c- Sơ đồ thi công phối hợp
3.2.4. Các chỉ tiêu khoan nổ mìn.
Để đánh giá hiệu quả công tác khoan nổ mìn thì có ta có thể so sánh, đánh giá đợt nổ nμy ở khu vực nμy với đợt nổ khác ở khu vực khác (trong điều kiện t−ơng tự) có thể căn cứ vμo hệ số sử dụng lỗ mìn (η) vμ hệ số thừa tiết diện (μ) ngoμi ra còn để ý tới một số yếu tố khác nữa nh− đ−ờng kính hạt đất đá phá ra, độ văng xa của đất đá, đất đá nổ ra phải phù hợp với thiết bị xúc bốc để thuận tiện cho việc xúc bốc đất đá sau nμỵ D−ới đây ta nghiên cứu 3 chỉ tiêu cơ bản lμ:
a- Hệ số sử dụng lỗ khoan (η).
Khi nổ mìn năng l−ợng thuốc nổ không thể phá vỡ toμn bộ chiều sâu lỗ khoan mμ để lại một đoạn lỗ khoan trên g−ơng. Tỷ số giữa phần lỗ mìn đ−ợc phá vỡ vμ toμn bộ lỗ mìn gọi lμ hệ số sử dụng lỗ mìn. l l l− 0 = η
l - Chiều dμi (sâu) lỗ mìn trung bình. l0 - Phần lỗ khoan không đ−ợc phá vỡ.
Nếu hệ số sử dụng lỗ mìn (η) cμng lớn tiến độ đμo sau một chu kỳ cao chứng tỏ rằng hiệu quả nổ mìn caọ
Quy định tạm thời hiện nay lμ hệ số sử dụng lỗ mìn (η) phải đạt từ 0,8 ữ 0,85. Do dó việc nâng cao hệ số (η) có ý nghĩa lớn lao trong việc tăng tốc độ đμo vμ nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí thi công công trình ngầm. Thực tế xây dựng tại 1 số công trình cho kết quả hệ số sử dụng lỗ mìn ≥ 1.
Việc nghiên cứu bằng lý thuyết vμ thực nghiệm các yếu tố ảnh h−ởng đến hiệu quả nổ mìn còn ít hoặc ch−a đầy đủ. Một số kinh nghiệm thực tế cho thấy để nâng cao hệ số (η) cần:
- Tăng l−ợng thuốc nổ lên trong lỗ khoan.
- Đảm bảo nạp thuốc đúng theo thiết kế, chất nút mìn phải đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật. Tốt nhất nạp thuốc vμ kíp bằng máỵ
- Nếu tăng chiều sâu lỗ mìn quá giới hạn hợp lý đối với một tiết diện nhất định thì hệ số (η) sẽ giảm đị
b- Hệ số thừa tiết diện (μ).
- Bình th−ờng sau khi nổ mìn thì tiết diện g−ơng công trình khi đμo Sđ sẽ lớn hơn tiết diện thiết kế.
- Diện tích g−ơng bị phá thừa lớn hay nhỏ biểu thị bằng hệ số thừa tiết diện (μ) đ−ợc xác định nh− sau: 1 S S tk d > = μ
Sđ - Diện tích công trình ngầm khi đμọ Stk - Diện tích công trình ngầm theo thiết kế.
- Gây ảnh h−ởng lớn đến mức độ ổn định của công trình ngầm.
- Lμm tăng chi phí đμo do phải vận chuyển khối l−ợng đất đá của phần thừa tiết diện, chèn đá, gỗ vμo khoảng trống ngoμi khung chống.
* Thực tế hiện nay hệ số thừa tiết diện (μ) rất lớn bằng 1,2 - 1,3 có khi cao hơn nữạ - Hiện nay hệ số thừa tiết diện (μ) th−ờng đ−ợc lấy = 1,09 - 1,10
- Kinh nghiệm của Liên Xô cho thấy nếu tổ chức tốt công tác khoan nổ mìn thì hệ số (μ) có thể thấp tới 1,03-1,05.
* Các biện pháp hạ thấp hệ số (μ):
- Chỉ đạo khoan nổ mìn đúng hộ chiếu: Chiều dμi, góc nghiêng lỗ khoan, khoảng cách giữa các lỗ khoan với nhau, giữa lỗ khoan với biên thiết kế.
- Dùng thợ lμnh nghề khoan những lỗ khoan đặc biệt nh− lỗ mìn biên. - Đảm bảo nạp vμ nổ mìn đúng kỹ thuật.
- Dùng ph−ơng pháp nổ mìn tạo biên.
c- Mức độ văng xa và đập vỡ của đất đá.
Độ văng xa vμ đập vỡ của đá lμ hai chỉ tiêu có ảnh h−ởng đến công tác xúc bốc. Nếu độ văng xa lớn sẽ lμm giảm năng suất của máy xúc, lấp đầy rãnh thoát n−ớc, gây h− hỏng đ−ờng ống, đ−ờng cáp, lμm biến dạng, xô lệch kết cấu chống đã lắp dựng.
Nếu đá phá ra quá lớn v−ợt quá kích th−ớc hợp lý của thiết bị xúc bốc cũng sẽ lμm giảm năng suất xúc bốc.
Điều chỉnh thông số khoan nổ mìn
khi thi công, nếu kết quả nổ có thể không đ−ợc nh− mong muốn, đòi hỏi phải điều chỉnh các thông số của hộ chiếu khoan nổ. Sau đây nêu một số chỉ dẫn trên cơ sở các hiện t−ợng th−ờng xảy ra trong thực tế.
a- Điều chỉnh l−ợng thuốc nổ đơn vị
Rõ rμng l−ợng thuốc nổ đơn vị cμng lớn, khả năng phá nổ cμng lớn. Do vậy trong thực tế, khi nổ mìn, nếu tiết diện nổ phá có độ lẹm cμng lớn, cần thiết nên xem xét khả năng giảm l−ợng thuốc nổ đơn vị, cũng nh− tổng l−ợng thuốc.
b- Đ−ờng kính lỗ khoan, đ−ờng kính thỏi thuốc:
Do nguyên nhân kinh tế vμ trong nhiều tr−ờng hợp cả do kỹ thuật nổ nên mật độ nạp thuốc lớn vμ sử dụng thuốc nổ có tỷ trọng lớn (chẳng hạn 1,6 ở thuốc nổ dẻo) để đạt đ−ợc tỷ trọng nạp lớn.
Nếu tỷ lệ giữa đ−ờng kính thỏi thuốc vμ đ−ờng kính lỗ khoan quá nhỏ, tác động nổ sẽ giảm đáng kể. Tuy nhiên khi nổ mìn tạo biên hay bảo d−ỡng khối đá cũng nh− ngay khi nổ đột phá bằng sơ đồ Brener, lỗ khoan lớn, mức độ nạp nổ nhỏ sẽ lợi hơn.
c- Kích nổ:
Cách thức kích nổ trong nhiều tr−ờng hợp có ảnh h−ởng cơ bản đến kết quả nổ. Thông th−ờng phân biệt các tr−ờng hợp sau:
- Kích nổ tức thời
- Kích nổ thời gian ngắn với giới hạn chậm nổ 20 ms, 25ms, 30ms - Kích nổ thời gian dμi với khoảng giới hạn 250 ms.
Kích nổ tức thời chỉ sử dụng trong tr−ờng hợp đặc biệt, ví dụ trong khi nổ một loạt hay một nhóm lỗ tạo biên, hoặc khi phá đá quá cỡ.
Kích nổ thời gian ngắn th−ờng cho khả năng phá vỡ đều vμ tốt hơn lμ kích nổ thời gian dμị Góc nghiêng của đống đá nổ ra khi kích nổ thời gian ngắn th−ờng thoải hơn so với kích nổ thời gian dμị Các yếu tố nμy ảnh h−ởng đến năng suất xúc bốc, tuỳ thuộc vμo loại ph−ơng tiện xúc bốc.
Kích nổ thời gian dμi nên áp dụng nếu cần có đống đá gọn, dốc tr−ớc g−ơng đμo, hoặc khi gặp loại đá dễ có hiện t−ợng bị nén ép lại nếu sử dụng ph−ơng pháp đột phá lỗ lớn hoặc lỗ song song.
ở các công trình ngầm tiết diện lớn cần hạn chế chấn động có thể phân chia l−ợng thuốc nổ tổng thể thμnh nhiều l−ợng thuốc nổ nhỏ hơn cho mỗi đợt kích nổ, nhờ phối hợp khéo léo kích nổ tức thời, kích nổ thời gian ngắn (20 ms, 30 ms) vμ kích nổ thời gian dμị Chấn động do nổ có thể hạn chế đáng kể khi áp dụng biện pháp nμỵ
d- Công tác khoan:
Hiệu quả của mỗi đợt nổ tr−ớc hết lμ nhờ nổ tốt các lỗ đột phá. Bằng nổ đột phá sễ tạo thêm mặt tự do thứ 2 cho các đợt nổ saụ Do vậy cần thiết phải tính toán chính xác các lỗ khoan đột phá. H−ớng vμ độ sâu của các lỗ đột phá cần phải đ−ợc đảm bảo cẩn thận.
Nhất thiết phải đánh dấu lỗ khoan đột phá vμ các lỗ khoan khác (chẳng hạn bằng phun sơn – cho đến nay tại nhiều công tr−ờng vẫn sử dụng giải pháp chấm sơn).
Các lỗ khoan đột phá nên khoan sâu hơn 5 – 10% so với các lỗ khoan khác. Loại sơ đồ đột phá đ−ợc lựa chọn sử dụng th−ờng phụ thuộc vμo ph−ơng tiện khoan. Do vậy tr−ớc tiên cần phải xem xét với chiều dμi cần khoan sẵn có của xe khoan có thể đảm bảo giữ đ−ợc h−ớng (góc nghiêng) của các lỗ khoan đột phá trên sơ đồ nổ không.
Để có thể hạn chế đμo thừa, các lỗ khoan biên cμng song song đ−ợc với trục công trình ngầm cμng tốt. Đ−ơng nhiên, trong thực tế vì các lý do công nghệ, các lỗ khoan biên th−ờng đ−ợc khoan chếch ra khỏi biên thiết kế.
e- Số l−ợng đợt nổ
Tiết diện đμo lớn, khối đá dễ tróc vỡ vμ yêu cầu phải hạn chế chấn động lμ những yếu tố quyết định phải chia việc phá nổ ra nhiều đợt. Đ−ơng nhiên nh− vậy sẽ tốn thêm thời gian. Chẳng hạn chỉ chia thμnh 2 đợt cũng có thể mất thêm 20 – 25% thời gian nổ.
f- Tiến độ nổ
Tr−ớc hết tiến độ nổ phụ thuộc vμo tiết diện công trình ngầm. Khi áp dụng nổ đột phá khoan nghiêng thì nhu cầu về không gian thi công của máy khoan cũng phụ thuộc vμo tiết diện công trình ngầm. Khi đột phá bằng lỗ khoan song song thì độ chèn chặt của đá tr−ớc g−ơng lμ lí do hạn chế tiến độ nổ.
Tiến độ nổ cũng còn phụ thuộc vμo mức độ ổn định của khối đá. Khối đá với mức độ ổn định kém chỉ cho phép đμo với tiến độ nhỏ. Tuy nhiên ngay cả khi khối đá ổn định cũng có thể đạt đ−ợc tốc độ đμo trong một ngμy bằng cách đμo với nhiều tiến độ nổ ngắn hoặc một vμi tiến độ dμi, tùy thuộc vμo khả năng phối hợp của các công tác trong một chu kỳ đμọ
Tiến độ nổ ngắn đòi hỏi các thời gian phụ lặp lại nhiều lần, (tuy nhiên không phải chú ý nhiều đến mức độ ổn định khác nhau). Ng−ợc lại, tiến độ dμi đòi hỏi phải
khoan cμng chính xác hơn, đồng thời l−ợng thuốc nổ đơn vị cũng phải tăng, bởi vì độ chèn chặt của khối đá cũng tăng, khi chiều sâu khoan phá cμng lớn.