Phương pháp nạp lỗ khoan ngậm nước

1. Đối với đất đá dễ nổ; 2 Đối với đất đá có độ nổ trung bình; 3 Đối với đất đá khó nổ

3.2.5. Phương pháp nạp lỗ khoan ngậm nước

Theo mức độ ngậm nước của lỗ khoan, người ta phân ra: - Lỗ khoan khô: mực nước trong lỗ khoan  0,5 m; - Lỗ khoan ngậm nước 1 phần: mực nước  0,3 m; - Lỗ khoan ngậm nước: mức nước > 3 m.

Nhóm đầu tiên nạp lượng thuốc khơng ổn định nước có kết cấu liên tục, nhóm thứ 2 nạp lượng thuốc phối hợp (phần dưới ổn định nước, phần trên không ổn định nước), nhóm thứ 3 được nạp lượng thuốc ổn định nước.

Khi nạp những lượng thuốc như vậy thực tế khơng tính tốc độ thấm (dịng chảy) của nước vào lỗ khoan theo chiều cao của lớp thấm. Điều đó ảnh hưởng đến độ ổn định của cột thuốc trong lỗ khoan và độ tin cậy về kích nổ nó. Trong những trường hợp như vậy cần có những phương pháp và dụng cụ đủ hiệu quả xác định tốc độ thấm của nước trong lỗ khoan (phương pháp rút nước thí nghiệm, phương pháp đo điện, phương pháp dùng chất mầu…). Như vậy cần hồn thiện cơng nghệ nạp những lỗ khoan ngậm nước trên cơ sở tính đến đặc tính thủy động của đất đá. Như vậy tất cả các lỗ khoan nổ phải được phân loại theo chế độ thủy động, tương ứng với nó đề xuất những phương pháp chứa chất nổ hợp lý. Những đặc tính chủ yếu làm cơ sở cho việc phân loại là tốc độ thấm và chiều cao cột nước trong lỗ khoan hb.

Theo cường độ trao đổi nước, những lỗ khoan ngậm nước được phân thành 4 nhóm:

- Nước khơng chảy: 0v<0,1 m/ng. đ; - Nước chảy yếu: 0,1v<0,5 m/ng. đ;

- Nước chảy: 0,5v2,0 m/ng. đ; - Nước chảy mạnh: v>2,0 m/ng. đ.

Thường thường những lỗ khoan ngậm nước một phẩn có nước khơng chảy và chảy yếu. Nước trong những lỗ khoan thuộc nhóm đầu tiên chủ yếu là nước mưa; nước trong lỗ khoan thực tế không được khôi phục khi tháo khô. Trong trường hợp này hợp lý là sử dụng chất nổ không ổn định nước.

Hình 3.5. Biểu đồ xác định chế độ hình thành cột thuốc phối hợp trong lỗ khoan

t1- Thời gian giữa giai đoạn 1 và 2 t2- Tổng thời gian chuẩn bị bãi nổ

Trong những lỗ khoan có nước chảy yếu, cường độ trao đổi nước ở mức trên của cột nước không vượt quá 0,5 m/ng. đ.

Thời hạn phục hồi mức thủy tĩnh sau khi bơm rút lớn hơn 3 ngày, nghĩa là lớn hơn thời gian bình thường để chuẩn bị nổ trên mỏ lộ thiên với công nghệ và phương tiện nạp hiện nay. Trong những lỗ khoan như vậy, hợp lý là tháo khơ nước hoặc tạo ra dung dịch bão hịa NH4NO3 để bù vào hao phí do nước chảy cuốn đi và do tăng mức thủy tĩnh trong q trình nạp thuốc. Khi đó lượng thuốc được hình thành từ chất nổ không ổn định nước. Những lỗ khoan loại này thường ở những tầng trên của mỏ lộ thiên.

Những lỗ khoan với tốc độ thấm v0,5 m/ng. đ có dạng nước chảy theo nứt nẻ, nứt nẻ này được tạo thành do tác dụng nổ của tầng nằm trên. Nứt nẻ được phát triển sâu vào khối 57 m. Khi rút nước ra khỏi lỗ khoan, mức thủy tĩnh được hồi phục hồn tồn mặc dù q trình xảy ra chậm (lớn hơn 72h). Chỉ trong những vùng nứt nẻ mới xảy ra hiện tượng cuốn trơi những phần tử hịa tan của lượng thuốc theo chiều cao cột nước. Vì vậy, đối với những lỗ khoan có dịng chảy yếu, hiệu quả nhất là tháo khô sơ bộ, đảm bảo trị số hạ thấp mực nước không nhỏ hơn 2/3 chiều cao cột nước trong lỗ khoan. Trong những lỗ

khoan như vậy hợp lý là sử dụng lượng thuốc như sau: phần dưới nạp chất nổ ổn định nước cao hơn mức thủy tĩnh 0,5 m, cịn phần trên nạp chất nổ khơng ổn định nước.

Những lỗ khoan có dịng chảy 0,5<v<2,0 m/ng. đ thuộc về đất đá nứt nẻ yếu. Hiện tượng cuốn thuốc ra khỏi lỗ khoan theo chiều cao cột nước không giống nhau: giảm theo chiều sâu lỗ khoan, nếu thấp hơn mức nước trên thì thực tế khơng xảy ra trôi thuốc. Khi tháo khô những lỗ khoan như vậy ta thấy mức thủy tĩnh hồi phục chậm (24<t<72h). Vì vậy tháo khơ sơ bộ lỗ khoan trong trường hợp này hợp lý khi 0,5<v<1,0 m/ng. đ. Nếu chiều cao cột nước trong lỗ khoan khơng vượt qua q 3/4 chiều cao cột thuốc thì sử dụng lượng thuốc phối hợp: nạp chất nổ ổn định nước cao hơn mức thủy tĩnh 0,5 m, sau một khoảng thời gian nhất định (để mức nước ổn định) sẽ nạp tiếp phần chất nổ không ổn định nước.

Thời gian hồi phục mức nước thủy tĩnh được xác định theo công thức:

          1 8 , 18 k v d t (3.10) Trong đó: d- Đường kính lỗ khoan, m; v- Tốc độ thấm của nước, m/ng. đ; - Mật độ nạp, kg/m3; - Mật độ chất nổ, kg/m3; k- Hệ số vùng thấm (k=1,04,0).

Thời gian hình thành lượng thuốc phối hợp trong lỗ khoan ngậm nước có thể được xác định theo biểu đồ (hình 3.5).

Trong lỗ khoan có nước chảy và chiều cao cột nước lớn hơn ¾ chiều dài lượng thuốc thì sử dụng lượng thuốc phối hợp là không hợp lý. Những lỗ khoan như vậy thường bố trí trong đất đá nứt nẻ. Lơi cuốn các phần tử hịa tan lượng thuốc xảy ra theo khắp chiều cao cột nước, mặc dùng cường độ khơng đồng đều. Những lỗ khoan có dịng chảy mạnh (v>2 m/ng.đ) thường phân bố ở những khối của tầng nứt nẻ mạnh. Các lần nổ trước liên tiếp mở rộng khe nứt đến kích thước lớn. Đặc biệt phần trên của tầng xảy ra mạnh mẽ hơn. Mức thủy tĩnh được khơi phục hồn tồn sau một thời gian ngắn (t<24h). Trong những lỗ khoan như vậy, hiện tượng trơi thuốc xảy ra theo tồn bộ chiều cao cột nước với cường độ lớn. Công nghệ nạp những lỗ khoan có dịng chảy mạnh giống như nạp những lỗ khoan có nước chảy (trừ khi tháo khơ sơ bộ trước khi nạp).

Phương pháp nạp lỗ khoan ngậm nước nêu trên có tính đến chế độ thủy động cho phép nâng cao đáng kể hiệu quả kinh tế do thay một phần chất nổ ổn định chịu nước đắt tiền bằng chất nổ không ổn định nước rẻ tiền.