Sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên

BỘ KHOA HỌC&CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG











B¸O C¸O
KẾT QUẢ thùc hiÖn dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm
“SẢN XUẤT THUỐC NỔ NHŨ TƯƠNG RỜI DÙNG CHO MỎ LỘ THIÊN”
M· sè : DASXTN.2007/03 (01/2007/H§DA§L)

Cơ quan chủ trì dự án : Tổng công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - Vinacomin
Chủ nhiệm dự án : Kü s− Vũ Văn Hà











8627

Hµ Nội - 4/2011



Tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản Việt nam
tổng Công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - vinacomin









BáO CáO
KT QU thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm
SN XUT THUC N NH TNG RI DNG CHO M L THIấN
Mã số : DASXTN.2007/03 (01/2007/HĐDAĐL)




Chủ nhiệm dự án Cơ quan chủ trì dự án

Kỹ s V Vn Hà









Hà Ni - 4/2011
MỤC LỤC
Đề mục Nội dung Trang

Mục lục

Mở đầu 1
Phần I
Những nghiên cứu lý thuyết về thuốc nổ nhũ tương rời 4
Phần II
Công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời trước khi thực hiện dự án
sản xuất thử nghiệm
9
Phần III
Hoàn thiện công nghệ sản xuất 14
3.1
Những vấn đề mà dự án cần giải quyết 14
3.2
Tóm tắt quá trình tổ chức sản xuất thử nghiệm 15

3.3
Các kết quả đạt được của quá trình thực hiện dự án 18
Phần IV
Báo cáo kết quả sản xuất, sử dụng thuốc nổ NTR05 31
4.1
Đặc điểm quá trình thực hiện 31
4.2
Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn và địa chất công trình ở các mỏ lộ
thiên lớn vùng Quảng Ninh tại một số mỏ sử dụng thuốc nổ NTR 05
32
4.3
Thử nghiệm sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời trong điều kiện mở rộng
mạng khoan
37
4.4
Quy trình thi công nạp thuốc nổ nhũ tương rời bằng xe trộn nạp thuốc
nổ di động.
44
4.5
Thống kê các chỉ tiêu kỹ thuật sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời 48
4.6
Nhận xét, đánh giá kết quả sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời 49
Phần V
Kết quả thực hiện dự án 52
Phần VI
Kết luận và đề nghị 55

Các phụ lục 56

1
M U
Tng cụng ty cụng nghip Húa cht m - Vinacomin (trc õy l Cụng ty cụng
nghip Húa cht m - TKV) l mt n v c Nh nc giao nhim v sn xut, xut
nhp khu, nghiờn cu ng dng cỏc tin b k thut vo sn xut, s dng vt liu n
cụng nghip (VLNCN), cung ng vt liu n cụng nghip v lm dch v khoan n mỡn
cho cỏc ngnh kinh t nh : khai thỏc khoỏng sn, xõy dng, th
y in, thy li, giao thụng
vn ti khi cú nhu cu. Trc nhng nm 90 ca th k XX, thuc n do Tng cụng ty
cung cp u phi nhp khu ca cỏc nc XHCN (ch yu l Liờn Xụ) theo ng Ngh
nh th ca Chớnh Ph. T sau nm 1990, ngun cung cp thuc n theo Ngh nh th
ca Chớnh Ph khụng cũn nờn việc cung cp thuc n cho nn kinh t g
p rt nhiu khú
khn. Trc tỡnh hỡnh ú, nm 1992 Cụng ty Coalimex (sau ny l Tng cụng ty cụng
nghip Húa cht m - Vinacomin) ó hp tỏc vi hóng thuc n ICI ca Australia a
cụng ngh sn xut thuc n nh tng ri vo sn xut v cung ng cho cỏc m khai thỏc
than l thiờn ti khu vc Qung Ninh vi hỡnh thc l hp ng hp tỏc kinh doanh. Sn
phm thuc n nh tng ri do hóng ICI s
n xut v c s dng ti Vit Nam khỏ a
dng, gm: thuc n Powergel 2500 (P2520, P2540, P2560, P2541V), Enegen 2600
(E2620, E2640). Thuc n nh tng ri l loi thuc n tiờn tin, ó c s dng rng
rói nhiu nc trờn th gii vỡ loi thuc n ny nhiu u im so vi cỏc loi thuc n
truyn thng, nh: cú kh nng chu n
c rt tt, t trng cao, kh nng sinh cụng th tớch
ln, cú th iu chnh thnh phn thớch ng vi cỏc loi t ỏ cú cng khỏc nhau, an
ton trong sn xut, bo qun, vn chuyn v s dng, thõn thin vi mụi trng. c bit
l khi s dng thuc n nh tng ri thun li cho c gii hoỏ quỏ trỡnh np mỡn ti khai
tr
ng. Nhng trong quỏ trỡnh hp tỏc sn xut, phớa ICI luụn gi c quyn v cụng ngh
cng nh giỏ thnh sn xut bng nhng chi phớ bt hp lý do ICI t ra, vỡ vy hp ng

hp tỏc gia hai bờn ó kt thỳc vo cui nm 1997. thay th cho lng thuc n nh
tng ri ca ICI, Tng cụng ty ó nghiờn cu sn xut v a vo s dng thnh cụng hai
loi thuc n dựng cho m l
thiờn l thuc n ANFO (dựng cho l khoan khụ) v thuc
n ANFO chu nc (dựng cho l khoan cú nc). V c bn, hai loi thuc n ny ó ỏp
ng c nhu cu v thuc n l thiờn trong ngnh khai thỏc than thời kỳ sau khi chấm dứt
hợp đồng hợp tác sản xuất và sử dụng thuốc nổ nhũ tơng rời với hãng ICI. Tuy nhiờn,
thuc n ANFO chu nc vn cũn mt s nhc im c bn nh: kh nng chu nc b
hn ch, t
trng thp khi np mỡn bng c gii; kh nng sinh cụng mc trung bỡnh nờn
khụng phỏt huy c hiu qu nhng khai trng ngp nc, cú nc ngầm hoc t ỏ
cú cng cao.Cựng vi thuc n ANFO chu nc, cỏc Cụng ty sn xut thuc n ca
Tng cc cụng nghip Quc phũng cng ó sn xut thuc n nh tng bao gúi vi dõy
chuy
n cụng ngh nhp khu t Trung Quc. Thuc n nh tng bao gúi cú th np c
trc tip xung cỏc l khoan nhiu nc cú ng kớnh khỏc nhau nhng vn hn ch
mt np, kh nng sinh cụng v khụng cú kh nng c gii húa cụng tỏc np thuc n.

2
Cỏc loi thuc n chu nc ang s dng ti Vit Nam u cú chung nhc im
l : mt np trong l khoan thp v khụng ng u, khụng cơ gii húa c cụng tỏc
np thuc xung l khoan, tn nhiu nhõn lc thi cụng bãi nổ khi s dng; phi vn
chuyn mt khi lng ln thuc n trờn ng.
Trc ũi h
i ngy cng tng v cht lng thuc n chu nc khi cỏc m khai
thỏc than l thiờn ngy cng xung sõu, Tp on cụng nghip Than - Khoỏng sn Vit
Nam, sau khi đợc sự đồng ý của Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thơng) ó giao cho
Tng cụng ty thc hin ti Nghiờn cu ch to thuc n nh tng ri dựng cho m
khai thỏc l thiờn, thực hiện trong năm 2006, 2007. Nhng do nhiều lý do cả khách quan
và chủ quan nên quỏ trỡnh nghiờn cu c trin khai thc hin t nm 2006 v

đến nm
2009 mới hoàn thành. Sn phm ca ti l hai loi thuc n nh tng ri dựng cho m
khai thỏc l thiờn, l thuc n NTR05 dựng cho mụi trng ngp nc (tơng tự thuốc nổ
Powergel 2500 của ICI) v NTR06 dựng cho mụi trng m v ớt nc tơng tự thuốc nổ
Enegan 2600 của ICI), ó c a vo danh mc Vt liu n cụng nghip Vit Nam theo
Quyt nh s 4203/Q-BCT ngy 25/8/2009 ca B Cụng Thng. õy l mt loi
thuc n
cú nhiu u im:
- Kh nng chu nc rt tt, t trng cao (t 1,1 - 1,25) nờn cú th d dng chỡm
xung nc ngay c nc cú ln bựn trong l khoan sõu.
- Cú tớnh linh ng cao nờn d dng bm chuyn v lp y cỏc v trớ ngúc ngỏch
ca l khoan to ra mt np thuc cao.
- Cú tc n v kh nng sinh cụng cao, thớch hp s dng trong mụi trng ngp
nc v phỏ cỏc lo
i ỏ cng.
- Sut phỏ ỏ c nõng lờn, do ú gim c chi phớ khoan.
- Cú kh nng c gii húa quỏ trỡnh np mỡn, gim ti a nhõn lc thi cụng trong
quỏ trỡnh s dng khai trng.
- Rt an ton trong sn xut, bo qun, vn chuyn, s dng v khụng gõy ụ nhim
mụi trng.
Vic s dng th thuc n nh tng ri ti cỏc m trong quỏ trỡnh thc hin ti
cho th
y sn phm t c cỏc yờu cu ra, cú cỏc tớnh nng tng ng vi sn phm
cựng loi do hóng ICI ó sn xut trc õy.
Để sau khi ti nghiờn cu c nghim thu cú c s tip tc hon thin cụng
ngh v la chn thit b sn xut, trn np, n mỡn khai trng trờn quy mụ cụng
nghip, từ nm 2007 Tng cụng ty ó ng ký v c B Khoa h
c v Cụng ngh giao
cho ch trỡ thc hin D ỏn sn xut th nghim Sn xut thuc n nh tng ri dựng
cho m l thiờn trờn c s s dng xe trn np di ng v nõng cp dõy chuyn Pilot sn

xut cht nh tng nn sn cú ca ti Nghiờn cu ch to thuc n nh tng ri
dựng cho m khai thỏc l thiờn v
i tng kinh phớ thc hin l 21.100 triu ng (trong đó
Bộ Khoa học & Công nghệ cấp 2.500 triệu đồng và thu hồi 70% = 1.750 triệu đồng trong 2

3
năm sau khi dự án kết thúc). Thời gian thực hiện Dự án là 2 năm, từ ngày 01/8/2007 đến
hết tháng 8/2009.
Mc tiờu ca d ỏn:
- Hon thin cụng ngh sn xut thuc n nh tng ri ở quy mụ cụng nghip,
nõng cp cụng sut dõy chuyn Pilot sn xut chất nhũ tơng nền hin có.
- Xõy dng quy trỡnh cụng ngh, quy trỡnh vn hnh thit b sn xut n nh.
- Sn xut 3.000 tn thuc n NTR05 v 1.000 tn thuc n NTR06 cú tiờu chun
cht lng m b
o, n nh; s dng s thuc n ny nạp n mỡn cho cỏc m khai thỏc
l thiờn của ngành Than.
- C gii húa cụng tỏc trn np thuc n, gión mng khoan theo tính chất của loại
thuốc nổ này gim chi phớ khoan n, tng hiệu quả công tác nổ mìn.
- Lm c s tip tc la chn, u t trang thit b, dõy chuyn sn xut công
nghiệp trin khai sn xut ở quy mụ ln h
n.

4
Phần I
Những nghiên cứu về lý thuyết thuốc nổ nhũ tơng rời
1.1. Khỏi nim thuc n nh tng ri
Thuc n nh tng ri l hn hp ca mt h nh tng nghch (cũn gi l cht
nh tng nn) vi cht tng nhy v Amoni nitrat dng ht xp ( NTR 05) hoc nh
tng nn, cht tng nhy vi thuc n ANFO (NTR 06), sn phm to ra tn ti dng
chy st. Cht nh tng nn c to ra t dung dch quỏ bóo ho ca cỏc mui ụxy húa
phõn tỏn trong mt pha du liờn tc di tỏc dng ca cht nh húa thụng qua vic khuy
trn tc cao. Tu theo iu kin s dng m t l thnh phn thuc n nh tng ri
cú th thay i cho phự hp (cht nh tng nn cú trong thnh phn thu
c n thay i t

30ữ70 % khi lng). Thuc n nh tng ri cú cú u im ni bt l cú kh nng
bm chuyn tt trong đờng ống. Thuc n nh tng ri thng c sn xut
ngay trờn khai trng ca m t cỏc thnh phn nguyờn liu bng thit b chuyờn
dựng v bm thng vo l khoan nờn rất an ton trong suốt quỏ trỡnh vn chuyn,
sn xut v np n mỡn.
1.2 Tớnh cht hoỏ lý ca thuc n nh tng ri
1.2.1 Tớnh chu nc: Thuc n nh tng ri cú hai thnh phn chớnh l cht
nh tng nn (NTN) v Amoni nitrat ht xp (AN) hoc thuc n ANFO, bn cht
ca cht nh tng nn l nh tng nghch nc trong du nờn kh nng chu
nc rt tt.
1.2.2 T
trng: Cht nhũ tơng nền cú t trng cao (t trng ca NTN =
1,3ữ1,4), do ú thuc n nh tng ri thng cú t trng cao. i vi thuc n nh
tng ri cha tng nhy bng bt hoỏ hc hoc vi cu xp thỡ t trng cú th t
n 1,2ữ1,3. Cỏc loi thuc n nh tng ri
c tng nhy bng bt hoỏ hc hoc
vi cu xp thỡ t trng t 1,1ữ1,25 nờn thuc n nh tng ri d dng chỡm trong
nc, ngay c vi nc cú lẫn bựn khoan.
1.2.3 Tớnh linh ng: Cht nh tng nn cú tớnh linh ng cao nờn t l cht
nh tng nn cú trong thuc n nh tng ri cng cao thỡ linh ng ca thuc
n cng ln.
i vi loi thuc n nh tng ri cú thnh phn cht nh tng nn
chim hn 50% s cú dng t st n chy lng v u cú kh nng bm chuyn d
dng bng bm trc xon.
1.2.4 Tớnh n nh: Tớnh n nh ca thuc n nh tng ri ph thuc rt
nhiu vo n
nh ca cht nh tng nn, iu kin bo qun thuc n sau khi
sn xut, ngoi ra cũn ph thuc vo tớnh cht ca cỏc cht tham gia vo thnh phn
thuc n, cht nhy húa v.v
- Nu khụng cú tỏc ng ln n h hn hp cht NTN/AN thỡ thi gian n

nh ca thuc n nh tng ri tng ng thi gian n nh ca nhũ tơng nền
.

5
- Thuốc nổ nhũ tương rời tăng nhạy bằng bọt khí hoá học nªn có tính an định
thấp, nguyên nhân do chất tạo bọt khí cũng như quá trình sinh khí đã ít nhiều ảnh
hưởng đến tính chất hoá lý của chất nhũ tương nền và do đó làm thuốc nổ kém ổn định.
Vì vậy, đối với loại thuốc nổ này người ta thường sản xuất và sử dụng ngay.
1.3. Đặ
c trưng năng lượng nổ
1.3.1 Độ nhạy nổ: Thuốc nổ nhũ tương rời có khuynh hướng chung là kém
nhạy nổ, phải được kích nổ bằng trạm nổ trung gian (như mồi nổ, thuốc nổ có tính
nhạy nổ cao). Uy lực và các tính năng bị suy giảm theo thời gian bảo quản. Đa số
thuốc nổ nhũ tương rời nhạy nổ với hầu hết các loạ
i khối mồi nổ công nghiệp. Tính
nhạy nổ còn phụ thuộc vào phương pháp tăng nhạy. Do tính kém nhạy của thuốc nổ
nhũ tương rời mà người ta coi thuốc nổ nhũ tương rời là loại thuốc nổ rất an toàn
trong sản xuất, vận chuyển và sử dụng.
1.3.2 Tốc độ nổ: Thuốc nổ nhũ tương rời kém nhạy nổ nhưng có tốc độ n
ổ
tương đối cao, thường từ 4.000÷5.000 m/s. Nguyên nhân là do có sự liên kết mật
thiết giữa chất cháy và chất ôxy hoá trong chất nhũ tương nền. Khả năng phát huy
được tốc độ nổ đến mức nào còn phụ thuộc vào phương pháp tăng nhạy và đường
kính còng nh− møc ®é bÞ chÌn nÐn cña khối thuốc nổ.
1.3.3 Khả năng đập vụn: Cũng nhờ tính chất liên kết mật thiết giữa chấ
t cháy
và chất ôxy hoá trong chất nhũ tương nền, tỷ trọng cao nên tính tập trung năng
lượng khi nổ lớn do đó khả năng đập vụn cao, khả năng dồn đống đất đá trong nổ
mìn lộ thiên của thuốc nổ nhũ tương rời cũng rất lớn.
1.3.4 Khả năng sinh công: Khả năng sinh công thuốc nổ nhũ tương rời lớn

hơn thuốc nổ ANFO không nhi
ều nhưng do có tính liên tục và sự liên kết mật thiết
giữa các cấu tử trong thuốc nổ, tỷ trọng cao, tính tập trung năng lượng lớn nên uy
lực nổ cao hơn.
1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thuốc nổ nhũ tương rời
1.4.1 Ảnh hưởng của chất nhũ tương nền :
Chất nhũ tương nền là thành phần quan trọng của thuốc n
ổ nhũ tương rời:
- Bản thân có tính chất như các chất oxi hoá thông thường được xếp loại chất
ôxy hoá có mức độ nguy hiểm hạng 5.1 (số LHQ: UN 3139), tương đương với Amoni
nitrat, nên vẫn được phép chuyên chở bằng ôtô hoặc tàu hoả.
- Tính chịu nước cao nhờ cấu trúc nhũ tương nghịch, là pha liên tục tạo cho
thuốc nổ tính chịu nước.
- Bản thân chất nhũ tương nền mang các chất oxi hoá và chất cháy nên tă
ng
cường năng lượng nổ và tính nhạy nổ cho thuốc nổ.
- Có tính linh động cao nên tạo cho thuốc nổ có tính linh động cao khi có hàm
lượng chất nhũ tương nền cao, sử dụng bơm chuyển dễ dàng.

6
- Có tỷ trọng cao nên tạo được thuốc nổ có tỷ trọng cao.
- Tuổi thọ của nhũ tương nền quyết định tuổi thọ của thuốc nổ nhũ tương rời.
- Có thể tạo môi trường pH ổn định để phù hợp cho việc tăng nhạy bằng
phương pháp tạo phản ứng hoá học sinh bọt khí.
- Được chế tạo từ các thành phần ít độ
c hại, tính ít bay hơi, ít phân huỷ ở điều
kiện thông thường nên thân thiện với môi trường.
1.4.2 Ảnh hưởng của chất oxi hoá dạng hạt:
Chất oxi hoá dạng hạt thông dụng cho thuốc nổ nhũ tương rời là Amoni nitrat
hạt xốp. Tuỳ vào loại thuốc nổ mà Amoni nitrat hạt xốp phối trộn với chất nhũ

tương nền ở các dạng khác nhau.
1.4.2.1 Dạng thuốc nổ nhũ t
ương rời tăng nhạy bằng vi cầu rắn xốp hoặc bọt
khí:
Amoni nitrat hạt xốp phối trộn trực tiếp với nhũ tương nền sau đó mới cho chất
tăng nhạy. Ở dạng thuốc nổ này lượng Amoni nitrat hạt xốp thường ít hơn chất nhũ
tương nền nhưng tính chất của Amoni nitrat vẫn quyết định lớn đến chất lượng thu
ốc
nổ. Độ tinh khiết của AN càng cao thì các đặc trưng năng lượng nổ của thuốc nổ
càng cao. Tỷ trọng hạt của AN càng cao (độ xốp của AN thấp, diện tích bề mặt mao
quản ít) thì tỷ trọng của thuốc nổ cũng cao hơn, tính tập trung năng lượng khi nổ cao
hơn do tỉ trọng cao, nhưng tính nhạy nổ của thuốc nổ kém hơn do số lỗ xố
p trong
bản thân AN ít, do từng hạt AN là một phần của các tâm nổ. Hạt AN càng xốp, khi
tăng nhạy bằng bọt khí cho vào dưới dạng dung dịch thì dung dịch dễ thâm nhập vào
hạt AN hơn làm tan chảy hạt AN do đó tính an định của thuốc nổ có phần kém đi.
Cỡ hạt của AN ảnh hưởng tương đối lớn đến chất lượng thuốc nổ nhũ tương
rời, cỡ hạ
t càng nhỏ thì thuốc nổ có tính nhạy nổ cao vì sự phân bố AN trong nhũ
tương nền càng đồng đều, nhưng thời gian an định của thuốc nổ sẽ kém hơn do hạt
càng nhỏ thì khả năng biến đổi về trạng thái của AN càng cao, nhất là khi tiếp xúc
với dung dịch tạo bọt khí.
1.4.2.2 Dạng thuốc nổ nhũ tương rời phối trộn giữa chất nhũ tương nền v
ới
AN hạt xốp, dầu Diezel: các chỉ tiêu kỹ thuật của AN và dầu Diezel tuân theo yêu
cầu kỹ thuật nguyên liệu AN và Diezel dùng cho sản xuất ANFO. Một đặc điểm rất
quan trọng là khả năng hấp phụ dầu của AN phải đảm bảo để tránh hiện tượng lượng
dầu Diezel không thấm vào mao quản mà nằm lại trên bề mặt hạt AN quá lớn sẽ gây
ra pha loãng và phá vỡ cấu trúc nhũ tươ
ng nền làm cho thuốc nổ có thời gian an định

kém.
1.4.3 Ảnh hưởng của các chất tăng nhạy:
Phương pháp tăng nhạy bằng dùng chất tạo lỗ xốp (ví dụ như vi cầu thuỷ
tinh): tính tăng nhạy kém hơn dùng biện pháp dùng chất hoá học để tạo bọt gián

7
tiếp. Nếu vi cầu càng đặc (không có tính xốp), hạt càng to thì tính tăng nhạy càng
kém. Bản chất vi cầu là chất càng trơ thì tính tăng nhạy cũng càng kém vì khi nổ
chúng hấp thụ nhiệt làm giảm nhiệt độ tâm nổ.
Phương pháp tăng nhạy thuốc nổ bằng cách tạo bọt khí: có ưu điểm công
nghệ đơn giản, tính an toàn trong sản xuất và sử dụng cao, ít độc hại, giá thành hạ,
sử d
ụng tốt để tăng nhạy cho thuốc nổ dạng nhũ tương và dạng sệt. Để thuốc nổ có
tính nhạy nổ tốt nhất là khi tạo được bọt khí có kích cỡ 5÷10 µm, độ phân tán đồng
đều, thể tích bọt chiếm chỗ tối ưu là 5÷7 % thể tích thuốc nổ. Nhược điểm: làm giảm
tỷ trọng của thuốc nổ nhất là khi yêu cầu phải dùng thuốc nổ
có tỷ trọng cao. Khi sử
dụng chất hoá học để tạo bọt gián tiếp trong thể tích khối thuốc nổ dạng nhũ tương
thì sẽ làm giảm thời gian an định của thuốc nổ nhất là khi môi trường pH của nhũ
tương không đảm bảo hoặc không có biện pháp khống chế quá trình sinh bọt, kích
thước bọt, tổng thể tích bọt chiếm chỗ.
Việc nghiên cứu điều chỉ
nh tỷ trọng thuốc nổ, cỡ hạt khí, sự phân tán đều bọt
khí, khống chế thể tích khí chiếm chỗ để đảm bảo thời gian an định của thuốc nổ
dạng nhũ tương là việc làm rất khó khăn vì đây là việc nghiên cứu ảnh hưởng cả về
mặt hoá học và lý học. Các thuốc nổ dùng chất tạo bọt gián tiếp từ trước đến nay của
các hãng thu
ốc nổ trên thế giới đều có thời gian an định ngắn. Để đảm bảo tỷ trọng
và độ nhạy nổ thì thuốc nổ phải sử dụng ngay, phối trộn đến đâu đưa xuống lỗ mìn
đến đó và khởi nổ sau đó không lâu.

Để thuốc nổ nhũ tương rời có tính nhạy nổ và tỷ trọng tốt thì độ pH của nhũ
tương mới chỉ
là điều kiện cần nhưng chưa đủ. Để khống chế quá trình tạo bọt, chất
lượng bọt khí nhằm cho việc tăng nhạy hiệu quả (thuốc nổ đảm bảo nhạy nổ như yêu
cầu, tỷ trọng hợp lý, thời gian an định cao) cần thiết phải nghiên cứu cho thêm các
chất phụ gia cần thiết khác như phụ gia ổn định bọt, phụ gia làm thay đổ
i tốc độ tạo
bọt cho vào trong quá trình tạo nhũ và cho vào khi phối trộn thành thuốc nổ.
1.4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ chất NTN và AN hạt xốp hoặc thuốc nổ ANFO:
Khả năng sinh công của thuốc nổ phụ thuộc vào nhiệt lượng nổ, thể tích khí
nổ và tốc độ giải phóng chúng sinh ra khi nổ. Thể tích khí nổ, nhiệt lượng nổ càng
cao, tốc độ nổ càng lớn thì khả n
ăng sinh công của thuốc nổ càng cao. Tỷ lệ
NTN/AN hoặc NTN/ANFO ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh công của thuốc
nổ NTR.
1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến đường kính giới hạn, đường kính tới hạn
của thuốc nổ nhũ tương rời
1.5.1 Đường kính tới hạn của thuốc nổ:
Đường kính tới hạn của thuốc nổ là đường kính nhỏ nh
ất của thỏi thuốc nổ
mà tại đó khi nổ sự tổn thất hoá học do các sự phân tán biên làm yếu năng lượng của
sóng đến mức chúng không còn khả năng gây tiếp phản ứng hoá học trong các lớp

8
thuốc nằm ở phía trước dẫn đến sự nổ bị ngừng. Nói cách khác đường kính tới hạn
của thuốc nổ là đường kính nhỏ nhất của loại thuốc nổ đó mà thuốc nổ có thể nổ
được khi kích nổ thích hợp.
Giá trị của đường kính tới hạn đặc trưng cho khả năng nổ của thuốc nổ. Nếu
thỏi thuốc n
ổ có thể nổ được ở đường kính bé hơn thì khả năng nổ của thuốc nổ cao

hơn. Nhưng giá trị này chỉ có ý nghĩa trong những điều kiện nhất định. Các điều
kiện này có thể là nổ ngoài không khí, ở các lớp vỏ bọc chất liệu khác nhau (giấy, vỏ
thuỷ tinh, vỏ thép ). Trong một số nghiên cứu cho thấy đường kính tới hạn luôn
phụ thuộc vào mậ
t độ của thuốc nổ, ở một số thuốc nổ đường kính tới hạn tăng khi
mật độ tăng, ở một số thuốc nổ khác lại giảm xuống.
1.5.2 Đường kính giới hạn của thuốc nổ:
Đường kính nhỏ nhất của thỏi thuốc nổ khi nổ có tốc độ nổ gần như không
thay đổi so với tốc độ nổ chính loại thuốc nổ đó đặt trong vỏ bọc có đường kính lớn
vô hạn thì được gọi là đường kính giới hạn nổ của thuốc nổ đó.
Việc xác định thông số đường kính giới hạn của thuốc nổ tương đối quan
trọng vì đây là thông số liên quan đến vấn đề sử dụng hiệu quả thuốc nổ. Biết được
đường kính giới hạn đối vớ
i thuốc nổ chúng ta sẽ đóng thỏi ở các đường kính phù
hợp để thuốc nổ có thể nổ hiệu quả, hoặc sử dụng thuốc nổ với các đường kính lỗ
khoan phù hợp để thuốc nổ nổ hiệu quả nhất.
1.6. Ứng dụng của thuốc nổ nhũ tương rời
Với đặc điểm tỷ trọng lớn (thường từ 1,1÷1,25), kh
ả năng chịu nước tốt, khả
năng sinh công cao, tốc độ nổ và độ phá vụn lớn, nên thuốc nổ nhũ tương rời được
sử dụng nổ mìn phá đá có độ cứng cao, trong điều kiện lỗ khoan có nước ở độ sâu
lớn. Do có độ linh động cao nên thuận lợi cho công tác cơ giới hoá khâu nạp mìn.
Bằng thiết bị sản xuất và nạp mìn chuyên dụng, thuốc nổ
nhũ tương rời được phối
trộn ngay tại miệng lỗ khoan và bơm xuống lỗ khoan từ đáy. Nước trong lỗ khoan bị
đẩy trào toàn bộ lên phía trên mà không bị trộn lẫn với thuốc nổ, vì vậy các đặc tính
nổ của thuốc nổ được đảm bảo. Độ linh động của thuốc nổ nhũ tương rời phải được
chế tạo hợp lý sao cho vừa dễ
bơm vừa ít mất mát (khó chảy vào các khe nứt,
khoảng phân lớp, tiếp giáp có thể xuất hiện trong thành lỗ mìn) trong quá trình nạp

vào lỗ mìn. Nhờ ưu điểm ống bơm nhỏ, có thể bơm được xuống dưới đáy lỗ khoan
mà thuốc nổ nhũ tương rời có thể được nạp nổ ở những lỗ khoan có đường kính
xuống đến 75 mm với chiều sâu lớn.
Các nguyên liệu chế
tạo thuốc nổ nhũ tương rời đều chưa phải là thuốc nổ nên
rất an toàn trong vận chuyển lên khai trường để trộn nạp trực tiếp, có thể điều chỉnh
được thành phần theo ý muốn.
Nhờ có những ưu điểm nổi bật như trên, nên thuốc nổ nhũ tương rời đã được
sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nổ mìn ở
những khu vực ngập nước và đá cứng.

9
PhÇn II
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THUỐC NỔ NHŨ TƯƠNG RỜI TRƯỚC KHI THỰC
HIỆN DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM

2.1 Công nghệ sản xuất chất nhũ tương nền dùng sản xuất thuốc nổ NTR
Kết quả đạt được của đề tài “Nghiên cứu chế tạo chất nhũ tương nền dùng chế
tạo thuốc nổ nhũ tương rời” là đã nghiên cứu chế tạo được chất nhũ tương nền có
các chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng yêu cầu cho chế tạo thu
ốc nổ nhũ tương rời, trong đó:
chất nhũ tương nền xếp hạng 5.1 ngang với các chất oxi hoá thông thường - chưa
phải là thuốc nổ (theo quy định LHQ: UN 3139 của Liên Hiệp Quốc), độ nhớt
350÷450 cP cho phép bơm chuyển dễ dàng, cỡ hạt nhũ: 0,5÷3 µm, thời gian ổn định
của nhũ: trên 3 tháng, khả năng chịu nước: tốt, độ ổn định điện thế >117,5V, khố
i
lượng riêng: 1,28÷1,34 g/cm
3
, độ pH: 3,9±0,2, sử dụng tốt cho sản xuất thuốc nổ
nhũ tương rời.

Kết quả của đề tài cũng đã nghiên cứu được quy trình công nghệ chế tạo chất
NTN dùng làm nguyên liệu cho sản xuất thuốc nổ NTR dùng cho mỏ lộ thiên.
Sơ đồ công nghệ sản xuất chất nhũ tương nền


























Các muối ôxy hoá Dầu nền

Chất nhũ hoá
Chất ổn định
Máy nghiền
Định lượng

Lọc
Định lượng
Nước
Định lượng
Định lượng Định lượng
85-100
o
C
85-100
o
C
Nước ổn nhiệt

Thùng có khuấy,
trao đổi nhiệt
Thùng có khuấy,
trao đổi nhiệt
Pha dầu Pha nước
Bơm, định
lư
ợ
n
g

Cấp nhiệt

Bơm, định
lượng
85-100
o
C
Bơm bánh răng,
đ
ịnh l
ư
ợng
Thiết bị tạo nhũ
trung gian
Thiết bị tạo nhũ tinh (TB
khuấy cánh tĩnh/động, tốc
đ
ộ tr
ên 2000vòng/phút)
Bơm nhũ (bơm
t
r
ục xo
ắ
n
)
Nhũ tương nền


Thiết bị chứa sản
phẩm nhũ tương
nền

Nước giải nhiệt
Nước ổn nhiệt
Nước giải nhiệt

10
2.2. Công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời
Sau khi chất nhũ tương nền được nghiên cứu chế tạo thành công, Tổng công
ty Công nghiệp Hoá chất Mỏ - Vinacomin đã sử dụng chất nhũ tương nền để tạo
thuốc nổ nhũ tương rời theo chương trình nghiên cứu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời
dùng cho mỏ lộ thiên, thời gian thự
c hiện từ tháng 4 năm 2006 đến tháng 2 năm
2009 kết quả áp dụng đã chế tạo được hai loại thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 dùng
cho lỗ khoan ngập nước và NTR06 dùng cho lỗ khoan ít nước, nghiên cứu xác lập
được công nghệ và thiết bị sản xuất hai loại thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 và
NTR06.
2.2.1. Kết quả chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập n
ước
NTR 05:
Thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước NTR05, có thành phần
chủ yếu từ chất nhũ tương nền, amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy. Nhờ các đặc
tính của chất nhũ tương nền mà thuốc nổ có dạng chảy sệt dễ dàng bơm chuyển nạp
mìn trực tiếp xuống lỗ mìn bằng xe chuyên dụng nên tính tự động hoá cơ giới hoá
tăng, năng suất nổ mìn cao, tính chịu nước cao nên nổ mìn được ở điều kiện lỗ
khoan ngập nước, tỷ trọng thuốc nổ cao do đó nạp mìn được ở các điều kiện lỗ
khoan có mùn, huyền phù mà thuốc nổ vẫn chìm xuống đáy và đẩy nước, bùn lên
trên và ra ngoài, công nổ lớn cường độ nổ cao thích hợp cho nổ mìn phá vỡ đất đá
với các loại đất
đá độ cứng từ thấp đến cao, đường kính giới hạn nổ tương đối nhỏ
nên thích hợp với hầu hết các loại lỗ khoan dùng trong nổ mìn lộ thiên hiện nay,
thuốc nổ được chế tạo từ các nguyên liệu ít độc hại nên rất thân thiện với con người

cũng như môi trường, an toàn cao, giá thành thấp. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thuốc
nổ: tỷ trọng: 1,15÷1,22; kh¶ n¨ng sinh công: 320÷350 cm
3
; tốc độ nổ: 4.000÷5.000
m/s; khả năng chịu nước: tốt; đã sử dụng tốt ở các đường kính lỗ khoan ≥ 125mm,
phương tiện gây nổ hiệu quả: các loại mồi nổ năng lượng cao 175g, 400g…, thời
gian ổn định: 1 tháng.
Công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 trên xe trộn nạp chuyên
dụng: một tính hiệu dụng quan trọng của thuốc nổ nhũ
tương rời NTR05 là có thể
trộn nạp bằng xe trộn nạp chuyên dụng tại khai trường, khi chuyên chở lên khai
trường chỉ là các nguyên liệu chưa phải là thuốc nổ, tại khai trường xe trộn nạp sẽ
tiến hành vừa trộn vừa nạp trực tiếp xuống lỗ khoan, hỗn hợp chỉ là thuốc nổ khi
được nạp xuống lỗ khoan do đó rất an toàn trong sản xuất. Thuốc nổ NTR05 đượ
c
thiết kế thích hợp với các loại xe trộn nạp chuyên dùng hiện nay, hiện nay xe trộn
nạp chuyên dụng được sử dụng cho việc trộn nạp thuốc nổ NTR05 là loại xe Volvo
được đặt hàng chế tạo phần trộn nạp từ hãng TENAGA của Malaysia, xe trộn nạp có
sức chứa nguyên liệu để đủ sử dụng cho sản xuất và nạp mìn 22 tấn thuốc nổ, tốc độ
sản xu
ất và nạp mìn 250 kg/phút.

11
Sơ đồ công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời NTR05

Thiết bị trộn nạp thuốc nổ di động: Là một hệ thống thiết bị dùng để phối
trộn các loại nguyên liệu để tạo ra thuốc nổ nhũ tương rời. Hệ thống thiết b
ị này
được lắp đặt trên một ôtô satsi để có thể vận chuyển và trộn nạp thuốc nổ tại các
khai trường. Hệ thống thiết bị gồm:
Xe vận chuyển: thường được sử dụng xe tải hạng trung đến hạng nặng.
Hệ thống nạp chứa nguyên liệu gồm:
- Khoang chứa Amoni nitrat hạt xốp.
- Khoang chứa nhũ tương nền.
- Khoang chứa nước.
- Khoang chứ
a hoá chất t¹o bät khÝ.

Hệ thống nạp chứa nguyên liệu được chế tạo bằng thép không gỉ.
Hệ thống thuỷ lực: Hệ thống thuỷ lực gồm 1 bơm dầu thuỷ lực tạo áp trong
toàn hệ thống để vận hành các động cơ thuỷ lực.
Hệ thống trộn hỗn hợp gồm:
Chất nhũ tương nền (NTN)
Amoni nitrat hạt xốp (AN)
Bơm, định lượng
Trộn dạng auger
Bơm hỗn h
ợp
AN/NTN
Dung dịch chất tăng nhạy,
chất ổn định
Nư
ớc
Thu
ốcnổ NTR05
Hỗn hợp AN/NTN
(c
h
ư
a
p
hải là th
u
ốc
n
ổ)
Thùng chứa hỗn hợp
Ống dẫn có bố trí cánh trộn tĩnh

Bơm, định lượng
Bơm, định lượng
Ống dẫn có bố trí hệ thống tiêm
nước làm trơn
Lỗ khoan
Bơm, định lượng

12
- 01 Auger dài: auger thường được đặt nghiêng hướng lên về phía đầu ra của
hỗn hợp trộn (góc nghiêng và chiều dài tuỳ thuộc thiết kế). Trục auger được dẫn
động bằng động cơ thuỷ lực, có khả năng điều chỉnh được tốc độ trộn.
- 01 bơm trục xoắn, động cơ thuỷ lực: dùng để bơm chất nhũ tương nền.
- 01 bơm d
ạng vít xoắn tải hở: dùng để vận chuyển các hạt chất rắn.
Cả hai bơm này có khả năng điều chỉnh được lưu lượng để điều chỉnh thành
phần các loại nguyên liệu vào auger trộn theo đúng tỷ lệ của thuốc nổ thiết kế.
- 01 khoang chờ: khoang chờ là khoang chứa hỗn hợp sau khi phối trộn qua
auger dài.
Hệ thống trộn chất tăng nh
ạy và bơm chuyển thuốc nổ, gồm:
- Hệ thống bơm cấp tác nhân tạo bọt khí: axit và chất sinh khí.
- Để đảm bảo an toàn trong sản xuất hiện nay chất tăng nhạy được trộn và
bơm trực tiếp vào trong đường vận chuyển hỗn hợp AN/NTN. Nhờ có thêm cấu trúc
cánh trộn tĩnh chất tăng nhạy được trộn đồng đều trong quá trình bơm chuyển, với
hình thức này hỗn h
ợp qua bơm chỉ là hỗn hợp AN/NTN chưa phải là thuốc nổ nên
rất an toàn trong sản xuất.
Hệ thống bơm nạp thuốc nổ xuống lỗ khoan, bao gồm:
- 01 bơm trục xoắn: dẫn động cũng bằng động cơ thuỷ lực, có thể điều chỉnh
được lưu lượng bơm theo thiết kế thuốc nổ, dựa vào lưu lượng này mà phương pháp

tr
ộn chất tăng nhạy bằng cánh tĩnh có thể điều chỉnh lưu lượng của các hoá chất là
tác nhân tăng nhạy cho phù hợp.
- Hệ thống cấp nước trợ bơm: với việc sử dụng đường ống dài để nạp thuốc
nổ vào lỗ khoan, do thuốc nổ có độ nhớt lớn nên trở lực của dòng thuốc nổ trên
đường ống là rất lớn, để gi
ảm bớt trở lực trên đường ống trong quá trình bơm người
ta cho thêm một dòng nước vào làm trơn thành đường ống do đó thuốc nổ được bơm
chuyển dễ dàng, lưu lượng đảm bảo. Dòng nước này được cấp nhờ một hệ thống
bơm và được điều chỉnh với một tỷ lệ rất nhỏ nên không làm ảnh hưởng đến chất
lượng thuốc nổ
cũng như quá trình nạp mìn.
- Hệ thống ống dẫn nạp thuốc nổ: dùng loại ống cao su hoặc nhựa tổng hợp có
khả năng cuộn dễ dàng, ít bị biến dạng theo tiết diện ngang, mặt trong nhẵn. Kích thước
ống sử dụng tuỳ thuộc vào công suất xe và đường kính lỗ khoan sử dụng, ống được
cuộn trên một tang trống có gắn động cơ để có thể trả
i ra và thu ống khi vận hành.
Hệ thống điều khiển: dạng điều khiển bằng phần mềm chuyên dụng và điều
khiển bằng nút bấm bằng tay.
Ngoài các hệ thống cơ bản trên còn có các hệ thống: hệ thống cấp nước làm
mát các động cơ, hệ thống rửa.
Nguyên lý hoạt động:

13
NTN và AN hạt xốp chứa trong các ngăn chứa được bơm đến auger, hỗn hợp
AN hạt xốp và NTN được trộn đều sau khi đi qua auger theo tỷ lệ được thiết kế.
Hỗn hợp AN hạt xốp/NTN (chưa phải là thuốc nổ) sau đó được bơm chuyển
qua đường ống dẫn và nạp trực tiếp xuống lỗ khoan theo khối lượng đã thiết kế qua
cài đặ
t trên hệ thống điều khiển. Trong quá trình bơm chuyển hỗn hợp này được trộn

thêm chất tăng nhạy với tỷ lệ nhất định để tạo thành thuốc nổ sau khi được nạp
xuống lỗ khoan.
Thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước NTR05 được trộn nạp trên
xe trộn nạp chuyên dụng được thực hiện nổ mìn tại các khai trường của Công ty C
ổ phần
Than Hà Tu - TKV kết quả nổ mìn đều phá vỡ đất đá tốt, hiệu quả nổ mìn cao, được
Công ty Cổ phần Than Hà Tu - TKV đánh giá cao.
2.2.2. Kết quả nghiên cứu thuốc nổ NTR06 dùng cho lỗ khoan ít nước:
Với điều kiện nổ mìn với lỗ khoan ít nước hoặc ẩm ướt, điều kiện bãi mìn có địa
hình khó thi công việc sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời dạng bao gói NTR06 là hoàn toàn
phù hợp và giảm giá thành, thuốc nổ NTR06 được chế tạo với thành phần: 30% chất nhũ
tương nền và 70% thuốc nổ ANFO, thông số kỹ thuật của thuốc nổ NTR06: tỷ trọng:
1,05÷1,15; kh¶ n¨ng sinh công: 320÷340 cm
3
; sức nén trụ chì (trong ống thép): 19÷21
mm; tốc độ nổ ổn định: 4.100÷4.600 m/s; khả năng chịu nước (ngâm nước 4giờ): tốt; đã
sử dụng hiệu quả ở các đường kính lỗ khoan ≥ 125 mm; phương tiện kích nổ hiệu quả:
mồi nổ năng lượng cao 175g hoặc 400g, thời gian ổn định: 3 tháng.
Sơ đồ công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời NTR06

Chất nhũ tương nền Amoni nitrat hạt xốp
Định lượng Định lượng
Phối trộn tạo
ANFO
Khuấy trộn
Thuốc nổ NTR06
Dầu Diezen
Định lượng
Định lượng

14
Lượng thuốc nổ nhũ tương rời sản xuất trong quá trình nghiên cứu chế tạo hai loại
thuốc nổ nhũ tương rời của đề tài tổng cộng là 50 tấn. Toàn bộ số thuốc nổ này được sử
dụng để nổ mìn cho các mỏ khai thác than lộ thiên.


PhÇn III
HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

3.1 Những vấn đề mà dự án cần giải quyết
Việc nghiên cứu chế tạo chất nhũ tương nền và thuốc nổ nhũ tương rời đã

được triển khai một cách khoa học, thực tế và đảm bảo tính đại diện, chính xác, kết
quả cho được các sản phẩm cụ thể: đã nghiên cứu chế tạo được chất nh
ũ tương nền hoàn
toàn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật dùng trong chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời. Thiết kế,
chế tạo được dây chuyền thiết bị quy mô bán công nghiệp sản xuất chất nhũ tương nền, đã áp
dụng kết quả nghiên cứu của công trình sản xuất hai loại thuốc nổ nhũ tương rời
(thuốc nổ nhũ tươ
ng rời dùng cho lỗ khoan ngập nước và thuốc nổ nhũ tương rời
dùng cho lỗ khoan ít nước) có các chỉ tiêu kỹ thuật đạt yêu cầu cho việc sử dụng
trong công tác khoan nổ mìn phá vỡ đất đá ở các mỏ lộ thiên thuộc Tập đoàn Công
nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam. Về các hạn chế, kết quả nghiên cứu chỉ mới
xây dựng được dây chuyền sản xuất chất nhũ tương n
ền dạng Pilot công suất 2
tấn/ca, hệ thống điều khiển, việc kiểm soát các điều kiện công nghệ như nhiệt độ,
lưu lượng thành phần chủ yếu bằng phương pháp thủ công, hệ thống thiết bị chưa
đồng bộ, hệ thống gia nhiệt nước nóng sử dụng năng lượng điện do đó công suất gia
nhiệt chưa cao, hiệu quả s
ử dụng năng lượng chưa tốt, độ bền về thiết bị còn hạn
chế.
Việc sản xuất và nạp mìn đối với thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan
nhiều nước NTR05 đã được nghiên cứu thực hiện trên xe trộn nạp chuyên dụng
được đặt hàng từ hảng TENAGA - KIMIA của Malaysia. Tuy nhiên để sử dụng tốt
xe trộn nạp phục vụ cho sả
n xuất trộn nạp thuốc nổ với quy mô công nghiệp cần
phải thực hiện thử nghiệm đầy đủ về lưu lượng các thành phần nhũ tương nền,
amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy, nước trợ bơm, khả năng trộn đồng đều, tính ổn
định của các chi tiết thiết bị chuyên dụng trên xe
Như vậy, việc áp dụng kết quả nghiên cứ
u vào triển khai sản xuất công
nghiệp là hết sức cần thiết, trong đó cần nghiên cứu để ổn định về công nghệ trong

sản xuất chất nhũ tương nền, thuốc nổ nhũ tương rời, thử nghiệm đầy đủ các thông
số kỹ thuật cần thiết, điều kiện áp dụng thực tế, đánh giá tính ổn định và hiệu quả sử
d
ụng của sản phẩm Để thực hiện được dự án sản xuất thử nghiệm 4.000 tấn thuốc
nổ nhũ tương rời, với các kết quả nghiên cứu có được từ các đề tài nghiên cứu cần
tiếp tục thực hiện các công việc như sau:

15
3.1.1. Đầu tư cơ sở hạ tầng:
Xây dựng bổ sung thêm sân, nhà xưởng, kho chứa phục vụ cho công tác sản
xuất của dự án sản xuất thử nghiệm.
Cải tạo hệ thống điện, cấp thoát nước đảm bảo phù hợp với công nghệ sản
xuất chất nhũ tương nền và thuốc nổ nhũ tương rời.
Mua mới máy móc thiết b
ị cho dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ tương
nền, thuốc nổ nhũ tương rời để nâng cấp lên đáp ứng công suất sản xuất thuốc nổ
nhũ tương rời đạt 4.000 tấn/năm.
Trang bị các thiết bị, dụng cụ cho việc đo đạc các thông số kỹ thuật của
nguyên liệu và sản phẩm thuốc nổ nhũ tươ
ng rời.
3.1.2. Hoàn thiện công nghệ sản xuất:
Khảo sát thiết bị và trao đổi công nghệ sản xuất: nắm bắt được công nghệ và
làm chủ được quy trình vận hành thiết bị sản xuất của hãng TENAGA - Malaysia.
Đào tạo cán bộ công nghệ và công nhân sản xuất: Một số cán bộ kỹ thuật và
công nhân làm chủ được công nghệ và thiết bị sản xuất.
Sản xuất thử để hoàn thiện quy trình sả
n xuất trên thiết bị sản xuất cố định và
di động.
Xây dựng quy trình công nghệ và quy trình vận hành thiết bị ổn định.
3.1.3. Xin cấp phép đưa xưởng sản xuất và hoạt động.

3.1.4 Sản xuất, tiêu thụ sản phẩm: sản phẩm có chất lượng ổn định, đạt các
chỉ tiêu kỹ thuật đã đặt ra.
3.2 Tóm tắt quá trình tổ chức sản xuất thử nghiệm
3.2.1 V
ề năng lực triển khai thực nghiệm và hoàn thiện công nghệ theo mục
tiêu dự án:
Tổng công ty Công nghiệp Hoá chất mỏ - Vinacomin với các chức năng
nhiệm vụ chính: sản xuất, phối chế - thử nghiệm Vật liệu nổ Công nghiệp
(VLNCN); xuất khẩu, nhập khẩu VLNCN, nguyên liệu, hoá chất để sản xuất
VLNCN; bảo quản, đóng gói, cung ứng, dự trữ Quốc gia về VLNCN; sản xuất cung
ứng : dây điện, bao bì đóng gói thuốc nổ, giấy sinh hoạt, than sinh hoạt, vật liệu xây
dựng; thiết kế thi công xây lắp dân dụng, các công trình giao thông thuỷ lợi, thiết kế
công trình, khai thác mỏ; may hàng bảo hộ lao động, hàng may mặc xuất khẩu; làm
dịch vụ khoan nổ mìn cho các mỏ lộ thiên, hầm lò kể cả nổ mìn dưới nước theo yêu
cầu của khách hàng; nhập khẩu vật tư thiết bị và nguyên vật liệu may mặ
c. Cung
ứng xăng dầu và vật tư - thiết bị; vận tải đường bộ, sông, biển, quá cảnh, các hoạt
động cảng vụ và đại lý vận tải biển, sửa chữa phương tiện vận tải, thi công cải tạo
phương tiện cơ giới đường bộ; dịch vụ ăn- nghỉ. Bên cạnh đó Tổng công ty có đội

16
ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân kỹ thuật có trình độ cao, tay nghề thành thạo trong
công nghệ sản xuất thuốc nổ, khoan nổ mìn, khai thác mỏ đặc biệt là công nghệ sản
xuất thuốc nổ công nghiệp dạng nhũ tương, có đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật
giàu kinh nghiệm trong việc nghiên cứu phối chế sản xuất vật liệu nổ công nghiệp
cụ thể vớ
i kết quả thành công của việc thực hiện hai đề tài “Nghiên cứu chế tạo chất
nhũ tương nền dùng chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời”, “Nghiên cứu chế tạo thuốc nổ
nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên”; kết quả sản xuất nổ mìn với thuốc nổ nhũ
tương rời bằng xe chuyên dụng là nền tảng cho việc thực hiệ

n dự án sản xuất thử
nghiệm thuốc nổ nhũ tương rời.
3.2.2 Quá trình phối hợp với các đơn vị trong và ngoài ngành Than:
Phối hợp với Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp - Viện Khoa học công nghệ
Mỏ TKV: để thực hiện dự án Tổng công ty đã hợp đồng với Trung tâm Vật liệu nổ
công nghiệp về việc cung cấp nguyên liệu chất nhũ tương nền, chấ
t tăng nhạy cho
việc sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời; đã phối hợp cùng với các chuyên gia của
Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp trong việc thử nghiệm kiểm soát các thông số
công nghệ, cách vận hành thiết bị trộn nạp, phương pháp nạp mìn hiệu quả trong
sản xuất và nạp thuốc nổ nhũ tương rời trên xe chuyên dụng cho các mỏ lộ thiên.
Trung tâm Vật liệu nổ
công nghiệp đã cung cấp tài liệu kỹ thuật liên quan và tổ chức
đào tạo cho công nhân của Công ty về kỹ năng sản xuất chất nhũ tương nền, vận
hành xe trộn nạp, phương pháp nổ mìn hiệu quả
Phối hợp với hãng TENAGA- Malaysia: Tổng công ty đã phối hợp với hãng
TENAGA trong việc cung cấp xe trộn nạp thuốc nổ nhũ tương rời di động, giải
quyết các vấn
đề kỹ thuật về xe trộn nạp
Phối hợp với các công ty Than thuộc TKV (Công ty CP Than Núi Béo, Hà
Tu, Tây Nam Đá Mài, Đèo Nai, Cọc Sáu ) trong việc thiết kế và nổ mìn tại các
khai trường lộ thiên bằng thuốc nổ nhũ tương rời trên xe di động.
Phối hợp với các Công ty Cơ khí, Điện, Điện tử trong việc thiết kế nâng
cấp dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ tương n
ền, thuốc nổ nhũ tương rời.
3.2.3 Địa điểm thực hiện dự án:
Khu vực Quảng Ninh là địa điểm thuận lợi nhất cho việc triển khai dự án vì
nơi đây tập trung đa số các khai trường lộ thiên lớn của các Công ty Than với đầy đủ
các dạng địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khác nhau, có cơ sở sản xuất thuốc
nổ công nghi

ệp, dịch vụ khoan nổ mìn và hệ thống kho chứa VLNCN và tiền chất
thuốc nổ là Công ty Công nghiệp Hoá chất mỏ Quảng Ninh và Công ty Công nghiệp
Hoá chất Mỏ Cẩm Phả; có cơ sở nghiên cứu - thử nghiệm chuyên về vật liệu nổ
công nghiệp và cơ sở sản xuất chất nhũ tương nền được cấp phép của Trung tâm Vật
liệu nổ công nghiệp. Khu vực có điều kiệ
n giao thông thuỷ, bộ thuận lợi cho việc
chuyên chở nguyên liệu và sản phẩm. Việc thực hiện dự án tại Phường Hà khánh,

17
Thành phố Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh đã tận dụng tối đa được cơ sở vật chất như
mặt bằng, nhà xưởng, nhà kho, thiết bị sản xuất chất nhũ tương nền, xe trộn nạp
chuyên dụng, phương tiện vận tải mà kết quả của việc thực hiện các đề tài nghiên
cứu có được và từ cơ sở sản xuất v
ật liệu nổ công nghiệp; Tận dụng được lực lượng
cán bộ khoa học kỹ thuật cũng như công nhân sản xuất vật liệu nổ đã qua đào tạo cơ
bản hiện có Để triển khai dự án với mặt bằng sẵn có đã triển khai mở rộng thêm
nhà xưởng sản xuất chất nhũ tương nền, xây dựng thêm các kho chứa nguyên liệu,
xây dựng các hệ
thống xử lý nước thải, thiết bị thu gom và xử lý chất thải rắn để đáp
ứng yêu cầu cho thực hiện dự án.
3.2.4 Trang thiết bị chủ yếu đảm bảo cho việc triển khai dự án sản xuất thử
nghiệm:
Để thực hiện dự án việc đầu tiên đã nâng cấp được dây chuyền sản xuất chất
nhũ tương nền từ dây chuyền dạ
ng Pilot công suất 2 tấn/ngày (là kết quả của các đề
tài nghiên cứu) thành dây chuyền dạng bán công nghiệp công suất 05tấn/ca. Dây
chuyền bán công nghiệp trên có khả năng điều chỉnh và điều khiển kiểm soát các
thông số công nghệ thông qua các đồng hồ, senso cảm biến và van điện từ và lưu
lượng kế đồng thời có thể điều chỉnh hệ thống bằng tay, từ hệ thống gia nhi
ệt bằng

sử dụng năng lượng điện đã chuyển sang hệ thống gia nhiệt bằng nhiên liệu dầu với
công suất lớn, tiết kiệm năng lượng
Đã đầu tư lắp đặt được hệ thống bơm chuyển chất nhũ tương nền từ bồn chứa
lên xe chuyên dụng gồm hệ thống bơm chuyển rót trực tiếp vào thùng xe, hệ th
ống
đo đếm khối lượng điện tử.
Sử dụng xe trộn nạp thuốc nổ nhũ tương rời chuyên dụng hãng TENAGA để
sản xuất và nạp thuốc nổ NTR05.
Sử dụng các phương tiện vận tải hiện có để chuyên chở nguyên liệu
Ngoài các thiết bị đo đạc hiện đã đầu tư thêm một số trang thiết bị để đo đạ
c
các thông số công nghệ của các nguyên liệu và thuốc nổ nhũ tương rời
3.2.5 Nguyên liệu:
Để thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm đã sử dụng các nguyên liệu chủ yếu
là chất nhũ tương nền, amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy. Trong các loại nguyên
liệu này chất nhũ tương nền và chất tăng nhạy được cung cấp trong nước bởi Trung
Tâm vật liệ
u nổ công nghiệp - Viện KHCN Mỏ TKV, còn amoni nitrat hạt xốp,
amoni nitrat tinh thể, natri nitrat tinh thể hiện nay được Tổng công ty nhập khẩu chủ
yếu từ Trung Quốc.
Về công nghiệp hoá chất cơ bản hiện nay Việt nam đang còn rất hạn chế nên
để sản xuất chất nhũ tương nền hay chất tăng nhạy thì cũng đều sử dụng hầu hết các
hoá chất có nguồn gốc nước ngoài (ch
ủ yếu là Trung Quốc và một số nước Đông
Nam Á). Tuy nhiên hầu hết các nguyên liệu này đều dễ kiếm trên thị trường Việt

18
Nam vì có rất nhiều nguồn cung cấp để phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp khác
nhau.
3.2.6 Lực lượng cán bộ KHCN và công nhân lành nghề tham gia thực hiện dự

án:
Để thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm, chủ dự án đã phối hợp với các đơn
vị và bố trí nhân lực như sau:
- Cán bộ KHCN thường xuyên thực hiện dự án: 15 người.
- Cán bộ KHCN tham gia không thường xuyên: 15 người.
- Công nhân sản xu
ất chất nhũ tương nền, chất tăng nhạy: 16 người
- Số công nhân lái xe vận hành xe: 04 người
- Thợ cơ khí, điện: 04 người.
- Nhân công phục vụ: 3 người.
Tất cả Cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật, công nhân đều được đào tạo hướng
dẫn bổ sung về lĩnh vực, các nhiệm vụ được phân công trong thực hiện dự án sản
xuất thử nghiệm đả
m bảo thực hiện tốt nhiệm vụ được giao.
3.2.7 Môi trường: Trước khi thực hiện dự án đã triển khai đầu tư xây dựng
các công trình bảo vệ môi trường như hệ thống thu gom và xử lý nước thải trong sản
xuất chất nhũ tương nền, thiết bị thu gom và xử lý rác thải rắn, các thiết bị phòng
chống cháy nổ , thường xuyên vệ sinh công nghiệp, với ưu điể
m các nguyên liệu
cho sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời đều ít độc hại với môi trường, dễ dàng vận
chuyển bằng phương pháp bơm chuyển qua các đường ống kín, khi đưa lên phương
tiện vận tải và trộn nạp chuyên dụng được chứa trong các thùng kín nên ít có hiện
tượng phát tán ra môi trường, khi vận chuyển trên xe chuyên dụng các nguyên liệu
được tách rời nhau nhờ các thùng chứa riêng biệt nên khi vận chuyển chưa phải là
vận chuyển thuốc nổ. Với các yếu tố trên mà trong quá trình thực hiện dự án không
tác động đến môi trường xung quanh, môi trường được đảm bảo, an toàn tuyệt đối
trong sản xuất.
3.3 Các kết quả đạt được của quá trình thực hiện dự án
3.3.1 Đầu tư cơ sở hạ tầng:
Mở rộng nhà xưởng sản xuất chất nhũ tương nền : với nhà xưởng sản xuấ

t
chất nhũ tương nền dạng khung thép lắp ghép mái tôn kẽm trước khi nâng cấp với
diện tích 96 m
2
(16×6 m) cao 6 m đã mở rộng thêm để có diện tích 144 m
2
(16×9 m)
cao 6 m, trần nhà được chống nóng bằng vật liệu chống cháy.
Xây dựng nhà kho cho sản xuất chất nhũ tương nền: sử dụng 02 container loại
20 feed dùng làm kho tạm để chứa nguyên liệu trong sản xuất chất nhũ tương nền.

19
Xây dựng nhà để hệ thống thiết bị gia nhiệt cho sản xuất chất nhũ tương nền:
diện tích 18 m
2
(6×3 m) cao 4 m, nhà xây tường 20 cm, mái tôn mạ kẽm, được ngăn
làm 02 phòng.
Xây dựng nhà giao ca cho công tác sản xuất chất nhũ tương nền: diện tích 12
m
2
(5×2,4 m) cao 4 m, kiểu nhà khung thép lắp ghép, mái tôn lạnh.
Đổ thêm sân cho nhà xưởng: tổng diện tích 120 m
2
.
Xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải của xưởng sản xuất chất nhũ
tương nền: công suất 2m
3
/ngày.
3.3.2 Mua mới máy móc cần thiết cho dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ
tương nền:

3.3.2.1 Dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ tương nền trước khi nâng cấp:
Sơ đồ dây chuyền sản xuất chất nhũ tương nền cũ











Ghi chú:






B
1-7
: các bơm.
K
1-5
: các máy khuấy.
V
1-43
: các van
VD

1
, VD
2
: van lưu lượng
Có 02 hệ thống gia nhiệt bằng điện, dùng dây mayso để đun nóng nước (chất
tải nhiệt bằng nước nóng).
Dây chuyền có 02 hệ thống hòa tan pha nước, pha dầu song song.
Thành phần các pha khi vận hành tạo nhũ điều khiển bằng phương pháp thủ
công (điều chỉnh van).
Dây chuyền sản xuất theo mẻ, công suất 200kg/mẻ sản phẩm (khoảng 2 tấn
sản phẩm/ngày).
V1
V2
B1
V3
V4
B2
V5
V6
V7
V1
V15
V16
V17
V19
V18
V14
V1
V8
V9

V12
V11
V20
V21
V22
V23
V28
V29
V30
V31
V32
V33
V34
V26
V25
V27
V35
V36
V37
V38
V39
V40
V41
V42
V43
VD2
VD1
B4
B3
B5

B6
B7
K5
K4
K2
K1
K3
T¹o
nhò
PhiÔu
L2
L1
Bån chøa s¶n phÈm
Trung
gian
Pha
dÇu 2
Pha
dÇu 1
Pha
N−íc 1
Pha
N−íc
2
gia
nhiÖt2
gia
nhiÖt1
M¸y nghiÒn
V24

20
* Các thông số kỹ thuật của chất nhũ tương nền sản xuất trên dây chuyền pilot:
- Độ nhớt: 320÷780 cP
- Cỡ hạt nhũ: 0,5÷3 µm
- Độ bền theo chu kỳ nhiệt độ: ≥ 5 chu kỳ
- Độ hấp thụ nước: 3,0÷3,1 %
- Độ ổn định điện thế: 117,5 V
- Khối lượng riêng: 1,28÷1,35 g/cm
3
.
- Độ pH: 3,9÷4,1
- Thời gian ổn định của nhũ: ≥ 3 tháng.
3.2.2.2 Dây chuyền thiết bị sau nâng cấp:
Để thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm thuốc nổ nhũ tương rời đã nâng cấp
dây chuyền sản xuất chất nhũ tương nền đáp ứng công suất sản xuất thuốc nổ nhũ
tương rời đạt 4.000tấn/năm, cụ thể các h
ạng mục:
Đầu tư mới 01 hệ thống gia nhiệt nước nóng: nồi nước nóng có năng suất
nước nóng phù hợp để nâng cao được công suất của dây chuyền, khoảng cách từ vị
trí đặt nồi đun nước nóng đến các thiết bị dùng nhiệt trong nhà xưởng là 30 m. Thiết
bị gia nhiệt dạng thiết bị Caloriphe đốt dầu Diezel, đầu đốt dầu có kim phun điện tử
tiết kiệm nhiên liệ
u. Công suất nhiệt hiệu dung: 2.500.000KJ/h, nhiệt độ cấp nhiệt
85÷100
o
C, có sensor và điều khiển nhiệt độ tự động (điều khiển hệ thống đốt dầu
một cách tự động). Thiết bị đảm bảo an toàn hoạt động ổn định, vật liệu chế tạo đảm
bảo chống được ăn mòn hoá học, tiêu hao nhiên liệu ít.
Đầu tư mới 02 bộ thiết bị hòa tan pha nước: Thể tích dung dịch cần hoà

tan: 1,0 m
3
(thể tích thiết bị 1,3 m
3
), thiết bị 2 vỏ gia nhiệt bằng nước nóng, đáy hình
chõm cầu, có vỏ bảo ôn, có hệ thống gia nhiệt dạng ống đứng bên trong thiết bị, có
ống mức để đo mức dung dịch trong thiết bị.
- Vật liệu chế tạo vỏ inox dầy: 2 mm.
- Phần hình trụ vỏ trong thùng khuấy cao: 800 mm, đường kính: 1.400 mm.
- Phần hình trụ vỏ ngoài thiết bị cao: 900 mm, đường kính gồm đường kính
trong + 2x(chiều day bao nước + chiề
u dày bảo ôn).
- Phần đáy hình hình chõm cầu, đều 2 lớp, có bảo ôn.
- Thể tích hiệu dụng: 1,0 m
3
.
- Thể tích thực: 1,3 m
3
.
- Khoảng cách giữa 2 vỏ là 20 mm.
- Dung dịch hoà tan, gồm: 1.072 kg amoni nitrat và 268 kg nước.

21
- Nhiệt độ dung dịch sau khi hoà tan đạt: 90÷105
o
C.
- Thời gian hoà tan: 20 phút.
- Chiều cao thiết bị (từ chân đến miệng): 1,6 m.
- Khả năng chịu được áp suất làm việc của nước nóng qua thiết bị bơm
(3atm).

- Có nắp mở một phía để nạp liệu, nắp hình vòm cao 30 mm.
- Có cửa ra dung dịch ở đáy: Φ27x2 mm, khớp nối nhanh.
- Có cửa vào nước nóng đi ngoài vỏ phía dưới đáy chỏm cầu: Φ27×2 mm,
khớp nối nhanh.
- Có cửa ra nước nóng đ
i ngoài vỏ phía trên thành thiết bị sát miệng: Φ27×2
mm, khớp nối nhanh.
- Ống chùm có 02 vành khăn bao nước trên vào dưới, đường kính ống chùm:
Φ27×2 mm.
- Có cửa vào của nước nóng đi trong thiết bị ống chùm phía dưới thành phần
hình trụ : Φ27×2 mm, khớp nối nhanh.
- Có cửa ra của nước nóng đi trong thiết bị ống chùm phía trên thành phần
hình trụ : Φ27×2 mm, khớp nối nhanh.
- Có cửa tháo nước rửa, cặn cho bao nước phía đáy hình chỏm cầ
u: Φ27×2
mm, khớp nối nhanh.


22
M12x30
1
3
4
5
6
7
8
9
11
12

13
15
10
16
18
17

- Động cơ khuấy hộp số tốc độ 80 v/ph, công suất động cơ 3kW/h; cánh
khuấy dạng mái chèo tiêu chuẩn, chịu được va đập bởi nguyên liệu hạt.
- Thiết bị có các hệ thống điều khiển và kiểm soát nhiệt tự động bằng sensor
và van điện từ.
- Vật liệu chế tạo: thép không rỉ, chịu hoá chất.
- Chân đế đảm bảo vững chắc
Làm mớ
i hai thiết bị lọc: Là thiết bị lọc Cartrigd hai vỏ có gia nhiệt bằng
nước nóng có bảo ôn (thiết bị L1, L2), công suất lọc 5÷6 m
3
/giờ, dùng để lọc trong
dung dịch muối amoni nitrat từ các thiết bị chế tạo pha nước. Vật liệu lọc đảm bảo
chịu nhiệt chịu hoá chất, dễ dàng thay thế, không ảnh hưởng đến thành phần hoá học
của dung dịch được lọc.
- Chiều cao: 350 mm.
- Đường kính 250 mm
- Đường kính đường dung dịch vào và ra: Φ21 × 2 mm
- Đường kính đường nước nóng vào và ra: Φ21 × 2 mm
ThiÕt bÞ pha n−íc 1
ThiÕt bÞ pha n−íc 2