Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng đà nẵng

Đa số các mỏ có quy trình khai thác bán thủ công, công nghệ khoan nổ mìn còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng lỗ khoan con đường kính lỗ khoan d=36 ÷ 42mm kết hợp với các phương pháp nổ mìn bằng

TRƯƠNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT -*** -

TRƯƠNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT -*** -

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học

TS Nguyễn Đăng Tế

HÀ NỘI – 2008

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 3 tháng 8 năm 2008

Tác giả luận văn

TRẦN HẠNH VINH

Lời cam đoan ii

2.5 Ảnh hưởng của các yếu tố về tổ chức và kinh tế đến hiệu quả 63 công tác nổ mìn

3.1 Giới thiệu các thiết bị khoan sử dụng phù hợp trong khai thác 65

đá vật liệu xây dựng ở một số mỏ khu vực Đà Nẵng

3.2 Cơ sở lý thuyết và lựa chọn loại vật liệu nổ sử dụng hợp lý 68 trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng Đà Nẵng 3.3 Nghiên cứu tính toán lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý 84 3.4 Giới thiệu và lựa chọn phương pháp điều khiển nổ các sơ 104

đồ mạng nổ hợp lý

1 1.1 Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đá của các mỏ khu vực 7

Đà Nẵng

2 1.2 Quy trình công nghệ khai thác đá vật liệu xây dựng 13

ở một số mỏ điển hình khu vực Đà Nẵng

3 1.3 Trữ lượng đá xây thạch anh – biotit và granit – gnei 16

của một số mỏ trong khu vực theo số liệu thăm dò

cấp C1 + C2 của Đoàn địa chất 501

4 1.4 Các thông số nổ mìn áp dụng tại một số mỏ đá xây 22 dựng khu vực Đà Nẵng

5 2.1 Phân loại đất đá theo độ nổ của các mỏ đá vật liệu 36 xây dựng vùng Đà Nẵng

6 2.2 Phân loại đất đá theo mức độ nứt nẻ 37

7 2.3 Độ nứt nẻ của đá vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng 39

8 2.4 Hệ số quy đổi với từng loại thuốc nổ 59

9 3.1 Các loại thuốc nổ công nghiệp hiện đang sử tại các 83

mỏ khai thác đá xây dựng

10 3.2 Các loại phụ kiện nổ hiện đang sử dụng ở các mỏ 84 khai thác đá làm vật liệu xây dựng

11 3.3 Các thông số nổ mìn hợp lý 109

1 1.1 Các sơ đồ nổ mìn được sử dụng trong các mỏ khai 20

thác đá làm vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng 2 2.1 Sơ đồ tác dụng nổ những lượng thuốc khác nhau 28

2 2.2 Sơ đồ các vùng tác dụng nổ 29

3 2.3 Các thông số nổ mìn và thuật ngữ 30

5 2.4 Đường cong mực nước của các hàng lỗ khoan trên 42

tầng khai thác 6 2.5 Sơ đồ giao thoa của của sóng ứng suất khi nổ vi 51

sai những lượng thuốc khác nhau 7 2.6 Sự thay đổi điều kiện tác dụng nổ phụ thuộc vào 52

số lượng mặt tự do 8 2.7 Sơ đồ tạo thành mặt tự do phụ 52

9 2.8 Quan hệ giữa đường kính lỗ khoan và đường cản 55

10 2.9 Tỉ lệ các cục đá lớn (đá quá cỡ) phụ thuộc vào chỉ 57

tiêu thuộc vào chỉ tiêu thuốc nổ 11 2.10 Sự thay đổi áp lực nổ theo thời gian 58

12 2.11 Sơ đồ cấu tạo lượng thuốc 60

13 2.12 Sự thay đổi áp lực khí nổ theo thời gian 60

14 2.13 Thay đổi trạng thái ứng suất theo hướng khởi nổ 61

15 3.1 Sự phụ thuộc của tỉ lệ đá quá cỡ vào chỉ tiêu thuốc nổ 70 khi đường khi đường kính lượng thuốc nổ khác nhau 16 3.2 Biểu đồ xác định chỉ tiêu thuốc nổ 72

17 3.3 Sự phụ thuộc của hằng số đập vỡ vào độ bền nén 73 đất đá và khoảng cách trung bình giữa các khe nứt

20 3.6 Biểu đồ quan hệ giữa đường kính lỗ khoan và chiều 90 cao tầng

21 3.7 Sơ đồ bố trí mạng lỗ khoan trên tầng 96

22 3.8 Sơ đồ xác định vùng đập vỡ không điều khiển khi sử 97 dụng mạng lỗ khoan khác nhau

MỞ ĐẦU

Đà Nẵng là thành phố loại 1 nằm ở trung bộ Việt Nam, là cửa ngõ quan trọng của khu vực và cả nước giao lưu giữa nước ta và thế giới Tại đây có hệ thống cảng biển đặc biệt là cảng nước sâu Tiên Sa và sân bay quốc tế Đà Nẵng, một trong ba sân bay quốc tế của Việt Nam đã được tổ chức Hàng không quốc tế (ICAO) công nhận Ở phía đông có quốc lộ 1A và đường sắt thống nhất chạy song song với nhau xuyên suốt chiều dài của thành phố Phía tây có quốc lộ 14B nằm trong hệ thống đường quan trọng của cả nước gắn bó

Đà Nẵng với những vùng đất có tiềm năng kinh tế như Tây Nguyên, Lào, Căm Pu Chia … Đà Nẵng có nguồn tài nguyên khoáng sản nói chung và tài nguyên đá thiên nhiên làm vật liệu xây dựng nói riêng khá phong phú

Đà Nẵng là đô thị đứng thứ ba cả nước về quy mô dân số, đứng thứ tư về phát triển kinh tế Đà Nẵng được đánh giá là điểm quan trọng bậc nhất của hệ thống các đô thị Miền Trung Đồng thời Đà Nẵng cũng là trung tâm của vùng kinh tế 9 tỉnh Miền Trung và Nam Trung Bộ có quan hệ chặt chẽ với các vùng kinh tế trong cả nước

Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng thời kỳ 2001-2010 là; tiếp tục xây dựng và phát triển kết cấu hạ tầng một cách đồng bộ, trong đó nhanh chóng cải tạo mạng lưới đường nội thành; phối hợp cùng các ngành Trung ương hữu quan nâng cấp cảng biển Đà Nẵng, nâng cấp cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng; hoàn chỉnh các trục giao thông quan trọng

từ thành phố đi các nơi; nâng cấp mạng lưới cung cấp điện, cung cấp nước sạch và xây dựng cơ sở xử lý nước thải, chất thải rắn; Phát triển nhà ở Vì vậy nhu cầu về vật liệu xây dựng nói chung và về đá xây dựng nói riêng ở Đà Nẵng hiện nay là rất lớn Đó là trách nhiệm cũng là cơ hội để các xí nghiệp

mỏ khai thác và chế biến đá làm vật liệu xây dựng cải tạo, mở rộng và nâng công suất mỏ

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Ngành khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng đang ngày một phát triển nhằm cung cấp đá phục vụ xây dựng cơ sở hạ tầng, xây dựng các khu công nghiệp và dân dụng đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội Hiện nay, khu vực Đà Nẵng có hơn 30 mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng, có sản lượng vừa và nhỏ (từ 50.000 ÷ 200.000 m3/năm) với loại đá khai thác là: thạch anh-biotit và granit-gnei, độ cứng khoảng f = 10 ÷ 14, phân bố tương đối đồng nhất Khối lượng thuốc nổ các mỏ sử dụng để khai thác đá hàng năm khoảng gần 300.000 kg Đa số các mỏ có quy trình khai thác bán thủ công, công nghệ khoan nổ mìn còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng lỗ khoan con đường kính lỗ khoan d=36 ÷ 42mm kết hợp với các phương pháp nổ mìn bằng điện với kíp nổ điện tức thời, nổ mìn bằng dây nổ, nổ mìn bằng dây cháy chậm Kỹ thuật khoan nổ mìn ở các mỏ chưa được chú trọng đúng mức, các thông số nổ mìn, sơ đồ nổ mìn, phương pháp nổ, loại vật liệu nổ công nghiệp

sử dụng chưa được nghiên cứu tính toán cụ thể hợp lý, chủ yếu dựa theo kinh nghiệm, cảm tính của công nhân khoan nổ mìn Vì vậy công tác an toàn nổ mìn chưa thật sự được đảm bảo làm ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh, chất lượng đập vỡ đất đá chưa được tốt, tỉ lệ đá quá cỡ cao làm ảnh hưởng lớn đến năng suất của các thiết bị xúc bốc, vận chuyển, nghiền sàng và hiệu quả của các khâu tiếp sau khoan nổ mìn

Để khai thác có hiệu quả cần phải áp dụng các công nghệ khai thác mỏ tiên tiến, trước hết là công nghệ khoan nổ mìn, vì khoan nổ mìn là khâu đầu tiên của quy trình công nghệ khai thác mỏ Hơn nữa, khi tiến hành công tác

nổ mìn nhất thiết phải sử dụng những biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm đảm bảo an toàn và giảm tác động tiêu cực đến môi trường

Do đó đề tài “ Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng Đà Nẵng” là cần thiết,

có ý nghĩa quan trọng đáp ứng yêu cầu thực tiễn hiện nay ở các mỏ khai thác

đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu: Điều kiện địa chất, tính chất cơ lý của đất đá và thực tế công tác nổ mìn của các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng vùng

Đà Nẵng

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các thông số nổ mìn, dựa trên cơ sở điều kiện kỹ thuật, kinh tế của các mỏ đá khu vực thành phố Đà Nẵng

3 Mục tiêu của đề tài :

Nghiên cứu lựa chọn được các thông số nổ mìn, phương pháp nổ, sơ đồ mạng nổ hợp lý, loại vật liệu nổ công nghiệp sử dụng phù hợp với điều kiện địa chất, đất đá mỏ, điều kiện kỹ thuật và công nghệ, điều kiện kinh tế của các

mỏ đá trong khu vực Đà Nẵng, nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn đảm bảo an toàn trong khai thác

4 Nhiệm vụ nghiên cứu:

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu cần thực hiện những nhiệm vụ sau

- Đánh giá tổng quan về công nghệ khai thác đá làm vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng; ưu điểm và nhược điểm trong quy trình công nghệ khai thác đá ở các mỏ, tiềm năng phát triển của ngành khai thác đá làm vật liệu xây dựng trong vùng

- Phân tích đánh giá điều kiện địa chất, địa chất công trình, địa chất thủy văn, tính chất cơ lý của đất đá, khảo sát tình hình phân vỉa, độ nứt nẻ của đất đá của các mỏ trong khu vực thành phố Đà Nẵng và những ảnh hưởng của nó đến hiệu quả công tác khoan - nổ mìn

- Đánh giá hiện trạng công tác nổ mìn ở các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng trong những năm gần đây như: Các thông số

nổ mìn, phương pháp nổ mìn hiện đang áp dụng, loại vật liệu nổ, loại

phương tiện nổ sử dụng, quy mô một đợt nổ Chỉ tiêu thuốc nổ hiện đang

sử dụng tại các mỏ, mức độ đập vỡ và tỉ lệ đá quá cỡ Các ảnh hưởng của công tác nổ mìn đến công tác an toàn trong sản xuất cũng như các khu dân cư xung quanh các xí nghiệp mỏ

- Tính toán lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ khu vực Đà Nẵng

5 Nội dung nghiên cứu:

Để đạt được nhiệm vụ đặt ra cần nghiên cứu các nội dung sau:

 Nghiên cứu các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả nổ mìn

 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp nổ, loại thuốc nổ, phương tiện nổ, các

sơ đồ nổ mìn, các thông số nổ mìn phù hợp với điều kiện thực tế ở các

mỏ khu vực Đà Nẵng, nhằm nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn trong công tác nổ mìn

 Đề xuất bảng thông số nổ mìn hợp lý, bảng các loại thuốc nổ và phương tiện nổ sử dụng, các giải pháp nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn trong công tác nổ mìn

6 Phương pháp nghiên cứu:

Khi tiến hành nghiên cứu các nội dung trên, luận văn cần phải sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu chính như sau:

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập các tài liệu để tổng hợp phân tích và đánh giá

Phương pháp thực nghiệm: Thực nghiệm kiểm chứng các thông số nổ mìn đã lựa chọn, để chứng minh cho các luận cứ

Phương pháp phân tích hệ thống: Xem xét đối tượng trong một thể thống nhất, tổng hợp phân tích và xử lý số liệu

Phương pháp phân tích thống kê: Nhằm hệ thống hóa các kết quả thực nghiệm, lập biểu đồ tương quan có liên quan đến đối tượng nghiên cứu

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Sử dụng các kết quả thực nghiệm và các phương pháp tính toán thích hợp nhằm nghiên cứu một cách đầy đủ và có hệ thống các thông số nổ mìn hợp lý đảm bảo nâng cao hiệu quả đối với các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Đà Nẵng

Kết quả nghiên cứu được sử dụng làm cơ sở lựa chọn, tính toán các thông số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực thành phố Đà Nẵng và có thể dùng để tham khảo khi khai thác các mỏ đá làm vật liệu xây dựng ở những vùng lân cận thuộc khu vực Miền Trung

8 Cơ sở tài liệu của luận văn:

Tài liệu báo cáo thăm dò địa chất khoáng sản khu vực thành phố Đà Nẵng

Các tài liệu báo cáo thăm dò sơ bộ của các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng trong khu vực

Báo cáo tình hình sử dụng vật liệu nổ, công tác nổ mìn hàng năm của các

xí nghiệp mỏ

Các tài liệu nghiên cứu có liên quan của các tác giả ở trong nước và ngoài nước

9 Cấu trúc của luận văn:

Luận văn gồm 3 chương với 115 trang, 24 hình vẽ và đồ thị, 11 bảng biểu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐÁ LÀM VẬT LIỆU

1.1.1.1 Điều kiện địa hình và đặc điểm khí hậu

Khu vực các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở Đà nẵng được phân bố xung quanh dãy núi Cẩm Khê, Khu vực có dạng địa hình đồi núi thấp thường có cao độ thấp nhất là +10m, cao nhất là +158m thuộc dạng đồi núi trọc, cây cối chủ yếu là lau lách, dây leo, bạch đàn Mạng sông suối chủ yếu

là chi lưu, khe cạn có nước theo mùa với lưu lượng rất nhỏ, ít ảnh hưởng đến quá trình khai thác đá Các mỏ nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa Mùa khô kéo dài từ tháng 01 đến tháng 9, mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 01 năm sau Với các điều kiện như vậy khu vực rất có điều kiện thuận lợi để khai thác

và chế biến đá làm vật liệu xây dựng

1.1.1.2 Đặc điểm địa chất công trình

Khu vực khai thác của các mỏ đá được cấu tạo chủ yếu bởi các loại đá cứng và đất sườn tích, tàn tích mềm rời nằm phủ lên trên

Chất lượng đá làm vật lệu xây dựng được đánh giá chủ yếu dựa vào tính chất cơ lý đá Kết quả công tác thăm dò và khai thác cho thấy đá làm vật liệu xây dựng ở các mỏ trong khu vực Đà Nẵng chủ yếu là; đá phiến thạch anh – biotit, đá granit-biotit và đá granit- gneis

 Đá phiến thạch anh – biotit

Dạng bên ngoài, đá phiến thạch anh – biotit có màu xám xanh, xám đen, cứng chắc, cấu tạo phiến Chúng đặc trưng bởi tính chất cơ lý sau đây:

- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hào nước: 1154-2235 kg/cm2

- Cường độ kháng nén ở trạng thái khô: 1020-1593 kg/cm2

- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa nước: 745-1039 kg/cm2

- Cường độ kháng nén ở trạng thái khô: 949-1166 kg/cm2

- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa nước: 827 - 1158 kg/cm2

1.1.1.3 Đặc điểm địa chất thủy văn

Nước mặt: Khu vực khai thác đá có địa hình gò đồi nối tiếp nhau, cao độ cao nhất +160, khu vực không có các sông suối lớn cắt qua chủ yếu là các khe cạn với chiều dài ngắn Mùa nắng khô kiệt, mùa mưa nước chảy tạo thành các dòng nhỏ

Nước dưới đất được chia làm 03 tầng chính

- Nước trong trầm tích đệ tứ:

Trữ lượng nước trong tầng này chủ yếu là do nước mặt cung cấp, trong

đó nước mưa đóng vai trò quan trọng, tầng chứa nước tồn tại ở các khu vực gần các mỏ chủ yếu có hướng Đông Bắc - Tây Nam Nước trong tầng này có ảnh hưởng rất lớn đến công tác khoan nổ mìn

- Nước trong các đá trầm tích biến chất hệ tầng Bol Atek:

Nước tồn tại trong hệ tầng này chủ yếu trong đá phiến thạch anh biotit, phiến thạch anh-2mica bị nứt nẻ mạnh, phong hoá yếu Nguồn bổ sung nước cho tầng này chủ yếu là nước mặt

Nước trong tầng trầm tích đệ tứ và nước trong các đá trầm tích biến chất

hệ tầng Bol Atek có ảnh hưởng rất lớn đến công tác khoan nổ mìn khai

thác đá ở khu vực Đà Nẵng nhất là về mùa mưa từ đầu tháng 9 đến hết tháng 12 hàng năm

- Tầng chứa nước trong phức hệ Đại Lộc

Trong tầng này đá rất cứng chắc, cấu tạo khối, nứt nẻ yếu, mức độ thấm

và chứa nước yếu Vì vậy tầng này rất nghèo nước

1.1.2 Thực trạng công tác khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở các xí nghiệp mỏ trong khu vực Đà Nẵng

Các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng trong khu vực Đà Nẵng là các

mỏ lộ thiên với chiều dày lớp đất phủ mỏng, các vỉa đá phân bố khá đồng đều thuận lợi cho công tác khai thác Tùy theo quy mô khai thác mà hiện tại các

mỏ trong khu vực thường áp dụng các quy trình khai thác sau; Quy trình khai thác thủ công, quy trình khai thác bán thủ công, quy trình khai thác cơ giới

1.1.2.1 Các mỏ có quy mô khai thác nhỏ (sản lượng khoảng 50.000

m3/năm)

Đối với các mỏ có quy mô khai thác nhỏ sản lượng khoảng 50.000 m3 đá nguyên liệu / năm, chủ yếu áp dụng quy trình khai thác thủ công Các mỏ này thường có diện tích khai thác hẹp, công tác kỹ thuật khai thác không được chú trọng, khai thác theo kinh nghiệm của những người quản lý, vi phạm nghiêm trọng quy trình, quy phạm kỹ thuật an toàn trong khai thác và chế biến đá mỏ

lộ thiên Đồng bộ thiết bị sử dụng trong mỏ lạc hậu và không hợp lý Các mỏ này thường sử dụng hệ thống khai thác lớp nghiêng, tầng khai thác chính cao

từ 20 m ÷ 30 m, góc dốc sườn tầng từ 700 ÷ 800 Chiều cao phân tầng từ 2,5 ÷ 5,0m, chiều rộng mặt phân tầng từ 2,0 ÷3,0 m

Khâu khoan: Sử dụng các máy nén khí kết hợp với các búa khoan đập hơi ép cầm tay, khoan tạo lỗ khoan có đường kính d = 36 ÷ 42 mm Khâu nổ mìn: Nổ mìn lần 1 và lần 2 áp dụng phương pháp nổ mìn bằng điện

với kíp nổ điện tức thời Chỉ tiêu thuốc nổ tính toán là q = 0,25 kg/ m3 đá nguyên khai

Khâu xúc bốc: Công nhân bốc lên ôtô

Khâu vận chuyển: Sử dụng ô tô tự đổ có dung tích thùng E = 2÷5 m3

Bảng 1.2 Quy trình công nghệ khai thác đá làm vật liệu xây dựng

1 Công ty cổ phần đá xây dựng

Hòa Phát

- Khoan nổ mìn

- Búa đập thủy lực

Cơ giới Ô tô

2 Xí nghiệp vật tư vật liệu giao

thông Phước Tường

Khoan nổ mìn Cơ giới Ô tô

9 Mỏ đá Phước Nhân – Cty

công nghiệp hóa chất mỏ

Trung Trung bộ

Khoan nổ mìn Cơ giới Ô tô

10 Mỏ đá Phước Hưng – Công

ty HDXL&KDN Đà Nẵng

Khoan nổ mìn Cơ giới Ô tô

1.1.2.2 Các mỏ có sản lượng khai thác từ 60.000 m3 ÷ 100.000 m3 / năm Đối với các mỏ có sản lượng khai thác khoảng 60.000 m3 ÷ 100.000 m3 / năm, áp dụng quy trình khai thác thủ công kết hợp với cơ giới Ở các mỏ này

sử dụng kết hợp hệ thống khai thác lớp nghiêng và hệ thống khai thác lớp nghiêng xúc chuyển Trong mỏ có khu vực dành riêng cho khai thác thủ công

và khu vực dành riêng cho khai thác cơ giới

Khâu khoan: Sử dụng máy nén khí kết hợp với búa khoan đập hơi ép cầm tay khoan tạo lỗ khoan có đường kính d = 36 ÷ 42 mm, và búa khoan đập xoay BMK5 khoan tạo lỗ có đường kính 105 mm

Khâu nổ mìn: Sử dụng phương pháp nổ mìn điện, nổ mìn tức thời bằng dây nổ, hoặc vi sai điện

Khâu xúc bốc : Dùng công nhân bốc lên ô tô kết hợp với máy xúc thủy lực gàu ngược, bánh lốp dung tích Ex = 0,6 ÷ 0,8 m3 xúc lên ô tô tự đổ có dung tích thùng xe Eo = 2 ÷ 5 m3

1.1.2.3 Các mỏ có quy mô khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 / năm Đối với các mỏ có sản lượng khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 / năm,

áp dụng quy trình khai thác cơ giới với hệ thống khai thác lớp nghiêng xúc chuyển kết hợp với hệ thống khai thác lớp bằng, xúc bốc và vận chuyển trực tiếp trên mặt tầng khai thác Chiều cao tầng áp dụng đối với các mỏ khai thác

cơ giới là 8 ÷10 m Đồng bộ thiết bị tương đối phù hợp với quy mô và sản lượng của mỏ

Khâu khoan lần 1: Sử dụng máy khoan tự hành ROC 442, ROC 601, FURUKAWA, ROC BOLER, CHA 560 v.v, đường kính lỗ khoan từ 75 ÷

105 mm

Khoan lần 2: Sử dụng máy nén khí kết hợp với búa khoan đập hơi ép cầm tay khoan tạo lỗ khoan có đường kính d = 36 ÷ 42 mm

Nổ mìn lần 1:

 Nổ mìn bằng điện kết hợp với kíp điện nổ tức thời

 Nổ mìn tức thời dây nổ

 Nổ mìn vi sai qua hàng, sử dụng dây nổ kết hợp với kíp điện vi sai

 Nổ mìn vi sai qua hàng qua lỗ, sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai phi điện

Nổ mìn lần 2: Sử dụng phương pháp nổ mìn bằng điện kết hợp với kíp

nổ điện tức thời

Phá đá quá cỡ: Sử dụng búa đập thủy lực G90

Khâu xúc bốc, vận chuyển: Dùng máy xúc thủy lực gàu ngược dung tích gàu xúc Ex = 1,2 ÷ 1,5 m3 kết hợp với ô tô tự đổ có dung tích thùng xe Eo = 6

÷ 10 m3

1.2 Đánh giá tiềm năng phát triển ngành khai thác đá xây dựng trong vùng

Đá thạch anh – biotit và đá granit-gnei là nguyên liệu chính để chế biến

đá xây dựng ( đá 1x2; 2x4; 4x6; cấp phối …) phục vụ xây dựng các công trình Theo số liệu đã được Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam điều tra, nếu tính toàn bộ núi Cẩm Khê trữ lượng lên tới 123,785 triệu m3, một số mỏ

đã được Đoàn địa chất 501- Liên đoàn địa chất Trung Trung Bộ thăm dò trữ lượng ở cấp C1 + C2 với tổng trữ lượng khoảng 31 triệu m3 (bảng 1.3)

Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng; trong thời kỳ đổi mới, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, để Đà Nẵng xứng tầm là đô thị loại 1 và là trung tâm của vùng kinh tế 9 tỉnh Miền Trung

và Nam Trung Bộ Đà Nẵng tiếp tục xây dựng hoàn chỉnh hệ thống mạng lưới giao thông nội thành và từ thành phố đi các nơi, xây dựng và phát triển các khu công nghiệp lớn, đầu tư phát triển các khu du lịch sinh thái ven biển, phát triển nhà ở v.v…

Bảng 1.3 Trữ lượng đá xây thạch anh – biotit và granit – gnei của một số

mỏ trong khu vực theo số liệu thăm dò cấp C1 + C2

của Đoàn địa chất 501

TRỮ LƯỢNG ĐÁ XÂY DƯNG

CẤP C 1 + C 2

Đá thạch anh - biotit Đá granit – gnei

7 Mỏ đá Hố Mướp - Xí nghiệp khai

thác VLXD và thi công cơ giới 10

4.852.523 2.136.332

8 Xí nghiệp khai thác đá Hùng Vương

– Cty Vạn Tường QK5

3.652.314 5.461.552

9 Mỏ đá Phước Nhân – Cty công

nghiệp hóa chất mỏ Trung Trung bộ

4.126.123 2.665.774

10 Mỏ đá Phước Hưng – Công ty

HDXL&KDN Đà Nẵng

2.191.250 1.400.300 Tổng Cộng 42.095.229 31.024.736

Để đáp ứng kịp thời nhu cầu xây dựng của thành phố trong giai đoạn phát triển mới, sản lượng khai thác và chế biến đá xây dựng dự tính đến năm

2010 đạt hơn 5.000.000 m3 đá thành phẩm các loại / năm, tương đương khoảng hơn 7.000.0000 m3 đá nguyên khai/năm Với sản lượng khai thác đá làm vật liệu xây dựng trong khu vực Đà Nẵng đạt hơn 7.000.000 m3 đá nguyên khai / năm, kết hợp với các tiêu chí giảm thiểu các tác động có hại đối với môi trường, các mỏ khai thác đá cần phải được quy hoạch lại một cách

khoa học Các xí nghiệp mỏ cần phải đầu tư các thiết bị khai thác và chế biến

đá hiện đại, áp dụng công nghệ khai thác tiên tiến, trong đó công tác khoan nổ mìn là khâu đầu tiên và đặc biệt quan trọng trong công nghệ khai thác đá cần phải được đầu tư và chú trọng đúng mức

1.3 Vài nét về công nghệ nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng

1.3.1 Đặc điểm chung về công nghệ nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng

Trong khai thác và chế biến đá xây dựng ở khu vực Đà Nẵng, lớp đất đá phủ ở các mỏ có độ cứng nhỏ f = 5÷6 được xúc bốc trực tiếp bằng máy xúc, không phải làm nổ mìn tơi sơ bộ, vì vậy công tác nổ mìn chủ yếu là phục vụ cho khai thác đá làm vật liệu xây dựng Đất đá khai thác chính là loại đá thạch anh – biotit và granit gnei có cấu tạo khối rắn chắc, phân lớp dày – trung bình,

độ kháng nén cao f = 10 ÷ 14 Xuất phát từ những đặc điểm về cấu tạo và tính chất cơ lý của đá là nằm thành những núi riêng biệt, ít pha tạp các loại đất đá khác, có cấu tạo dạng vỉa hoặc dạng khối, nứt nẻ nhiều có độ cứng trung bình và lớn, giòn và dễ đập vỡ, cũng như những đặc điểm

về yêu cầu của đá nguyên liệu đưa vào chế biến là loại đất đá sau khi được

nổ mìn lần 1và lần 2 có kích cỡ phù hợp với kích cỡ miệng vào máy đập hàm

sơ cấp của dây chuyền nghiền sàng chế biến đá, số lượng sản phẩm chế biến từ đá nguyên khai nhiều và có kích thước nhỏ, mà công nghệ nổ mìn trên các mỏ đá có những đặc điểm khác với công tác nổ mìn trên các mỏ lộ thiên khai thác các khoáng sản khác

Do các khoáng sàng thường nằm riêng biệt thành từng núi nổi lên trên mặt đất, ít pha tạp, nên khối lượng đất đá thải không có hoặc không đáng kể và khối lượng nổ mìn chủ yếu là phục vụ cho khai thác đá Ở các mỏ than, mỏ quặng công tác nổ mìn chủ yếu phục vụ cho bóc đất

đá; do vậy công tác nổ mìn chỉ thoả mãn những yêu cầu của khâu xúc bốc Còn ở các mỏ đá, công tác nổ mìn ít hơn nhiều và không chỉ thoả mãn những yêu cầu của khâu xúc bốc mà còn phải thoả mãn những yêu cầu của khâu gia công, nghiền sàng, chế biến đá…

Những tính chất cơ lý của đá dẫn đến yêu cầu của công tác nổ mìn

là hạn chế tới mức tối đa ảnh hưởng hậu xung khi nổ mìn để không gây khó khăn cho công tác khoan của lần sau, áp dụng những biện pháp nổ thích hợp để hạn chế các tảng đá bay, quan tâm tới khâu an toàn (cho người và thiết bị) trong khi nổ mìn Tùy thuộc vào chủng loại thiết bị nghiền sàng đá mà đá nguyên liệu cung cấp cho chúng có tỉ lệ kích thước và kích thước khác nhau Nhưng nói chung trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng, đá nguyên liệu sau khi nổ mìn phải có kích cỡ ≤ 600 mm x 600 mm, loại có kích thước > 600 mm sẽ được khoan nổ lần 2 và gia công bằng búa đập thủy lực hoặc bằng thủ công cho có kích cỡ phù hợp Các mỏ đá trong khu vực có vị trí rất gần với các khu công nghiệp, quân sự và dân cư

Từ những đặc thù trên, công tác nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng cần phải đảm bảo được các yêu cầu sau

- Sau khi nổ mìn lần 1 kích thước cỡ hạt của đất đá phải nhỏ và đồng

đều

- Đống đá sau khi nổ mìn phải đảm bảo tơi dễ xúc, không được lèn chặt

và có kích thước phù hợp với thiết bị xúc bốc, vận tải sử dụng,

- Hậu xung sau khi nổ mìn nhỏ không gây khó khăn cho công tác khoan phục vụ nổ mìn lần sau trên các tầng khai thác

- Cần phải lựa chọn các phương pháp khoan, nổ mìn phù hợp, nhằm giảm thiểu các tác động có hại (đá văng, chấn động, sóng đập, bụi nổ,…) đến môi trường xung

Để thỏa mãn các điều kiện về tính chất cơ lý đất đá, yêu cầu kỹ thuật về

cỡ hạt và chất lượng đống đá sau khi nổ, đáp ứng điều kiện an toàn với môi trường xung quanh, hiện tại một số mỏ trong khu vực thường áp dụng các phương pháp nổ mìn sau:

- Nổ mìn lỗ khoan lớn thẳng đứng hoặc nghiêng: Đường kính lỗ khoan d

= 76 mm ÷ 105 mm, sử dụng phương pháp nổ mìn tức thời bằng dây

nổ, vi sai bằng dây nổ kết hợp với kíp nổ điện vi sai, vi sai điện, vi sai phi điện

- Nổ mìn lỗ khoan con Đường kính lỗ khoan d = 36 ÷ 42 mm, sử dụng phương pháp nổ mìn điện kết hợp với kíp nổ điện tức thời

- Một số sơ đồ nổ mìn được áp dụng tại các mỏ như sau (hình 1.1):

Như vậy công tác chuẩn bị đất đá ở các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây trong vùng là bằng phương pháp nổ mìn Giai đoạn từ năm 2001 đến nay nhằm đáp ứng kịp thời với nhu cầu xây dựng của thành phố Đà Nẵng trong giai đoạn hội nhập và phát triển, sản lượng đá xây dựng khai thác trong vùng ngày càng tăng do đó yêu cầu về kỹ thuật trong công nghệ nổ mìn đòi hỏi ngày càng cao nhằm đạt được chất lượng đập vỡ tốt nhất và hạn chế các tác động tiêu cực đến môi trường

1.3.2 Tổng hợp các thông số nổ mìn và đánh giá sơ bộ công tác nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ điển hình vùng Đà Nẵng

Trong những năm gần đây để đáp ứng kịp với nhu cầu cung cấp đá xây dựng cho các công trình xây dựng ở khu vực Trung Trung Bộ nói chung, ở thành phố Đà Nẵng nói riêng, công nghệ khoan nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng đã có những bước phát triển đáng kể Tuy vậy hiệu quả công tác nổ mìn ở các mỏ chưa được cao, có nhiều nguyên nhân về chủ quan cũng như khách quan

Nguyên nhân khách quan: Do đặc thù trong công nghệ khai thác và chế biến đá xây dựng, kích cỡ đá nguyên liệu cung cấp cho các máy đập hàm sơ cấp của dây chuyền nghiền sàng chế biến đá đòi hỏi cỡ hạt có các kích thước

≤ 600 mm Thiết bị khoan tạo lỗ ở các mỏ chưa đáp ứng kịp yêu cầu của công tác nổ mìn Các mỏ đá được cấp giấy phép cho các đơn vị khai thác một cách

tự do, manh mún, nhỏ lẻ một mỏ có thể được cấp cho nhiều đơn vị khai thác,

vì vậy rất khó khăn cho việc áp dụng công nghệ cơ giới hiện đại vào khai thác

ở các mỏ đá trong khu vực Do đặc điểm cấu tạo địa chất công trình và tính chất cơ lý của đất đá, đá thạch anh – biotit và granit – gnei có độ cứng lớn f =

10 ÷ 14, cấu tạo bị phân cắt mạnh bởi hệ thống khe nứt theo phương nằm

Chiều cao tầng ( m)

Đường kính lỗ khoan (mm )

Chiều sâu lỗ khoan (m)

Các thông số mạng

lỗ khoan thuốc nổ Chỉ tiêu

(kg/m 3 )

W (m) (m) a (m) b

do các nhà máy trong nước sản xuất

1.3.3.1 Thuốc nổ:

Đối với các mỏ áp dụng phương pháp nổ mìn lỗ khoan con d = 36 ÷ 42

mm, sử dụng thuốc nổ Amônit phá đá – AD1, nhũ tương – NT13 loại đường kính Ø=32mm Đối với các mỏ áp dụng phương pháp nổ mìn lỗ khoan có đường kính d= 75 ÷ 105 mm thường sử dụng thuốc nổ Sôfanit AFST – 15 loại hạt Khi thi công nạp mìn các lỗ khoan có nước, lỗ khoan thường được thổi khô bằng khí nén, sau đó phía dưới nạp thuốc nổ chịu nước NT13 phía trên nạp thuốc nổ AFST – 15 hoặc thuốc nổ Anfo

Đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AD1

- Màu sắc dây dẫn: màu vàng

- Chiều dài dây dẫn nổ: 3; 6; 9; 12 m

- Thời gian chậm danh định: 17; 25; 42; 100ms

Loại kíp nổ dùng xuống lỗ:

- Màu sắc dây dẫn: màu đỏ

- Chiều dài dây dẫn nổ: 3; 6; 9; 12; 18; 21; 24 m

- Thời gian chậm danh định: 200; 400; 600 ms

Khối lượng thuốc nổ sử dụng hàng năm trên địa bàn Đà Nẵng vào công tác khai thác đá năm sau cao hơn năm trước, nhằm đáp ứng cho nhu cầu khai thác đá ngày càng phát triển trên địa bàn khu vực Loại thuốc nổ sử dụng chủ yếu là AD1 và Nhũ tương NT13 loại đường kính Ø32, phù hợp với công tác

nổ mìn lỗ khoan con đường kính lỗ khoan d = 36 ÷ 46 mm là công nghệ nổ mìn chính trong các mỏ khai thác đá xây dựng với quy trình khai thác thủ công và bán thủ công

- Năm 2002: Khối lượng thuốc nổ sử dụng là: 255.142 kg

- Năm 2003: Khối lượng thuốc nổ sử dụng là: 286.295 kg

- Năm 2004: Khối lượng thuốc nổ sử dụng là: 325.609 kg

- Năm 2005: Khối lượng thuốc nổ sử dụng là: 404.059 kg

- Năm 2006: Khối lượng thuốc nổ sử dụng là: 487.468 kg

Nhận xét: Tại khu vực các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng vùng

Đà Nẵng, các mỏ thường có sản lượng khai thác nhỏ từ 50.000 ÷ 200.000

m3/năm được áp dụng quy trình khai thác thủ công, bán thủ công, hoặc quy trình khai thác cơ giới Công tác kỹ thuật khai thác tại các mỏ thường không được chú trọng, thiết bị khai thác lạc hậu, đầu tư chắp vá, không đồng bộ Công tác khoan nổ mìn tại các mỏ chủ yếu sử dụng lỗ khoan có đường kính d= 36 ÷ 105 mm kết hợp với phương pháp nổ mìn bằng điện với kíp nổ điện tức thời hoặc dây nổ; phương pháp nổ mìn vi sai qua hàng với kíp nổ điện vi sai, hoặc dây nổ kết hợp với kíp nổ điện vi sai Cả khu vực chỉ có một

mỏ đã áp dụng phương pháp nổ mìn vi sai lần lượt từng lỗ một, sử dụng phương tiện nổ vi sai phi điện

- Thuốc nổ được sử dụng theo cảm quan, và phụ thuộc vào đường kính

lỗ khoan, chủ yếu sử dụng loại thuốc nổ nhũ tương NT- 13 hoặc Amonit phá đá số 1 - AD1 với đường kính thỏi thuốc  = 32 ÷ 80 mm

- Các phương pháp nổ mìn áp dụng mang tính truyền thống, kế thừa, chưa được nghiên cứu tính toán cụ thể hợp lý Việc áp dụng các sơ đồ

vi sai và thời gian vi sai còn theo cảm tính chưa có cơ sở khoan học, còn rất tuỳ tiện nên hiệu quả nổ mìn chưa được tốt

- Tuy một số mỏ đã bắt đầu ứng dụng các phương pháp nổ mìn tiên tiến vào sản xuất nhưng các thông số nổ mìn, sơ đồ mạng lưới lỗ khoan chưa được tính toán áp dụng phù hợp với từng phương pháp nổ mìn, chỉ tiêu thuốc nổ và mức độ đập vỡ lựa chọn chưa có cơ sở Vì vậy chất lượng đập vỡ không tốt, lãng phí công tác khoan và chi phí thuốc nổ, làm giảm năng suất thiết bị xúc bốc và nghiền sàng

- Hầu hết các mỏ chưa quan tâm tới việc phân loại, phân vùng đất đá cần phải nổ mìn, chưa quan tâm xác định chính xác đặc điểm địa chất, tính

chất cơ lý đá Kỹ thuật công tác khoan nổ mìn chưa được đầu tư chú trọng thích đáng

Trên đây là những tồn tại cơ bản của công tác nổ mìn ở các mỏ khai thác

đá làm vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng, đòi hỏi cần phải được chú trọng đầu

tư thích đáng về thiết bị, công tác kỹ thuật cũng như đào tạo nhân lực nhằm đáp ứng yêu cầu giảm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu tác dụng có hại đối với môi trường xung quanh

CHƯƠNG 2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ CÔNG TÁC NỔ MÌN

TRONG KHAI THÁC ĐÁ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG

2.1 Một số vấn đề cơ bản về tác dụng nổ của lượng thuốc nổ trong môi trường đất đá

2.1.1 Tác dụng nổ trong môi trường của lượng thuốc:

2.1.1.1 Phân loại lượng thuốc:

Khối lượng thuốc nổ chuẩn bị để nổ mìn được chứa trong lỗ khoan, trong buồng mìn, hay đắp ngoài đối tượng phá vỡ gọi là lượng thuốc nổ Lượng thuốc nổ được phân loại như sau

 Theo vị trí đặt thuốc:

Lượng thuốc nổ được phân ra làm hai loại là lượng thuốc nổ đắp ngoài

và lượng thuốc nổ phân bố ở bên trong lỗ khoan hoặc buồng mìn Lượng thuốc đắp ngoài chủ yếu dùng để đập vỡ đất đá và quặng quá cỡ, còn lượng thuốc bên trong để đào lò, khai thác với mục đích đập vỡ đất đá

 Theo cấu trúc lượng thuốc được phân thành:

- Lượng thuốc tập trung và lượng thuốc dài Lượng thuốc dài là lượng thuốc khi tăng chiều dài của nó bán kính vùng phá vỡ hướng tâm

không tăng lên Lượng thuốc dài có 3

t

t

d

l

( lt là chiều dài lượng

thuốc, dt là đường kính lượng thuốc)

- Lượng thuốc tập trung là lượng thuốc có 3

t

t

d

l

đối với các loại

thuốc nổ khác nhau, đường kính lượng thuốc khác nhau và đất đá

 Theo đặc tính tác dụng nổ ngưòi ta phân thành

- Lượng thuốc nén ép: Chỉ phá vỡ đất đá ở xung quanh lượng thuốc, trên bề mặt tự do không xuất hiện sự phá vỡ

- Lượng thuốc làm vỡ lở: Khi nổ đất đá xung quanh lượng thuốc và trên bề mặt bị phá vỡ

- Lượng thuốc làm tơi vụn: Khi nổ toàn bộ đất đá trong phễu nổ bị đập vỡ

- Lượng thuốc làm văng xa: Khi nổ đất đá bị đập vỡ và văng ra khỏi giới hạn nổ

Hình 2.1 - Sơ đồ tác dụng nổ những lượng thuốc khác nhau

a) Lượng thuốc nén ép

b) Lượng thuốc làm vỡ lở

c) Lượng thuốc làm tơi vụn

d) Lượng thuốc làm văng xa

 Ngoài vùng nghiền nát là vùng tơi vụn (hoặc vùng tạo thành nứt nẻ) Trong vùng này đất đá bị đập vỡ, bị phân chia bởi nhiều nứt nẻ mà cấu trúc không bị thay đổi

Khi phá vỡ đất đá cứng bằng nổ mìn thì vùng phá vỡ là vùng có ý nghĩa thực tế, đó là tổ hợp của vùng nén ép và vùng tơi vụn Bán kính của vùng này gọi là bán kính phá vỡ hay bán kính tác dụng nổ

 Sau giới hạn vùng phá vỡ, năng lượng nổ gây ra tác dụng chấn động trong đất đá Vùng có xuất hiện tác dụng đó gọi là vùng chấn động

 Khi nổ mìn (trừ nổ nén ép) đều phát ra sóng đập không khí Sóng đập không khí có thể có tác dụng phá hoại nhất định

2.1.2 Các thông số nổ mìn và thuật ngữ của nó trong công tác nổ mìn làm tơi đất đá ở mỏ lộ thiên

Chất lượng và mức độ đập vỡ đất đá khi nổ mìn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố; các yếu tố tự nhiên ( điều kiện địa chất thủy văn, điều kiện địa chất công trình, tính chất cơ lý của đất đá.v.v ); các yếu tố kỹ thuật (phương pháp

nổ áp dụng như nổ mìn vi sai, nổ mìn tức thời vv…, loại thuốc nổ sử dụng,

Hình 2.2 - Sơ đồ các vùng tác dụng nổ a) Vùng nghiền nát

b) Vùng tạo thành nứt nẻ

chất lượng bua v.v…), nhưng chất lượng đập vỡ đất đá khi nổ mìn phụ thuộc chủ yếu vào các thông số nổ mìn Hình (1.3) thể hiện các thông số nổ mìn cơ bản, ngoài các thông số trên còn có các thông số quan trọng khác như chỉ tiêu thuốc nổ qt, góc nghiêng lỗ khoan β, thời gian vi sai t giữa các hàng, lỗ khoan, khi áp dụng nổ mìn vi sai

Tùy theo mục đích của công tác nổ mìn ( nổ mìn làm tơi sơ bộ, nổ mìn buồng, nổ mìn phá đá quá cỡ,vv…) mà số lượng và tính chất các thông số nổ mìn của các vụ nổ khác nhau, phương pháp xác định chúng cũng khác nhau

Hình 2.3 Các thông số nổ mìn

và thuật ngữ

d- Đường kính lỗ khoan

a- Khoảng cách các lỗ khoan b- Khoảng cách hàng khoan L- Chiều sâu lỗ khoan

H- Chiều cao tầng

C- Khoảng cách an toàn

Lt- Chiều cao cột thuốc

lb- Chiều cao cột bua

lkt- Chiều sâu khoan thêm

W- Đường cản chân tầng

α – Góc nghiêng sườn tầng

2.1.3 Mức độ đập vỡ đất đá hợp lý khi nổ mìn và phương pháp xác định 2.1.3.1 Phương pháp xác định

Mức độ đập vỡ đất đá ảnh hưởng nhiều đến năng suất, hiệu quả của những khâu tiếp sau khoan nổ mìn và nó phụ thuộc rất lớn vào các thông số

và phương pháp nổ mìn Mức độ đập vỡ đầy đủ nhất (độ cục) được đặc trưng bởi thành phần cỡ hạt của đống đá nổ mìn Trên các mỏ lộ thiên, để đánh giá chất lượng nổ người ta sử dụng những chỉ tiêu sau đây: Tỉ lệ đá quá cỡ, số lượng cục đá quá cỡ trong 1m3 đất đá nổ mìn, tỉ lệ những cục bị nghiền nhỏ,

đường kính trung bình của cỡ hạt đống đá nổ mìn Thực tế các mỏ đã chỉ ra rằng: ảnh hưởng chủ yếu nhất đến chất lượng nổ mìn là tỉ lệ đá quá cỡ, vì nó quyết định đến năng suất và độ tin cậy khi làm việc của các thiết bị xúc bốc, vận tải cũng như chi phí để đập vỡ lần 2

Ở mỏ người ta thường sử dụng những biện pháp sau đây để xác định tỉ lệ đập vỡ:

a) Tính riêng từng cục đá quá cỡ (buộc phải nổ lần 2)

b) Phương pháp đo diện tích: Tỷ lệ đá quá cỡ được xác định

100 %





 S

S

h (2.1) Trong đó: ∑Sh - Tổng diện tích các cục đá quá cỡ trên bề mặt đo được, m2 ∑S - Tổng diện tích đo m2

Trong trường hợp khó đo trực tiếp người ta dùng phương pháp đo diện tích ảnh

c) phương pháp đo số lượng: Tính số lượng cục đá quá cỡ trên diện tích đo - khi đó số lượng cục đá quá cỡ trong 1m3 được xác định:

N =

S S

n

n (2.2) Trong đó: n - Số lượng cục đá quá cỡ trên diện tích đo S

Tỷ lệ đá quá cỡ được tính theo công thức:

Vh = N.Vcp (2.3)

Trong đó: Vcp - Thể tích trung bình của hòn đá quá cỡ

d) Phương pháp đo đường thẳng: Trên đống đá nổ mìn cách nhau 8÷10 m người ta căng dây và đo chiều dài của tất cả các cục đá mà dây đi qua Tỷ lệ

đá quá cỡ được xác định như sau

  L 100%

L

Vh h (2.4)

Trong đó: ∑Lh - Tổng chiều dài các cục đá quá cỡ, m

∑L - Tổng chiều dài đường đo, m

e) Phân tích bằng sàng: Đường kính trung bình của cỡ hạt đống đá nổ mìn được xác theo công thức :

Trong đó: C1 , C2 – Chi phí khoan nổ lần 1 cho 1m3 đất đá, đ/m3 ;

C3 , C4 – Chi phí khoan nổ lần 2 cho 1m3 đất đá, đ/m3 ;

C5 - Chi phí xúc bốc, đ/m3 ;

C6 - Chi phí vận tải, đ/m3 ;

C7 - Chi phí thải đá, đ/m3 ;

Các chi phí trên đều liên quan đến kích thước trung bình của cỡ hạt đống

đá nổ mìn (dcp) Trị số này hợp lý (dhl ) khi đảm bảo C nhỏ nhất

Khi năng suất xúc bốc tăng, C5 giảm thì năng suất vận tải và thải đá cũng

sẽ tăng, C6 và C7 cũng giảm

Với mức độ đập vỡ đất đá hợp lý đảm bảo C min