Tách đá bằng phương pháp nhiệt

d) Bóc tách đá khối bằng cưa cáp

16.2.3. Tách đá bằng phương pháp nhiệt

Kỹ thuật dùng dòng nhiệt cao được sử dụng gần đây nhất để tạo ra các bề mặt tự do cần thiết khi tiến hành bóc tách các khối đá thuộc họ granite. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là một ngọn lửa cháy với nhiệt độ 1.6002.000oC ở đầu một vòi phun cực nhỏ bằng thép nhờ dịng khí và nhiên liệu lỏng từ các bình chứa phụt ra theo vòi. Vòi phun chạy dọc theo mặt tách và nghiêng với mặt phẳng tự do một góc 60o theo ngược chiều tiến, làm cho vật liệu granite trên bề mặt bị giãn nở đột ngột và không đều nhau, ví dụ thạch anh khi gia nhiệt tới 570oC thì hệ số giãn nở bắt đầu hạ xuống, còn feldspath và mica vẫn tiếp tục tăng lên, dẫn đến bị phá hủy. Chiều dài phá hủy mỗi lần dòng nhiệt đi qua khoảng 10cm. Tốc độ cắt, tùy theo loại đá granite mà thay đổi từ 11,5 m2/h.

Thiết bị cắt đá bằng nhiệt đơn giản bao gồm: một vịi đốt, một máy nén khí cơng suất 10.000 lít/phút ở áp suất 8,5 bar, và chất đốt với tiêu hao 4,5 lít/h. Phương pháp này thường được sử dụng trong giai đoạn đầu của gương khai thác nhằm tạo ra những bề mặt tự do cho việc bóc tách khối đá đầu tiên, mà không sợ gây ra sự nứt rạn đối với khối đá.

Nhược điểm chính của phương pháp này là tổn thất đá hơi lớn, bị hạn chế khi dùng cho đá đồng chất, phát bụi và nhiệt làm ảnh hưởng đến người vận hành và mơi trường, địi hỏi người vận hành có kỹ thuật thao tác thuần thục và chính xác, chi phí cao. Hãng PELLEGRINI đã chế tạo những thiết bị cắt đá bằng nhiệt và sử dụng có hiệu quả khi tách đá khối như bảng 16.5. Trước đây có mỏ đá trắng Suối Lâu có sử dụng thiết bị này để khai thác, nhưng do chi phí cao, hao tổn lớn, lại ảnh hưởng đến công nhân vận hành và môi trường nên hiện nay khơng cịn sử dụng, mà thay bằng phương pháp cưa đĩa.

2

1

3

Hình 16.10 - Sơ đồ máy cắt đá bằng phương pháp dòng nhiệt cao UGR-2 1-Vòi phun; 2. Khung; 3. Bộ phận di chuyển.

Bảng 16.5- Đặc tính kỹ thuật của thiết bị cắt đá bằng nhiệt [3]

STT Các thơng số Đơn vị

tính

Loại thiết bị

FA-150 FA-300

1 Tiêu thụ khí nén khi áp suất 7at m3/ph 4,2 8,4

2 Tiêu thụ dầu diesel l/h 3035 6070

3 Năng suất giờ khi cắt đá granite m2/h 1,52,0 1,52,5

4 Đường kính vịi đốt mm 54 77

5 Chiều rộng khe cắt mm 70 110

6 Chiều sâu cắt m 4,5 4,5

7 Áp suất khí vào vịi đốt at 67 67

9 Áp lực cháy oxy at 7 7

10 Áp lực bốc cháy acetylene at 1,5 1,5

Phương pháp này được sử dụng trong giai đoạn đầu của gương khai thác nhằm tạo ra những bề mặt tự do cho việc bóc tách khối đá đầu tiên, mà không sợ gây ra sự nứt rạn đối với khối đá. Nhược điểm chính của phương pháp này là tổn thất đá hơi lớn, bị hạn chế khi dùng cho đá đồng chất, phát bụi làm ảnh hưởng đến người vận hành và môi trường.