tài liệu hướng dẫn nổ mìn an toàn hiệu quả

Hình 10.4 Quá trình nổ của mồi nổ hình cầu

nhỏ hơn hoặc loại thành phần có áp lực nổ thấp hơn mà vẫn bảo đảm việc
kích nổ trong những điều kiện khắc nghiệt.


10.2.5 Kích nổ cạnh sườn

Việc kích nổ bằng dây nổ xuống lỗ có ảnh hưởng đến cột thuốc nổ
mà nó xuyên qua. Đối với ANFO, việc này có thể gây ra hiện tượng kích
nổ cạnh sườn hoặc có tác động nén ép và làm giảm nhậy lớp thuốc xung
quanh dây nổ.
252

Dây nổ năng lượng lớn có xu hướng kích nổ cạnh sườn ANFO ở tất
ốc độ nổ VOD khởi đầu ở phạm vi gần dây nổ
có trị số thấp sau đó tăng dần khi sóng nổ truyền lan qua khối thuốc. Kết
D trung bình của toàn bộ khối thuốc nhỏ hơn tốc độ nổ VOD ở
trạ g thái ổn nh c
ủa khối thuốc ANFO được kích nổ t đáy (hình
10.5).

cả các đường kính lỗ mìn. T
quả là VO
n đị
ừ dưới

10. NFO


Với đường kính lỗ mìn bất kỳ, luôn có một trị số khối lượng tới hạn
à nếu nhỏ hơn thì dây nổ sẽ không gây ra hiện tượng kích nổ cạnh sườn
ối với ANFO. Thay vào đó, khi nổ, sóng nổ của dây nổ sẽ mở rộng ra
Hình 5 Hiện tượng kích nổ cạnh sườn của dây nổ đối với A
m
đ
253

xung quanh và tạo ra một “ống í nổ trong khối thuốc ANFO.
Trong những lỗ mìn đườ n này có thể gây ra sự
nén ép cục bộ và làm giảm độ nhậy của ANFO. Phần ANFO không bị ảnh
ưởng trong mặt cắt lỗ minl vẫn đủ để sóng nổ truyền lan suốt cột thuốc
ược.
Nhìn chung, thuốc nổ nhũ tương và huyền phù (watergel) kém nhậy
ướng bị kích
nổ cạnh sườn bởi đa phần các loại dây nổ. Độ nhậy của thuố
c nổ tăng lên
t độ nên một số loại thuốc nổ rời nạp vào lỗ mìn ở nhiệt độ
ạng ban đầu sau khi bị nén, quá trình nổ bậc cao bị ngăn cản không
ể tru
ạp,
xả” đối với kh
ng kính lớn, áp lực cạnh sườ
h
nhưng một phần năng lượng đã bị tiêu hao mất.
Ở lỗ mìn có đường kính

nhỏ và trung bình, dây nổ hoặc gây nên hiện tượng kích nổ cạnh sườn đối
với ANFO và làm thuốc bị giảm nhậy một cách đáng kể hoặc “ép chết”
thuốc và làm cho quá trình nổ không hình thành đ

nổ hơn so với ANFO và nói chung chúng không có khuynh h
cùng với nhiệ
cao sẽ giữ nguyên độ nhậy với hiện tượng kích nổ cạnh sườn cho đến khi
nguội hẳn.
Thuốc nổ nhũ tương và huyền phù dễ bị “nén ép” và giảm nhậy hơn
ANFO vì tác động của sóng nổ lên bọt khí trong thuốc. Cho đến khi bọt khí
trở l
ại d
th yền lan quá một khoảng cách nhất định tính từ mồi nổ.
Nói chung, hiệu ứng của dây nổ đơn đối với thuốc nổ chịu ảnh
hưởng của các nhân tố được liệt kê dưới đây:
(a) Lượng thuốc lõi PETN trên một mét dây nổ,
(b) Kiểu loại và số lượng lớp vỏ bao quanh dây nổ,
(c) Độ
nhậy kích nổ của thuốc nổ,
(d) Phương pháp nhậy hoá thuốc nổ,
(e) Tỉ trọng ban đầu của thuốc nổ khi n
254

(f) Mức độ kìm giữ thuốc nổ như bua và độ cứng của đá,
(g) Vị trí đặt dây kích nổ so với trục lỗ mìn hoặc thành lỗ mìn,
Vì số lượng biến số tham gia vào quá trình khá lớn, nên việc định
lượng chính xác các điều kiện thuốc nổ rời bị kích nổ cạnh sườn hoặc mức
độ giảm nhậy chính xác rất khó kh
ăn. Bảng 5.1 cho thấy một số ví dụ về
ràng là dây nổ với thuốc lõi thấp không kích nổ cột thuốc nổ rời và giảm

thiểu hư hại có thể gây ra đối với các loại thuốc nổ này.

10.3 PHƯƠNG THỨC MỒI NỔ
(h) Nhiệt độ của thuốc nổ.
hiệu ứng của dây nổ đối với ANFO, thuốc nổ bao gói và nhũ tương rời. Rõ


10.3.1 Lắp ráp mồi nổ
ống tín hiệu hoặc dây dẫn đồng thời để kíp nằm gọn trong mồi nổ.




Yếu tố bao trùm nhất trong việc chuẩn bị mồi nổ là lắp kíp nổ hoặc
dây nổ vào mồi nổ, bảo đảm tiếp xúc chặt chẽ giữa chúng và giữ nguyên
trạng cho đến thời điểm kích hoả. Đã có những ví dụ về việc kíp nổ hoặc
dây nổ tách khỏi mồi nổ trong quá trình nạp thuốc dẫn đến hiện tuợng mìn
câm.
Kíp nổ nên được lắ
p vào mồi nổ như thế nào đó để không làm hư hại
255

10.3.2 Vị trí đặt mồi nổ

Kích thước và hình dạng bãi nổ cũng như độ cứng của đá có vai trò
quyết
Thông thườ n được mồi nổ ở dưới đáy hoặc với nhiều mồi nổ
bởi cá do
(a)
c nổ ở chân tầng. Khi cột thuốc ANFO

có chiều dài lớn, cột bua ngắn và đường cản nhỏ thì sự giảm
ổ dễ thoát ra ngoài hơn.
ặt mồi trên đỉnh cũng dễ gây ra hiện tượng “cắt đứt” (ngang)
lỗ mìn do sự chuyển dịch của lớp đất đá phía trên và có xu thế
cách li khối thuốc bên dưới.
( c) Hiện tượng “cắt đứt” cũng x
ảy ra trong cột thuốc khi kích nổ
n bảo đảm việc kích nổ
định trong việc chọn vị trí đặt mồi nổ để có kết quả nổ tốt nhất.
ng các lỗ mì
c lý sau đây:
Đặt mồi ở trên đỉnh làm chuyển dịch bua và lớp đá phía trên
quá sớ
m làm giảm áp lự
áp này sẽ rất vì khí n
(b) Đ
bằng mồi nổ đơn vì vậy nhìn chung nê
từ dưới chân sẽ tốt hơn là từ trên đỉnh.
Trong hoạt động cắt tầng, khi luôn phải thực hiện việc khoan thêm,
một số chuyên gia lựa chọn đặt mồi nổ thấp hơn đáy tầng với mục đích
tránh cho các thiết bị xúc bốc bị vấp vào các mô chân tầng còn l
ại. Một số
khác lại chủ ý đặt mồi nổ cao hơn đáy tầng để trong trường hợp mìn câm có
thể định vị được mồi nổ và xử lý.
Các nguyên tắc cơ bản phá vỡ đá cho thấy có rất ít sự khác biệt trong
việc đặt mồi nổ ở ngay đáy tầng hay dịch lên trên hoặc xuống dưới. Việc
quan trọng nhất là xem mồi nổ có được đặt an toàn gi
ữa lớp thuốc tốt và
không bị nhiễm bẩn hay không. Điều này có nghĩa là mồi nổ nên được đặt

256




Hình 10.6 Kích nổ đáy với mồi nổ kép

cao hơn đáy lỗ mìn một chút để mồi nổ không bị vùi trong lớp bùn hoặc
mạt khoan ở đáy lỗ.
Nếu dọc theo lỗ mìn có khu vực đá đặc biệt cứng thì nên đặt mồi nổ
rong lớp
đá mềm.
Đối với đ
á mềm, không có sự khác biệt có thể quan sát thấy giữa
việc đặ ồi n
mìn cho thấy có th
ở khu vực đá cứng này để giảm thiểu phần năng lượng mất mát t
t m ổ trên đỉnh hay dưới đáy. Kinh nghiệm của các chuyên gia nổ
ể đạt được kết quả tốt với cả hai cách này.
257

10.3.3 i Mồ nổ đa mồi

sản xuất và được
để đảm bảo tránh được hiện tượng mìn câm.
hươn

nổ bằng
kíp nổ vi sai dưới lỗ, việc sử dụng cùng một số vi sai một cách gần đúng có
nghĩa là một nửa cột thuốc sẽ được kích nổ từ đỉnh xuống, nửa còn lại được

kích n ian
ểm h

Nếu thuốc nổ được nạp theo các tiêu chuẩn của nhà
giữ gìn tốt trong cột thuốc liên tục thì một mồi nổ đơn là điều cần thiết duy
nhất để kích nổ toàn bộ cột thuốc bất kể chiều dài của nó thế nào.
“Mồi nổ kép” (một mồi ở gần phần đỉnh và một mồi ở gần phần đ
áy
của cột thuốc nổ) là một tập quán mồi nổ khá phổ biến được sử dụng với
các lỗ mìn tương đối dài
P g pháp mồi nổ đa mồi thường được sử dụng khi có nguy cơ về sự
vận động của nước ngầm, về sự hư hại của dây xuống lỗ, về s
ự hoà tan
thuốc nổ của nước ngầm, về sự nhiễm bẩn hoặc tách rời của thuốc nổ trong
lỗ mìn. Mồi nổ đa mồi cũng thường được sử dụng khi mà đầu tư cho lỗ mìn
và công việc mà mỗi lỗ mìn dự kiến thực hiện có thể bù lại chi phí của mồi
nổ phụ.
Khi các mồi nổ trong phương thức mồi nổ đa m
ồi được kích
ổ từ đáy lên. Điều này xảy ra là do có sự “phân tán” trong thời g
đi oả của kíp nổ vi sai. Nếu thực sự muốn kích nổ từ dưới
đáy, các mồi
nổ trên đỉnh phải sử dụng kíp nổ vi sai có số vi sai cao hơn kíp nổ vi sai
dưới đáy một số (hình 10.6). Điều này làm cho mồi nổ trên đỉnh có ý nghĩa
chỉ như một mồi nổ “bảo hiểm” vì trong mọi trường hợp toàn bộ cột thuốc
sẽ nổ trước khi kíp nổ trên đỉnh kích hoạt.


258

Chương 11
HÌNH HỌ


11.1 Ổ 11.1
11.
11.
11.4 KHOAN THÊM 11.3
11.6
BUA 11.7
11.
11. XÁC ĐỊNH
THỜI GIAN VI SAI
11.13

C BÃI NỔ

Trang
SỰ PHÂN BỐ THUỐC N
2 CHIỀU CAO TẦNG 11.1
3 ĐƯỜNG KÍNH LỖ MÌN 11.2
11.5 ĐỘ NGHIÊNG LỖ MÌN
11.6
7 SƠ ĐỒ BÃI MÌN (KIỂU MẪU BÃI MÌN) 11.10
8 TRÌNH TỰ KÍCH NỔ VÀ
11.9 SỐ LƯỢNG LỖ MÌN TRONG MỘT BÃI
NỔ
11.14
11.10 TỈ LỆ CÁC THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ NỔ
MÌN

11.16


259

Chương 11
HÌNH HỌC BÃI MÌN

Hình học bãi mìn có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả nổ mìn như độ
phân mảnh (đập vỡ), hình dạng đống đá, độ tơi xốp và do đó đến chi phí
khoan, nổ và chi phí khai thác tổng thể. Trong chương này,ảnh hưởng của
:
các thông số nổ mìn sẽ được đề cập và xem xét.

11.1 SỰ PHÂN BỐ THUỐC NỔ

Trong hầu hết các ứng dụng nổ mìn, thuốc nổ được nạp vào các lỗ
n h
ớn cực đại kết
ễu đối với các khối đá nằm ngang là một kiểu nổ có hiệu quả kém
tuy nhiên nó vẫn là phương pháp được ưa dùng đối với các khố
i đá/quặng
mì ình trụ dài. Khi một cột thuốc nổ phát nổ, lực nổ tác động ra xung
quanh theo hướng vuông góc với trục của cột thuốc. Ở hai đầu của cột
thuốc cũng có lực tương tự như vậy tác động (hiệu ứng đầu cuối). Hình
11.1.
Để có được mức độ phá vỡ tố
i ưu với lượng thuốc nổ sử dụng tối
thiểu, mặt thoáng phải song song với lỗ mìn và phải có độ l
hợp với đường cản tối ưu đối với từng lỗ mìn để tận dụng tối đa năng lượng

thuốc nổ. Điều này có nghĩa như vậy hiệu quả của những bãi nổ đ
iển hình
trong khai thác đá khá cao. Tuy nhiên do có thể xuất hiện hiện tượng nổ
chèn, bờ dốc, sụt đá và góc khó phá nên chỉ tiêu thuốc nổ sử dụng thường
phải cao hơn để đạt được độ phân mảnh và tơi xốp theo yêu cầu. Kiểu nổ
hình ph
nông mặc dù lượng thuốc nổ tiêu thụ cao hơn.
260

Khi xây dựng qui trình nổ mìn cho từng mỏ đá cụ thể, việc xem xét
sự phân bố thuốc nổ trong từng lỗ mìn có ý nghĩa rất quan trọng.
Năng lượng thuốc nổ cần phải được phân bố như thế nào đó để phù
hợp nhất với công việc phải thực hiện; mức độ tập trung năng lượng
thường tăng dần lên về phía đáy lỗ mìn.
Để việc nổ mìn trong những khối
đá liề núi) có hiệu quả
nhất,
mìn. Loại th ức phá huỷ lớn có thể được dùng ở
dưới đáy để cắt lớp đá dưới đáy tầng còn loại thu
ốc nổ có tỉ trọng thấp hơn,
và tác động phân bố dàn trải hơn ở phía trên của lỗ mìn.
1.2 CHIỀU CAO TẦNG
n và dốc đứng (cũng như các mỏ đá nằm ở sườn
đôi khi phải sử dụng hai loại thuốc nổ khác nhau trong cùng một lỗ
uốc nổ có tỉ trọng cao và s

1
hung, làm việc với độ cao tầng từ 10-18m được coi là kinh tế
kiểu lựa chọn, độ cao tầng có thể do bề dày của lớp đá quyết định. Chiều
dài của cần khoan (để thục hiện việc khoan một lần) cũng là yếu tố phải

xem xét. Nếu chiều cao tầng quá lớn, đống
đá phá nổ cũng sẽ quá cao để có
thể làm việc an toàn. Hơn nữa việc gạt bỏ những tảng đá lỏng ở phần trên
của vách tầng cũng rất khó khăn và như vậy sẽ rất nguy hiểm đối với thiết
bị xúc bốc làm việc ở dưới chân vách tầng. Ảnh hưởng của độ cao tầng
(a) Việc sử dụng lỗ mìn có đường kính tương đối lớn (từ 200mm
trở lên) so với chiều cao tầng (ví dụ 10m) sẽ làm cho việc phân
bố thuốc nổ không hiệu quả. Lớp đá dọc theo cột bua (tương
đối xa khối thuốc) có thể vượt quá 35% tổng lượng đá phải phá

Nhìn c
và ít nguy hiểm nhất. Ở những nơi cần phải thực hiện việc khai thác theo
(vách tầng) đến kết quả khoan và nổ thể hiệ
n ở các điểm sau:
261

nổ. Điều này có nghĩa là một phần lớn của khối đá phải phá nổ
được dồn vào đống đá sau khi nổ với độ đập vỡ rất ít hoặc còn
lại nguyên là những tảng đá lớn,
(b) Khó có thể đảm bảo độ chính xác cao khi khoan ở những tầng
quá cao,
với tầ
ng cao hiểu theo ý nghĩa của việc định vị lỗ mìn và thực

(c) Ảnh hưởng của hậu xung và phá vỡ quá mức hệ trọng hơn đối
hiện đường cản tối ưu.
ÍNH LỖ MÌN11.3 ĐƯỜNG K
- Mức độ đập vỡ (phân mảnh) yêu cầu
i phá nổ. Khi đường kính lỗ mìn tăng, còn chỉ tiêu năng
ợng

hoặc các mặt phân lớp (tầng) chia đường cản thành
hiều

Các yếu tố chi phối việc lựa chọn đường kính lỗ mìn bao gồm:
- Đặc tính của đá
- Tính kinh tế tương đối của các loại thiết bị khoan khác nhau
Trong trường hợp đá khó bị phá vỡ, việc sử dụng các lỗ mìn đường
kính nhỏ hơn có những lợi thế của sự phân bố thuốc nổ tốt hơ
n trong toàn
bộ khối đá phả
lư của thuốc nổ không thay đổi, kiểu nổ lỗ mìn lớn thường tạo ra độ
phân mảnh kém hơn (nghĩa là kích thước của đá phá nổ lớn hơn).
Khi tiếp giáp
n khối lớn (xem hình 9.9), chỉ có thể đạt được độ phân mảnh chấ
p nhận
được khi trong mỗi khối đá này đều có lỗ mìn. Cấu trúc này làm cho việc
sử dụng lỗ mìn đường kính nhỏ trở nên cần thiết và tương ứng là kiểu nổ lỗ
mìn nhỏ.
262

Trong địa tầng có lưới đứt gãy (tự nhiên) dày đặc, mức độ đập vỡ
(phân mảnh) có xu thế được khống chế về mặt cấu trúc. Vì lí do này, việc
ng đ
Các lỗ mìn có đường kính nhỏ hơn cũng tạo ra độ đập vỡ tốt hơn ở
phầ
n trên đỉnh lỗ mìn vì cột thuốc có thể dâng lên cao hơn trong lỗ mìn. Sự
ế rất lớn đối với đá tảng. Với lỗ mìn
h từ 115mm đến 150mmm, cần phải sử dụng bua dài từ 3 đến

tă ường kính lỗ mìn có thể điều chỉnh phù hợp với sự bất lợi về độ phân

mảnh.

phân bố thuốc nổ tốt hơn này có lợi th
có đường kín
để tránh độ ồn quá mức, phụt khí và đá bay.
Tuy nhiên, đối với lỗ mìn có đường kính từ 75 đến 100mm, cột bua
sử dụng thường d
ưới 2,5m và có thể giảm nhỏ xuống đến mức 1,5m (hình
11.3).
11.4 KHOAN THÊM

Hoạt động xúc bốc đòi hỏi mức độ đập vỡ và chuyển dịch ở đáy tầng
ơn đáy tầng dự kiến. Đ
ây là nơi để mạt
khoan, bùn hoặc đá lở tích tụ lại không ảnh hưởng đến chiều cao dự kiến của
át sinh
trên một mét chiều dài của l
ỗ mìn),
phải vượt quá những trị số tới hạn nhất định. Để bảo đảm không có mô chân
tầng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xúc bốc, một trong những thông lệ là
khoan thêm một mức độ nào đó sâu h
cột thuốc.
Hiệu quả của việc khoan thêm phụ thuộc vào các yếu tố sau:
a) Đặc điểm cấu trúc và tỉ trọng của đá,
b) Loại thuốc nổ nạp dưới đáy (cụ thể hơn, năng lượng ph
263

c) Đường kính và độ nghiêng của lỗ mìn,
d) Đường cản hiệu dụng,
Nếu khoan thêm không được sử

e) Vị trí của thuốc mồi nổ trong khối thuốc nổ.
dụng một cách hiệu quả, mô chân
tầng (hay những chỗ nhô cao của đáy tầng) sẽ hình thành. Nổ mìn trong
những điều kiện như vậy thường dẫn đến những chu trình trong đó việc phá
dưới đáy nhiều hơn.
ới các lỗ mìn
thẳng đứng trong tầng có mặt thoáng tương đối cao và/hoặc nghiêng mức
khoan thêm ở hàng đầu có thể phải đến 10d hoặc 12d vì trong trường hợp
hình 11.4). Mức khoan
1. Năng lượng tạo ra trên một mét chiều dài lỗ mìn lớn,
ới đáy tầng,
vỡ quá mức sẽ x
ảy ra nhiều hơn và yêu cầu phải tập trung năng thuốc nổ
Đối với đá nguyên khối hoặc những thành tạo dốc mức độ khoan
thêm cỡ 8d (d = đường kính lỗ mìn) là bảo đảm có hiệu quả. V
này đường cản chân tầng thường lớn hơn (xem
thêm 8d là đủ khi:
2. Có đứt gãy hoặc mặt phân cách rõ ràng ở gần đáy tầng,
3. Lỗ mìn có độ nghiêng đáng kể so với trục trục thẳng đứng.
Ngay cả khi không có sự thay đổi về đường kính lỗ mìn, cũng vẫn
cần phải tăng mức khoan thêm nếu đường cản và/hoặc kho
ảng cách lỗ tăng.
Khi trong đá có sự phân lớp thành các mặt song song v
điều thường xảy ra đối với đá trầm tích, thì nếu cần thiết mức độ khoan
thêm cũng rất ít (xem hình 11.5). Nếu có phân cách hở (mặt phân tầng) tồn
tại ở đáy tầng thì việc khoan thêm lại trở thành bất lợi vì sẽ có nhiều khí nổ
có thể thoát ra theo chỗ yếu này làm cho việc dồn đống không chụ
m lại như
mong muốn.
264

Cần tránh khoan thêm quá nhiều vì nó có thể:
a) Lãng phí chi phí khoan và thuốc nổ,
b) Tăng mức chấn động,
c) Phá huỷ đáy tầng ở mức không cần thiết (có thể gây ra các
Trong những yếu tố
nêu trên yếu tố cuối cùng có xu thế làm tăng
hiện tượng cắt đứt và phá vỡ quá mức.
1.5 ĐỘ NGHIÊNG CỦA LỖ MÌN
vấn đề về khoan, bỏ lỗ mìn và do đó là hỏng thiết kế nổ ở tầng
thấp hơn (tầng tiếp theo),
d) Làm tăng thêm sự vận động theo chiều thẳng đứng của vụ nổ.

1
nghiêng làm cho sự phân bố thuốc nổ đều và tốt hơn nhờ vậy
ện vì việc sử
). Sự thay đổi này đặ
c biệt rõ
ràng trong trường hợp tầng cao và/hoặc không thẳng đứng. Các lỗ mìn ở

Khoan
làm tăng hiệu quả nổ mìn trong các trường hợp sau:
- Loại bỏ được mô chân tầng,
- Giảm bớt hiện tượng phá vỡ quá mức (xem hình 11.6)
Lỗ mìn nghiêng cũng làm tăng khả năng dồn đống và mức độ tơi xốp
của đống đá phá nổ. Mức độ đập vỡ cũng thường đượ
c cải thi
dụng năng lượng thuốc nổ được thực hiện tốt hơn, và khối lượng đá bao
quanh cột bua cũng được giảm bớt (đây là khu vực thường phát sinh các
tảng đá quá cỡ; xem hình 11.6).

Việc sử dụng lỗ mìn thẳng đứng thường làm thay đổi đường cản giữa
về phần đỉnh và đáy của tầng (xem hình 11.4
265

hàng đầu tiên thường được đặt ở gần mép tầng để có thể giảm bớt mô chân
tầng. Nhưng như vậy khí nổ có thể thoát ra sớm qua phần trên của tầng gây
ra tiếng ồn lớn cùng với hiện tượng phụt khí và/hoặc đá bay (xem hình
11.7). Mức độ thoát khí như vậy có thể làm giảm áp lực nổ ở gần đáy tầng
đến mức không còn đủ để có được độ
phân mảnh và chuyển dịch theo yêu
ọc chiều dài của lỗ mìn.
tưởng nhất là khi góc nghiêng của lỗ mìn song song với góc
nghiêng cùa mặt thoáng.
nhiều hơn và việc nạp thuốc nổ cũng khó hơn.
thẳng hàng. Mặc dù có ảnh hưởng ít hơn so với
cầu. Hiệu ứng này thường hay xảy ra nhiều hơn đối với lỗ mìn mồi nổ trên
đỉnh hoặc mồi nổ đa mồi so với lỗ mìn mồi nổ đơn mồi ở dưới đáy.
Mặt khác nếu lỗ mìn thẳng đứng được khoan ở khoảng cách đường
cản bình thường tính từ mép tầng thì ở phần đáy tầng có thể xuấ
t hiện mô
khó xúc. Vì thế một trong những ưu điểm chủ yếu của khoan nghiêng là
làm cho đường cản có độ đồng đều cao hơn suốt d
Trường hợp lý
Khi những khó khăn về kỹ thuật khoan và/hoặc tỉ lệ lỗ, hốc ở thành
lỗ mìn không ngăn cản việc khoan nghiêng thì vẫn có những lý do xác đáng
để lo lắng về việc khoang nghiêng. Với các tầng cao, góc nghiêng khuyến
nghị có cỡ 20 – 30
x
(tính từ trục thẳng đứng)

; không nên sử dụng góc lớn
hơn 30
x
vì việc duy trì thẳng hàng các lỗ khoan khó hơn, lượng mũi khoan
sử dụng tốn
Cần phải nói thêm là những lợi thế tiềm năng của lỗ mìn nghiêng chỉ
được thể hiện khi công việc khoan được tiến hành với mức độ chính xác
cao. Nếu góc nghiêng (so với trục thẳng đứng) của lỗ mìn ở hàng đầu tiên
phía trước quá lớn, thì đường c
ản đáy sẽ quá nhỏ, hiện tượng phụt khí, đá
bay và tiếng ồn lớn có thể phát ra ở ngay phạm vi đáy tầng (xem hình
11.7b)
Một vấn đề tiềm tàng khác, dù là ít rõ ràng hơn, đó là sự cần thiết
phải giữ cho các lỗ khoan
266

sai số về độ nghiêng của lỗ mìn nhưng hiện tượng này cũng rất phổ biến.
ệt (hiếm khi xảy ra nhưng vẫn có thể) trên hình
11.8 Nếu ta xem ví dụ trong hình số 11.8 khi các lỗ mìn liền kề hàng đầu
tiên được khoan với góc nghiêng (so với trục thẳng đứng) chính xác nhưng
lại không đúng hướng thì các sai sót sau sẽ xuất hiện:
a) Đường cản đáy trên lỗ mìn A, B, C quá lớn,
b)
Vì thế n phải có hệ thống tin cậy, chính
xác để
thiết kế.

11.6 BUA
Nếu xét ví dụ khá đặc bi
Kho

ảng cách đáy giữa lỗ mìn A và B quá nhỏ trong khi khoảng cách
này giữa B và C lại quá lớn.
, khi khoan lỗ mìn nghiêng cầ
gióng mũi khoan sao cho lỗ mìn có độ nghiêng đúng theo hướng


Bua tốt có nghĩa là cột bua có chiều cao hợp lý với vật liệu bua bảo
đảm sẽ giảm bớt được sự thoát sớm khí nổ và do đó làm tăng được mức độ
đập vỡ và chuyển dịch của đá bằng năng lượng chuyển dịch. Như vậy luô
luôn có một chiều cao bua tối ưu mà nếu vượt qua giới hạn này không thể
đạt được việc gia tăng hiệ
u quả của năng lượng chuyển dịch hơn nữa (xem
hình 11.9).
Có thể giảm đáng kể chiều cao bua nếu sử dụng kiểu bua và khối
lượng bua thích hợp nhờ vậy có thể đạt được sự phân bố thuốc nổ tốt hơn.
ứng quán tính và ma sát cao hơn và vì thế

Các loại vật liệu dạng hạt có hiệu
chúng được sử dụng làm bua tốt hơn so với các loại vậ
t liệu có tính mềm
dẻo hoặc có xu thế chảy thành dòng như nước, bùn, đất sét nhão.
267

Đối với các lỗ mìn đường kính trong khoảng từ 50mm đến 130mm
(lỗ nghiêng), đá dăm có độ lớn từ 6mm đến 13mm dùng làm bua rất phù
ợp và hiệu quả. Khi đáy bua bị nén ép bởi áp lực rất lớn của khí nổ, đá
dăm tỏ ra có khả năng liên kết và kìm giữ đối với khí nổ tốt hơn nhiều so
với mạt khoan (tương đối mịn). Sự kìm giữ này giúp cho việc duy trì áp l
ực
nổ trong lỗ mìn một khoảng thời gian lâu hơn. Khí nổ bị dồn

hỏ hơn
ường
ứng nằm ở vị trí gần
iệng
Bua dài cũng nên được sử dụng ở hàng lỗ mìn đầu tiên để ngăn không
cho xảy ra hiện tượng phụt khí, đá bay vì ở phần đỉnh của những lỗ mìn này
ờng cản thường nhỏ hơn mức bình thường. (tình hình tương tự như vậy
tầng cao và/hoặc
h
đỉnh của khí
nén càng lâu thì khả năng đập vỡ, chuyển dịch và xới tơi đá của nó càng
tốt. Khi trong lỗ mìn có nước và mực nước cao hơn cột thuốc thì làm bua
bằng đá dăm cũng tốt hơn mạt khoan vì đá dễ chìm xuống vị trí đã định
hơn không có xu thế tạo thành một chất đặ
c như xúp và lơ lửng trong nước
như mạt khoan.
Như một quy tắc chung, chiều dài cột bua không được n
đ cản (B). Tuy nhiên, chiều dài bua tối ưu phụ thuộc khá nhiều vào
đặc tính của đá và có thể thay đổi trong khoảng từ 0,6B đến 2B. Cột bua
ngắn hơn 0,6B thường gây ra tiếng ồn, phụt khí và đá bay.
Đối với loại đá cứng và nguyên khối, cột bua nên có chiều dài càng
ngắn càng tố
t nhưng vẫn phải ngăn được hiện tượng phụt khí, đá bay, phá
quá mức và tiếng ồn. Nếu lớp đá nguyên khối và c
m lỗ mìn thì có thể phải xem xét đến việc dùng thêm một túi nhỏ thuốc
nổ (hình 9.8).
Khi ở vùng đỉnh của lỗ mìn có nhiều vết nứt và các mặt phân cách
yếu thì có thể sử dụng cột bua tương đối dài (và tương ứ
ng với chỉ tiêu
thuốc nổ thấp hơn).

đư
khá phổ biến khi khoan các lỗ mìn thẳng đứng ở những
268

không dốc lắm). Cũng có thể các túi thuốc nhỏ trong các lỗ mìn ở hàng đầu
hư vậ
11.7 CÁC KIỂU SƠ ĐỒ NỔ MÌN
n y.
Bua dài hơn cùng với phần thuốc phía trên đỉnh không lấp đầy có thể
sử dụng ở hàng cuối cùng để giảm bớt phá vỡ quá mức (xem hình 11.10).


dụng kiểu sơ đồ nổ mìn tam giác cho độ phân mảnh và
ày còn tăng theo sự toàn vẹn về kết cấu của đá. tùy
thuộc vào mô hình cấu trúc của đá
các khối đá nguyê
kiểu dựa trên cơ sở lưới tam giác đều. Kiểu sơ đồ tam giác đều này có mức
Khi sử dụng mô hình tam giác đều, khoảng cách giữa các lỗ mìn (S)
cách lỗ mìn nh
hí nổ vào không gian và khả năng phá vỡ quá
mất mát năng lượng chuyển dịch này làm giảm mức độ
p vỡ đá lớn trong đống đá phá nổ.

Các kết quả thu được từ việc mô hình hoá nổ mìn và kinh nghiệm
thực tiễn cho thấy sử
năng suất thường lớn hơn so với sơ đồ hình vuông hoặc chữ nhật. Sự khác
biệt giữa hai kiểu sơ đồ n
Trong n và cứng, kiểu sơ đồ tam giác tốt nhất là
độ phân bố thuốc nổ tối ưu và do đó sự phân bố năng lượng nổ trong khối
đá phá vowx cũng đều hơn (hình 11.11)

nên lấy bằng đường cản thực tế (B) nhân vớ
i hệ số 1,15 (ví dụ: S = 1,15B)
trong hầu hết các trường hợp.
Khoảng ỏ hơn đường cản một cách đáng kể có xu thế
tách sớm các lỗ mìn và cũng sớm làm lỏng bua. Cả hai hiệu ứng này đều
dẫn đến sự giải thoát sớm k
mức là đáng kể. Sự
đậ
tổng thể và để lại những phiến
269

Mặt khác, khi tỷ lệ khoan S: B quá lớn, vùng trung tâm của mặt tầng
nằm trong khoảng giữa các lỗ mìn ở hàng sau có thể giữ nguyên trạng
không bị tác động, đặc biệt là khu vực gần đáy tầng nơi xuất hiện những
mô không vỡ và những chỗ đá chặt khó xúc mà nguyên nhân là khoảng
cách giữa các lỗ mìn không phù hợp.
Đường cản quá mức có thể làm tăng chấn động, phá quá mức và sự
không ổn
định bờ mỏ cũng như làm giảm độ phân mảnh, độ tơi xốp và khả
năng xúc bốc. Phải chú ý đặc biệt đến vị trí của các lỗ mìn ở hàng đầu tiên.
Nếu đường cản của hàng đầu này quá lớn, phần này chưa tách ra khỏi khối
đá khi hàng thứ hai nổ ngăn cản quá trình vận động của khối đá ngay từ
đầu và làm cho kết quả nổ không thể đạ
t được mức tối ưu.
Nếu B quá nhỏ, khí nổ của thuốc nổ sẽ bung ra rất nhanh qua mặt
thoáng gây ra tiếng ồn, phụt khí và đá bay.
Việc thay đổi B có ảnh hưởng đến mức độ đập vỡ (phân mảnh), tơi
xốp và đất đá vỡ, mềm đất và sự xuất hiện của đáy ( lỗ khoan) nhanh hơn
việc thay đổi S. Nếu kết quả nổ mìn vượ
t mức dự kiến thì có thể mở rộng

mạng khoan và trong trường hợp như vậy nên tăng S hơn là tăng B. Nếu
trong kiểu sơ đồ nổ mìn hiện tại khoảng cách giữa các lỗ đã dài rồi thì nên
giữ nguyên S và tăng B với mức độ hợp lý (tối đa là 10%). Với các bãi nổ
thử nên quan tâm đến khả năng dồn đống hoàn chỉnh và phải đánh giá hiệu
quả chi phí xúc bố
c trước khi khoan bãi nổ tiếp theo.
Khi kiểu sơ đồ nổ mìn được thiết kế, điều quan trọng nhất là các lỗ
mìn phải được khoan đúng chỗ, với góc nghiêng và độ sâu chính xác. Đây
là lý do xác đáng để yêu cầu cán bộ trắc đạc đánh dấu từng lỗ mìn. Tuy
nhiên, đối với các mỏ đá, chỉ cần xác định chính xác hàng đầu tiên là đủ
(bằng cách sử dụng vị đã biết củ
a hàng lỗ mìn sau cùng của bãi nổ trước).
270

Kết quả nổ mìn tối ưu sẽ không bao giờ đạt được nếu như không có biện
để triển khai và định vị sơ đồ nổ trên hiện trường.
ơ đồ tam giác và sơ đồ chữ
hật là không rõ rệt đối với đá yếu.
Các vụ nổ mìn bị chẹn (nghẹt) yêu cầu chỉ tiêu năng lượng hi
ệu dụng
nhiều hơn các vụ nổ có mặt thoáng để đạt được độ phân mảnh và tơi
xốp như nh c
awngf việc giảm B và/hoặc S.
dụn
ỗ và trong tr
pháp chính xác
Như đã nói ở trên, sự khác biệt giữa s
n
so với
au. Việc tăng chỉ tiêu năng lượng như vậy có thể thực hiện đượ

b
Nếu cần cỡ đá lớn (ví dụ để làm cho đê chắn sóng, tường bảo vệ…),
phải sử g sơ đồ từng hàng
đơn có đường cản lớn gấp đôi khoảng cách
giữa các l ường hợp có thể nên bắn tức thì.

11.8 TRÌNH TỰ KÍCH NỔ VÀ THỜI GIAN VI SAI

nổ tương đối lớn trong khu vực có nhiều công trình mà vẫn kiểm soát được
ng
bớt mức độ
phá vỡ quá mức.
ích nổ bãi nổ theo sự tiến triển về thời gian có kiểm soát sao cho mỗi khối
đá nó phải phá v đá
đã được giới thiệu trong phầ
n 9.2 chương 9.
Phương pháp nổ mìn với vi sai ngắn có thể sử dụng để bắn các bãi
hiện tượ đá bay, giảm được chấn động và phụt khí. Nổ mìn vi sai ngắn
còn có các ưu điểm là mức độ phân mảnh (đập vỡ) tốt hơn, kiểm soát được
độ văng (dồn đống) và giảm
Yếu tố quan trọng nhất để nổ mìn theo trình tự thành công là phải
k
thuốc nổ kế tiếp có được mặt thoáng lớn nhất không bị cản trở đối với khối
ỡ. Nguyên lý động học về mặt thoáng trong phá vỡ đất
271

Việc sử dụng bộ kết nối rơle dây nổ (DRC), với dây nổ trên mặt và
xuống lỗ là một trong những phương thức thực hiện kiểu kích nổ nói trên
nh
s

một quy tắc rất tốt để tránh hiện tượng cắt đứt là hạn chế thời gian vi sai ở
mức nhỏ hơn 6ms trên một mét đường cản. Tuy nhiên để đạt được độ paan
mảnh và dồn đống tối ưu, thời gian vi sai cần thiết có thể phải lớn hơn
10ms trên mộ
t mét đường cản. Trong hầu hết các mỏ khai thác đá hệ thống
kích nổ vi sai dưới lỗ thường được ưa dùng hơn.
Vi sai dưới lỗ
giả thiết là không xảy ra hiện tượng “cắt đứt” giữa chừng (do các lỗ mìn ở
quá gần au) hoặc hiện tượng dịch chuyển sớm các lớp đá giữa thời gian
điểm hoả của các lỗ
mìn gây ra bởi sự phân lớp của đá.
Khi ử dụng hệ thống vi sai trên trên mặt (ví dụ dây nổ và DRC), có

Vì hiện tượng cắt đứt thường xảy ra ở khoảng phần ba phía trên của
lỗ mìn nên có thể chấp nhận thời gian vi sai giữa các lỗ lớn hơn nhiều nếu
sử dụng kíp nổ PRIMADET hoặc kíp nổ điện vi sai dưới lỗ. Hiện tượng cắt
đứt vẫn có thể xảy ra đối với phương thức kích nổ dưới đáy nhưng toàn bộ
cột thuốc v
ẫn phát nổ. Nếu hiện tượng cắt đứt cột thuốc vẫn xảy ra thì có
thể sử dụng phương pháp mồi nổ đa mồi (một ở gần đáy, một ở gần đỉnh
cột thuốc).
Trong trường hợp nổ mìn có mặt thoáng việc giảm bớt dần dần
đường cản là yếu tố quan trọng nhất để tránh tình trạng “tập trung” dẫn đến
tình trạng khó xúc. Độ phân mảnh chịu ảnh hưởng của vi sai giữa các lỗ
dọc theo hàng, và phụ thuộc nhiều vào thời gian vi sai giữa các hàng trong
các bãi nổ nhiều hàng. Các thông số này không còn quan trọng như vậy nữa
trong các bãi nổ đệm (bãi nổ có đống đá của lần nổ trước để lại nhằm cải
thiện độ phân mảnh và ngăn cản hiện tượng đá bay) nơi mà mặt tầng trở
thành mặ
t thoáng thực tế.

272


Vi sai giữa các hàng
Khi thời gian vi sai giữa các hàng liên tiếp của bãi mìn phù hợp và
thích đáng thì:
a) Độ phân mảnh sẽ được nâng lên đặc biệt là ở vùng chân lỗ mìn
ề phía biên của bãi nổ. Thời gian vi sai chính xác bảo đảm
nổ được giảm thiểu vì quá trình vận động về phía trước được
ời gian vi sai thích đáng giữa các lỗ
hấn và không chấn)
được giảm thiểu và có thể duy trì ở mức độ tương tự như khi
nổ mìn hàng đơn. Đây là kết quả trực tiếp của việc giảm dần
ủa đá theo
ổ dường như sẽ bớt ồn hơn vì sự giảm bớt phá vỡ quá
ị nứt vỡ hơn

Bắn mìn từng lỗ (vi sai theo lỗ)
v
cho mỗi lỗ mìn có được mặt thoáng hiệu quả vì khi lỗ mìn
trước đó nổ phần đường cản của nó sẽ tách rời ra trước khi lỗ
mìn tiếp sau được điểm hoả.
b) Mức độ phá vỡ quá m
ức (hậu xung) ở phía sau và phía bên bãi
thúc đẩy mạnh hơn nhở th
mìn.
c) Chấn động mặt đất và không khí (địa c
đường cản tạo điều kiện cho quá trình vận động c
hướng sang bên giảm thiểu được sự bung lên và phụt bua. Tiếp
nữa bãi n

mức có nghĩa là đường cản phía trước hàng ít b
bởi vụ nổ trước đó.

Thuật ngữ này được sử dụng để mô tả trình tự kích nổ khi mà từng lỗ
mìn được thiết kế để điểm hoả đúng thời điểm riêng duy nhất của nó thông
273

thường trong khoảng từ 17-50ms so với lỗ mìn trước đó theo một phương
ểm soát được. Xem hình 11.12 ( a), (b).
NG LỖ MÌN TRONG MỘT BÃI NỔ
cách ki

11.9 SỐ LƯỢ

từ phần trước
ương
ì đối với những
ãi nổ loại này biên giới với phần chưa nổ sẽ ít hơn.
ũng có nghĩa là tổng số bãi nổ sẽ ít hơn và
ghĩa là thời gian đầu tư vào nổ mìn, giám sát cũng như những
nguy hiểm liên quan đến việc chuẩn bị bãi nổ, sơ tán trước nổ mìn, canh

Nguyên nhân chủ yếu phát sinh đá quá cỡ trong nổ mìn ở các mỏ khai
thác đá là ở phần “cuối” của bãi nổ, nơi mà vận động về phía trước của quá
trình nổ sẽ “xé rách” các tảng đá lớn từ những khu vực liền kề với bãi nổ.
Một nguồn đá quá cỡ khác trong đống đá phá nổ xuất phát
g nổ nơi những tảng
đá lớn lỏng hoặc nứt ra từ lần nổ trước ụp xuống
mà không bị đập vỡ hoặc chịu ảnh hưởng sóng biến dạng của vụ nổ.
Rõ ràng là qui mô bãi mìn càng nhỏ, tỷ lệ phần trăm của lượng đá có

nguồn gốc từ những phần đá yếu có thể lường trước như trên sẽ càng lớn.
Những bãi nổ lớn, đặc biệ
t là những bãi nổ rất rộng và nếu cần thiết thì cả
sâu nữa (bãi nổ đa hàng) sẽ có thể cho khối lượng đá được phá nổ cực đại
tính theo mét khối dựa vào quá trình đập vỡ đá hiệu quả v
b
Ngoài ra bãi mìn lớn c
đi
ều này có n
gác và can thiệp vào quá trình sản xuất cũng sẽ ít hơn. Sự xáo trộn đối với
môi trường và cộng đồng cũng ít hơn. Hơn nữa với việc sử dụng kíp nổ
PRIMADET việc kích nổ cũng không đòi hỏi kỹ năng cao hơn so vớ
i bãi
nổ nhỏ.

11.10 TỈ LỆ CÁC THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ NỔ MÌN

274


Khi có bất kỳ sự thay đổi nào về đường kính lỗ mìn (d) hoặc về
chủng loại thuốc nổ thì phải thiết kế kiểu sơ đồ nổ mìn mới. Trong các quy
tắc về nổ mìn có một quy tắc chung là khi các thông số của bãi nổ tăng lên
thì đổi độ
được áp dụn
tiêu
năng l
trúc (nứt vỡ
mìn th
đường kính l

Sơ đồ
sử dụng hệ s :

lại phân mảnh và tơi xốp của đống đá vỡ sẽ giảm. Quy tắc này
g cho mọi trường h
ợp trừ khi có sự tăng đáng kể về chỉ
ượng (thuốc nổ) hoặc độ phân mảnh được xác định chủ yếu bởi cấu
và tiếp giáp) của đá. Vì lý do này nên việc mở rộng mạng nổ
ường không trực tiếp tỉ lệ với sự tăng năng lượng thuốc nổ hoặc
ỗ mìn.
bãi nổ
(hình dạng bãi nổ) mới có thể được tính toán bằng cách
ố tỉ lệ sau
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
=
2
2
dc
dp
RBEEc
RBEEp
K
(1)
đó RBEE là năng lượng hiệu dụng khối lượng tương đối của
n các chỉ số c và p tương ứng đề cập đến s

Trong
thuốc nổ, cò ơ đồ hiện tại và sơ
đồ dự tính .
Hệ số
lỗ mới (Sp) t

(2)
Sp: Bp thường bắt đầu là 1,15
K được sử dụng để tính đường cản mới (Bp) và khoảng cách
rên cơ sở quan hệ:
()
BcScKBpSp
n
=
Trong đó : n dao động từ 0,67 đến 1,0, giá trị 0.67 được khuyến nghị
cho những bãi nổ bắt đầu.
Tỉ lệ Sp: Bp

275

Cần phải nhận rõ là tỉ lệ xác định các thông số nổ mìn nêu trên chỉ
n ở những nơi mà thông lệ nổ mìn đã được xác lập. Tỉ lệ này
không được sử dụng để thiết kế những mỏ mới hoặc khu vực khai thác mới
ổ mìn
vi tính của ICI) có khả năng dự báo các đặc tính về đống đá vỡ, sự thành
ạo mi
được thực hiệ
của mỏ đang hoạt động có điều kiện địa chất hoàn toàn khác. Đối với
những thiế
t kế “cơ sở” như vậy, chương trình “SABREX” (mô hình n

t ệng lỗ mìn và những hư hại do nổ mìn gây ra.
276