10. Cấu trúc của luận văn
3.1. Một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả công tác khoan khai thác
3.1.2.2. Lựa chọn các thông số bãi khoan
1/ Đường kính lỗ khoan: Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào thiết bị khoan, ở trên ta đã chọn loại máy khoan là BMK-5, do vậy đường kính lỗ khoan là:
d = 105 mm
2/ Đường kháng chân tầng: Để đảm bảo sự phá vỡ đất đá bình thường ở chân tầng đường kháng cực đại được xác định theo công thức:
W = W0 + k0d(1,2 – m), Trong đó:
k0 = 30 ρ là hệ số tác dụng tương hỗ của các lượng thuốc;
m = a/w là hệ số làm gần các lỗ khoan;
Đường kháng khi nổ lượng thuốc đơn độc được xác định theo công thức của ĐaVưĐốp:
W0 = 53ktd (3-1) Trong đó: kt - hệ số nứt nẻ
) . /(ρe
∆
Đối với đất đá không nứt nẻ kt = 1;
Đối với đất đá nứt nẻ kt = 1,2;
∆ – mật độ lượng thuốc, kg/dm3;
e – khả năng công nổ tương đối của chất nổ;
Cũng có thể xác định W0 theo công thức:
W0 = p/qt
Trong đó: p - sức chứa chất nổ của 1 m lỗ khoan, kg/m;
qt- chỉ tiêu thuốc nổ tính toán, kg/m3;
Thay vào và lấy kt = 1,1; e = 1 và ∆ = 0,9 g/cm3 ta có:
W = 30d(3-m)/ ρ
Khi tính đến sự tác dụng tương hỗ của các lượng thuốc, đường kháng chân tầng có thể xác định theo công thức:
W = W0 (1,6 – 0,5m)
Ngoài ra, đường kháng W cần được kiểm tra theo điều khiện an toàn:
W = Hctgα + C Trong đó : H - chiều cao tầng, m;
α - góc nghiêng sườn tầng;
C = 3 m – khoảng cách nhỏ nhất cho phép từ trục lỗ khoan đến mép trên của tầng;
Từ đó ta tìm được đường kính lỗ khoan thẳng đứng đảm bảo sự phá vỡ bình thường đất đá ở chân tầng khi chiều cao và góc dốc sườn tầng xác định:
Khi chiều cao tầng lớn, đất đá khó nổ thì có thể khoan những lỗ khoan nghiêng đường kính nhỏ song song với bề mặt sườn tầng. Nổ mìn lỗ khoan nghiêng được sử dụng rộng rãi trên mỏ lộ thiên vì phương pháp này đảm bảo chất lượng đập vỡ, chân tầng được phá hủy tốt và giảm kể hậu xung.
Góc nghiêng so với phương thẳng đứng được xác định phù hợp với hình hoặc theo công thức :
) 3 ( 30
) ctg (
m C d HC
−
= α+ ρ
H
q HCtg
C
arctg( α (ρ/ )
β = + −
Để đơn giản chúng ta tính đường kháng chân tầng theo công thức sau : W = (30 ÷ 40).d , m
Với: d = 105 mm;
W = 3,15 ÷ 4,2, m; Do vậy, tuỳ thuộc vào tình trạng của tầng mà ta chọn W có những giá trị trên, thường chọn là W = 3,6 ; m
Đây cũng phù hợp với điều kiện an toàn để máy khoan làm việc 3/Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong hàng
a = m.Wct , m
Trong đó: m – hệ số làm gần các lỗ khoan (m = 1,1÷1,2 đối với đất đá dễ nổ; m = 1÷1,1 đối với đất đá khó nổ vừa; m = 0,85÷1,0 đối với đất đá khó nổ) Chọn: m =1,1;
Ta có: khoảng cách giữa các lỗ khoan trong hàng:
a = 1,1 . 3,6 = 3,96 vậy ta chọn a = 4 m;
4/ Khoảng cách giữa các hàng mìn:
b = a (với mạng ô vuông)
(với mạng tam giác đều)
Với các mỏ đá ở khu vực xã Thường Tân thì tuỳ thuộc vào đất đất đá của từng vụ nổ mà chọn mạng cho phù hợp. Do đá tương đối dễ nổ mìn ta chọn mạng ô vuông thì: a = b = 4,0, m; Còn mạng tam giác thì b = 3,4, m;
5/ Chiều sâu lỗ khoan:
Lk =
Trong đó: β – góc nghiêng của lỗ khoan, độ; (β = 900 khi có lỗ khoan thẳng đứng, β = 00 khi có lỗ khoan nằm ngang W = const, 0 < β < 900 lỗ
khoan đáy nghiêng hay xiên).
lkt – chiều sâu khoan thêm, lkt= kkt.dk, m;
kkt – hệ số phụ thuộc vào hệ đất đá, kkt = 10÷15(giá trị nhỏ đối với đất đá dễ nổ, giá trị lớn đối với đất đá khó nổ).
dk = kk.d, m; kk – hệ số mở rộng lỗ khoan (phụ thuộc vào loại đất đá mỏ khi khoan).
2 3 b= a
m l h kt), sin (
1 +
β
d – đường kính mũi khoan, m
Với các mỏ đá ở khu vực xã Thường Tân thì đất đá tương đối dễ nổ mìn do vậy ta chọn: β = 900 ; kkt = 10; h = 10 m;
Chiều sâu lỗ khoan Lk = 11, m; Khi gặp lớp đá bột kết nằm ở đáy lỗ khoan. Còn Lk = 11,5, m; Khi gặp lớp đá cát kết nằm ở đáy lỗ khoan.
3.1.3. Một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả công tác khoan khai thác đá tại các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân:
Theo cơ sở tính toán đưa ra ở mục 3.1.2.2 và kết hợp với điều kiện địa chất và thực tế các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân, chúng ta cần thiết kế lại mạng lỗ khoan và tính chọn lại các thông số cho phù hợp, cụ thể như sau:
- Đường kính lỗ khoan : d = 105, mm;
- Đường kháng chân tầng: W = 3,4 – 3.8, m;
- Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong hàng : a = 4,0, m;
- Khoảng cách giữa các hàng khoan: b = 3,4 – 4, m;
- Mạng lỗ khoan có thể dùng mạng ô vuông hay tam giác đều
- Chiều sâu lỗ khoan: Lk = 11,0 – 11,5, m;
Đối với tất cả các phương pháp khoan, khi khoan đều phải thực hiện những khâu chủ yếu sau: chuẩn bị và đặt máy khoan, khoan (phá vỡ đất đá) với sự lấy sản phẩm phá vỡ ra khỏi lỗ khoan, lắp cần khoan để đạt được độ sâu yêu cầu, tháo nó ra khi kết thúc công việc, thay đâu khoan đã bị mòn và di chuyển máy khoan đến vị trí mới. Để nâng cao hiệu quả công tác khoan khai thác đá tại các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân chúng ta phải thực hiện đồng thời các công việc sau:
- Do các mỏ nằm trong khu vực có công suất nhỏ, vốn đầu tư ít, đá cát kết có độ cứng lớn xen kẽ đá bột kết có độ cứng nhỏ hơn. Do vậy ta chọn máy khoan loại BMK-5 chạy bằng thanh trượt là hợp lý nhất.
- Chọn chiều cao tầng khai thác là 10 mét, chiều sâu khoan thêm là 1,0 – 1,5 mét. Bởi vì, nếu chọn chiều cao tầng lớn thì chiều sâu khoan sẽ lớn mà chiều sâu khoan tỷ lệ nghịch với tốc độ khoan.
- Phải thường xuyên tháo khô mỏ để lỗ khoan khi khoan không bị nước nhằm tăng năng suất cho máy khoan khi làm việc.
- Đội ngũ công nhân phục vụ công tác khoan phải có tay nghề cao tổ chức công tác khoan lỗ mìn có khoa học và hợp lý.
- Trong tương lai các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân nên sử dụng loại máy khoan Tam Rock để nâng cao hiệu quả công tác khoan khai thác đá.