Nổ mìn hiệu quả P1

Chia sẻ: Hoàng Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:250

Thêm vào BST

Báo xấu

345
lượt xem 132
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi được kích nổ đúng cách thuốc nổ mạnh mẽ và nhanh chóng biến đổi thành các chất khí ở nhiệt độ và áp suất cao. Quá trình biến đổi thành khí rất nhanh này được gọi là sự nổ. Hiệu quả của thuốc nổ trong nổ mìn phụ thuộc vào tốc độ hình thành áp lực của khí được tạo ra. Mặc dù năng lượng giải thoát trong quá trình nổ tác động theo mọi hướng như có thể dự đoán, nhưng nó luôn luôn có xu hướng thoát ra ở nơi có sức cản nhỏ nhất....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nổ mìn hiệu quả P1

ICI Explosives Ph−¬ng ph¸p næ m×n an toµn hiÖu qu¶ trªn má lé thiªn, má ®¸ vµ c«ng tr×nh x©y dùng HiÖu ®Ýnh: Nick Elith Th− viÖn quèc gia Australia ISBN 0 646 03502 9 © B¶n quyÒn cña ICI Australia Operations A.C.N. 004 177 828 §iÒu kiÖn xuÊt b¶n: NÕu kh«ng ®−îc ICI Australia Operations Pty Ltd ®ång ý th× kh«ng ®−îc sao chÐp mét phÇn hoÆc toµn bé cuèn h−íng dÉn nµy 1
Néi dung Ch−¬ng Tiªu ®Ò 1 Thuèc næ 2 Dông cô kÝch næ 3 Phô kiÖn næ 4 B¾n m×n b»ng kÝp næ “primadet” 5 B¾n m×n b»ng d©y næ 6 B¾n m×n b»ng kÝp næ ®iÖn 7 B¾n m×n b»ng d©y ch¸y chËm L−u gi÷, vËn chuyÓn vµ sö dông thuèc næ, 8 dông cô kÝch næ vµ nitrat am«n 9 T−¬ng t¸c gi÷a thuèc næ vµ ®¸ 10 Måi næ hiÖu qu¶ 11 H×nh häc b∙i næ 12 Lùa chän vµ n¹p thuèc næ 13 ThiÕt kÕ b∙i næ, l−u gi÷ sè liÖu vµ ®¸nh gi¸ 3
14 C¸c kü thuËt næ m×n ®Æc biÖt ChÊn ®éng, tiÕng ån, sãng ®Ëp kh«ng khÝ 15 vµ ®¸ bay 16 Phßng ngõa tai n¹n 17 Tai n¹n tö vong vµ th−¬ng vong Phô lôc A Ch÷ viÕt t¾t Phô lôc B Th−¬ng hiÖu Phô lôc C Næ m×n d−íi n−íc Phô lôc D Næ m×n ®µo hÇm Phô lôc E ThuËt ng÷ 4
Ch−¬ng 1 Thuèc næ 1.1. §Æc tÝnh cña thuèc næ 1.1.1 §é kh¸ng n−íc 1.1.2 Søc c«ng ph¸/N¨ng l−îng 1.1.3 TØ träng 1.1.4 §é nhËy vµ §−êng kÝnh tíi h¹n 1.1.5 Tèc ®é næ (VOD) 1.1.6 Khãi 1.1.7 §Æc tÝnh l−u gi÷ 1.1.8 Lý tÝnh 1.1.9 §Æc tÝnh gi¶m nhËy cña thuèc næ 1.1.10 HiÖu øng nhiÖt 1.1.11 Kh¶ n¨ng bèc ch¸y 1.2. thuèc næ yÕu (T¸c nh©n næ) 1.2.1 Thuèc næ ANFO 1.2.2 Thuèc næ ANFO/Hçn hîp víi Polystyrene 1.2.3 Thuèc næ ENERGAN 1.2.4 Thuèc næ nhò t−¬ng POWERGEL 1.2.5 Thuèc næ huyÒn phï Watergel 5
1.3. Thuèc næ m¹nh (nhËy víi kÝp næ) 1.3.1 Måi næ “ANZOMEX” 1.3.2 Måi næ “PROTECTARPRIME” 1.3.3 Thuèc næ bao gãi POWERGEL 1.3.4 Thuèc næ b¬m trùc tiÕp POWERGEL 1.3.5 Thuèc næ gèc Nitroglycerine . 6
Ch−¬ng 1 Thuèc næ Khi ®−îc kÝch næ ®óng c¸ch thuèc næ m¹nh mÏ vµ nhanh chãng biÕn ®æi thµnh c¸c chÊt khÝ ë nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi thµnh khÝ rÊt nhanh nµy ®−îc gäi lµ sù næ. HiÖu qu¶ cña thuèc næ trong næ m×n phô thuéc vµo tèc ®é h×nh thµnh ¸p lùc cña khÝ ®−îc t¹o ra. MÆc dï n¨ng l−îng gi¶i tho¸t trong qu¸ tr×nh næ t¸c ®éng theo mäi h−íng nh− cã thÓ dù ®o¸n, nh−ng nã lu«n lu«n cã xu h−íng tho¸t ra ë n¬i cã søc c¶n nhá nhÊt. ChÝnh v× vËy lç m×n ph¶i ®−îc n¹p bua nh− thÕ nµo ®ã lµm cho khÝ næ bÞ k×m gi÷ vµ dån Ðp t¹o ra søc c«ng ph¸ tèt nhÊt ®Ó cã ®−îc ®é ph¸ vì, chuyÓn dÞch vµ t¬i xèp tèi −u ®èi víi ®¸ bao quanh. Khi ®−îc k×m gi÷ mét c¸ch thÝch hîp hÇu hÕt thuèc næ sÏ ®−îc kÝch næ do ®èt ch¸y. Mét phÇn ®−îc kÝch næ bëi va ch¹m c¬ häc vµ/hoÆc ma s¸t ®Æc biÖt lµ khi cã m¹t ®¸. Trong thùc tÕ, hiÖn t−îng næ ®−îc kÝch ho¹t bëi sãng næ cña måi næ, d©y næ hoÆc kÝp næ. Thuèc næ hiÖn ®¹i cã thÓ chia thµnh hai lo¹i chÝnh: a) Thuèc næ yÕu (cßn gäi lµ t¸c nh©n næ hay thuèc næ nhËy víi måi næ) b) Thuèc næ m¹nh (thuèc næ nhËy víi kÝp næ) 7
1.1 §Æc tÝnh Ngoµi gi¸ thµnh, c¸c nh©n tè chÝnh ¶nh h−ëng ®Õn sù lùa chän thuèc næ lµ: 1. §é kh¸ng n−íc, 2. Søc c«ng ph¸, 3. TØ träng, 4. §é nhËy, ®−êng kÝnh tíi h¹n, 5. Tèc ®é næ (VOD), 6. §Æc tÝnh khãi, 7. L−u gi÷ (tuæi thä) vµ chÊt l−îng sö dông 8. §Æc tÝnh lý häc 9. §é kh¸ng gi¶m nhËy 10. HiÖu øng nhiÖt 1.1.1 §Æc tÝnh kh¸ng n−íc Møc ®é kh¸ng n−íc cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau tõ thuèc næ yÕu ®Õn thuèc næ m¹nh rÊt kh¸c nhau. Thuèc næ nhò t−¬ng POWERGEL cã ®é kh¸ng n−íc rÊt tèt, trong khi thuèc næ Watergel vµ Gelignit cã ®é kh¸ng n−íc kh¸ tèt cßn ANFO vµ ENERGAN rêi víi tØ lÖ ANFO cao, nhò t−¬ng thÊp cã ®é kh¸ng n−íc rÊt thÊp. Tuy nhiªn ®é kh¸ng n−íc cña ENERGAN cã tØ lÖ nhò t−¬ng cao l¹i ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ vµ vÉn duy tr× n¨ng l−îng cao sau khi ng©m trong n−íc. 8
Møc ®é huû ho¹i cña thuèc næ t¨ng lªn cïng víi thêi gian ng©m vµ ®Æc tÝnh ®éng cña n−íc. Nhò t−¬ng vµ Gelignit vÉn gi÷ ®−îc chÊt l−îng khi ng©m l©u trong n−íc lÆng nh−ng l¹i bÞ huû ho¹i kh¸ nhanh khi cã n−íc ch¶y ngang qua lç m×n ®Æc biÖt lµ khi vËt liÖu bao gãi bÞ r¸ch hoÆc thñng. NÕu ng©m l©u thuèc cã thÓ r¬i vµo tr¹ng th¸i trong ®ã sãng næ kh«ng ®ñ m¹nh ®Ó truyÒn lan trong toµn bé cét thuèc. Víi hÇu hÕt c¸c lo¹i thuèc næ nªn b¾n cµng sím cµng tèt ®Ó gi¶m thêi gian ng©m n−íc xuèng tèi thiÓu. Khi sö dông thuèc næ bao gãi lµm måi næ, ph¶i l−u ý lµ khu vùc kÝp næ xuyªn vµo thái thuèc rÊt dÔ bÞ thÊm n−íc vµ g©y ra hiÖn t−îng gi¶m nhËy. Víi ANFO bao gãi, møc ®é ng¨n chÆn thÊm n−íc hoµn toµn phô thuéc vµo hiÖu qu¶ cña vËt liÖu bao gãi khi thái thuèc n»m ë vÞ trÝ ®· ®Þnh trong cét thuèc. NÕu thái thuèc bÞ r¸ch hoÆc thñng trong qu¸ tr×nh n¹p th× n−íc sÏ thÊm vµo vµ mét phÇn ANFO sÏ bÞ hoµ tan, phÇn tiÕp theo sÏ bÞ −ít vµ sÏ kh«ng næ ®−îc. KÕt qu¶ lµ chØ cã mét phÇn chø kh«ng ph¶i toµn bé ANFO trong cét thuèc t¹o ra n¨ng l−îng khi næ. Kinh nghiÖm cho thÊy r»ng dï cã ®−îc g¾n kÝn thÕ nµo ®i n÷a khi xuÊt x−ëng, ngay c¶ nh÷ng tói hoÆc èng ANFO bÒn nhÊt còng vÉn th−êng bÞ h− h¹i vµ ®Ó n−íc thÊm vµo . Bao b× h− h¹i kh«ng ng¨n ®−îc n−íc ngÊm vµo lµm cho thái thuèc vµ toµn bé cét thuèc cã thÓ kh«ng næ ®−îc trõ phi cã thªm c¸c måi næ phô ®Æt ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c trong cét thuèc. Nhê vËy cét thuèc sÏ ®−îc kÝch næ c¶ ë bªn d−íi vµ c¶ ë bªn trªn vµ tr¸nh ®−îc hiÖn t−îng m×n c©m. VÝ dô trong lç m×n A trªn h×nh 1.1 phÇn phÝa trªn cña thái thuèc bÞ h− h¹i sÏ kh«ng næ vµ lµm cho phÇn cét thuèc phÝa trªn sÏ bá næ. Trong khi ®ã nhê cã måi næ phô trong lç m×n B nªn toµn bé c¸c thái thuèc kh« sÏ næ hÕt. T−¬ng tù nh− vËy, khi n¹p ANFO b»ng èng lãt chÊt dÎo ®Æt trong lç m×n ®· ®−îc th¸o kh« th× møc ®é chèng thÊm n−íc phô thuéc rÊt nhiÒu vµo tÝnh kh«ng thÊm n−íc liªn tôc cña chÊt dÎo. 9
Hình 1.1 (A) Mồi nổ không hiệu quả (B) Mồi nổ hiệu quả đối với ANFO đóng gói 10
1.1.2 Søc c«ng ph¸/N¨ng l−îng Søc c«ng ph¸ chØ n¨ng l−îng cña thuèc næ ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh næ. Thuèc næ cµng m¹nh th× n¨ng l−îng t¹o ra cµng lín vµ c«ng do thuèc næ thùc hiÖn ®−îc cµng nhiÒu. Cã hai trÞ sè søc c«ng ph¸ quan träng lµ søc c«ng ph¸ khèi l−îng (WS) vµ søc c«ng ph¸ dung l−îng (BS). Khi so s¸nh chóng víi søc c«ng ph¸ cña ANFO (94:6) víi tØ träng 0,8 g/cm3 th× t−¬ng øng sÏ cã søc c«ng ph¸ khèi l−îng t−¬ng ®èi (RWS) vµ søc c«ng ph¸ dung l−îng t−¬ng ®èi (RBS). N¨ng l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi (REE) Theo th«ng lÖ c¸c nhµ s¶n xuÊt thuèc næ th−êng tÝnh vµ cung cÊp søc c«ng ph¸/n¨ng l−îng cña thuèc næ theo lý thuyÕt dùa trªn gi¶ thiÕt lµ tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn trong thuèc næ ®Òu tham gia hoµn toµn vµo ph¶n øng næ vµ ®ãng gãp vµo qu¸ tr×nh ph¸ ®¸. Tuy nhiªn trong thùc tÕ mét phÇn n¨ng l−îng cña thuèc næ bÞ hao phÝ (tho¸t ra kh«ng khÝ hoÆc chuyÓn ho¸ thµnh nhiÖt) trong qu¸ tr×nh næ vµ ph¶n øng cña c¸c thµnh phÇn ho¸ chÊt trong thuèc næ kh«ng ph¶i lµ lý t−ëng. V× nh÷ng nguyªn nh©n nµy, cã thÓ thÊy biÓu thÞ søc c«ng ph¸ cña thuèc næ b»ng n¨ng l−îng thùc hiÖu t¹o thµnh c«ng næ mµ ng−êi sö dông cã thÓ mong ®îi sÏ thùc tÕ h¬n. ICI Australia ®· x©y dùng ®−îc mét m« h×nh næ trªn m¸y vi tÝnh ®−îc gäi lµ “BLEND” cho phÐp cã thÓ dù ®o¸n ®−îc n¨ng l−îng thùc cña thuèc næ. Søc c«ng ph¸ cña thuèc næ tÝnh ®−îc nhê phÇn mÒm “BLEND” ®−îc gäi lµ n¨ng l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi. §¹i l−îng mang tÝnh dù ®o¸n nµy ®· ®−îc kiÓm chøng vµ ®¸nh gi¸ qua mét lo¹t c¸c vô næ thö nghiÖm vµ cho thÊy nã cho biÕt chÝnh x¸c n¨ng l−îng thùc tÕ cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau t−¬ng øng víi c«ng n¨ng cña chóng ë ngoµi hiÖn tr−êng. 11
CÇn ph¶i l−u ý r»ng c¸c nhµ chÕ t¹o thuèc næ kh¸c nhau ®Òu sö dông ph−¬ng ph¸p riªng cña m×nh ®Ó tÝnh søc c«ng ph¸ cña thuèc næ do ®ã nÕu ®em so s¸nh trùc tiÕp c¸c gi¸ trÞ c«ng bè mµ kh«ng xem xÐt ®Õn c¸c gi¶ thiÕt tÝnh to¸n lµ kh«ng cã hîp lý vµ cã thÓ dÉn ®Õn sai sãt. C¸c gi¸ trÞ n¨ng l−îng ®o ®−îc Tõ l©u ICI ®· sö dông kü thuËt b¾n m×n d−íi n−íc ®Ó so s¸nh c«ng n¨ng cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau vµ ®o n¨ng l−îng ®Çu ra thùc tÕ còng nh− tØ lÖ gi÷a n¨ng l−îng xung kÝch vµ n¨ng l−îng bïng ph¸t. MÆc dï nh÷ng thö nghiÖm nh− vËy kh«ng thÓ hiÖn mét c¸ch chÝnh x¸c thuèc næ thùc hiÖn c«ng n¨ng cña m×nh nh− thÕ nµo trong ®¸, c¸c kÕt qu¶ thö nghiÖm d−íi n−íc vÉn cho nh÷ng d÷ liÖu næ quý gi¸ cã thÓ sö dông ®Ó c¶i thiÖn c¸c tÝnh to¸n lý thuyÕt vµ dù ®o¸n c«ng n¨ng næ tæng thÓ cña thuèc næ. 1.1.2.1. Søc c«ng ph¸ khèi l−îng Søc c«ng ph¸ khèi l−îng (t−¬ng ®èi) lµ n¨ng l−îng tÝnh b»ng phÇn tr¨m gi÷a n¨ng l−îng do mét ®¬n vÞ khèi l−îng thuèc næ t¹o ra víi n¨ng l−îng cña cïng mét ®¬n vÞ khèi l−îng ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat am«n; FO: dÇu nhiªn liÖu). MÆc dï gi¸ thµnh trªn kg (hoÆc trªn hép) thuèc næ cã ý nghÜa nh·n tiÒn nh−ng nã l¹i kh«ng ph¶i lµ th−íc ®o c«ng n¨ng t−¬ng ®èi cña thuèc næ. C¸c nhµ khai th¸c má th−êng quan t©m nhiÒu h¬n ®Õn tæng sè n¨ng l−îng nhËn ®−îc trªn mét ®¬n vÞ tiÒn hä ph¶i tr¶ chø kh«ng ph¶i lµ sè kg thuèc næ. Trong thùc tÕ mét sè lo¹i thuèc næ cã søc c«ng ph¸ khèi l−îng lín h¬n so víi c¸c lo¹i kh¸c. §iÒu nµy cã nghÜa lµ 1 kg lo¹i nµy sÏ cung cÊp nhiÒu n¨ng l−îng h¬n. VÝ dô, khi ®Æt hµng mua thuèc næ ng−êi mua cã thÓ ph¶i quyÕt ®Þnh gi÷a hai lo¹i nhò t−¬ng bao gãi. Gi¶ sö lo¹i nhò t−¬ng X cã RWS = 88 víi gi¸ thµnh $ 80 mét thïng cßn lo¹i nhò t−¬ng Y cã RWS = 108 víi gi¸ thµnh $ 90 mét thïng. MÆc dï theo lÏ th−êng ng−êi mua cã xu 12
h−íng lùa chän lo¹i rÎ h¬n: thuèc næ nhò t−¬ng lo¹i X. Tuy nhiªn nÕu lµm phÐp tÝnh ®¬n gi¶n sÏ thÊy lo¹i thuèc nhò t−¬ng Y cã gi¸ thµnh cao h¬n l¹i cã gi¸ trÞ n¨ng l−îng tèt h¬n v× víi 1$ lo¹i Y cho 1,2 ®¬n vÞ n¨ng l−îng trong khi lo¹i X chØ cho 1,1 ®¬n vÞ. Râ rµng vÊn ®Ò quan t©m ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c má lµ 1$ mua ®−îc bao nhiªu n¨ng l−îng næ chø kh«ng ph¶i lµ bao nhiªu kg thuèc næ. ChØ cã xem xÐt trªn c¬ së n¨ng l−îng/$ (xÐt riªng biÖt vµ xÐt tæng thÓ) míi cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc ®ãng gãp cña næ m×n vµo tæng lîi nhuËn. ThuËt ng÷ diÔn t¶ søc c«ng ph¸ khèi l−îng cña thuèc næ lµ n¨ng l−îng khèi l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi. §èi víi mét sè lo¹i ®¸, mÆc dï gi¸ thµnh cã cao h¬n nh−ng nh÷ng lo¹i thuèc næ cã søc c«ng ph¸ (khèi l−îng) cao cã thÓ gióp gi¶m bít ®−îc tæng gi¸ thµnh s¶n xuÊt. Trong vÝ dô ®· nªu ë trªn phÇn t¨ng lªn trong gi¸ thµnh cña lo¹i nhò t−¬ng Y cã thÓ ®−îc bï l¹i thËm chÝ cã thÓ d«i thªm bëi: 1. Chi phÝ khoan ®−îc gi¶m bít nÕu m¹ng khoan ®−îc më réng, hoÆc 2. Tæng chi phÝ s¶n xuÊt gi¶m do møc ®é ®Ëp vì ®¸, sù dÞch chuyÓn vµ/hoÆc ®é t¬i xèp cña ®èng ®¸ ®−îc c¶i thiÖn. 1.1.2.2. Søc c«ng ph¸ dung l−îng Søc c«ng ph¸ dung l−îng (t−¬ng ®èi) lµ n¨ng l−îng tÝnh b»ng phÇn tr¨m gi÷a n¨ng l−îng do mét ®¬n vÞ dung tÝch thuèc næ t¹o ra víi n¨ng l−îng cña cïng mét ®¬n vÞ dung tÝch ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat am«n; FO: dÇu nhiªn liÖu). Søc c«ng ph¸ dung l−îng cã thÓ tÝnh ®−îc tõ søc c«ng ph¸ khèi l−îng b»ng c«ng thøc sau: TØ träng cña thuèc næ E RBS (thuèc næ E ) = RWS (thuèc næ E ) x TØ träng cña ANFO 13
Søc c«ng ph¸ dung l−îng rÊt quan träng v× nã kiÓm so¸t trÞ sè n¨ng l−îng t¹o ra trong mçi mÐt lç m×n hoÆc trong dung l−îng s½n cã cña thuèc n¹p. NÕu n¨ng l−îng gi¶i phãng trong mçi mÐt lç m×n t¨ng th× víi m¹ng lç m×n réng h¬n vÉn cã thÓ ®¹t ®−îc cïng mét møc ®é ®Ëp vì, dÞch chuyÓn vµ t¬i xèp. ThuËt ng÷ sö dông ®Ó diÔn t¶ søc c«ng ph¸ dung l−îng lµ n¨ng l−îng dung tÝch hiÖu dông t−¬ng ®èi. 1.1.3 TØ träng NÕu tØ träng cña thuèc næ lín h¬n 1,0 g/cm3 nã sÏ ch×m trong n−íc (gi¶ thiÕt lµ n−íc trong lç khoan kh«ng chøa mét l−îng ®¸ng kÓ c¸c chÊt r¾n l¬ löng hoÆc muèi hoµ tan). NÕu tØ träng nhá h¬n 1,0 g/cm3 th× thuèc sÏ næi. B¶ng 1.1 cho biÕt tØ träng cña mét sè lo¹i thuèc næ kh¸c nhau. Nguyªn nh©n quan träng nhÊt ®èi víi viÖc chÕ t¹o c¸c lo¹i thuèc næ cã tØ träng kh¸c nhau lµ ®Ó kü s− næ m×n cã thÓ khèng chÕ ®−îc toµn bé n¨ng l−îng gi¶i phãng trong lç m×n cho phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn cña thùc ®Þa. Thuèc næ cã tØ träng vµ søc c«ng ph¸ khèi l−îng cao th−êng ®−îc sö dông ë d−íi ®¸y lç m×n (ë ®ã c«ng ph¸ ®¸ cÇn thiÕt lín nhÊt) ®Ó b¶o ®¶m ph¸ hÕt ®−îc m« ch©n tÇng. Thuèc næ cã tØ träng vµ søc c«ng ph¸ khèi l−îng thÊp th−êng ®−îc sö dông ë nh÷ng phÇn phÝa trªn cña cét thuèc (n¬i cã yªu cÇu vÒ n¨ng l−îng Ýt h¬n) hoÆc trong c¸c lç biªn ®Ó tr¸nh ph¸ hËu qu¸ møc. 14
1.1.4 §é nhËy vµ ®−êng kÝnh tíi h¹n §é nhËy lµ th−íc ®o møc ®é dÔ dµng ®Ó thuèc næ cã thÓ ®−îc kÝch næ b»ng nhiÖt, ma s¸t, va ch¹m hoÆc sãng xung kÝch. §é nhËy cµng cao thuèc næ cµng dÔ kÝch næ vµ sãng næ truyÒn lan tõ ®Çu ®Õn cuèi cét thuèc mµ kh«ng cã khuynh h−íng bÞ yÕu ®i hoÆc ngõng h¼n. Trong khi ®ã thuèc næ cã ®é nhËy thÊp khã bÞ kÝch næ h¬n vµ khi ®· ®−îc kÝch næ th× sãng næ vÉn cã xu thÕ yÕu ®i, gi¸n ®o¹n hoÆc ngõng h¼n khi truyÒn lan däc theo toµn bé cét thuèc næ. V× lý do nµy, ng−êi ta khuyÕn nghÞ ®Æt thªm c¸c måi næ phô vµo trong nh÷ng lç m×n dµi. B¶ng 1.1 §é nhËy vµ ®−êng kÝnh tíi h¹n cña mét sè lo¹i thuèc næ Lo¹i thuèc TØ träng ®Æc thï §−êng kÝnh tíi h¹n k×m gi÷ ®Æc thï (mm) (g/cm3) ANFO rãt trùc tiÕp 0,8 50 ANFO nÐn khÝ 0,95 25 ENERGAN rêi vµ bao 1,00 ®Õn 1,35 100 – 150 gãi POWERGEL bao gãi 1,15 – 1,30 14 POWERGEL rêi 1,15 – 1,30 75 - 90 15
C¸c khèi thuèc næ m¹nh nhËy víi kÝp næ (vÝ dô nh− måi næ ANZOMEX, thuèc næ nhò t−¬ng vµ gelignit) trong ®iÒu kiÖn kh«ng k×m gi÷ (nghÜa lµ ë ngoµi trêi) ch¾c ch¾n ®−îc kÝch næ b»ng kÝp næ c−êng ®é sè 8 nh−ng còng cã thÓ ®−îc kÝch næ b»ng kÝp næ cã c−êng ®é thÊp h¬n. Chóng còng cã thÓ ch¾c ch¾n ®−îc kÝch næ b»ng mét ®o¹n d©y næ 10 g/m vµ trong mét sè tr−êng hîp b»ng d©y næ cã c−êng ®é yÕu h¬n. C¸c lo¹i thuèc næ yÕu (nh− ANFO, ENERGAN, mét sè lo¹i Watergel hoÆc nhò t−¬ng) lµ c¸c hçn hîp kh«ng nhËy víi kÝp næ trong ®iÒu kiÖn kh«ng k×m gi÷. §Ó kÝch næ ch¾c ch¾n c¸c lo¹i thuèc næ nµy cÇn ph¶i cã måi næ nh− ANZOMEX ch¼ng h¹n. §−êng kÝnh tíi h¹n cña thuèc næ lµ ®−êng kÝnh cña khèi thuèc mµ nÕu nhá h¬n qu¸ tr×nh næ æn ®Þnh sÏ kh«ng thÓ tiÕp tôc ®−îc mét c¸ch ch¾c ch¾n. §−êng kÝnh tíi h¹n cã thÓ ®−îc c«ng bè ë ®iÒu kiÖn k×m gi÷ (trong ®¸ hoÆc èng thÐp) hoÆc kh«ng k×m gi÷ vµ trÞ sè nµy kh¸c biÖt ®¸ng kÓ ngay c¶ ®èi víi cïng mét lo¹i thuèc næ. Thuèc næ cã ®é nhËy cao th−êng cã ®−êng kÝnh tíi h¹n nhá tuy nhiªn c¸c nh©n tè kh¸c nh− møc ®é tinh khiÕt vµ g¾n kÕt gi÷a c¸c thµnh phÇn cã thÓ t¹o ra lo¹i thuèc næ cã ®−êng kÝnh tíi h¹n nhá kh¸c th−êng. Mét sè vÝ dô vÒ ®−êng kÝnh tíi h¹n ®Æc thï ®−îc giíi thiÖu trong b¶ng 1.1 tuy nhiªn cã thÓ thÊy ®−îc sù kh¸c biÖt lín ngay c¶ trong cïng mét lo¹i s¶n phÈm. ViÖc thay thÕ c¸c s¶n phÈm Gelignit (còng nh− c¸c s¶n phÈm gèc nitroglycerine kh¸c) b»ng c¸c lo¹i ANFO, Watergel vµ nhò t−¬ng th−êng ®i kÌm víi viÖc gi¶m bít ®¸ng kÓ ®é nhËy va ®Ëp vµ ma s¸t cña khèi thuèc. Nh©n tè nµy cã kh¶ n¨ng gi¶m bít ®−îc hiÖn t−îng kÝch næ ngÉu nhiªn vµ ®−a ®Õn kh¶ n¨ng sö dông (vµ s¶n xuÊt) nh÷ng lo¹i thuèc næ an toµn h¬n. 16
1.1.4.1 HiÖn t−îng næ l©y HiÖn t−îng næ l©y cña thuèc næ cã thÓ ®−îc m« t¶ nh− lµ sù kÝch næ mét hoÆc nhiÒu khèi thuèc næ bëi qu¸ tr×nh næ cña mét khèi thuèc kh¸c gÇn kÒ. Trong mét sè øng dông næ (vÝ dô nh− næ r·nh trong vïng ®Çm lÇy) hiÖn t−îng nµy ®−îc sö dông ®Ó b¾n m×n. Trong ®a sè c¸c tr−êng hîp hiÖn t−îng næ l©y lµ kh«ng mong muèn vµ th−êng g©y nªn viÖc kÝch næ c¸c khèi thuèc næ gÇn kÒ kh«ng theo ®óng tr×nh tù vi sai nh− ®· thiÕt kÕ. RÊt khã cã thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c khi nµo th× hiÖn th−îng næ l©y xuÊt hiÖn. VÝ dô c¸c thái thuèc Gelignit ®−êng kÝnh 32 mm cã thÓ næ l©y ë kho¶ng c¸ch lín h¬n 300 mm nÕu nh− trong ®¸ cã nh÷ng khe nøt hoÆc cã c¸c m¹ch ngËm n−íc t¹o thµnh ®−êng truyÒn trùc tiÕp cho sãng xung kÝch. Trong khi ë ®a sè c¸c tr−êng hîp nh÷ng thái thuèc Gelignit ®−êng kÝnh nhá l¹i kh«ng bÞ næ l©y ë kho¶ng c¸ch 100 mm trong ®¸ nguyªn khèi. Trong cïng mét lç m×n, c¸c thái Gelignit cã thÓ “nh¶y qua” c¸c kho¶ng hë (®Öm khÝ) lín h¬n 200 mm vµ kÝch næ c¸c thái Gelignit kh¸c ë ®ã. Thuèc POWERGEL MAGNUM 3151 ®−êng kÝnh 25 mm cã thÓ “nh¶y qua” c¸c ®Öm khÝ chõng 100 mm ®Ó kÝch næ c¸c thái thuèc kh¸c trong cïng mét lç m×n. Do cã ®é nhËy næ kÐm h¬n nªn ANFO, thuèc næ nhò t−¬ng vµ Watergel trong c¸c lç m×n ®−êng kÝnh 45 mm chØ cã kh¶ n¨ng næ l©y ë kho¶ng c¸ch nhá h¬n 200 mm nÕu ë ®ã kh«ng cã c¸c ®−êng liªn th«ng trùc tiÕp, khe nøt gi÷a c¸c lç m×n. Tuy nhiªn ë nh÷ng kho¶ng c¸ch nh− thÕ kh¶ n¨ng gi¶m nhËy l¹i cã thÓ thÊy rÊt râ rÖt. 17
1.1.5 Tèc ®é næ Tèc ®é næ (VOD) lµ tèc ®é sãng næ lan truyÒn trong cét thuèc næ. Hai lo¹i thuèc næ cã cïng søc c«ng ph¸ nh−ng l¹i kh¸c nhau vÒ tèc ®é næ cã thÓ thùc hiÖn c«ng n¨ng hoµn toµn kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh næ. Theo quy t¾c chung, tèc ®é næ cµng cao th× hiÖu øng ph¸ bung vµ ®Ëp vì cµng lín. T¹i nh÷ng n¬i cã yªu cÇu cao vÒ møc ®é ph¸ ®Ëp trong nh÷ng khèi ®¸ lín, theo quan ®iÓm kü thuËt thuÇn tuý, ng−êi ta th−êng lùa chän lo¹i thuèc cã tèc ®é næ cao. Tuy nhiªn do ANFO vµ c¸c hçn hîp cña nã cã chØ tiªu n¨ng l−îng/®¬n gi¸ t−¬ng ®èi cao nªn ng−êi ta th−êng ®Ó vÊn ®Ò tµi chÝnh lÊn ¸t kü thuËt vµ lùa chän nh÷ng s¶n phÈm nµy. Thuèc næ cã tèc ®é truyÒn næ cao sÏ kh«ng mang l¹i lîi thÕ ®èi víi c¸c lo¹i ®¸ yÕu hoÆc cã khe nøt. Trong nh÷ng tr−êng hîp nh− vËy, mÆc dï n¨ng l−îng xung kÝch cña ANFO thÊp, sö dông lo¹i thuèc næ nµy th−êng mang l¹i hiÖu qu¶ tèt h¬n nhê n¨ng l−îng dån ®èng cña nã kh¸ cao. Tèc ®é næ cña c¸c lo¹i thuèc næ sö dông trong khai th¸c má th−êng n»m trong kho¶ng tõ 2000 m/s ®Õn 7500 m/s. Tèc ®é næ cña ANFO t¨ng lªn cïng víi ®−êng kÝnh vµ ®iÒu kiÖn k×m gi÷ cña cét thuèc (xem h×nh 1.3 trang 1.17). C¸c lo¹i thuèc næ nhò t−¬ng vÉn duy tr× ®−îc tèc ®é næ kh¸ cao ngay c¶ khi ®−êng kÝnh cét thuèc nhá vµ ®iÒu kiÖn k×m gi÷ kÐm nhê ®é tinh chÕ vµ c«ng n¨ng cao. VÝ dô trong ®iÒu kiÖn kh«ng k×m gi÷ tèc ®é næ ®Æc thï cña POWERGEL MAGNUM 3151 lµ 4,5 km/s víi ®−êng kÝnh 25 mm vµ 5,6 km/s víi ®−êng kÝnh 55 mm. 18
1.1.6 §Æc tÝnh khãi C¸c lo¹i khÝ chñ yÕu ph¸t sinh tõ qu¸ tr×nh næ cña thuèc næ d©n dông bao gåm ®i«xit cacbon, nit¬ vµ h¬i n−íc. VÒ c¬ b¶n c¸c lo¹i khÝ nµy cã thÓ coi lµ kh«ng ®éc. Qu¸ tr×nh næ còng ph¸t sinh ra c¸c lo¹i khÝ ®éc víi nh÷ng møc ®é kh¸c nhau chñ yÕu lµ «xit cacbon vµ c¸c «xit nit¬. C¸c lo¹i khÝ nh− sulphit hi®r« vµ ®i«xit sulphua th−êng kh«ng ph¸t sinh nh−ng còng cã thÓ hiÖn diÖn trong mét sè ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh khi næ m×n ë c¸c vØa quÆng sulphit. TËp hîp l¹i, c¸c lo¹i khÝ ®éc ph¸t sinh sau khi næ nµy ®−îc gäi lµ khãi thuèc. Khi sö dông thuèc næ gèc nitroglixerin (NG) c¸c lo¹i khãi g©y nhøc ®Çu còng xuÊt hiÖn do hiÖn t−îng khèi thuèc næ kh«ng triÖt ®Ó hoÆc chØ næ tõng phÇn t¹o ra. ¤xit cacbon, chÊt khÝ ®éc tån t¹i dai d¼ng nhÊt, th−êng hiÖn diÖn ë mét møc ®é nµo ®ã sau næ m×n. §©y lµ mét chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng mïi, kh«ng vÞ vµ kh«ng g©y kÝch thÝch. Lo¹i khÝ nµy kh«ng tan trong n−íc vµ kh«ng thÓ tiªu tan b»ng c¸ch phun n−íc hoÆc lµm −ít khèi ®¸ võa ph¸ næ. Ph−¬ng ph¸p duy nhÊt ®Ó kiÓm so¸t lo¹i khÝ nµy lµ ph©n t¸n hoÆc gi¶m bít nång ®é b»ng th«ng giã tÝch cùc. Do h¬i nhÑ h¬n kh«ng khÝ nªn ë n¬i nµo cã kh«ng khÝ CO th−êng bay lªn trªn cßn n¬i nµo thiÕu kh«ng khÝ nã th−êng bÞ gi÷ l¹i ë vßm hang hoÆc lß th−îng côt. Cã thÓ bÞ ngé ®éc nÕu hÝt ph¶i CO liªn tôc víi nång ®é thÊp h¬n 0,01% vµ ë nång ®é 0,02% sÏ thÊy triÖu chøng nhÑ sau vµi giê. Khi nång ®é ë møc 0,04 – 0,05% cã thÓ kh«ng thÊy triÖu chøng g× trong vßng mét giê nh−ng nÕu tiÕp xóc tõ 2 – 3 giê cã thÓ bÞ nhøc ®Çu vµ r¬i vµo tr¹ng th¸i bùc däc. Víi nång ®é 0,10 – 0,12% triÖu chøng ngé ®éc cã thÓ nhËn thÊy trong vßng 1 giê vµ nÕu tiÕp xóc liªn tôc sÏ thÊy nhøc ®Çu, buån n«n vµ lÉn lén trÝ nhí. Khi nång ®é lªn ®Õn 0,15 – 0,20% khÝ CO thùc sù nguy hiÓm, ngoµi c¸c triÖu chøng th«ng th−êng, n¹n nh©n cã thÓ bÞ ngÊt. TiÕp xóc l©u 19
h¬n ë nång ®é nµy cã thÓ dÉn ®Õn tö vong. ë nång ®é tõ 0,40% trë lªn thêi gian tiÕp xóc Ýt h¬n 1 giê còng g©y tö vong vµ hiÖu øng nµy cã thÓ x¶y ra bÊt th×nh l×nh ®Õn møc n¹n nh©n gÇn nh− kh«ng c¶m thÊy hoÆc thÊy rÊt Ýt triÖu chøng tr−íc khi bÞ suy sôp. Tai n¹n th−êng x¶y ra khi thî má trë l¹i lµm viÖc ë lß th−îng vµi ngµy sau khi næ m×n. Trong ®iÒu kiÖn th«ng giã kÐm n¹n nh©n bÞ suy sôp sau ®ã thiÖt m¹ng sau mét thêi gian lµm viÖc ng¾n. C¸c lo¹i «xit nit¬ th−êng xuÊt hiÖn d−íi d¹ng ®i«xit nit¬ (NO2) mét chÊt khÝ cã mµu n©u ®á. ë ngoµi trêi cã thÓ nhËn ra ngay lo¹i khÝ nµy nhê mµu s¾c ®Æc tr−ng cña nã. Tuy nhiªn trong hÇm tèi khã cã thÓ ph¸t hiÖn ®−îc NO2 b»ng m¾t. Cã thÓ ph¸t hiÖn ra NO2 nång ®é thÊp nhê tÝnh kÝch thÝch cña nã ®èi víi m¾t, mòi vµ cæ häng. C¸c lo¹i «xit nit¬ th−êng nguy h¹i h¬n «xit cacbon nh−ng rÊt may chóng l¹i tan nhanh sau khi næ. Ngay c¶ víi nång ®é thÊp chóng còng rÊt nguy hiÓm. Kh«ng cã triÖu chøng ngé ®éc râ rµng khi hÝt ph¶i NO2 nång ®é thÊp. HiÖn t−îng nµy th−êng x¶y ra ©m thÇm vµ n¹n nh©n cã thÓ hÊp thô mét liÒu l−îng lín hoÆc tö vong mµ kh«ng nhËn ra ®· tiÕp xóc víi nång ®é ë møc nguy hiÓm. ¤xit nit¬ nguy hiÓm ë nång ®é lín h¬n 0,0005% (nghÜa lµ cã 5 phÇn «xit nit¬ trªn mét triÖu phÇn kh«ng khÝ). Nång ®é 0,007% lµ møc ®é cùc ®¹i kh«ng g©y ra nguy h¹i nghiªm träng khi hÝt thë trong vßng 30 – 60 phót trong khi nång ®é 0,01% cã thÓ g©y ra nh÷ng tæn h¹i nghiªm träng ®èi víi søc khoÎ víi thêi gian tiÕp xóc nh− vËy. Nång ®é 0,07% g©y tö vong trong vßng 30 phót hoÆc Ýt h¬n. §Æc tÝnh khãi cña thuèc næ rÊt kh¸c nhau vµ nång ®é khãi cã thÓ thay ®æi tuú thuéc ®iÒu kiÖn sö dông. Qu¸ tr×nh næ t¹o ra mét sè lo¹i khÝ ®éc bÊt kÓ lo¹i thuèc nµo ®−îc lùa chän. Trong nhiÒu tr−êng hîp hçn hîp cña ANFO l¹i sinh ra nhiÒu khãi h¬n c¸c lo¹i thuèc næ Gelignit hoÆc Watergel. Do ®iÒu kiÖn giíi h¹n vÒ kh«ng gian nªn cÇn ph¶i hÕt søc thËn träng khi lùa chän thuèc næ nh»m h¹n chÕ ®Õn møc tèi thiÓu khãi ®éc th¶i ra. 20
§èi víi c¸c øng dông trong hÇm lß chØ nªn sö dông nh÷ng lo¹i thuèc næ ®−îc chÕ t¹o theo c«ng thøc chuÈn mùc cã ®é c©n b»ng « xy cao. Ngay c¶ víi nh÷ng lo¹i thuèc nµy còng ph¶i b¶o ®¶m th«ng giã tèt v× khi sö dông víi liÒu l−îng ®ñ lín nång ®é khÝ ®éc ph¸t sinh cã thÓ tíi møc g©y chÕt ng−êi. Theo th«ng lÖ viÖc næ m×n th−êng ®−îc thùc hiÖn vµo lóc giao ca hoÆc giê nghØ gi÷a ca tuy nhiªn ®iÒu nµy kh«ng cã nghÜa lµ cã thÓ bá qua viÖc th«ng giã sau khi næ m×n. C¸ch thøc b¶o vÖ tèt nhÊt ®Ó tr¸nh khãi ®éc lµ dµnh ®ñ thêi gian th«ng giã ®Ó lµm tan khãi tr−íc khi c«ng nh©n quay trë l¹i g−¬ng lß. Ngoµi ra, thuèc næ sö dông ph¶i ®−îc b¶o qu¶n tèt vµ kÝch næ ®óng c¸ch ®Ó chóng næ hÕt hoµn toµn. Møc ®é giíi h¹n vÒ kh«ng gian lµ mét yÕu tè quan träng kh¸c ®Ó gi¶m thiÓu viÖc t¹o ra khãi ®éc. NÕu chÊt ®én b»ng gç ®−îc sö dông khi n¹p thuèc th× ph¶i t¨ng c−êng th«ng giã ®Ó gi¶m t¸c ®éng ng−îc cña c¸c chÊt ®én nµy ®èi víi viÖc t¹o ra khãi ®éc do ®iÒu kiÖn k×m gi÷ vµ kÝch næ thuèc næ bÞ gi¶m. Trong tr−êng hîp kh«ng ®¶m b¶o ®ñ th«ng giã, nªn thay chÊt ®én gç b»ng chÊt ®én tr¬ nh− ®Êt sÐt, vôn ngãi ch¼ng h¹n. Ngay c¶ ®èi víi næ m×n lé thiªn khi khãi ph¸t sinh th−êng kh«ng ®−îc coi lµ nguy hiÓm vÉn cã thÓ cã nh÷ng t×nh huèng nguy hiÓm h×nh thµnh ë ®¸y má trong nh÷ng ngµy lÆng giã. Khãi ph¸t sinh sau khi næ cã thÓ l−u l¹i vµ g©y nªn sù khã chÞu vµ ®au èm nÕu hÝt ph¶i trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh. 1.1.7 §Æc tÝnh l−u gi÷ HÇu hÕt c¸c lo¹i thuèc næ ®Òu dÔ háng v× vËy c¶ thêi tiÕt lÉn ®iÒu kiÖn l−u kho ®Òu cã ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ ®Õn tuæi thä cña chóng. §Æc tÝnh l−u gi÷ cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau rÊt kh¸c nhau, ch¼ng h¹n nh− ®Æc 21