7. Cấu trỳc luận văn
4.5. LỰA CHỌN CÁC THễNG SỐ CƠ BẢN CHO KHOAN NỔ MèN
4.5.13 Chiều cao cột bua của lỗ mỡn hàng trong, LBT
Khi nạp thuốc liờn tục trong lỗ khoan thỡ : LBt = LLK – LTT = 16,8 – 10,6 = 6,2m.
Khi ỏp dụng nạp thuốc phõn đoạn lƣu cột khớ trong lỗ khoan, chiều cao cột bua đƣợc xỏc định theo bảng 3.12. 4.5.14 Suất phỏ đỏ ,K Suất phỏ đỏ đƣợc tớnh theo cụng thức: K= k L h b a h w a . 2 . . . . = 8 , 16 . 2 15 . 2 , 5 . 6 15 . 6 . 6 = 30 m3/m.
Bảng 4.5. Bảng tổng hợp cỏc thụng số nổ mỡn.
STT Tờn thụng số Ký hiệu Đơn vị Phương phỏp xỏc
định Giỏ trị Ghi chỳ 1 Đƣờng kớnh lỗ khoan dLK mm 30(3 ) ) cot . ( m c g H 152 2 Đƣờng cản chõn tầng W m 53.k.dK. m Kn tt . . 6,0 Theo điều kiện phỏ hết mụ chõn tầng 3
Chiều sõu khoan
thờm LKT m
LKT = 0,2.W 1,8
Theo kinh nghiệm
4 Chiều sõu lỗ khoan
LLK m LLK = LKT +h 16,8 h=15m
5 Khoảng cỏch giữa hai
lỗ khoan a m a = m.W 6 6 Khoảng cỏch giữa 2 hàng lỗ khoan b m b = a.Sin60 0 5,2 7 Thể tớch đất đỏ phỏ ra ở 1 lỗ khoan hàng ngoài Vđn m3 Vđn= a.W.h 540 8 Thể tớch đất đỏ phỏ ra ở 1 lỗ khoan hàng trong Vđt m3 Vđt= a.b.h 468 9 Suất phỏ đỏ K m3/m K= lk L h b a h w a . 2 . . . . 30 10 Chỉ tiờu thuốc nổ q kg/m3 Cụng thức (3.6) 0,37 11 Lƣợng thuốc nổ 1 lỗ hàng ngoài QN Kg QN= q.a.w.h 199,8 Lƣợng thuốc chớnh QCN Kg QCN = QN- QPN 129,8 Lƣợng thuốc phụ QPN Kg QPN= 0,3.QN 69,9
STT Tờn thụng số Ký hiệu Đơn vị Phương phỏp xỏc định Giỏ trị Ghi chỳ 12 Lƣợng thuốc nổ 1 lỗ hàng trong QT Kg Qt = q.a.b.h 173,2 Lƣợng thuốc chớnh QCT Kg QCT = Qt- QPT 112,6 Lƣợng thuốc phụ QPT Kg QPT= 0,3.QT 60,6 13
Chiều cao cột thuốc
hàng ngoài LTN m LTN= p Qn 12,3 p : Lƣợng thuốc nạp trong 1m chiều dài LK 16,32kg/m Lƣợng thuốc chớnh LTCN m LTCN= p Qcn 5,57 Lƣợng thuốc phụ LTPN m LTPN= p Qpn 2,38 14
Chiều cao cột thuốc hàng trong LTT m LTT= p Qt 10,6 Lƣợng thuốc chớnh LTCN m LTCT= p Qct 5,05 Lƣợng thuốc phụ LTCT m LTPT= p Qpt 2,15 15 Chiều cao cột khụng khớ hàng ngoài HKN m HKN = 0,17. LTN 1,35 16 Chiều cao cột khụng khớ hàng trong HKT m HKT = 0,3. LTT 2,16 17
Chiều cao cột bua hàng ngoài (nạp thuốc phõn đoạn)
LBN
m LLK – (LTN+HKN) 7,5
18
Chiều cao cột bua hàng trong (nạp thuốc phõn đoạn)
LBT
Qua bảng ta nhận thấy rằng
Trƣờng hợp nổ bằng thuốc nổ TNP_1 khi lỗ khoan khụ ớt nƣớc, đất đỏ mềm và cú độ cứng trung bỡnh. Do đú ta sẽ tớnh toỏn thời gian vi sai và lựa chọn phƣơng tiện nổ phi điện nhƣ sau:
* t = k.W:
+ t = 5 . 6 = 30ms + t = 6 . 6 = 36ms.
Vậy trong trƣờng hợp này ta nờn sử dụng kết hợp hai loại kớp: 35ms và 42ms để đấu ghộp mạng nổ.
Trƣờng hợp nổ bằng thuốc nổ TFD_15 sử dụng với lỗ khoan cú nƣớc đất đỏ cú độ cứng và rất cứng. Do đú thời gian vi sai khi sử dụng loại thuốc nổ này là:
- t = k.W:
+ t = 3 . 6 = 18 ms + t = 4 . 6 = 24 ms.
Vậy trong trƣờng hợp này ta nờn sử dụng kết hợp 3 loại kớp: 35ms, 42ms và 65ms để đấu ghộp mạng nổ.
Trƣờng hợp nổ bằng thuốc nổ ANFO sử dụng với lỗ khoan khụ, đất đỏ cú độ cứng trung bỡnh và tƣơng đối cứng Do đú thời gian vi sai khi sử dụng loại thuốc nổ này là:
- t = k.W:
+ t = 4 . 6 = 24ms + t = 5 . 6 = 30ms.
Vậy trong trƣờng hợp này ta nờn sử dụng kết hợp 2 loại kớp: 35ms và 42ms để đấu ghộp mạng nổ.
Trong những trƣờng hợp sử dụng thuốc hỗn hợp tuỳ thuộc vào tớnh chất đất đỏ cụ thể khu vực khoan ta cú thể tớnh chọn thời gian vi sai qua đú cú thể lựa chọn thụng số kớp cho phự hợp.
4.6. MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC PHÁT SINH TRONG QUÁ TRèNH KHOAN NỔ MèN TRèNH KHOAN NỔ MèN
Trong thực tế nổ mỡn ở cỏc mỏ núi chung và mỏ than Khỏnh Hũa núi riờng chắc chắn sẽ gặp phải một số trƣờng hợp chỳng ta cần cú những giải phỏp khắc phục riờng để vẫn đảm bảo đƣợc hiệu quả nổ mỡn.
4.6.1 Trƣờng hợp gặp phải hang hốc cỏctơ
Nhƣ đó phõn tớch sự ảnh hƣởng của hang hốc cỏctơ đối với quỏ trỡnh nổ mỡn ở chƣơng I. Để khắc phục trƣờng hợp này thỡ ngay trong quỏ trỡnh khoan lỗ mỡn, chỳng ta cần phải cú tờ nhật kớ khoan ghi rừ ràng những lỗ khoan gặp phải hang hốc cỏc tơ để cú biện phỏp xử lý đối với từng trƣờng hợp cụ thể: Thuốc nổ Thuốc nổ Chống chèn bẵng các thanh tre,gỗ Hang cáctơ Bao
Hỡnh 4.4 Khắc phục khi lỗ mỡn gặp phải hang cỏctơ
Tại cỏc lỗ khoan khi gặp phải hang hốc cỏctơ cần :
+ Ghi lại kỹ trong nhật ký khoan xem chiều cao hang cỏctơ là bao nhiờu để ta cú thể tớnh đƣợc chiều cao cột thuốc phần dƣới.
+ Xử lý đoan lỗ khoan cú hang hốc cỏctơ bằng cỏch chống chốn vào khu vực đú cỏc thanh tre hoặc gỗ ( nhƣ hỡnh vẽ ).
+ Cho tiếp lờn phần chống chốn đú là thuốc nổ chứa trong bao cao khoảng 50 cm.
Sau khi thực hiện xong cỏc thao tỏc trờn ta cú thể tiếp tục nhồi thuốc nổ xuống lỗ khoan nhƣ bỡnh thƣờng.
4.6.2 Trƣờng hợp bói nổ cú hai loại đỏ khỏc nhau
a a
b b
Khu vực đá khó nổ Khu vực đá dễ nổ
Lỗ mìn
Hỡnh 4.5 Giải phỏp bố trớ lỗ mỡn khi bói nổ cú 2 loại đất đỏ khỏc nhau
Giải phỏp để khắc phục trong trƣờng hợp này đú là giữ nguyờn khoảng cỏch cỏc hàng lỗ khoan (b) và giảm khoảng cỏch giữa cỏc lỗ trong hàng dễ nổ sao cho a > a’. Điều này làm cho việc tổ chức thi cụng khoan nổ thuận lợi nhƣng cũng đồng thời đảm bảo bố trớ hợp lý năng lƣợng trong cỏc bói mỡn.
4.6.3 Trƣờng hợp khi gặp phải hai tầng đất đỏ cú độ cứng khỏc nhau trong cựng một chiều dài lỗ khoan trong cựng một chiều dài lỗ khoan
Trong thực tế trong cựng một chiều cao của bói nổ chỳng ta cú thể gặp hai tầng đất đỏ cú độ cứng khỏc nhau. Khi đú nếu nhƣ cỏc thụng số nổ mỡn mà ta ỏp dụng cho đất đỏ đồng nhất trong trƣờng hợp này sẽ xảy ra tỡnh huống là đất đỏ nổ ra khụng đồng đều. Do vậy ngay trong quỏ trỡnh khoan chỳng ta phải cú ghi chỳ nhật kớ khoan rừ ràng để trong quỏ trỡnh tiến hành tớnh toỏn
cỏc thụng số nổ mỡn sao cho hợp lý. Cú thể dựng nhiều loại thuốc nổ trong cựng một lỗ khoan.
4.6.4 Trƣờng hợp trong lỗ khoan cú nƣớc
Khi gặp phải trƣờng hợp này, tuỳ vào trƣờng hợp cụ thể là lỗ khoan nhiờự nƣớc hay ớt nƣớc mà ta cú thể sử dụng cỏc loại thuốc nổ khỏc nhau. Ta cú thể dựng thuốc TNP1 là loại thuốc chịu nƣớc ở phớa dƣới lỗ khoan và phần trờn của lỗ khoan ta cú thể dựng thuốc nổ TFD hoặc ANFO.
Xột về mặt cụng phỏ thỡ thuốc TFD_15 mạnh hơn thuốc ANFO nhƣng xột về mặt kinh tế ANFO rẻ hơn TFD_15 do đú thụng thƣờng dựng thuốc ANFO vỡ thuốc ở phần trờn lỗ mỡn khụng cần quỏ mạnh. Khi tớnh toỏn cần lƣu ý cỏc điều kiện: Đảm bảo khả năng chứa đầy, chiều cao cột thuốc, cột bua trong lỗ khoan theo thiết kế nhằm phõn bổ năng lƣợng đồng đểu trờn suốt chiều dài lỗ khoan.
4.6.5 Trƣờng hợp cần giảm chấn động trong quỏ trỡnh nổ mỡn
Căn cứ vào điều kiện ĐCTV - ĐCCT, tớnh chất cơ lý của đất đỏ, căn cứ vào hiện trạng khai thỏc cũng nhƣ hiện trạng của cụng tỏc nổ mỡn ở khu vực khai trƣờng mỏ than Khỏnh Hũa tỏc giả nhận thấy cú thể ỏp dụng những giải phỏp sau đõy để tăng hiệu quả và giảm thiểu tỏc dụng chấn động nổ mỡn :
1. Áp dụng triệt để phƣơng phỏp nổ chậm và nổ vi sai
2. Nõng cao hiệu quả sử dụng năng lƣợng nổ để đập vỡ đất đỏ 3. Sử dụng sơ đồ nổ và hƣớng khởi nổ hợp lý
4. Tạo ra màn chắn súng chấn động khi nổ mỡn
Nếu ỏp dụng đồng bộ những giải phỏp trờn sẽ tăng đƣợc quy mụ một đợt nổ và giảm đỏng kể tỏc dụng chấn động tới mụi trƣờng xung quanh.
4.6.5.1. Áp dụng phương phỏp nổ chậm và nổ vi sai
Phƣơng phỏp chủ yếu để giảm tỏc dụng chấn động là sử dụng phƣơng phỏp nổ chậm hoặc nổ vi sai. Theo kết quả nghiờn cứu ở Nga, khi nổ chậm (với thời gian dón cỏch >1s) tỏc dụng chấn động coi nhƣ độc lập đối với mỗi
nhúm lƣợng thuốc. Khi nổ vi sai với thời gian dón cỏch 20ms, lƣợng thuốc
tổng khụng hạn chế, nếu khối lƣợng thuốc trong mỗi nhúm khụng vƣợt quỏ 2/3 khối lƣợng thuốc nổ an toàn về chấn động khi nổ tức thời.
Để tớnh bỏn kớnh an toàn vựng nguy hiểm về chấn động khi nổ vi sai với thời gian dón cỏch 20ms, cụng ty nổ mỡn cụng nghiệp ở Nga đó giới
thiệu cụng thức: - Trong trƣờng hợp nổ 1 lần: N Q 10 R 3 c ; m (3-41)
- Trong trƣờng hợp nổ lặp lại nhiều lần:
N Q 29 R 3 c ; m (3-42) Trong đú: N- Số lƣợng nhúm nổ vi sai Q- Lƣợng thuốc nổ tổng cộng (kg) khi N 2.
Trờn cơ sở kết quả nghiờn cứu, đối với khai trƣờng Mỏ Cúc đề nghị sử dụng thời gian dón cỏch giữa cỏc nhúm nổ vi sai là 100ms, tăng số lƣợng nhúm N, tối thiểu N = 3.
* Biện phỏp cụ thể:
- Nếu bói nổ lớn, tổng khối lƣợng thuốc nổ vƣợt quỏ giới hạn an toàn nhiều lần ta sử dụng thời gian vi sai cú độ chậm lớn dƣới lỗ từ 1000ms trở lờn, chia bói nổ thành 1 số phần cú độ gión cỏch 1000ms
(Sơ đồ *) Nhúm II nổ chậm sau nhúm I: 1000ms
Hỡnh 4.6: Sơ đồ chia bói nổ lớn thành 1 số phần cú độ gión cỏch 1000ms - Nếu khụng dựng chung hệ thống mạng nhƣ trờn thỡ cú thể tỏch ra, mỗi nhúm kớch nổ bằng kớp đốt riờng, cắt dõy chỏy chậm đảm bảo gión cỏch 2 nhúm 1000ms, tuy nhiờn biện phỏp này khụng đảm bảo độ chớnh xỏc vỡ sai số về tốc độ chỏy của dõy chỏy chậm khỏ lớn.
(Sơ đồ **)
Trong 2 sơ đồ trờn đều dựng phƣơng tiện nổ phi điện để chia nhúm làm chậm để gión chấn động, sơ đồ (*) sử dụng kớp chậm dƣới lỗ tồn bói (gộp cỏc nhúm) giống nhau là 1000ms, kớp trờn mặt gión cỏch 2 nhúm :1000ms.
Sơ đồ (**) sử dụng gión cỏch 2 nhúm trờn mặt : 25ms, nhƣng độ chậm kớp dƣới lỗ 2 nhúm khỏc nhau: Nhúm I: 200ms, Nhúm II: 1200ms.
Nhƣ vậy: dựng sơ đồ (**) an toàn hơn sơ đồ (*) vỡ khi nổ lƣợng thuốc cuối nhúm I cú thể gõy đứt dõy truyền tớn hiệu nổ trờn mặt của cỏc lỗ đầu nhúm II.
4.6.5.2. Nõng cao hiệu quả sử dụng năng lượng nổ đập vỡ đất đỏ trong vựng đập vỡ
Mục đớch của cụng tỏc nổ mỡn khi khai thỏc mỏ lộ thiờn là phỏ vỡ đất đỏ với độ cục yờu cầu. Vỡ vậy nếu sử dụng phần lớn năng lƣợng nổ để đập vỡ đất đỏ thỡ hiệu quả của cụng tỏc nổ mỡn sẽ rất cao. Khi đú cũn ớt năng lƣợng hao phớ để gõy ra những dạng cụng vụ ớch, trong đú cú súng chấn động.
Muốn nõng cao hiệu quả sử dụng năng lƣợng nổ cần ỏp dụng cỏc giải phỏp nhƣ: sử dụng loại chất nổ hợp lý,sử dụng cỏc thụng số nổ mỡn hợp lý, sử dụng phƣơng phỏp nổ mỡn vi sai với phƣơng tiện nổ phi điện,sơ đồ nổ, thời gian dón cỏch và hƣớng khởi nổ hợp lý, nhƣ trỡnh bày ở trờn.
4.6.5.3. Sử dụng sơ đồ nổ và hướng truyền nổ hợp lý
Để giảm tác dụng chấn động, bảo vệ khu dân c- và các cơng trình, khi lựa chọn sơ đồ nổ cần tuân thủ theo nguyên tắc:
- Cơng trình cần bảo vệ phải ở bên s-ờn của bãi nổ, nếu ở đầu bãi nổ thì h-ớng khởi nổ phải từ phía cơng trình phát triển ra xa cơng trình (hình 3.15).
- Trong một bãi nổ phải phân ra nhiều nhóm nổ vi sai (N 3) và khối l-ợng thuốc trong mỗi nhóm phải bằng nhau. Thời gian vi sai giữa các nhóm càng lớn càng tốt (t 1000 ms).
- Khi bãi nổ gần cơng trình cần bảo vệ phải nổ vi sai tạo màn chắn sóng. Khi đó nhóm các l-ợng thuốc biên nổ tr-ớc tiên để tạo màn chắn (hình 3.17).
Sơ đồ bố trí lỗ khoan và sơ đồ đấu ghép mạng nổ phải đ-ợc tính tốn cụ thể, chi tiết ngay từ khi thành lập hộ chiếu khoan. Các sơ đồ nổ phải đ-ợc thiết kế theo những nguyên tắc trên tuỳ thuộc vào điều kiện khu vực nổ.
4.6.5.4. Tạo màn chắn súng khi nổ
Để giảm tỏc dụng chấn động, cú thể sử dụng phƣơng phỏp nổ mỡn cú màn chắn bằng đất đỏ đó bị phỏ vỡ. Để bảo vệ những cụng trỡnh gần bói mỡn cần tạo ra khe bảo vệ, định biờn bói mỡn. Khe cú chiều sõu lớn hơn chiều sõu nền múng cụng trỡnh 1,2 1,5 lần. Sử dụng phƣơng phỏp này cú thể giảm tỏc dụng chấn động khi nổ 3 4 lần.
Đối với khai trƣờng Mỏ Cúc cú thể sử dụng phƣơng phỏp nổ mỡn tạo biờn với sự tạo khe sơ bộ (hỡnh 3.10). Phƣơng phỏp tạo khe ban đầu cú hàng lỗ khoan biờn đƣợc nổ trƣớc. Do khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan biờn nhỏ nờn nứt nẻ đƣợc tạo thành trờn đƣờng phõn bố cỏc lƣợng thuốc. Để nõng cao chất
lƣợng tạo biờn, giữa cỏc lỗ khoan chứa thuốc phõn bố những lỗ khoan khụng nạp thuốc.
Hỡnh 4.7: Sơ đồ nổ tạo biờn tạo khe sơ bộ “khi nổ bói mỡn gần bờ mỏ để bảo vệ sự ổn định bờ mỏ” (Dựng phương tiện phi điện)
4.7 . NHẬN XẫT
- Việc nghiờn cứu lựa chọn phƣơng phỏp nổ mỡn vi sai phi điện kết hợp với cỏc thụng số nổ mỡn hợp lý cho mỏ than Khỏnh Hũa đảm bảo nõng cao hiệu quả nổ mỡn phỏ vỡ đất đỏ và an toàn cho cỏc cụng trỡnh bảo vệ nằm gần phớa Bắc khai trƣờng vỉa 15, 16;
- Cỏc thụng số khoan nổ mỡn cơ bản đƣợc tớnh toỏn là cỏc thụng số đặc trƣng, phự hợp với điều kiện khai thỏc của mỏ. Trong quỏ trỡnh khai thỏc cần phải xỏc định tớnh chất cơ lý của đỏ đối với từng khu vực, tiến hành khoan nổ thử nghiệm kết hợp theo dừi, đỳc kết cho phộp tớnh toỏn, xỏc định thụng số khoan nổ hợp lý, xỏc định quy mụ bói nổ, lựa chọn loại thuốc nổ phự hợp, xõy dựng cỏc thụng số khoan nổ mẫu cho mỏ, lựa chọn cỏc giải phỏp cụng nghệ nạp và điều khiển nổ mỡn, lựa chọn phƣơng phỏp nổ, phƣơng tiện nổ, thời gian vi sai và cỏc sơ đồ nổ hợp lý.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Khoan nổ mỡn là khõu đầu tiờn trong dõy truyền cụng nghệ khai thỏc mỏ lộ thiờn, đúng gúp một phần lớn trong nhiệm vụ hoàn thành sản lƣợng hàng năm của mỏ. Tuy nhiờn khoan nổ mỡn cũng gõy ra những yếu tố cú hại tỏc động xấu tới mụi trƣờng sống mà ngành khai thỏc mỏ núi chung cần đặc biệt quan tõm. Để nõng cao hiệu quả và đồng thời giảm tỏc động cú hại khi nổ mỡn trong điều kiện địa chất phức tạp tại mỏ than Khỏnh Hũa cần tiến hành:
1. Cần đỏnh giỏ cụ thể hơn những tỏc động tới mụi trƣờng khi nổ mỡn. 2. Cần tiến hành lựa chọn loại chất nổ và phƣơng tiện nổ hợp lý cho từng loại đất đỏ, lựa chọn phƣơng phỏp nổ mỡn và cỏc thụng số nổ mỡn hợp lý cho từng khu vực ứng với từng loại đất đỏ, loại chất nổ sử dụng và đƣờng kớnh lỗ khoan nhằm nõng cao hiệu quả sử dụng năng lƣợng nổ để đập vỡ đất đỏ