Nghiên cứu giảm thiểu chấn động khi nổ mìn phá vỡ đất đá ở các mỏ khai thác than lộ thiên (ứng dụng cho mỏ núi béo)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT - TRẦN MẠNH TUẤN NGHIÊN CỨU GIẢM THIỂU CHẤN ĐỘNG KHI NỔ MÌN PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ Ở CÁC MỎ KHAI THÁC THAN LỘ THIÊN (ỨNG DỤNG CHO MỎ NÚI BÉO) Chuyên ngành: Khai thác Mỏ Mã số ngành: 60.53.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS Nhữ Văn Bách Hà Nội 2011 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tơi Các số liệu hồn tồn trung thực Ngoài thành tựu kết nghiên cứu kế thừa, kết nêu chưa cơng bố cơng trình khác Người cam đoan Trần Mạnh Tuấn MỤC LỤC Trang phụ bìa trang Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ Lời cảm ơn Mở đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU GIẢM THIỂU TÁC DỤNG CHẤN ĐỘNG KHI NỔ MÌN PHÁ VỠ ĐẤT ĐÁ 1.1- Tình hình giới 1.2- Tình hình nước CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NHỮNG TÁC DỤNG CĨ HẠI ĐẾN MƠI TRƯỜNG KHI NỔ MÌN 2.1- Tác dụng chấn động 2.2- Tác dụng sóng đập khơng khí 2.3- Tác dụng đá văng 3 24 24 30 36 38 2.4- Tác dụng bụi khí độc CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU NHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU TÁC DỤNG CHẤN ĐỘNG KHI NỔ MÌN Ở CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN 3.1- Phân loại phương pháp 44 44 3.2- Những phương pháp giảm thiểu tác dụng chấn động vùng tâm chấn động 45 3.3- Những phương pháp giảm tác dụng chấn động vùng lan truyền sóng chấn động 51 CHƯƠNG 4: NHỮNG BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC DỤNG CHẤN ĐỘNG KHI NỔ MÌN Ở MỎ NÚI BÉO 4.1- Phân tích đặc điểm địa chất, ĐCTV - ĐCCT mỏ Núi Béo 55 55 4.2- Phân tích u cầu cơng tác nổ mìn khai thác mỏ Núi Béo 62 4.3- Những giải pháp giảm tác dụng chấn động nổ mìn mỏ Núi Béo 72 4.4- Quy mô sơ đồ nổ hợp lý mỏ Núi Béo 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT LĐTB&XH: Lao động thương binh xã hội MĐĐV: Mức độ đập vỡ VLN: Vật liệu nổ E: Mơđun đàn hồi TKV Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống sản Việt Nam XN Xí nghiệp KHCN Khoa học công nghệ MXTLGN Máy xúc thuỷ lực gàu ngược MXGC Máy xúc gầu cáp CHLB Cộng hoà Liên bang DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các tiêu kinh tế kỹ thuật Công tác nổ mìn mỏ 11 Bảng 1.2 Các tiêu KTKT cơng tác nổ mìn mỏ Đèo Nai 13 Bảng 1.3 Các thơng số nổ mìn chủ yếu mỏ Đèo Nai 14 Bảng 1.5 Các tiêu KTKT cơng tác nổ mìn mỏ Cao Sơn 17 Bảng 1.6 Các thơng số nổ mìn chủ yếu mỏ Cao Sơn 17 Bảng 1.7 Các tiêu KTKT cơng tác nổ mìn mỏ Cọc Sáu 20 Bảng 1.8 Các thơng số nổ mìn chủ yếu mỏ Cọc Sáu 21 Bảng 2.1 Tốc độ đao động cho phép Vcp Cơng trình 29 Bảng 2.2 Các hệ số phụ thuộc vào điều kiện phân bố khối 36 lượng thuốc, mức độ hư hại cơng trình Bảng 2.3 Mật độ bụi cho phép vị trí làm việc 43 Bảng 4.1 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý đá 59 đến năm 2004 mỏ Núi Béo Bảng 4.2 Bảng tính chất lý đá mỏ Núi Béo (theo nhóm NC 2005) 61 Bảng 4.1a Các loại máy khoan dùng mỏ 62 Bảng 4.2a Số mét khoan hộ chiếu theo độ kiên cố f 62 Bảng 4.3 64 Tình hình sử dụng thuốc nổ khu vực Cơng ty Bảng 4.3a Tình hình sử dụng phương tiện nổ 67 Bảng 4.4 Phương pháp, quy mô chất lượng nổ 69 Bảng 4.5 Các thông số nổ mìn mỏ áp dụng 70 Bảng 4.6 Kết tính chọn thời gian vi sai cho mỏ Nỳi Bộo 84 Bng 4.7 Lựa chọn MĐĐV hợp lý (dtbhl, m) tiêu thuốc nổ hợp lý (qhl) Bảng 4.8 Các thơng số nổ mìn cho mỏ Núi Béo 90 92 ÷ ÷ 4.9 93 Bảng 4.10 Kết đo chấn động mỏ Núi Béo 100 Bảng 4.11 Kết đo chấn động đợt nổ phân nhúm vi sai 102 Bng 4.12 Trị số k3 tèc ®é dao ®éng cđa nỊn ®Êt V nỉ m×n ë 104 má Nói BÐo DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Hình 2.1 Tên hình vẽ Quỹ đạo chuyển động đất mặt phẳng nằm Trang 27 ngang nổ lượng thuốc 4.400 kg khoảng cách 560m Hình 3.1 Tốc độ dao động đất nổ đá cát kết cứng với 47 loại chất nổ Hình 3.2 Tốc độ dao động nổ lượng thuốc liên tục (1) phân 49 đoạn (2) Hình 3.3 Sự thay đổi hệ số giảm tốc độ dao động nổ vi sai 50 Hình 3.4 Sơ đồ tạo thành tâm chấn động nổ tạo khe sơ 52 Hình 3.5 Sơ đồ chuyển động đất tạo chắn (1) gần 54 cơng trình bo v (2) Hỡnh 4.1 Sơ đồ mô tả tác dụng nổ vi sai sở 75 Hỡnh 4.2 Sơ đồ xác định thời gian vi sai phát huy vai trò mặt tự 78 Hỡnh 4.3 Nguyên lý sơ đồ vi sai (1,2,3 - thứ tự nổ) 80 Hỡnh 4.4 Sơ đồ vi sai phù hợp với cấu trúc phân lớp hướng cắm đất đá 81 Hỡnh 4.5 Sơ đồ hai nhánh lệch pha thời gian vi sai 84 Hỡnh 4.6 Sơ đồ quan hệ hướng khởi nổ với tác dụng chấn động 85 Hỡnh 4.7 Sơ đồ xác định vùng đập vỡ tương øng víi 87 Hình4.7a Nổ mìn tạo biên 97 Hình 4.8 Hướng khởi nổ bãi mìn hợp lý 106 Hình 4.9 Sơ đồ nổ tạo chắn sóng 107 MỞ U Tính cấp thiết đề tài: Mỏ Núi Béo (thuộc Công ty cổ phần than Núi Béo - TKV) mỏ than lớn khai thác phương pháp lộ thiên Trong năm gần sản lượng mỏ khối lượng đất đá bóc không ngừng tăng cao, đáp ứng yêu cầu ngành than nói chung Tập đoàn Công nghiệp than khoáng sản Việt Nam nói riêng Một khâu định hiệu khai thác khâu khoan nổ mìn Khối lượng đất bóc phải nổ mìn mỏ lớn, mỏ lại nằm sát thành phố Hạ Long khu dân cư nên công tác khoan nổ mìn gặp nhiều khó khăn: quy mô nổ bÃi mìn nhỏ, ngày phải nổ nhiều bãi nên việc tổ chức nổ mìn phức tạp, hiệu nổ mìn thấp Hơn đa số bãi mìn nằm gần khu dân cư , đối tượng cần bảo vệ đa dạng nên tác động có hại phát sinh nổ mìn, tác dụng chấn động làm cho người dân xúc quan hệ Công ty dân cư xung quanh trở lên căng thẳng Chính vậy, việc nghiên cứu giải pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá mỏ khai thác than lộ thiên cần thiêt Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài: - Đối tượng nghiên cứu công tác làm tơi đất đá phương pháp nổ mìn - Phạm vi nghiên cứu lựa chọn giải pháp nâng cao hiệu quả, giảm chấn động nổ mìn mỏ than lộ thiên nói chung mỏ Núi Béo nói riêng Mục đích đề tài; Nâng cao hiệu làm tơi đất đá, giảm thiểu chấn động nổ mìn nhằm bảo vệ công trình công nghiệp, dân dụng xung quanh mỏ Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu đề tài: - Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu giảm thiểu tác dụng chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá - Phân tích tác động có hại đến môi trường nổ mìn mỏ lộ thiên - Nghiên cứu phương pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá mỏ than lộ thiên - Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu chấn động tính toán cụ thể cho mỏ Núi Béo Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm - Phương pháp phân tích tổng hợp: phân tích đánh giá số liệu sở thực tế sử dụng - Phương pháp đánh giá nhanh: sở trạng công tác khoan nổ mìn mỏ lộ thiên tiến hành đánh giá nhanh ưu điểm nhược điểm - Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia khai thác mỏ, máy mỏ, điện mỏ ý nghĩa khoa học thực tiễn: - Góp phần bổ sung vào sở khoa học việc sử dụng công nghệ nổ mìn nhằm nâng cao hiệu khai thác mỏ than khối lộ thiên - Giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu khai thác, hài hoà với môi trường không làm ảnh hưởng đến nhân dân vùng Cấu trúc đề tài: Toàn đề tài cấu trúc gồm: phần mở đầu, chương chính, phần kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, trình bµy thĨ nh­ sau: 96 thuốc nhóm khơng vượt q 2/3 khối lượng thuốc nổ an tồn chấn động nổ tức thời Để tính bán kính an tồn vùng nguy hiểm chấn động nổ vi sai với thời gian dãn cách  20ms, cơng ty nổ mìn cơng nghiệp Nga giới thiệu công thức: - Trong trường hợp nổ lần: R c 10 Q ;m N - Trong trường hợp nổ lặp lại nhiều lần: R c  29 Q ;m N Trong đó: N- Số lượng nhóm nổ vi sai Q- Lượng thuốc nổ tổng cộng (kg) N  Trên sở kết nghiên cứu, mỏ Núi Béo đề nghị sử dụng thời gian dãn cách nhóm nổ vi sai 100ms, tăng số lượng nhóm N, tối thiểu N = 4.3.3.4 Sử dụng sơ đồ nổ hướng truyền nổ hợp lý Vị trí tương đối bãi nổ so với cơng trình cần bảo vệ ảnh hưởng đến tác dụng chấn động lượng thuốc cơng trình Ví dụ cơng trình phía sườn bãi nổ lượng thuốc tăng lên lần (khi hướng truyền nổ phía cơng trình) tăng lên  lần (khi hướng truyền nổ ngược lại) Cịn cơng trình đầu bãi nổ hướng truyền nổ dọc theo khối nổ từ phía cơng trình lượng thuốc tăng lên lần Vì nổ bãi mìn gần cơng trình bảo vệ phải xem xét kỹ, khơng giới hạn quy mơ mà cịn cần lựa chọn sơ đồ nổ, điểm khởi nổ hướng lan truyền nổ hợp lý Khi lập hộc chiếu khoan nổ cần xem xét cụ thể để cơng trình năm bên sườn bãi mìn, tách bãi mìn thành nhiều nhóm với tổng lượng thuốc 97 nhóm Khởi nổ bãi mìn vị trí phía cơng trình, hướng truyền nổ phía xa cơng trình 4.3.3.5 Tạo chắn sóng nổ Để giảm tác dụng chấn động, sử dụng phương pháp nổ mìn có chắn đất đá bị phá vỡ Để bảo vệ cơng trình gần bãi mìn cần tạo khe bảo vệ, định biên bãi mìn Khe có chiều sâu lớn chiều sâu móng cơng trình 1,2  1,5 lần Sử dụng phương pháp giảm tác dụng chấn động nổ  lần Đối với mỏ Núi Béo sử dụng phương pháp nổ mìn tạo biên với tạo khe ban đầu (hình 4.7) Phương pháp tạo khe ban đầu có hàng lỗ khoan biên nổ trước Do khoảng cách lỗ khoan biên nhỏ nên nứt nẻ tạo thành đường phân bố lượng thuốc Để nâng cao chất lượng tạo biên, lỗ khoan chứa thuốc phân bố lỗ khoan không nạp thuốc W b b a Hình 4.7.a Nổ mìn tạo biên Lỗ khoan biên (tạo khe ban đầu) Lỗ khoan khấu (phá vỡ đất đá) 98 Với phương pháp này, tốt nổ lỗ khoan biên trước khoan lỗ khoan khấu Nếu không thực điều lỗ khoan biên cho nổ trước so với lỗ khoan lại, với thời gian dãn cách 75  100ms 4.3.4 KÕt đo chấn động nổ mìn thực nghiệm mỏ Núi Béo Trên sở giải pháp đề xuất giảm tác dụng chấn động nổ mìn mỏ than Núi Béo, đà tiến hành nổ thực nghiệm 27 đợt nổ với tổng số thuốc 135.211 kg, công trường vỉa 14 có đợt, vỉa Đông Bắc đợt vỉa 11 có 10 đợt Qua kết nổ mìn ta nhận thấy: Tốc độ dao động đất đá phụ thuộc vào: - Khối lượng thuốc nổ sơ đồ nổ vi sai - Loại đất đá nổ mìn đất đá công trình - Khoảng cách đo, độ chênh cao vị trí nổ vị trí đo Trong 27 ®ỵt nỉ chØ cã ®ỵt tèc ®é dao ®éng đất vượt giới hạn cho phép nhà loại (>30 ms) Đó đợt: - Đợt 17 vỉa Đông Bắc (nổ ngày 24/2/2006): khối lượng thuốc nổ 3.566 kg, khoảng cách đo 150m, độ chênh cao điểm đo điểm nổ 10m, tốc độ dao động đất 66,2 mm/s - Đợt 23 vỉa Đông Bắc (nổ ngày 24/3/06): Khối lượng thuốc nổ 3.133 kg, khoảng cách đo 100m, độ chênh cao m, tốc độ dao động cảu đất 57,6mm/s Đối với hai đợt có khoảng cách đo nhỏ độ chênh cao không lớn Từ khẳng định là: với điều kiện nổ nhau, độ cao vị trí nổ công trình tương đương công trình dao động mạnh Khi phân nhóm nổ vi sai tác dụng chấn động giảm Trong 27 đợt nổ có 12 đợt phân nhóm nỉ vi sai víi thêi gian gi·n c¸ch tõ 84 200ms (bảng 4.3) Ta thấy: Khi số nhóm nhiều thời gian dÃn cách nổ vi sai nhóm lớn tốc độ dao động đất nhỏ Trên sở kết nổ thực nghiệm ta hoàn thiện công thức xác định tốc độ dao động đất nổ mìn công trường thuộc mỏ Núi Béo, tuỳ thuộc vào khối lượng thuốc nổ sử dụng, số nhóm vi sai khoảng cách từ vị trí nổ đến công trình cần bảo vệ Ta sử dụng công thức tính tốc độ dao động ®Êt nh­ sau: V Trong ®ã: k3 N  Q R  1, 99 Q- Khèi l­ỵng thc nổ sử dụng đợt nổ, kg N- Số nhóm lượng thuốc nổ vi sai (khối lượng thuốc nổ nhóm nhau) R- Khoảng cách từ vị trí nổ ®Õn ®iĨm ®o, m k3- HƯ sè thùc nghiƯm phơ thuộc vào điều kiện nổ tính chất đất ®¸ má k3 =  12 ®èi víi vØa 14 k3 = 20 vỉa Đông Bắc k3 = vỉa 11 (xem bảng 4.4) 100 Bảng 4.10 Kết đo chấn động mỏ than Núi Béo (Dữ liệu lấy đề tài Nghiờn cu cỏc gii phỏp nõng cao hiệu quả, giảm thiểu chấn động nổ mìn mỏ Núi Béo” TT 10 11 12 Vị trí nổ Ngày ®o VØa 14 VØa 14 VØa 11 VØa 14 VØa §B VØa §B VØa §B VØa §B VØa 14 VØa 14 VØa 11 VØa 1601 1601 1701 1801 1801 1801 1901 1901 2001 2001 2001 21- Sè chiÕu Cao ®é b·i m×n Cao ®é ®iĨm ®o 73-01 +45 +60 74-01 +62 +60 79-01 -30 +16 89-01 +25 +34 86(87)-01 +0 +20 84 (85)01 -15 +20 92-01 +15 +20 91-01 +0 +20 97-01 +15 +65 96-01 +36 +65 95-01 -30 +16 103-01 +62 +65 Khèi l­ỵng thc nỉ (kg) 1.850 1.550 14.000 1.600 9.041 6.547 4.200 4.100 1.400 1375 10.000 1.572 Kết đo tốc độ dao động (mm/s) Khoảng Theo Theo Theo Tốc độ cách phương phương phương dao ®o, m lan trun lan trun lan trun ®éng tỉng ngang đứng dọc hợp Sóng đập không khí (dB) 320 5,71 2,54 5,08 6,19 117,2 120 17,8 20,2 20,6 22,3 120,1 370 8,38 5,46 8,25 8,04 114,8 600 1,40 0,762 1,40 1,45 113,8 300 11,7 13,3 13,6 16,1 119,3 500 5,08 3,68 5,33 6,15 118,5 290 20,4 17,1 14,4 27,6 125,4 510 5,08 4,19 2,67 6,08 116,3 120 26,7 21,0 10,9 29,5 122,5 230 8,76 3,94 2,92 8,92 117,5 290 8,38 5,46 8,25 8,65 114,8 140 7,49 9,65 8,89 11,2 117,5 101 TT 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Vị trí nổ Ngày ®o 14 VØa 14 VØa 14 VØa 11 VØa 11 VØa §B VØa §B VØa 11 VØa 11 VØa 11 VØa §B VØa §B VØa §B VØa 11 01 2101 2101 2402 2402 2402 2402 2303 2303 2303 2403 2403 2403 2503 Số hộ chiếu Cao độ bÃi mìn Cao ®é ®iÓm ®o 101-1 +13 +65 102-01 +38 +65 133-02 +24 +16 134-02 +30 +16 132-02 +30 +20 130(131)02 +00 +20 8.691 -60 +16 13.091 -6, 12 +16 5.459 +16 7.741 +20 4.985 +15 +20 3.133 -15 +20 4.733 -75 +16 5.136 130 - 03 131- 03 132-03 138-03 139-03 137-03 142-03 Khèi l­ỵng thc nỉ (kg) 1.423 Kết đo tốc độ dao động (mm/s) Khoảng Theo Theo Theo Tốc độ cách phương phương phương dao đo, m lan trun lan trun lan trun ®éng tỉng ngang đứng dọc hợp Sóng đập không khí (dB) 420 2,03 1,02 1,52 2,17 117,5 210 10,8 6,10 4,44 11,9 118,3 7.359 160 12,7 18 17 24,8 130,7 2.859 200 12,2 16 12,4 18,1 130,6 150 38,1 56,0 36,3 66,2 128,2 280 7,37 9,27 11,8 13,4 127,8 380 4,44 3,17 5,33 7,23 115,4 380 1,90 1,14 2,41 2,68 119,1 300 9,14 8,13 11,7 14,0 121,5 240 13,3 11,6 10,7 16,3 - 100 52,5 55,5 30,1 57,6 - 300 4,95 4,83 8,64 8.97 - 390 1,40 1,52 2,29 2,69 115 1.373 3.566 102 TT Vị trí nổ Ngày đo Vỉa 11 Vỉa 11 2503 2503 26 27 Cao độ bÃi mìn Cao ®é ®iĨm ®o Khèi l­ỵng thc nỉ (kg) -7, -9 +16 4.366 +10, +0 +16 4.061 Sè chiÕu 143-03 144(145)03 Kết đo tốc độ dao động (mm/s) Khoảng Theo Theo Theo Tốc độ cách phương phương phương dao ®o, m lan trun lan trun lan trun ®éng tỉng ngang đứng dọc hợp Sóng đập không khí (dB) 350 2,03 1,02 1,78 2,18 113 190 7,24 6,73 12,3 14,1 121,6 Bảng 4.11 Kết đo chấn động đợt nổ phân nhóm vi sai STT (theo Vị trí nổ bảng 4.2) Cao độ bÃi Cao độ mìn, m diểm đo, m Khối lượng thuốc nổ, kg Kết đo Thời gian Số nhóm dÃn cách Khoảng nổ vi sai cách đo, m nhóm, ms Tốc độ dao Sống động, mms âm, dB Vỉa ĐB +0 +20 9.041 100 300 16,1 119,3 15 VØa 11 +30 +16 2.859 84 200 18,1 130,6 16 VØa 11 +24 +16 7.359 84 160 24,8 130,7 17 VØa §B +30 +20 3.566 100 150 66,2 128,2 18 VØa §B +0 +20 8.691 200 280 13,4 127,8 19 VØa 11 -60 +16 13.091 126 380 7,23 115,4 20 VØa 11 -6 +16 5.459 126 380 2,68 119,1 21 VØa 11 +16 7.741 126 300 14,0 121,5 23 VØa §B +15 +20 3.133 84 100 578,2 - 103 STT (theo VÞ trÝ nỉ bảng 4.2) Cao độ bÃi Cao độ mìn, m diểm ®o, m Khèi l­ỵng thc nỉ, kg Thêi gian KÕt đo Số nhóm dÃn cách Khoảng nổ vi sai cách đo, m nhóm, ms Tốc độ dao Sống động, mms âm, dB 25 Vỉa 11 -75 +16 5.136 100 390 2,69 115 26 VØa 11 -7 +16 4.366 84 350 2,18 113 27 VØa 11 +10 +10 4.061 100 190 14,1 121,6 104 B¶ng 4.12 Trị số k3 tốc độ dao động đất V nổ mìn mỏ Núi Béo VØa 14 TT K3 2,57 6,20 0,89 12,07 2,82 4,38 1,67 6,58 V, mm/s N 6,19 22,3 1,45 29,5 8,92 11,2 2,17 11,9 VØa Đông Bắc R, m 320 120 600 230 140 120 420 210 Q, kg 850 1.550 1.660 1.375 1.400 1.572 1.423 1.373 TT K3 4,15 1,70 10,26 2,14 19,20 3,40 3,58 14,56 2,26 N 2 2 R, m 300 500 290 510 150 280 240 100 300 Q, kg 9.041 6.547 4.200 4.100 3.566 8.691 4.985 3.133 4.733 TT 10 K3 1.31 2.08 3.66 4.79 1.74 1.00 3.90 1.05 1.07 4.31 V, mm/s 16,1 6,15 27,6 6,08 66,2 13,4 16,3 57,6 8,97 VØa 11 V, mm/s 8.04 8.65 24.8 18.1 7.23 2.68 14 2.69 2.18 14.1 N 1 2 2 R, m 370 290 160 200 380 380 300 290 350 190 Q, kg 14.000 10.000 7.359 2.859 13.091 5.459 7.741 5.136 4.366 4.061 105 4.4 Quy mô sơ đồ nổ hợp lý mỏ Núi Béo 4.4.1 Quy mô đợt nổ - Khi nổ đồng thời quy mô đợt nổ xác định theo công thức sau:  r  Q   c  , kg  kc   Trong đó: kc- Hệ số phụ thuộc vào tính chất đất đá cơng trình cần bảo vệ - Hệ số phụ thuộc vào số tác dụng nổ rc- Khoảng cách từ vị trí nổ đến cơng trình cần bảo vệ Vì khơng nên quy định cứng nhắc quy mô đợt nổ công trường mỏ, mà phải xác định dựa vào vị trí bãi nổ khoảng cách từ đến cơng trình cần bảo vệ - Khi nổ vi sai khối lượng thuốc nổ sử dụng cho bãi nổ tăng lên: Q vs  Q N , kg Trong đó: N- Số nhóm thuốc nổ vi sai (khối lượng thuốc nhóm nhau) Khi nổ vi sai thời gian dãn cách nhóm lớn số nhóm nhiều quy mơ đợt nổ tăng 4.4.2.Sơ đồ nổ hợp lý Để giảm tác dụng chấn động, bảo vệ khu dân cư cơng trình, lựa chọn sơ đồ nổ cần tn thủ theo ngun tắc: - Cơng trình cần bảo vệ phải bên sườn bãi nổ, đầu bãi nổ hướng khởi nổ phải từ phía cơng trình phát triển xa cơng trình (hình 4.8) - Trong bãi nổ phải phân nhiều nhóm nổ vi sai (N  3) khối lượng thuốc nhóm phải Thời gian vi sai nhóm lớn tốt (t  100 ms) 106 - Khi bãi nổ gần cơng trình cần bảo vệ phải nổ vi sai tạo chắn sóng Khi nhóm lượng thuốc biên nổ trước tiên để tạo chắn (hình 4.9) Sơ đồ bố trí lỗ khoan sơ đồ đấu ghép mạng nổ phải tính tốn cụ thể, chi tiết từ thành lập hộ chiếu khoan Các sơ đồ nổ phải thiết kế theo nguyên tắc tuỳ thuộc vào điều kiện khu vực nổ trình by hỡnh v 4.8 v 4.9 Công trình cần b¶o vƯ 17 17 17 42 42 42 42 42 42 42 10 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 17 10 42 a) 17 17 b) 17 17 17 Hình 4.8 Hướng khởi nổ bãi mìn hợp lý a- Cơng trình bảo vệ nằm bên sườn bãi mìn 17 42 42 42 42 42 42 17 c- Cơng trình bảo vệ nằm đầu bãi mìn 42 10 42 42 42 42 42 42 42 00 42 42 42 42 Công trình cần bảo vệ 17 107 Công trình cần bảo vệ 9 9 9 9 17 17 17 17 17 17 17 17 100 17 17 17 17 17 100 17 17 17 17 17 Hình 4.9 Sơ đồ nổ tạo chắn sóng 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Từ kết nghiên cứu, ta rút kết luận sau đây: - Các mỏ lộ thiên lớn vùng Quảng Ninh sử dụng chất nổ phương tiện nổ Việt Nam sản suất, điều phù hợp Các mỏ áp dụng nổ mìn vi sai với sơ đồ vi sai lỗ, thời gian vi sai theo phương tiện nổ định sẵn Tuy nhiên thông sơ nổ mìn sử dụng chưa hợp lý Đặc biệt mỏ chưa áp tích cực áp dụng biện pháp giảm thiểu tác động có hại đến mơi trường nổ mìn khai thác - Điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn - địa chất cơng trình mỏ Núi Béo có ảnh hưởng lớn đến hiệu cơng tác nổ mìn Việc xác định tiêu lý đất đá mỏ Núi Béo tương đối đầy đủ phân đất đá mỏ Núi Béo thành nhóm: Dễ nổ, độ nổ trung bình, khó nổ khó nổ - Cơng tác khoan nổ mìn mỏ Núi Béo có nhiều khó khăn phức tạp quy mơ bãi nổ nhỏ, phải nổ nhiều bãi ngày nên khâu tổ chức khoan nổ phức tạp, hiệu thấp Đặc biệt công trường gần khu dân cư nên vấn đề an toàn chấn động nổ mìn cần quan tâm thích đáng Kiến nghị: Khoan nổ mìn khâu đầu dây chuyền cơng nghệ khai thác mỏ lộ thiên, đóng góp phần lớn nhiệm vụ hoàn thành sản lượng hàng năm mỏ Tuy nhiện công tác khoan nổ mìn gây yếu tố có hại tác động đến môi trường mà ngành khai thác mỏ cần đặc biệt quan tâm Tác giả đề nghị Cơng ty khai thác mỏ lộ thiện nói chung mỏ than Núi Béo nói riêng cần áp dụng biện pháp nâng cao hiệu nổ mìn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường nổ mìn khai thác mỏ, cụ thể là: - Đánh giá tác động mơi trường mỏ nổ mìn cần cụ thể 109 - Để nâng cao hiệu nổ mìn mỏ Núi Béo cần tiến hành lựa chọn loại chất nổ phương tiện nổ hợp lý cho loại đất đá, lựa chọn phương pháp nổ mìn thơng số nổ mìn hợp lý cho khu vực ứng với loại đất đá, loại chất nổ sử dụng đường kính lỗ khoan - Đối với mỏ Núi Béo cần thiết phải áp dụng biện pháp giảm tác dụng chấn động nổ mìn để bảo vệ cơng trình xung quanh Những biện pháp là: - Nâng cao hiệu sử dụng lượng nổ để đập vỡ đất đá - Áp dụng triệt để phương pháp nổ mìn vi sai - Sử dụng sơ đồ nổ hướng khởi nổ hợp lý - Tạo chắn sóng chấn động nổ Để áp dụng có hiệu giải pháp nêu địi hỏi phải có thống phối hợp chặt chẽ Công ty than Núi Béo Công ty VLNCN Quảng Ninh từ lập hộ chiếu khoan lập hộ chiếu nổ Trong q trình thi cơng địi hỏi phải có kiểm tra, giám sát chặt chẽ cán kỹ thuật coi nhiệm vụ bắt buộc hai đơn vị TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Ấu, Nhữ Văn Bách (1996), Phá vỡ đất đá phương pháp khoan nổ mìn, Nhà xuất giáo dục Hà Nội Nhữ Văn Bách (2003), Nâng cao hiệu phá vỡ đất đá phương pháp khoan nổ mìn khai thác mỏ, Nhà xuất Giao thông Hà Nội Nhữ Văn Bách (2006), Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả, giảm thiểu chấn động nổ mìn mỏ Núi Béo, Trung tâm NCTN khai thác mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Hồ Đức Bình (2006), Cơng tác bảo vệ môi trường mỏ lộ thiên nằm gần khu dân cư, Báo cáo khoa học Công nghệ mỏ Việt Nam Cơng ty hóa chất mỏ (2011), Lý thuyết công nghệ sản xuất chất nổ cơng nghiệp Cơng ty hóa chất mỏ (2001), Giới thiệu vật liệu nổ sản xuất nước Cơng ty Cơng nghệp hóa chất mỏ - TKV (2005 – 2007), Báo cáo tổng hợp cung ứng Vật liệu nổ cơng nghiệp Cơng ty hóa chất mỏ (1996), Thuốc nổ công nghiệp phụ kiện nổ, Phụ trương tạp chí than Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Sĩ Hội, (2003), Nghiên cứu giải pháp công nghệ khoan nổ mìn nhằm giảm ảnh hưởng xấu đến môi trường, Luận văn tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội 10 Lê Văn Quyển (2000), Nghiên cứu hoàn thiện thơng số nổ mìn mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà Nội 11 Lê Văn Quyển (2007), Báo cáo đề tài nghiên cứu xây dựng thông số kỹ thuật khoan nổ mìn hợp lý, phù hợp với điều kiện địa chất, trang thiết bị khai thác đơn vị khai thác lộ thiên khu vực Quảng Ninh, Trung tâm NCTN khai thác mỏ, Trường đại học mỏ địa chất Hà Nội ... dụng chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá - Phân tích tác động có hại đến môi trường nổ mìn mỏ lộ thiên - Nghiên cứu phương pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá mỏ than lộ thiên - Nghiên cứu. .. thiên - Nghiên cứu phương pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn phá vỡ đất đá mỏ than lộ thiên 2 - Nghiên cứu biện pháp giảm thiểu chấn động tính toán cụ thể cho mỏ Núi Béo Phương pháp nghiên cứu: -... DỤNG CHẤN ĐỘNG KHI NỔ MÌN Ở CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN 3.1- Phân loại phương pháp 44 44 3.2- Những phương pháp giảm thiểu tác dụng chấn động vùng tâm chấn động 45 3.3- Những phương pháp giảm tác dụng chấn