D. Đo kiểm tại hiện trường:
dt là hệ số mở rộng buồng
1.1. Đặc điểm của phương phỏp
Nổ mỡn vi sai là nổ thứ tự từng lượng thuốc (quả mỡn) hoặc nhúm cỏc quả mỡn với khoảng thời gian gión cỏch rất nhỏ (vi sai)- tớnh bằng miligiõy, thường từ 10~100 ms. Nổ mỡn vi sai là một giải phỏp cú hiệu quả để để điều khiển mức độ đập vỡ nham thạch, khống chế hướng chuyển động của đất đỏ và giảm chấn động do nổ mỡn.
Đến nay đó cú nhiều cụng trỡnh của nhiều tỏc giả nghiờn cứu để giải đỏp về bản chất của quỏ trỡnh phỏ vỡ đất đỏ bằng nổ mỡn vi sai. Đa số cỏc nhà khoa học nghiờn cứu về lĩnh vực này đều thống nhất 3 yếu tố cơ bản gõy nờn tỏc dụng tớch cực của nổ mỡn vi sai là:
Sự giao thoa của súng nổ giữa cỏc lượng thuốc;
Sự tạo ra cỏc mặt thoỏng phụ (mặt biờn giữa cỏc mụi trường khỏc nhau);
Sự va đập giữa cỏc cục đỏ được phỏ ra khi nổ mỡn.
Tỏc dụng của sự giao thoa súng nổ mỡn và của mặt thoỏng đối với quỏ trỡnh đập vỡ nham thạch do nổ mỡn đó được trỡnh bày ở trờn.
Sự va đập của cỏc cục đỏ do nổ mỡn sẽ xảy ra khi hướng chuyển động của khúi đỏ nổ ra ngược chiều nhau (giữa cỏc đợt nổ vi sai). Rừ ràng là mức độ đập vỡ đỏ được tăng lờn khi số lượng và hiệu quả va đập tăng. Vỡ vậy, để đạt được hiệu quả đập vỡ cao, cần xỏc định cỏc thụng số và bố trớ sơ đồ nổ mỡn sao cho càng tăng được số lần va đập càng tốt.
Động năng của cỏc cục đỏ bay ra cú thể xỏc định theo cụng thức:
21 1 2 m v E (3-1) Trong đú:
m- Khối lượng của cục đỏ, tớnh theo khối kỹ thuật,Kg.s2/m. v- Tốc độ ban đầu của cỏc cục đỏ, m/s.
Mức độ ảnh hưởng của ba yếu tố trờn đõy phụ thuộc vào thời gian nổ vi sai giữa cỏc lượng thuốc nổ và sơ đồ nổ mỡn cụ thể.
Hiện nay cơ sở lý thuyết nổ mỡn vi sai và xỏc định thời gian nổ vi sai hợp lý để đảm bảo hiệu quả đập vỡ đỏ theo yờu cầu đặt ra vẫn chưa được thống nhất, chưa cú cụng thức nào hợp lý
được thừa nhận chung, mà người ta thường xỏc định cỏc thụng số nổ vi sai dựa trờn cơ sở cỏc vụ nổ thực nghiệm.
Về nguyờn tắc, thời gian gión cỏch trong nổ mỡn vi sai phải đảm bảo sao cho khi lượng thuốc nổ trước vừa mới đập vỡ sơ bộ khối đất đỏ, mà ứng lực nội tại trong đất đỏ chưa kịp triệt tiờu (ứng suất dư) thỡ ngay lỳc đú lượng thuốc tiếp sau nổ, khiến cho tỏc dụng phỏ hoại đất đỏ được tăng lờn. Mặt khỏc, khi lượng thuốc nổ trước vừa tạo ra cỏc mặt thoỏng phụ thỡ cho nổ lượng thuốc tiếp sau, hiệu quả nổ phỏ sẽ càng cao.
Theo quan điểm về tỏc dụng của sự giao thoa súng nổ mỡn đối với việc tăng cường mức độ đập vỡ đất đỏ, thời gian nổ vi sai giữa hai đợt nổ được xỏc định như sau:
2 24 4 t s a w V (3-2) Trong đú:
a-Khoảng cỏch giữa cỏc bao thuốc nổ, m;
w-Chiều dài đường cản ngắn nhất, m; s
V -Tốc độ lan truyền của súng nổ trong đất đỏ, m/s.
Với quan điểm về tỏc dụng của mặt thoỏng phụ hoặc khe nứt đối với hiệu quả đập vỡ đất đỏ, thời gian vi sai thớch hợp được xỏc định theo cụng thức sau (26):
1 2 3 1 1 2W W t tp CP S t t t C C V (3-3) Trong đú: 1
t -Thời gian lan truyền súng ứng suất từ khối thuốc nổ đến mặt thoỏng và phản xạ trở lại, ms
2
t -Thời gian tạo thành tuyến khe nứt bằng W, ms;
3
t -Thời gian hỡnh thành khe nứt đủ rộng – bằng (8ữ10) mm, ms; W-Chiều dài đường cản ngắn nhất, m;
S-Chiều rộng kẽ nứt, m;
1
C -Tốc độ lan truyền súng ứng suất theo súng dọc, m/ms; tp
C -Tốc độ tạo thành khe nứt khi nổ mỡn, m/ms; cp
V -Tốc độ chuyển dịch trung bỡnh của khối đỏ nổ ra, m/ms.
Theo số liệu nổ thực nghiệm và tổng kết từ thực tế, khi nổ khai thỏc đỏ cú mật độ y=2,2ữ2,8 T/m3, đường kớnh lỗ mỡn d=220mm, thường
1t 5ms, t 5ms, 2 t 10ữ15ms; 3 t 10ữ15 ms. Như vậy, thời gian vi sai tổng cộng t25ữ35ms.
Khi độ cứng của đỏ tăng thỡ trị số thời gian nổ vi sai hợp lý sẽ giảm đi (do tốc độ lan truyền súng ứng suất và tốc độ tạo thành khe nứt do nổ mỡn trong đỏ cứng tăng).
Hiện nay, cú rất nhiều cụng thức kinh nghiệm để xỏc định
t
. Trong thực tế, cụng thức sau đõy được dựng phổ biến nhất[27].
AW
t
Trong đú:
t
-Thời gian nổ vi sai, ms.
W-Đường cản ngắn nhất (chõn tầng),m;
A-Hệ số phụ thuộc vào tớnh chất của đỏ cần nổ phỏ. Theo kinh nghiệm, với đỏ rất cứng:A=3; đỏ cứng A=4; đỏ cứng vừa: A=5 và đỏ mềm yếu, nứt nẻ: A=6.