Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết Ứng dụng phương pháp Bond để điều chỉnh các thông số khoan nổ mìn phục vụ đắp đập chính công trình thuỷ lợi Cửa Đạt, Thanh Hoá dưới đây để nắm bắt được phương trình lý thuyết thứ ba của Bond, qui trình ứng dụng phương pháp Bond để điều chỉnh cấp phối đá, đặc điểm mỏ đá 9A,...
Trang 1ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP BOND ĐỂ ĐIỀU CHỈNH
CÁC THÔNG SỐ KHOAN NỔ MÌN PHỤC VỤ ĐẮP ĐẬP CHÍNH
CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI CỬA ĐẠT, THANH HOÁ
Đinh Thế Mạnh
Bộ môn Thi công, Trường Đại học Thủy lợi
Trong những năm gần đây việc xây dựng các loại đập đá đổ, đặc biệt là đập đá đổ
bê tông bản mặt đang được phát triển mạnh mẽ Đá sau nổ mìn để đắp đập phải có thành phần hạt đá nằm trong giới hạn hai đường bao cấp phối thiết kế Như vậy, người làm công tác nổ mìn cần phải xác định cấp phối của đống đá sau khi nổ mìn ở hiện trường để từ đó tiến hành điều chỉnh các thông số khoan nổ nhằm đạt được cấp phối đá theo yêu cầu Các phương pháp khác nhau đã được đề nghị để điều chỉnh cấp phối đá khi nổ mìn Phương pháp được dùng khá phổ biến là phương pháp Kuznetsop với nguyên lý thứ ba của Bond
1 Phương trình lý thuyết thứ ba của Bond
Phương trình lý thuyết thứ ba của Bond được sử dụng để xác định các thông số
về cấp phối đá sau nổ mìn được thể hiện bằng công thức sau [6]:
80 80
1 1
F
Trong đó :
(Kwh/tấn)
nghiệm của DaGamma (1983) như sau [6]:
Trong đó :
W: Chiều dài đường cản ngắn nhất, (m)
định từ loại thuốc nổ và chỉ tiêu thuốc nổ như sau [6]:
1
00365 , 0
q E
Trong đó :
chỉ số 80 có nghĩa là kích thước cỡ đá tương ứng với cỡ mắt sàng lọt qua 80% tổng số
Trang 2đỏ P80 được xỏc định từ biểu đồ cấp phối yờu cầu của thiết kế.Thụng số F80 cú thể được xỏc định bằng cỏch sàng và lập đường cấp phối đỏ ngoài hiện trường
2 Qui trỡnh ứng dụng phương phỏp Bond để điều chỉnh cấp phối đỏ
Tiến hành nổ mỡn lần thứ nhất với cỏc thụng số nổ phỏ thiết kế Nếu cấp phối đỏ chưa đạt yờu cầu thỡ tiến hành điều chỉnh tại hiện trường theo cỏc bước sau:
Bước 1: Xỏc định F50 và F80 từ kết quả nổ mỡn lần thứ nhất; điều chỉnh lượng hao thuốc đơn vị q hoặc khoảng cỏch giữa cỏc lỗ mỡn, cỏc hàng mỡn và chiều dài đường cản chõn tầng Từ đú, tớnh toỏn cỏc đại lượng Ef theo cụng thức (3) và Ec theo cụng thức (2)
Bước 2: Thay cỏc kết quả tớnh toỏn và đo đạc ở bước 1 vào cụng thức (1) để xỏc định
Bước 3: So sỏnh cấp phối thực tế của đỏ sau khi nổ lần thứ hai với đường bao cấp phối
yờu cầu Nếu kết quả nổ thực tế vẫn chưa phự hợp với yờu cầu thiết kế thỡ việc điều chỉnh cấp phối đỏ trờn hiện trường sẽ được thực hiện bằng cỏc lần nổ tiếp theo với qui trỡnh như đó núi ở trờn cho đến khi nào kết quả nổ mỡn thực tế đạt được yờu cầu
3 Ứng dụng phương phỏp điều chỉnh cấp phối đỏ của Bond cho cụng tỏc nổ mỡn cấp phối đắp đập Cửa Đạt
3.1 Giới thiệu về đập chớnh Cửa Đạt
Đập chớnh Cửa Đạt cao 103m cú đỉnh ở cao trỡnh 121,30m và cao trỡnh đỉnh tường chắn súng là 122,50m Đập thuộc loại đập đỏ đổ, kết cấu chống thấm bằng bản mặt bờ tụng Thõn đập chớnh gồm cỏc khối chớnh như sau (xem hỡnh 1):
lớp đệm bằng đá dăm dày 50cm lớp bảo vệ mái đập (iiid) dày 150cm
khoan phụt cố kết giới hạn khoan phụt
lớp đệm đặc biệt (IIB)
đường đáy đập BTct bản mặt
BTCT Bản chân
1:40
(iiib)
1:1 1:1
(iiic) 1000
1 :0 0
1:1
(IIIF) (iiie)
đường mặt đất tự nhiên 75
100 121.3
50 50
màng chống thấm
122.5
(iiia) (iia)
Hỡnh 1: Mặt cắt ngang điển hỡnh phần lũng sụng, đập Cửa Đạt
Khối IIA và IIB được đắp bằng cỏt sỏi (khai thỏc ở mỏ cỏt sỏi CS23A) cú pha lẫn mạt đỏ được sản xuất tại mỏ 9A, cú thành phần cấp phối như bảng 1 và bảng 2
Bảng 1: Thành phần cấp phối IIA
Thành phần cỡ hạt (mm),%
Bảng 2: Thành phần cấp phối IIA
Thành phần cỡ hạt (mm),%
Trang 30,14 1,25 5 10 20 40
Các khối IIIA, IIIB và IIIC được đắp bằng đá khai thác tại mỏ 9A bằng phương pháp nổ mìn, có thành phần cấp phối như bảng 3 và bảng 4
Bảng 3: Thành phần cấp phối IIIA
Thành phần cỡ hạt (mm),%
Bảng 4: Thành phần cấp phối IIIB và IIIC
Thành phần cỡ hạt (mm),%
3.2 Đặc điểm mỏ đá 9A
Công việc khai thác đá được tiến hành tại mỏ đá 9A khu A Mặt bằng nổ thí nghiệm được thực hiện ở cao trình 125m
Đặc điểm địa chất mỏ đá 9A: đá ở đây thuộc loại riôlít, rắn chắc, có cường độ chịu nén lớn hơn 80MPa Tầng đá cần khoan nổ thuộc lớp 8, có cấu trúc nứt nẻ ít
3.3 Kết quả nổ mìn
Tại mỏ đá 9A khu A, chúng tôi đã cùng với các thầy trong Bộ môn Thi công, Trường Đại học Thuỷ lợi và Tổng công ty Xây dựng Thuỷ lợi 4 thực hiện các thí nghiệm nổ mìn cấp phối đá để đắp đập chính Cửa Đạt các khối IIIA và IIIB
Các vụ nổ đều sử dụng vật liệu nổ do Việt Nam sản xuất: loại thuốc nổ nhũ tương
nước có vỏ bọc PVC; Kíp điện vi sai KVĐ-8N bốn cấp 1, 2, 3, 4 và kíp nổ tức thời (t= 25ms)
Hình thức mạng gây nổ là dây nổ kết hợp với kíp điện vi sai để điều khiển mạng gây nổ Sơ đồ nổ vi sai các lỗ khoan như hình 2
a a
a a
3
2
2 3
2
1
1 2
1
0 1
0
2
1
Hµng 2
Hµng 1
Hình 2: Sơ đồ mạng gây nổ cho một vụ nổ thí nghiệm a) Khoảng cách giữa hai lỗ mìn
Trang 40, 1, 2, 3: Thứ tự nổ vi sai
Cấu tạo bao thuốc: sử dụng hai hỡnh thức phõn đoạn khụng khớ
Cỏc thụng số nổ mỡn lần thứ nhất đối với khối IIIB như sau:
- Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan: a = 3,3m
- Khoảng cỏch giữa cỏc hàng lỗ khoan: b = 3,3m
- Đường cản chõn tầng: W = 3,3m
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Kích thước mắt sàng (mm)
Đường CP sau nổ mỡn lần 1
Đường bao trờn của T hiết kế
Đường bao dưới của T hiết kế
Đường CP sau nổ mỡn lần 2
Đường CP sau nổ mỡn lần 3
Hỡnh 3: Kết quả cấp phối đỏ sau 3 lần nổ mỡn thớ nghiệm để đắp khối IIIB
Sau khi nổ phỏ lần thứ nhất, chỳng tụi đó tiến hành lấy mẫu để phõn tớch cấp phối
đỏ (theo TCVN 1772-87) Kết quả cho thấy cỡ đỏ cú kớch thước d > 40mm đều nhỏ hơn so với yờu cầu của thiết kế và đường cấp phối khụng hoàn toàn nằm trong đường bao cấp phối thiết kế, do đú cần phải điều chỉnh cỏc thụng số nổ mỡn để đạt được kết quả yờu cầu (xem hỡnh 3) Chỳng tụi đó ỏp dụng phương phỏp Bond điều chỉnh cỏc thụng số nổ mỡn, tiến hành nổ mỡn và lấy mẫu phõn tớch thành phần cỡ hạt rồi vẽ cỏc đường cấp phối lờn cựng một biểu đồ để so sỏnh với đường bao cấp phối thiết kế Kết quả cho thấy cỏc thụng số nổ mỡn lần thứ 3 là hợp lý nhất và được dựng để nổ mỡn tạo cấp phối phục vụ đắp khối IIIB của đập chớnh Cửa Đạt
Đối với khối IIIA, cũng được ỏp dụng phương phỏp Bond tương tự như trờn Cỏc
Trang 50 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Kích thước mắt sàng (mm)
Đường cấp phối thí nghiệm
Đường bao trên của thiết kế
Đường bao dưới của thiết kế
Hỡnh 4: Đường cấp phối đỏ sau khi nổ mỡn để đắp khối IIIA đập Cửa Đạt
4 Kết luận
Qua cỏc kết quả thớ nghiệm thành cụng của cỏc thầy trong Bộ mụn Thi cụng, Trường Đại học Thuỷ lợi phục vụ đắp khối IIIA và IIIB của đập chớnh Cửa Đạt cho thấy rằng việc ỏp dụng phương phỏp Bond đó mang lại hiệu quả cao trong việc tỡm ra cỏc thụng số nổ mỡn hợp lý phục vụ nổ mỡn cấp phối để đắp đập Trong thực tế, người làm cụng tỏc nổ mỡn cần phải nghiờn cứu kỹ tài liệu địa chất tại khu vực mỏ khai thỏc
đỏ để giảm số lần phải điều chỉnh cỏc thụng số khoan nổ gúp phần nõng cao hiệu quả khi điều chỉnh cỏc thụng số nổ mỡn bằng phương phỏp Bond
TÀI LIỆU THAM KHẢO
trỡnh đất, đỏ QPTL D3 74
- D1-82, Hà Nội
tập I NXB Nụng nghiệp, xuất bản 2004
vận chuyển và sử dụng - TCVN 4586 - 1997, Hà Nội
Việt Nam, Luận ỏn tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Thuỷ lợi Hà Nội
Trang 6APPLICATION OF BOND’S METHOD TO DETERMINE
THE DRILLING BLAST PARAMETERS FOR CONSTRUCTION OF
CUA DAT DAM – THANH HOA PROVINCE
(Summary)
The application of Bond’s third theory together with the Rosin – Rammler equation is often the most convenient means of prediction block size distribution This article introduces some results of the application of Bond’s method to forecast the blasting results that related to the in situ block size and the energy The equation has been successful applied to the size analysis of rock after blasting for Rock-Fill dam construction in Cua Dat water reservoir