Chương 3: Xác định các thông số nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn tại khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai
3.3. Lựa chọn phương pháp nổ
3.3.4. Phương pháp nổ mìn vi sai
Nổ mìn vi sai là nổ thứ tự từng lượng thuốc hoặc từng nhóm lượng thuốc với khoảng thời gian giãn cách bằng phần ngàn giây.
Trình tự nổ từng lượng thuốc và thời gian giãn cách vi sai ảnh hưởng lớn đến hiệu quả nổ mìn và tác động xấu đến môi trường mỏ lộ thiên. Thực tế cho thấy biên độ dao động giảm theo khoảng cách. Ở khoảng cách 20-100m tốc độ dao động theo hướng lan truyền sóng lớn hơn 3,4-5 lần so với hướng ngược lại. Đến khoảng cách 300-1000m thì tốc độ dao động lớn hơn 2,5-3 lần, còn đến 2000m nó lớn hơn 1,3-2,4 lần.Như vậy, khi thay đổi diện làm việc, tuỳ thuộc khoảng cách đến đối tượng cần bảo vệ, tác dụng chấn động có thể giảm 0,5-1,8 lần.
3.3.4.1.Xác định thời gian vi sai:
3.3.4.2.Sơ đồ vi sai:
Sơ đồ vi sai có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng đập vỡ, kích thước đống đá sau khi nổ mìn và tác dụng địa chất.Việc lựa chọn sơ đồ nổ thích hợp phụ thuộc vào mục đích của vỉa quặng, hướng phát triển của công trình mỏ, các thông số của hệ số khai thác và quy mô khai thác mỏ.
Khi thay đổi vị trí điểm khởi nổ, chế độ đặt tải và thời gian vi sai giữa các lượng thuốc nổ ta có các sơ đồ vi sai khác nhau.
+ Sơ đồ nổ vi sai với chế độ đặt tải n = 2 phát huy được vai trò của mặt tự do phụ, tạo ra trường ứng suất phản xạ kéo, kéo đất đá văng định hướng nhưng lại không phát huy được sự giao thoa cộng hưởng của trường ứng suất do lượng thuốc nổ sinh ra nên sau khi nổ chất lượng đập vỡ kém, tăng tác dụng chấn động. Các sơ đồ vi sai cho chế độ đặt tải n = 2 là sơ đồ vi sai qua hàng, rạch dọc, rạch ngang.
Hình 3-1. Sơ đồ vi sai 2 lần đặt tải nổ
+ Sơ đồ vi sai với chế độ đặt tải n = 3 khắc phục được 1 phần các vùng ứng suất giảm nên chất lượng đập vỡ cao hơn (do khi 1 lỗ mìn nổ sẽ tạo ra mặt tự do phụ cho 2 lỗ mìn nổ đồng thời tiếp theo). Ở sơ đồ này, hình dạng và hướng mặt tách thường có dạng đường chéo. Các sơ đồ vi sai: nêm tam giác, nêm hình thang, sơ đồ nổ qua hàng -qua lỗ, sơ đồ đường chéo.
188 188
Hình 3-2. Sơ đồ vi sai 3 lần đặt tải nổ
+ Sơ đồ nổ vi sai với chế độ đặt tải n = 4 phát huy được 2 yếu tố: vai trò mặt tự do phụ và cộng hưởng ứng suất, do đó nâng cao chất lượng đập vỡ và giảm đáng kể tác dụng chấn động. Đây là sơ đồ vi sai qua từng lỗ.
Hình 3-3. Sơ đồ vi sai 4 lần đặt tải nổ Trong đó : 1, 2, 3, 4 là các lỗ mìn.
a : khoảng cách giữa các lỗ khoan trong 1 hàng;
W : đường kháng chân tầng.
*Sơ đồ vi sai
0 1
2 3 4
0 1 1 2
2
0 0 0 0 0 0
1
1 2
2 3
3 4
4 5
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
0 1 2 3
4 5 6
2 3 4
5 6
1 0
* Sơ đồ vi sai thứ tự qua hàng: Hình (a)
Đặc điểm của sơ đồ này là các lượng thuốc nổ trong một hàng được nổ đồng thời thứ tự nổ vi sai giữa lúc hàng có thể theo hướng từ ngoài vào trong hoặc ngược lại. Đất đá thuộc phạm vi các hàng nổ chịu chế độ đặt tải 2 lần, đây là sơ đồ đơn giản nhất khi thi công, đảm bảo tính chắc chắn khi nổ.
Tuy nhiên sơ đồ này chưa phát huy được tác dụng vi sai ở chỗ đất đá trong trạng thái ứng suất ngắn, số lần đặt tải ích, vẫn tồn tại vùng ứng suất thấp vì vậy chất lượng đập vỡ chưa cao, đất đá còn bị văng ra xa mặt tầng.Sơ đồ vi sai qua hàng được sử dụng rộng rãi khí nổ trên tầng với chiều dài tuyến công tác tương đối lớn.
*Sơ đồ vi sai theo rạch dọc: Hình (b)
Các hàng nổ sau đối xứng nhau qua hàng nổ đầu tiên, theo sơ đồ này sử dụng được tác động va đập phụ của đất đá khi bay lên hàng đầu tiên nổ trong điều kiện bí mật tự do. Sơ đồ này có thể nổ trên tầng khi yêu cầu thu hẹp bề rộng đống đá, sơ đồ này sử dụng tốt khi nổ mìn đào hào.
* Sơ đồ vi sai qua hàng qua lỗ : Hình (d)
Đặc điểm của sơ đồ này là đất đá ở chế độ đặt tải nổ ba lần, hướng dịch chuyển có dạng nêm sóng có thể loại trừ được vùng ứng suất giảm do hệ số khoảng cách giữa các lượng thuốc nổ đồng thời tăng lên chất lượng đập vỡ tốt hơn so với sơ đồ thứ tự.
Có thể dùng sơ đồ này trong đất đá có cấu trúc phức tạp, độ kiên cố trung bình và trên trung bình, khi yêu cầu giảm bề rộng bãi nổ, dùng sơ đô này với quy mô lớn, những hàng, thời gian vi sai giảm đi so với sơ đồ thứ tự.
* Sơ đồ vi sai theo đường chéo: Hình (c)
Đặc điểm của sơ đồ nay là đất đá chịu chế độ đặt tải ba lần hướng văn của đất đá góc chéo so với tuyến tầng chất lượng đập vỡ tương đối tốt, giảm hậu xung và chấn động, bề rộng đống đá nổ mìn giảm, yêu cầu nhiều cấp vi sai khi nổ với quy
190 190
mô lớn, có thể dùng sơ đồ này đối với đất đá có mức độ khó nổ bất kỳ, khi cần giảm bề rộng đất đá, chiều dài tuyến công tác không lớn.
* Sơ đồ vi sai nêm tam giác: Hình (e)
Đặc điểm của sơ đồ này là đất đá chịu chế độ đặt tải nổ ba lần khi nổ tạo ra sự va đập mạnh mẽ, khi đất đá dịch chuyển mức độ va đập tuỳ thuộc vào góc đỉnh nêm, nếu góc đỉnh nêm lớn thì khả năng va đập giảm và ngược lại. Sơ đồ này thi công phức tạp hơn, thường được dùng trong điều kiện đất đá có cấu trúc phức tạp.
Thời gian vi sai cũng nhỏ hơn sơ đồ thứ tự.
* Sơ đồ vi sai nêm hình thang : Hình (f)
Để đảm bảo chất lượng thì nên sử dụng các sơ đồ đơn giản nhưng có số lần đặt tải nhiều như sơ đồ qua hàng, lỗ, sơ đồ đường chéo
Nhược điểm của các phương tiện khống chế vi sai loại truyền thông là không phát huy được tối đa số lần đặt tải nổ (tối đa 3 lần) phức tạp trong thi công, không chắc chắn, kể cả nổ điện hay nổ dây điện.
*Sơ đồ vi sai dùng kíp phi điện :