Chương VII: Thi công nền đường bằng phương pháp nổ phá

Chương VIITHI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ Thi công nền đường bằng phương pháp nổ phá tức là lợi dụng năng lượng to lớn của thuốc nổ sinh ra khi nổ để xây dựng nền đường.Ngoài

Chương VII

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỔ PHÁ

Thi công nền đường bằng phương pháp nổ phá tức là lợi dụng năng lượng to lớn của thuốc nổ sinh ra khi

nổ để xây dựng nền đường.Ngoài việc ứng dụng khai thác đá ở các mỏ đá phục vụ cho việc xây dựng đường nói chung, trong phạm vi xây dựng nền đường, phương pháp nổ phá thường được sử dụng trong các trường hợp sau:

-Xây dựng nền đường ở các giai đoạn gặp đá hoặc đất cứng

-Xây dựng nền đào hay nền đắp trong trường hợp yêu cầu thi công nhanh gấp

-Xây dựng nền đắp trên đất yếu

-Xây dựng đường hầm

-Phá những cây lớn và các chướng ngại trong phạm vi xây dựng nền đường

Phương pháp nổ phá là phương pháp duy nhất có hiệu quả trong trường hợp xây dựng nền đường gặp đá ;trong trường hợp nền đường bằng đất thì không chắc là kinh tế nhất ,nhưng có thể được các ưu điểm sau:

-Rút ngắn thời gian xây dựng

-Giảm được công lao động

Hạn chế việc sử dụng phương pháp nổ phá trong xây dựng nền đường chủ yếu là ở chỗ :có thể sử dụng một lượng lớn thuốc nổ gây tốn kém về kinhphí xây dựng và đặc biệt trong một số trường hợp sử dụng không hợp lí có thể gây nên những hậu quả có hại như gây sụt lở nền đường kéo dài ,hoặc nếu không nắm vững kĩ thuật sử dụng có thể

dễ dàng gây tai nạn lao động trong khi thi công

Ở nước ta từ lâu đã dung phương pháp nổ phá để xây dựng nền đường nhất là trongviệc xây dựng đường ở miền núi gặp đá và đất cứng Tuy nhiên vì thiếu thuốc nổ nên phần lớn chỉ nổ phá trong các trường hợp bắt buộc, thậm chí thường dung thuốc nổ theo kiểu”vừa bắn mìn vừa cậy” ít áp dụng các phương pháp lấy nổ phá làm chính.Mãi gần đây các phương pháp nổ phá tiên tiến mới được áp dụng ở nước ta.Thực tế xây dựng nền đường và khai thác đá ở nước ta và các nước ngoài đã chứng tỏ hiệu quả to lớncủaviệc sử dụng phương pháp nổ phá Cho đến nay người ta không ngừng ngiên cứu để tìm cách nâng cao hiệu quả của tác dụng của nổ phá nói chung va trong việc sử dụng nó để xây dựng nền đường nói riêng Hiệu quả nổ phá phụ thuộc rất nhiều nhân tố(có ngưồich rằng có tới hơn 60 nhân tố ảnh hưởng), trong đó những nhân tố ảnh hưởng chính gồm có:

- Tính năng của thuốc nổ, chất lượng của thuốc nổ sau thời gian bảo quản

- Điều kiện địa hình, địa chất ở nơi xây dựng nền đường: như tính chất cơ lí của đá, cấu tạo địa chất ,cấu tạo đất

đá, độ dốc sườn núi v v…

Chỉcó nắm được mức độ ảnh hưởng của các nhân tố nói trên mới có thể sử dụng một cách hiệu quả phương pháp

nổ phá để xây dựng nền đường.Trong chương này sẽ lần lượt nghiên cứu các nhân tố nói trên ,các vấn đề có liên quan đến việc sử dụng phương pháp nổ phá để xây dựng nền đường Chương này không có tham vọng đi sâu vào lí luận nổ phá cũng như việc sử dụng hiệu quả nổ phá trong các lĩnh vực khai thác về xây dựng cơ bản hoặc khai thác

mỏ và vật liệu

§1 Khái niệm cơ bản về thuốc nổ

Thuốc nổ là một loại chất hoá hợp hoặc một chất hỗn hợp không ổn định; dưới tác dụng kích thích của nhântố bên ngoài (đốt, đập…) nó sẽ phân hoá nhanh chóng để biến thành mộtchất hoá hợp ổn định mới, đồng thời trong một thời gian rất ngắn phát sinh ra một lượng nhiệt và một lượng khí rất lớn Hiện tượng thay đổi về hoá học

của thuốc nổ như vậy gọi là hiệntượng nổ Nhờ lượng khí lớn sinh ra khi nổ trong điều kiện nhiệt độ cao và trong thời gian rất ngắn nên gây ra một áp lực rất lớn có thể phá mọi chất xung quanh.Tốc độ phân hoá của thuốc nổ có thể tới nghìn mét trên giây.Nhiệt độ khi nổ có thể tới 15000 -45000;thể tích khí sinh ra gấp hang vạn lần thể tích của

bản than thuốc nổ; áp lực khí thường lớn hơn 100.000 átmôtphe.

Để đánh giá đầyđủ các đặc tính của mỗi loại thuốc nổ ,trên thực tế thường xét đến chỉ tiêu sau đây của thuốc nổ :

1 Sức nổ và sức nổ mặt ngoài Sức nổ biểu thị công có ích của thuốc nổ sinh ra khí nổ Thường dùng

phương pháp thí nghiệm của Tờraúlslia để so sánh sức nổ của các loại thuốc nổ bằng cách cho nổ thử các loại

thuốc ấy trong một khối chì tiêu chuẩn hình trụ có đường kính 200mm (xem hình 7-1) Lấy 10gthuốc nổ (loại định

thử) nạp vào lỗ tròn đườngkính 25mm sâu 125mm ở giữa khối chì hình trụ và gây cho n ổ bằng kíp nổ tiêu chuẩn (kíp vỏ giấy số 8) Khi nạp thuốc thường gói thuốc bằnggiấy bạc (thiếc) và dung cát rời lấp đầy lỗ Sau khi nổ ,lỗ tròn giữa khối chì hình trụ sẽ bị phá rộng thành hình quả lê Sức nổ của loại thuốc nổ thử đặc trưng bằngthể tích phần lỗ mới bị phá rộng them (hiệu số thểtích của quả lê và lỗ tròn nạp thuốc) Để so sánh sức nổ giữa các loại thuốc được chính xác ,cần cho nổ thử các mẫu trong điều kiện nhiệt độ ngoài trời lúc thí nghiệm là như nhau

Như vậy sức nổ biểu thị công có ích sinh ra trong quá trình nổ ,khikhí nổ đã bành trướng đến một mức độ nhất định, áp lực khí sinh ra khi nổ tăng đến mức mà mỗi chất bọc ngoài không chịu được nữa và bị phá hoại

Quan sát các kết quả nổ tung người ta tính được rằng công nổ phá có ích(tức là phần năng lượng dung để trực tiếp phá vỡ mỗi chất xung quanh) thường chỉ bằng 3÷7% và không vượt quá 20÷25% năng lượng toàn bộ sinh ra khi nổ

Sức nổ mặt ngoài biểu thị công nổ phá có ích của thuốc nổ khi nổ trong môi trường hở (nổ không nạp kín, nổ dán,

nổ ốp) Thường dùng thí nghiệm sau đây để xác định (hình 7-2)

Lấy 50g loại thuốc nổ định thử gói thành thỏi tròn đường kính 40mm, đặt và buộc chặt lên trên một khối chì hình trụ đường kính cũng là 40mm và cao 60mm (giữa thỏi thuốc và khối chì hình trụ có đệm một tấm thép).Dùng dây

cháy chậm và kíp để gây nổ

Sau khi nổ khối chì hình trụ sẽ bị sức nổ của thỏi thuốc nổ phía trên ép thành "hình nấm" (xem hình 7-2)

Chênh lệch chiều cao khối chì hình trụ trước và sau khi nổ đặc trưng cho sức nổ mặt ngoài của loại thuốc nổ định thử

Như vậy,sức nổ mặt ngoài biểu thị công có ích sinh trong quá trình nổ khi khí nổ bắt đầu bành trướng(chỉ giây phút sau đó xì không có cản trở của môi trường xung quanh nên khí nổ lập tức tiêu tan hết)

Trên thực tế, hiệu quả nổ phá sẽ càng lớn nếu sức nổ của loại thuốc đó càng lớn Còn nếu thuốc nổ có sức sức nổ mặt ngoài càng lớn thì mức độ bị phá vụn của đá càng cao Sức nổ lớn hay nhỏ phụ thuộc vào lượng khí nổ và nhiệt độ sinh ra khi nổ Sức nổ mặt ngoài lại phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ nổ và độ chặt của thuốc nổ.Tốc độ nổ và

độ chặt của thuốc nổ càng cao, thì sức nổ mặt ngoài của loại thuốc nổ đó càng lớn

2 Tính nhạy(độ nhạy) của thuốc nổ Tính nhạy của thuốc nổ được đánh giá về nhiều mặt như nhạy đối với tác dụng đập, tác dụng ma sát, tác dụng nhiệt độ và tác dụng của dây cháy chậm…Tương ứng có các phươngpháp thí nghiệm để đánh giá tính nhạycủa t huốc nổ đối với các tác dụng đó.Chẳng hạn như đối với tác dụng của dây cháy chậm có thể đánh giá bằng thí nghiệm đốt một dây dẫn có một đầu cuối đặt cách một lượng thuốc nổ muốn thử khoảng 1cm;khi dây dẫn cháy phát ra những tia lửa mà thuốc nổ không bị cháy thì mới đảm bảo an toàn Thí nghiệm đánh giá tác dụng đập thường dung cách cho một búa có trọng lượng nhất định rơi tư do đập vào một cối thép hình trụ có chứa khoảng 0.03g thuốc nổ định thử Chiều cao búa rơi làm cho thuốc nổ địnhthử nổ sẽ đặc trưng cho tính nhạy của thuốc nổ về mặt này Thí nghiệm đánh giá tác dụng ma sát thường dung một quả búa lắc nặng 1kg, cánh tay đòn dài khoảng 2m Mỗi lần búa lên ở cao độ 150cm rồi cho rơi tự do, búa sẽ quay ( như con lắc ) và tại vị trí thẳng đứng nó sẽ miết vào một thỏi thuốc độ 7g Số lần búa lắc qua, ma sát làm thỏi thuốc định thử cháy hoặc nổ đặc trưng cho tính nhạy đối với ma sát của thuốc nổ.Nếu số lần này lớn hơn 10 lần thì loại thuốc nổ đó coi như bảo đảm an toàn Về độ nhạy đối với nhiệt độ của thuốc nổ thường được đặc trưng bằng nhiệt độ nổ hoặc cháy của thuốc nổ Để xác định nhiệt độ này thường thí nghiệm đun cách thủy 0.1g thuốc nổ định thử trong một ống kín

có đặt nhiệt kế( chất lỏng trong bình đun ở bên ngoài phải là loại có điểm sôi cao)

Tính nhạy của thuốc nổ thường dùng để thi công không được quá cao hoặc quá thấp để tiện vận chuyển,bảo quản,

sử dụng đồng thời để gây nổ Tính nhạy của thuốc nổ phụ thuộc vào cấu tạo hoá học của mỗi loại thuốc(cấu tạo

phân tử càng vững chắc thì càng khó phân hoá , càng kém nhạy) nhưng cũng phụ thuộc rất lớn vào trạng thái vật lí của nó(ẩm hay khô,hạt nhỏ hay to, độ chặt lớn hay bé)

3 Tốc độ nổ của thuốc nổ Tốc độ nổ (tốc độ phân hoá) của thuốc nổ là tốc độ lan truyền

phản ứng nổ trong thuốc nổ.Có thể dùng phương pháp đơn giản sau đây để xác định một cách gần đúng tốc độ nổ: (hình 7.3)

Đặt một thỏi thuốc nổ định thử dài 300mm trên đặt đất đầm nén chặt Hai sợi dây truyền nổ aS2 dài 100cm và bS1 dài 80cm được cắm vào thỏi thuốc ở vị trí a và b cách đều hai đầu thỏi thuốc và cách nhau 200mm( hình 7.3) Đầu

tự do của hai dây này được đặt chồng lên nhau 200mm và buộc cho tiếp xúc với nhau rồi đặt cả lên một tấm chì Gây nổ thỏi thuốc bằng một kíp thường đặt ở một đầu ( hình vẽ) Khi thỏi thuốc nổ hai sợi dây sẽ nổ và tạo ra vết nứt K ở chỗ nổ gặp nhau

Nhờ tốc độ nổ của dây và chiều dài của nó đã biết nên có thể tính được tốc độ nổ của thuốc nổ thí nghiệm từ phương trình sau:

Trong đó : x là tốc độ nổ của thuốc nổ tm6yhhử ; v là tốc độ nổ của dây và m là cự li từ S1 đến K (mét)

Nếu tốc độ nổ lớn (hang trăm , hang nghìn m/sec trở lên ) thì thường mới coi là nổ Còn nếu tốc độ nổ nhỏ (mấy chục m/sec ) thì chỉ gọi là cháy

Trong điều kiện thuận lợi , tốc độ nổ của thuốc nổ là không đổi Nếu tốc độ nổ lớn và không đổi ,quá trình nổ sẽ

ổn định và hiệu quả nổ sẽ lớn ,mức đổ vỡ vụn của đá xung quanh cũng sẽ lớn do áp lực nổ tăng nhanh.Ngược lại thì sẽ không ổn định và vì

ảnh hưởng của mộthoặc nhiều nhân tố nào đó tốc độ nổ bị giảm thấp sẽ dẫn đến hiệu quả nổ phá kém, thậm chí chỉ dẫn đến hiện tượng thuốc nổ cháy mà không nổ (trên thực tế

thi công thì trường hợp này xaỷ ra cũng không phải là ít )

Thường do nhiều nhân tố ảnh hưởng nên phạm vi biến đổi của tốc độ nổ tương đối lớn đối với một loại thuốc nổ đã có tính chất hoá học xác định thì tốc độ nổ hoặc tính ổn định khi nổ còn chịu ảnh hưởng của các nhân

tố sau:

-Độ chặt của thuốc nổ :theo thí nghiệm mỗi loại thuốc nổ đều có một độ chặt tốt nhất Thuốc nổ có độ chặt nhỏ hoặc lớn hơn độ chặt tốt nhất thì tốc độ nổ của nó có thể bị giảm Trong trường hợp thong thường thuốc nhồi càng chặt thì hiệu quả nổ phá càng tốt

-Đường kính của thỏi (gói ) thuốc nổ : thục tế thí nghiệm chứng tỏ nếu đường kính thỏi thuốc thì tốc độ nổ càng giảm thấp và nếu giảm nhỏ quá sẽ không nổ Đồng thời nếu tăng đường kính thỏi thuốc đến một trị số nào đó thì tốc độ nổ cũng chỉ có thể tăng đến một trị số nhất định (tốc độ nổ lớn nhất ); lúc này tiếp tục tăng đường kính thỏi thuốc cũng không ảnh hưởng gì đến tốc độ nổ nữa

-Cường độ của vỏ gói thuốc :vỏ gói thuốc càng kiên cố thì ở những điều kiện nổ giống nhau ,quá trình nổ (tốc độ

nổ ) càng ổn định Thực tế cũng thấy : thuốc được nhồi chặt trong một hòm gỗ sẽ dễ nổ hơn là gói giấy

-Sức gây nổ : rất nhiều trường hợp thực tế cho thấy nếu sức gây nổ không đủ mạnh sẽ dẫn đến việc thuốc nổ không

nổ hoặc thuốc cháy Đó là do sức gây nổ không đủ mạnh để làm cho khối thuốc nổ đều và ổn định trong quá trình

nổ Vì thế lượng thuốc nổ càng lớn độ chặt càng cao, thì nên bố trí nhiều kíp nổ hoặc thuốc mồi

Về lí thuyết mà nói thì nếu thời gian truyền nổ quá dài,tốc độ nổ quá chậm sẽ dẫn đến tình trạng :bộ phận thuốc nổ gần chỗ nổ đã bị tung ra ngoài phạm vi có nhiệt độ cao và áp lực lớn Đây chính là cơ sở để giải thích ảnh hưởng của các nhân tố nói trên đối với sự ổn định của quá trình nổ Nắm vững những nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ nổ và

sự ổn định của quá trình nổ có một ý nghĩa thực tế rất lớn

4 Độ chặt của thuốc nổ tức là dung trọng của thuốc nổ đơn vị (g/cm3) Ảnh hưởng về độ chặt khối thuốc nổ đến quá trình nổ phá đã nói ở trên Chỉ tiêu này còn cần thiết để dự tính dung tích cần khoan, đào để đặt đủ lượng thuốc

nổ tính toán

Độ chặt của thuốc nổ càng lớn thì khối lượng công tác khoan , đào lỗ nạp thuốc càng nhỏ ,khi cùng một lượng thuốc nổ yêu cầu như nhau Vì thế trong thực tế nếu các loại thuốc nổ có sức nổ như nhau thì nên chọn loại có thuốc có độ chặt lớn Độ chặt các thỏi (gói) thuốc có thể xác định bằng cách đo thể tích và cân khối lượng của nó

Độ chặt các thỏi thuốc thường sử dụng thong thường là từ 1,0÷1,15

5 Độ chặt nạp thuốc là tỉ số giữa thể tích với tích của lỗ hay hố nạp gói thuốc đó (bao gồm cả kẽ hở ) Chỉ tiêu

này càng nhỏ (tức là kẽ hở giữa các khối thuốc nổ và lỗ khoan hay hầm để khối thuốc đó lớn) thì áp lực ban đầu của thuốc khí sinh ra khí nổ sẽ nhỏ ,do đố hiệu quả nổ phá sẽ kém

6 độ ẩm của thuốc nổ cũng là tỉ số giũa khối lượng nước chứa trong thuốc nổ với khối lượng của thuốc nổ Muốn

xác định độ ẩm của thuốc nổ thì cũng phải dung thí nghiệm sấy khô ,thường sấy một lượng 10g thuốc nổ đến khi khối lượng của nó không đổi (sấy ở 55-60o)

Nếu độ ẩm của thuốc nổ lớn ,sẽ làm giảm tính nhạy và đặc biệt là làm giảm tốc độ nổ của thuốc nổ Rất nhiều trường hợp thực tế do thuốc bị ẩm đã gây nên hiện tượng mìn câm hoặc thuốc cháy Vì thế ,với các loại thuốc nổ bột thường có qui định độ ẩm của thuốc phải bảo quản sao cho không để vượt quá 0,5%

Ngoài ra hình dạng của gói thuốc nổ cũng có ảnh hưởng đến hiệu quả nổ phá một cách rõ rệt Những ảnh hưởng này gồm có :

- Ảnh hưởng của các gói thuốc nổ đáy lõm tạo nên tác dụng tập trung năng lượng nổ phá vào một điểm ,một khu vực nhỏ Thí nghiệm như ở hình 7-4 và thực tế đều cho thấp rõ ảnh hưởng này

Hai gói thuốc trên hình 7-4 có cùng lượng thuốc nổ ,một loại thuốc ,cùng kích thước nhau;chỉ khác một gói

có khoét đáy thành hình nón lõm Cả hai cùng đặt trên một tấm thép Khi nổ gói thuốc chỉ một giây thành vết lõm trên tấm thép còn gói thuốc số 2 có thể xuyên thủng tấm thép ;sở dĩ như vậy là do khí nổ sinh ra trong quá trình nổ truyền lan thẳng góc với mặt nón lõm và tập trung thành một luồng mạnh (tập trung năng lượng ) xuyên thủng tấm thép Nói chung loại thuốc nổ có tốc độ nổ lớn ,sức nổ mặt ngoài lớn , độ chặt lớn thì tác dụng tập trung năng lượng nổ phá nhờ mặt đáy lõm càng lớn Ngoài ra hình dạng mặt lõm ( hình nón ,hình bán cầu,…) và tỉ lệ giữa chiều cao và đường kính gói thuốc cũng có ảnh hưởng tới tác dụng này nhưng còn chưa nghiên cứu được đầy đủ

Trong công tác nổ phá , ảnh hưởng này được ứng dụng để : phá các chướng ngại ,phá các hòn đá cô lập lớn hoặc để đục lỗ đào hố nạp thuốc…

- Ảnh hưởng của gói thuốc tập trung hoặc kéo dài : các khối thuốc có hình dạng gần giống khối cầu ,khối lập phương hoặc có chiều cao không lớn hơn bốn lần đường kính hay không lớn hơn bốn lần cạnh ngắn của mặt đáy được gọi là các gói thuốc nạp tập trung Ngược lại , được gọi là các gói thuốc nạp kéo dài

Thực tế chứng tỏ , nhờ tập trung năng lượng nổ phá nên hiệu quả nổ phá của các gói thuốc tập trung lớn hơn so với gói thuốc kéo dài cùng loại và cùng lượng thuốc , nghĩa là sử dụng gói thuốc tập trung có thể giảm lượng thuốc nổ Tuy nhiên , sử dụng gói thuốc kéo dài thì đá được phá ra có kích thước đồng đều hơn (không có hòn quá lớn hoặc quá nhỏ )

Ảnh hưởng của dạng hình khối nạp thuốc , qua thực tế nổ phá đã phát hiện thấy : hiệu quả nổ phá có khác nhau nếu dạng hình khối nạp thuốc khác nhau.Về ảnh hưởng này đến nay còn chưa được nghiên cứu Chúng ta cần nghiên cứu tất cả những ảnh hưởng nói trên để áp dụng cụ thể trong công tác nổ phá

Về các loại thuốc nổ dung trong công tác nổ phá cho đến nay có rất nhiều loại nhưng nói chung thuốc nổ gồm có những thành phần sau : chất cháy (chất nổ ),chất cung cấp oxy, chất nhạy để nâng cao độ nhạy bén của thuốc nổ,chất trừ ngọn lửa để không sinh ra oxi cácbon có hại ,chất phụ gia để ngăn ngừa thuốc nổ vón hòn và ẩm

Có thể phân loại thuốc nổ theo thành phần và công dụng thực tế Theo thành phần thì thuốc nổ chia làm hai loại chính :

- Loại kết hợp hoá học ,trong đó các thành phần của chúng lien kết chặt chẽ với nhau không thể phân li bằng các biện pháp vật lí đơn giản ( như nitrô-glixêrin, trinitrotoluene,fuyminát thuỷ ngân…)

- Loại thuốc nổ gồm nhiều thành phần trộn với nhau, trong đó nhiều nhất là chất cháy (chứa cácbon ) và chất cung cấp oxi Các thành phần không kết hợp hoá học nên rất dễ phân li (đinamít , amônít,thuốc đen…)

Theo công dụng thực tế cũng có thể phân thuốc nổ thành mấy loại sau:

- Thuốc gây nổ :là loại thuốc nổ có tốc độ nổ và độ nhạy rất lớn Tốc độ nổ có thể tới 2000÷8000m/s và chỉ cần tác dụng của nhiệt năng hay cơ năng (va chạm ,xung kích ) là nổ Thuốc nổ thuộc loại này như fuyminát thuỷ ngân Hg (CNO)2 hoặc axít chì Pb(N3)2, v.v…

Thuốc nổ chính :là loại thuốc nổ chủ yếu dùng để nổ phá ,có độ nhạy tương đối thấp ,phải có thuốc gây nổ tác dụng thì mới có thể nổ được Trong loại này thì thường lại phân làm 3 loại :thuốc nổ yếu có tốc độ nổ bé hơn 1000m/s như loại thuốc đen ; thuốc nổ trung bình : tốc độ nổ khoảng 1000÷3200 m/s như ni trát amôn (NH4NO3),

và thuốc nổ mạnh có tốc độ nổ lớn hơn 3500 m/s , có khi tới 7000 m/s , loại này vì áp lực khí sinh ra rất lớn và tăng nhanh đột ngột nên sức phá vỡ vụn rất lớn như TNT (trinitrotoluene) C6H2(NO2)3CH3 hoặc đinamít

Dưới đây trình bày về thành phần chính và tính năng của các loại thuốc nổ thường dung :

a) Thuốc đen là do nitrát natri trộn với lưu huỳnh và than gỗ ,thường tỉ lệ tốt nhất là 6:3:1; trong đó diêm

tiêu cung cấp oxi, than gỗ làm chất cháy ,lưu huỳnh vừa là chất cháy vừa là chất keo kết Thuốc đen rất dễ cháy ,tốc

độ thấp (400 m/s) do đó thường dung làm lõi dây cháy chậm,còn sức công phá tương đối yếu Độ ẩm 7÷10% thì thuốc đen không nổ

b) Nitrát amon là thuốc nổ loại vừa , tốc độ nổ khoảng 2000÷2500 m/s cũng chính là một loại phân hoá học

dùng trong nông nghiệp (NH4NO3) Ở trạng thái khô nó kết tinh màu trắng hoặc màu vàng nhạt ,vị đắng , dễ hoà tan trong nước dễ ngấm ẩm và vón cục do đó chất lượng thuốc giảm đi Độ ẩm >1% và khi vón cục nhiều thì độ nhạy giảm đi rất nhiều ,do đó cần được bảo quản tốt khi sử dụng.Chỉ nổ khi có tác dụng gây nổ mạnh vì thế thuộc loại tương đối an toàn.Vì có những nhược điểm trên mà không nên dung riêng rẽ ; nhưng vì thuốc này thành phần chứa nhiều ôxy và tương đối rẻ tiền do đó là loại thuốc nổ không thể thiếu được trong công nghiệp chế tạo thuốc nổ hiện đại

c) Amônít là loại thuốc bột do nitrát amôn (NH4NO3) trộn thêm một phần các loại thuốc nổ vầ các chất phụ gia (thường trộn với thuốc TNT và thêm các loại bột gỗ tăng cường lượng chất cháy,tăng cường tính rời rạc,chống hiện tượng keo kết)

Những loại thuốc ammonít vì thành phần chủ yếu là nitrát amôn nên cũng có nhược điểm là dẽ hút ẩm và vón hòn ;lúc này độ nhạy và sức công phá sẽ giảm đi rất nhiều ,nếu độ ẩm >3% thì không nổ được VÌ thế khi sử dụng thường qui định độ ẩm không được vượt quá 1,5% (kinh nghiệm về thuốc bằng tay nếu thành hòn mà không rời rạc là độ ẩm đã vượt quá 1,5% ).Do đó khi sử dụng amônít phải tổ chức bảo quản tốt

Amônít không nhạy với chà sát , nhạy rất ít đối với tác dụng va chạm ,không chịu ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, cũng không bắt cháy khi gặp tia lửa hay ngọn lửa, khi nổ sinh ra CO2 ít ; vì thế là loại thuốc nổ tương đối an toàn

Tốc độ nổ của amônít khoảng 250 m/s , thuộc loại thuốc nổ mạnh vừa Amônít được sử dụng rất phổ biến

vàng nhạt hoặc màu nhạt không tan trong nước ,vị đắng Khi đốt ngoài trời nó dễ cháy và nếu lượng thuốc quá ít (<200g) thì chỉ cháy và không nổ Bản than TNT chứa không đủ lượng õi cần thiết nên khi nổ sinh ra khí độc CO

Do những lí do trên nên TNT chỉ sử dụng ở những nơi thoáng ngoài trời và ngầm dưới nước (giữ được khả năng nổ khi ngậm dưới nước ) mà không dung trong việc nổ phá các công trình ngầm TNT tính nhậy không cao ,thuộc loại thuốc nổ an toàn

e) Đinamít là hỗn hợp nitrôglyxêrin keo C3H5(ONO2)3 với nitrát kali hoặc nitrát natri hoặc nitrát amôn Có hàng mấy trăm loại đinamít với số phần trăm nitrôglyxêrin khác nhau Đinamít là loại thuốc nổ ở thể keo và thuộc loại thuốc nổ mạnh Tốc độ nổ tới 6000÷7000 m/s, nhưng sức nổ của nó sẽ yếu dần khi để lâu vì bị phân hoá nhất

là bảo quản ở nhiệt độ cao Đinamít rất nhạy với tác dụng xung kích, chà xát và lửa ,nhất là ở nhiệt độ thấp +100C

vì ở nhiệt độ này đinamít kết tinh cà càng dễ nổ hơn

Đinamít không hút ẩm, không sợ nước , ở dưới nước vẫn có thể nổ được ,vì thế có thể dung thi công bộc phá dưới nước Khi nổ không sinh ra khí độc Đặc biệt đinamít có thể lèn chặt khi đóng gói mìn (do đó độ chặt lớn tới 1,45g/cm3 và có khả năng tăng độ chặt) Điều này rất quan trọng trong việc nổ phá những loại đá cứng rắn

§2 các phương pháp gây nổ và vật liệu gây nổ

Như đã biết phải có tác dụng của một năng lượng bên ngoài (năng lượng gây nổ) thì thuốc nổ mới có thể

nổ được Năng lượng gây nổ này có thể là dưới hình thức quang năng, nhiệt năng, cơ năng (đập, ma sát) hoặc dung ngay năng lượng nổ phá của một khối thuốc nổ mạnh khác

1 Nổ bằng kíp nổ thường Đối với phương pháp này, vật liệu gây nổ cần thiết gồm kíp nổ thường và dây cháy chậm

Kíp nổ thường có cấu tạo như hình (7.5)

Kíp nổ thường là một ống tròn có kích thước như hình vẽ, bằng kim loại hoặc bằng dấy bìa cứng Trong ống này một nửa phía dây chứa thuốc nổ mạnh,tiếp đó trong phần mũ kíp được chứa đầy thuốc gây nổ như PbN6 (tức adít chì) hoặc Hg(CNO)2 (fuyminát thuỷ ngân) Ở giữa mũ kíp có một lỗ nhỏ gọi lạ mắt ngỗng Phần đầu kíp hoàn toàn trống để sau đút đầu dây cháy chậm vào (phần này không được ngắn hơn 15mm để dây sau khi đút vào kíp không bị tụt ra) Đáy kíp lõm vào để tập trung năng lượng nổ của kíp nổ do đó dễ dàng gây nổ các khối thuốc cần nổ.

Dây cháy chậm có cấu tạo gồm một lõi thuốc đen (là loại thuốc nổ rất yếu) quấn sợi và các tầng giấy phòng

âm (hình 7-6)

Đường kính dây cháy chậm thường vào khoảng 5÷5.9 mm, tốc độ cháy khoảng 60-130 cm/phút Dây cháy chậm nếu bị ẩm ướt sẽ ảnh hưởng đến tốc độ cháy và có thể không cháy Chuẩn bị kíp nổ phải làm ở các nơi riêng biệt và nên bố trí rất ít người Trước khi chuẩn bị đặt kíp vào khối thuốc nổ định gây nổ phải đem dây cháy chậm cắn vào kíp Để dây cháy chậm tiếp xúc với mắt ngỗng được tốt, đầu dây đút vào kíp phải dung dao sắc xén bằng Không được xoay dây trong kíp Nếu dây cháy chậm vì lí do gì đó bị rời khỏi mắt ngỗng (tụt kíp) thì khi đốt kíp có thể không nổ, vì thế sau khi đã đút dây vào kíp phải dung kìm bọc vỏ kíp kẹp chặt lấy dây, (cấm không được dung răng cắn kíp để bảo đảm an toàn) Một đầu dây còn lại phải lấy dao cắt chéo cho hở hẳn thuốc ra để khi đốt lửa dễ bắt cháy Day cháy chậm dài hay ngắn là tuỳ theo vị trí khối thuốc nổ so với mặt thoáng nhưng ít nhất không ngắn hơn 1.0 m để đảm bảo cho người đốt dây có đủ thời gian chạy đến nơi an toàn trước khi nổ Khi cần dây cháy chậm dài hơn 4m thì phải dùng 2 kíp 2 dây và không được dùng dây cháy chậm dài quá 10 m

Trước khi dung nên quan sát kĩ kíp và dây, đồng thời nên tiến hành đốt thử, cho nổ thử kíp Những kíp có vết thủng, vết nứt, han gỉ hoặc bị ẩm ở ngoài vỏ và những đoạn dây bị ẩm, bị gẫy gập.bị các vết cứa, bị phình ra v.v…thì nên loại bỏ không dung Trong một hộp kín nên nổ thử một vài kíp; dây cháy chậm cũng cho đốt thử (đoạn đốt thử dài 60 cm), nếu tốc độ cháy nằm trong phạm vi thong thường nói trên và trong 3 cuộn dây đốt thử đều cháy đều là được Cũng cần thử khả năng gây nổ của kíp bằng cách nạp kíp vào các thỏi thuốc tròn 31mm, nếu gây nổ hoàn toàn là được (thử như vậy ít nhất 3 kíp trong số các kíp đã kiểm tra bên ngoài)

Kíp nổ phải được bảo quản ở nơi khô ráo và đặc biệt phải thận trọng trong khi sử dụng vì rất dễ nổ, tránh kíp bị va chạm, xung kích ( như đánh rơi mạnh xuống nền đá cứng v.v…)

Đặt kíp nổ đã lấy dây dẫn vào khối thuốc định gây nổ và chuẩn bị trước khi nổ được tiến hành như hình vẽ 7-7 ở những nơi bảo đảm cự li an toàn tính như ở §12

Trường hợp hình 7-7a thuốc nổ được nạp trước trong một thùng hay hòm gỗ, hay gói chặt theo kiểu bộc phá Khi nạp kíp sẽ dùng đục móng đục qua vỏ thùng và dùng que gỗ nhọn đóng tạo thành lỗ tạo kíp (không được dùng que sắt, dùng kíp để đóng) Nguyên tắc là chỉ cần nạp ngập kíp nổ vào trong khối thuốc nổ Nhưng để tránh tụt kíp anh em thợ mìn thường nạp kín ngập sâu hơn, thường đáy kíp không vượt quá 1/3 chiều cao gói thuốc Chuẩn bị cho việc gây nổ cần đặt biệt chú ý các biện pháp giữ cho kíp khỏi bị tụt, bị lỏng (tiếp xúc không tốt với thuốc nổ) và các biện pháp bảo vệ dây cháy chậm, hay các dây dẫn nói chung khỏi bị đứt gãy Những hịên tượng nói trên nếu xảy ra sẽ dẫn tới việc mìn không nổ

Hiệu quả của nổ phá, như trên đã nói phụ thộc vào hình dạng gói thuốc, số lượng các mặt thoáng của gói thuốc, vào độ chặt nhồi thuốc và các tính chất khác…(ta càng cần nghiên cứu để áp dụng) Nhưng ở đây cần nói thêm : hiệu quả nổ phá phụ thuộc cả vị trí đặt của kíp nổ trong gói thuốc

Kíp nổ phải đặt vè hướng đối diện với mục tiêu muốn phá như hình 7-8a (như hình 7-8 là sai) vì luồng khí

nổ bắt đầu truyền đi từ nơi gần kíp nhất Cụ thể là trong mọi truờng hợp đều cần bố trí đáy kíp nổ hướng về phía mặt thoáng và bố trí khối thuốc nổ nhiều hơn về phía đáy kíp

Khi gây nổ sẽ cho đốt những dây cháy chậm Dây cháy dần đến kíp, lửa bắt qua mắt ngỗng làm cháy và gây nổ thuốc nổ trong kíp; phản ứng nổ cứ thế lan truyền trong toàn khối thuốc nổ

Đốt đầu dây cháy chậm có thể dùng bùi nhùi rơm, que hương hoặc một đoạn dây cháy chậm khác đã cháy Tuỳ tình hình cụ thể (địa hình, vị trí các khối thuốc cần nổ ) khi đốt phải phân công cho mỗi thợ mìn phụ trách đốt một số dây nhất định (không quá 12 dây) sao cho mỗi người có đủ thời gian chạy khỏi khu vực nguy hiểm theo đường chuẩn bị trước Đường rút lui khó khăn thì không được dùng phương pháp gây nổ này

Phuơng pháp gây nổ bằng kíp thường như trên chỉ có ưu điểm là đơn giản, không đòi hỏi các thiết bị phức tạp, công nhân dễ nắm vững nhưng nó có những khuyết điểm sau:

- Không có thể gây nổ đồng thời cho các khối nổ không cùng nổ ở một thời điểm Khuyết điểm này ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả nổ phá vì trong nhiều trường hợp nổ hàng loạt cùng một lúc các khối nổ sẽ hỗ trợ lẫn nhau tạo nên được hiệu quả chung rất lớn (như khi muốn nổ om toàn khối, hoặc nổ tung toàn khối…)

- Phương pháp gây nổ bằng kíp thường có thể gây nổ các khối nổ theo một trình tự trước sau nhất định bằng cách khống chế chiều dài dây dẫn hoặc thứ tự đổt cháy (đây là một ưu điểm nhưng chỉ đối với trường hợp bố trí nổ phá đơn giản) tuy nhiên thứ tự nổ vẫn không thể bảo đảm nhất là không thể khống chế được quãng cách thời gian giữa các thứ tự nổ Vì rằng việc đốt dây và bản thân tốc độ cháy của dây cháy cũng chịu ảh hưởng của nhiều nhân

tố (thực tế có khi lỗ mìn đốt trước lại nổ sau trong khi chiều dài dây dẫn như nhau…)

2 Nổ phá bằng kíp điện Đối với phương pháp này vật liệu gây nổ cần thiết gồm kíp nổ điện (kíp điện),

dây dẫn điện và nguồn điện

Kíp điện có cấu tạo như hình 7-9 là một kíp nổ thường được lắp thêm một bộ phận dẫn điện gây nổ vào phần đầu kíp Bộ phận dẫn điện gây nổ gồm có một dây tóc như dây tóc bóng đèn điện (là một điện trở) hàn gắn liền với dây dẫn điện nối với mạch ngoài và khối thuốc cháy bọc xung quanh Dây dẫn điện nối với mạch ngoài thường là dây đồng đường kính 0,5÷1,0 mm dài khoảng 0,3÷3,0 mm Khi thông điện dây tóc có địên trở sẽ tạo nên nhiệt lượng lớn làm cháy thuốc bọc xung quanh nó và gây nổ thuốc nổ trong kíp Điện trở của kíp điện thường 1,0÷3,5 Ω; các số liệu này đều có ghi trong hộp đựng kíp

Ngoài loại kíp điện nổ ngay nói trên ,trong công tác nổ phá hiện còn dùng các loại kíp nổ chậm và kíp vi sai Nguyên lí cấu tạo của các loại kíp này là ở giữa phần thuốc cháy và mắt ngỗng của kíp điện nổ ngay có thêm một lớp thuốc cháy chậm (hình 7-10) dày hay mỏng tuỳ theo yêu cầu nổ chậm

Kíp điện nổ chậm sẽ nổ sau khi thông điện một khoảng thời gian tính bằng giây (lớn hơn 1 giây) Kíp điện

vi sai sẽ nổ sau khi thông điên một khoảng thời gian tính bằng phần nghìn giây Mỗi nước sản xuất nhiều kíp điện

nổ chậm và vi sai có thời gian nổ chênh lệch khác nhau (ví dụ kíp vi sai nổ sau 25,50,75,100,150… phần nghìn giây)

Những loại kíp này, đặc biệt kíp vi sai đang được dùng trong các phuơng pháp nổ phá vi sai hiện đại mang lại hiệu quả nổ phá cao, giảm được lượng thuốc, giảm ảnh hưởng chấn động do nổ phá gây nên và làm đất đá có thể phá vụn hơn.(xem ở §9)

Đặt kíp điện vào khối thuốc định gây nổ cũng tiến hành giống như trường hợp dùng kíp nổ thường Trước khi sử dụng bắt buộc tất cả mọi kíp điện phải được kiểm tra bên ngoài và khả năng gây nổ như với kíp thường đồng thời phải kiểm tra xem có thông điện hay không và phải được đo điện trở (gồm cả điện trở dây nối với mạch ngoài) Công việc này rất quan trọng vì đảm bảo cho kết quả nổ phá cũng như đảm bảo an toàn trong khi nổ bằng kíp điện

Kiểm tra thông điện và đo điện trở của kíp điện nhờ ôm kế loại nhỏ và cầu điện Lúc kiểm tra để đảm bảo

an toàn phải để kíp thử cách xa người và máy đo lớn hơn 10m hoặc để kíp sau một tấm gỗ dày 5 cm Ngoài ra để đảm bảo khi đo điện trở kíp điện không bị nổ hoặc tổn hại cần phải khống chế cường độ dòng điện, an toàn nhất là không lớn hơn 50 miliampe Với cường độ dòng điện rất nhỏ thông qua kíp này,nhiệt lượng sinh ra chậm mà tổn thất nhiệt lượng (ở đường dây nối với mạch ngoài …) lại lớn nên nhiệt lượng không thể tích luỹ để đủ làm cho thuốc cháy trong đầu kíp cháy, vì thế dù có thông điện lâu kíp cũng không nổ được

Chú ý rằng muốn kíp điện nổ thì cần một nhiệt lượng đủ làm cho thuốc cháy là:

Q= 0,24 I2Rt

I :cường độ dòng điện (ampe)

R : Điện trở của kíp nổ (ôm)

T : thời gian cháy của thuốc trong kíp (sec)

Nhiệt lượng cần thiết lớn hay nhỏ, hoặc độ nhạy của kíp điện lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc điện trở của kíp và tính chất cũng như kết cấu của thuốc cháy Vì khi chế tạo kíp điện không thể đảm bảo tất cả các kíp có các điều kiện nói trên như nhau nên độ nhạy của chúng cũng không thể như nhau Nếu độ nhạy của các kíp điện trong một mạch nối tiếp chênh lệch quá lớn thì dễ sinh ra hiện tượng kíp có độ nhạy lớn (có R lớn) sẽ nổ trước làm đứt mạch trong khi kíp có độ nhạy quá thấp chưa kịp nổ Thực tế cũng có những hiện tượng trong một mạch nối tiếp khi cho thông điện chỉ cho nổ một vài kíp Như vậy sẽ rất nguy hiểm và không đảm bảo yêu cầu nổ phá Để tránh những hiện tượng đó thường áp dụng các biện pháp sau:

- Không dùng các kíp điện trong một mạch có điện trở chênh lệch nhau quá 0,25 Ω , nếu điện trở của mỗi kíp nhỏ hơn 1,25Ω và có điện trở chênh lệch nhau quá 0,3Ω nếu điện trở của mỗi kíp lớn hơn 1,25Ω

- Dùng cường độ dòng điện gây nổ lớn Thực tế cường độ dòng điện gây nổ cũng có ảnh hưởng rõ rệt độ nhạy của kíp điện vì cường độ dòng điện lớn hay nhỏ có ảnh hưởng đến tốc độ tăng nhiệt của dây tóc trong kíp

điện, cũng như ảnh hưởng đến lượng nhiệt tổn thất ở hai đầu chỗ nối dây tóc với dây dẫn mắc ra mạch ngoài Nếu cường độ dòng điện I bé thì tốc độ tăng nhiệt của dây tóc chậm, thời gian toả nhiệt dài do đó tổn thất nhiệt lượng lớn Từ đó dẫn đến tổng nhiệt lượng cần thiểt để thuốc có thể cháy sẽ tăng lên, tức là gián tiếp độ nhạy của kíp giảm đi.Nếu cường độ I lớn thì hoàn toàn trái lại và nếu I lớn đến một mức nào đó thì độ nhạy của các kíp điện có thể trở nên giống nhau dù chúng có những chênh lệch về cấu tạo như trên Như vậy gây nổ bằng cường độ dòng điện lớn đối với các mạch nhiều kíp mắc nối tiếp rõ ràng là một biện pháp có ý nghĩa thực tế để thu nhỏ, khắc phục phạm vi chênh lệch về độ nhạy của các kíp.Cũng vì thế để trong một mạch nối tiếp,kíp có độ nhạy thấp nhất vẫn đảm bảo nhiệt lượng cần thiết để nổ,thường quy định cường độ dòng điện tối thiểu đủ gây nổ.Trị số quy định này thường ghi ở giấy giao hang ở hộp đựng kíp Ở một số nước quy định cu thể :tối thiểu I=1,8ampe,trường hợp dung dòng điện một chiều và I=2,5ampe trường hợp dòng điện xoay chiều.

-Trước khi thi công cần cho kíp nổ thử:mắc nối tiếp khoảng 20 kíp và cho thử vài ba lần như vậy.Nếu với cường độ dòng điện tính toán mà cả mạch nổ đều là được

Khi muốn gây nổ hàng loạt kíp (nổ phá hoại) thì các kíp phải được mắc thành một mạch điện nối vào nguồn điện.Yêu cầu đối với mạch lưới điện gây nổ là thi công đơn giản,an toàn và tin cậy(bảo đảm sẽ nổ).Có ba cách mắc điện là mắc nối tiếp,mắc song song và mắc hỗn hợp(song song nối tiếp và nối tiếp song song) như ở hình 7-11

Mắc nối tiếp : Cường độ dòng điện của mạch là cường độ dòng điện thong qua mỗi kíp điện Điện trở của toàn mạch là tổng cộng của tất cả các điện trở ( kíp, dây dẫn nối với mạch ngoài, dây chủ…) Mắc theo kiểu này thì

đỡ tốn dây điện nhưng không bảo đảm tin cậy vì nếu một kíp không nổ do một nguyên nhân nào đó ( cấu tạo, thi công mắc nối dây…) thì cả mạch ngoài sẽ hở và không nổ đồng loạt được Ngoài ra vì điện trở lớn nên muốn đảm bảo nổ phải dùng nguồn điện có điện thế cao

Mắc song song : Cường độ dòng điện mạch ngoài bằng tổng cộng cường độ dòng điện thông qua mỗi kíp Điện trở tổng cộng của cả mạch điện nhỏ hơn điện trở của một kíp điện bất kì trong mạch Vì thế được sử dụng cho

cả trường hợp nguồn điện có điện thế thấp nhưng cường độ dòng điện lớn (như ắcquy) Mắc song song đảm bảo tin cậy nhưng tốn dây

Mắc hỗn hợp : Mắc song song nối tiếp là các kíp điện được mắc song song thành từng nhóm (các mạch rẽ), những nhóm này lại được mắc nối tiếp với nhau Mạch nối tiếp song song ngược lại sẽ gồm các nhóm kíp mắc nối tiếp riêng rẽ, những nhóm này lại mắc song song với nhau Mắc hỗn hợp yêu cầu nguồn điện có điện thế và cường

độ cao Một chú ý quan trọng là khi mắc hỗn hợp cần bảo đảm để số kíp điện và điện trở các kíp điện trong mỗi nhóm là như nhau vì chỉ như vậy mới bảo đảm không có chênh lệch về cường độ dòng điện giữa các nhóm, do đó không gây ra tình trạng nổ không đều Thực tế đã có nhiều trường hợp do các nhóm trong mạch hỗn hợp mắc không đều về số lượng kíp nên đã dẫn đến tình trạng nhóm ít kíp sẽ nổ trước, đất đá tung làm đứt mạch làm cho những nhóm còn lại không nổ được rất nguy hiểm

Nhiệm vụ của việc thiết kế gây nổ bằng điện là : chọn cách mắc điện, bố trí mạng lưới điện gây nổ và tính toán nguồn điện cần thiết

Chọn cách mắc điện tuỳ thuộc vào các điều kiện sau :

1 Số lượng và tình hình vị trí các lỗ mìn, các khối thuốc nổ: Nếu nổ một lần rất nhiều lỗ và các lỗ bố trí thành nhiều hàng thì nên mắc nối tiếp song song (mỗi hàng lỗ là một mạch nối tiếp riêng lẻ…) Nếu chỉ gồm một hàng lỗ, hoặc trường hợp số lượng lỗ mìn ít lại mà lại cách xa nhau thì nên mắc nối tiếp Trường hợp khối nổ lớn trong mỗi khối nổ phải dùng nhiều kíp (2 – 4 kíp) thì các kíp này được mắc song song với nhau rồi mới mắc với mạch ngoài như hình 7-12

Trường hợp mắc nối tiếp cần kiểm tra cẩn thận và khi cần thiết có thể mắc hai lưới điện nối tiếp để khắc phục khuyết điểm về mặt chắc chắn tin cậy của cách mắc này (tức là mắc mỗi lỗ mìn hai kíp với hai hệ thống nối tiếp riêng lẻ)

Trường hợp dung kíp vi sai hay kíp nổ chậm thì không được mắc các kíp vi sai loại khác nhau (thời điểm

nổ khác nhau) trên cùng một mạch nối tiếp mà thường dung nhất là mắc nối tiếp song song (các kíp cùng loại mắc nối tiếp trên một mạch rẽ)

Tính toán về yêu cầu đối với dòng điện thường dựa vào yêu cầu bố trí mạch điện, yêu cầu cường độ dòng điện thông qua mỗi kíp điện lại nguồn điện đã có xem có đảm bảo không Trình tựt tính cụ thể thường là :

- Dựa theo mạng đã dự kiến bố trí, tính toán tổng điện trở tương đương của toàn mạch

- Dựa vào điện thế của nguồn đã có và tổng điện trở toàn mạng, tính được cường độ dòng điện của mạch ngoài

Tính toán cường độ dòng điện thong qua mỗi mạch rẽ và mỗi kíp điện Nếu cường độ dòng điện thong qua mỗi kíp điện vượt qua cường độ dòng điện tối thiểu gây nổ thì tức là nguồn điện đã có đạt yêu cầu

Mọi tính toán đều như đúng theo lí thuyết trong môn điện kĩ thuật.

Trong xây dựng đường, nguồn điện gây nổ thường dung là các loại máy gây nổ xách tay Cũng có khi dùng acqui,pin ghép với đuện thế 45 von hoặc máy phát điện di động Các mạch điện đèn dùng điện một chiều với điện thế 110, 220 von hoặc dung điện xoay chiều 127,220,380 von là những nguồn điện đáng tin cậy để gây nổ hang loạt, lúc này phải làm cầu dao để đóng mở mạch điện Có rất nhiều loại máy nổ xách tay (hay gọi là máy điểm hoả) Những máy này thường dung 3-6 pin 1,5 von mắc nối tiếp, đều có các bộ phận biến thế và tụ điện để tăng điện thế và tích điện nhằm đạt được yêu cầu về nguồn điện gây nổ Ngoài ra là các bộ phận tín hiệu báo cho biết điện thế, điện lượng đã đủ để gây nổ, các khoá an toàn,các khoá tự động nối dòng điện vào mạch điện làm nổ mìn các khoá cắt điện giữa mạch điện và máy điểm hoả sau khi đã gây nổ Ví dụ : máy ΠM- 1 Liên Xô có thể tăng điện thế tới 320 von với cường độ dòng điện 1,07 A có thể gây nổ 50 kíp điện mắc nối tiếp với tổng điện trở mạch ngoài

là 130Ω Máy điểm hoả KB tăng điện thế từ 4,50 von lên 430 von, tụ điện tích điện được 50A2/s cho phép tổng điện trở mạch ngoài khi mắc nối tiếp lớn nhất là 60Ω Những loại máy này rất tiện lợi nhưng khuyết điểm là chỉ có thể sinh ra được một cường độ dòng điện quá yếu Sử dụng những máy gây nổ cần nghiên cứu kĩ các điều hướng dẫn trong bản lí lịch máy kèm theo

Thi công nổ phá gây nổ bằng năng lượng điện cần đặt biệt chú ý công tác kiểm tra trong và sau khi mắc mạch điện

Kiểm tra trong khi mắc điện cần chú ý các chỗ nối đường dây : không để hở mạch hoặc tiếp xúc với đất, với nước Đồng thời kiểm tra xem mạng lưới mắc có đúng sơ đồ thiết kế hay không

Sau khi mắc xong cần kiểm tra lại sự thông mạch của toàn mạch và đo điện trở thực tế của toàn mạch xem

có phù hợp với tính toán hay không.Lúc này phải dung dung cầu điện Oéstơn ( nếu muốn đô được điện trở toàn mạch) và ôm kế loại nhỏ,nếu chỉ muốn kiểm tra tình hình thong điện trong mạch (vì ôm kế khắc độ lớn không đọc chính xác được điện trở)

Cường độ dòng điện kiểm tra mạch phải nhỏ hơn 0,05 A mặc dù cường độ dòng điện an toàn nhất; như trên

đã nói, cho phép tới khoảng 0,5A vì rằng với dòng điện 0,5A tuy không làm kíp nổ nhưng nếu tác dụng lâu có thể làm tổn hại sự tiếp xúc giữa dây tóc và thuốc cháy trong kíp ảnh hưởng đến chất lượng của kíp Thời gian thông điện kiểm tra không nên vượt quá 1-2 giây

Phương pháp gây nổ bằng điện khắc phục được tất cả các thiếu sót của phương pháp gây nổ bằng kíp thường Nó có thể thực hiện được mọi ý đồ nổ phá, nâng cao và phát huy được hiệu quả nổ phá của thuốc nổ, nhất

là từ khi có kíp điện vi sai VÌ thế công tác nổ phá hiện đại nhất thiết phải sử dụng phương pháp gây nổ bằng kíp điện Tuy nhiên muốn việc thi công nổ phá theo phương pháp gây nổ bằng kíp điện được đảm bảo chắc chắn và an toàn thì nhất thiết không thể thiếu được các máy kiểm tra điện (cầu điện, ôm kế,vôn kế…), không có các máy kiểm tra này thì việc gây nổ bằng điện sẽ trở nên hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới nhiều sự cố đáng tiếc.Ngoài ra khi chưa gây nổ luôn luôn nên nối các đầu dây dẫn chính lại với nhau (tạo nên mạch kín)

3 Nổ bằng dây truyền nổ Phương pháp gây nổ này hoàn toàn chỉ cần dây truyền nổ mà không cần đặt kíp

ở trong mỗi khối thuốc nổ, vì thế cũng gọi là phương pháp gây nổ không kíp (vẫn dùng kíp nhưng đặt ở ngoài_

Hình dáng bề ngoài và đường kính của dây truyền nổ không khác gì dây cháy chậm nhưng tính chất và công dụng khác hẳn nhau Ruột thuốc của dây truyền nổ là loại thuốc gây nổ mạnh như là loại C3H6N3(NO2)3 trimêtrilen-trinitin, ở giữa có sợi dây lõi để phân phối thuốc nổ cho đều Vỏ ngoài thường quấn sợi màu đỏ hoặc vân đỏ để phân biệt với dây cháy

Vì tốc độ nổ của lõi thuốc rất lớn 6800 – 7200 m/sec nên dây truyền nổ sẽ không cháy mà truyền tức thời

sự nổ từ một kíp thường hay kíp điện khi chúng được gây nổ tới khối thuốc nổ hoặc cũng có thể truyền nổ từ khối thuốc nổ đã được gây nổ sang một khối thuốc nổ khác Nhờ đặt tính này của dây truyền nổ nên người ta không cần thiết đặt trong những khối thuốc nổ những kíp nổ dễ nguy hiểm Vỏ chống ẩm của dây truyền nổ có thể đảm bảo cho dây không bị ẩm trong khoảng 12 giờ nếu bị ngâm trong nước

Khi dùng dây truyền nổ để gây nổ một loạt khối thuốc nổ thì cũng sẽ tiến hành mắc những dây truyền nổ vào từng khối thuốc nổ riêng thành một mạng lưới truyền nổ Thường mắc thành mấy kiểu mạng lưới truyền nổ như hình 7-13

Cách mắc song song thường dùng khi cự li giữa các khối thuốc định gây nổ và chiều sâu đặt thuốc nổ tương đối lớn (vì như vậy đỡ tốn giấy hơn cách mắc nối tiếp) Cách mắc này tương đối tin cậy vì một khối thuốc nổ trong mạng lưới nếu vì lí do gì không nổ thì các khối nổ khác vẫn có thể nổ được

Cách mắc nối tiếp, về các mặt trên, đều không tốt bằng cách mắc song song Còn cách mắc bó song song thì chỉ dùng khi các khối nổ bố trí rất sát nhau

Trong mạng lưới truyền nổ các mối nối dây truyền nổ phải được thi công cẩn thận như ở hình 7-14 Nếu trong mạng có các đường dây chồng lên nhau thì chỗ đó phải cách li bằng một tấm đệm dày lớn hơn 10 cm Các đoạn dây đều không được uốn cong quá 900 để khỏi gãy, làm đứt mạch.

Đặt các đầu dây truyền nổ vào khối thuốc định nổ cũng làm giống như việc đặt kíp trong phương pháp gây

Trước khi dùng, dây truyền nổ cũng phải được kiểm tra và nổ thử Nhữnh đoạn dây có vết gẫy nứt, vết cứa

to nhỏ không đều, đầu rời rạc, tuộc mất lõi thuốc… thì nên loại bỏ

Phương pháp gây nổ này có ưu điểm là: tương đối an toàn (không phải cắm kíp vào khối thuốc), đơn giản

và có thể gây nổ cùng một lúc (một thời điểm) nhiều khối thuốc nổ ; khuyết điểm là không thể gây nổ các khối thuốc theo một trình tự trước sau nào đó và không có cách kiểm tra được mạng lưới gây nổ xem có chắc chắn không

Phương pháp gây nổ này thường dùng khi tiến hành nổ phá lớn : lập một mạng lưới dây truyền nổ phụ trợ cho hệ thống mạng lưới gây nổ điện để đề phòng vì lí do bất trắc nào đó mạng lưới điện không gây nổ được

§ 3 Tác dụng của nổ phá với môi trường xung quanh và phân loại tác dụng nổ phá

Như đã biết ở các phần trên, hiệu quả nổ phá phụ thuộc rất nhiều nhân tố ảnh hưởng Do đó tác dụng nổ phá chính xác đối với môi trường đất đá xung quanh cũng chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như vậy và vì thế là vấn

đề hết sức phức tạp Để đơn giản,trong mục này chỉ nghiên cứu tác dụng nổ phá của những gói thuốc tập trung đối với môi trường đất đá xung quanh là đồng nhất

1 Tác dụng nổ phá với môi trường đất đá đồng nhất và vô hạn : Giả sử gói thuốc nổ được chôn rất sâu vào trung

tâm môi trường đồng chất vô hạn Khi gói thuốc nổ, khí nổ xung kích mạnh vào môi trường đất đá xung quanh tạo nên sóng nổ, và vì đồng chất nên nên sóng này sẽ truyền đều hình thành song nổ hình cầu Ở trung tâm hình cầu áp lực của song nổ rất lớn nhưng càng truyền xa thì áp lực càng giảm dần đi vì phải thắng những lực cản của đất đá Chính áp lực này của sóng nổ tạo nên tác dụng phá hoại và sau đó nhờ tác dụng vận động của khí nổ mà đất đá bị phá hoại có thể bị rời chỗ hoặc tung đi

Vì áp lực nổ càng xa trung tâm vị trí đặt thuốc nổ càng giảm đi nên tác dụng phá hoại cũng càng ra xa càng yếu như biểu thị ở hình 7-15

Ở trong phạm vi vòng 1 sát trung tâm đặt thuốc, áp lực lớn nhất nên đất đá bị vụn nát (nếu là đất đá loại cứng) hoặc

bị ép chặt tạo thành một lỗ trống (loại tương đối mềm) Vì thế vòng 1 gọi là vòng vụn nát hay ép co

Ngoài đó, và trong phạm vi vòng 2 (tức là phá tung) áp lực còn lớn nên đất đá bị vỡ thành mảnh và trong phạm vi vòng này tiếp xúc với một mặt tự do (mặt thoáng) nào đó thì các mảnh đất đá vỡ này sẽ bị đẩy tung đi khá xa.Tiếp sau và trong phạm vi vòng 3 (tức là vòng phá om) sóng xung kích đã yếu đi, chỉ còn đủ sức phá hoại sự lien kết giữa các phần tử đất đá tại chỗ mà không có khả năng đẩy tung chúng đi xa (Đất đá bị rạn nứt, long lở thành các cục nằm tại chỗ)

Ngoài vòng phá om là vòng 4 (vòng chấn động), áp lực song chỉ còn khả năng làm cho môi trường đất đá chấn động, không đủ sức làm rạn nứt

Ranh giới thực tế của từng phạm vi là không rõ rệt Riêng có bán kính bao gồm ba vòng 1,2,3 là có ý nghĩa thực tế

và thường gọi đó là bán kính phá hoại R, biểu thị phạm vi bị sức nổ công phá (phạm vi bị phá hoại)

2 Tác dụng nổ phá trong môi trường đồng chất có mặt tự do (có mặt thoáng) và tác dụng nổ phá

Nếu bán kính phá hoại R, theo một hướng nào đó.lớn hơn khoảng cách từ vị trí đặt thuốc nổ đến mặt tự do W (hình 7-16c) thì tác dụng phá hoại sẽ xuất hiện ra bên ngoài, tập trung cả về phía mặt thoáng Đó là vì sức cản trở của môi trường đất đá xung quanh về phía mặt thoáng không bằng các phía khác và mìn sẽ phá về phía có sức cản nhỏ nhất, nghĩa là đất đá sẽ tung cả về phía này

Trường hợp nổ phá có một mặt tự do với một lượng thuốc như nhau thì tác dụng nổ phá thực tế sẽ như ở hình 7-16

và phụ thuộc vào vị trí tương hổ giữa gói thuốc nổ với mặt thoáng, hay phụ thuộc vào vị trí số W là cự li giữa trung

tâm vị trí đặt thuốc đến mặt thoáng (cự li này thường gọi là đường kháng bé nhất).

Cụ thể là nếu W< R2 (R2 là bán kính của vòng 2, vòng phá tung như nói trên ) (hình 7-16c) thì sau khi nổ đất đá sẽ tạo nên một hình chóp nón thường gọi là phễu nổ Đất đá bị bắn đi xa và rơi xa xung quanh phễu, có một phần rơi trở lại lấp lòng phễu Phễu nổ được đặt trưng bằng các kích thước sau:

r : bán kính miệng phễu nổ

R : bán kính phễu nổ

P : chiều sâu thực tế hay chiều sâu có thể thấy của phễu nổ tức là chiều sâu của phễu kể từ mặt thoáng sau khi một phần đất đá đã rơi trở lại lấp long phễu

Trường hợp có R2 > W ≤ R thì sau khi nổ đất đá sẽ chỉ bị nứt nẻ, vỡ thành hòn nằm tại chỗ và mặt đất bị vồng lên

như hình 7-16b Hình thức nổ như vậy gọi là nổ om.

Sau cùng nếu có W > R thì sau khi nổ mặt đất chỉ bị rung động, mìn chỉ bị phá trong lòng đất tạo thành một khoảng

trống ngầm Trường hợp này được gọi là nổ ngầm như ở hình 7-16a.

Các trị số R,R2 lớn hơn hay bé là phụ thuộc nhiều nhân tố ảnh hưởng, trong đó phụ thuộc nhiều vào lượng thuốc nổ

và loại đất đá Như vậy nếu trong môi trường có một mặt tự do và đồng chất (cùng một loại đất đá nào đó) thì kết quả nổ phá là nổ tung, nổ om hay nổ ngầm sẽ tuỳ thuộc vào trị số W và lượng thuốc nổ Cùng một cự li đến mặt thoáng như nhau, lượng thuốc càng lớn thì có thể tạo được nổ om hay nổ tung Cũng vì lí do đó nên nếu phân chia các hình thức nổ theo các điều kiện của những bất đẳng thức nói trên thì không thể bao quát được mọi trường hợp (R luôn luôn thay đổi theo lượng thuốc và loại đất đá) Vì thế phải dùng một chỉ tiêu tổng quát để phân loại các hình thức nổ, đó là tỉ số W

R hay để tiện lợi thường dùng chỉ số :

≈ 0,75 thì nổ phá sẽ tiến hành dưới hình thức nổ om tiêu chuẩn Từ đó dựa vào trị số

nổ n người ta phân loại các hình thức nổ chi tiết hơn:

n>1 : gọi là nổ tung mạnh

n=1,0 : gọi là nổ tung tiêu chuẩn (tạo nên một phễu tiêu chuẩn)

o,75< n < 1,0 : nổ tung yếu

Trong trường hợp có càng nhiều mặt tự do thì hiệu quả nổ phá càng tăng như ở hình 7-17

Vì thế cần luôn luôn cố gắng lợi dụng địa hình để bố trí nổ phá trong điều kiện có nhiều mặt thoáng

Khi cho nổ đồng thời nhiều khối thuốc nổ cách nhau khá xa thì tác dụng nổ phá giống như với từng khối nổ riêng

lẻ, kết quả là tạo được những phễu nổ cách biệt nhau như hình 7-18 Nếu cự li giữa các khối thuốc nổ gần nhau hơn thì các miệng phễu nổ chồng vào nhau nhưng sau khi nổ thì vẫn còn lại phần đất đá ở giữa các phễu lồi lên như hình 7-18b Nếu cự li giữa các khối thuốc càng gần tới một trị số α nào đó thì nổ phá có tác dụng kết hợp và kết quả

có thể tạo được một phễu chung có đáy phẳng như một đường hào (hình 7-18c), đất đá văng lên hai bên miệng hố Theo kinh nghiệm thực tế trị số a cho trường hợp một mặt tự do bằng phẳng có thể xác định như sau :

a = 0,5 W(n +1),(mét)

Cự li α có ý nghĩa quan trọng để xác định cự li giữa các khối thuốc nổ khi thiết kế, bố trí nổ phá Lúc này tuỳ mỗi trường hợp cụ thể (địa hình dốc, có nhiều mặt thoáng…) sẽ có công thức kinh nghiệm xác định cự li dọc và ngang nên theo khi bố trí các khối thuốc nổ

§ 4 Nguyên lí tính toán lượng thuốc nổ

Rất nhiều nhà nghiên cứu ở các nước đã từng đặt vấn đề nghiên cứu về lí thuyết tính toán lượng thuốc nổ cần thiết

Họ đã đề xuất nhiều lí thuyết tính toán dựa trên cơ sở vật lí, cơ học hiện đại như : lí luận sóng xung kích gây ứng suất kéo, xét quan hệ giữa ứng suất kéo do sóng xung kích gặp mặt thoáng gây ra khi nổ với cường độ giới hạn chống kéo của đất đá ; hoặc lí luận động lực học chất lỏng xem đất đá như một dịch thể lí tưởng được truyền năng lượng do khí nổ sinh ra khi nổ và nếu mật độ năng lượng vượt quá một trị số giới hạn nào đó thì đất đá bị phá hoại

và thu được đủ động năng mà bắn tung ra ; hay như lí luận về cân bằng động v.v…

Nhưng như đã nói ở phần đầu, hiệu quả nổ phá hay tác dụng nổ phá tuỳ thuộc vào rất nhiều nhân tố ảnh hưởng Vì vậy lượng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ một mục tiêu thi công nhất định cũng phụ thuộc rất nhiều yếu tố hết sức phức tạp, cụ thể là phụ thuộc các điều kiện của đối tượng nổ phá (địa hình, địa chất…), điều kiện về vật liệu nổ; điều kiện về đặc điểm của việc đặt khối thuốc nổ (vị trí, hình dạng,lớn nhỏ, điều kiện thi công …) Chính vì lí do đó nên cho đến nay việc dựa vào lí luận để lập nên các công thức tính lượng thuốc nổ phù hợp với các trường hợp thi công nổ phá trên thực tế là rất khó khăn và chưa đạt được Hiện nay các nước đều thường sử dụng các công thức mang tính chất kinh nghiệm và thực nghiệm để tính toán lượng thuốc nổ cần thiết Dưới đây giới thiệu công thức kinh nghiệm thực nghiệm và cả hệ thống các tham số tính toán của nó do Bô-rét-scốp đề xuất Đây là công thức tính lượng thuốc nổ cần thiết hiện thường dùng nhất vì đã được thử thách nhiều qua thực tế và tương đối hoàn chỉnh hơn cả

Công thức tính lượng thuốc nổ cần thiết Q (kg) cho trường hợp đất đá chồng chất, địa hình bằng phẳng, có một mặt

tự do và cho nổ với hình thức nổ tung tiêu chuẩn như ở hình 7-16 là :

e : hệ số điều chỉnh lượng thuốc đơn vị q trong trường hợp thi công bằng loại thuốc nổ khác không phải là thuốc nổ tiêu chuẩn Trị số e tra theo bảng 7-1

Trị số q hoặc eq (đối với một loại thuốc bất kì) có thể xác định bằng thí nghiệm cho nổ một số mìn có lượng thuốc

Q chon ở các độ sâu khác nhau (W khác nhau) trong các điều kiện nói trên (đất đá đồng chất, địa hình bằng phẳng

có một mặt tự do) Sau khi nổ có thể tìm được một lỗ mìn nào đó tạo được phễu nổ đúng với điều kiện nổ tung tiêu chuẩn (r =W) và từ phễu nổ này xác định được q hay eq =

Lượng thuốc đơn vị kg/m3 là với các loại đất đá khác nhau và với thuốc nổ tiêu chuẩn

Về phần loại đất đá dùng ở bảng 7-2 trên và trong giáo trình này là phân loại đất đá theo 16 cấp ở định mức hiện hành của Liên Xô dựa vào mức độ khó dễ khi khoan đá và mức độ chịu đựng tác dụng nổ phá của các loại đá tổng kết được trong thực tế công tác khoan bắn, nổ phá Cụ thể là : mức độ khó dễ khi khoan đá dựa vào tổng kết về tốc

độ khoan và tiêu hao về đầu mũi khoan khi khoan khi khoan v; mức độ chịu đựng tác dụng nổ phá dựa vào lượng tiêu hao thuốc nổ …

Phân loại đất đá trong công tác nổ phá theo 16 cấp có đối chiếu với cách phân loại theo độ cứng f (độ cứng f là chỉ

số bằng cường độ kháng ép của đất đá chia cho 100 kg/cm3 của Prôtôđiacônốp : 10 cấp) được trình bày ở bảng 7-3

Khi nổ tungtiêu chuẩn

Hoàng thổ

Đá phấn trắngThạnh cao

Đá vôi, đá vôi vỏ trai ốc

1,80― 200,1,40―1,501,20―1,351,20―1,351,10―1,501,90―2,101,20―1,501,80―2,101,20―1,501,50―1,801,35―1,651,35―1,651,50―1,951,80―2,652,10―2,701,80―2,102,40―2,56

Chú thích : ý nghĩa của q’ kg/mxem ở dưới (giải thích công thức tính lượng thuốc nổ khi om)

Trường hợp đặt biệt trong điều kiện thi công nổ phá cụ thể nào đó, khi cần thiết có thể tiến hành nổ thử như trên để xác định hoặc kiểm tra trị số q

Gặp trường hợp nổ phá ở những nơi đất đá không đồng nhất có cấu tạo thành từng lớp ngang rõ rệt thì có thể xác định lượng thuộc đơn vị q trung bình để tính toán :

qi : lượng thuốc đơn vị đối với mỗi lớp đất đá kg/m3

hi : bề dày mỗi lớp đất đá tương ứng (m);

W: đường kháng bé nhất (m).

Phân loại đất đá trong công tác nổ phá

Trong các trường hợp không phải nổ tung tiêu chuẩn thì rõ rang lượng thuốc nổ cần thiết còn phụ thuộc vào hình thức nổ yêu cầu (nổ tung mạnh, tung yếu hay om) Cũng trị số đường kháng bé nhất như nhau nhưng khi yêu cầu miệng phễu r phá được lớn, đất đá tung đi nhiều thì rõ rang Q phải lớn Do đó khi mọi điều kiện là giống nhau thì lượng thuốc nổ cần thiết còn là hàm số của chỉ số nổ n : ( n =

Khi nổ tung tiêu chuẩn n = 1, do đó f(n) = 1,0 và công thức tính lượng thuốc nổ trở về dạng cũ như trên

Về hàm số f(n) cũng có rất nhiều quan hệ kinh nghiệm nhưng kết quả không chênh lệch nhau nên chỉ giới thiệu quan hệ sử dụng tương đối phổ biến nói trên Riêng trường hợp nổ phá lớn có đường kháng bé nhất quá lớn, thì

Hệ số Cấp đá

TheoPrôtô-điacô-nôp

Theo giáo trình đang dùng

Đá vôi mềm, lỗ rỗng nhiều, nứt nẻ nhiều, diệp thạch cứng vừa, hoá thạch vôi

Sa thạch nứt nẻ nhiều, đá cuội mềm, diệp thạch sét rắn, đá keo kết từ cuội trầm tích và chất liên kết là vôi

Đá vôi sét, diệp thạch sétHoa cương mềm và phong hoá nặng, siênít, đá vôi chặt, diệp thạch vôi cát

Đôlômít, đá vôi rắn, đá bạch vân, sa thạch chặt liên kết bằng chất vôi

Hoa cương hạt lớn, đôlômít rất rắn, sa thạch cứng liên kết bằng chất thạch anh

Anđêzít và bazan có dấu vết phong hoá, đá vôi rất rắn

Hoa cương hạt vừa, điaba, pocfia rắnHoa cương hạt bé rất cứng, điôrít rất cứng, pocfia rắn

Anđêzit và bazan, điaba cứng, điôrít rất cứng,thạch anh

Bazan rất cứng, gabrô – điaba rất cứng, thạch anh

và pocfia rất cứng

0,50,60,801,00

1,5-2,03

456810

1012152020

IXVIIIVIIaVII

VIa-VIVa

V

IVIIIaIII

IIIIIIIIII

IIIIIIIIV

VVI

VIIVIIIIXXXI

XIIXIIIXIVXVXVI

theo một số tác giả, dạng quan hệ nói trên là không thích hợp nữa và đối với trường hợp này (W > 20m) đưa thêm vào một hệ số điều chỉnh tăng thêm lượng thuốc kể đến tác dụng của trọng lực (khi W quá lớn) gây cản trở đất đá tung đi, lúc này :

Q = 0,33eqW3 = eq’W3

q’- lượng thuốc đơn vị khi nổ om thì theo kinh nghiệm Liên Xô có thể dung f(n) = 0,33 và cũng ghi ở các bảng như bảng 7-2 (cần tránh nhầm lẫn giữa q và q’ khi dùng bảng tra )

Thực tê thi công nổ phá chứng tỏ cách tính lượng thuốc theo Bôrétscốp và các tham số tính toán của nó là phù hợp

và tương đối tin cậy trong điều kiện đất đá đồng nhất, địa hình bằng phẳng và nổ phá có trong một mặt tự do.Qua

so sánh với cacs công thức kinh nghiwjm và công thức lý luận khác ( xây dựng trên cơ sở lý luận vật lý, cơ học hiện đại ) thì trong phạm vi Ư nhỏ và n < 2,0 các kết quả tính lượng thuốc nổ chênh lệch không nhiều (thường rất ít

nổ phá với chỉ số nổ n > 2,0 trong xây dựng ).Nhưng vấn đề là: thực tế nổ phá thi công trong xây dựng đường còn phải tiến hành trong những điều kiện hết sức phức tạp như: địa chất phong hoá không đồng đều có nhiều kẽ nứt

;hoặc cấu tạo, thế nằm của các tầng lớp đất đá dễ sinh ra sụt lỡ ;nổ phá ở các địa hinh fcos dốc ngang, các vách đá cheo leo và có hai hay nhiều mặt tự do Ý đồ nổ phá cũng khác nhau như: có thể chỉ cần đất đá vỡ tại chỗ hoặc tung đi ít với cự ly gần, hay lịa cần đất đá không những vỡ ra mà còn phải tung đi xa hơn v.v…Tính lượng thuốc

nổ cần thiết trong điều kiện nổ phá phức tạp nhưng hiện vẫn còn là vấn đề nghiên cứu Trước mắt người ta vẫn dung công thức Q = eqW3.f(n) nói trên cho mọi trường hợp và một phần những ảnh hưởng của các điều kiện khác

sẽ được xét đến khai quyết định các tha số tính toán n và q

Ví dụ:

- Muốn tung đi nhiều hay ít tức là chiều sâu thực tế có thể thấy P của phễu nổ lớn hay bé ( từ trị số P có thể tính ra được dự kiến tung đi bao nhiêu % ), thì có thể quyết định n theo quan hệ giữa P và n như nói ở trên hoặc có thể quan hệ kinh nghiệm cho trường hợp một mặt tự do bằng phẳng :

E

55+

Trong đó, E là số phần trăm đất đá muốn tung đi

Trường hợp địa hình một mặt thoáng nhưng có độ dốc ngang và nếu ý đồ nổ phá như nhau thì độ dốc ngang càng lớn csfng có thể chọn n nhỏ đi.Kinh nghiện nổ phá xây dựng nền đường ở nước ta và nước ngoài (trường hợp dung phương pháp bố trí hầm thuốc để nổ phá) cho hay: nếu muốn khối lượng đất đá tung đi khoảng 50% thì tuỳ theo độ dốc ngang, chỉ số nổ n có thể chọn như sau:

 độ dốc ngang α< 300 n = 1.5 ÷ 1.75

 độ dốc ngang α= 30÷400 n = 1.20÷1.50

 độ dốc ngang α= 40÷600 n = 1.0 ÷1.20

 độ dốc ngang α >600 n < 1.0

và thường lúc này tuỳ theo thế đá cheo leo chỉ cần n =0.6 ÷0.75 hoặc chỉ cần cho nổ om tiêu chuẩn

- Tuỳ theo mức độ phong hoá của đất đá cũng có thể điều chỉnh lượng thuốc đơn vị q kg/cm3 Đồng thời nếu phong hóa nhiều thì tránh dung nổ phá với chỉ số nổ n lớn vì dễ tạo nên hậu quả sụt lở sau khi nổ

Như vậy việc quyết định lượng thuốc nổ cần thiết cho các trường hợp nói trên manh nhiều tính chất kinh nghiệm Ngoài ra ý nghĩa của các tham số trong công thức Bôrétscốp khi áp dụng cho mọi trường hợp cũng thay đổi Chẳng hạn như W3 sẽ không phải là khối lượng đất đá phá được nữa Khối lượng đất đá phá được trong mọi trường hợp phải xác định bằng cách vẽ được dự kiến phạm vi nổ phá như một ví dụ ở hình 7-17a Rõ ràng phạm vi nổ phá được phụ thuộc vào việc chọn chỉ số nổ n Cũng do đó lượng thuốc đơn vị q kg/cm3 (là một tham số có điều kiện) nói chung không mang ý nghĩa là lượng thuốc nổ cần thiết bình quân cho 1 m3 đất đá Rõ ràng như ở hình 7-17a mặc dù cùng một lượng thuốc Q nhưng trường hợp 2 mặt thoáng khối lượng đất đá phá sẽ nhiều hơn và lượng thuốc nổ bình quân sẽ ít hơn hẳn trường hợp nổ phá có một mặt thoáng

Năm 1964 viện nghiên cứu khoa học giao thông Bắc Kinh có tổng kết nghiên cứu nổ phá xây dựng đường bộ toàn Trung Quốc và từ đó đề ra công thức xác định lượng thuốc nổ cần thiết cho trường hợp nổ phá có một mặt tự do nhưng có xét đến ảnh hưởng của độ dốc ngang

Công thức này có dạng :

Q = e q W3 f(α), (kg)

Các kí hiệu như trên và trị số f(α) xem ở § 8

Vì chỉ ứng dụng cho trường hợp nổ tung sụp để tạo thành nền đường đào chữ L nên công thức nói trên không phụ thuộc chỉ số n và do đó không phải là một công thức tổng quát Về cách tính lượng thuốc này sẽ nói ở § 8

§ 5 Nổ phá theo phương pháp đặt mìn ở mặt ngoài

(nổ dán, nổ ốp) và ứng dụng của nó.

Nổ phá theo phương pháp này tức là đặt ngay thuốc nổ vào một chỗ lom nhỏ có tự nhiên hay đã được chuẩn bị trước ở mặt trên, mặt dưới hay ở một vị trí bất kì của vật định phá vỡ, sau đó đắp đất lên trên và gây nổ (như hình 7-19) Chú ý là bề dày thuốc nổ ốp không nên nhỏ hơn 3 – 3,5 cm và không được đắp lẫn sỏi, đá vụn (sỏi và đá vụn

sẽ bắn đi xa khi nổ)

Theo cách này thì không phải khoan, đào lỗ chôn mìn nhưng hiệu quả nổ phá sẽ rất kém : muốn có kết quả như nhau thì lượng thuốc nổ đặt ngoài phải lớn gấp 10 – 12 lần lượng thuốc nổ đặt trong lỗ khoan Vì thế dùng cách nổ này rất không kinh tế do khi nổ áp lực nổ tiêu tán ngay và rất thấp (phá 1cm3 đá tốn khoảng 1,5 – 3,0 kg thuốc nổ)

Do đó hết sức hạn chế dùng phương pháp nổ này, trong xây dựng đường thường chỉ dùng để phá các hòn đá cô lập, phá các gốc cây lớn, phá các hòn đá lớn quá cỡ sau khi nổ phá lần thứ nhất, hoặc khi đột xuất yêu cầu phải giải quyết nhanh nên không kịp khoan, đục lỗ hay khi phải thi công ở nơi có địa hình khó khăn không cho phép đưa khoan vào làm việc

Dùng cách nổ này, nếu để phá một hòn đá cá biệt thì có thể gây nổ tung bằng kíp thường; nếu phá nhiều hòn gần nhau một lúc thì nên dùng kíp điện gây nổ đồng thời để tránh tình trạng do mìn nổ trước ảnh hưởng và làm quả bên cạnh không nổ

§ 6 Nổ phá theo phương pháp lỗ nhỏ và ứng dụng

của nó trong xây dựng nền đường

Phương pháp lỗ nhỏ là phương pháp khoan, đào hay đục bằng choòng theo hướng thẳng đứng, xiên hoặc nằm ngang những lỗ nhỏ có đường kính khoảng 25 – 75mm và sâu 2 – 3m đến 4 – 5m vào trong lòng đất đá để đặt thuốc nổ tiến hành nổ phá Như vậy lượng thuốc nổ chỉ nạp được từ mấy trăm gam dến khoảng chục kg trở lại và thuốc đặt theo lối kéo dài từ đáy lỗ (thường là thỏi thuốc đường kính tròn hoặc dùng thuốc bột) Chính vì thế hiệu quả phá đá của 1m khoan rất thấp, khối lượng công tác khoan, đào, đục, rất lớn : Do đó là phương pháp không kinh

tế Nhưng trái lại, đây là một phương pháp thi công nổ phá đơn giản tiện lợi, ai cũng dễ nắm và dùng để phá đất đá

ở chỗ nào cũng được nên trong xây dựng đường vẫn dùng tương đối phổ biến

1 Ứng dụng để hạ dần độ cao nền đường ở những đoạn đá hoặc đất cứng.

Phương pháp lỗ nhỏ đặc biệt thích hợp cho trường hợp nền đường đào hoàn toàn gặp đất đá và địa thế không cho phép đất đá tung ra hai bên (như trường hợp qua đèo tương đối dài hàng trăm mét) Phương pháp thi công tương hợp hợp lí ở đây là : cho nổ từng lớp h mét sau đó dung nhân công hay cơ giới đẩy, dọn, chuyển đất đá vừa nổ phá

ra nơi đổ đất đá và lại tiếp tục nổ phá lớp dưới, cứ thế cho đến cao độ nền đường (hình 7-20)

Kinh nghiệm thi công ở ta cho hay : trường hợp này nếu dùng nổ lớn phá đến cao độ nền đường luôn một lần, thì vì không tung đi đâu được nên một khối lượng lớn đất đá sau khi phá vụn ra vẫn nằm tại chỗ và máy móc trong khi đẩy, dọn, đi lại ở trên sẽ lèn chặt trở lại, gây khó khăn cho việc chuyển số đất đá này đi, nhất là vùng đỉnh đèo đất lẫn đá nếu để lâu gặp mưa lại càng kết chặt, đôi khi phải nổ phá lại mới chuyển đi được Trường hợp này luôn luôn chỉ nên dùng hình thức nổ om; nếu dùng nổ tung thì chỉ lãng phí thuốc vô ích Ngay cả trường hợp nền đường đào hoàn toàn nhưng địa thế cho phép đất tung đi được ra hai bên khi dùng phương pháp lỗ nhỏ cũng không nên cho nổ tung vì lượng thuốc nạp trong mỗi lỗ thường rất ít, có làm tung được thì cũng không được xa, gây tình trạng phễu

nổ nọ tung lấp sang phễu bên cạnh

Tính lượng thuốc nổ cho mỗi lỗ theo đúng công thức Bôrétscốp như trên Ở đây W thường lấy là h

Bố trí các lỗ nạp thuốc thường theo hình hoa mai như ở hình 7-20 Hai hang lỗ hai bên taluy có thể bố trí sao cho phễu nổ dự kiến sát vào mép và thành taluy vì lượng thuốc ít không sợ hiện tượng phạm taluy Cự li giữa các lỗ nạp thuốc, trường hợp là đá cứng (đá vôi trở lên) và nổ om, thường lấy là:

A = b (0,8 ÷ 0,12) W

Trường hợp nền đường gặp đất đá cấp 7 trở lên (theo phân loại mức độ khó dễ khi thi công bằng phương pháp thủ công), tức là gặp đá sít, diệp thạch, sa thạch phong hoá hay đất sỏi ong latêrít mà máy ủi không thể làm được thì cũng có thể dung nổ phá lỗ nhỏ (nổ vụn) để làm Theo kinh ngiệm thi công nổ phá kết hợp với máy ủi ở một số

công trường nước ta mà bộ môn đường trường Đại học Xây dựng đã tổng kết được thì trong trường hợp này cự li giữa các lỗ nạp thuốc có thể tăng lên :

Nổ om cho máy hoặc người chuyển đất đi chỉ nên tiến hành thừng đoạn dài sao cho phù hợp với khả năng chuyển đất nhanh chóng của số nhân lực hoặc máy móc có thể có Tổ chức thi công nổ phá kết hợp với máy móc phải thật chặt chẽ

2 Phương pháp lỗ nhỏ để nổ phá tạo nền đường theo từng bậc cấp Đặc điểm của cách thi công nổ phá này là luôn

luôn tạo được 2 mặt tự do (hình 7-22)

Chiều cao mỗi bậc cấp H lúc này thường là 1÷3m, chiều sâu lỗ nạp thuốc cũng là H và với trường hợp đá cứng thì

L = 1,1÷1,15H (hình 7-23) để mặt tầng cấp sau khi nổ có thể bằng phẳng Bố trí hàng lỗ ngoài cùng nên bảo đảm cho đường kháng bé nhất W <H (Nếu W > H thì chỉ có một mặt tự do, mìn sẽ phá lên trên tạo thành phễu như hình 7-24) và thường bố trí sao cho Ư = (0,4 ÷ 1,0) H; bậc càng cao, đá càng cứng thì bố trí W càng nhỏ, thuốc nạp càng kéo dài thì W càng nên lấy nhỏ Cự li giữa các lỗ nạp thuốc thường lấy a = (1,0 ÷ 1,5) W và cự li giữa các hàng lỗ b

=0,85W Trên mặt bằng cũng bố trí các lỗ theo hình hoa mai

Lượng thuốc nạp trong mỗi lỗ tính theo công thức :

Q = e.q.a.W.H (kg)

W ý nghĩa giống như trong công thức Bôrétscốp Nhưng lượng thuốc đa nạp trong một lỗ không được quá ½ của bề sâu lỗ L đặc biệt lắm mới cho tới 2/3L Nếu Q quá lớn thì nên thu hẹp cự li giữa các lỗ hoặc dùng phương pháp nổ bầu (nói ở §7)

Lỗ nạp thuốc cũng có thể khoan, đục ngang (hình 7-25) hoặc xiên (hình 7-26) Lỗ nạp thuốc nằm ngang dung có lợi đối với trường hợp đá dòn dễ vỡ, lúc này chỉ cần khoan, đục nông nhưng sau khi nổ phần đất đá phía trên có thể vỡ sụt xuống (hình 7-25)

Rõ rang như vậy tiết kiệm được khối lượng công tác khoan, đục

Lỗ nạp thuốc đặt xiên có thể tạo thành mái ta luy với độ dốc cần thiết sau khi nổ mìn (hình 7-26)

3 Phương pháp lỗ nhỏ để nổ phá đào các giếng, các đường hầm

Trong xây dựng nền đường khi dùng phương pháp nổ phá lớn, để đặt các khối thuốc nổ vào vị trí thì bắt buộc phải đào các giếng thẳng đứng hoặc các hầm ngang như hình 7-36 Để đào các giếng hoặc hầm đó qua đá phải dùng phương pháp lỗ nhỏ Điều kiện thi công nổ phá lúc này rất khó khăn vì chỉ có một mặt tự do chật hẹp

Bố trí các lỗ khoan, đục để nạp thuốc trên đáy giếng hoặc hầm thường như hình 7-27 Các lỗ số 1 sẽ khoan, đục và cho nổ trước để tạo mặt thoáng cho các lỗ sau (gọi là lỗ mìn tạo mặt thoáng) Tuỳ theo diện tích hầm, giếng mà số

lỗ mìn tạo mặt thoáng có thể là 1,2 đến 4,6…hoặc nhiều hơn Các lỗ mìn phá phải bố trí ở xung quanh sát thành giếng hoặc hầm.Tất cả đều nên khoan đục xiên như hình 7-27 a,b,c (khoảng 55 – 750) Các lỗ mìn tạo mặt thoáng phải sâu hơn lỗ mìn phá 10÷20cm để các lỗ mìn phá phát huy được hết tác dụng Chiều sâu lỗ mìn thường lấy bằng 0,5÷0,7 lần bề rộng giếng hoặc hầm Đá càng cứng và diện công tác càng hẹp thì lỗ càng nên khoan nông Cự li giữa các lỗ mìn thường bố trí bằng 0,2÷0,6 chiều sâu lỗ mìn

Số lỗ mìn n cần bố trí trên 1 m2 đáy giếng hoặc mặt hầm có thể tính theo công thức kinh nghiệm của Prôtôđiacônốp :

2 2

322,7 f

R : cường độ chịu ép giới hạn của đá (kg/cm2);

S : diện tích mặt cắt giếng hoặc hầm (m2) ;

d : đường kính lỗ khoan hay đục (mm) ;

32 : đường kính thỏi thuốc nổ dung khi thí nghiệm (mm)

Thi công các giếng hoặc đường hầm nạp thuốc nói trên thường dùng 7÷9 lỗ mìn nhỏ khi gặp đá cứng hoặc 4÷6 lỗ khi gặp đá mềm

Lượng thuốc nạp trong mỗi lỗ mìn nhỏ phá hầm hoặc đào giếng này có thể tính theo công thức :

Q = 0,785d2 τ l ∆ (g)

Trong đó :

l,d : chiều dài và đường kính lỗ mìn (cm) ;

∆ : độ chặt trung bình của thuốc nổ, (g/cm3) (bảng 7-1)

4 Dùng phương pháp lỗ nhỏ để nổ phá vét bùn và xây dựng nền đắp trên đất yếu (xem chương IX)

5 Dùng lỗ mìn nhỏ để nhổ gốc cây hoặc phá đứt ngang cây.

Những gốc cây có hình đường kính d> 50cm thì trong xây dựng đường, thường dùng nổ phá để đánh bật gốc.Khoan hay đào lỗ xuyên xuống dưới gốc cây,sâu ít nhất là cách mặt đất một khoảng bằng đường kính gốc cây

ấy (hình 7-28) lượng thuốc nổ cần thiết tính là :

Q = (10 ÷ 20)d (g)

d : đường kính gốc cây tính bằng cm; cây có nhiều rễ phụ thì phải nhiều lỗ nạp thuốc xung quanh để cắt bớt các rễ phụ lớn

Muốn cắt đứt than cây thì đục lỗ và nạp thuốc sâu vào giữa thân cây rồi cho nổ

Dùng mìn phá cây phải đặt biệt chú ý hướng chạy, hầm trú ẩn khi gây nổ để tránh cây đổ gây tai nạn :

Trình tự thi công nổ phá theo phương pháp lỗ nhỏ cụ thể là : tạo lỗ, nạp thuốc, lấp lỗ và gây nổ.

Tạo lỗ có thể dung sức người với các công cụ thủ công hoặc dùng các loại máy khoan Tạo lỗ bằng thủ công có 3 cách chính :

Đục bằng búa và xà beng : xà beng dùng loại đầu dẹt, bằng có đường kính 25 – 30mm Mỗi lần quai búa lại xoay

xà beng đi một góc 300 để tạo lỗ tròn Bột đá vụn bị dập nát trong lỗ có thể dùng lưỡi thìa úp như hình 7-29 để móc lên Lỗ sâu thì phải thay đổi các loại xà beng dài ngắn khác nhau Cách này thích hợp với đá cứng và chỉ có thể đục được các lỗ sâu 0,7-1,8m; sâu nữa thì năng suất rất thấp

- Dùng choòng nhọn thọc thành lỗ (vừa thọc vừa xoay)

- Đào bằng xà beng

Hai cách sau chỉ phù hợp với loại đất cứng hoặc đá mềm phong hoá hay đất bùn Khi thi công tạo lỗ thủ công thường kết hợp cả ba cách nói trên Gặp đá thường vừa đục vừa đổ nước vào lỗ để đá dễ vụn và đỡ bắn vụn

đá gây tai nạn cho người thi công

Tạo lỗ bằng thủ công năng suất rất thấp và là một cách là một cách làm lạc hậu Chỉ bắt buộc phải dùng ở nơi không đưa được máy khoang đến và trong điều kiện không có máy

Tạo lỗ bằng cơ giới, trong xây dựng đường thường dùng máy khoan hơi ép Khoan các lỗ nhỏ thường dung loại búa khoan cầm tay nặng 12-40kg; đường kính xilanh 36-76mm và khoan sâu 3-5m trở lại (cũng có loại đặt trên giá nặng từ 40-110kg sâu từ 7-8m) Nguyên tắc làm việc của các loại búa khoan này là dùng hơi ép tác dụng vào đầu pittông trong xilanh búa khoan, Pittông đập vào đầu cần mang mũi khoan, mũi khoan dộng vào đá làm vỡ vụn đá (mỗi phút thường đập được 1200-1800lần) thành bột

Trong khi đập còn có bộ phận tự động xoay tròn đầu khoan Bột đá phải được lấy lên kịp thời và thường xuyên để không làm giảm năng suất máy khoan Có thể dùng ngay hơi ép để thổi bột đá lên (khoan khô) hoặc dùng nước phụt, xói lên (khoan ướt) Nước phụt xuống hoặc hơi ép mang bột đá lên sẽ chạy theo rãnh con dọc búa trục (thường cứ 5-10phút thổi bột đá lên một lần) thổi bụi bằng nước tốt hơn vì không gây bụi hại sức khoẻ cho công nhân, đồng thời làm nguội mũi khoan, tăng độ cứng mũi khoan và làm giảm sức đối kháng của đá Vì thế năng suất khoan ướt cao hơn, nhất là trường hợp gặp đá cứng Nếu dùng nước thì có thể cho vào trong nước khoảng dưới 1% các chất Na2CO3 (Natri cacbonat), NaCl (muối ăn), AlCl3 (Nhôm clorua) MgCl2 (Clorua magiê) Dung dịch này thấm rất nhanh vào các kẽ nứt, do đó làm đá giảm bớt cứng và đỡ mòn mũi khoan Bộ phận khoan gồm có đầu

khoan, cần khoan và cán cần khoan (hình 7-30).

Hiệu quả của búa khoan hơi ép còn phụ thuộc nhiều vào việc chọn đầu khoan (mũi khoan) các loại đầu khoan như hình 7-31

Loại mũi khoan hình chữ thập dùng để khoan đá cứng và có nhiều khe nứt Loại đầu khoan một lưỡi có tốc độ khoan nhanh nhất nhưng chỉ dùng để khoan đá mềm hoặc cứng vừa và ít vết nứt, vì gặp đá cứng thì loại này mau hỏng và gặp kẽ nứt thì dễ bị kẹp chặt mũi khoan (mũi khoan lọt vào kẽ nứt) Loại lưỡi kép dùng ở nơi đá dẻo và ít

kẽ nứt Để tránh chóng bị mòn còn có loại ghép vào mũi khoan các miếng hợp kim lâu mòn và cứng; hiệu quả công tác của mũi khoan loại này có thể tăng đến 2lần

Khi khoan những lỗ sâu cần phải dùng một bộ nhiều cần khoan dài ngắn khác nhau, thường dài hơn nhau 30-100cm

và nhiều đầu khoan khác nhau cho thích hợp với độ sâu và độ cứng rắn của đất đá Để khoan khỏi bị kẹt., cần khoan càng xuống sâu, càng phải dùng loại đường kính nhỏ dần 2-3mm theo chiều sâu, nhưng tại đáy lỗ khoan yêu cầu đầu khoan vẫn phải có đường kính lớn hơn đường kính thỏi thuốc nổ định nạp là 2-3mm

Để cung cấp hơi ép cho búa khoan cần có ống dẫn hơi ép bằng cao su hoặc ống thép nối búa với máy hơi ép Ống cao su do ma sát làm tổn thất hơi nhiều hơn, vì thế trong trường hợp phải dẫn hơi xa hoặc dẫn lên cao thì nên tìm dùng loại ống thép Sử dụng phải đặt biệt chú ý các chỗ nối đầu ống dẫn hơi tránh tổn thất hơi quá nhiều ở đây.Dưới đây là tính năng của một số búa khoan và máy hơi ép thường dùng (bảng 7-4 và bảng 7-5)

Để tính yêu cầu cung cấp hơi ép có thể dùng công thức sau

p : khối lượng khí ép một búa tiêu thụ, m3/phút;

k0 : hệ số làm việc đồng thời của nhiều búa khoan :

2-3 búa ko = 0,9; 4-6 búa k0 = 0,83-0,8

Bố trí nơi thi công khoan bắn mìn cần chú ý sao bảo đảm được an toàn cho từng máy hơi ép và đường ống dẫn hơi không bị đất đá nổ ra phá hỏng, đồng thời lại yêu cầu vị trí máy hơi ép không quá xa nơi khoan (xa quá thì tổn thất hơi nhiều, hiệu suất cung cấp hơi lại thấp) Đây là một mâu thuẫn phải tuỳ điều kiện địa hình cụ thể mà bố trí Có thể để gần trong vòng 50-60m và lợi dụng địa hình để làm hầm của máy kiên cố chống được đá nổ ra văng tới (hầm

có thể nửa chìm nửa nổi, lợi dụng đá xếp tường dày xung quanh, trên nóc lát gỗ lót nhiều bó nứa hoặc rơm rạ đồng thời bảo đảm thoát nước tốt) Đường ống, đoạn cố định cũng có thể xếp đá lên trên

Chú ý rằng khi dung tay để khoan ngang hay khoan xiên thì phải có bộ phận giá đỡ và đặt ở hình 7-32

Búa khoan hơi ép tuy đơn giản và việc sử dụng không nguy hiểm nhưng hiệu suất thấp và thiết bị cung cấp hơi ép phức tạp đắt tiền Trong đất đá mềm và với chiều sâu nhỏ hơn 2,0m có thể dùng máy khoan điện (xoay liên tục, tiện cắt đá chứ không đập vỡ đá) với lưỡi khoan xoắn ốc

Sau khi kiểm tra lỗ, thấy đạt yêu cầu thiết kế thì có thể cho nạp thuốc vào lỗ

Nếu bằng thuốc bột thì phải đong bằng gáo,ca và đổ qua phễu vào lỗ Đổ đến đâu lèn chặt đến đấy (tăng mật đọ nạp thuốc) bằng một thanh tre hay gỗ đường kính độ 20 mm và dài hơn chiều sâu lỗ độ 0,5 m.Nếu là thuốc bột hay dẻo đã đóng thành thỏi tròn xấp xỉ đường kính lỗ thì cứ nạp từng thỏi một, cũng lấy que gỗ đẩy các thỏi thật sát nhau (không đẩy mạnh quá), như hình 7-33 Cả hai trường hợp, sau khi nạp xong thuốc, ở trên cùng sẽ nạp nốt thỏi thuốc gây nổ (thỏi thuốc, gói thuốc đã đặt kíp như hình 7-7b) Tác dụng nổ phá ở đây là từ ngoài phát triển vào trong, do đó nạp thỏi thuốc gây nổ sau cùng là tận dụng được năng lượng nổ phá nhiều nhất Lúc nạp thuốc có kíp không được ấn chặt và tránh va chạm để đề phòng nổ bất ngờ

Sau đó có thể tiến hành lấp lỗ Vật liệu lấp lỗ phải chuẩn bị trước để công tác lấp lỗ được nhanh chóng (lâu quá thuốc nổ ở trong lỗ có thể bị đất làm ẩm ướt, đồng thời ảnh hưởng đến tiến độ thi công nổ phá) Vật liệu lấp lỗ yêu cầu phải lấp được kín, ít kẽ hở nhất

Càng kín thì hiệu quả nổ phá càng lớn Vì thế tốt nhất là dùng một phần đất sét và ba phần cát khô trộn với nhau ở

độ ẩm vừa phải Nếu để lấp các lỗ ngang và xiên ngược lên thì nên vê đất đó thành thỏi dài 100-150mm đường kính 5-8mm

Khi lấp, bỏ đất xuống lỗ đến đâu dùng que gỗ nhồi chặt nhẹ nhàng đến đó, tránh que gỗ chạm vào dây dẫn hay dây điện gây hiện tượng tụt kíp Cứ làm thế cho tới khi đầy lỗ.

Kinh nghiệm nổ phá lỗ nhỏ cho hay không được nạp thuốc đến tận đáy lỗ mà nên để một quãng trống ở đáy lỗ bằng cách đút một đoạn que gỗ dài 6-10cm và đường kính bằng 1/3 đường kính lỗ khoan xuống đáy lỗ trước khi nạp thuốc Sóng nổ sẽ dồn cả vào đấy tạo thành năng lượng tập trung, phá hết đất đá được cả từ đáy lỗ và tăng được hiệu quả nổ phá

Về gây nổ cách làm như đã nói ở §2

Trường hợp gặp các lỗ mìn không nổ thì cho khoan một vài lỗ mới cách lỗ mìn câm ít nhất lớn hơn 50cm rồi nạp thuốc cho nổ những lỗ mới này để phá luôn cả lỗ mìn câm hoặc làm lỗ này nổ theo Đối với những lỗ mìn sâu <1,0m và chiều sâu lấp <0,4m thì có thể áp thuốc bên ngoài lỗ bắn kích thích để nổ lỗ mìn câm

§7 Phương pháp nổ bầu và ứng dụng của nó

trong xây dựng nền đường

Phương pháp nổ bầu là phương pháp mở rộng thể tích ở đáy các lỗ mìn thông thường thành những bầu tròn để nạp

thuốc được nhiều hơn và tập trung hơn Tạo bầu có thể thực hiện được bằng cách cho nổ nhiều lần những lượng

thuốc nổ nhỏ ở trong đáy lỗ mìn đã khoan, đục hay đào như hình 7-34

Khi nổ tạo bầu, buộc lượng thuốc nổ nhỏ có nạp kíp (liều lượng xem ở hình 7-6) vào dây và dòng xuống lỗ Những lần nổ đầu thì sau khi dòng thuốc xuống đáy lỗ có thể lấp một ít đất, chiều cao lấp lỗ bằng 0,8-1,25 chiều cao thỏi thuốc nhỏ, rồi mới cho nổ Lấp một ít đất như vậy có thể giảm bớt số lần nổ tạo bầu, nhưng 2 lần sau cùng không nên lấp đất vì sợ đất này sau khi nổ không tung ra khỏi lỗ được mà tung vào trong vách bầu khó lấy lên Sau mỗi lần nổ phải vét hết những vụn đá không phụt lên được còn lại trong lòng bầu: dùng que sắt đập cho vụn đá thành bột rồi lấy lưỡi thìa úp (như hình 7-29) móc lên Với đất cứng, đá mềm thường không phải móc vì lòng bầu tạo được một phần nhờ tác dụng ép co Chú ý rằng trong quá trình nổ tạo bầu các lần nổ phải cách nhau 15-30 phút để đợi lỗ nguội rồi mới được nạp thuốc nổ lần sau, tránh nguy hiểm do lượng thuốc mới cho xuống bị nổ vì nhiệt độ Muốn lỗ mau nguội thì sau khi nổ có thể ném xuống lỗ một ít muối ăn

Lượng thuốc nổ tạo bầu (kinh nghiệm)

Theo kinh nghiệm thì tổng lượng thuốc nổ cần thiết Q’ để tạo được bầu tuỳ theo độ cứng của đá đáy lỗ là :Q’ = (2 ÷ 10%).Q

Q : lượng thuốc cần thiết phải nạp trong bầu

Lượng thuốc Q’ chia làm nhiều phần : với đá cấp V-VII thường cần 2-4 lần, cấp VII – IX 3-5 lần; cấp

X-XI 5-7 lần Từ cấp X-XI trở lên, đá rất cứng khó mà tạo bầu (cấp đá xem hình 7-2)

Sau khi mở rộng bầu cần kiểm tra kích thước bầu có đạt yêu cầu không Cách kiểm tra như hình 7-35: buộc

2 đoạn dây có chiều dài bằng nhau vào 2 đầu một cái que có chiều dài bằng đường kính bầu yêu cầu rồi dòng xuống lỗ Nếu que có thể thả nằm ngang (hai đầu dây bằng nhau) tức là được

Công tác nạp thuốc, lấp lỗ và gây nổ giống như cách làm trong phương pháp lỗ nhỏ Thuốc nạp được 85% thì cho nạp gói thuốc có đặt kíp rồi mới nạp nốt số thuốc còn lại Gây nổ nên dùng hai kíp để bảo đảm nổ và

80-nổ đều

Ưu điểm của phương pháp nổ phá này là :

- -Tăng hiệu quả nổ phá nhờ tác dụng tập trung thuốc nổ,cụ thể là: cùng lượng thuốc nổ đá phá ra được nhiều hơn;

-Hiệu suất phá đá của 1 mét lỗ khoan tăng lên, tiết kiệm khối lượng công tác tạo lỗ

Nhược điểm:

-Tốn thời gian trong công tác tạo bầu, thi công phiền phức

-Không dùng được với đá cứng

-Đá vỡ ra sau khi nổ không chồng đều, chỗ gần nơi nạp thuốc sẽ nát vụn, ở xa vỡ tành tản lớn

Do ưu khuyết điểm nói trên nên trong công tác xây dựng đường thường dùng phương pháp nổ phá này ở những đoạn đá mềm (đá sa thạch phong hoá, diệp thạch…) hoặc đất cứng khi cần bố trí nổ với lượng thuốc vài chục kg Ví dụ như khi cần bố trí nổ om toàn bộ những đoạn nền đào hoàn toàn có chiều sâu 2-3m (không dùng ở những nơi W<2,0m vì lúc này không cần lượng thuốc lớn), hoặc bố trí phối hợp với phương pháp nổ bằng hầm thuốc (xem §8) trên cùng một mặt cắt ngang để thi công nổ tung sụp hay nổ tung những đoạn nền đào chữ L.

Nguyên tắc bố trí các bầu thuốc và tính toán năng lượng thuốc cần thiết giống như phương pháp nổ bằng hầm thuốc

§8 Phương pháp hầm thuốc và ứng dụng của nó

trong xây dựng nền đường

Khi cần thi công nổ phá với những lượng thuốc lớn thì không dùng phương pháp lỗ nhỏ hay bầu tròn Lúc này phải đào các giếng, các hang…để tạo nên một hầm có thể tích nhất định ở vị trí cần đặt thuốc nổ như ở hình 7-36

Hầm thuốc có loại nhỏ chỉ nạp khoảng dưới kg, có loại lớn nạp bằng hàng trăm kg cho đến hàng tấn thuốc (trường hợp lượng thuốc lớn thường gọi là nổ phá lớn) Thuộc loại nào thì về mặt bố trí, thiết kế, tính toán để tiến hành nổ phá cũng phải tuân theo các nguyên tắc và phương pháp giống nhau Trong xây dựng đường thường dùng nhất là các hầm thuốc khoảng 20-200kh để tiến hành nổ phá tạo ngay thành nền đường ở các đoạn nền đường đào hoàn toàn hoặc nền đường đào kiểu chữ L trên sườn dốc có khối lượng đất đá tương đối lớn và tập trung Đặc điểm của việc sử dụng phương pháp nổ phá này là: các hầm thuốc sẽ được thiết kế bố trí như thế nào để chỉ sau một lần

nổ đất đá trong toàn phạm vi nền đường về cơ bản bị phá hoại theo yêu cầu cần nổ phá Ví dụ toàn bộ đất đá trong đoạn nền đường đào sâu hoàn toàn sẽ bị phá om để các máy làm đất có thể nhanh chóng thanh toán khối lượng đất

đá tạo thành nền đường, hoặc toàn bộ đất đá trong đoạn nền đào chữ L về cơ bản sẽ đồng thời bị nổ hất ra ngoài phạm vi nền đường xuống phía dưới sườn dốc v.v…Thi công nổ phá như vậy thường tiến hành cùng một lúc trên toàn đoạn dài hàng trăm mét cho đến hàng km và lượng thuốc nổ một lần tổng cộng hàng tấn, hàng mấy chục tấn

Thi công nổ phá theo phương pháp hầm thuốc như trên có ưu điểm là:

- Có thể cùng một lúc tiến hành thi công nền đường trên một đoạn dài không bị hạn chế về diện công tác (không phải chờ đợi đoạn này thi công xong mới làm được đoạn kia, tầng trên xong mới làm tầng dưới…)

- Không cần đưa máy móc, thiết bị phức tạp vào trước, thi công đơn giản

- Tiết kiệm sức lao động, tiết kiệm nhân công và nếu lượng thuốc thích đáng thì có thể nhanh chóng tạo thành nền đường (cho đất đá tung đi nhiều)

Các ưu điểm nói trên đều dẫn tới chỗ là tốc độ xây dựng nền đường (nhất là các đoạn khối lượng đất đá tập trung) được tăng nhanh, đồng thời rất thích hợp với các điều kiện xây dựng đường vùng núi là: địa hình hiểm trở, máy móc khác khó đưa vào, cũng như dân cư thưa thớt, nhân lực khan hiếm

Thi công nổ phá theo phương pháp nói trên đặt biệt có lợi trong trường hợp nền đường đào kiểu chữ L trên sườn dốc, sườn núi càng dốc thì càng có lợi do lượng thuốc bình quân cần thiết cho 1m3 đất đá lúc này có thể giảm thấp (khoảng 0,15-0,3kh/1m3) vì địa hình sườn dốc lớn đã tạo thuận lợi cho đất đá, dưới tác dụng của trọng lượng bản thân, tự lăn, sụt ra khỏi phạm vi nền đường sau khi bị sức nổ phá vỡ (nổ phá hất đất ra khỏi phạm vi nền đường trong điều kiện có sườn dốc lớn vì thế thường gọi là nổ tung sụp, nghĩa là một hình thức nổ triệt để lợi dụng ảnh hưởng có lợi của trọng lượng bản thân đất đá)

Những mặt hạn chế của phương pháp thi công nổ phá này là:

- Nói chung lượng thuốc bình quân cần thiết cho 1 m3 đất đá lớn hơn các phương pháp nổ phá khác Để khắc phục mặt hạn chế này thường cố gắng nghiên cứu sử dụng các loại thuốc nổ rẻ tiền, dễ chế tạo, đồng thời nghiên cứu các biện pháp thiết kế nổ phá có thể tiết kiệm được thuốc nổ

- Vì dùng một khối lượng thuốc nổ lớn nên có thể ảnh hưởng không tốt đối với đất đá lân cận phạm vi nền đường nên những hiện tượng phạm taluy, sụt lở đất kéo dài trong những đoạn gặp điều kiện địa chất xấu (đất đá phong hoá nặng, thế nằm của đất đá bất lợi…) Do đó gặp những chỗ địa chất phức tạp phải thận trọng, nghiên cứu

kĩ khi thiết kế nổ phá (xem kĩ ở §11)

- Về mặt thi công, hạn chế nhất là ở chỗ khả năng thanh toán một cách nhanh chóng khối lượng đất đá trong phạm vi nền đường sau khi nổ phá Nếu đất đá sau khi nổ phá có nhiều hòn lớn quá cỡ thì việc dùng cơ giới lúc này cũng sẽ gặp khó khăn, đồng thời nếu để lâu quá không thanh toán được thì qua thời gian chịu ảnh hưởng của các tác dụng thiên nhiên (mưa…) và trong lượng bản thân, đất đá sẽ bị dồn chặt lại, lúc đó việc thanh toán khối lượng

đất đá này lại càng trở nên khó khăn Vì thế quyết định khối lượng nổ phá một đợt phải suy xét đến biện pháp cũng như cân đối với khả năng thanh toán khối lượng đất đá sau khi nổ phá.

Các biện pháp thiết kế và thi công nổ phá theo phương pháp hầm thuốc đều nhằm phát huy được hết những

ưu điểm và khắc phục được những mặt hạn chế nói trên Cụ thể yêu cầu về việc thiết kế nổ phá theo phương pháp hầm thuốc là:

- Lợi dụng được điều kiện địa hình, chọn hình thức nổ phá thích hợp, giảm được lượng thuốc nổ bình quân cần thiết

- Nổ phá vừa sát được phạm vi trắc ngang nền đường nhưng không phạm quá ranh giới taluy cũng như không phá quá xuống dưới mặt nền đường và không gây ra hiện tượng sụt lở sau khi nổ phá

- Phải tạo thuận lợi cho việc thanh toán khối lượng đất đá sau khi nổ phá, đá quá cỡ càng ít càng tốt để giảm đến ít nhất khối lượng nổ phá lần thứ hai

Nói chung thiết kế nổ phá theo phương pháp hầm thuốc phải tiến hành theo trình tự sau:

1 Xác định yêu cầu nổ phá và chọn hình thức nổ phá Nổ phá theo phương pháp hầm thuốc sử dụng một lần rất nhiều thuốc nổ nên cần hết sức tránh tình trạng thiết kế bố trí nổ phá tuỳ tiện, trái lại, trước hết phải xác định

rõ ràng xem sau khi nổ sẽ muốn đạt được một kết quả như thế nào, đất đá vỡ vụn và tung ra khỏi phạm vi nền đường nhiều hay ít

Xác định yêu cầu nổ phá dựa vào:

- Hình thức mặt cắt ngang nền đường và điều kiện địa hình, địa chất cụ thể

- Khả năng và biện pháp thanh toán khối lượng đất đá sau khi nổ cũng như yêu cầu về thời gian hoàn thành công trình Nếu lực lượng cơ giới hoặc nhân lực phục vụ việc thanh toán đất đá sau khi nổ bị hạn chế và thời hạn thi công tương đối gấp thì nên thiết kế để đất đá tung đi nhiều dù cho có phải tốn nhiều thuốc nổ hơn

Nói chung nên thành lập các phương án thiết kế nổ phá cho đất đá tung đi theo các mức độ nhiều hay ít khác nhau với tổng lượng thuốc nổ sử dụng khác nhau để tiến hành so sánh toàn diện mà quyết định

Từ yêu cầu nổ phá đã xác định, ta tiến hành chọn hình thức nổ phá (thể hiện qua chỉ số n) Các hình thức nổ phá như đã biết vẫn gồm có : nổ tung mạnh, nổ tung yếu, nổ om và với địa hình có dốc ngang là nổ tung sụt

Yêu cầu nổ phá một phần được biểu thị bằng tỉ lệ tung (%) bằng tỉ số giữa diện tích phần đất đá tung ra ngoài phạm vi nền đường sau khi nổ với tổng diện tích của mặt ngang nền đường thiết kế

Theo tổng kết và thực nghiệm thì dù lượng nổ rất lớn đi nữa, tỉ lệ tung % trong mọi trường hợp nổ phá đều rất ít khi vượt quá 50-60% vì đất đá sau khi nổ dù có tung đi thì một bộ phận cũng rơi lại phễu nổ, ngay cả đối với trường hợp nền đào kiểu chữ L trên sườn dốc (Trường hợp này đất đá phía trên lở sụp xuống và thường tích lại trên mặt nền đường theo góc mái tự nhiên của đất đá vỡ thành hòn, khoảng 40-450 Vì thế yêu cầu nổ phá với tỉ lệ tung quá lớn là không hợp lí vì dẫn tới trường hợp lượng thuốc bình quân cần thiết quá lớn Đặt biệt trong trường hợp sườn dốc khá lớn (>45-900) dùng chỉ số nổ tung n lớn lại còn có hại vì sẽ làm đất đá phía trên lở sụp xuống càng nhiều,dẫn tới giảm thấp tỉ lệ cung

Thường đối với trường hợp nền đào kiểu chữ L trên sườn dốc, khi thiết kế nổ phá có thể tuỳ theo độ dốc ngang mà chọn hình thức nổ cho phù hợp thông qua chỉ số nổ n như ở §4 Theo kinh nghiệm nổ phá xây dựng nền đường ô tô gần đây của Trung Quốc, chỉ số nổ n thích hợp còn có thể giảm nữa, nói chung ngành đường bộ Trung Quốc đều chỉ dùng hình thức nổ tung sụp với n<1,0 cho trường hợp độ dốc ngang α>400, chỉ dùng nổ om tiêu chuẩn khi α>500 và nổ om khi α>600

Tr ư ờng h ợp n ền đ ào hoàn toàn (thường thuộc đoạn sườn có độ dốc ngang nhỏ) thì chỉ có áp dụng một trong hai hình thức nổ phá: nổ tung mạnh hoặc nổ om Vì chỉ có một mặt tự do nên muốn nổ tung mạnh có hiệu quả thì rất tốn thuốc, rất bất lợi về mặt kinh tế do đó thường rất ít dùng Nếu thiết kế cho nổ tung mạnh thì chỉ số nổ n

có thể xác định tuỳ theo tỉ lệ tung như đã xác định ở §4; hoặc có thể dựa vào kinh nghiệm của liên xô dùng trị số n thích hợp nhất (với trị số n này tỉ lệ tung đạt cao mà lượng thuốc bình quân cần thiết lại thấp), cụ thể như sau:

Với đất thường n = 2.0 – 2.25

Với đá n = 1.75 – 2.0

(đá tung xa hơn đất do có động năng khi chịu tác dụng của sóng nổ lớn , vì thế rơi trở lại phễu nổ ít hơn)

Trường hợp nền đào hoàn toàn có chiều sâu đào tương đối nhỏ thì có thể dùng hình thức nổ om để sau khi

nổ có thể thanh toán khối lượng đất đá kịp thời.Nếu chiều sâu đào tương đối lớn thì có thể thiết kế cho phần phía trên nổ tung mạnh, phía dưới nổ om Để tránh cỡ đá sau khi nổ om quá nhỏ do đó có thể thay bằng nổ tung yếu n = 0.75 – 1.0

Trường hợp nền đào rất sâu phải bố trí các hầm thuốc nổ thành nhiều tầng thì có thể tuỳ tình hình chọn hình thức nổ phá thông qua việc quyết định chỉ số nổ n khác nhau cho mỗi hầm thuốc như hình 7-37

Trên hình 7-7 hầm thuốc trên chỉ cần nổ om để đất sụp xuống hầm còn dưới phải bố trí nổ tung (n=1.00) để hất cả phần đất ở trên sụt xuống, tránh tích lại trong phạm vi nền đường quá nhiều.

Phạm vi dự kiến bị phá hoại sau khi nổ (tức là phạm vi phễu nổ) trong trường hợp một mặt tự do bằng phẳng được xác định như ở §3, nghĩa là với bán kính phễu nổ (từ trung tâm hầm thuốc đến một điểm ở mép phễu trên mặt đất) R W n= 2+1

Trường hợp một mặt tự do, nhưng có độ dốc ngang thì như đã biết, nhờ tác dụng của trọng lực nên phần đất

đá bị ảnh hưởng chấn động phía trên sẽ tiếp tục lở sụt xuống và phần phễu nổ phía trên được tiếp tục mở rộng như

ở hình 7-38, bán kính miệng phễu phía trên Rt sẽ lớn hơn phía dưới Rd Như vậy bán kính phễu nổ hay bán kính phá hoại phía dưới Rd và phía trên Rt sẽ khác nhau

Theo tổng hợp các trường hợp nổ phá, trị số Rd vẫn xác định như trường hợp nổ phá với một mặt tự do bằng phẳng:

2

Và trị số Rt được xác định như sau:

2 t

1.5 – 2.0 2.0 – 3.0 3.0 – 4.0

Rõ ràng nếu sườn núi càng dốc, đất đá càng mềm thì β càng lớn và Rt càng lớn

Để đảm bảo sau khi nổ không làm tổn hại đến chân taluy và mặt nền đường gây nên sụp lở taluy hoặc phá hoại cường độ nền đất, thì khi bố trí các hầm thuốc cần lưu ý giữ lại một khu vực bảo hộ cho chân taluy và mặt nền đường Cụ thể là trung tâm các khối thuốc nổ phải bố trí cách xa mái taluy cũng như mặt nền đường một cự li bảo

0.5 0.6 0.8 – 2.0 3.0 – 5.0 6.0

250

150 50 20 10

Bảng 7-8

Để tiện giả thiết vị trí hầm thuốc lần đầu, có thể tạm xác định ρ theo quan hệ kinh nghiệm đơn giản:

ρ = 0.15 W – 0.20 W (mét) Khi đã xác định được Rd , Rt về ρ thì có thể xác định được phạm vi phá hoại dự kiến sau khi nổ như hình 7-39

Trường hợp một mặt thoáng (hình 7-39a) : Từ trung tâm khối thuốc lấy Rd và Rt làm bán kính, quay các vòng tròn ; vong tròn tương ứng với Rd cắt mặt đất ở B, vòng kia ở A Từ A,B kẻ các tiếp tuyến với vòng tròn ép co bán kính ρ ta sẽ được phạm vi dự kiến phá hoại sau nổ

Trường hợp hai mặt thoáng (hình -39b): Hầm thuốc 2tầng, tầng trên có Rt3 đáng lẽ cắt mặt dốc ở A’, nhưng vì có thêm một tầng thoáng bên trên nên phạm vi phá hoại sẽ tiếp tục mở rộng đến A Điểm A cũng vẫn xác định bằng giao điểm giữa vòng tròn tâm là điểm giữa hầm thuốc bán kính Rt2 với mặt thoáng bất kì Nếu có thêm hầm thuốc số 1 tầng dưới thì cứ xác định riêng phạm vi dự kiến bị phá hoại cho từng hầm thuốc (coi như ầm thuốc phía dưới cũng có 2 mặt thoáng, một mặt mới do hầm thuốc phía trên tạo nên) và cuối cùng phạm vi phá hoại chung sẽ nằm trong giới hạn ABCD

Để dự kiến tỉ lệ tung (%) cần xác định phạm vi dự kiến đất đá tung đi được sau khi nổ ; cách xác định như

ở hình 7-40

Trường hợp mặt đất ít dốc (α<150) thì phạm vi tung đi được cũng là một hình phễu có đỉnh I nằm trên đường kháng bé nhất (hình 7-40a) và chiều cao bằng chiều sâu thực tế có thể thấy P, còn đáy là toàn bộ miệng của phễu nổ Trị số P trong trường hợp này xác định như đã nói ở §3

P = 0.33 W (2n-1), (mét)Trường hợp mặt thoáng là sườn dốc thì theo kinh nghiệm, vị trí đường chiều sâu có thể thấy P sẽ không trùng với đường kháng bé nhất mà sẽ dịch lên phía trên dốc như hình 7-10

Cụ thể là điểm I (đỉnh của phần đất tung được) sẽ không trùng với trung tâm hầm thuốc mà dịch lên nằm trong phạm vi giữa 1

2Rt đến

1

3Rt kể từ trung tâm hầm thuốc ; trong phạm vi đó điểm I sẽ xác định như thế nào để

IH thẳng góc với mặt dốc và có IH=P= chiều sâu có thể thấy tính được theo quan hệ sau:

-Trường hợp sườn dốc có một tầng hầm thuốc

P=W(0.32n + 0.28), (mét)-Trường hợp sườn dốc có 2 tầng hầm thuốc

P=0.2W(4n – 1), (mét)-Trường hợp vách đứng cheo leo nhiều mặt thoáng

P=0.2W(4n + 0.5) (mét)W,n ý nghĩa như trên

Chú ý là điểm I phải nằm trên đường phạm vi phá hoại (đường tiếp tuyến với vòng ρ như hình 7-39)

Khi bố trí hầm thuốc trên mặt cắt ngang có thể tham khảo một số kinh nghiệm sau:

-Phạm vi phá hoại khong những không được phạ quá giới hạn taluy nền đường để tránh khối lượng vô ích

mà còn không nên bố trí sát taluy quá để tránh đất đá ở sát mặt taluy bị ảnh hưởng chấn động dễ gây sụt lở sau này Đồng thời phạm vi phá hoại không được phá quá xuống phía nền đường Bố trí như hình 7-41 là không nên

-Trường hợp nền đường đào chữ L có 2 mặt tự do, để bảo đảm đất đá sau khi nổ sẽ tung một phần lớn heo hướng ngang ( còn phần trên tự sụt xuống ) thì cần bố trí để đường kháng bé nhất theo hướng ngang Wn nhỏ hơn