CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỔ CÔNG NGHIỆP- CÁC LOẠI CHẤT NỔ ĐANG ĐƯỢC CUNG ỨNG VÀ S Ử DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN LAI CHÂU
2.2. Các loại thuốc nổ̉ đang sử dụng trên địa bàn tỉnh lai châu
2.2.2. Thuốc nổ Nhũ tương
Dựa vào thuyết thuỷ động lực của đề nổ, người ta tạo các bong bóng khí trong thuốc nổ, nhờ đó khả năng đề nổ của thuốc nổ mạnh lên và có thể rút bớt hợp phần TNT, thế vào đó bằng các chất cháy khác. Với lượng và kích thước bong bóng khí phù hợp có thể rút hết TNT mà thuốc nổ độn thêm nước vẫn có thể đề nổ được. Để thay thế TNT người ta chọn chất cháy rẻ tiền, dùng thuận tiện là hỗn hợp dầu và sáp. Như thế thuốc nổ mới gồm có dung dịch Amôn Nitrat (AN), hỗn hợp dầu sáp và bong bóng khí.
Nhưng các phần tử dầu sáp và AN đẩy nhau, do đó người ta thêm một chất hoạt động bềmặt đểdầu sáp và dung dịch AN hợp thành một nhũ tương.
Ở đây không dùng một mình dầu mà dùng hỗn hợp dầu sáp, hoặc để có tỷ trọng tương đương với dung dịch AN, làm nhũ tương hoá dễ hơn, hoặc dùng tỷlệdầu / sápđể thay đổi trạng thái của thuốc nổ
Để các bong bóng khí ổn định và nhất là không nổ sớm (để sóng đập nén khí đến một độ lớn hơn), các bong bóng là khí trong những quảcầu rỗng nhỏ, kích thước độ1/10mm bằng thuỷtinh, chấy dẻo hay hóa chất sinh khí.
Kết quả của sự khuấy trộn và khuấy mạnh tạo ra một cấu trúc nhũ tương gồm những hạt siêu nhỏ dung dịch AN (chất đốt) phân tán trong một mạng lưới màng dầu sáp (chất cháy) mỏng dưới một phần vạn của mm (0,0001mm) bao quanh chúng, trong nhũ tương có các qu ảcầu nhỏnói trên.
2.2.2.1. Thuốc nổnhũ tương bao gói a) Thuốc nổdùng cho mỏlộthiên:
Thuốc nổnhũ tương là lo ại thuốc nổ công năng cao “ Nước trong dầu”
tạo ra tốc độnổvà khả năng công phá lớn được sửdụng cho khai thác bềmặt.
Không có thành phần nguy hiểm và được xem là loại thuốc nổ an toàn khi thao tác và tàng trữ. Mỗi cấu tử của thuốc nổ có khích thước khoảng 1-2 micron. Là loại thuốc nổ cho thấy có tính nổ ổn định, hoàn toàn phù hợp cho cácứng dụng phá đá.
Thuốc nổ nhũ tương được sản xuất ở dạng đóng thỏi có đường kính từ 32 mm đến 180mm. Có một sốloại như sau :
- Thuốc nổNhũ tương NT - 13 (do nhà máy Z113 sản xuất) - Thuốc nổNhũ tương EE- 31 (do nhà máy Z131 sản xuất) - Thuốc nổTFD- 15WR. (do nhà máy Z115 sản xuất) Các đặc tính kỹthuật :
NT - 13 EE - 31
- Tỷtrọng thuốc nổ, g/ cm3 1,0 - 1,2 1,3 - 1,25 - Tốc độnổ, km/sec 3,5 - 3,7 3,8 - 4,5 - Khả năng sinh công, cm3 280 - 310 290 - 320
- Sức nén trụchì, mm 12 - 14 14 - 16
- Khoảng cách truyền nổ, cm 4 - 6 4 - 6
- Khả năng chịu nước tốt tốt
- Thời hạn bảo đảm, tháng 3 4 - 6
-Độnhạy nổ kíp số8 kíp số8
Sửdụng:
Thuốc nổ Nhũ tương QP là lo ại thuốc nổ công nghiệp được sửdụng để phá đá, chỉ sử dụng ở các khai trường lộ thiên, không sử dụng ở các mỏ có nguy hiểm vềkhí và bụi nổ.
Khi sử dụng lượng ít bằng các thỏi nhỏ, có thể kích nổ trực tiếp bằng kíp số8 hoặc dây nổ. Đối với các lỗkhoan lớn cần phải có kích nổtrung gian bằng các mồi nổ năng lượng cao như Azomex, Pentolit v.v...
Thuốc nổ Nhũ tương QP ít độc hại, lượng khí nổ sinh ra trong sản phẩm nổthấp, rất an toàn trong sản xuất, vận chuyển, bảo quản và sửdụng.
b) Thuốc nổnhũ tương dùng trong công trình ngầm:
Thuốc nổ sử dụng trong công trình ngầm như đào Tuynen, đường lò xây dựng… có yêu cầu là chịu nước, nổ mạnh và ít khói, tạo điều kiện cho việc thông khí trong lò nhanh và ít gây ảnh hưởng đến công việc xây dựng.
Có khá nhiều thuốc nổsửdụng cho mục đích này, hiện nay đang sửdụng phổ
biến là thuốc nổ P113 (do Z113 sản xuất) và thuốc nổnhũ tương lòđá NTLĐ (do Công ty Hóa chất mỏsản xuất).
Bảng 2.4 Thành phần phối trộn thuốc nổ nhũ tương dùng trong công trình ngầm:
TT Thành phần nguyên liệu Tỷlệkhối lượng, %
Thuốc nổP113 Thuốc nổ NTLĐ
1 Amôni nitrat (NH4NO3) 750,2 79 - 82
2 Natri nitrat (NaNO3) 100,1 5 - 7
3 Urê (NH2CONH2) 2 0,05 1 - 2
4 Chất tạo bọt 0,4 - 0,6 0,01 - 0,02
5 Nước công nghiệp 80,1 6 - 8
6 Chất nhũ hóa 2,00,01 2 - 4
7 Paraphin 0,5 - 1
8 Sáp vi tinh (phức hợp) 3 0,05 0,5 - 1
9 Dầu máy CS 32 hoặc CS 46 1 - 2
10 Vazơlin 1 - 2
Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng của thuốc nổ nhũ tương công trình ngầm:
TT Tên chỉtiêu Đơn vị Thuốc nổ
P113
Thuốc nổ NTLĐ 1 Khả năng sinh công (trong bom chì) cm3 300 300 - 330
2 Độ nén trụchì mm 14 - 16 ≥ 15
3 Tốc độ nổ m/s ≥ 4.200 ≥ 4.500
4 Tỷtrọng thuốc nổ g/cm3 1,10–
1,25
1,0 - 1,25
5 Khả năng chịu nước giờ ≥ 12 ≥ 12
6 Khoảng cách truyền nổ cm ≥ 6 ≥ 4
7 Lượng khí đốc sinh ra lit/kg ≤29 ≤29
8 Độ nhậy nổ
Nhậy nổ với ngòi nổsố8
Nhậy nổ với ngòi nổ
số8 Thuốc nổnhũ tương dùng trong công trình ngầm được đóng thành thỏi trongống giấy tẩm Parafin hoặcống Nilon, có đường kính d = 32 - 36mm và
khối lượng 200 - 300 g. Thuốc nổ sau khi đóng thỏi được bao gói bằng túi PE và dán kín rồi đóng vào thùng bằng giấy cacton. Khối lượng tịnh mỗi hòm thuốc nổlà 20 - 25kg.
Trên từng thỏi thuốc nổ và bên ngoài thùng có in nhãn theo đúng quy định về ghi nhãn hàng hóa
Thời hạn sử dụng thuốc nổ nhũ tương công trình ngầm : không lớn hơn 180 ngày kể từ ngày sản xuất.
2.2.2.2. Thuốc nổnhũ tương rời:
Sản phẩm thuốc nổ rời là hợp chất được dùng để bơm trực tiếp vào lỗ khoan.
Sản phẩm này được sử dụng như sau : Thuốc nổ được vận chuyển và sản xuất trên xe tải sau đó được nạp vào lỗ khoan thông qua đội ngũ các cán bộ là m dịch vụ và xe của MICCO theo yêu cầu của các công ty khai thác mỏ, theo đó sẽ làm giảm chi phí của quá trình khoan nổ. Với tốc độ nổ và độ ổn định cao, thuốc nổ rời là phương án tối ưu để mở rộng độ lớn của mạng khoan và của bãi nổ. Với khả năng chịu nước tốt, sản phẩm này cũng tiết kiệm các chi phí và thời gian để bơm nước và đóng gói ANFO.
a) Thuốc nổ Powergel P.2500 và P.2501
Thuốc nổ P.2500 được sản xuất gồm ba loại: P.2560, P.2540, P.2520 sản xuất bằng xe chuyên dùng nạp thẳng xuống lỗ khan, còn P.2501 được sản xuất ở dạng bao gói gồm có P.2541 và P.2521 dùng cho những nơi xe sản xuất lưu động không đến được .
Thuốc nổ P.2560 và P.2541có các đặc tính như sau:
P.2560 P.2541
- Thành phần của thuốc nổ: %
E.P Gold 70 79
Amôni Nitrat 30 19
Bột thuỷtinh - 2
Chất nhạy hóa Dung dịch HC I -
Dung dịch HC II -
-Các đặc tính kỹthuật
Khối lượng riêng, g/cm3 1,28 1,20
Đường kính nhỏnhất hốnổ, mm 150 90
Sức mạnh theo trọng lượng 104 94
(so với ANFO 0,8 g/cm3)
Sức mạnh theo thểtích 167 141
(so với ANFO 0,8 g/cm3)
Tốc độnổ, km/sec 5 - 5,7 5,6- 5,8
Thuốc nổ Powergel P.2560 và P.2541 là loại thuốc nổ không thấm nước, khi nó được nạp xuống đáy lỗ khoan, nếu lỗ khoan có nước, nước sẽbị đẩy trào lên trên ra ngoài mà không bị trộn lẫn với thuốc nổ. Bởi vậy, thuốc nổPowergel sửdụng đượcở tất cảcác lỗkhoan ngập nước với độ sâu đến 55 m và đường kính tối thiểu lỗ khoan là 75 mm. Không được sửdụng P.2500 và P.2501ở các mỏcó nguy hiểm vềkhí và bụi nổ.
Với những điều kiện địa chất bình thường thuốc nổ P.2560 và P.2541 được lưu giữtrong lỗ khoan đến 30 ngày đêm mà vẫn không thay đổi các đặc tính nổ.
Để kích nổ các Powergel P.2560 và P.2541chỉ cần một khối mồi năng lượng cao như Azomex, Pentolit v.v... Nhưng nếu có sựchuyển động của đất đá, tạo ra sự dập tắt sóng nổ hoặc chiều dài của khối thuốc nổ vượt quá 5m nên dùng thêm một khối mồi nữa.
Để khởi động các khối mồi nổ đối với những lỗ khoan có đường kính lớn hơn hoặc bằng 130 mm thì có thể sử dụng dây nổ 3,6 g/m, ngòi nổ điện hoặc hệ thống ngòi nổ không điện. Đối với những lỗ khoan nhỏ hơn 130mm thì không nên dùng dây nổ.
b) Thuốc nổnhũ tương rời NTR05 và NTR06
Hiện nay thuốc nổnhũ tương rời do MICCO sản xuất và nổ mìn gồm các loại:
-Thuốc nổdùng cho lỗkhoan nhiều nước NTR05 -Thuốc nổdùng cho các lỗ khoan ít nước NTR06
Thuốc nổ NTR05 được sản xuất bằng xe chuyên dùng nạp thẳng xuống lỗ khoan, còn NTR06được sản xuấtở dạng bao gói dùng cho những nơi xe sản xuất lưu động không đến được .
Thuốc nổ NTR05 và NTR06 có các đặc tính như sau :
NTR 05 NTR 06
- Thành phần của thuốc nổ: %
Nhũ tương nền 70 30
Amôni Nitrat 30 65,8
Dầu Điezel - 4,2
Chất tăng nhạy (thêm vào) 11 kg/tấn -
-Các đặc tính kỹthuật
Khốilượng riêng, g/cm3 1,1-1,25 1,05 -1,15
Đường kính tới hạn, mm 65 65
Sức mạnh theo trọng lượng, % 100-103 100 - 102 (so với ANFO 0,8 g/cm3)
Sức mạnh theo thểtích, % 135- 150 130 - 140
(so với ANFO 0,8 g/cm3)
Tốc độnổ, km/sec 4,3 - 4,7 4,1- 4,6 Để khởi nổ thuốc nổ nhũ tương rời đối với những lỗ khoan có đường kính lớn hơn hoặc bằng 130 mm thì có thể sử dụng dây nổ 3,6 g/m, ngòi nổ điện hoặc hệthống ngòi nổ không điện kết hợp với mồi nổ(từ175-400 g) tùy theo đường kính lỗ khoan). Đối với những lỗ khoan nhỏ hơn 130mm thì
không nên dùng dây nổ.
Ngoài các loại thuốc nổ kể trên thuốc nổ dạng nhũ tương hiện nay rất đa dạng, nhiều hãng sản xuất và có những tính năng kỹthuật khác nhau, sửdụngởcác điều kiện khai thác khác nhau như : hầm lò, mỏ ngầm dưới nước, lộ thiên v.v...Nhưng đề có đặc tính chung là chịu nước rất tốt, ít độc hại, khôngảnh hưởng đến môi trường, nguyên liệu sản xuất sẵn có, tínhổn định cao, sản xuất an toàn và có thểtự động hoá trong quá trình sản xuất và nạp mìn.
CHƯƠNG 3