10. Cấu trúc của luận văn
2.2. Những yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả công tác nổ mìn khai thác đá xây dựng
2.2.3. Ảnh hưởng của các yếu tố tổ chức kinh tế
Trước hết là qui mô bãi nổ: Rõ ràng tăng qui mô bãi nổ sẽ giảm được các chi phí phụ, giảm được thời gian chết của các thiết bị mỏ. Tuy nhiên nó cũng bị hạn chế bởi các khả năng thi công, thời gian cho phép nạp nổ, thời tiết khí hậu, điều kiện địa chất thủy văn, tính ổn định của đất đá, loại thuốc nổ. Ngoài ra nó còn liên quan đến tổ chức của toàn bộ dây chuyền công nghệ sản xuất. Nếu cơ giới hóa việc nạp mìn, lấp bua thì qui mô bãi nổ có thể tăng lên, còn dùng phương pháp thủ công thì qui mô nổ giảm đi rõ rệt.
Tiếp theo là tổ chức công tác khoan nổ: Tuân thủ hộ chiếu khoan, theo dõi và điều chỉnh trong quá trình khoan, điều chỉnh hộ chiếu nổ phù hợp, tổ chức tốt việc chuẩn bị thuốc nổ ở từng lỗ khoan, chuẩn bị mồi nổ, nạp mìn đảm bảo chất lượng, lấp bua cẩn thận và cuối cùng là đấu ghép mạng nổ theo đúng sơ đồ đã chọn, kiểm tra thật chặt chẽ độ an toàn, chắc nổ. Mọi cố gắng tính chọn các thông số hợp lý sẽ vô nghĩa nếu phần hoàn thiện cuối cùng này không được chú trọng.
2.2.3.2. Yếu tố kinh tế
Đây cũng là vấn đề quan trọng và nó quyết định đến giá thành cuối cùng.
Việc tính chọn các thông số, loại thuốc nổ, phương tiện nổ, phương pháp nạp nổ cơ giới hay thủ công cũng phải dựa vào đơn giá và tính toán kinh tế làm sao đem lại hiệu quả cao nhất cho từng khâu và cho cả dây chuyền công nghệ sản xuất mỏ.
Tóm lại, nghiên cứu các yếu tố tổng hợp ảnh hưởng đến hiệu quả công tác nổ giúp ta hiểu rõ bản chất các mối quan hệ mật thiết giữa chúng, từ đó tìm ra các giải pháp, các thông số hợp lý để hoàn thiện công tác nổ mìn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, có lợi ích về kinh tế và an toàn.
2.3. Công tác khoan nổ mìn ảnh hưởng tới môi trường và các công trình của các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân.
Theo số liệu tại mỏ đá Công ty CP xây dựng Bình Dương, đây là mỏ đá tương đối đặc trưng về ảnh hưởng công tác nổ mìn của các mỏ trong khu vực
như vậy ta có kết quả ảnh hưởng như sau:
2.3.1. Ảnh hưởng trong quá trình khoan lỗ mìn.
Khu vực phát sinh: khu vực phát sinh bụi khi khoan lỗ mìn chính là diện tích của khu vực khai trường thực hiện khoan ( 723,9 m3 )
thờigian: với công suất khai thác là 900.000m3 / năm thì số ca hoạt động của máy khoan là 535 ca, thời gian phát sinh bụi trung bình là 8 giờ / ngày .
Lượng bụi được tính dựa vào đường kính và chiều sâu lỗ khoan. Số liệu và kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Tải lượng bụi phát sinh trong quá trình khoan
Thông số tính toán
Quá trình
khoan Ghi chú
Số m khoan/năm (L) 53.856
Số ca trong năm (ca) 535
Đường kính lỗ khoan d (mm) 105
Hệ số phát thải γ (kg/m3 ) 2,6
Tải lượng bụi phát sinh (kg/năm=264 ngày) 1.221,87 Q= γπ(d/2)2L Tải lượng bụi phát sinh (kg/ca = 8 giờ ) 4,5
Tải lượng bụi phát sinh ( kg/giờ ) 0,562
Theo kết quả tính toán trong bảng 2-2 thì tải lượng bụi phát sinh tại khu vực thực hiện lỗ khoan khi chưa qua xử lí là 0,562 kg/giờ. Để tính nồng độ bụi phát sinh tại khu vực, ta giả sử bụi đưa vào không khí được trộn đều trong khoảng thời gian một giờ được tính theo công thức :
Trong đó : C- là nồng độ trung bình của bụi (mg/ m3 ) Q- là lưu lượng phát sinh bụi
t - thời gian mà bụi trong hộp được pha trộn đồng nhất ( 1giờ ) x - độ dài của hộp, chiều rộng của khu vực khoan lỗ mìn, theo khu mỏ là 57 m
xyz C = Qt
y - độ rộng của hộp, chiều rộng của khu vực khoan lỗ mìn cho một đợt nổ là 12,7 m
z - chiều cao phát tán của bụi, giả sử chọn 10 m
Nồng độ bụi phát sinh do quá trình khoan lỗ mìn khi chưa xử lí tại khu vực moong khai thác là 77,63 mg/m3, vượt chỉ tiêu chuẩn vệ sinh lao động 39 lần (chỉ tiêu chuẩn vệ sinh lao động là 2 mg/m3).
Tuy nhiên, Công ty đang sử dụng máy khoan BMK5 có túi chụp bụi nên nguồn bụi không phát thải trong khi khoan được giữ lại xung quanh lỗ khoan.
Do vậy, nồng độ bụi phát sinh do quá trình khoan nổ mìn sẽ thấp hơn kết quả tính toán rất nhiều ở bảng 2.2.
2.3.2. Ảnh hưởng trong quá trình nổ mìn.
- Khu vực phát sinh: là khu vực bãi nổ mìn tại moong khai thác.
- Thời gian: phát sinh theo tưng đợt nổ, mỗi đợt nổ chỉ kéo dài vài giây, do vậy thời gian phát sinh bụi không lâu (5-10 phút).
- Tải lượng bụi phát sinh theo bảng 2.3.
Bảng 2.3. Tải lượng bụi phát sinh từ quá trình nổ mìn.
Thông số tính toán Nổ mìn phá đá Ghi chú
Hệ số phát thải (kg/ m3 ) 0,17
Công suất (m3/ năm) 900.000
Số đợt nổ trong năm ( đợt/năm) 131
Tải lượng bụi phát sinh ( kg/năm) 153.000 Tải lượng bụi phát sinh (kg/ đợt) 1167,9
Nổ mìn: bụi phát sinh từ quá trình nổ mìn gồm nhiều loại có kích cỡ khác nhau. Qua khảo sát thực tế tại một số mỏ tương tự cho thấy các loại đá tảng, đá dăm bắn ra xung quanh tâm nổ khoảng 200m, bụi có đường kính cỡ hạt cực mịn, phát tán ra xa hơn và bay theo chiều gió. Phạm vi ảnh hưởng của bụi rộng hơn so với quá trình nổ khoan lỗ mìn (trong bán kính 300 m). Bụi phát sinh do nguồn này có khối lượng lớn nhưng có tính chất tức thời , kéo dài không lâu, dễ dàng pha loãng với không khí do vậy không ảnh hưởng thường xuyên đến sức khỏe
/ 3
63 , 10 77 7 , 12 57
1 562 ,
0 mg m
x x
C = x =
con người nên mức độ tác động của bụi do quá trinh này là không lớn. Tác động này được nhận diện ở mức rất thấp tuy nhiên đây là tác động rất khó khắc phục . Hoạt động nổ mìn phá đá môi trường thạch quyển sẽ chuyển tải độ rung tạo ra chấn động rung gây ảnh hưởng đến các công trình xung quanh khu vực. Tác động này có tính chất tức thời khó tránh khỏi. Khoảng cách an toàn khi nổ mìn tại mỏ được tính toán nhằm xác định khoảng cách an toàn cho người cho thiết bị khai thác, thiết bị vận chuyển và chế biến các mỏ cũng như các công trình phụ cận mỏ. Khoảng cách an toàn được xác định như sau:
- Khoảng cách an toàn về chấn động đối với các công trình do nổ mìn được
tính theo công thức : Rc = kα 3 Q (2-17)
Trong đó:
+K = 15 - hệ số phụ thuộc đất đá nền của công trình cần bảo vệ + α = 1,2 - hệ số phụ thuộc vào chỉ số tác dụng nổ
+ Q = 2.106 - khối lượng thuốc nổ tối đa cho một lần nổ Chọn Rc = 250 m
- Khoảng cách để sóng không khí sinh ra do nổ mìn ở trên mặt đất, không còn đủ cường độ gây tác hại tính theo công thức:
rs =ks Q (2-18)
3 Q
K
Rs = s (2-19) Trong đó:
rs ,Rs - khoảng cách an toàn về tác động của sóng không khí, tính bằng mét:
Q - tổng số khối thuốc nổ, tính bằng kilogam;
ks, Ks - hệ số phụ thuộc vào các điều kiện phân bổ vị trí độ lớn phát mìn, mức độ hư hại.
Do khối lượng thuốc nổ trong mỗi đợt nổ trên địa bàn nghiên cứu < 10 tấn nên ta sử dụng công thức (2-18)
Trong đó: ks = 50 - hệ số phụ thuộc vào các điều kiện: vị trí, độ lớn phát mìn và mức độ hư hại và Q = 2.106 kg - khối lượng thuốc nổ tối đa cho một lần nổ.
Vậy ta chọn rs = 2 300 m
- Khoảng cách an toàn do mảnh đá văng khi nổ:
Do nổ mìn các lỗ khoan lớn để làm tơi đất đá, bán kính vùng nguy hiểm do đá văng R được xác định theo công thức:
(2-20)
Trong đó: W’ = C sinα + L cos α
+ C = 2,14 m khoảng cách từ miệng lỗ khoan tới mép tầng + α = 80 0 góc nghiêng sườn tầng
+ L = 3,3 m chiều dài bua mìn + d = 105mm đường kính lỗ khoan
Chọn R = 128,3 m
Theo quy phạm an toàn về bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ theo QCVN 02: 2008, khoảng cách an toàn khi nổ tại mỏ được lựa chọn là:
- Với người : 300 m - Với thiết bị : 200 m
Hiện tại trong khu vực có 09 mỏ đang hoạt động, tuy nhiên do thời gian nổ ngắn, độ rung diễn ra có tính chất tức thời, được dự báo trước và khi nổ mìn các mỏ sẽ không nổ cùng thời điểm. Do vậy quá trình ảnh hưởng của chấn động rung do nổ mìn đối với khi dân cư là không lớn.
Tóm lại, qua việc nghiên cứu lý thuyết về các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả công tác khoan nổ mìn khai thác đá xây dựng là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu, tính toán lựa chọn các giải pháp khoan nổ mìn hợp lý trong công tác khai thác đá nói chung và tại các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân nói riêng, đồng thời là cơ sở cho việc tính toán các thông số ảnh hưởng tới môi trường và công tác an toàn khi tiên hành khoan nổ mìn khai thác đá. Trên những cơ sở khoa học đó, tác giả đã đề cập một số giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả công tác khoan và nổ mìn khu vực nghiên cứu. Nội dung của từng giải pháp cụ thể sẽ được trình bày chi tiết ở chương 3.
m W R 2d ,
=
Chương 3
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN KHAI THÁC ĐÁ TẠI CÁC MỎ ĐÁ TRÊN ĐỊA BÀN
XÃ THƯỜNG TÂN
Đặc điểm của các mỏ đá trên địa bàn xã Thường Tân là khai thác xuống sâu chủ yếu ở dưới mặt nước biển, mà khi tăng chiều sâu của mỏ thì độ cứng và độ ngậm nước của đất đá tăng lên, độ nứt nẻ giảm đi, nghĩa là tỷ lệ đất đá kho nổ tăng, điều kiện khoan nổ khó khăn phức tạp hơn.
Khi tiến hành công tác khoan nổ mìn trong điều kiện đất đá ngậm nước ở những tầng sâu được đặc trưng bởi khối lượng chất nổ ổn định nước, bởi công nghệ khoan và nạp thuốc phức tạp và khối lượng mìn câm tăng, giá thành công tác khoan nổ tăng 1,5 ÷ 2,8 lần.
Để cải thiện những chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi chiều sâu của mỏ lớn cần tăng cường độ đập vỡ đất đá khó nổ, nghĩa là cần thiết phải thực hiện kỹ thuật và công nghệ khoan nổ mìn phù hợp, có hiệu quả cao.