10. Cấu trúc của luận văn
3.2. Một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả công tác nổ mìn khai thác
3.2.1.1. Một số yêu cầu đối với công tác nổ mìn
Mục đích yêu cầu của công tác nổ mìn là làm tơi đá ra thành các cục có kích thước hợp lý đảm bảo cho các khâu công nghệ tiếp theo như xúc bốc vận chuyển và nghiền sàng làm việc có hiệu quả nhất.
1- Kích thước hòn đá:
Độ lớn của cở đá phù hợp với kích thước làm việc của thiết bị xúc bốc – vận tải được quy định như sau:
Dcp < Dqc
Trong đó: Dcp- là kích thước cỡ đá cho phép trong đống đá nổ mìn, m ; Dqc - kích thước cỡ đá trong đốn đá nổ mìn được coi là quá cỡ,m.
+ Đối với máy xúc một 1 gàu: Dcp = 0,75. 3 E , m;
Với E – dung tích gầu xúc, m3 ;
+ Đối với thiết bị vận tải: Dcp = 05 . 3 E , m ; V – dung tích thùng xe, m3 ; + Khi vận tải bằng băng tải: Dcp ≤ 0.5. B - 100 , mm ; B – chiều rộng băng tải, mm;
+ Đối với khâu cấp liệu (bunke): Dcp = ( 0.75÷0.85 ) . b , m ; b- kích thước nhỏ nhất của cửa tháo bunke, m;
Nhưng cục đá không thảo mản yêu cầu nói trên coi là đá quá cở và phải tiến hành xử lý bằng búa đập thủy lực.
2- Kích thước của đống đá
Hình dáng và kích thước cơ bản của đống đá nổ mìn có ảnh hưởng đến các thông số của HTKT, năng suất thiết bị làm việc ở gương, mức độ an toàn và hiệu qua kinh tế của công tác mỏ lộ thiên.
Các thông số của đống đá nổ mìn phụ thuộc vào tính chất của đất đá, đường kháng chân tầng W, lượng thuốc nạp ở đáy lỗ khoan, trộng lượng thuốc nạp, chiều cao tầng h, trình tự nổ và thời gian giản cách nổ các lượng thuốc nổ.
* chiều rộng của đống đá nổ mìn : - Khi nổ một hàng mìn:
Bđ = B0 = Kv . Kn .h. q, m;
Trong đó: Kv – hệ số phụ thuộc vào mức độ khó nổ của đất đá (Kv = 2,5÷3;
3,5÷4; 4,5÷5,5 – ứng với ác loại đất đá dể nổ, khó nổ vừa và khó nổ);
Kn=1+0.5sin.( π/2 – β ); β- góc nghiêng của lỗ khoan, độ;
- khi nổ mìn vi sai nhiều hàng :
Bđ = Ki.Bo + ( n-1).b , m;
Trong đó: n - số hàng nổ mìn; b - khoảng cách giữa 2 lỗ mìn, m; Ki - hệ số bay xa của cục đá nổ mìn, phụ thuộc vào giãn cách thời gian vi sai giữa các phát mìn:
Ki : 0,95 0,9 0,85 0,8 ∆t, ms: 10 25 50 75
Chiều rộng đống đá phải phù hợp với điều kiện: Bđ = 1,7.nx .Rxt , m; với nx – số luồng xúc; Rxt - Bán kính xúc lớn nhất trên mức đặt máy xúc, m;
* Chiều cao đống nổ mìn:
Khi nổ mìn một hàng trong lỗ khoan đứng với lượng thuốc nạp bình thường, đống đá có dạng như hình tam giác, khi đó có chiều cao đống đá được xác định như sau:
Trong đó: W là đường kháng chân tầng, m; Kr là hệ số nở rời của hòn đá trong đống.
Chiều cao của đống đá nổ mìn phải thỏa mãn điều kiện làm việc an toàn và có hiệu quả đối với thiết bị xúc bốc như sau:
2/3 Ht ≤ hd ≤ Hx max
Trong đó: Ht , Hx max - chiều cao của ổ trục tựa tay gàu và chiều cao xúc lớn nhất của máy xúc.
P m B
K W Hd 2.h. . r ,
= +
3.2.1.2. Mức độ khó nổ của đá, quy định mức độ khó nổ a. Năng lượng của thuốc nổ
Năng lượng của thuốc nổ khi phá vỡ đất đá bị tiêu phí để tạo nên mặt tự do mới với sự khắc phục giới hạn bền của đất đá về σn , σc ,và σk . Tỉ lệ tham gia của nhưng ứng suất này vào quá trình phá đá nói chung không giống nhau.
Nhưng để đánh giá một cách tương đối mức độ khó nổ của đất đá người ta chấp nhận sự tham gia của chung là như nhau:
b. Chi phí năng lượng để phá vở đất đá
Chi phí năng lượng để phá vỡ đất đá tỷ lệ với diện tích các mặt tự do đã được tạo, trước hết nó tỉ lệ với mức độ đập vỡ n, tức là tỉ số giữa kích thước trung bình của khối nứt trong đá Ltb và kích thước trung bình của cục đá Dtb.
Tăng mức độ đập vỡ n sẽ làm tăng chi phí thuốc nổ. Trong thực tế nổ mìn thường gặp n=1-5 Trong một số trường hợp đặc biệt, ví dụ khi Dtb = 0.1-0,25, m;
các khối nứt tự nhiên không bị đập vỡ mà đất đá bị đập vỡ do chấn động khi nổ mìn, trị số n có thể nhỏ hơn đơn vị.
Năng lượng thuốc nổ cũng bị tiêu phí để khắc phục lực trọng trường và truyền cho các cục đá một năng lượng động. Tổn thất đó tỷ lệ với trọng lượng thể tích của đất đá:
q =f * (γ), g/m3 c. Chỉ tiêu mức độ khó nổ của đất đá
Chất lượng công tác nổ mìn được đánh giá bằng thành phần cỡ hạt của đống đá nổ , vậy chỉ tiêu thuốc nổ chuẩn là chi phí thuốc nổ cần thiết để phá vở một đơn vị thể tích đất đá nguyên khối nhằm tạo nên cỡ hạt theo yêu cầu .
qtc = 0.2 .( σn + σc + σk ) + 2. γ đ , g / m3 ;
3
' ), /
( 3 g m
f
q σn +σc+σk
=
3 ''
''( ) ,g/m
d f L n f q
tb tb
=
=
Trong đó: qtc – chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn, kg/m3 ; γđ – trọng lượng thể tích của đất đá, kg/ dm3 ; σn, σc, σk – ứng suất kháng nén, kháng cắt và kéo của đất đá, MPa
Như vậy, tất cả các loạii đất đá theo mức độ khó đập vỡ bằng nỗ mìn được chia làm 5 loại và 25 cấp.
Loại 1: đất đá dễ nổ mìn: qtc ≤ 10 g / m3 - cấp 1,2,3,4,5;
Loại 2: đất đá khó nổ mìn vừa: qtc = 10,1÷ 20 g / m3 - cấp 6,7,8.9,10;
Loại 3: đất đá khó nổ mìn: qtc = 10,1÷ 30 g / m3 - cấp 11,12,13,14,15;
Loại 4: đất đá rất khó nổ mìn: qtc = 30,1÷ 40 g / m3 - cấp 16,17,18,19,20;
Loại 5: đất đá đặc biệt khó nổ mìn: qtc =40,1÷ 50 g / m- cấp 1,22,23,24,25;
Chi phí thuốc nổ tiêu chuẩn một mặt được dùng để phân lọai đất đá theo mức độ khó nổ mìn, mặt khác là cơ sở để tính toán quy trình công nghệ nổ và định lượng thuốc nổ thực tế khi nổ mìn.
3.2.2. Đề xuất lựa chọn một số thuốc nổ và phụ kiện nổ sử dụng cho các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân