Báo Cáo Đề Tài Khoa Học Thiết Lập Bán Kính Nguy Hiểm Do Chấn Động Rung Khi Nổ Mìn Tại Các Mỏ Khai Thác Đá Xây Dựng

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG NAI
SỞ CÔNG NGHIỆP TỈNH ĐỒNG NAI

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KHOA HỌC

THIẾT LẬP BÁN KÍNH NGUY
HIỂM DO CHẤN ĐỘNG RUNG KHI
NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ KHAI THÁC
ĐÁ XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN
TỈNH ĐỒNG NAI

Năm 2006
1


UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG NAI
SỞ CÔNG NGHIỆP TỈNH ĐỒNG NAI

Tác giả: KS. Nguyễn Văn Chính, KS. Nguyễn
Thành Dân, KS. Nguyễn Tiến Dũng, KS. Nguyễn
Đăng Sơn, KS.Lê Ngọc Tích, KS. Nguyễn Kim
Trọng, KS. Nguyễn Tiến Hóa, Th.S. Võ Thị Thu
Quyên, TS. Nguyễn Ngọc Thu, KS. Vũ Trọng
Tấn,
Chủ nhiệm: KS. Nguyễn Đăng Sơn,
KS. Nguyễn Tiến Dũng
KS. Lê Ngọc Tích

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KHOA HỌC

THIẾT LẬP BÁN KÍNH NGUY HIỂM DO

CHẤN ĐỘNG RUNG KHI NỔ MÌN ĐỐI VỚI
CÁC MỎ ĐÁ XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN
TỈNH ĐỒNG NAI
CƠ QUAN CHỦ TRÌ
ỦY BAN NHÂN DÂN
TỈNH ĐỒNG NAI

CƠ QUAN THỰC HIỆN
SỞ CÔNG NGHIỆP
TỈNH ĐỒNG NAI

2

CƠ QUAN PHỐI HỢP
LIÊN ĐOÀN BẢN ĐỒ
ĐỊA CHẤT MIỀN NAM


Năm 2006

3


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.......................................................................................................................6
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN VÀ
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NỔ MÌN TRONG KHAI THÁC ĐÁ
XÂY DỰNG .................................................................................................................8
I. CÁC LOẠI VẬT LIỆU NỔ HIỆN ĐANG SỬ DỤNG ......................................................8
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN......................................................................................11

III. KHÁI QUÁT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG VẬT LIỆU NỔ
CÔNG NGHIỆP TRONG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC ĐÁ XÂY DỰNG ........................13

CHƯƠNG II: MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ
KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN....................................................................................15
I. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ...................................................................................................15
II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH........................................................................................15
III. KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN..........................................................................................18

CHƯƠNG III: CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC CÁC
MỎ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ..................................................................20
I. CỤM MỎ ĐÁ BÌNH HÓA – TÂN HẠNH........................................................................20
II. CỤM MỎ ĐÁ XÂY DỰNG HÓA AN.............................................................................21
III. CỤM MỎ TÂN BẢN – TÂN VẠN................................................................................23
IV. CỤM MỎ THIỆN TÂN...................................................................................................25
V. CỤM MỎ PHƯỚC TÂN .................................................................................................28
VI. CỤM HANG NAI ...........................................................................................................30
VII. MỎ VĨNH TÂN.............................................................................................................32
VIII.CỤM SÔNG TRẦU.......................................................................................................33
IX. CỤM SOKLU..................................................................................................................34

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ ĐO CHẤN ĐỘNG RUNG KHI NỔ MÌN TRONG
KHAI THÁC ĐÁ XÂY DỰNG..................................................................................36
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ DAO ĐỘNG ĐÀN HỒI.........................................36
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHOAN NỔ MÌN THEO TCVN 5178-90...................................41
IV. KẾT QUẢ ĐO CHẤN ĐỘNG RUNG KHI BẮN MÌN .................................................45
V. KẾT QUẢ ĐO SÓNG ĐẬP KHÔNG KHÍ KHI BẮN MÌN ...........................................75
VI. KHOẢNG CÁCH ĐÁ VĂNG, LƯỢNG ĐÁ PHÁ VÀ HIỆU QUẢ KHI NỔ MÌN .....89

CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN VÀ THIẾT LẬP BÁN KÍNH

ẢNH HƯỞNG CHO TỪNG CỤM MỎ....................................................................91
I. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN VÀ TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC ĐẾN MÔI TRƯỜNG
XUNG QUANH.....................................................................................................................91
II. THIẾT LẬP BÁN KÍNH ẢNH HƯỞNG CHO TỪNG CỤM MỎ..................................91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................95

4


I. KẾT LUẬN........................................................................................................................95
II. KIẾN NGHỊ......................................................................................................................95

PHỤ LỤC KÈM THEO.............................................................................................98

5


MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngành vật liệu nổ công nghiệp đã phát triển khá
mạnh, đưa ra thị trường nhiều chủng loại vật liệu nổ công nghiệp an toàn, dễ sử dụng
nhằm cung cấp cho thị trường trong nước. Các loại thuốc nổ Nhũ tương, Anfo đang
dần thay thế cho AD1 và các loại vật liệu nổ kém an toàn. Phương pháp nổ mìn bằng
dây nổ, kích nổ bằng kíp vi sai và nổ mìn phi điện đang thay thế dần phương pháp nổ
cũ kém an toàn. Trên địa bàn tỉnh Đồng Nai và nhất là các mỏ xung quanh thành phố
Biên Hòa đã tiến hành nghiên cứu thực tế các phương pháp nổ mìn bằng các loại thuốc
nổ an toàn, nổ vi sai hoặc phi điện so sánh với các loại thuốc nổ cũ cũng như cách kích
nổ bằng dây nổ thay cho việc tra kíp vào lỗ khoan khi nổ mìn đã có những kết quả nhất
định. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, các phương pháp bắn mìn và chủng loại vật liệu
nổ an toàn đã được áp dụng trong khai thác vật liệu xây dựng, góp phần đảm bảo an

toàn trong khai thác tại các mỏ đang hoạt động.
Đối với nổ mìn phá đá quá cỡ bằng phương pháp nổ ốp hoặc nổ chiết đang dần
dần được hạn chế, vì bán kính đá văng xa, nguy hiểm cho cộng đồng dân cư quanh mỏ.
Phương pháp này đang dần được thay thế bằng phương pháp sử dụng búa thủy lực phá
đá quá cỡ. Ở Đồng Nai, phương pháp phá đá quá cỡ bằng búa thủy lực đã thay thế cho
phương pháp bắn ốp, bắn chiết.
Đối với thuốc nổ, các loại thuốc nổ an toàn như Anfo được thay thế cho AD1
khi nổ mìn ở địa hình cao, không ngập nước. Thuốc Nhũ tương thay thế cho AD1,
Amonit ở những nơi ngập nước (khai thác âm).
Trước thực tế sản xuất trên, theo đề nghị của Sở Công nghiệp và Sở Khoa học
Công nghệ tỉnh Đồng Nai, UBND tỉnh đã phê duyệt đề tài “Thiết lập bán kính nguy
hiểm do chấn động rung khi nổ mìn tại các mỏ (cụm mỏ) đá xây dựng trên địa bàn tỉnh
Đồng Nai”. Trên cơ sở thực hiện đề tài sẽ đề xuất một số biện pháp quản lý và sử dụng
vật liệu nổ công nghiệp cũng như phương pháp nổ mìn mới bắt buộc áp dụng trong
khai thác đá xây dựng trên địa bàn tỉnh. Đề tài đã được UBND tỉnh Đồng Nai phê
duyệt theo công văn số 330/UBND-CN ngày 16/01/2006 và số 2292/UBND-CN ngày
11/04/2006 của UBND tỉnh Đồng Nai.
Trên cơ sở nội dung của đề tài và nguồn kinh phí đã được duyệt, Sở Công
nghiệp đã ký hợp đồng nghiên cứu khoa học số 460/SCN-HĐ ngày 19/6/2006 với Liên
đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam thực hiện đề tài “Thiết lập bán kính nguy hiểm do
chấn động rung khi nổ mìn tại các mỏ (cụm mỏ) đá xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng
Nai” theo nội dung của đề cương đề tài được phê duyệt.
Căn cứ vào nội dung của đề tài, Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam đã phối
hợp với các đơn vị liên quan triển khai công tác khảo sát, thi công thực địa, đo chấn
động rung và sóng va đập trong không khí tại các mỏ (cụm mỏ) thử nghiệm.
Tham gia thực hiện đề tài gồm có KS. Nguyễn Tiến Dũng, KS. Nguyễn Đăng
Sơn, KS. Lưu Thế Long, KS. Nguyễn Văn Chính, KS. Nguyễn Kim Trọng, KS.
Nguyễn Tiến Hóa, TS Nguyễn Ngọc Thu, KS. Vũ Trọng Tấn; Ths. Võ Thị Thu Quyên

6

(Liên đoàn BĐĐC Miền Nam), KS. Nguyễn Thành Dân, KS. Ngô Văn Giang, KS. Lê
Ngọc Tích (Sở Công Nghiệp tỉnh Đồng Nai), KS. Nguyễn Văn Sáng, KS Nguyễn Văn
Thành (Xí nghiệp VLNCN Bà Rịa – Vũng Tàu), dưới sự chủ trì của KS Nguyễn Đăng
Sơn và KS. Lê Ngọc Tích
Để hoàn thành đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban
lãnh đạo Sở Công nghiệp tỉnh Đồng Nai, Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Đồng Nai, Xí
nghiệp VLNCN Bà Rịa - Vũng Tàu, Ban lãnh đạo Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền
Nam và Ban giám đốc các Công ty khai thác đá xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.
Nhân đây, tập thể tác giả xin chân thành cám ơn.

7


CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ
MÌN VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NỔ MÌN
TRONG KHAI THÁC ĐÁ XÂY DỰNG
I. CÁC LOẠI VẬT LIỆU NỔ HIỆN ĐANG SỬ DỤNG
1. Thuốc nổ
Đồng Nai là một tỉnh có ưu thế về đá xây dựng tập trung chủ yếu thành các cụm
mỏ ở khu vực Bình Hóa- Hóa An (thành phố Biên Hòa), Phước Tân (Long Thành),
Thiện Tân (Vĩnh Cửu), Sông Trầu (Trảng Bom), Soklu (Thống Nhất) và các mỏ ở
Hang Nai (Nhơn Trạch) và Vĩnh Tân (Vĩnh Cửu). Hàng năm các mỏ trên địa bàn tỉnh
đã khai thác khoảng 10 triệu m3 cung cấp cho nhu cầu sử dụng trên địa bàn tỉnh, thành
phố Hồ Chí Minh và các tỉnh ở khu vực miền Đông, miền Tây Nam Bộ. Sản lượng đá
xây dựng trong những năm qua không ngừng tăng lên, đặc biệt là ở các mỏ đá trong
khu vực Hóa An- Bình Hóa, Thiện Tân...
Hiện tại, các đơn vị khai thác đá xây dựng trong khu vực đang sử dụng các loại
thuốc nổ ANFO và nhũ tương để khai thác đá xây dựng. Các loại thuốc nổ này có các

đặc tính kỹ thuật sau:
Bảng 1: Các đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ ANFO, nhũ tương.
Đơn vị
tính
cm3

ANFO

Nhũ tương

320-330

320-330

mm
m/s

15-20
3500-4000

12,0-16,0
3500-4500

Tỷ trọng đổ đống

g/cm3

0,8-0,9

0,8-0,9

Tỷ trọng tối ưu
Phương tiện kích nổ
Độ nhạy va đập
Khoảng cách truyền nổ
Khả năng chịu nước
Bao gói (thuốc dạng rời
hoặc đóng bao)
Thời hạn đảm bảo

g/cm3

1,0-1,1

1,0-1,25

Nhạy với mồi nổ

Kíp nổ số 8

Đặc tính kỹ thuật
Khả năng sinh công
Sức công phá (nén trụ chì)
Tốc độ nổ

cm
Kém
Kg

25+0,2

Tháng

3

4,0-6,0
Tốt
Nhiều quy
cách
6

Căn cứ vào các loại thuốc nổ đang sử dụng trên, về mức độ an toàn theo đặc
tính kỹ thuật của chúng có thể đánh giá như sau:
1.1. ANFO:
ANFO có thành phần chính là Amonitrat (AN) và dầu nhiên liệu (FO) theo một
tỷ lệ hợp thức, đảm bảo vừa đủ lượng ôxy để ôxy hóa hoàn toàn các nguyên tố cháy có
8


trong thành phần của nó, nên năng lượng nổ sinh ra khá cao và ít tạo khí độc trong sản
phẩm nổ.
Tác nhân AN trong thuốc nổ ANFO được tạo ra từ Amonitrat tinh khiết
(> 98%) trong thiết bị tạo hạt đặc biệt, để có được các hạt AN tròn, xốp, có kích thước
1-2,5mm. Với cấu trúc hạt như vậy AN có khả năng giữ được dầu và phân bố đều trong
các mao mạch của hạt AN, tạo dễ kích nổ cho ANFO và nổ tốt trong các lỗ khoan khô,
kể cả trong các lỗ khoan có đường kính nhỏ đến vài chục milimet (mm).
1.2. Nhũ tương:
Cũng như ANFO, Nhũ tương là loại thuốc nổ không có TNT trong thành phần.
Theo đánh giá chung thì đây là loại thuốc nổ ít độc hại, an toàn trong vận chuyển, bảo
quản và sử dụng. Khi nổ mìn lượng khí độc sinh ra thấp. Đặc biệt đây là loại thuốc nổ

chịu nước tốt nên thường được sử dụng khi khai thác ở những nơi ngập nước (khai thác
âm).
2. Phụ kiện nổ
2.1. Kíp nổ điện vi sai
Đây là loại phụ kiện nổ hiện nay đang được sử dụng khá rộng rãi trong khai thác
mỏ lộ thiên, chủ yếu là kíp nổ điện vi sai 10 số do Công ty Hoá chất 21 sản xuất theo
quyết định số 1260/QĐ-CNCL ngày 16/8/1997 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp. Các
thông số cơ bản của kíp nổ điện vi sai như sau:
- Vật liệu làm vỏ kíp:
Nhôm
- Đường kính kíp nổ (mm): 7,1
- Cường độ nổ:
số 8
- Điện trở (Ω):
2,0-3,2
- Dòng điện kích nổ (A):
+ Dòng một chiều:
1,2
+ Dòng xoay chiều: 2,5
- Chiều dài dây dẫn điện (m):
2; 4,5; 6; 10.
Số vi sai và độ vi sai (tính bằng ms) được trình bày trong bảng 2.
2.2. Kíp nổ vi sai phi điện
a. Kíp nổ vi sai phi điện
Kíp nổ vi sai phi điện đang sử dụng trong khai thác than và khai thác đá vôi cho
các nhà máy xi măng. Trên địa bàn tỉnh đang được áp dụng trong khai thác đá xây
dựng ở những khu vực nhạy cảm về môi trường như gần các khu dân cư, các công trình
kiên cố. Đối với nước ngoài, kíp nổ vi sai phi điện đã được sử dụng từ lâu vì nó có tính
an toàn cao, dễ sử dụng, không bị khởi nổ tĩnh điện, dòng điện bên ngoài và sóng điện
từ. Các thông số kỹ thuật của kíp nổ vi sai phi điện như sau:

- Vật liệu làm vỏ kíp:
Nhôm
- Đường kính ngoài của kíp (mm):7,3.

9


- Chiều dài kíp (tùy từng số):
49-65mm.
- Độ bền mối ghép miệng kíp (kg):
>2
- Khả năng chịu nước (sâu 20m):
24 giờ.
- Thời hạn đảm bảo :
24 tháng
Số vi sai và độ vi sai của kíp nổ vi sai phi điện được tổng hợp và trình bày trong
bảng 2.
Bảng 2: Số vi sai và độ vi sai của kíp nổ vi sai và kíp nổ vi sai phi điện
Số kíp Thời gian cháy chậm danh định (ms)
nổ Kíp nổ vi sai Kíp nổ vi sai phi điện
1
25
25
2
50
50
3
75
75
4

100
100
5
125
125
6
150
150
7
200
175
8
250
200
9
325
250
10
400
300
11
350
12
400
13
450
14
500
15
600

Số kíp Thời gian cháy chậm danh định (ms)
nổ Kíp nổ vi sai Kíp nổ vi sai phi điện
16
850
700
17
800
18
950
19
1020
20
1125
21
1225
22
1400
23
1675
24
1950
25
2275
26
2650
27
6050
28
3450

29
3900
30
4350

b. Dây truyền nổ
Đi kèm với kíp nổ vi sai phi điện là dây truyền nổ (gồm dây trên mặt và dây
xuống lỗ). Đây là các dây tín hiệu bằng nhựa rỗng, với đường kính vòng ngoài là 3mm,
đường kính vòng trong là 1mm. Mặt bên trong của dây được phủ một lớp bột hoạt tính
dùng để truyền năng lượng và tín hiệu trong lòng ống. Khi kích nổ một kíp nổ hoặc dây
nổ, sóng truyền nổ truyền dọc theo lòng ống với vận tốc khoảng 2.000m/s tới kích nổ
cho kíp phi điện gắn ở cuối dây tín hiệu. Dây truyền nổ gồm 2 loại dây.
- Dây trên mặt (KVP-8M-TM):
+ Chiều dài dây dẫn nổ 3; 6; 9; 12m.
+ Thời gian chậm danh định (thời gian trễ nổ): 17; 25; 42; 100 ms.
- Dây xuống lỗ (KVP-8N-XL): được chế tạo với chiều dài khác nhau từ 3,0 đến
24,0m để phù hợp với chiều sâu lỗ khoan khác nhau nhằm đáp ứng cho công tác thiết
kế nổ đạt được các mục đích khác nhau. Tính năng kỹ thuật của dây xuống lỗ như sau:
+ Chiều dài dây dẫn nổ 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21; 24m.
+ Thời gian chậm danh định (thời gian trễ nổ): 200; 400; 600 ms.
10


2.3. Dây nổ
Dây nổ là một phương tiện dùng để truyền sóng kích nổ từ kíp nổ đến một hoặc
nhiều các khối chất nổ, hoặc từ khối chất nổ này đến khối chất nổ khác ở một khoảng
cách nhất định. Dây nổ có ruột là PETN phân bố đều trên toàn bộ chiều dài dây. Bên
ngoài có lớp vỏ bọc bằng sợi bông, sợi lanh và các loại vật liệu chống ẩm, bảo đảm cho
dây có sức chịu kéo, tính đàn hồi, tính mềm dẻo và khả năng chống nước. Hiện nay có
2 loại dây nổ được đưa vào sử dụng trong khai thác khoáng sản, bao gồm:

a. Dây nổ thường
Dây nổ thường Việt Nam do Công ty Hoá chất 21 sản xuất. Dây có vỏ bọc bằng
nhiều lớp sợi bông, có các tính năng kỹ thuật sau:
- Đường kính ngoài của dây:
4,8-6,2mm.
- Tốc độ nổ min:
6500 m/s.
- Khả năng chịu nước (ngâm sâu 0,5m):
12 giờ.
o
o
- Khả năng chịu nhiệt (từ -28 C đến +50 C):
2 đến 6 giờ.
- Khả năng chịu kéo:
50 kg.
b. Dây nổ chịu nước
Dây nổ chịu nước Việt Nam do Công ty Hoá chất 21 sản xuất. Dây có vỏ bọc
bằng nhiều lớp sợi bông, ngoài cùng là một lớp vỏ bằng nhựa PVC nên có khả năng
chịu nước tốt. Dây có các đặc tính kỹ thuật sau:
- Đường kính ngoài của dây:
5,8-6,2mm.
- Tốc độ nổ min:
6500 - 7000 m/s.
- Khả năng chịu nước min:
24 giờ.
- Khả năng chịu kéo min:
50 kg.
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP NỔ MÌN
Hiện nay, các đơn vị khai thác đá trên địa bàn tỉnh Đồng Nai đang áp dụng các
phương pháp nổ mìn trong khai thác đá như sau:

1. Phương pháp nổ vi sai với kíp xuống lỗ
Đây là phương pháp đang được áp dụng trên địa bàn tỉnh. Nội dung của phương
pháp này là kíp vi sai được cho xuống lỗ khoan trong quá trình nạp thuốc. Tùy theo sơ
đồ bãi mìn để bố trí vi sai cho phù hợp, đảm bảo khi nổ sẽ tạo ra nhiều mặt thoáng tự
do để làm tơi đất đá, tránh hậu xung, tăng hiệu quả phá đá khi nổ mìn. Cấu trúc lỗ
khoan nổ mìn trong phương pháp nổ vi sai với kíp xuống lỗ được trình bày trong Hình
1a.
2. Phương pháp nổ vi sai dây nổ, kíp vi sai rải mặt
Phương pháp này đã được áp dụng tại các mỏ trên địa bàn tỉnh tập trung chủ yếu
ở các cụm mỏ Thiện Tân, Phước Tân, SoKlu. Về bản chất, phương pháp nổ vi sai bằng
dây nổ với kíp vi sai rải mặt không khác phương pháp nổ vi sai với kíp xuống lỗ, đều
nổ bằng kíp vi sai. Tuy nhiên, về mức độ an toàn trong thi công lại cao hơn nhiều, đặc

11


biệt là khi thời tiết khó khăn (có sấm sét) hoặc trong xử lý mìn câm. Cấu trúc lỗ khoan
nổ mìn bằng phương pháp nổ vi sai dây nổ, kíp rải mặt được trình bày trong Hình 1b.
3. Phương pháp nổ vi sai phi điện
Đây là phương pháp nổ mìn không dùng điện, là phương pháp nổ mìn tiên tiến
trên thế giới. Hiện nay phương pháp này đã được áp dụng tại các mỏ ở khu vực ven
thành phố Biên Hòa nơi tập trung đông dân cư và các công trình công cộng, xí
nghiệp…… Về bản chất, đây vẫn là phương pháp nổ vi sai, tuy nhiên phương pháp này
cho phép điều khiển nổ trong một bãi mìn không có hoặc có rất ít lỗ khoan trùng nhau.
Đồng thời cho phép tạo ra được nhiều mặt thoáng phụ làm tăng suất phá đá, giảm
lượng đá quá cỡ và giảm hậu xung sau khi nổ mìn. Cấu trúc lỗ khoan nổ mìn bằng
phương pháp nổ vi sai phi điện được trình bày trong Hình 1c.

Dây điện

Kíp vi sai

Kíp phi điện TM

Bua

Thuốc nổ

Kíp phi điện XL
Dy truyền nổ

Dy nổ

Kíp vi sai

Hình 1a
Hình 1b
Hình 1c
Hình 1: Sơ đồ lỗ khoan đ nạp thuốc: 1a: Phương php nổ vi sai, kíp xuống lỗ; 1b:
Phương php nổ vi sai kết hợp dy nổ, kíp rải mặt; 1c: Phương php nổ phi điện.

12


III. KHÁI QUÁT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG VẬT
LIỆU NỔ CÔNG NGHIỆP TRONG HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC ĐÁ XÂY
DỰNG
Lịch sử quá trình sử dụng vật liệu nổ công nghiệp để khai thác đá xây dựng gắn
kết chặt chẽ với lịch sử phát triển ngành vật liệu nổ và khả năng cung ứng của các đơn
vị cung ứng vật liệu nổ công nghiệp trong nước. Có thể khái lược lịch sử quá trình sử

dụng vật liệu nổ công nghiệp trong khai thác đá xây dựng như sau:
4.1. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp thường, kích nổ bằng dây cháy chậm
Phương pháp này được áp dụng từ những năm đầu giải phóng đến khoảng giữa
thập kỷ 80 của thế kỷ trước. Vật liệu nổ sử dụng bao gồm thuốc nổ, kíp thường và dây
cháy chậm. Kích nổ bằng phương pháp đốt mìn. Đây là phương pháp nổ rất nguy hiểm
cho người làm công tác bắn mìn, đồng thời hạn chế sản lượng khai thác rất nhiều.
4.2. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp điện thường
Phương pháp này được áp dụng vào giữa thập niên 80 đến đầu thập niên 90 của
thế kỷ trước. So với phương pháp trên, phương pháp này đã tiến thêm một bậc, an toàn
hơn cho người làm công tác bắn mìn. Tuy nhiên, do kíp điện thường có chế độ nổ tức
thời nên toàn bộ lỗ khoan trong một bãi nổ nổ cùng một lúc, gây chấn động và đá văng
xa, ảnh hưởng rất nhiều đến môi trường xung quanh. Đồng thời phương pháp này cũng
hạn chế đến sản lượng khai thác đá.
4.3. Nổ mìn lỗ khoan lớn, sử dụng kíp vi sai điện trong lỗ khoan
Sự ra đời của kíp vi sai đã tác động rất lớn đến năng suất và mức độ an toàn
trong khai thác đá xây dựng. Ý thức được vấn đề này, các doanh nghiệp hoạt động khai
thác đá xây dựng đã nhanh chóng triển khai áp dụng trong khai thác đá xây dựng.
Phương pháp này cho phép khai thác với sản lượng lớn, tăng mức độ an toàn trong
khai thác đá so với các phương pháp cũ. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn có những
mức độ nguy hiểm nhất định cho người sử dụng, nhất là trong quá trình cho kíp xuống
lỗ và khi thời tiết xấu, hoặc xử lý mìn câm.
4.4. Nổ mìn lỗ khoan lớn, kích nổ bằng dây nổ kết hợp kíp vi sai rải mặt
Dây nổ ra đời cho phép các doanh nghiệp giải quyết được các nguy hiểm cho
người tham gia công tác nổ mìn khi bắn mìn bằng phương pháp vi sai, cho kíp xuống
lỗ. Phương pháp này hiện đang được áp dụng ở các mỏ đá trên địa bàn tỉnh từ đầu
những năm 2000 đến nay.
4.5. Nổ mìn phi điện
Đây là công nghệ mới ra đời, hiện đang được triển khai áp dụng trong khai thác
đá vôi, than. Công nghệ này cho phép vi sai toàn bộ lỗ khoan trong một bãi nổ, gia tăng
mức độ an toàn trong khai thác đá xây dựng, tránh được rủi ro vì những yếu tố thời tiết,

an toàn hơn cho người tham gia công tác bắn mìn. Sự ra đời của công nghệ nổ mìn phi
điện cho phép nâng sản lượng mỏ lên đến mức cao nhất, giảm chi phí phá đá quá cỡ
cũng như hậu xung sau khi nổ mìn.
Như vậy, cùng với các tiến bộ khoa học kỹ thuật, các phương pháp nổ mìn cũng
13


như chủng loại vật liệu nổ, thiết bị nổ ngày một tiên tiến, an toàn hơn cho phép công
tác khoan bắn mìn trong khai thác khoáng sản gia tăng mức độ an toàn cho người sử
dụng, giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường trong khai thác.

14


CHƯƠNG II: MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU VÀ KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN
I. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ
Nổ mìn là khâu quan trọng nhất trong khai thác chế biến đá xây dựng, nó quyết
định đến năng suất mỏ và giá thành sản phẩm khai thác chế biến. Mặt khác, đây là
khâu có nhiều nguy hiểm nhất đến tính mạng người làm công tác nổ mìn cũng như có
mức độ ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh như chấn động rung, đá văng….
Các tác động tiêu cực này đều ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính mạng và tài sản con
người. Thực tế trong khai thác chế biến đá xây dựng đã xảy ra nhiều tai nạn thương
tâm trong công đoạn nổ mìn như ở An Giang, Khánh Hòa và gần đây nhất là tai nạn
khi nổ mìn ở mỏ đá Bình Sơn (Quảng Ngãi).
Trước thực tế sản xuất trên, Sở Công nghiệp tỉnh Đồng Nai đã đăng ký đề tài
“Thiết lập bán kính nguy hiểm do chấn động rung khi nổ mìn tại các mỏ (cụm mỏ trên
địa bàn tỉnh Đồng Nai”. Nhiệm vụ cụ thể của đề tài như sau:
1- Khảo sát hiện trạng mỏ đặc biệt là các nhà dân, công trình công cộng, xí
nghiệp trong bán kính 500m.

2- Chọn loại vật liệu nổ, khối lượng VLN cho từng bãi nổ và phương pháp điều
khiển nổ làm cơ sở sử dụng trong khai thác mỏ.
3- Thiết kế đo địa chấn xác định các thông số chấn động môi trường (đặc biệt là
chấn động rung và sóng đập không khí khi nổ mìn với các quy mô nổ khác nhau để xác
định bán kính rung nguy hiểm cho từng mỏ (cụm mỏ) khai thác trên địa bàn tỉnh.
4- Thiết lập bán kính nguy hiểm do chấn động rung khi nổ mìn, so sánh với tiêu
chuẩn Việt Nam và đưa ra kết luận cho từng cụm mỏ để trình UBND tỉnh ban hành
quyết định thống nhất áp dụng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.
II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH
Để đáp ứng nhiệm vụ đề ra, các bên liên quan đã sử dụng tổ hợp các phương
pháp sau:
1. Khảo sát hiện trạng các mỏ tham gia thực hiện đề tài và thu thập các tài
liệu liên quan
Đây là công việc không thể thiếu được khi tiến hành bắn mìn thực nghiệm, vì
cấu trúc địa chất mỏ là yếu tố quan trọng liên quan đến quá trình truyền sóng địa chấn
cũng như ảnh hưởng của đá văng khi nổ mìn. Công tác khảo sát hiện trạng các mỏ
nhằm làm sáng tỏ các vấn đề sau:
- Xác định chiều dày đất phủ, thành phần và tính chất cơ lý của đá gốc, hiện
trạng khai thác.
- Thu thập các tài liệu liên quan (báo cáo kết quả thăm dò, kết quả giám sát môi
trường, báo cáo đánh giá tác động môi trường của các mỏ đang hoạt động).
- Chọn vị trí tuyến đo địa chấn để số đo đảm bảo yêu cầu đề ra.
15


Dựa trên kết quả khảo sát hiện trạng mỏ, sẽ luận giải phân tích mức độ ảnh
hưởng của sóng địa chấn, mức độ phá vỡ đất đá, mức độ đá văng cũng như các tác
động tiêu cực khác đến môi trường khi bắn mìn.
Công tác này do Sở Công nghiệp phối hợp với Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền
Nam và các đơn vị khai thác đá xây dựng của 9 cụm mỏ (19mỏ) trên địa bàn tỉnh tham

gia bắn mìn thực nghiệm tiến hành.
2. Thiết kế và lập hộ chiếu các bãi mìn
Để đảm bảo hiệu quả của công tác bắn mìn thực nghiệm, vị trí các bãi mìn được
chọn phải hợp lý nhằm tránh các ảnh hưởng của các yếu tố khai thác, các yếu tố bất lợi
về địa hình để bố trí tuyến đo chấn động. Công tác này do các doanh nghiệp đang khai
thác đá xây dựng phối hợp với Sở Công nghiệp, Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam,
Xí nghiệp VLNCN Bà Rịa - Vũng Tàu thực hiện. Phụ kiện và vật liệu nổ công nghiệp
do Xí nghiệp VLNCN Bà Rịa - Vũng Tàu cung cấp cho các doanh nghiệp trên cơ sở
hợp đồng kinh tế cung ứng VLN.
3. Quan sát hiện trường khi nổ mìn nhằm xác định bán kính ảnh hưởng đá
văng khi bắn mìn và hậu xung sau khi bắn mìn
Để đánh giá mức độ an toàn khi bắn mìn bằng các phương pháp khác nhau, đã
áp dụng các phương pháp sau:
- Xác định bán kính đá văng bằng cách quan sát trực tiếp, ghi nhận khoảng cách
đá văng xa nhất khi bắn mìn bằng các phương pháp và chủng loại vật liệu nổ khác nhau
trong quá trình khai thác. Công tác này được Sở Công nghiệp phối hợp với Liên đoàn
Bản đồ Địa chất Miền Nam thực hiện tại hiện trường.
- Quan trắc hậu xung khi bắn mìn, tỷ lệ đá quá cỡ và chất lượng dập vỡ đất đá
sau các đợt nổ thí nghiệm do các mỏ đang khai thác thực hiện và tổng hợp, cung cấp
cho Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam để làm số liệu thống kê, so sánh.
4. Đo địa chấn để xác định chấn động rung khi nổ mìn
Được thực hiện để xác định chấn động rung khi bắn mìn thực nghiệm bằng các
phương pháp nổ khác nhau. Trên cơ sở kết quả đo khi bắn mìn thực nghiệm, xây dựng
đồ thị biến đổi mức độ chấn động rung theo khoảng cách
bắn mìn để xác định bán kính an toàn về chấn động khi áp
dụng các phương pháp bắn mìn mới.
4.1. Thiết bị đo
Máy ghi địa chấn: Máy được sử dụng trong đo đạc
tại hiện trường là máy địa chấn RAS-24 do hãng
Seistronix Hoa Kỳ sản xuất với các tính năng sau đây:

Máy địa chấn RAS-24 là một hệ thống linh hoạt độ
phân giải cao được sử dụng trong việc ghi nhận các dao
động sóng đàn hồi, máy được chế tạo thích hợp cho việc
nghiên cứu địa chấn khúc xạ, địa chấn phản xạ và đo rung
động.
Máy gồm có 2 phần chính:
16


Hệ thống điều khiển và ghi nhận dữ liệu: một máy tính xách tay với phần mềm
điều khiển, thông qua máy tính có thể điều khiển các chức năng của hệ thống ghi tín
hiệu bằng các lệnh hiển thị trên màn hình máy tính và lưu trữ dữ liệu.
Hệ thống ghi tín hiệu: được thiết kế bằng các mạch tích hợp với công nghệ kỹ
thuật cao, bao gồm bộ biến đổi A/D 24 bit, bộ tiền khuếch đại với nhiễu thấp có thể
được lựa chọn ở 4 mức. Hệ thống ghi nhận dữ liệu được kết nối với 2 cáp đo địa chấn
tiêu chuẩn 12 kênh để hình thành một hệ thống 24 kênh.
Các tính năng cơ bản của hệ thống ghi tín hiệu được xử dụng trong việc kiểm tra
rung động như sau:
a. Máy địa chấn RAS-24 do hãng Seistronix Hoa Kỳ sản xuất.
- Số kênh : 24
- Các bước lấy mẫu: 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2 và 4 miligiây.
- Chiều dài ghi: 16000 mẫu.
- Dạng thức file dữ liệu: SEG-2, SEG-D.
- Độ khuếch đại: 12; 24; 36 và 84 dB.
- Đáp ứng tần số:
+ Ơ bước lấy mẫu: 0,125 ms (là từ 2 đến 3300 Hz)
+ Ơ bước lấy mẫu: 0,25ms (là từ 2 đến 1650Hz)
+ Ơ bước lấy mẫu: 0,5ms (là từ 2 đến 825Hz)
+ Ơ bước lấy mẫu: 1ms (là từ 2 đến 412 Hz)
+ Ơ bước lấy mẫu: 2ms (là từ 2 đến 206Hz)

+ Ơ bước lấy mẫu: 4ms (là từ 2 đến 103Hz
- Độ biến dạng tín hiệu: 0,005%. ở 25 Hz.
- Tín hiệu lối vào cực đại: 880mV.
b. Geophone
Các geophone được sử dụng trong phép đo là các geophone SW4-10V, SW410H và Geophone 3 chiều DFJ3-4,5T, với các tính năng cơ bản như sau:
- Tần số tự nhiên 10Hz. Hz +/- 2,5%.
- Hệ số suy giảm khi hở mạch: 0,27.
- Hệ số suy giảm khi có shunt: 0,6 +/- 2,5%.
- Độ nhạy 0,28 V/cm/s +/- 2,5%.
- Hệ số biến dạng <0,1 %.
- Điện trở cuộn dây: 375 ohms +/- 2,5%.
- Khối lượng quả lắc: 11,4gram.

17


Geophone
Cáp nối sử dụng trong phép đo
Với các tính năng của hệ thống quan sát như vậy, có thể cho phép ghi nhận
được các dao động rung của môi trường trong một giới hạn khá rộng: tần số thấp từ
khoảng một vài Hz cho đến hàng nghìn Hz có biên độ từ rất thấp đến các rung động có
cường độ mạnh, bảo đảm được các yêu cầu của nhiệm vụ đã đặt ra.
4.2. Phương pháp đo tại hiện trường
Các vị trí quan trắc trên các mỏ được bố trí trên 1 đoạn có phương thẳng góc với
tâm nổ mìn của mỏ. Các geophone (máy thu) được đặt ở khoảng cách đều nhau và
bằng 5,5-6,0 m. Tại vị trí đầu và cuối đặt các geophone 3 chiều, mỗi vị trí gồm 2
geophone ngang và 1 geophone đứng; các vị trí khác sử dụng geophone đứng.
Phông nền của các rung động khi chưa nổ mìn được ghi để so sánh cường độ
giữa rung động do nổ mìn và phông do các nguyên nhân khác. Rung động do nổ mìn
được ghi liên tục trong thời điểm nổ, theo dõi được thời gian rung động. Rung động

trên đoạn quan trắc tại các mỏ sau mỗi lần nổ được ghi nhận bằng biểu đồ sóng.
5. Đo chấn động sóng đập không khí
Sóng đập không khí khi nổ mìn được đo bằng máy phát hiện nhanh tín hiệu
METROSOICS INC. Sóng đập không khí thông qua tiếng ồn được máy ghi nhận và
thể hiện dưới dạng dB. Trong quá trình thực hiện, mỗi lần bắn mìn được bố trí 2 trạm
đo ở các khoảng cách khác nhau. Dựa trên kết quả đo sóng đập không khí khi nổ mìn ở
2 khoảng cách khác nhau để xây dựng đồ thị suy giảm chấn động rung khi nổ mìn bằng
các phương pháp điều khiển nổ khác nhau. Công tác này được Liên đoàn Bản đồ Địa
chất Miền Nam phối hợp với Trung tâm Công nghệ Sắc Ký thực hiện.
6. Tổng kết viết báo cáo
Trên cơ sở kết quả bắn mìn thực nghiệm, tổng hợp các số liệu thu thập được, lập
báo cáo tổng kết đánh giá kết quả bắn mìn thực nghiệm, đánh giá mức độ ảnh hưởng
đến môi trường của các phương pháp nổ mìn. Thiết lập bán kính nguy hiểm khi bắn
mìn cho từng mỏ. Từ đó kiến nghị về sử dụng các phương pháp nổ mìn cũng như các
chủng loại vật liệu nổ để áp dụng cho từng cụm mỏ, nhất là các mỏ quanh khu vực
thành phố Biên Hòa.
III. KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN
Khối lượng thực hiện đề tài được tổng hợp và trình bày trong bảng 3.
Bảng 3: Bảng tổng hợp khối lượng thực hiện của đề tài
1

I

Hạng mục

ĐVT

Thi công hiện trường

18

Khối lượng
Đề
Thực
tài
hiện


Chênh
lệch

1

Hạng mục

ĐVT

1

Khảo sát hiện trạng các mỏ, thu thập tài liệu
địa chất, bản đồ địa chất, địa hình hiện trạng,
vành đai an toàn nổ mìn làm cơ sở nghiên
cứu, phân tích đánh giá mức đọ ảnh hưởng
khi nổ mìn

Cụm
mỏ

9

9

0

2

Đo chấn động bằng phương pháp đo địa chấn
(25lần đo), mỗi lần 24 cực thu

Điểm

510

600

90

3

Đo sóng đập không khí bằng phương pháp đo
địa chấn (2 điểm/lần nổ) với 25lần nổ

Điểm

50

50

0

4

Xác định khoảng cách đá văng bằng phương
pháp quan sát (4 người)

Công

40

100

60

II

Tổng kết viết báo cáo kết quả thực hiện đề
tài

1

Tổng hợp viết báo cáo kết quả thực hiện đề báo
tài
cáo

1

1

0

2

Lập bản đồ số hóa các vùng ảnh hưởng do
chấn động rung, bán kính đá văng và khí nổ km2
mìn độc hại phát tán

2,5

2,5

0

500

750

250

III
1

Khối lượng
Đề
Thực
tài
hiện

Chi phí khác
Xăng xe đi lại khi bắn mìn thực nghiệm, hội
thảo nghiệm thu (26 lần bắn mìn + 4 lần lít

nghiệm thu, hội thảo, mỗi lẫn 150km)

Về cơ bản, đề tài đã thực hiện hoàn tất khối lượng đã đăng ký. Tuy nhiên, do
việc bố trí các bãi nổ khó khăn nên khối lượng vận chuyển thiết bị đo mỗi lần nổ nhiều
hơn dự kiến. Đồng thời, khi đo sóng đập không khí, do hạn chế về thiết bị (bắt buộc đo
đồng thời) nên mỗi lần nổ chỉ đo được 02 điểm. Tuy nhiên, các thay đổi này không ảnh
hưởng đến chất lượng đề tài.

19


CHƯƠNG III: CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ HIỆN TRẠNG KHAI
THÁC CÁC MỎ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Đề tài thực hiện trên 9 cụm mỏ với 19 mỏ trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. Trên cơ
sở nguồn tài liệu thu thập các tài liệu thăm dò, khai thác, kết quả khảo sát hiện trạng
mỏ .… cho thấy cấu trúc địa chất các cụm mỏ đá xây dựng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai
tham gia bắn mìn thực nghiệm như sau:
I. CỤM MỎ ĐÁ BÌNH HÓA – TÂN HẠNH
I.1. ĐỊA TẦNG
Bao gồm 4 mỏ: mỏ Bình Hóa (Công ty TNHH một thành viên Xây dựng và SX
VLXD Biên Hòa); mỏ Bình Hóa 1A (Công ty TNHH An Phú); mỏ Tân Hạnh ( Công ty
Đồng Tân) và mỏ Tân Hạnh 1A (Công ty TNHH Hiệp Phong).
Theo kết quả thu thập các tài liệu thăm dò, khai thác và khảo sát hiện trạng.
Cụm mỏ có cấu trúc địa chất như sau:
a. Hệ tầng Bửu Long (T2abl):
Các thành tạo hệ tầng Bửu Long lộ ra trên tòan bộ diện tích moong khai thác.
Ven rìa mỏ chúng bị các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ phủ. Thành phần thạch học chủ yếu
là cát sạn kết tuf, đá có màu xám sáng, xám xanh. Cấu tạo khối đặc sít, kiến trúc hạt
vụn. Chiều dày >300m.
b. Hệ Đệ tứ. Thống Holocen hạ – trung (aQ22-3).

Các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ phân bố ở phần thấp ven rìa mỏ. Thành phần
thạch học chủ yếu là sét bột đến bột cát. Chiều dày thay đổi từ 2÷8m. Trong phạm vi
mỏ chúng phủ lên các đá của hệ tầng Bửu Long.
I.2. ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ
Theo kết quả thăm dò cụm mỏ Bình Hóa – Tân Hạnh các đá trong cụm mỏ có
các hệ thống khe nứt sau:
- 50∠30-80; 60∠70; 30∠30; 210∠70. Các hệ thống khe nứt này có mật độ từ 35k/m với độ mở rất nhỏ từ 1 đến vài mm cho tới 1cm.
Ngoài ra trong cụm mỏ còn có một số hệ thống khe nứt: 20 ∠70; 140∠60;
240∠80; 190∠60 phát triển yếu hơn.
I.3. ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA ĐẤT, ĐÁ.
Căn cứ vào thành phần thạch học và tính chất cơ lý, có thể phân ra làm các lớp
đất đá sau:
a- Lớp đất mềm
Là lớp trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ, có thành phần hạt không ổn định. Bề dày
trung bình 2÷8m phủ trực tiếp lên bề mặt đá gốc. Đất có tính chất cơ lý kém ổn định.
Lớp đất mềm có đặc tính cơ lý cơ bản như sau: thể trọng tự nhiên (γW): 1,94g/cm3; thể
20


trọng khô (γc): 1,57 g/cm3; góc ma sát trong (φ) :17o51’; lực dính kết (C): 0,34kG/cm2;
chỉ số dẻo (I): 19,8 %; hệ số mềm yếu (a 0,5): 0,039cm2/kG; Mô dun tổng biến dạng:
41,88 kG/cm2.
b- Lớp đá cứng:
Là lớp cát sạn kết tuf của hệ tầng Bửu Long, chiếm phần lớn diện tích của mỏ.
Lớp này có các tính chất cơ lý cơ bản như sau: dung trọng tự nhiên: 2,63g/cm 3; thể
trọng khô (γk): 2,70g/cm3; tỷ trọng: 2,82g/cm3; độ lỗ rỗng: 2%; góc ma sát trong (φ):
42,29; lực dính kết (C) 309kG/cm 2; cường độ kháng nén khô: 1370 kG/cm 2; cường độ
kháng nén bão hòa nước: 1315kG/cm2
Tóm lại, khu mỏ có đặc điểm địa chất, địa chất công trình khá đơn giản. Các quá
trình và các hiện tượng địa chất động lực công trình ít xảy ra. Hiện tượng trượt chủ yếu

chỉ gặp trượt nhỏ trong các vách moong khai thác trong các lớp phủ bở rời. Đất và đá
đều có tính chất cơ lý tốt. Đá có cấu tạo khối đặc sít, cường độ chịu tải lớn.
I.4. HIỆN TRẠNG KHAI THÁC MỎ
Cụm mỏ đá xây dựng Bình Hóa – Tân Hạnh đã được các cơ quan chức năng cấp
giấy phép khai thác đến cote -60m. Tổng công suất thiết kế cho 4 mỏ vào khoảng 2
triệu m3/năm. Sản lượng khai thác hàng năm của mỏ đã đạt sản lượng thiết kế với công
suất 2.000.000m3/năm.
Hiện trạng khai thác mỏ: hiện các mỏ đã hình thành 4-5 tầng khai thác nơi sâu
nhất là ở mỏ Bình Hóa đã đến cote -65m; các mỏ còn lại đều đã khai thác đến cote -40
÷ -50m.
Trong phạm vi moong khai thác, phần lớn đá phun trào cát sạn kết tuf đã lộ ra
và chúng là đối tượng khai thác mỏ.
Cụm mỏ là nơi tập trung đông dân cư. Khoảng cách gần nhất từ ranh mỏ đến
nhà dân khoảng 150m (mỏ Bình Hóa 1A)
II. CỤM MỎ ĐÁ XÂY DỰNG HÓA AN.
Cụm mỏ đá xây dựng Hóa An gồm 2 mỏ: mỏ Hóa An (thuộc Công ty Cổ phần
đá Hóa An và mỏ Hóa An 1A (Công ty TNHH một thành viên Xây dựng và SX VLXD
Biên Hòa).
Kết quả thăm dò trước đây và quá trình khảo sát hiện trạng mỏ khi thực hiện đề
tài cho thấy đặc điểm địa chất cụm mỏ đá xây dựng Hóa An như sau:
II.1. ĐỊA TẦNG
Trong phạm vi cụm mỏ có các đơn vị địa tầng sau:
a. Hệ tầng Long Bình (K1lb)
Các đá của hệ tầng lộ ra trên toàn bộ diện tích moong khai thác. Ven rìa mỏ
chúng bị các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ phủ bất chỉnh hợp. Thành phần thạch học của
chúng gồm 2 loại đá sau:
21


- Đá tuf andesit nằm ở phần thấp của hệ tầng. Chiều dày >200m.

- Các đá andesit, andesit porphyr phần bố ở phần trên chiều dày dự đoán >100m
b. Hệ Đệ tứ. Thống Holocen hạ – trung (Q21-2).
Các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ phân bố diện hẹp ở phía Tây Nam và Nam của
mỏ, chúng phủ trực tiếp lên các đá của hệ tầng Long Bình.
II.2. ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ
Theo báo cáo kết quả thăm dò mỏ đá Hóa An và kết quả khảo sát hiện trạng mỏ,
các đá trong mỏ phát triển các hệ thống khe nứt sau:
- Hệ thống khe nứt theo phương á vĩ tuyến cắm về Bắc với góc cắm từ 5÷100.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phương ĐB – TN, cắm về Đông Nam với góc
cắm 80÷850.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phương 210 ÷30, cắm đứng.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phương Tây TB- Đông ĐN, cắm về Tây TN
với góc cắm 80÷850.
Các hệ thống khe nứt có mật độ 3÷5khe/m và thuộc dạng khe nứt cắt, có độ mở
<1cm. Dọc theo khe nứt thường có carbonat, chlorit, sét lấp đầy.
II.3. ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT ĐÁ.
Theo kết quả thăm dò, khai thác cũng như kết quả khảo sát hiện trạng trong cụm
các lớp đất đá sau:
a. Các lớp đất mềm
- Lớp 1: Cát lẫn sạn sỏi laterit
Lớp này phân bố khá rộng ở rìa phía Bắc, phía Đông và phía Nam cụm mỏ.
Nhưng trong phạm vi mỏ chỉ gặp lớp đất này ở góc Đông Nam mỏ Hóa An, và Tây
Bắc mỏ Hóa An 1A. Theo tài liệu địa chất chúng thuộc trầm tích Holocen hạ trung.
Đây là lớp đất có điều kiện địa chất công trình kém ổn định nên rất dễ xảy ra
hiện tượng sạt lở trong khai thác mỏ sau này.
- Lớp 2: Sét
Thành phần chủ yếu là sét sét loang lỗ nâu vàng nửa cứng. Đây là lớp vỏ phong
hóa hoàn toàn của đá trầm tích phun trào hệ tầng Long Bình.
Lớp đất này có đặc tính khá chặt. trạng thái dẻo cứng, có điều kiện địa chất công
trình tương đối ổn định, khá thuận lợi cho công tác khai thác mỏ sau này.

b. Các lớp đá cứng:
- Lớp 3: Andesit, andesit porphyr.
Phân bố ở phần cao trong mặt cắt của hệ tầng. Chúng phân bố ở phần trung tâm
moong khai thác và kéo dài về phía Tây của cụm mỏ. Đây là lớp có điều kiện địa chất
22


công trình khá ổn định, thuận lợi cho công tác khai thác mỏ sau này.
- Lớp 4: Lớp tuf andesit
Các đá tuf andesit phân bố ở phần thấp. Trong ranh giới cụm mỏ các đá này lộ
ra ở trung tâm và phát triển về phía Đông. Đây là lớp có điều kiện địa chất công trình
khá ổn định, thuận lợi cho công tác khai thác mỏ sau này.
I.4. HIỆN TRẠNG KHAI THÁC MỎ.
Cụm mỏ đang khai thác đến biên giới kết thúc về tổng thể khai trường được
hình thành bởi 4 tầng khai thác, chiều cao mỗi tầng khai thác trung bình từ 10-15m.
Chiều cao tầng kết thúc một số nơi vượt quá 30m. Cụ thể như sau:
Khu vực điểm góc số 2 (mỏ Hóa An): chiều cao tầng từ 35÷47m.
Khu vực điểm góc số 6, 7 (mỏ Hóa An): chiều cao tầng khai thác từ 68 đến
78m.
Khu vực điểm góc số 2 (mỏ Hóa An 1A): Chiều cao tầng khai thác đã kết thúc
đến cote -80m.
Nhìn chung mỏ đá Hóa An 1A chỉ còn diện nhỏ ở phía Tây Bắc. Còn mỏ Hóa
An mới khai thác đến -44m. Phần trữ lượng từ cote -44 đến -60m chưa khai thác.
Các đá khai thác chủ yếu là các đá phun trào hệ tầng Long Bình. (xem bản đồ
hiện trạng cụm mỏ Hóa An)
Cụm mỏ là nơi tập trung đông dân cư. Khoảng cách gần nhất từ ranh mỏ đến
nhà dân khoảng 200m (mỏ Hóa An)
III. CỤM MỎ TÂN BẢN – TÂN VẠN
Gồm mỏ đá Tân Bản, Tân Vạn. Riêng mỏ Tân Vạn chưa có giấy phép khai thác
nên không nổ thử nghiệm.

Qua tài liệu thăm dò, khai thác và khảo sát hiện trạng cho thấy cấu trúc địa chất
mỏ Tân Bản chỉ phát triển các đá trầm tích phun trào thuộc hệ tầng Bửu Long (T 2abl2)
và trầm tích lục nguyên hệ tầng Đray Linh (J 1dl2). Cấu trúc địa chất mỏ có những đặc
điểm chính như sau:
III.1. ĐỊA TẦNG
a. Hệ Trias, thống trung. Hệ tầng Bửu Long-tập 2 (T2abl2)
Các đá của hệ tầng Bửu Long - Tập 2 (T 2abl2) chiếm phần lớn diện tích ở phía
Tây, phía Bắc. Thành phần chủ yếu là cát sạn kết tuf. Đá có màu xám, cứng chắc, cấu
tạo khối. Kiến trúc cát, sạn nổi ban trên nền hạt mịn. Bề dày dự đoán >100m.
b. Hệ tầng Đray Linh (J1dl2)
Đá hệ tầng Đray Linh (J1dl2) phân bố ở phía Đông, Đông Nam của mỏ với diện
tích khoảng 2 ha. Phần còn lại chúng bị phủ bởi trầm tích Đệ tứ. Thành phần trầm tích
gồm cát kết chứa vôi, cát bột kết chứa vôi, sét bột kết. Đá có màu xám sậm, hạt nhỏ,
cấu tạo khối, sủi bọt với acit HCl. Kiến trúc cát, xi măng kiểu lấp đầy.

23


Trong phạm vi thăm dò chúng nằm bất chỉnh hợp lên các đá của hệ tầng Bửu
Long.
c. Hệ Đệ tứ, thống Holocen hạ-trung. Trầm tích sông (aQ21-2)
Các trầm tích này chỉ phát triển ở rìa Đông Nam và Nam Khu II mỏ Tân Bản.
Thành phần gồm sét, sét pha lẫn sạn sỏi. Thành phần trung bình của chúng như
sau: Sạn, sỏi 4%; cát 15,2%; bột 13,0 % và sét 40%. Chiều dày thay đổi từ 5÷8m, trung
bình 6,5m.
Trong phạm vi mỏ, chúng phủ bất chỉnh hợp lên bề mặt các đá trầm tích lục
nguyên hệ tầng Đray Linh (phía Đông) và các đá trầm tích phun trào của hệ tầng Bửu
Long.
III.2. ĐẶC ĐIỂM NỨT NẺ
Thực tế khảo sát cho thấy các hệ thống khe nứt phát triển khá phong phú, có đủ

4 hướng là khe nứt kinh tuyến (á kinh tuyến), vĩ tuyến (á vĩ tuyến), Đông Bắc, Tây
Nam và đặc biệt là hệ thống khe nứt nằm ngang phát triển mạnh, mật độ không đều.
Độ mở của các khe nứt 0,2 ÷ 0,7mm, được lấp đầy chủ yếu bởi các mạch thạch anh và
calcit, góc dốc chủ yếu là cắm đứng. Hệ thống KN chủ yếu theo: 180∠85-90; 250∠6570; 90∠85-90; 90∠30-35; 120∠30-35; 180∠55-80.
Kết quả đo khe nứt cho thấy khe nứt tại mỏ chủ yếu phát triển theo phương
o
0÷30 ; 91÷120o và 121÷150o là phổ biến. Góc dốc khe nứt khá lớn, thay đổi từ 70÷90 o.
Các khe nứt đều có độ mở nhỏ, được lấp đầy bởi thạch anh và calcit. Sự phát triển của
khe nứt ít nhiều có ảnh hưởng đến điều kiện khai thác sau này nhất là trong khi nổ mìn
khai thác đá.
III.3. ĐẶC TÍNH CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT ĐÁ
Trong diện tích mỏ thăm dò có mặt các lớp đất đá sau:
a. Lớp đất mềm.
Lớp 1: Sét, sét pha
Lớp này phân bố phía Đông Nam với chiều dày 5÷8m, trung bình 6,5m. Thành
phần chủ yếu là sét, sét pha màu xám vàng, nâu đỏ, đôi chỗ có lẫn sạn sỏi, trạng thái
dẻo cứng đến nửa cứng. Các chỉ tiêu cơ lý cơ bản trung bình của lớp đất này như sau:
Thể trọng tự nhiên (γW):1,94g/cm3; thể trọng khô (γc): 1,60 g/cm3; góc ma sát trong (φ) :
17,65o; lực dính kết (C): 0,36kG/cm 2; chỉ số dẻo (I): 17,24 %; hệ số nén lún (a 0,5):
0,01cm2/kG; mô đun tổng biến dạng: 51,82 kG/cm2.
Đây là lớp đất khá chặt, trạng thái dẻo cứng, có điều kiện địa chất công trình
tương đối ổn định, khá thuận lợi đối với công tác khai thác mỏ sau này.
b. Các lớp đá cứng
Lớp 2: Cát sạn kết tuf.
Phân bố chủ yếu ở phía Tây, phía Bắc mỏ; ở phía Đông chúng bị các trầm tích
Holocen và trầm tích hệ tầng Đray Linh phủ lên. Thành phần chủ yếu là cát sạn kết tuf.
Đá ít bị nứt nẻ. Các chỉ tiêu cơ lý trung bình của chúng như sau: thể trọng khô (γk):
24

2,66g/cm3 ; tỷ trọng (∆): 2,80g/cm3; góc ma sát trong (φ): 41o; lực dính kết (C): 169
÷285kG/cm2 ; cường độ kháng nén khô: 901÷ 999kG/cm2 ; cường độ kháng nén bão
hòa: 806÷908 kG/cm2 .
Đây là lớp đá có cường độ chịu lực cao, điều kiện địa chất công trình ổn định đối
với công tác khai thác mỏ, nhưng sẽ gây chấn động mạnh khi nổ mìn.
Lớp 3: Cát kết chứa vôi, cát bột kết.
Lớp này phân bố phía Đông và phía Đông Nam. Chúng bị các trầm tích Đệ tứ
phủ. Thành phần chủ yếu là đá cát kết chứa vôi, cát bột kết, sét bột kết. Tính chất cơ lý
cơ bản của đá như sau: Thể trọng khô (γk): 2,66g/cm3 ; tỷ trọng (∆): 2,79 g/cm3 ; góc ma
sát trong (φ): 39o; lực dính kết (C): 183kG/cm 2; cường độ kháng nén khô: 867kG/cm 2;
cường độ kháng nén bão hòa: 770 kG/cm2 .
I.4. HIỆN TRẠNG KHAI THÁC MỎ.
Mỏ đá Tân Bản thuộc quyền khai thác của Công ty TNHH một thành viên Xây
dựng và SXVLXD Biên Hòa (BBCC), hiện đã hình thành bởi 4 tầng khai thác, chiều
cao mỗi tầng khai thác trung bình từ 10÷15m. Cụ thể như sau:
Tầng 1: ở cao độ 3÷5m đang tiến hành bóc tầng phủ ở phía Đông Bắc; diện tích
tầng này khoảng 0,4ha.
Tầng 2: ở cao độ cote -10 ÷ -15m, phân bố ở phía Bắc, diện tích bề mặt moong
khoảng 1ha.
Tầng 3: ở cao độ cote -36÷-44m, phân bố ở trung tâm mỏ, diện tích khoảng
0,8ha.
Tầng 4: ở cao độ -50m, ở phía Nam mỏ hiện đang là hố tích nước.
Cụm mỏ là nơi tập trung đông dân cư. Khoảng cách gần nhất từ ranh mỏ đến
nhà dân khoảng 130m.
IV. CỤM MỎ THIỆN TÂN
Gồm các mỏ Thiện Tân 1 (Xí nghiệp khai thác VLXD Vĩnh Hải) và Thiện Tân
2 của (Công ty TNHH một thành viên Xây dựng và Sản xuất VLXD Biên Hòa).
IV.1. ĐỊA TẦNG
Kết quả thăm dò, khai thác cho thấy cụm mỏ Thiện Tân có cấu trúc địa chất
tương đối đơn giản. Đá gốc là các trầm tích của hệ tầng Đray Linh nằm xen kẹp nhau

với thế nằm đơn nghiêng, cắm về phía Đông Nam (110÷120o) với góc dốc 35÷40 o.
Phần trên chúng bị phong hóa mềm bở thành lớp sét có chiều dày trung bình từ 2÷3m.
Phần dưới đá bị bán phong hóa nứt nẻ có chiều dày từ 4÷18m. Một số nơi, chúng bị
phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích của phức hệ Đệ tứ.
a. Hệ Jura, thống thượng. Hệ tầng Đray Linh (J1đl)
Đất đá của hệ tầng Đraylinh lộ ra trong các moong khai thác. Những nơi chưa
khai thác chúng bị phủ bởi cát bột sét là sản phẩm phong hóa của đá gốc với chiều dày
thay đổi từ 2m đến 13m. Phía Nam cụm mỏ, chúng bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm

25