Khai thác khoáng sμng có ích bằng phương pháp mỏ lộ thiên thì hầu hết đất
đá vμ khoảng 70% khoáng sản có ích phải đập vỡ sơ bộ. Chất l−ợng đập vỡ bằng nổ mìn phải đạt đ−ợc những yêu cầu sau:
+ Phải đảm bảo kích thước cục đá sau khi nổ mìn theo kích thước cục đá đã chọn.
+ Mặt tầng phải bằng phẳng, s−ờn tầng không đ−ợc gồ ghề.
+ Kích thước đất đá nổ mìn phải đúng yêu cầu, hình dáng của nó phải phù hợp với điều kiện lμm việc của máy xúc Volvo .
+ Số l−ợng đá nổ mìn phải đủ cho máy xúc Volvo lμm việc có năng suất vμ phù hợp với số ngμy xúc hết đống đá.
+ Đảm bảo an toμn trong quá trình thi công nổ mìn vμ giá thμnh thấp (mức
độ đập vỡ đồng đều).
Xuất phát từ những yêu cầu trên ta nghiên cứu tính toán các thôn số mạng nỏ. Trước hết ta tính chọn kích thước cục đá.
Tính chọn kích thước cục đá
- Phù hợp với điều kiện lμm việc của máy xúc.
Điều kiện lμm việc tối ưu của máy xúc thuỷ lực Volvo lμ kích thước cục đá
nổ mìn tính theo công thức
0 (0,171 0,183)3 E
dtd = ÷ , m Trong đó:
E: Lμ dung tÝch gμu xóc (E=2,8m3) vËy dtd0 =(0,3:0,1)m
- Phù hợp với điều kiện lμm việc của máy đập nghiền KK - 900/600
Điều kiện lμm việc của máy đập nghiền KK - 900/600 lμ kích thước cục đá
nổ mìn đ−ợc tính theo công thức:
) 85 , 0 75 , 0
( ÷
≤
n
dtd B , m Trong đó:
B: lμ kích th−ớc nhỏ nhất của cứu tháo Bunken cho vμo máy đập nghiền: B
=0,78m
) 66 , 0 85 , 0 ( ) 85 , 0 75 , 0
( ÷ = ÷
≤ B
dtdn m
) 66 , 0 58 , 0
( ÷
≤
n
dtd m
Lấy trung bình ta chọn dtdn ≤0,62m
Căn cứ vμo các điều kiện trên ta chọn kích thước cục đá trung bình lμ:
) 31 , 0 3 , 0 (
0 − ÷
= td
td d
d m. Còn kích thước cục đá lớn nhất cho phép lμ 62
,
max =dtdn =0
d m. Tất cả các cục đá có kích thước lμ d > 0,62m đều lμ đá quá
cỡ vμ phải tiến hμnh đập vỡ lần 2.
Mức độ khó nổi của đất đá ở mỏ đá
Sau khi tiến hμnh nổ mìn, phân loại đất đá theo mức độ nứt nẻ trong nguyên khối tại mỏ thu đ−ợc kết quả nh− sau:
+ L−ợng thuốc nổ tiêu chuẩn: qte = 38,7g/m3. (Đất đá thuộc loại IV về mức
độ khó nổ)
+ Khoảng cách trung bình giữa các vết nứt lμ (0,45ữ 0,75)m + Tỷ lệ các khối nứt có kích th−ớc
Lớn hơn 500mm lμ(45ữ80)%
Lớn hơn 1500mm lμ (0ữ4)%.
Tính toán chỉ tiêu thuốc nổ
qt = q.KH.KM.Kr , kg/m3 Trong đó:
q: Lμ chỉ tiêu thuốc nổ thực tế trên cơ sở thực nghiệm q = 0,38kg/m3
KH: Lμ hệ số tính đến khả năng giảm chỉ tiêu thuốc nổ khoi nổ ở tầng cao hiện thực Ht = 13m thì lấy KH = 1
Km: Lμ hệ số kể đến ảnh hưởng khoảng cách giữa các đại lượng thuốc m =1 lÊy Km = 1.
Kr: Lμ hệ số điều chỉnh phụ thuộc vμo loại vạch th−ờng lấy bằng (1,1ữ1,2).
LÊy Kr = 1,1.
Thay các giá trị vμo công thức ta đ−ợc: qt = 0,481 kg/m3 Các thông số nổ mìn
1. ChiÒu cao tÇng: HT = 13m 2. Chiều sâu lỗ khoan:
Chiều sâu lỗ khoan đ−ợc xác định theo chiều cao tầng hiện thực, góc nghiêng β của lỗ khoan so với mặt phẳng nằm ngang vμ độ sâu khoan thêm lịch sử của lỗ khoan.
) sin (
1
Kt T
K H L
L = +
β , m Trong đó:
Khoan thẳng đứng : β =900
Chiều sâu khoan thêm: LKt =(0,1ữ0,2)w Khi HT = 13m lÊy LKt = 2 m
Thay các giá trị vμo công thức ta đ−ợc: LK = 15m 3. Đ−ờng cản chân tầng, W
T
K T
H q m
L H q mg g
W g
. . 2
. . . 4 56
, 0 75
,
¦ 0
2 + +
= − , m
Trong đó:
q: Lμ chỉ tiêu thuốc nổ thực tế trên cơ sở thực nghiệm LÊy q ≈0,38 kg/m3
g: Lμ l−ợng thuốc chứa trong 1m lỗ khoan g = 7.85.dK2Δ.kg/m
Δ: Lμ mật độ nạp mìn, ta lấy theo chỉ tiêu của mỏ Δ= 0,9 kg/m3 g = 28,26 kg/m
m: Lμ hệ số khoảng cách m = 1 LK: Lμ chiều sâu lỗ khoan LK = 15m HT: Lμ chiÒu cao tÇng HT = 13m
Thay các giá trị vμo công thức ta đ−ợc: W = 6,7 m Kiểm tra theo điều kiện để máy khoan lμm việc W ≥Hcotgaα+ C, m
Trong đó:
C: Lμ khoảng cách an toμn cho phép từ tâm lỗ khoan đến mép tầng:
C = 2÷2m. LÊy C = 3m
α : Lμ góc nghiêng sườn tầng. độ α =750 W≥Wat = 13 . cotg 750 + 3 = 7,02m
Thoả mãn điều kiện cho máy khoan lμm việc nên ta có thể lấy W = 6,7 4. Khoảng cách giữa các lỗ khoan, a
Khoảng cách giữa các lỗ khoan đ−ợc xác định theo công thức:
a = m.W , m
Đất đá mỏ đá vôi Tân Trường hơi khó đập vỡ: m = 1ữ1,1, Lấy m = 1. Khi đó a = 1.6,7→a=6,7m
5. Khoảng cách giữa các hμng lỗ khoan: b
Ta sử dụng mạng tam giác đều: b = 0,85. a, m b = 0,85.7,7 = 5,7m
6. L−ợng thuốc nạp cho một lỗ khoan
+ L−ợng thuốc nạp cho một lỗ khoan hμng ngoμi Q1 = q1.a.W.HT , kg/lỗ Q1 = 0,418 x 6,7.6,7.13 = 243,9 kg/lỗ + L−ợng thuốc nạp cho một lỗ khoan hμng trong
Q2 = K.qt.a.b.HT , kg/lỗ Trong đó:
K: Lμ hệ số ảnh h−ởng tới ph−ơng pháp nổ mìn với nổ vi sai nhiều hμng.
K = (0,9÷ 1,2) LÊy K = 1,1
Q2 = 1,1.0,418.6,7.5,7.13 = 228,2 kg/lỗ 7. Chiều dμi cột th−ớc chứa trong một lỗ khoan
lt= Q1/g = 8,6 m 8. ChiÒu dμi bua thùc tÕ (lbt)
Chiều cao bua thực tế đ−ợc xác định theo công thức lbt = LK - lt = 15 – 8,6 = 7,4m
Kiểm tra chiều cao bua so với chiều cao bua tính toán theo lý thuyết thông th−êng lÊy:
lb = (0,5÷ 0,7)w = (0,5÷ 0,7).6,7= (3,35 ÷ 4,69)m Vậy chiều cao bua thực tế lμ 7,4m thoả mãn
9. Số l−ợng lỗ khoan trong một bãi mìn
Đ−ợc tính theo khối l−ợng yêu cầu cho máy xúc lμm việc trong 5 ngμy:
Ta tính theo công thức:
dt K
x K
L P
n a
N Q .
. .
= . , lỗ
Trong đó:
Qx: Năng suất của máy, Qx = 2.015,9m3/Volvo a: Số ca lμm việc trong ngμy a = 2 ca
n: Số ngμy xúc hết đống đá n = 5 ngμy P: Suất phá đá của 1m lỗ khoan P = 36m3/m LK: Chiều sâu lỗ khoan LK = 15(m)
Thay số vμo công thức ta đ−ợc: N = 26 lỗ.
áp dụng công thức: Qd = Q.N , kg Trong đó:
Q: L−ợng thuốc nổ trung bình trong 1 lỗ khoan: Q = (Q1 + Q2)/2 = 236,05 N: Số lỗ khoan trong 1 bãi mìn N = 26 lỗ
Thay số vμo công thức ta đ−ợc Qd = 6137,1 kg
10. L−ợng thuốc tiêu hao cho một năm: Qn = n.Qd, kg Trong đó:
Qd: L−ợng thuốc tiêu hao trong một bãi mìn Qd = 6137,1 kg
n: Số lần nổ mìn trong một năm n = 25 vụ
Thay số vμo công thức ta đ−ợc Qn = 153427,5 kg Nổ mìn phá đá quá cỡ
Nổ mìn phá đá quá cỡ lμ công việc hết sức cần thiết tronhg công nghệ khai thác đá. Theo kinh nghiệm của mỏ thì sau mỗi bãi nổ, l−ợng đá quá cỡ đ−ợc thống kê trong nhiều năm thì giá trị nμy thay đổi từ: (7ữ10)%. Ta lấy trung bình theo kinh nghiệm trên lμ: 8,5%.
ở mỏ đá vôi Tâb Trường các phương pháp phá đá quá cỡ lμ: Phương pháp phá mìn lỗ nhỏ, ph−ơng pháp nổ mìn ốp (không cần lỗ khoan)...
Ph−ơng pháp nổ mìn lỗ nhỏ: Bằng cách tạo ra các lỗ khoan có đ−ờng kính từ 30 ữ 50 mm bằng máy khoan khí nén cầm tay. Chiều sâu lỗ khoan bằng (0,3ữ0,5)đường kính cục đá.
L−ợng thuốc để phá đá quá cỡ: Q' = q'.V, kg Trong đó:
q' Lμ chỉ tiêu thuốc nổ dùng phá đá quá cỡ (lấy q = 0,42kg.m3 V: Lμ thể tích đất đá cần phá vỡ (V=8,5% Vn=34000m3) Thay các giá trị vμo công thức ta đ−ợc Q' = 14280kg/năm
STT Các thông số Đơn vị Giá trị
1 Số máy khoan thuỷ lực cái 1
2 Năng suất của một máy khoan m/cái 24
3 Chỉ tiêu thuốc nổ sử dụng kg/m3 0,481
4 Chiều cao tầng công tác M 13
5 Đ−ờng kính lỗ khoan Mm 200
6 Chiều sâu lỗ khoan M 15
7 ChiÒu cao cét thuèc M 8,6
8 ChiÒu cao cét bua M 7,4
9 Khoảng cách giữa các hμng lỗ khoan M 5,7
10 Khoảng cách giữa hai lỗ khoan M 6,7
11 Đ−ờng cản chân tầng M 6,7
12 Chiều cao đống đá nổ mìn M 14,9