Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn trong đá rắn ở một số mỏ than Hầm lò vùng mỏ Quảng Ninh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

40
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn có kiểu lỗ mìn đột phá phù hợp là một vấn đề hiện nay đang được quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn tại các đường lò đá trong các mỏ Hầm lò ở Quảng Ninh. Theo thống kê trong và ngoài nước thì nhóm lỗ mìn đột phá trong hộ chiếu khoan nổ mìn thường phân làm hai kiểu chính đó là kiểu hình nêm và kiểu lăng trụ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn trong đá rắn ở một số mỏ than Hầm lò vùng mỏ Quảng Ninh

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn trong đá rắn ở một số mỏ than Hầm lò vùng mỏ Quảng Ninh Đỗ Xuân Huỳnh1, Tạ Văn Kiên1 1 Khoa Mỏ Công Trình, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Email: huynh.xd42@gmail.com Mobile: 0906006017 Tóm tắt Từ khóa: Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn có kiểu lỗ mìn đột phá phù Đường lò đá; hiệu quả nổ mìn; hợp là một vấn đề hiện nay đang được quan tâm nghiên cứu nhằm hộ chiếu khoan nổ mìn; lỗ mìn đột nâng cao hiệu quả nổ mìn tại các đường lò đá trong các mỏ Hầm lò phá; Mỏ hầm lò; kiểu đột phá, thực ở Quảng Ninh. Theo thống kê trong và ngoài nước thì nhóm lỗ mìn nghiệm. đột phá trong hộ chiếu khoan nổ mìn thường phân làm hai kiểu chính đó là kiểu hình nêm và kiểu lăng trụ. Trong đó, kiểu hình nêm gồm có nêm đứng, nêm ngang, nêm nóc, nêm nền, nêm hông..., kiểu hình lăng trụ thường có lăng trụ tam giác, tứ giác, lăng trụ có lỗ khoan trống, lăng trụ kiểu xoắn ốc... Thông qua việc khảo sát thực tế cho thấy các mỏ Hầm lò thường sử dụng một số mẫu hộ chiếu quen thuộc là kiểu đột phá hình nêm có 4 đến 6 lỗ khoan. Nhìn chung kiểu đột phá này thường cho hiệu quả khoan nổ mìn không cao, hệ số sử dụng lỗ mìn thường chỉ đạt 0,70,8 và thường có nhiều đá quá cỡ, đá văng xa, gây hư hại kết cấu chống giữ và thiết bị trong đường lò. Nhóm tác giả đề xuất thực nghiệm áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn kiểu đột phá hình lăng trụ có 2 lỗ khoan trống tại một số đường lò đá ở Quảng Ninh. Kết quả thực nghiệm đã cho thấy loại hộ chiếu này cho hiệu quả nổ mìn cao hơn hộ chiếu thường dùng ở các mỏ Hầm lò rất rõ ràng, đặc biệt có một số chu kỹ nổ mìn hiệu suất nổ mìn đạt 100, trung bình đạt 97. Do vậy, đây cũng được xem là giải pháp tốt để nâng cao hiệu quả nổ mìn và năng xuất đào lò. Tuy nhiên với số lượng chu kỳ thử nghiệm và vị trí đường lò được tiến hành thực nghiệm hạn chế cho nên chưa đánh giá được triệt để hiệu quả mang lại của các hộ chiếu đã đề xuất. Để mở rộng phạm vi áp dụng dạng hộ chiếu này thì các mỏ Hầm lò cần phải đầu tư thêm một số thiết bị, khảo sát kỹ lưỡng tình trạng địa chất, tập huấn đào tạo nâng cao tay nghề cho công nhân. 1. GIỚI THIỆU chính các công ty than thuộc TKV và phần còn lại được thực hiện bởi một số công ty cổ phần không Vấn đề nâng cao năng xuất đào lò, đào hầm thuộc TKV. Trong quá trình khảo sát thực tế tại trong đá rắn cứng bằng phương pháp khoan nổ mìn, hiện trường cho thấy, hầu hết các hộ chiếu khoan cũng như áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn một cách nổ mìn đều được lập sẵn theo mẫu của từng đường hợp lý ở Việt Nam đã được nhiều tác giả nghiên lò hoặc từng khu vực. Các thông số trong hộ chiếu cứu và có một số kết quả được sử dụng khá phổ khoan nổ mìn nhất là vị trí, chiều sâu, kiểu đột phá biến. Do đặc điểm khối đá ở mỗi khu vực có đặc của các lỗ khoan đột phá không được thay đổi linh tính cơ lý khác nhau, tính chất và tầm quan trọng hoạt, trong khi điều kiện về cơ lý khối đá như góc các dự án khác nhau dẫn đến việc áp dụng các phương vị, độ dốc lớp đá, độ phân lớp khối đá, phương pháp đào lò, đào hầm cũng rất khác nhau chiều dày khối đá lại biến đổi thường xuyên. Việc [3]. Mặc dù vậy, theo thống kê thực tế việc đào lò này đã làm cho kết quả nổ mìn ở các gương lò trong đá cứng ở vùng mỏ Quảng Ninh trong giai cũng không đồng đều. Thậm chí có nhiều vụ nổ bị đoạn 2015 đến 2020 chủ yếu sử dụng phương pháp phụt. Theo kinh nghiệm của một số chuyên gia về khoan nổ mìn [6]. Việc khoan nổ mìn ở một số dự khoan nổ mìn trong lĩnh vực đào hầm, các vụ án đào lò xây dựng cơ bản được thực hiện phần lớn gương nổ mìn bị phụt có nhiều nguyên nhân, trong bởi Công ty Xây dựng Hầm Lò -TKV, một phần đó nguyên nhân chủ yếu là do vùng lỗ mìn đột phá được thực hiện bởi các phân xưởng đào lò của không phát huy tác dụng, nhất là trong điều kiện 57 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH khối đá rắn cứng [1,8,9]. Do đó việc nâng cao hiệu quả nổ mìn trong đá rắn cứng cũng rất cần quan tâm đến vấn đề áp dụng hộ chiếu có kiểu lỗ mìn đột phá phù hợp. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT/PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Các nhóm lỗ mìn trong hộ chiếu khoan nổ mìn trong đá rắn cứng [1] Trên thực tế có nhiều các phân loại hay gọi tên các nhóm lỗ mìn trong hộ chiếu khoan nổ Hình 1. Sơ đồ kiểu đột phá hình tháp mìn trong đá rắn cứng như nhóm lỗ mìn tạo rạch, Cơ sở áp dụng: Kiểu đột phá này thường tạo biên, phá, nền... Tuy nhiên phân loại các áp dụng cho gương lò trong khối đá rắn cứng nhóm lỗ mìn phổ biến hiện nay là phân loại theo đồng nhất hoặc phân lớp dốc đứng, có độ rắn chức năng phá đá của nó, Theo [1,8], khi nổ mìn cứng khác nhau, hướng đào của đường lò gần trong đá cứng thường sử dụng phương pháp nổ như vuông góc với mặt phân lớp. mìn vi sai, do đó ở một hộ chiếu khoan nổ mìn 2.2.2.Kiểu đột phá hình nêm đứng trong thường có 3 nhóm lỗ mìn như sau: lỗ mìn đột phá, lỗ mìn phá, lỗ mìn biên. Mỗi nhóm lỗ mìn đều có nhiệm vụ phá đá nhất định trong hộ chiếu nổ mìn. Nhiệm vụ của nhóm lỗ mìn đột phá trong hộ chiếu là phải chuyển khối đá liền kề từ trạng thái tĩnh (không mang sóng nổ) sang trạng thái động với 2 miền liên tiếp: miền phá hủy giòn đột Hình 2. Sơ đồ kiểu đột phá hình nêm đứng phá (nằm trực tiếp bên phát mìn) và miền biến dạng đàn hồi (nằm bên ngoài miền phá hủy giòn Cơ sở áp dụng: Dạng nêm này thường được đó). Nhờ đó mà nhóm lỗ mìn đột phá đã tạo ra sử dụng trong trường hợp gương hầm lò có diện được khoảng trống ban đầu trong gương lò, đồng tích không lớn, (nhỏ hơn 20 m2 ), trong điều kiện thời tạo ra các xung chấn lan tỏa làm nứt nẻ vùng khối đá trên gương đồng nhất hoặc góc dốc khe nứt, đá xung quanh, chính là tiền đề quan trọng cho phân lớp thẳng đứng, hướng đào song song với các lỗ mìn nổ sau phá vỡ khối đá [6]. đường phương của khe nứt, mặt phân lớp. 2.2. Một số kiểu đột phá cơ bản 2.2.3.Kiểu đột phá nêm ngang Trên thực tế, việc lựa chọn kiểu đột phá thường căn cứ theo đặc điểm về điều kiện khối đá, công nghệ khoan, chủng loại vật liệu nổ sử dụng nho nên có rất nhiều kiểu đột phá khác nhau. Theo [1,5] dưới đây là các kiểu đột phá cơ bản: 2.2.1. Kiểu đột phá hình tháp: Hình 3. Sơ đồ kiểu đột phá hình nêm ngang Đặc điểm: Đáy các lỗ mìn đột phá đồng Đặc điểm: Đáy các lỗ mìn đột phá đồng thời thời tập trung vào gần trung tâm gương tạo thành tập trung vào gần trung tâm gương tạo thành một một đường thẳng đứng, để sau khi nổ đột phá sẽ đường nằm ngang, để sau khi nổ đột phá sẽ tạo tạo thành một khối không gian gần giống khối thành một khối không gian gần giống khối nêm nêm đứng ở phần trung tâm của gương lò. đứng ở phần trung tâm của gương lò. Cơ sở áp dụng: Dạng nêm này thường được sử dụng trong trường hợp gương hầm lò có diện tích không lớn, (nhỏ hơn 20 m2 ), trong điều kiện khối đá trên gương đồng nhất hoặc góc dốc khe nứt, phân lớp nằm ngang, hướng đào song song với đường phương của khe nứt, mặt phân lớp. * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 58
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH 2.2.4. Kiểu đột phá nêm đáy Hình 4. Sơ đồ kiểu đột phá hình nêm đáy Hình 6. Sơ đồ kiểu đột phá hình nêm hông Đặc điểm: Đáy các lỗ mìn đột phá đồng thời tập trung vào gần nền lò, hợp với nền lò tạo thành một nêm khối ngang.. Cơ sở áp dụng: Khối đá phân lớp hoặc nứt nẻ, 2.2.7. Kiểu đột phá hình lăng trụ có lỗ khoan mà đường lò đào gần như theo đường phương của trống ở trung tâm khe nứt, đá nóc kém bền vững, đột phá tạo nêm theo các khe nứt dưới nền. 2.2.5. Kiểu đột phá nêm đỉnh Hình 7. Sơ đồ kiểu đột phá hình lăng trụ có lỗ khoan trống ở trung tâm Hình 5. Sơ đồ kiểu đột phá hình nêm đỉnh Đặc điểm: Đáy các lỗ mìn đột phá đồng thời Đặc điểm: Các lỗ mìn đột phá bố trí song tập trung vào gần nóc lò, hợp với nóc lò tạo thành song với nhau và thẳng góc với mặt của gương lò một khối nêm ngang.. Cơ sở áp dụng: Khối đá đồng nhất rắn cứng Cơ sở áp dụng: Khối đá phân lớp hoặc nứt nẻ, trung bình và trên trung bình; nhất là khi đường lò mà đường lò đào gần như theo đường phương của có mặt cắt ngang không lớn. khe nứt, đá nền kém bền vững, đột phá tạo nêm 2.2.8. Kiểu đột phá hình lăng trụ có lỗ khoan sâu theo các khe nứt dưới nóc. đột biến 2.2.6. Kiểu đột phá nêm hông Đặc điểm: Đáy các lỗ mìn đột phá đồng thời tập trung vào gần một bên hông lò, hợp với một bên hông lò tạo thành một khối nêm đứng. Cơ sở áp dụng: Khối đá có mặt phân lớp hoặc khe nứt dốc đứng, mà đường lò đào gần như theo hướng đường phương của khe nứt, đá nóc bền vững, đột phá tạo nêm theo khe nứt bên hông. Hình 8. Sơ đồ kiểu đột phá hình lăng trụ có lỗ khoan sâu đột biến Đặc điểm: Nhóm lỗ mìn đột phá bố trí song song cách nhau 300÷500mm. Một lỗ mìn sâu gấp 1,5 đến 2 lần các lỗ khác và được nạp nhiều thuốc hơn các lỗ mìn khác. Khi nổ đồng thời tất cả các lỗ mìn đột phá thì lỗ mìn sâu đột biến này làm đất đá văng mạnh và nhanh hơn, tạo ra khoảng trống cho các lỗ mìn kề bên. 59 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Cơ sở áp dụng: Khối đá đồng nhất có độ mức +125, Công ty than Vàng Danh khu Cánh gà, cứng trung bình và dưới trung bình. Công ty Than Hòn Gai, Công ty Than Núi Béo cho 2.2.9. Kiểu đột phá hình lăng trụ xoắn ốc thấy đặc điểm và tính chất cơ lý khối đá được thể hiện như trong Bảng 1: Bảng 1: Thống kê đặc điểm tính chất cơ bản của khối đá vùng mỏ Quảng Ninh Tên Sạn kết Cát kết Bột kết Sét kết (số mẫu) (14) (226) (362) (171) Cường độ chịu nén, 13, 1 10,5 5,4 3,67  n (T/m2) Cường độ chịu kéo, 1,09 0,93 0,55 0,43 Hình 9. Sơ đồ kiểu đột phá hình lăng trụ xoắn ốc k (T/m2) Trọng lượng Đặc điểm: Các lỗ khoan trống và các lỗ mìn thể tích 2,63 2,66 2,68 2,74  (T/m3) song song với nhau, trở thành đường sinh của một Góc nội ma mặt xoắn ốc bắt đầu từ lỗ khoan trống. Khoảng sát,  (độ) 34 34 32 31 cách giữa các lỗ mìn sau đến mặt phẳng tạo thành Hệ số kiên cố 13 10 5 3 bởi các lỗ mìn trước đó cần phải bằng chiều rộng trung bình, f của mặt phẳng đó. Lực dính kết Cơ sở áp dụng: Khối đá đồng nhất có độ đơn vị, 38,7 32,6 12,6 8,7 c (T/m2) cứng trung bình và trên trung bình, tiết diện gương Góc dốc của lò lớn. 4560 4560 4560 4560 lớp ,  (độ) Nhận xét: Trên đây là những kiểu đột phá Mật độ khe thường áp dụng trên thực tế đã được nhiều tác giả nứt trung bình 8 11 14 19 thực nghiệm cũng như thể hiện ở một số tài liệu (cái/m) như [1,5,6]. Có thể nhận thấy rằng có 2 kiểu đột Căn cứ vào số liệu thống kê trong Bảng 1, phá chính đó là kiểu đột phá hình nêm và kiểu đột nhóm tác giả nhận thấy, trong khu vực này các lớp phá năng trụ. Kiểu đột phá hình nên là sau khi nổ đá có tính chất từ trung bình đến rắn cứng, góc dốc mìn nhóm lỗ mìn nhóm lỗ đột phá này sẽ tạo của lớp trung bình, tại các đường lò dọc vỉa và thành một lỗ trống có dạng tương tự hình nêm trên xuyên vỉa sử dụng lỗ khoan đột phá kiểu hình lăng mặt gương lò. Kiểu đột phá hình lăng trụ là sau khi trụ sẽ có nhiều lợi thế. nổ mìn nhóm lỗ mìn dột phá này sẽ tạo thành một 2.3.2 Kiểu đột phá thực tế áp dụng ở một số lỗ trống có dạng tương tự hình lăng trụ trên mặt đường lò đá gương lò.Việc áp dụng các kiểu đột phá nói trên căn cứ chủ yếu vào tình trạng các vết nứt, mặt phân lớp khối đá trên mặt gương lò và độ rắn cứng của khối đá. Điều này hoàn toàn hợp lý đối với nguyên lý tách phá khối đá ra khỏi mặt gương. Ngày nay, để nâng cao năng xuất lao động có thể lựa chọn kiểu đột phá theo điều kiện công nghệ khoan gương lò và điều kiện sức công phá thuốc nổ và độ vi sai của kíp nổ. Khi đó các lỗ khoan được thiết kế đa dạng hơn, chiều sâu lớn hơn và tiến độ đào lò cũng lớn hơn. 2.3 Các dạng đột phá thường dùng trong các hộ chiếu khoan nổ mìn trong đá rắn cứng tại một số mỏ than vùng mỏ Quảng Ninh 2.3.1 Đặc điểm về khối đá vùng mỏ Quảng Ninh Căn cứ vào thống kê thực tế tại các đường lò Hình 10. Sơ đồ bố trí lỗ khoan đột phá hộ chiếu đá của công ty than Uông Bí khu Tràng Bạch, đường lò tiết diện Sđ 9,5m2 Đồng Vông, Công ty than Nam mẫu khu lò xuyên Thông qua khảo sát thực tế tại một số đường * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 60
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH lò dọc vỉa và xuyên vỉa đào trong đá ở một số Với các hộ chiếu điển hình trên, qua theo dõi Công ty khai thác than mỏ Hầm lò trong vùng ở một số đường lò đào trong đá có hệ số kiên cố Quảng Ninh như: Công ty Than Vàng Danh, Công trung bình f=46, cho thấy hiệu quả nổ mìn không ty Than Uông Bí, Công Ty than Nam Mẫu, Công cao: Hệ số sử dụng lỗ mìn k = 0,65 0,7, chiều sâu ty than Núi Béo..., có thể tổng kết được một số tiến gương trung bình chỉ đạt 1,1 1,2 m trên một kiểu đột phá thường xuyên được áp dụng như sau: chu kỳ nổ, có nhiều đá quá cỡ, đá văng xa, gây xô Đối với đường lò tiết diện Sđ  9,5 m2 lệch vì chống, một số chèn bê tông bị đá văng thường áp dụng hộ chiếu như hình 10: trúng nên bị nứt vỡ (thể hiện trong hình 13). Số lượng lỗ khoan đột phá gồm 4 lỗ, hướng về trung tâm gương, góc nghiêng trung bình khoảng 80 850, chiều sâu của lỗ khoan đột phá Lđp = 1,7m, lớn hơn chiều sâu của lỗ khoan phá và tạo biên từ 0,2 đến 0,4 m, khoảng cách giữa các lỗ mìn đột phá 650 700mm. Đối với đường lò tiết diện Sđ  16m2 thường áp dụng hộ chiếu như hình 11: a. Cột vì chống bị bóp méo, b. Tấm chèn bê tông bị xô lệch nứt vỡ, xô lệch Hình 13. Ảnh hưởng điển hình nổ mìn đến vì chống sau tại hiện trường 2.3.3 Phân tích ưu nhược điểm của hộ chiếu sử dụng lỗ mìn đột phá dạng nêm Ưu điểm: Hộ chiếu sử dụng đột phá kiểu hình nêm có sơ đồ lỗ khoan đơn giản, số lượng lỗ Hình 11. Sơ đồ đồ bố trí lỗ khoan hộ chiếu đường lò tiết khoan nhỏ, tiết kiệm được thời gian khoan diện Sđ  16m2 gương, được các mỏ than sử dụng thường xuyên Số lượng lỗ khoan đột phá gồm 4 lỗ, hướng nên công nhân thao tác thành thạo. về trung tâm gương, góc nghiêng trung bình Nhược điểm: Với các hộ chiếu sử dụng lỗ khoảng 80 850, chiều sâu của lỗ khoan đột phá mìn đột phá kiểu hình nêm thường có một số Lđp = 1,6m, lớn hơn chiều sâu của lỗ khoan phá và nhược điểm như sau: lỗ khoan tạo biên từ 0,2 đến 0,4 m, khoảng cách Do các lỗ khoan nghiêng thường có giữa các lỗ mìn đột phá 650 700mm hướng chùm vào trung tâm của mặt gương cho Đối với đường lò tiết diện Sđ  23m2 thường nên công nhân rất khó thao tác chính xác về góc áp dụng hộ chiếu như hình 12 nghiêng của lỗ khoan trong điều kiện mặt gương Số lượng lỗ khoan đột phá gồm 6 lỗ, đột phá kiểu nêm ngang, góc hướng về trung tâm gương, góc nghiêng trung bình khoảng 80 850, chiều sâu không phẳng. Điều này có ảnh sự đồng đều về của lỗ khoan đột phá Lđp = 1,6m, lớn hơn chiều sâu hiệu quả nổ mìn, rất dễ xảy ra hiện tượng “phụt” của lỗ khoan phá và tạo biên từ 0,2 đến 0,4 m, mìn, hiện tượng “om” mìn . khoảng cách giữa các lỗ mìn đột phá 650 700m. Do góc khoan nghiêng hướng miệng lỗ khoan ra vách lò nên sau khi nổ mìn đất đá văng xa hơn, dễ làm xô lệch vì chống và nứt vỡ chèn lò, cũng có thể gây hư hại các thiết bị trong đường lò, đồng thời làm ra tăng thời gian xúc bốc đất đá. Góc nghiêng của lỗ khoan đột phá thường là 80850 thường chỉ phù hợp với các thiết bị khoan nhỏ như máy khoan chân chống Hình 12. Sơ đồ bố trí lỗ khoan hộ chiếu đường lò tiết YT-28, có chiều sâu lỗ khoan nhỏ hơn 2m. Nếu diện Sđ  23m2 sử dụng xe khoan cỡ lớn, chiều sâu lỗ khoan trên 2.3.2 Kết quả nổ mìn tại thực địa 2m thì rất khó thao tác do chiều rộng đường lò 61 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH không lớn, khi khoan nghiêng cần khoan dễ a. Đột phá 1 lỗ b. Đột phá 2 c. Mạng lỗ mìn vướng vào nóc lò và hông lò. Cho nên với hộ trống đường lỗ trống đường đột phá kiểu lăng chiếu đột phá dạng nêm rất khó có thể áp dụng cơ kính lớn kính lớn trụ 2 lỗ trống giới hóa để nâng cao chiều sâu tiến độ trong một Hình 14. Mô hình đột phá kiểu lăng trụ [8] chu kỳ nổ mìn. 2.4 . Đề xuất kiểu đột phá phù hợp 2.4.2 Quá trình áp dụng và kết quả nổ mìn thử Thực tế chứng minh dù sử dụng các thiết nghiệm theo hộ chiếu đột phá lăng trụ bị khoan hiện đại (tốc độ khoan cao với búa khoan Hộ chiếu đề xuất thử nghiệm: Trên cơ sở thủy lực, việc định vị lỗ khoan dễ dàng nhờ thiết kích thước tiết diện đào, điều kiện địa chất tại bị điện tử...) và vật liệu nổ ưu việt hơn (thuốc nổ gương lò, đặc điểm của thiết bị thi công hiện có có sức công phá lớn hơn, số seri kíp vi sai điện của phân xưởng Đào lò Công ty cổ phần xây Tư vấn và Xây dựng Asean tại gương lò xuyên vỉa hoặc phi điện nhiều hơn dễ dàng hơn cho việc điều một đường xe mức -50, khu Tây Quảng La, từ khiển nổ…) hay sử dụng các loại khoan khí nén PK175 như sau, tác giả đề xuất áp dụng hộ chiếu đơn giản thì hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý vẫn nổ mìn thử nghiệm như sau: đóng một vai trò then chốt, quyết định đến hiệu quả công tác khoan, nổ mìn [9]. Trên cơ sở nhiều năm thi công tại các đường hầm giao thông, thủy điện, làm việc với các chuyên gia nước ngoài đơn vị tư vấn đã kết hợp và đề xuất hộ chiếu khoan nổ mìn với cụm đột phá trụ, sử dụng lỗ khoan trống (không nạp thuốc) đường kính (90-:-150)mm. Các hộ chiếu này đã được chứng minh hiệu quả qua thực tiễn thi công, với tiến độ chu kỳ đạt từ 3,54,2m cho đường hầm tiết diện lớn hơn 45m2 tùy thuộc độ cứng của đá và tiến độ chu kỳ 2,53,2m cho các tiết diện nhỏ hơn. 2.4.1 Giới thiệu về hộ chiếu sử dụng lỗ mìn đột phá kiểu lăng trụ Hộ chiếu khoan nổ mìn sử dụng cụm đột Hình 15: Sơ đồ bố trí lỗ khoan phá trụ đã được áp dụng rộng rãi tại các nước phát triển, cũng như một số đơn vị thi công đào Bảng 2: Các chỉ tiêu cơ bản của hộ chiếu hầm giao thông, thủy điện tại Việt nam. Nhóm lỗ Số Stt Chỉ tiêu Đơn vị Ghi chú mìn đột phá trụ được cấu tạo với từ 1 3 lỗ khoan lượng đường kính lớn  = 90150 mm ở trung tâm 1 Tiết diện đào m 2 9,4 2 Tiết diện sử dụng m2 6,7 vùng đột phá mà không nạp thuốc. Các lỗ khoan 3 Độ cứng của đá f 68 này có tác dụng tạo khoảng trống hay còn gọi là 4 Tiến độ một chu kỳ m 1,52 5 Hiệu suất nổ mìn 95% Khối lượng đá 1 Nguyên mặt thoáng ban đầu cho gương nổ. Xung quanh 6 chu kỳ m3 14,29 khối lỗ khoan trống các lỗ khoan đường kính nhỏ nạp Nguyên 7 Khối lượng đá 1m lò m3 9,4 thuốc sẽ được bố trí cùng sơ đồ điều khiển vi sai khối hợp lý. Với hộ chiếu sử dụng đột phá kiểu lăng 8 Thuốc nổ 1 chu kỳ kg 35,2 trụ các lỗ khoan trong hộ chiếu sẽ được khoan 9 Thuốc nổ 1m lò kg 23,2 thẳng mà không cần khoan nghiêng như đột phá Chỉ tiêu thuốc nổ 10 kg/ m3 2,46 đơn vị kiểu hình nêm. Số kíp vi sai 1 11 Cái 42 chu kỳ 12 Số Kíp vi sai 1m lò Cái 27,63 13 Tổng số lỗ khoan lỗ 44 -  105mm lỗ 2 -  45mm lỗ 42 14 Dây cầu m 22,8 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 62
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Kết quả thử nghiệm: Việc thử nghiệm theo Chỉ tiêu thuốc nổ 2,34 9 kg/m3 hộ chiếu đề xuất được tiến hành 10 chu kỳ nổ mìn đơn vị Số kíp vi sai trong 42,0 liên tục, tại đường lò xuyên vỉa đá, tiết diện gương 10 một chu kỳ Cái đào 9,4m2, đá f =810 thuộc dự án đào lò chuẩn bị 11 Số kíp vi sai 1m lò Cái 26,25 mức -50, Tây Quảng La do Công ty Cổ phần Tư 12 Tổng số lỗ khoan lỗ vấn và Xây dưng Asean đảm nhiệm. -  105mm lỗ 02 -  45mm lỗ 42 Bảng 4: Bảng so sánh một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hộ chiếu thử nghiệm và hộ chiếu thường áp dụng St Quy Đơn Các chỉ tiêu A B C t cách vị P11 27,9 a. Thi công nạp nổ mìn b. Cụm lỗ mìn đột phá 1 Thuốc nổ Kg 24,49 29,54 3 5 Hình 16. Hình ảnh nổ mìn thử nghiệm tại hiện trường Kíp điện vi 35,1 2 Cái 29,22 46,15 sai 4 Theo kết quả nổ mìn thử nghiệm tại hiện Dây điện nổ Dây 3 m 17,39 32,31 30,0 mìn đôi trường cho thấy, sử dụng hộ chiếu nổ mìn đột phá Choòng 22 kiểu lăng trụ đã đáp ứng được hầu hết các chỉ tiêu 4 khoan đá mm Cái 0,70 1,15 1,0 về mặt kỹ thuật đặc biệt là hệ số sử dụng lỗ mìn Mũi khoan 22 5 Cái 2,09 2,92 2,6 của một số chu kỳ đã đạt tới 100%, trung bình đá mm 97%, giảm chấn động do sóng không, không gây Đất làm bua 0,03 6 m3 0,022 0,040 mìn 5 ra hiện tượng xô lệch vì chống, nứt vỡ chèn lò, đá Mũi khoan văng trong phạm vi 1020m, dải đều trên nền lò, 7 mm Cái 0,01 - -  105 kích cỡ đá sau nổ mìn đồng đều, không có đá quá Choòng cỡ. Ngoài ra nổ mìn theo hộ chiếu đột phá kiểu 8 L=1 Cái 0,0005 - - năng trụ đã cho một số kết quả vượt trội về chỉ  89 m tiêu kỹ thuật so với hộ chiếu nổ mìn mà phân Ghi chú: xưởng thi công thường áp dụng. A- Kết quả phương án hộ chiếu thử nghiệm B- Kết quả phân xưởng đào lò Công ty Asean C- Phương án định mức áp dụng tại công ty Xây dựng Mỏ Hầm Lò 3. KẾT QUẢ Việc thí điểm nhằm áp dụng kỹ thuật mới, nâng cao chất lượng khoan nổ mìn đã nhận được sự quan tâm của nhiều công ty đào lò và khai thác than nói chung, do đó công tác thí điểm được diễn ra thuận lợi, an toàn. Nhóm tác giả và đơn vị thi công đã tiến hành thí điểm được 04 lần nổ. Kết quả cho thấy sử dụng hộ chiếu đột phá kiểu lăng trụ có được như sau: Hình 17: Hình ảnh kết quả sau một chu kỳ nổ mìn Đảm bảo hình dạng, kích thước, tiết diện theo hộ chiếu đột phá lăng trụ đường lò theo thiết kế; Bảng 3: Kết quả nổ mìn thử nghiệm theo hộ chiếu đột Đất đá nổ ra phải đồng đều, đảm bảo cỡ phá kiểu lăng trụ hạt phù hợp với thiết bị xúc bốc và không văng ra quá xa; Stt Các chỉ tiêu Đơn Giá trị Ghi vị chú Giảm chấn động do nổ mìn gây ra và ảnh 1 Tiết diện đào m2 9,4 hưởng xấu tới khối đá bao quanh đường lò, thiết 2 Độ cứng của đá f 8-:-10 bị, kết cấu chống gần gương lò; 3 Chiều sâu lỗ khoan m 1,6 Hệ số sử dụng lỗ mìn hợp lý (hiệu suất nổ 4 Tiến độ một chu kỳ m 1,6 mìn > 95%); 5 Hiệu suất nổ mìn % 97% 15,04 Nguyên Giảm hệ số thừa tiết diện (đào vượt), giảm 6 K.Lượng đá 1chu kỳ m3 khối lượng xúc bốc vận tải cũng như chèn chống khối 7 Thuốc nổ 1 chu kỳ kg 35,2 8 Thuốc nổ 1m lò kg 22,0 63 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH lò (đặc biệt khi chống bằng vỏ BTCT liền khối rãi hơn, từ các kết quả thu được sẽ đánh giá được đổ tại chỗ); hiệu quả khoan nổ mìn chi tiết hơn, từ đó sẽ có Đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế như: chỉ tiêu kế hoạch áp dụng rộng rãi ở các đường lò đá thuốc nổ đơn vị, số lượng kíp, mét dài khoan… trong các mỏ Hầm lò cũng như trong toàn vùng trên một mét lò hay một khối đá. Quảng Ninh. 4. THẢO LUẬN Hộ chiếu khoan nổ mìn là một yếu tố góp TÀI LIỆU THAM KHẢO phần không nhỏ đến năng xuất đào lò, chất lượng đường lò và tốc độ đào lò. Để phù hợp với điều [1]. Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng (1997) kiện sản xuất trong đường lò như điều kiện khối Công nghệ xây dựng công trình ngầm - Tập 1, đá, điều kiện về tốc độ đào lò, kỹ thuật đào lò, kết Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội. cấu chống giữ thì việc thay đổi hộ chiếu nổ mìn [2]. GS.TS Nhữ Văn Bách (2015), Công nghệ cần được tiến hành thường xuyên. Tuy nhiên khi khoan - Nổ mìn hiện đại với lỗ khoan đường kính thay đổi hộ chiếu khoan nổ mìn cũng cần phải lớn áp dụng cho các mỏ khai thác đá vật liệu xây đảm bảo một số yếu tố nhất định cần thảo luận kỹ dựng của Viêt Nam, NXB Khoa học tự nhiên và càng như: công nghệ. Đảm bảo về công nghệ khoan: Thông [3]. PGS.TS. Đàm Trọng Thắng và nnk (2015) thường các mỏ đều sử dụng máy khoan YT 28, Nổ mìn trong ngành mỏ và công trình, NXB để khoan các lỗ khoan có đường kính  75 trở lên Khoa học tự nhiên và công nghệ. thì máy khoan này không thực hiện được. Như [4]. Đỗ Thụy Đằng (2011), “Xác định chi phí vậy, cần cải tiến và đầu tư thêm một số loại máy thuốc nổ và sự phân bố chúng khi đi gương toàn khoan khác phù hợp hơn. diện các đường hầm trong vùng đá liên kết rắn Để áp dụng các hộ chiếu đột phá lăng trụ chắc”, Tuyển tập báo cáo, Hội nghị khoa học kỹ cũng cần khảo sát kỹ lưỡng điều kiện địa chất của thuật mỏ toàn quốc lần thứ 13, page 154-161. từng đoạn đường lò. Do đó cần xây dựng bản đồ [5]. Đỗ Thụy Đằng (2004), “Lượng lỗ khoan địa chất, địa tầng chi tiết để có kế hoạch xây trống khi khoan nổ mìn toàn gương đường hầm dựng các loại hộ chiếu mẫu phù hợp. trong đá liên kết rắn chắc”, Tuyển tập báo cáo - Áp dụng hộ chiếu đột phá kiểu lăng trụ Hội nghị khoa học kỹ thuật trường Đại học Mỏ cho các đường lò mỏ thường kèm theo phương địa chất lần thứ 16, page 184-190. pháp nổ mìn tạo biên. Để nâng cao hiệu quả phương pháp này, chủ đầu tư cần có kế hoạch sử [6]. Th.s Đặng Văn Kiên, Th.s Phạm Đức Thọ dụng kíp vi sai có số vi sai lớn, thuốc nổ có sức (2011), “ Phân tích lựa chọn một số thông số công phá lớn, có thể thay thế vì chống bằng neo, khoan nổ mìn cơ bản khi đào giếng đứng ở mỏ bê tông phun... bằng phương pháp khoan nổ mìn” Tuyển tập các Do khối lượng lỗ khoan lớn hơn so với hộ công trình khoa học kỷ niệm 45 năm ngày thành chiếu thường dùng ở các mỏ nên cần có biện lập bộ môn xây dựng công trình ngầm và mỏ, pháp nâng cao tốc độ khoan gương như đầu tư page 121-127. thiết bị khoan tốt hơn, cần trú trọng công tác đào [7]. Hải Hưng (2019), “ Quảng Ninh: TKV đổi tạo nâng cao tay nghề cho công nhân. mới công nghệ nâng cao hiệu quả sản xuất kinh 5. KẾT LUẬN doanh”,https://tamnhin.net.vn/quang-ninh-tkv- Áp dụng hộ chiếu khoan nổ mìn kiểu đột doi-moi-cong-nghe-nang-cao-hieu-qua-san-xuat- phá hình lăng trụ là giải pháp có thể nâng cao kinh-doanh-80481.html được hiệu quả khoan nổ mìn, góp phần nâng cao [8]. Vo Trong Hung (2008), “ Some results of tốc độ đào lò đá cho các mỏ Hầm lò vùng Quảng correcting geometry parameters for V-cut and Ninh. Thông qua quá trình thực nghiệm tại hiện Fan-cut holes in tunneling”, Advances in mining trường cho thấy áp dụng hộ chiếu này đã giải làm and tunnelin ,Publishing house for science and giảm chi phí về lượng thuốc nổ đơn vị, vật liệu technology, Hanoi, page 107-113. nổ khác, tăng hệ số sử dụng lỗ mìn, giảm khả [9] 刘义 (2012), “浅述中深孔爆破技术在岩巷 năng hư hại vì chống, giảm lượng đá văng xa và đá quá cỡ góp phần nâng cao năng xuất xúc bốc. 掘进中的应用”, 科技创新与应用,期 13, page Hộ chiếu khoan nổ mìn kiểu đột phá hình 26-31. lăng trụ cần được nghiên cứu thực nghiệm rộng * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 64