CHƯƠNG 3 : TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀO LÒ
3. Sơ đồ thi công phối hợp
4.4 Tính toán hộ chiếu khoan nổ mìn
Theo công dụng các lỗ mìn trên gương được phân làm 4 nhóm:
Nhóm I là các lỗ mìn đột phá, nhóm II là các lỗ mìn phá phụ và tạo nền, nhóm III là nhóm các lỗ mìn tạo biên, nhóm IV là các lỗ mìn trống.
Tổng số lỗ mìn trên gương được tính theo N M Pocrovski N = Nđp + Np + Nb
Nđp : Là các lỗ mìn đột phá Np : Là các lỗ mìn phá - nền Nb : Là các lỗ mìn tạo biên
a.Số lỗ mìn biên
Số lỗ mìn tạo biên được bố trí nhằm cắt đất đá theo đường biên thiết kế, do đó phía tường hầm cần bố trí một hàng các lỗ mìn biên nhỏ hơn so với lỗ mìn phá với mục đích tạo được biên đường hầm nhăn, hạn chế phá huỷ khối đá ngoài biên hầm thiết kế, khoảng cách giữa các lỗ khoan biên là: bb = 0,55m, và đường cản ngắn nhất : Wb = 0,6m. Được chọn theo bảng như sau:
Các thông số Hệ số kiên cố của đất đá f
3 - 6 6 - 9 9 - 12
bb,cm 60 55 50
Wb, cm 75 60 55
Tổng số lỗ mìn biên được tính theo công thức : Nb=
P
bb +1 (lỗ)
Trong đó: P: Chu vi đường biên bố trí nhóm biên P = (m)
a- Khoảng cách từ lỗ mìn biên tới biên đào của đường hầm; a=0,2m Thay số ta được:
P = (m)
lỗ Vậy ta chọn 30 lỗ.
Khoảng cách thực tế của các lỗ mìn biên là : bb/ = P N'b−1 = = 0,54 m b. Tổng số lỗ mìn phá, đột phá và nền Nr,f= F b b d q N S . . Trong đó :
Sđ : Diện tích tiết diện ngang khi đào của đường hầm (Sd=35,96m2);
b
- Lượng thuốc nổ nạp trung bình trên một mét dài lỗ mìn biên phụ thuộc
Bảng 4.10. Bảng chọn giá trị b
TT Chủng loại đất đá Granit Cát kết Đá phiến sét 1 Hệ số kiên cố của đất đá, 12 14 8 10 4 6
2 Giá trị , kg/m 0,45 0,35 0,3
+ Đoạn hầm đào qua đá phiến sét có f = 6 nên theo bảng trên ta chọn γb =
0,3;
q - lượng thuốc nổ đơn vị, q = 1,35 kG/m3;
γF - chi phí thuốc nổ trung bình trên một mét dài nhóm lỗ mìn phá. γF
=0,765 Ta được: Nr,f = S d.q−Nb.γb γF = lỗ Chọn NF = 52 (lỗ mìn).
Vậy tổng số lỗ mìn trên gương Nt= Nr,f + Nb= 52+30=82 lỗ.
C, Số lỗ mìn nền
Số lỗ mìn nền được xác định bằng công thức :
Trong đó
a-là khoảng cách lỗ mìn biên đến công trình, a=0,2m; bn -là khoảng cách giữa các lỗ mìn nền, lấy bn=0,55m. Vậy chọn số lỗ mìn nền là Nn =10 lỗ.
Ta lựa chọn sơ đồ kết hợp lỗ khoan trống không nạp thuốc cùng với nhóm các lỗ mìn tạo rạch ta lựa chọn là Nr = 8 lỗ. Từ đó suy là số lỗ mìn ở nhóm phá là:
Nf = NG - Nb - Nn - Nr= 82 - 30 - 10 - 8 = 34 (lỗ).
4.4.1 Lượng thuốc nổ chi phí cho một lần nổ.
Với chiều sâu lỗ mìn như đã tính toán và diện tích gương cần nổ ta có thể tính được lượng thuốc nổ chi phí cho một chu kỳ khoan nổ như sau:
Chi phí thuốc nổ cho một lần nổ: Qt = q. Sdt. Lm (kg) Trong đó:
q – chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q = 1,35 (kg/m3)
Sdt – diện tích tiết diện gương đào bậc trên, Sd = 35,96m2 Lm – chiều sâu lỗ mìn, ta chọn Lm = 2,4 m
Thay số vào ta được: Qt =1,35.35,96.2,4 = 117 (kg)
Lượng thuốc nổ trung bình cho 1 lỗ khoan là: kg/lỗ
Tính toán các thông số cho lỗ mìn nhóm tạo rạch:
- Số lượng thuốc nổ sử dụng cho lỗ mìn tạo rạch là: Qr = qr .Nr
Trong đó:
Nr - số lỗ mìn tạo rạch, 8 lỗ;
qr - lượng nạp thuốc nổ trong 1 lỗ mìn tạo rạch.
Trong nổ mìn tạo biên theo kinh nghiệm lượng nạp trong lỗ tạo rạch lấy tăng 10 – 15% so với qtb. Ta lấy 12% có:
qr = qtb + 0,15.qtb = 1,46 + 0,12.1,46= 1,64 (kG/lỗ)
Số thỏi thuốc cần sử dụng cho 1 lỗ mìn tạo rạch, với mỗi thỏi thuốc P113 đường kính 38 và chiều dài 15cm thì nặng 0,2kg (theo đặc tính kĩ thuật thuốc nổ) thì số thỏi cần dùng là:
thỏi Vậy chọn số nt= 8 thỏi.
Vì là nhóm lỗ mìn nổ đầu tiên có nhiệm vụ rất quan trọng đó là tạo mặt thoáng cho các nhóm lỗ mìn tiếp theo. Khi ấy lượng thuốc nổ thực tế cần dùng là:
Chiều dài bua mìn
lbr = lr - nt .0,15 = 2,4 - 8.0,15 = 1,2 (m).
Tính toán các thông số cho lỗ mìn nhóm phá và nền(đặc tính như nhau):
Theo phương pháp nổ mìn tạo biên thì lỗ mìn phá có lượng nạp ≤ qtb = 1,46 kg/lỗ
qf,n = 1,4 kg/lỗ
Số thỏi thuốc cần dùng cho một lỗ mìn phá hoặc nền là: thỏi
Vậy chọn 7 thỏi thuốc
Lượng thuốc nổ tổng cộng sử dụng cho lỗ mìn phá và nền là: Qf,r= 0,2.7. (10+34) = 61,6 (kg)
Chiều dài bua mìn của nhóm các lỗ khoan này là:
Lbf,n = lf,n - nt .0, 22 = 2,4 - 7.0,15 = 1,35 (m)
Tính toán các thông số cho lỗ mìn nhóm tạo biên, ta có: qb = go .lb = 0,3.2,4 = 0,72 kg/lỗ
go - hao phí thuốc nổ trên 1 m dài lỗ mìn biên phụ thuộc vào hệ số kiên cố
của đất đá f=6 thì go=0,3
Số thỏi thuốc cần dùng cho một lỗ mìn biên là: = 3,6 thỏi Vậy nt chọn 4 thỏi.
Lượng thuốc nổ tổng cộng sử dụng cho lỗ mìn biên là: Qb = 0,2.4.30 = 24(kg)
Trong trường hợp với lỗ mìn biên trong phương pháp nổ mìn tạo biên thì chúng được nạp phân đoạn không khí. Ta chọn số đoạn không khí phù hợp là 2 với chiều dài phân đoạn là 20cm.
Ta sử dụng các thỏi thuốc có đường kính là 32mm vì theo kinh nghiệm đường kính của thỏi thuốc nạp trong các lỗ mìn biên phải lấy ≤ 32mm. Đường kính lỗ mìn trong các lỗ khoan biên thường lớn hơn đường kính của thỏi thuốc từ 12 đến 16 mm nhằm giảm tác dụng phá đá ảnh hưởng quá nhiều đến khối đá ngoài
công trình gây thừa tiết diện và giảm sự nứt nẻ vào khối đá ấy. Do đó chiều dài bua mìn của nhóm các lỗ khoan này là:
Lbb = lb - nt .0,2 - 2.0,2 = 2,4 - 4.0,2 - 2.0,2 =1,2 (m)
Lượng thuốc nổ tổng cộng thực tế sử dụng trong một chu kỳ khoan nổ là: Q = Qb + Qf,n + Qr = 24 + 61,6 + 12,8 = 98,4 (kg)