu tè hè m×n 83 4.1.2.4 Yếu tố ngoại cảnh 85 4.1.3 Nỉ m×n mầu hào 87 4.1.3.1 Ỹu tè thc nỉ 87 4.1.3.2 YÕu tè chÊt tạo mầu 87 4.1.3.3 Yếu tố hào mìn 87 4.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật trình tự xác định thông số kỹ thuật 91 4.2.1 Nổ mìn mầu ống 91 4.2.2 Nổ mìn mầu hố 94 4.2.3 Nổ mìn mầu hào 96 KÕt luËn 100 Danh mục công trình đà công bố tác giả 102 Tài liệu tham khảo 103 danh mục ảnh TT Tên ảnh Trang ảnh 1.1 Nổ mìn mầu khởi công cảng Dung Quất - Quảng Ng i 10 ảnh 1.2 Nổ mìn mầu khởi công cảng Hòn La Quảng Bình 11 ảnh 1.3 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Sêrêpok Tây Nguyên 12 ảnh 1.4 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Bắc Hà - Lào Cai 12 ảnh 1.5 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Sông TranhQuảng Nam 13 ảnh 1.6 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Đăksrông 2A Gia Lai 14 ảnh 1.7 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Hà Nang Quảng Ng i 15 ảnh 1.8 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện XêKaman Lào 15 ảnh 2.1 Nổ mìn mầu khởi công cảng Dung Quất - Quảng Ng i 20 ảnh 2.2 Nổ mìn mầu khởi công cảng Hòn La Quảng Bình 21 ảnh 2.3 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Sêrêpok Tây Nguyên 22 ảnh 2.4 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Bắc Hà - Lào Cai 23 ảnh 2.5 Nổ mìn mầu khởi công khu công nghiệp Cà Ná - Bình Định 25 ảnh 2.6 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Ba Hạ - Phú Yên 27 ảnh 2.7 Nổ mìn mầu khởi công khu công nghiệp Cà Ná - Bình Định 28 ảnh 2.8 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Bắc Hà - Lào Cai 30 ảnh 2.9 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Sông Tran Quảng Nam 32 ảnh 2.10 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Đăksrông 2A Gia Lai 33 ảnh 2.11 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Đăksrông 3B Gia Lai 34 ảnh 2.12 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện XêKaman Lào 35 ảnh 2.13 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Chiêm Hóa - Quảng Bình 36 ảnh 2.14 Nổ mìn mầu khởi công thủy điện Yên Thắng Nghệ An 40 danh mục Hình vẽ, đồ thị TT Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 2.1 Hình 2.2 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.1 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.2 20 21 H×nh 2.3 H×nh 2.4 H×nh 2.5 H×nh 2.6 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.3 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.4 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.5 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.6 23 24 25 28 Hình 2.7 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.7 29 Hình 2.8 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.8 30 Hình 2.9 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.9 32 Hình 2.10 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.10 34 Hình 2.11 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.11 35 Hình 2.12 Sơ đồ kỹ thuật mô tiết diện ngang hào Hình 2.13 Sơ đồ kỹ thuật mô cách bố trí hệ thống hào 37 38 Hình 2.14 Sơ đồ kỹ thuật mô cho ảnh 2.14 41 H×nh 3.1 H×nh 3.2 H×nh 3.3 H×nh 3.4 45 51 58 63 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn tốc độ dịch chuyển chất tạo mầu Mô trạng thái cột mầu nổ mìn Hình dáng hố mìn Sơ đồ kỹ thuật mô hào mìn Phơng pháp nạp thuốc nổ vào ống hình ảnh cột mầu thu đợc Gia cố thành ống kim loại 72 Hình 4.3 Bố trí ống vụ nổ mìn mầu 73 Hình 4.4 Kích thớc đất mợn 76 Hình 4.5 Bố trí thuốc nổ phẳng dới đáy hố 79 Hình 4.6 Bố trí thuốc nổ tạo phễu nón dới đáy hố 80 Hình 4.7 Bố trí chất tạo mầu hố mìn 83 Hình 4.8 Kích thớc đất mợn 86 Hình 4.9 Sơ đồ kỹ thuật hình dáng hào mìn 88 Hình 4.1 69 Hình 4.10 Sơ đồ kỹ thuật hệ thống hào mìn 90 Hình 4.11 Sơ đồ kỹ thuật bố trí hệ thống hào mìn dạng chữ viết 91 Mở đầu Nổ mìn mầu khởi công công trình ứng dụng nổ mìn để phục vụ nhu cầu ®êi sèng h»ng ngµy cđa ng−êi vµ lµ mét trờng hợp đặc biệt nổ mìn Mục đích nổ mìn mầu sử dụng thuốc nổ để nổ đẩy chất tạo mầu bay lên cao không trung cho đẹp phục vụ việc quan sát, cảm nhận quan khách truyền thông buỗi lễ khởi công công trình Quá trình thiết kế thi công nạp nổ mìn tuân thủ đầy đủ quy trình, quy phạm thi công nổ mìn nói chung, cần phải có yêu cầu kỹ thuật riêng Trong giai đoạn nay, công trình công nghiệp xây dựng phát triển mạnh nh: khai khoáng, thủy điện, thủy lợi, nhiệt điện, giao thông vv Mỗi năm có hàng trăm dự án khai khoáng xây dựng đợc đa vào hoạt động Khi dự án vào hoạt động, chủ đầu t công trình mong muốn đợc đa thông tin quảng bá đến cho nhân dân vùng dự án, quyền địa phơng, quan chức quản lý Nhà nớc quan khách biết rõ quy mô dự án, tiến độ dự án, mục đích dự án Nhằm mục đích tạo đồng thuận, ủng hộ hợp tác để dự án vào hoạt động đợc thuận lợi, nhanh chóng hoàn thành tốt đẹp Vì vậy, chủ đầu t công trình thờng tổ chức lễ mắt dự án (lễ khởi công công trình) Các dự án có liên quan đến xây dựng nh đào bóc đất khoan nổ mìn phá đá; lễ khởi công, chủ đầu t công trình không sử dụng pháo hoa hay pháo giấy để tạo hình ảnh gây ấn tợng trớc quan khách mà thờng sử dụng phơng pháp nổ mìn mầu khởi công nhằm mục đích: tạo tiếng vang nổ mìn, chấn động, sóng đập không khí hình ảnh mầu sắc bay lên đẹp để động thổ công trình phục vụ cho việc truyền thông quảng bá hình ảnh, gây ấn tợng, tạo trang trọng cho buổi lễ mắt Nổ mìn mầu khởi công mang đặc trng phù hợp với công việc phải bóc đất đá khoan nổ mìn phá đá sau công trình Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu công tác nổ mìn mầu khởi công công trình, tác giả nhận thấy: khái niệm công tác nổ mìn mầu khởi công công trình mới, có phần xa lạ với nhiều ngời, ngời hoạt động lĩnh vực thi công khoan nổ mìn Do vậy, tác giả đ lựa chọn đề tài Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ lễ khởi công công trình vì: Tính cấp thiết đề tài Nổ mìn mầu khởi công đ đợc thực từ lâu, phát triển với ngành khoan nổ mìn phá đá công trình nhng đến kỹ thuật nỉ ch−a hoµn thiƯn chØ mang tÝnh kinh nghiƯm tự phát, cha có tài liệu hay giáo trình xuất có đề cập đến công tác thiết kế kỹ thuật quy trình thi công để thực vụ nổ, cha xây dựng đợc công thức toán học dù công thức thực nghiệm để tính thông số kỹ thuật cho vụ nổ Một số đơn vị thi công đ tự thực vụ nổ mìn mầu khởi công nhng xuất phát từ nghiên cứu, kinh nghiệm riêng đơn vị mình; vụ nổ mang tính cá nhân, bí mật độc quyền; chất lợng vụ nổ không cao đạt đợc vài tiêu thẩm mỹ cần có có nhiều vụ nổ không thành công gây phản cảm cho ngời quan sát, làm cho buổi lễ khởi công không thành công nh mong đợi Qua tìm hiểu, phân tích nghiên cứu thấy thiết kế kỹ thuật nổ mìn mầu đợc đơn vị lập mang tính kinh nghiệm, tiêu thông số kỹ thuật đợc xác định lựa chọn cảm tính theo chủ quan cha có së khoa häc viƯc tÝnh to¸n C¸c thiÕt kÕ bộc lộ hạn chế, đạt đợc số tiêu kỹ thuật cần thiết số nhiều tiêu yêu cầu Hiện nay, năm có nhiều dự án công nghiệp đợc triển khai xây dựng, nhu cầu nổ thuê nổ mìn mầu khởi công lớn Chi phí mà chủ đầu t công trình bỏ để thuê thực vụ nổ mìn mầu không nhỏ, tùy theo quy mô yêu cầu vụ nổ mà chi phí dao động từ trăm triệu đồng đến tỷ ®ång Chi phÝ vËt t−, vËt liƯu nỉ c«ng nghiƯp, thiết bị nhân lực để thực vụ nổ mìn mầu chiếm so với chi phí mà chủ đầu t phải trả (chiếm từ 10% đến 30%) Các vụ nổ mìn mầu khởi công thời gian qua thờng đợc thực vài đơn vị thi công có kinh nghiệm khoan nổ mìn phá đá nh Micco, Gaet, Sông Đà, có đơn vị đảm nhận đợc công tác thiết kế kỹ thuật nổ mìn mầu Chủ đầu t công trình nhà thầu thi công khác thờng không giám thực việc nổ mìn mầu cha có kinh nghiệm Do vậy, việc tìm kiếm để thuê đợc đơn vị thi công nổ mìn mầu đảm bảo chất lợng cao theo ý muốn khó, chi phí thuê dịch vụ nổ đ làm cho chi phí buổi lễ khởi công tăng cao Nhiều cá nhân, đơn vị muốn tìm hiểu thiết kế kỹ thuật thực vụ nổ mìn mầu khó khăn không tự thực đợc cha hiểu rõ kỹ thuật thi công nổ mìn mầu, tài liệu ngời hớng dẫn Xuất phát từ thực tế trên, cần phải có tìm hiểu, nghiên cứu để làm sáng tỏ đợc thiết kế kỹ thuật nổ mìn mầu; đa đợc 90 L3 D Chất tạo mầu vàng L2 D Chất tạo mầu xanh lục L1 Môi trờng đất Hớng quan sát D Chất tạo mầu đỏ d) a) L3 D Chất tạo mầu vàng L2 D Chất tạo mầu xanh lục L1 Môi trờng đất Hớng quan sát D Chất tạo mầu đỏ e) b) Hình 4.10 sơ đồ kỹ thuật bố trí hệ thống hào mìn a) hệ thống hào dạng thẳng, b) hệ thống hào dạng vòng cung - Các hào bố trí tạo thành hệ thống khối chữ viết theo ý mn chđ quan nh− h×nh 4.11: viƯc bè trÝ hƯ thống hào mìn theo phơng pháp 91 thực đợc sờn đồi núi có độ dốc lớn hớng quan sát vuông góc với sờn núi để đảm bảo quan sát đợc tổng quan hệ thống chữ hào mầu lên tạo thành Môi trờng đất Chất tạo mầu hồng Chất tạo mầu xanh Hớng quan sát Chất tạo mầu vàng Chất tạo mầu đỏ 11 f) Hình 4.11 sơ đồ kỹ thuật bố trí hệ thống hào mìn dạng chữ viết 4.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật trình tự tính thông số kỹ thuật 4.2.1 Nổ mìn mÇu b»ng èng - Lùa chän thc nỉ: chän thc nổ có dạng thỏi, khô, mầu sắc sản phẩm khí nổ sinh dạng không mầu mầu trắng Khi thi công nạp thuốc nổ: cần nạp thuốc nổ vào đoạn ống nhựa, đờng kính bên đoạn ống nhựa gần đờng kính bên ống thép, chiều dài đoạn ống nhựa chứa hết khối thuốc cần nạp - Lựa chọn chất tạo mầu: phối ve bột với cát mịn đ nhuộm mầu theo tỷ lệ thể tÝch: V vb = (4 ÷ 5) Vc (4.14) ®ã: V vb – thĨ tÝch bét ve, m ; V c – thĨ tÝch c¸t, m3 Đờng kính bên ống thép (d ) lớn tỷ lệ thể tích cát đem phối tăng ngợc lại Chất tạo mầu giữ trạng thái khô, rời, không lẫn vật có kích thớc lớn, trớc đem sử dụng phải sấy khô Mầu sắc chất 92 tạo mầu đợc chọn: mầu đỏ thẩm, mầu xanh lục, mầu vàng tơi, mầu tím Khi thi công nạp chất tạo mầu vào ống không đợc lèn chặt - Lựa chọn ống: chọn ống thép không dỉ, thành ống nh n thành ống dầy, sử dụng phải gia cố độ dầy thành ống tối đa cách lồng thêm đoạn ống thép có đờng kính lớn bên nhằm mục đích tăng độ bền cho ống, đoạn ống đem lồng bên có chiều dài chiều dài khối thuốc nổ nạp vào ống, đáy ống đợc hàn chặt để hạn chế phá hủy áp lực nổ chống nớc xâm nhập Đờng kính bên ống lựa chọn: d = (200 ữ 500)mm, tùy theo mục đích nổ tạo ống trung tâm hay không tạo ống trung tâm mà ta lựa chọn phù hợp Nếu nổ mìn không tạo ống trung tâm (các ống nhau) lựa chọn chiều dài ống tối đa theo thực tế tạo hố, đờng kính bên èng d ≤ 300 mm, bè trÝ c¸c ống tạo thành vòng tròn cung tròn Nếu nổ mìn có tạo ống trung tâm đờng kính bên ống trung tâm d = (400 ữ 500)mm, nghiên cứu thực nghiệm: chiều dài ống nên lựa chọn thông qua đờng kính bên ống: L0 = d1 + ,m (4.15) ®ã: d - đờng kính bên ống, m Bằng cách lựa chọn chiều dài nh này, ống khác có chiều dài chiều cao mầu khác nhau, bố trí ống thành đờng thẳng đối xứng qua ống trung tâm, tổng quan hình ảnh mầu thu đợc có dạng hình tam giác có trục đối xứng ống trung tâm - Khoảng cách ống: qua thực tế tìm hiểu nghiên cứu nổ mìn mầu ống cho thấy, khoảng cách ống phụ thuộc vào khoảng cách đến điểm quan sát đờng kính bên ống, nghiên cứu thực nghiệm khoảng cách ống nên lựa chän: −2 L = 10 R a + λ d , m (4.16) ®ã: R a – khoảng cách từ điểm quan sát đến điểm đặt ống (150 ữ 300)mét; d - đờng kính bên èng, m; λ - tham sè tû lÖ ( ữ 10 ) - Khối lợng thuốc nổ chất tạo mầu sử dụng: 93 Lựa chọn giá trị tỷ lệ () chiều cao cột mầu với chiều cao cột thuốc nổ nhỏ đảm bảo đợc độ nét mầu sắc, nghiên cứu thực nghiệm: = Hv = (4.17) Hm Khi biết đợc tỷ lệ ta tính đợc chiều cao cột thuốc chiều cao chất tạo mầu ống: L0 , m; L0 , m Hm = H v = - Số lợng ống đợt nổ: ống ống ống - Phơng pháp thi công: Tạo hố chôn ống: đờng kính bên ngoµi vµ chiỊu dµi èng lín, vËy rÊt khã khăn việc tạo hố chôn ống, chôn ống cần tạo hố cách dùng máy xúc loại gầu nhỏ đào hố đủ rộng để đặt ống nh mong muốn chiều sâu hố chiều dài ống đất gốc, sau đặt ống xuống theo sơ đồ thiết kế đổ bê tông quanh ống cho chiều cao khối bê tông không nhá h¬n chiỊu cao khèi thc nỉ èng, phÝa hố lấp đất trình, nén thật chặt Công tác phải đợc thực trớc nổ ngày Nếu trời ma cần bao miệng ống túi bóng mỏng chống nớc ma xâm nhập làm ớt chất tạo mầu Trình tự xác định th«ng sè kü tht Khi thiÕt kÕ cho mét vơ nổ mìn mầu khởi công ống cần xác định thông số kỹ thuật theo trình tự sau đây: - Lựa chọn đờng kính bên ống: d = (200 – 500)mm - Lùa chän tû lÖ phèi chất tạo mầu: V vb = , từ xác định tỷ Vc trọng chất tạo mầu ( v ) - Xác định độ dầy thành ống cần gia cố (X) theo công thức (3.15): D2g  ∆ χ  − r1 , m [ ] µ ( − ).( n + ) σk  ∆0  X = r k Tùy theo độ dầy thành ống thực tế gia cố đợc mà ta điều chỉnh mật độ nạp () bán kính ống (r1 ) hợp lý - Xác định chiều dài ống (L ) theo c«ng thøc thùc nghiƯm: , m L0 = d1 + 94 - Xác định khoảng cách ống (L) theo công thức thực nghiệm: L = 10 R a + λ d , m - Lùa chä tham sè tû lƯ gi÷a chiỊu cao cột chất tạo mầu cột thuốc nổ đợc lựa chọn: = - Xác định khối lợng thuèc næ (Q): Q = Π r12 ∆ L , kg - Xác định khối lợng chất tạo mÇu (Qv): Q v = ∆ v ξ , kg - Xác định chiều cao cột mầu (h) theo c«ng thøc (3.40): h= ξ H m (∆v − ∆ ) (ξ ∆v + ∆ ) +    D 2g  2.∆ (1 − δ ). E + − T ϖ C v  , m   g.(ξ ∆ v + ∆ ) (n + 1)     4.2.2 Næ mìn mầu hố - Lựa chọn thuốc nổ: chọn thuốc nổ có dạng dẻo để dễ dàng việc gắn kết tạo hình khối dới đáy hố nh mong muốn, mầu sắc sản phẩm khí nổ sinh dạng không mầu mầu trắng Trong nổ mìn mầu hố, khối lợng thuốc nổ sử dụng nên lựa chọn trớc hợp lý: Q = (200 ữ 300) , kg (4.18) - Lựa chọn chất tạo mầu: tơng tự nh nổ mìn mầu ống, chất tạo mầu đợc tạo cách phối ve bột với cát đ nhuộm mầu nhng khác chỗ cát đem phối có cỡ hạt từ mịn đến thô, tỷ lệ thể tích cát đem phối nhiều hơn, bột ve hơn: V vb = Vc (4.19) đó: V vb , V c tơng ứng thể tÝch bét ve, thĨ tÝch c¸t, m - Hình dạng kích thớc hố mìn: hố có dạng hình nón cụt, kích thớc hố nên thiết kế theo tû lÖ: D : H : d = : :1 (4.20) đó: D, H, d tơng ứng đờng kính miệng hố, chiều sâu hố, đờng kính đáy hố (a = 2, b = 3, c = 1) 95 - KÝch th−íc hè m×n: Tû lệ thể tích () chiều cao chất tạo mầu (Hv ) chiều cao thuốc nổ (H m ) hè nªn chän: ξ = Hv = , m Hm (4.21) Chiều sâu hố mìn (H) đợc xác định biết khối lợng thuốc nổ sử dụng nh chơng đ trình bày: H= Q ,m (4.22) 2  a + c ξ     Π ∆ +    c  8.b2 (ξ + 1)  ξ +     - Khèi l−ỵng chÊt tạo mầu: v H  a +ξ c  a +  Qv =  8.b2 (ξ + 1)   ξ +1    , kg    (4.23) - Bố trí thuốc nổ chất tạo mầu: chất tạo mầu đợc bố trí thành khối vành khăn đồng tâm từ để nổ tạo thành hoa đa sắc, mầu sắc nên bố trí ba mầu từ theo thứ tự: tím, đỏ thậm, xanh biếc Thuốc nổ nên bố trí tạo mặt nón dới đáy hố - Số lợng nổ mìn đợt nổ: nên bố trí hố mìn lớn - Phơng pháp thi công: Vị trí đặt hố: hố đợc đào điểm cách xa điểm quan sát 300 mét, thông thoáng cho việc quan sát Nền đất nơi đào hố phải đất cứng, không lẫn cục đá đảm bảo an toàn nổ Tổ chức đào hố: đào phơng pháp thủ công nhằm hạn chế tác động làm phá hủy kết cấu đất xung quanh thành hố, đảm bảo hình dáng kích thớc hố theo thiết kế, đào xong dùng gỗ trình quanh thành hố hạn chế sập thành hố Chống ma nớc ngầm xâm nhập: dùng vải bạt dầy lót quanh đáy thành hố, đắp đất tạo gờ cao bao quanh miệng hố nạp chất tạo mầu phải tạo độ lùm phía để nớc ma không chảy vào hố Nếu trời ma phải phủ lớp vải bóng mỏng phía hố 96 Trình tự xác định thông số kỹ thuật Khi thiết kế cho vụ nổ mìn mầu khởi công hố cần xác định thông số kỹ thuật theo trình tự sau đây: - Lựa chọn khối lợng thuốc nổ (Q): Q = 300kg - Lùa chän tû lÖ phèi trộn chất tạo mầu: V vb = , từ tính Vc mật độ nạp chất tạo mầu (∆ v ) - Lùa chän tham sè tû lÖ: ξ = 4, a =2, b = 3, c = - Xác định chiều sâu hố mìn (H) theo c«ng thøc (4.22): Q H= , m  2     a +ξ c   Π.∆  c +  8.b2 (ξ + 1) + - Xác định đờng kính miệng hố (D) đờng kính đáy hố (d): D = H , m; d = H , m 3 - Xác định khối lợng chất tạo mầu (Qv) theo biểu thức (4.23): ∆v ξ H   a +ξ c  a +  Qv =  8.b2 (ξ + 1)  ξ +     , kg 4.2.3 Nổ mìn mầu hào Các giải pháp kỹ thuật cho nổ mìn mầu hào tơng tự nh nổ mìn mầu hố: - Lựa chọn thuốc nổ: chọn thuốc nổ có dạng dẻo, mầu sắc sản phẩm khí nổ sinh dạng không mầu mầu trắng - Lựa chọn chất tạo mầu: chất tạo mầu đợc tạo cách phối ve bột với cát đ nhuộm mầu, tỷ lệ thể tích cát bột ve đem phối: V vb = (4.24) Vc - Hình dạng kích thớc tiết diện ngang hào mìn: tiết diện ngang hào có dạng hình thang cân, kích thớc tiết diện ngang hào nên thiết kế theo tỷ lệ: D : H : d = : :1 (4.25) 97 đó: D, H, d tơng ứng chiều rộng miệng hào, chiều sâu hào, chiều rộng đáy hào (a = 2, b = 3, c = 1) Tû lệ thể tích () chiều cao chất tạo mầu (Hv ) chiều cao thuốc nổ (H m ) hào mìn nên chọn: = Hv = Hm (4.26) nổ mìn mầu hào nên chọn trớc kích thớc tiết diện ngang hµo: D = 1,0 m, H = 1,5 m, d = 0,5 m Chiều dài hào đảm bảo: L 3.D , m (4.27) - Khèi l−ỵng thc nỉ: Khèi lợng thuốc nổ mét dài hào đợc xác định nh chơng đ biết kích thớc tiết diƯn ngang cđa hµo ∆ H [a + (1 + 2.ξ ).c] , kg/m Q1 = 2.b (ξ + 1) (4.28) Sau tính giá trị khối lợng thuốc nổ mét dài hào (Q ), kiểm tra lại điều kiện an toàn đến điểm quan sát, đảm bảo an toàn vào khối lợng thuốc nổ mét dài hào, mức ®é khã dƠ viƯc ®µo hµo ta lùa chiỊu dài hào (L) Nếu không đảm bảo ta chọn tiết diện ngang hào nhỏ Khối lợng thuốc nổ toàn tuyến hào: Q = Q1.L , kg (4.29) - Khối lợng chất tạo mầu: Khối lợng chất tạo mầu mét dài hào đợc xác định đ biết tiết diện hào nh chơng đ trình bày: [(2 + ).a + ξ c] , kg/m Q v1 = ∆ v H 2.b (ξ + 1) (4.30) - Khèi l−ỵng chÊt tạo mầu toàn tuyến hào: Q v = Qv1.L , kg (4.31) - Phơng pháp thi công tơng tự nh nổ mìn mầu hố nhng cần lu ý: hào nên đặt sờn đồi dốc quan sát đẹp hơn, hớng quan sát vuông góc với đờng phơng hào, dọc theo chiều dài 98 hào nên phân thành nhiều đoạn khối có tiết diện ngang khác đoạn bố trí chất tạo mầu riêng biệt Phơng pháp chống nớc mặt ma chảy vào hào cách đào r nh phụ hình chữ V phía hào mìn cho bao hết chiều dài hào, góc chữ V quay lên Trình tự xác định thông số kỹ thuật Khi thiết kế cho vụ nổ mìn mầu khởi công hào cần xác định thông số kỹ thuật theo trình tự sau đây: - Lựa chọn kích th−íc hµo: D = 1,0 mÐt, H = 1,5 mÐt, d = 0,5 mÐt, L = mÐt - Lùa chọn tỷ lệ phối trộn chất tạo mầu: V vb = , tõ ®ã tÝnh Vc mËt ®é nạp chất tạo mầu ( v ) - Lựa chọn tham sè tû lÖ: ξ = 4, a =2, b = 3, c = - Xác định khối lợng thuốc nổ nạp mét dài hào (Q ) theo c«ng thøc (4.28): ∆ H [a + (1 + 2.ξ ).c] , kg Q1 = 2.b ( + 1) - Xác định khối lợng thuốc nổ toàn tuyến hào (Q) theo công thức (4.29): Q = Q1.L , kg Sau tính đợc khối lợng thuốc nổ (Q) kiểm tra lại điều kiện an toàn sóng đập, đảm bảo an toàn lựa chọn khối lợng thuốc nổ cho vụ nổ; không đảm bảo điều kiện an toàn lựa chọn lại kích thớc hào mìn nhỏ - Xác định khối lợng chất tạo mầu mÐt hµo (Q v1 ) theo biĨu thøc (4.30): ξ [(2 + ξ ).a + ξ c] , kg Q v1 = ∆ v H 2.b (ξ + 1) - Xác định khối lợng chất tạo mầu toàn tuyến hào (Q v ) theo công thøc (4.31): Q v = Qv1.L , kg Nh− vËy: chơng 4, tác giả đ nghiên cứu tổng hợp yếu tố ảnh hởng đến chất lợng vụ nổ mìn mầu khởi công gồm: nhóm yếu tố 99 thuốc nổ, nhóm yếu tố chất tạo mầu, nhóm yếu tố hố mìn, nhóm yếu tố ngoại cảnh để giúp cho việc tìm hiểu, phân tích, nghiên cứu, thực nghiệm đợc dễ dàng Tác giả đ phân tích làm rõ mức độ ảnh hởng nhóm yếu tố tới tiêu chất lợng vụ nổ, giúp cho trình thiết kế thi công nổ mìn mầu hạn chế thấp ảnh hởng xấu nâng cao chất lợng vụ nổ mìn mầu Sau đ đa đợc mức độ ảnh hởng yếu tố định đến chất lợng vụ nổ, tác giả đ đề xuất giải pháp kỹ thuật trình tự lựa chọn, xác định thông số kỹ thuật dựa việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế, thùc nghiƯm gióp cho viƯc thiÕt kÕ vµ øng dơng thi công nổ mìn mầu đạt hiệu cao 100 Kết luận Công tác nổ mìn mầu khởi công công trình đ đợc thực số công trình khởi công nhng kỹ thuật quy trình thi công để thực vụ nổ mìn mầu cha có tài liệu hay giáo trình đề cập đến Kỹ thuật nổ mìn mầu đợc thực mang tính kinh nghiệm tự phát Luận văn với đề tài Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn mầu phục vụ lễ khởi công công trình đ đợc hoàn thành giải đợc số vấn đề sau: - Giới thiệu đợc thực trạng nổ mìn mầu nay, mặt đ đạt đợc cha đạt đợc, tiêu kỹ thuật yêu cầu vụ nổ mìn mầu cần phải đạt đợc, đ dẫn chứng cụ thể đợc vụ nổ mìn mầu ảnh chụp thực tế công trình khởi công hình vẽ sơ đồ kỹ thuật tơng ứng minh họa cho vụ nổ, từ làm sáng tỏ đợc Nổ mìn mầu khởi công công trình - Tổng hợp phân loại đợc thành công cách tổng quan thiết kế kỹ thuật nổ mìn mầu thành dạng gồm: kỹ thuật nổ mìn mầu ống, kỹ thuật nổ mìn mầu hố, kỹ thuật nổ mìn mầu hào, đồng thời đa đợc thiết kế kỹ thuật đặc trng loại giúp cho việc tìm hiểu, nghiên cøu, øng dơng vµ lùa chän thiÕt kÕ kü tht đợc dễ dàng - Xác định đợc yêu cầu vụ nổ mìn mầu đa đợc nguyên tắc, trình tự tính xây dựng đợc công thức tính mang tính tổng quát để xác định thông số kỹ thuật cho dạng thiết kế nổ mìn mầu Các công thức xây dựng mang tính tổng quát thuận lợi cho việc ứng dụng thiết kế, thi công, đồng thời dễ dàng việc nghiên cứu điều chỉnh tham số tỷ lệ hợp lý sau - Tổng hợp đợc yếu tố ảnh hởng đến chất lợng vụ nổ thành nhóm đặc trng giúp cho việc nghiên cứu mang tính tổng quát, dễ dàng không thiếu sót; đánh giá phân tích đợc mức độ ảnh hởng yếu tố đến chất lợng nổ mìn mầu giúp cho việc thiết kế kỹ thuật, thi công hạn chế tối đa ảnh hởng xấu làm giảm chất lợng vụ nổ - Đề xuất lựa chọn thông số kỹ thuật giải pháp thi công hợp lý nhằm nâng cao chất lợng vụ nổ Luận văn hoàn thành tài liệu tham khảo giúp cho việc tìm hiểu, nắm vững kỹ thuật ứng dụng thực vụ nổ mìn mầu thành công Mặc dù vậy, vài công thức xây dựng để tính thông số 101 kỹ thuật phức tạp, gồm nhiều thông số liên quan cần tra cứu nhiều tài liệu, khó khăn cho ứng dụng; việc xác định lựa chọn thông số, đề xuất giải pháp kỹ thuật để nâng cao chất lợng vụ nổ chủ yếu thông qua tìm hiểu, nghiên cứu, thực nghiệm kinh nghiệm thực tế từ vụ nổ, cha có điều kiện để nổ thực nghiệm nhiều lần để kiểm tra, đúc rút hoàn thiện Trong thời gian tới, tác giả tiếp tục nghiên cứu, thực nghiệm hoàn thiện nhằm mục đích tối u hóa công tác nổ mìn mầu khởi công Tác giả mong nhận đợc chia sẻ, đóng góp ý kiến, hợp tác từ nhà khoa học để việc tính toán, ứng dụng đợc khả thi đạt hiệu cao Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn Trờng đại học Mỏ địa chất, môn khai thác mỏ lộ thiên đ đào tạo, tạo điều kiện giúp đỡ việc lựa chọn hoàn thành luận văn, xin chân thành cảm ơn giáo s, tiến sĩ, giảng viên đồng nghiệp, bạn đ giúp đỡ việc hớng dẫn, gợi ý, thu thập tài liệu bàn luận Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Lê Văn Quyển cán hớng dẫn trực tiếp trình thực hoàn thành luận văn 102 danh mục công trình đ công bố tác giả Trần Văn Đạo, Đoàn Văn Thanh ( 2011 ), "Nghiên cứu kỹ thuật nổ mìn tạo mầu phục vụ buổi lễ khởi công xây dựng công trình, Tạp chí công nghiệp Mỏ, 2011, tr 38ữ41, Hà Nội 103 Tài liệu tham khảo Nguyễn Đình ấu, Nhữ Văn Bách (1998), Phá vỡ đất đá phơng pháp khoan nổ mìn, NXB Giáo dục, Hà Nội Nhữ Văn Bách (1990), áp dụng phơng pháp nổ mìn văng định hớng để khai thác đá Việt Nam, tuyển tập công trình khoa học Đại học Mỏ - Địa chất Nhữ Văn Bách (1993), Nghiên cứu hoàn thiện phơng pháp công nghệ tách đá khối khoan nổ mìn phục vụ sản xuất đá ốp lát, Báo cáo đề tài cÊp Bé B91 – 18 -10, Hµ Néi, 1993 Nhữ văn Bách (2003), Nâng cao hiệu phá vỡ đất đá nổ mìn khai thác mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Nhữ Văn Bách (2008), Nâng cao hiệu phá vỡ đất đá nổ mìn khai thác mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Chủ biên gồm: Hồ Sỹ Giao, Đàm Trọng Thắng, Lê Văn Quyển, Hoàng Tuấn Chung (2010), “Nỉ hãa häc lý thut vµ thùc hµnh”, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội Lê Tuấn Lộc; Hồ Sỹ Giao nhiều tác giả khác (2006), Cẩm nang công nghệ thiết bị mỏ, Quyển I Khai thác mỏ lộ thiên, NXB Khoa học kỹ tht, Hµ Néi Vị Duy Quang (2005), “Thđy khÝ động lực ứng dụng, NXB Xây dựng, Hà Nội Lê Văn Quyển, Nâng cao hiệu phá vỡ đất đá phơng pháp khoan nổ mìn 10 Lê Văn Quyển (2006), Phối hợp loại thuốc nổ theo phơng pháp nạp xen kẽ, Tạp chí khoa học kỹ thuật mỏ - Địa chất (14), tr 22 25 11 Lê Văn Quyển (2009), Nghiên cứu mức độ đập vỡ đất đá nổ mìn xác định mức độ đập vỡ đất đá hợp lý cho số mỏ lộ thiên Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trờng đại học Mỏ Địa chất Hà Nội 104 10-15,20-25,27-41,63,69,73,74,76,79,80,83,88-91 1-9,16-19,26,42-62,64-68,70-72,75,77,78,81,82,84-87,92-103 ... 2.1.1 Theo môi trờng nổ Tùy theo địa điểm bố trí vụ nổ mìn mầu, thiết kế kỹ thuật nổ mìn mầu phân thành loại: Nổ mìn mầu khởi công dới nớc Nổ mìn mầu khởi công cạn Nổ mìn mầu khởi công thực cạn dới... dụng công tác nổ mìn mầu phục vụ cho buổi lễ khởi công Dới hình ảnh mìn mầu chụp đợc vụ nổ: 1.1.1 Vụ nổ cảng Dung Quất - Quảng NgÃi ảnh 1.1 - nổ mìn mầu khởi công Cảng Dung Quất - Quảng Ng i Vụ nổ. .. chung vụ nổ mìn mầu khởi công Nh vậy: chơng đ giới thiệu sơ lợc thực trạng nổ mìn mầu nay, yêu cầu vụ nổ mìn mầu cần đạt đợc mặt kỹ thuật, mỹ thuật, kinh tế Các vụ nổ mìn mầu cha thành công,