7. Cấu trỳc luận văn
3.4 LỰA CHỌN MỒI NỔ
3.4.5. Cỏc thụng số cơ bản của khoan nổ mỡn
a. Đường kớnh lỗ khoan dK
Đƣờng kớnh lỗ khoan là một thụng số chớnh của mạng nổ và là thụng số xuất phỏt để tớnh toỏn cỏc thụng số khỏc của mạng nổ. Từ đƣờng kớnh lƣợng thuốc ta sẽ xỏc định đƣợc đƣờng cản chõn tầng W, từ đú xỏc định đƣợc khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan a, khoảng cỏch giữa cỏc hàng mỡn b...
Đối với mỏ Khỏnh Hũa thiết bị khoan sẵn cú phục vụ cho cụng tỏc khoan nổ mỡn là loại mỏy khoan TITON_500 cú đƣờng kớnh, d = 152 mm. Vấn đề đặt ra là chọn đƣợc phƣơng phỏp nổ mỡn thớch hợp nhằm nõng cao
chất lƣợng đập vỡ trong điều kiện sử dụng lỗ khoan trung bỡnh, phự hợp với đồng bộ thiết bị và hệ thống khai thỏc hiện tại mà mỏ đó cú.
b. Chỉ tiờu thuốc nổ được xỏc định theo cụng thức:
TN yc k o d K d d d f q 0,13. . .0,6 3,3.10 . . . 0,5 . 5 2 3 4 , kg/m3 (3.6) trong đú: d : dung trọng của đất đỏ, d ; f : hệ số kiờn cố của đất đỏ;. dK : đƣờng kớnh lỗ khoan,mm;
do : kớch thƣớc trung bỡnh của cỏc khối nứt nẻ theo nguyờn khối, do=0,6m;
KTN: Hệ số điều chỉnh thuốc nổ theo nhiệt lƣợng nổ. KTN=QTC/QTT
QTC : Nhiệt lƣợng nổ của thuốc nổ tiờu chuẩn Zecnụ 79/21. QTC=1000kcal/kg
QTT : Nhiệt lƣợng nổ của thuốc nổ sử dụng Zecnụ 79/21. Vậy KTN=1
dyc : Kớch thƣớc cục đỏ yờu cầu. dyc = 3 . 8 , 0 75 , 0 E E : Dung tớch gầu xỳc c. Đường khỏng chõn tầng (W)
Đƣờng cản chõn tầng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cú thể chia cỏc yếu tố phụ thuộc làm 3 nhúm
- Cỏc yếu tố đặc trƣng cho mụi trƣờng nổ và nhiệm vụ cụng tỏc nổ nhƣ: tớnh chất cơ lý đỏ, cỏc yếu tố của hệ thống khai thỏc, mức độ đập vỡ và kớch thƣớc của đống đỏ.
- Cỏc yếu tố đặc trƣng cho lƣợng thuốc, loại chất nổ sử dụng, đƣờng kớnh và cấu tạo lƣợng thuốc.
- Cỏc yếu tố đặc trƣng cho sự phõn bố lƣợng thuốc trong khối đỏ nổ và phƣơng phỏp điều khiển nổ.
Cú nhiều cụng thức xỏc định đƣờng cản chõn tầng, cú thể kể ra một số dạng thụng dụng:
* Theo điều kiện đảm bảo chất lƣợng đập vỡ và bỏn kớnh đập vỡ là tối đa:
W = K. dk, m; (3.7)
K- Hệ số phụ thuộc vào độ nổ của đất đỏ, - đất đỏ khú nổ K = 25 35;
- đất đỏ khú nổ trung bỡnh K = 35 40; - đất đỏ dễ nổ K = 40 45.
* Theo điều kiện kể tới tỏc dụng tƣơng hỗ giữa cỏc lƣợng thuốc gần nhau nổ đồng thời: W= 53.k.dK. m Kn tt . . ,m; (3.8) trong đú: +K : hệ số tớnh đến độ khú nổ của đất đỏ, K=1- 1,2; +tt : mật độ nạp mỡn, tt =0,9kg/dm3 ;
+Kn : hệ số nghịch đảo của khả năng cụng nổ, Kn = 0,95; + : trọng lƣợng riờng của đất đỏ, t/m3
; +m : hệ số khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan.
d- Số hàng lỗ khoan (n):
Giữa chiều rộng bói nổ với chiều rộng khoảnh khai thỏc cú mối quan hệ phụ thuộc, bề rộng khoảnh khai thỏc thƣờng quyết định bề rộng bói nổ (B) và chỳng phự hợp với số hàng mỡn
Từ cụng thức A = B = Wct+ (n-1).b (mối tƣơng quan giữa A và B) 1
b W B
Số lỗ khoan cần thiết tớnh cho một đợt nổ n . a L N ; lỗ L: Chiều dài tuyến cụng tỏc
n: Số hàng lỗ khoan
a: Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan.
e- Gúc nghiờng lỗ khoan
Bằng thực nghiệm chứng minh rằng lỗ khoan nghiờng hiệu quả nổ tốt hơn lỗ khoan đứng:
- Việc phõn bổ năng lƣợng nổ đồng đều hơn trong toàn khối đỏ, sức khỏng nhƣ nhau trờn toàn bộ chiều dài lỗ khoan.
- Đất đỏ sau nổ mỡn cú kớch thƣớc đồng đều, tơi hơn, ớt để lại mụ chõn tầng. - Hậu sung về phớa sau là tối thiểu.
- Cú thể gia tăng đƣợc mạng lƣới lỗ khoan lờn mà chất lƣợng đập vỡ vẫn tốt. Tuy nhiờn khi khoan lỗ khoan xiờn yờu cầu đũi hỏi khắt khe hơn vỡ cần phải dựng cỏc mỏy khoan cú khả năng khoan xiờn với cỏc gúc bất kỳ, định hƣớng lỗ khoan mất nhiều cụng hơn dẫn đến năng suất khoan giảm. Hiện nay mỏy khoan ở mỏ Khỏnh Hũa là loại mỏy khoan hiện đại cú khả năng khoan xiờn với gúc độ khoan bất kỳ. Tỏc giả lựa chọn gúc nghiờng cho lỗ khoan ở mỏ Khỏnh Hũa là 70o
W W W W Sự phá phía sau lỗ nổ Vùng phát sinh đá quá cỡ Bán kính tạo thành các khe nứt Phần năng luợng bị lãng phí Vùng phát
sinh đá quá cỡ Sự phá phía sau lỗ nổ
Bán kính tạo thành các khe nứt
Phần năng luợng bị lãng phí
a) Lỗ khoan đứng b) Lỗ khoan nhiờng
Hỡnh 3.9 Sự phõn bổ năng lượng thuốc nổ trong lỗ khoan đứng và lỗ khoan xiờn.
- Những khú khăn trong cụng tỏc khoan nghiờng:
Sự chệch hƣớng lỗ khoan làm quỏ trỡnh phỏ vỡ đất đỏ khụng đồng nhất trờn tồn bộ diện bói khoan đú là nguyờn nhõn sinh ra đỏ quỏ cỡ và mụ chõn tầng làm ảnh hƣởng đến hiệu quả của đống đỏ sau nổ mỡn gõy khú khăn cho khõu xỳc bốc và sử lý đỏ quỏ cỡ và mụ chõn tầng.
Wtk Wtt atk att att atk Wtt Wtk WtkĐường cản thiết kế ;
Wtt: Đường cản thực tế do khoan khụng đỳng gúc nhiờng atk: Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ thiết kế
att : Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ do sự trệch hướng lỗ khoan gõy ra. Hỡnh 3.10 Sự chệch hướng lỗ khoan
- Để khắc phục nhƣợc điểm này:
+ Xỏc định vị trớ hàng khoan tại hiện trƣờng bằng mỏy trắc địa để bảo đảm thẳng hàng và đỳng khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan và giữa cỏc hàng.
+ Lấy cự ly hƣớng ngắm chuẩn tốt bằng cỏc bộ phận ngắm và dụng cụ xỏc định gúc
nghiờng của mỏy khoan.
+ Dựng cỏc mỏy khoan cú bộ phận xỏc định gúc nghiờng.
+ Bằng kinh nghiệm thực tế xỏc định gúc nghiờng của thợ vận hành mỏy khoan
+ Lỗ khoan nghiờng phỏt huy hiệu quả cao nhất khi =.
g- Chiều sõu khoan thờm, chiều dài bua và chiều dài lỗ khoan
- Chiều sõu khoan thờm dựng để chứa lƣợng thuốc nổ lớn ở phần dƣới và cú tỏc dụng tăng cƣờng phỏ vỡ đất đỏ ở mức chõn tầng, khụng để lại mụ chõn tầng sau khi nổ.
Chiều sõu khoan thờm cú thể xỏc định theo những cụng thức sau: +Theo đƣờng khỏng chõn tầng
Lkt = (0,2 0,4)W, m; +Theo đƣờng kớnh lỗ khoan
Lkt = (10 15)d,m; + Theo chiều cao tầng
Lkt = (0,1 0,2).H,m.
- Chiều dài bua ảnh hƣởng đến sự bay xa của đất đỏ, đến chiều rộng của đống đỏ và đến hiệu quả sử dụng năng lƣợng nổ để phỏ vỡ đất đỏ. Nếu tăng chiều dài bua sẽ giảm sự văng xa của đất đỏ, tăng hệ số sử dụng năng lƣợng chất nổ. Tuy nhiờn khi đú chiều dài lƣợng thuốc trong lỗ khoan phải giảm đi dẫn đến phải thu hẹp mạng lƣới lỗ khoan. Vỡ vậy cần chọn chiều dài bua theo điều kiện an toàn (khụng bị phụt bua) và theo tớnh chất cụng nghệ của đống đỏ.
Vật liệu bua thụng thƣờng là: cỏt, sột, đất, mựn khoan. Một số trƣờng hợp đặc biệt sử dụng nƣớc để làm vật liệu bua. Thực nghiệm đó khẳng định bua với thành phần 60% đỏ dăm (cỡ hạt 20 25mm) với 40% cỏt là bua “lý tƣởng”.
Với bua thụng thƣờng, để đảm bảo điều kiện khụng bị phụt, chiều dài bua đƣợc xỏc định:
Lb 0,75.W, m; Hoặc: Lb= (20 30).d, m;
Khi nổ lƣu cột khụng khớ thỡ chiều dài bua cú thể giảm Lb = (0,5 0,6).W, m;
Cú thể dựng ỏp lực nổ của lƣợng thuốc nổ phụ đặt giữa cột bua để tăng độ nỳt chặt của bua (gọi là bua thuốc nổ hay là bua tớch cực). Khi nổ bua tớch cực sẽ tăng cƣờng sức khỏng cắt của vật liệu bua với thành lỗ khoan và do đú làm tăng thời gian tỏc dụng sản phẩm nổ. Trong trƣờng hợp này chiều dài bua cú thể giảm.
Vậy chiều dài lỗ khoan là:
; ), ( sin 1 m L H Lk kt
Trong đú: - Gúc nghiờng thành lỗ khoan =700
.
h- Hệ số làm gần cỏc lỗ khoan và khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan
- Hệ số làm gần cỏc lỗ khoan biểu thị mối quan hệ giữa khoảng cỏch cỏc lỗ khoan a với đƣờng khỏng chõn tầng W (m = a/W). Đõy cũng là một thụng số quan trọng cú ảnh hƣởng tới chất lƣợng đập vỡ, hiệu quả cụng tỏc nổ mỡn.
Khi nổ 2 hay nhiều lƣợng thuốc luụn luụn xảy ra tỏc dụng tƣơng hỗ của 2 trƣờng ứng suất do 2 lƣợng thuốc nổ gần nhau tạo nờn. Tỏc dụng này tốt hay xấu phụ thuộc vào việc bố trớ cỏc lƣợng thuốc nổ, nghĩa là phụ thuộc vào m. Nếu tăng m quỏ lớn sẽ khụng phỏt huy đƣợc tỏc dụng tƣơng hỗ, sẽ để lại mụ chõn tầng giữa hai lƣợng thuốc.
Để đảm bảo chất lƣợng nổ mỡn phải chọn m hợp lý tuỳ theo loại đất đỏ và phƣơng phỏp nổ mỡn ỏp dụng.
Khi nổ tức thời m = 0,8 1, Khi nổ vi sai: m = 1 1,3.
- Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan đƣợc xỏc định theo đƣờng khỏng chõn tầng và hệ số làm gần lỗ khoan:
a = m.W; m
i- Thời gian gión cỏch vi sai
Thời gian gión cỏch vi sai đƣợc xỏc định theo cụng thức( 3.5)
k. Khoảng cỏch giữa hai hàng lỗ khoan (b)
Ta bố trớ cỏc lỗ khoan theo mạng tam giỏc đều nờn: b = a. Sin600
l. Lượng thuốc nổ cho một lỗ khoan hàng ngoài(QN)
Đƣợc xỏc định bằng : QN = q.a.w.h
m. Lượng thuốc nổ cho một lỗ khoan hàng trong(QT)
Đƣợc xỏc định bằng : Qt =.q.a.b.h
n. Chiều cao cột thuốc hàng ngoài (LTN)
Chiều cao cột thuốc hàng ngoài của 1 lỗ mỡn đƣợc xỏc định theo cụng thức: LTN=
p Qn
, m
Trong đú:
p: Khối lƣợng thuốc nổ trờn 1m lỗ khoan, tuỳ theo từng loại thuốc nổ.
T K d P . 4 2
Với T : mật độ nạp mỡn, Với thuốc nổ Anfo: T = 800 900 (kg/m3
).
o. Chiều cao cột thuốc hàng trong (LTT)
Chiều cao cột thuốc hàng trong đƣợc xỏc định theo cụng thức: LTT =
p Qt
,m;
p. Chiều cao cột bua của lỗ mỡn hàng ngoài (LBN)
Khi nạp thuốc tập chung trong lỗ khoan thỡ : LBN = LLK – LTN ,m;
q. Chiều cao cột bua của lỗ mỡn hàng trong (LBT)
Khi nạp thuốc tập chung trong lỗ khoan thỡ : LBt = LLK – LTT,m; s. Suất phỏ đỏ (K) Suất phỏ đỏ (K) đƣợc tớnh theo cụng thức: K= lk L h b a h w a . 2 . . . . ,m3/m;