Nghiên cứu những biện pháp giảm thiểu tác động môi trường và giám sát chấn động nổ mìn tại một số mỏ đá xây dựng khu vực thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NHỮ VĂN PHÚC

NGHIÊN CỨU NHỮNG BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG
MƠI TRƢỜNG VÀ GIÁM SÁT CHẤN ĐỘNG NỔ MÌN TẠI MỘT
SỐ MỎ ĐÁ XÂY DỰNG KHU VỰC THỪA THIÊN HUẾ

Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 8520603

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Nguyễn Đình An

HÀ NỘI - 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu trong luận văn là trung thực; các luận điểm và kết quả nghiên cứu của
luận án chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày….tháng 10 năm 2018
Tác giả luận văn

Nhữ Văn Phúc

ii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN............................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................... v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. vi
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN
CỦA CÁC MỎ CĨ SỬ DỤNG VẬT LIỆU NỔ CƠNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA
BÀN................................................................................................................... 3
1.1. Cấu trúc địa chất và hiện trạng khai thác các mỏ ở Thừa Thiên Huế ........ 3
1.1.1. Cụm mỏ đá vôi Văn Xá – Long Thọ .........................................................3
1.1.2. Cụm mỏ đá Granit phức hệ Bà Nà ............................................................6
1.1.3. Cụm mỏ đá Granit phức hệ Hải Vân .........................................................9

1.2. Quá trình sử dụng vật liệu nổ cơng nghiệp trong hoạt động khai thác
đá xây dựng ở Thừa Thiên Huế ...................................................................... 12
1.2.1. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp thƣờng, kích nổ bằng dây cháy chậm
...........................................................................................................................12
1.2.2. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp điện thƣờng ......................................12
1.2.3. Nổ mìn lỗ khoan lớn, sử dụng kíp vi sai điện trong lỗ khoan .................13
1.2.4. Nổ mìn lỗ khoan lớn, kích nổ bằng dây nổ kết hợp kíp vi sai rải mặt ....13
1.2.5. Nổ mìn phi điện .......................................................................................13

1.3. Thực trạng cơng tác khai thác đá trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế ...... 13
1.3.1. Các mỏ có quy mơ khai thác nhỏ (sản lƣợng khoảng 50.000 m3/năm) ..13
1.3.2. Các mỏ có sản lƣợng khai thác từ 60.000 m3 ÷ 100.000 m3/năm ...........14
1.3.3. Các mỏ có quy mơ khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 /năm .................14

1.3.4. Tổng hợp các thơng số nổ mìn ở một số mỏ ...........................................15

1.4. Nhận xét và đánh giá về hiệu quả và an toàn lao động ............................ 15


iii

CHƢƠNG 2. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG MÔI
TRƢỜNG KHI NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ ĐÁ XÂY DỰNG KHU VỰC
THỪA THIÊN HUẾ ....................................................................................... 17
2.1. Hiện trạng môi trƣờng các mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế ... 17
2.2.Lựa chọn phƣơng pháp nổ mìn ................................................................. 19
2.2.1.Lựa chọn loại thuốc nổ .............................................................................20
2.2.2.Lựa chọn phƣơng tiện nổ .........................................................................21

2.3. Xây dựng hộ chiếu nổ mìn ....................................................................... 22
2.3.1. Xác định thời gian dãn cách vi sai ..........................................................22
2.3.2.Lựa chọn sơ đồ nổ thích hợp ....................................................................22
2.3.3.Đề xuất các thơng số nổ mìn hợp lý .........................................................27
2.3.4.Xác định quy mô một đợt nổ ....................................................................32

2.4.Các biện pháp giảm thiểu tác động mơi trƣờng khi nổ mìn...................... 35
2.4.1.Những biện pháp nhằm giảm thiểu tác động do chấn động .....................36
2.4.2.Những phƣơng pháp giảm thiểu chấn động khi nổ mìn khai thác mỏ đối
với môi trƣờng xung quanh ...............................................................................46
2.4.3.Biện pháp giảm thiểu tác động của sóng đập khơng khí khi nổ mìn khai
thác đá đến mơi trƣờng xung quanh ..................................................................63
2.4.4.Những biện pháp giảm thiểu đá văng khi nổ mìn lỗ khoan lớn ...............71
2.4.5.Những biện pháp giảm thiểu tác dụng bụi và khí độc khi nổ mìn ...........76

CHƢƠNG 3 GIÁM SÁT ẢNH HƢỞNG NỔ MÌN TẠI CÁC MỎ NỔ MÌN
THỬ NGHIỆM ............................................................................................... 82
3.1.Xác định khoảng cách an toàn và ảnh hƣởng của cơng tác nổ mìn tới mơi
trƣờng xung quanh .......................................................................................... 82
3.1.1. Khoảng cách an tồn đá văng khi nổ mìn ...............................................82
3.1.2.Khoảng cách an tồn do tác động của sóng đập khơng khí khi nổ mìn ...82
3.1.3.Khoảng cách an tồn về chấn động khi nổ mìn .......................................83

3.2.Giám sát ảnh hƣởng nổ mìn khi tiến hành nổ mìn thực nghiệm ............... 84
3.2.1.Phƣơng pháp giám sát ảnh hƣởng nổ mìn ................................................84


iv
3.2.2.Thiết bị giám sát ảnh hƣởng nổ mìn.........................................................86
3.2.3.Kết quả giám sát ảnh hƣởng nổ mìn tại các mỏ đá nổ mìn thực nghiệm .87

3.3.Nhận xét .................................................................................................... 96
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 98
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................. 100


v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

THTKT

Tổ hợp thạch kiến tạo

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

VLXD

Vật liệu xây dựng

VLNCN

Vật liệu nổ Công nghiệp

CNKT

Công nghệ khai thác

HTKT

Hệ thống khai thác

BTTr

Bãi thải trong

BTT

Bãi thải tạm

LTN

Lƣợng thuốc nổ

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam


vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1.Các thơng số nổ mìn đang áp dụng tại một số mỏ ..................................... 15
Bảng 2.1.CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN HỢP LÝ d = 105 mm; H = 10 m ................. 32
Bảng 2.2. Các thông số điều khiển đƣợc ................................................................... 64
Bảng 2.3. Các thông số không điều khiển đƣợc ........................................................ 65
Bảng 3.1.Tính tốn khoảng cách an tồn do tác động sóng đập khơng khí khi nổ
mìn ................................................................................................................... 83
Bảng 3.2.Kết quả tính tốn bán kính an tồn do chấn động theo quy mô lần nổ 84
Bảng 3.3. Các thơng số cơ bản của các bãi mìn tham gia nổ thử nghiệm lần thứ
nhất. ................................................................................................................. 91
Bảng 3.4. Kết quả giám sát ảnh hƣởng nổ mìn tại các bãi nổ lần thứ nhất ............... 91
Bảng 3.5. Các thông số của các bãi mìn tham gia nổ thử nghiệm lần hai. ............... 95
Bảng 3.6. Kết quả giám sát ảnh hƣởng nổ mìn tại các bãi nổ lần hai ....................... 96


vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Các sơ đồ đấu ghép mạng nổ vi sai phi điện ............................................. 24
Hình 2.2. Các sơ đồ quan hệ giữa hƣớng khởi nổ với tác dụng chấn động .............. 25
Hình 2.3: Các sơ đồ nổ vi sai .................................................................................... 26
Hình 2.4.Minh họa các thành phần của sóng chấn động do nổ mìn trên mỏ lộ thiên37
Hình 2.5.Sơ đồ xác định khoảng cách thực tế từ bãi nổ đến vị trí đo khi nổ mìn ..... 45
Hình 2.6. Tốc độ dao động nền đất khi nổ trong đá cát kết cứng với các loại chất nổ48
Hình 2.7. Tốc độ dao động khi nổ lƣợng thuốc liên tục và phân đoạn .................... 51

Hình 2.8. Sự thay đổi hệ số giảm tốc độ dao động khi nổ vi sai ............................... 52
Hình 2.9.Sơ đồ tạo thành tâm chấn động khi nổ tạo khe sơ bộ ................................. 54
Hình 2.10.Sơ đồ chuyển động của nền đất khi tạo màn chắn gần công trình bảo vệ56
Hình 2.11. Nổ mìn tạo biên ....................................................................................... 60
Hình 2.12. Hƣớng khởi nổ bãi mìn hợp lý ................................................................ 61
Hình 2.13. Sơ đồ nổ tạo màn chắn sóng .................................................................... 63
Hình 2.14. Sơ đồ lựa chọn điểm khởi nổ hợp lý ....................................................... 66
Hình 2.15. Tiếng ồn và sóng đập khơng khí ............................................................. 67
Hình 2.16.Sử dụng màn chắn thay đổi hƣớng lan truyền sóng đập khơng khí ......... 68
Hình 2.17. Sơ đồ đá bay khi nổ mìn .......................................................................... 71
Hình 2.18. Đám mây khí – bụi khi nổ mìn khai thác đá ........................................... 78
Hình 3.1.Hình ảnh thiết bị ......................................................................................... 86
Hình 3.2. Cách bố trí thiết bị Minimate Plus khi đo sóng chấn động do nổ mìn ...... 87


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, các mỏ khai thác đá vật liệu xây dựng trên khu vực Thừa Thiên Huế
đang sử dụng một khối lƣợng vật liệu nổ cơng nghiệp khá lớn trong q trình khai
thác mỏ.
Khoan - nổ mìn là khâu cơng nghệ quan trọng trên mỏ lộ thiên. Tuy nhiên, bên
cạnh những ƣu điểm nổi trộ trong việc làm tơi đất đá một cách hiệu quả, thì cơng
tác này cũng gây ra những tác động khơng nhỏ tới mơi trƣờng nhƣ bụi, khí độc,
chấn động,…
Một trong những tác động có hại đang đƣợc các mỏ quan tâm trong cơng tác
nổ mìn chính là chấn động. Chấn động nổ mìn gây ảnh hƣởng tới các cơng trình và
dân cƣ xung quanh mỏ; làm giảm trữ lƣợng mỏ do phải để lại các khoảng cách an
toàn; gây mất an tồn trong q trình khai thác mỏ,…
Việc giám sát, phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến chấn động nổ mìn trong các

mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế và đề xuất các giải pháp nhằm giàm thiểu chấn
động cho các mỏ này là một việc làm hết sức cần thiết. Kết quả sẽ nâng cao đƣợc
hiệu quả nổ mìn , đảm bảo an tồn khai thác, nâng cao đƣợc tuổi thọ của mỏ, khai
thác tối đa tài nguyên lòng đất, phục vụ phát triển kinh tế xã hội của địa phƣơng .
Chính vì vậy đề tài: “Nghiên cứu những biện pháp giảm thiểu tác động môi
trường và giám sát chấn động nổ mìn tại một số mỏ đá xây dựng khu vực Thừa
Thiên Huế” mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu là vấn đề có tính cấp thiết và thực tế
rõ rệt tại khu vực Thừa Thiên Huế hiện nay.
2. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
Tác hại chấn động gây ra bởi nổ mìn tại một số mỏ đá vật liệu xây dựng khu
vực Thừa Thiên Huế
3. Mục tiêu của đề tài
- Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu chấn động do nổ mìn cho các mỏ đá
khu vực Thừa Thiên Huế.
- Giám sát chấn động do nổ mìn tại các mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế.


2
4. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng nổ mìn tại mộ số mỏ đá xây dựng khu vực
Thừa Thiên Huế
- Đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động mơi trƣờng khi nổ mìn tại các mỏ đá
xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế.
- Giám sát chấn động nổ mìn một số mỏ đá
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp thống kê: Thống kê, đánh giá, xử lý các số liệu thu thập đƣợc
từ kết quả thí nghiệm, từ thực tiễn sản xuất trên các mỏ trong vùng.
- Phƣơng pháp tra cứu : Tra cứu tài liệu từ giáo trình, sách báo, các văn bản
pháp quy, các website để thu thập số liệu, tài liệu có liên quan
- Phƣơng pháp chuyên gia: Trao đổi, phỏng vấn với các nhà khoa học, các

chyên gia về công tác quản lý, tƣ vấn, thiết kế và thực tiễn hoạt động trong các lĩnh
vực có liên quan đến nổ mìn
- Phƣơng pháp tốn học: Sử dựng phƣơng pháp tốn học để phân tích các yếu
tố ảnh hƣởng
- Phƣơng pháp triển khai thực nghiệm: Ứng dụng các giải pháp tại công
trƣờng mỏ và ghi nhận những kết quả
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Góp phần bổ sung cá giải pháp giảm thiểu chấn động nổ mìn trong khai thác
mỏ lộ thiên
- Góp phần nâng cao hiệu quả nổ mìn, đảm bảo an tồn lao động, nâng cao
tuổi thọ và bảo vệ mơi trƣờng cho các mỏ đá vật liệu xây dựng khu vực
Thừa Thiên Huế.
7. Bố cục luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận kiến nghị, luận văn dự kiến 3 chƣơng


3

1. CHƢƠNG 1
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN CỦA CÁC
MỎ CĨ SỬ DỤNG VẬT LIỆU NỔ CƠNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN
1.1. Cấu trúc địa chất và hiện trạng khai thác các mỏ ở Thừa Thiên Huế
Đề tài thực hiện trên 3 cụm mỏ trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế đƣợc khảo
sát thu thập số liệu. 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
vôi, đá xây dựng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế tham gia nổ mìn thực nghiệm
nhƣ sau:

Hình 1.1. Sơ đồ phân bố các điểm mỏ khoáng sản làm VLXD tỉnh Thừa Thiên Huế
Đá xây dựng

Đá ốp lát

Sét gạch ngói

Đá vôi

1.1.1. Cụm mỏ đá vôi Văn Xá – Long Thọ
1.1.1.1. Địa tầng
Bao gồm 2 mỏ: mỏ Văn Xá (Công ty Hữu hạn Xi măng Luks (Vietnam));
mỏ Long Thọ (Công ty Cổ phần Long Thọ).


4
Theo kết quả thu thập các tài liệu thăm dò, khai thác và khảo sát hiện trạng.
Cụm mỏ có cấu trúc địa chất nhƣ sau:
Về địa tầng của mỏ đá vơi chỉ có các trầm tích Phong Sơn (D3-C1ps) và các
trầm tích đệ tứ.
- Giới Paleozoi: Hệ đevon thống thượng – Carbon thống hạ
Hệ tầng Phong Sơn – Phân hệ tầng trên (D3-C1ps2)
Hệ tầng Phong Sơn – phụ hệ tầng trên phân bố tồn bộ khu vực có thành
phần chủ yếu là các thành tạo carbonat bao gồm: đá vôi, đá vôi sét xen kẹp đá sét
vôi, đôi chỗ gặp đá vơi đơlơmít, trong đá vơi có các mạch calcit xuyên cắt dạng
mạch. Đá có cấu tạo dạng khối hoặc phân lớp trung bình đến dày, nứt nẻ ít. Đá cắm
đơn nghiêng về phía Bắc – Bắc Đơng Bắc với góc dốc đo tại các điểm lộ và moong
khai thác thay đổi từ 550 - 700. Chiều dày của hệ phụ tầng khoảng 470 m. Căn cứ
vào sự có mặt của các lớp đá vôi, vôi sét xen kẹp đá sét vơi có thể chia phụ hệ tầng
Phong Sơn trên thành hai phần là phần trên và phần dƣới.
* Phần trên
Phần trên của phân hệ tầng Phong Sơn ((D3-C1ps2 2) phân bố ở phần nửa

phía Bắc khu vực. Thành phần chủ yếu là các lớp đá vôi sét, sét vôi màu đen, xám
đen, xám tro, có xen kẹp các lớp đá vôi màu xám đen, xám tro. Các lớp đá đá vôi
sét, sét vôi phân bố thành 1 dải kéo dài tồn bộ khu vực thăm dị theo hƣớng Đơng
Bắc – Tây Nam, chiều rộng thay đổi 3,0m đến 1320,0m và có chiều dày khoảng
60,0 đến 96,6m. Các lớp thấu kính kẹp đá sét vơi có chiều dày nhỏ chiếm tỉ lệ
không đáng kể.
* Phần dưới
Phần dƣới của phân hệ tầng Phong Sơn ((D3-C1ps2 1) phân bố ở phần trung
tâm và phía Nam khu vực. Thành phần chủ yếu là đá vôi màu xám đen, xám tro,
đôi chỗ xen kẹp đá vôi sét màu đen, xám đen.
- Giới Kainozoi - Hệ đệ tứ
Trầm tích Đệ tứ đƣợc phân bố tồn bộ khu vực, thành phần chủ yếu là cát
hạt mịn, hạt nhỏ, cát bột, sét màu nâu vàng, xám vàng, xám tro, xám đen. Chiều dày
khoảng 0,2 - 16,8m.


5
1.1.1.2. Đặc điểm nứt nẻ
Theo kết quả thăm dò cụm mỏ Văn Xá – Long Thọ các đá trong cụm mỏ có
các hệ thống khe nứt sau:
Trong đá của đới phát triển 2 hệ thống chính: 1700∠ 700 và 2800 ∠ 500, các
khe nứt thuộc loại khe nứt tách, độ mở nhỏ, làm đá nứt nẻ kéo theo rạn vỡ theo các
phƣơng khác nhau.
1.1.1.3. 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:
Lớp 1 - Đất đá thải: Đƣợc hình thành do hoạt động đổ thải thành cồn đống
không liên tục hoặc lấp đầy các trũng thấp của cụm mỏ. Thành phần là sét, sét pha
lẫn sạn cuội và các tảng đá vôi kém chất lƣợng. Chiều dày từ 5 - 10 đến 20m. Đất
đá ở trạng thái tơi xốp, dễ bị xói mịn do mƣa hoặc bị sạt lở do trọng lực.

Lớp 2 - Sét, sét pha màu nâu đỏ loang lổ, bị laterit hoá, cứng và nửa cứng:
Thƣờng lộ ra trên mặt và phân bố khá rộng rãi trong vùng. Thành phần thạch
học chủ yếu là sét pha, có nơi là sét chiều dày từ 0,5 - 1 đến 2m.
Lớp 3 - Sét, sét pha màu xám nâu lẫn sỏi sạn thạch anh, cứng : Bị phủ kín,
đặc trƣng cho loại đất này là hàm lƣợng sét trung bình 23,9%, hạt bụi 17,9%, hạt cát
đến 72,4%, sạn sỏi đến 12,3%.
Lớp 4 - Sét pha, cát pha màu xám đen, dẻo mềm: Nằm dƣới cùng, phủ lên
trên bề mặt bóc mịn của đá vôi. Thành phần thạch học chủ yếu là cát pha, cát hạt
nhỏ và vừa, lẫn cuội thạch anh màu trắng, chiều dày từ 1 - 5m.
Lớp 5 - Đá vơi: Là đối tƣợng khai thác, đá có màu xám, xám tro, cấu tạo
khối, rắn chắc. Kiến trúc vi hạt, bị nứt nẻ – karst hoá mức độ trung bình.
Lớp 5a - Đá vơi sét: Là những lớp kẹp nằm xen kẽ trong đá vơi, có màu xám
tro hay xám đen, phân lớp mỏng.
Tổng hợp giá trị các tính chất cơ lý đá nguyên khai nhƣ sau:
- Khối lƣợng thể tích: 2,70 - 2,75; trung bình 2,72g/cm3.
- Khối lƣợng riêng: 2,72 - 2,78; trung bình 2,74g/cm3.
- Cƣờng độ kháng nén ở trạng thái khơ: 457 - 884; trung bình 716KG/cm2.


6
- Cƣờng độ kháng kéo: 41 - 82; trung bình 63KG/cm2.
- Hệ số kiên cố: 6-8
- Góc nội ma sát 41o00'- 45o50'; trung bình 42o50’.
- Lực dính kết C : 102-197,8; trung bình 155,2 KG/cm2
Nhìn chung, đất đá cấu tạo tƣơng đối ổn định về mặt địa chất cơng trình. Đất
lớp phủ có chiều dày mỏng, bóc dễ dàng, lớp đá vơi rắn chắc, sức bền cơ học cao.
Tóm lại, cụm mỏ có đặc điểm, địa chất cơng trình khá đơn giản. Các quá
trình và các hiện tƣợng địa chất động lực cơng trình ít xảy ra. Hiện tƣợng trƣợt chủ
yếu chỉ gặp trƣợt nhỏ trong các vách moong khai thác trong các lớp phủ bở rời. Đất
và đá đều có tính chất cơ lý tốt.

1.1.1.4. Hiện trạng khai thác mỏ
- Cụm mỏ đá vôi Văn Xá – Long Thọ có 6han nguyên liệu nằm dƣới sâu,
bịphủ bởi các lớp sét, sét bột và cát bở rời chiều dày từ 0,2 – 16,8m.
- Mỏ đang khai thác xuống sâu dƣới mức thốt nƣớc tự chảy, nƣớc ngầm
vànƣớc mặt có ảnh hƣởng rõ rệt tới công tác khai thác nhất, là về mùa mƣa.
1.1.2. Cụm mỏ đá Granit phức hệ Bà Nà
Cụm mỏ đá xây dựng phức hệ Bà Nà gồm các mỏ: mỏ Khe Đáy (thuộc Công
ty Cổ phần Trƣờng Sơn), mỏ Khe Phèn (thuộc Công ty TNHH Coxano – Hƣơng
Thọ), mỏ Khe Băng (thuộc Công ty Cổ phần Xây dựng Giao thông Thừa Thiên
Huế), mỏ Thông Cùng (thuộc Công ty Cổ phần Xây dựng Giao thông Thừa Thiên
Huế), mỏ Bắc Khe Ly (thuộc Hợp tác xã Xuân Long), mỏ Hải Cát (thuộc Cơng ty
TNHH Việt Nhật), mỏ Bình Điền (thuộc DNTN Phƣớc Hảo).
Kết quả thăm dò trƣớc 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 phức hệ Bà Nà nhƣ sau:
a, Địa tầng
Trong phạm vi cụm mỏ nằm rìa phía tây đới cấu trúc Long Đại với cấu trúc
gồm các hệ tầng: Phong Sơn, Tân Lâm, Long Đại và các đá magma. Hệ tầng
Phong Sơn (D3-C1ps) gồm các đá trầm tích lục nguyên, đá vôi, đá vôi sinh vật xen


7
ít đá sét vơi màu xám tro. Hệ tầng Tân Lâm (D1tl) Tân Lâm (D1tl) gồm các đá cát
bột kết màu tím gụ, cát kết dạng quarzit, đá phiến sét - sericit. Hệ tầng Long Đại
(O3-S1lđ) gồm các đá phiến sét - sericit - clorit, sét kết, cát kết, bột kết, đá phiến sét
- sericit chứa vật chất than. Các đá magma có đá granit giàu felspat kali hạt nhỏ đến
vừa, granit 2 mica, granitbiotit hạt nhỏ đến vừa thuộc phức hệ xâm nhập Bà Nà và
đá granit hạt nhỏ thuộc phức hệ Quế Sơn.
Thành tạo đá granitbiotit đã đƣợc tác giả của các bản đồ địa chất khoáng sản
khu vực Huế tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 xếp vào phức hệ Bà Nà tuổi Kreta
(γ1K2bn). Đá granitbiotit ở đây có đặc điểm chung là: có màu xám sáng, phớt xanh,

có cấu tạo khối hoặc khối bị nén ép định hƣớng do ảnh hƣởng của hoạt động kiến
tạo, có kiến trúc hạt vừa đến thơ. Cấu trúc từ trên xuống có thể phân biệt các đới
chính sau: Đới trên cùng là lớp vỏ phong hóa tại chổ phủ khoảng 70% diện tích các
khu mỏ, đới này (tầng đất phủ) có thành phần sét pha lẫn dăm sạn (do tích tụ tại
chỗ), thuộc loại đất cấp II - IV; tiếp theo là đới đá gốc có mức độ phong hóa yếu,
độ nứt nẻ trung bình; dƣới cùng là đá granitbiotit cứng chắc có ít khe nứt.
1.1.2.2. Đặc điểm nứt nẻ
Theo báo cáo kết quả thăm dò các mỏ đá phức hệ Bà Nà 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 phƣơng á vĩ tuyến cắm về Bắc với góc cắm từ 5-100.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phƣơng ĐB – TN, cắm về Đơng
Nam với góc cắm 80÷850.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phƣơng 210÷30, cắm đứng.
- Hệ thống khe nứt phát triển theo phƣơng 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 thƣờng có carbonat, chlorit, sét lấp đầy.


8
1.1.2.3. Đặc tính cơ lý của đất đá
Theo kết quả thăm dò, khai thác cũng nhƣ kết quả khảo sát hiện trạng trong
cụm các lớp đất đá sau:
Lớp 1 - Đất tầng phủ: sét pha, cát pha lẫn dăm sạn và mùn thực vật, đất có độ
biến dạng và sức chịu tải trung bình, độ chặt khá cao, chiều dày của lớp thay đổi từ
1,1m đến 2,7m, trung bình 1,81m. Khi khai thác lớp này sẽ phải bốc bỏ, khối lƣợng
bốc lớp phủ nhỏ nên ít ảnh hƣởng đến cơng tác khai thác đá bằng phƣơng pháp lộ
thiên.
Lớp 2 - Đá granit nứt nẻ, phong hố trung bình: Trong vùng chỉ tồn tại một
loại đá granitbiotit thuộc phức hệ xâm nhập Bà Nà (γ1K2bn). Thành phần thạch học

chủ yếu là đá granitbiotit màu xám sáng, phớt xanh, xám vàng, đá nứt nẻ, phong
hố trung bình, cấu tạo khối. Theo tài liệu khoan chiều dày lớp từ 6,4m đến 7,2m,
trung bình 6,9m. Đá có trạng thái cứng, độ bền cao, khả năng thấm nƣớc rất nhỏ và
chủ yếu thấm trong các khe nứt, mức độ chứa nƣớc nghèo.
Lớp 3 - Đá granit ít nứt nẻ, cứng chắc: Loại đá này chiếm phần lớn khu vực
nghiên cứu và ít lộ ra trên mặt. Thành phần thạch học chủ yếu granitbiotit màu xám
sáng, phớt xanh, cấu tạo khối. Theo tài liệu khoan chiều dày lớp chƣa xác định, độ
sâu phân bố tùy thuộc vào địa hình và độ sâu gặp trong các lỗ khoan từ 7,6m đến
9,7m. Đá có trạng thái cứng, độ bền cao, ít có khả năng thấm nƣớc, mức độ chứa
nƣớc rất nghèo.
Tổng hợp giá trị các tính chất cơ lý đá granit nguyên khai nhƣ sau:
- Khối lƣợng thể tích: 2,648 - 2,714; trung bình 2,687g/cm3.
- Khối lƣợng riêng: 2,69 - 2,72; trung bình 2,71g/cm3.
- Cƣờng độ kháng nén ở trạng thái khơ: 896 - 1248; trung bình 1098KG/cm2.
- Cƣờng độ kháng nén ở trạng thái bảo hoà nƣớc 818 - 1211; trung
bình 1039KG/cm2.
- Độ ẩm 0,23 - 0,81; trung bình 0,45%.
- Hệ số kiên cố: 9-10


9
- Hệ số hố mềm 0,91 - 0,97; trung bình 0,94%.
- Cƣờng độ kháng kéo 38,9 - 52,4; trung bình 46,8KG/cm3.
- Góc nội ma sát 37042' - 39053'; trung bình 38018'.
- Mô đun đàn hồi - Eđ: 314000 – 437000 ; trung bình 384000 kG/cm2
Tóm lại: Đặc điểm ĐCCT khu vực mỏ đá granit phức hệ Bà Nà ở mức độ
đơn giản; Các hiện tƣợng địa chất động lực xảy ra trong khu mỏ chủ yếu là các hiện
tƣợng phong hố, bào mịn, mƣơng xói, rãnh xói, sạt lở đất và xâm thực bề mặt địa
hình do dịng chảy trên mặt. Một số hiện tƣợng trƣợt và đá đổ do chấn động mạnh
trong quá trình khai thác. Các hiện tƣợng này xảy ra với quy mô nhỏ hẹp, yếu ớt và

đơn điệu. Nguyên nhân do bị hạn chế bởi các nhân tố tự nhiên nhƣ độ dốc sƣờn,
hoạt động của nƣớc ngầm yếu, thảm thực vật che phủ không lớn và chiều dày đất
phủ mỏng. Các hoạt động tân kiến tạo hầu nhƣ khơng có.
1.1.3. Cụm mỏ đá Granit phức hệ Hải Vân
Gồm mỏ đá Phú Gia (thuộc Công ty Cổ phần Cơ khí Xây dựng Cơng trình
Thừa Thiên Huế), mỏ đá Tam Vị (thuộc Công ty Cổ phần Tam Lộc), mỏ đá Lộc
Điền (thuộc Công ty CP VLXD Lộc Điền), mỏ đá Thừa Lƣu (thuộc Công ty CP XD
và SX VLXD Chân Mây), mỏ đá Núi Giịn (thuộc Cơng ty Cổ phần Quản lý Đƣờng
bộ và Xây dựng Công trình Thừa Thiên Huế).
Kết quả thăm dị trƣớc đây và quá trình khảo sát hiện trạng cụm mỏ khi thực
hiện đề tài cho thấy đặc điểm địa chất cụm mỏ đá xây dựng phức hệ Hải Vân có mặt
trầm tích hệ tầng Long Đại gồm 2 phân hệ tầng: Phân hệ tầng Long Đại 1 và Phân
hệ tầng Long Đại 3, và các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ. Cấu trúc địa chất mỏ có những
đặc điểm chính nhƣ sau:
a, Địa tầng
 Phân Hệ tầng Long Đại dƣới (O1-S1lđ1)
Các trầm tích Phân hệ tầng Long Đại dƣới, chỉ chiếm phần nhỏ và nằm
ngồi diện tích cụm. Chúng phân bố ở phía tây bắc thuộc xã Lộc Điền thành phần
thạch học bao gồm: cát kết ít khống, cát kết, bột kết, cát kết dạng quarzit, đá phiến
sét, đá phiến dạng sọc dải. Chiều dày các lớp từ 20-50cm, nhiều nơi đá phiến bị ép


10
phân phiến mỏng 0,5-1cm. Thế nằm các đá cắm về phía nam với góc dốc 60-70o.
Chiều dày 1000m.
 Phân Hệ tầng Long Đại trên (O1-S1lđ3)
Các trầm tích Phân hệ tầng Long Đại trên, tạo thành một dải hẹp kéo dài
5km, theo phƣơng á vĩ tuyến và nằm ngồi diện tích nghiên cứu. Chúng phân bố ở
trung tâm khu vực nghiên cứu kéo dài từ quốc lộ1A, thuộc các xã Lộc Điền đến khu
vực Diêu Ga xã Lộc Hoà. Thành phần thạch học bao gồm: cát kết ít khống, cát kết,

bột kết, cát kết dạng quarzit, đá phiến sét, sét kết dạng sọc dải. Chiều dày các lớp từ
2050cm, nhiều nơi đá phiến bị ép phân phiến mỏng 0,5-1cm. Ranh giới phía nam
tiếp xúc nóng với khối granit Hải Vân, cịn ở phía bắc chúng quan hệ bất chỉnh hợp
với các trầm tích bở rời Đệ tứ. Thế nằm các đá cắm về phía nam với góc dốc 6070o. Chiều dày 700m.
 Hệ Đệ tứ (Q)
Trầm tích Đệ tứ trong vùng nghiên cứu phân bố chủ yếu dọc theo thung lũng
các khe suối lớn và sƣờn đỉnh các dãy núi thấp ở khu vực phân bố các đá hệ tầng
Long Đại và các đá magma. Thành phần gồm; phần dƣới là cuội, sỏi, tảng bở rời có
độ chọn lọc kém, màu xám nâu; phần trên là cát, sét, sạn, sỏi hỗn tạp, chiều dày từ
0,5 đến 2 m. Ngƣợc lại trong các thành tạo eluvi, deluvi vật liệu trầm tích bở rời
phụ thuộc vào sự xen kẹp các lớp đá có thành phần và tính chất cơ lý khác nhau nên
vật liệu và chiều dày cũng khác nhau, có thể sử dụng để làm đất san lấp.
1.1.3.2. Magma
Đá magma trong vùng có 2 phức hệ: Phức hệ Hải Vân và Phức hệ Chà Vằn.


Phức hệ Chà Vằn (µaT3cv)

Phân bố ở gần phía tây bắc khu vực Lộc Hịa, Lộc Điền; thành phần thạch
học là: gabropyroxen hạt vừa đến lớn, gabropyroxen hạt vừa đến nhỏ, đá màu xám
đen, đen xẩm, cấu tạo khối, kiến trúc nữa tự hình. Phần trên mặt một số nơi bị
phong hoá thành sét màu nâu đỏ hạt mịn. Đây là đối tƣợng để tìm kiếm đá ốp lát.


Phức hệ Hải Vân (‫ال‬T3hv)

Phức hệ Hải Vân (‫ال‬T3hv) chỉ có một khối lớn phân bố ở khu vực đèo Hải
Vân và các khu vực lân cận. Diện tích thăm dò đá granit làm vật liệu xây dựng là

11
một phần nhỏ ở rìa phía bắc của khối này. Thành phần thạch học gồm: granit hạt
vừa đến lớn, dạng porphyr; granit 2 mi ca hạt nhỏ đến vừa. Đá màu trắng xám,
trắng lốm đốm đen, cấu tạo dạng khối, kiến trúc toàn tinh hạt lớn. Khối này là
nguồn nguyên liệu chính để làm vật liệu xây dựng của khu vực huyện Phú Lộc, tỉnh
Thừa Thiên Huế và phía bắc thành phố Đà Nẵng.
1.1.3.3. Đặc điểm nứt nẻ
Trong vùng chỉ tồn tại một loại đá granit, Phức hệ Hải vân. Thành phần
thạch học chủ yếu là đá granit biotit hạt trung, màu xám trắng, lốm đốm đen, đá ít
nứt nẻ. Theo tài liệu khoan: lõi khoan bị rạn nứt thành nhiều đoạn mẫu, kích thƣớc
thay đổi từ 0,3dm đến 1,0m. Độ kết cấu cứng chắc, khả năng thấm nƣớc, chứa nƣớc
kém, ít xảy ra hiện tƣợng sạt lở, góc nội ma sát 38o15'-40o53'.
1.1.3.4. Đặc tính cơ lý của đất đá
Trong diện tích mỏ thăm dị có mặt các lớp đất đá sau:
Lớp 1 - Đất phủ bở rời lẩn cuội, tảng kích thƣớc lớn
Lớp phủ có thành phần thạch học: sét, cát, sạn sỏi, khối tảng là sản phẩm
phong hoá từ đá granit. Chúng phân bố phần trên cùng của mặt cắt địa chất, chiều
dày thay đổi từ 2,5 đến 10,2m. Chiều dày của lớp phủ trên cùng trung bình là: 4,1m.
Do vậy, ở tầng này khi khai thác không đƣợc tạo nên các vách dốc quá giới
hạn cho phép để tránh sạt lở ảnh hƣởng đến công tác an toàn khi khai thác bằng
phƣơng pháp lộ thiên.
Lớp 2 - Đá tƣơi cứng
Trong vùng chỉ tồn tại một loại đá granit, Phức hệ Hải vân. Thành phần
thạch học chủ yếu là đá granit biotit hạt trung, màu xám trắng, lốm đốm đen, đá ít
nứt nẻ. Theo tài liệu khoan: lõi khoan bị rạn nứt thành nhiều đoạn mẫu, kích thƣớc
thay đổi từ 0,3dm đến 1,0m. Độ kết cấu cứng chắc, khả năng thấm nƣớc, chứa nƣớc
kém, ít xảy ra hiện tƣợng sạt lở.
Tổng hợp giá trị các tính chất cơ lý đá granit nguyên khai nhƣ sau:
- Khối lƣợng thể tích: 2,665 - 2,784; trung bình 2,689 g/cm3.
- Khối lƣợng riêng: 2,71 - 2,730; trung bình 2,717 g/cm3.

12
- Cƣờng độ kháng nén ở trạng thái khô: 986 - 1230; trung bình 1106 kG/cm2.
- Cƣờng độ kháng nén ở trạng thái bảo hồ 942 - 1194; trung bình 1051 kG/cm2.
- Độ ẩm 0,35-0,48; trung bình 0,41%.
- Hệ số hố mềm 0,94-0,97; trung bình 0,95%.
- Hệ số kiên cố: 11-14
- Cƣờng độ kháng kéo 39,2-47,2; trung bình 43,3 kG/cm3.
- Góc nội ma sát 38o15'- 40o53';
- Độ nén đập bảo hồ nƣớc: 14,9- 16,8%; trung bình: 15,82%.
- Mac đá dăm 1110-1240; trung bình 1165,8 kG/cm2.
- Hệ số mài mịn (LA): 27,6 - 30,1; trung bình
28,68%. - Độ bám nhựa: cấp 4.
Việc khái quát cấu trúc địa chất mỏ cũng nhƣ hiện trạng khai thác, đặc điểm
phân bố dân cƣ tại cụm mỏ sẽ góp phần luận giải chấn động rung khi nổ mìn, cũng
nhƣ các tác động tiêu cực đến môi trƣờng xung quanh khi tiến hành khai thác mỏ
nhằm đáp ứng yêu cầu đặt ra của đề tài.
1.2. Quá trình sử dụng vật liệu nổ cơng nghiệp trong hoạt động khai thác đá
xây dựng ở Thừa Thiên Huế
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 công nghiệp và khả năng đáp ứng
của các đơn vị cung ứng vật liệu nổ cơng nghiệp, về q trình sử dụng vật liệu nổ
cơng nghiệp trong khai thác đá xây dựng ở Thừa Thiên Huế nhƣ sau:
1.2.1. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp thƣờng, kích nổ bằng dây cháy chậm
Phƣơng pháp nổ mìn đồng loạt này đƣợc áp dụng từ những năm đầu giải
phóng đến khoảng giữa thập kỷ 80 của thế kỷ trƣớc. Vật liệu nổ sử dụng bao gồm
thuốc nổ, kíp thƣờng và dây cháy chậm. Kích nổ bằng phƣơng pháp đốt mìn. Đây
là phƣơng pháp nổ rất nguy hiểm cho ngƣời làm cơng tác nổ mìn, đồng thời hạn
chế sản lƣợng khai thác rất nhiều.

1.2.2. Nổ mìn lỗ khoan nhỏ, sử dụng kíp điện thƣờng
Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng vào giữa thập niên 80 đến đầu thập niên 90
của thế kỷ trƣớc. So với phƣơng pháp trên, phƣơng pháp này đã tiến thêm một bậc,
an toàn hơn cho ngƣời làm cơng tác nổ mìn. Tuy nhiên, do kíp điện thƣờng có chế


13
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 hƣởng rất nhiều đến môi trƣờng xung quanh. Đồng thời
phƣơng pháp này cũng hạn chế đến sản lƣợng khai thác đá.
1.2.3. 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 đƣợc 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. Phƣơng pháp này cho phép khai thác với sản lƣợng lớn, tăng mức độ an toàn
trong khai thác đá so với các phƣơng pháp cũ. Tuy nhiên, phƣơng pháp này vẫn có
những mức độ nguy hiểm nhất định cho ngƣời sử dụng, nhất là trong q trình cho
kíp xuống lỗ và khi thời tiết xấu, hoặc xử lý mìn câm.
1.2.4. 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 đƣợc các nguy hiểm cho
ngƣời tham gia cơng tác nổ mìn khi nổ mìn bằng phƣơng pháp vi sai, cho kíp xuống
lỗ. Phƣơng pháp này hiện đang đƣợc áp dụng ở các mỏ đá trên địa bàn tỉnh từ
những năm 2009 đến nay.
1.2.5. Nổ mìn phi điện
Đây là cơng nghệ mới ra đời, hiện đang đƣợc triển khai áp dụng trong khai
thác đá vơi, Cơng nghệ này cho phép vi sai tồn bộ lỗ khoan trong một bãi nổ, gia
tăng mức độ an toàn trong khai thác đá xây dựng, tránh đƣợc rủi ro vì những yếu tố
thời tiết, an tồn hơn cho ngƣời tham gia cơng tác nổ mìn. Sự ra đời của cơng nghệ
nổ mìn phi điện cho phép nâng khối lƣợng thuốc nổ lên mức cao nhất, giảm chi phí
phá đá quá cỡ cũng nhƣ chấn động khi nổ mìn.

1.3. Thực trạng công tác khai thác đá trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế
Các mỏ khai thác đá trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế là các mỏ lộ thiên với
chiều dày lớp đất phủ trung bình, các vỉa đá phân bố khá đồng đều thuận lợi cho
công tác khai thác. Tùy theo quy mô khai thác mà hiện tại các mỏ trong khu vực
thƣờng áp dụng các quy trình khai thác sau; Quy trình khai thác thủ cơng, quy trình
khai thác bán thủ cơng, quy trình khai thác cơ giới.
1.3.1. Các mỏ có quy mơ khai thác nhỏ (sản lƣợng khoảng 50.000 m3/năm)
Đối với các mỏ có quy mơ khai thác nhỏ sản lƣợng khoảng 50.000 m3
đá nguyên liệu/năm, chủ yếu áp dụng quy trình khai thác thủ cơng kết hợp với cơ


14
giới. Các mỏ này thƣờng có diện tích khai thác hẹp, công tác kỹ thuật khai thác
không đƣợc chú trọng, khai thác theo kinh nghiệm của những ngƣời quản lý, vi
phạm quy trình, quy phạm kỹ thuật an tồn trong khai thác và chế biến đá mỏ lộ
thiên. Thiết bị sử dụng trong mỏ lạc hậu và không hợp lý, Các mỏ này thƣờng sử
dụng hệ thống khai thác lớp nghiêng, tầng khai thác chính cao từ 5 m ÷ 7 m, góc
dốc sƣờn tầng từ 700 ÷ 800.
Khâu khoan: Sử dụng các máy nén khí kết hợp với các búa khoan đập
hơi ép cầm tay, khoan tạo lỗ khoan có đƣờng kính d = 36 ÷ 42 mm.
Khâu nổ mìn: Nổ mìn lần 1 và lần 2 áp dụng phƣơng pháp nổ mìn bằng điện
với kíp nổ điện tức thời.
Khâu xúc bốc: Công nhân bốc lên ô tô kết hợp với máy xúc thủy lực gàu
ngƣợc, bánh lốp xúc lên ô tô tự đổ.
Khâu vận chuyển: Sử dụng ô tơ tự đổ.
1.3.2. Các mỏ có sản lƣợng khai thác từ 60.000 m3 ÷ 100.000 m3/năm
Đối với các mỏ có sản lƣợng khai thác khoảng 60.000 m3 ÷ 100.000 m3/năm,
áp dụng quy trình khai thác thủ cơng kết hợp với cơ giới. Ở các mỏ này sử dụng kết
hợp hệ thống khai thác lớp nghiêng và hệ thống khai thác lớp nghiêng xúc chuyển.
Trong mỏ có khu vực dành riêng cho khai thác thủ công và khu vực dành riêng cho

khai thác cơ giới.
Khâu khoan: Sử dụng máy nén khí kết hợp với búa khoan đập hơi ép
cầm tay khoan tạo lỗ khoan có đƣờng kính d = 36 ÷ 42 mm, và búa khoan đập xoay
BMK5 khoan tạo lỗ có đƣờng kính 105 mm.
Khâu nổ mìn: Sử dụng phƣơng pháp nổ mìn điện, nổ mìn tức thời bằng
dây nổ, hoặc vi sai điện.
Khâu xúc bốc: Công nhân bốc lên ô tô kết hợp với máy xúc thủy lực
gàu ngƣợc, bánh lốp xúc lên ô tô tự đổ.
1.3.3. Các mỏ có quy mơ khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 /năm
Đối với các mỏ có sản lƣợng khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3/năm, áp dụng
quy trình khai thác cơ giới với hệ thống khai thác lớp nghiêng xúc chuyển kết hợp
với hệ thống khai thác lớp bằng, xúc bốc và vận chuyển trực tiếp trên mặt tầng khai


15
thác. Chiều cao tầng áp dụng đối với các mỏ khai thác cơ giới là 8 ÷10 m. Đồng bộ
thiết bị tƣơng đối phù hợp với quy mô và sản lƣợng của mỏ.
Khâu khoan lần 1: Sử dụng búa khoan đập xoay BMK5 khoan tạo lỗ có đƣờng
kính 105 mm.
Khoan lần 2: Sử dụng máy nén khí kết hợp với búa khoan đập hơi ép cầm tay
khoan tạo lỗ khoan có đƣờng kính d = 36 ÷ 42 mm.
Khâu nổ mìn: Nổ mìn kíp điện vi sai và nổ mìn vi sai phi điện.
Khâu xúc bốc, vận chuyển: Dùng máy xúc thủy lực gàu ngƣợc kết hợp với ô
tô tự đổ.
1.3.4. Tổng hợp các thơng số nổ mìn ở một số mỏ
Bảng 1.1.Các thơng số nổ mìn đang áp dụng tại một số mỏ

Qlỗ (kg)
Lt (m)

45
9,1

40
7,0

40
7,0

32
5,0

30
5,5

38
6,5

Lb (m)
Độ cứng ( f )

2,9
9-10

3,0
9-10

3,0
9-10

3,0
6-8

3,0
11-14

4,5
11-14

Tỷ lệ đá quá cỡ (%)

15-20

25-30

10-15

5-10

15-25

10-15

1.4. Nhận xét và đánh giá về hiệu quả và an toàn lao động
Trong những năm gần đây để đáp ứng kịp với nhu cầu cung cấp đá cho
các cơng trình xây dựng ở khu vực miền Trung nói chung, ở tỉnh Thừa Thiên Huế
nói riêng, cơng nghệ khoan nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng
đã có những thay đổi đáng kể. Tuy nhiên hiệu quả kinh tế và an toàn lao động
trong cơng tác nổ mìn ở các mỏ chƣa cao, có nhiều nguyên nhân sau:
- Do đặc thù trong công nghệ khai thác và chế biến đá xây dựng, kích cỡ

đá nguyên liệu cung cấp cho các máy đập hàm sơ cấp của dây chuyền nghiền


16
sàng đá địi hỏi cỡ hạt có các kích thƣớc ≤ 800 mm. Thiết bị khoan tạo lỗ ở các
mỏ chƣa đáp ứng u cầu của cơng tác nổ mìn. Các mỏ đá có diện tích nhỏ, vì
vậy rất khó khăn cho việc áp dụng công nghệ cơ giới hiện đại vào khai thác. Do
đặc điểm cấu tạo địa chất cơng trình và tính chất cơ lý của đất đá có độ cứng
lớn f = 9 ÷ 14, cấu tạo bị phân cắt mạnh bởi hệ thống khe nứt theo phƣơng
nằm ngang và thẳng đứng tạo thành các khối đá có dạng hình hộp, kích thƣớc
thay đổi từ vài m3 đến hằng trăm m3 gây khó khăn cho cơng tác nổ mìn.
- Các mỏ chƣa chú trọng đúng mức đến cơng tác kỹ thuật nổ mìn, cán bộ có
trình độ chuyên môn về khai thác mỏ ở các đơn vị còn thiếu và yếu. Đặc điểm địa
chất thủy văn, địa chất cơng trình, tính chất cơ lý đá ở các mỏ chƣa đƣợc đầu tƣ
thăm dò đánh giá trữ lƣợng, thiết kế khai thác mỏ gây khó khăn cho việc tính tốn
lựa chọn các thơng số nổ mìn hợp lý.
- Các phƣơng pháp nổ mìn áp dụng mang tính truyền thống, kế thừa, chƣa
đƣợc nghiên cứu tính tốn cụ thể hợp lý. Việc áp dụng các sơ đồ vi sai và thời gian
vi sai chƣa có cơ sở khoa học.
- Sơ đồ mạng lỗ khoan chƣa đa dạng, chƣa thay đổi cho phù hợp với từng
khu vực nổ. Chƣa quan tâm tới các sơ đồ vi sai, vị trí điểm khởi nổ và hƣớng khởi
nổ. Chƣa quan tâm tới kết cấu lƣợng thuốc, phối hợp giữa các loại thuốc nổ.
- Các thơng số nổ mìn áp dụng chƣa phù hợp và chƣa đƣợc tính tốn một
cách khoa học.
- Qui mơ 1 đợt nổ cịn nhỏ làm cho cơng tác tổ chức sản xuất phức tạp.
Chất lƣợng nổ nhiều bãi chƣa tốt, tỉ lệ đá quá cỡ còn cao.
Từ những nguyên nhân trên, cần phải tiến hành nghiên cứu áp dụng các giải
pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả công tác nổ mìn, giảm tác dụng có hại khi nổ
mìn, phục vụ cho sự phát triển bền vững.

17
2. CHƢƠNG 2
CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG KHI NỔ
MÌN TẠI CÁC MỎ ĐÁ XÂY DỰNG KHU VỰC THỪA THIÊN HUẾ

2.1. Hiện trạng môi trƣờng các mỏ đá xây dựng khu vực Thừa Thiên Huế
Trong những năm gần đây cùng với q trình Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa,
ngành khai thác mỏ cũng phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu phát triển của đất
nƣớc. Cùng với sự phát triển đó vấn đề về ảnh hƣởng mơi trƣờng là một thách thức
khơng nhỏ, trong đó ngành cơng nghiệp nặng nói chung và ngành khai thác mỏ nói
riêng có tác động, ảnh hƣởng rất lớn tới mơi trƣờng.
Hiện nay khu vực Thừa Thiên Huế có nhiều mỏ hoạt động khai thác có sử
dụng đến VLNCN với quy mơ và công suất từ vài chục ngàn đến vài triệu m3 đất đá
hàng năm. Tổng lƣợng VLNCN sử dụng phục vụ cho cơng tác nổ mìn khai thác
tƣơng đối lớn.
Hầu hết các mỏ khai thác đá ở khu vực Thừa Thiên Huế đều đƣợc khai thác
bằng phƣơng pháp lộ thiên với mức độ cơ giới hóa khác nhau. Một số mỏ sử dụng
các công nghệ khai thác đồng bộ, tiên tiến, quy mô lớn (mỏ đá vôi của Công ty xi
măng Kim Đỉnh, Đồng Lâm), còn lại hầu hết các mỏ khai thác với quy mơ trung
bình và nhỏ. Hệ thống khai thác tại các mỏ đá khu vực Thừa Thiên Huế hiện nay
một số mỏ đang áp dụng là hệ thống khai thác xuống sâu, khấu theo lớp bằng, xúc
bốc vận tải trực tiếp trên tầng bằng ô tô, sử dụng bãi thải ngồi.
Cơng tác nổ mìn là một khâu khơng thể thiếu trong q trình khai thác đá
. Khi tiến hành các đợt nổ mìn có khoảng 20÷30% năng lƣợng sinh ra từ vụ nổ mìn
có tác dụng phá vỡ đất đá, 70÷80% năng lƣợng cịn lại tiêu tốn vơ ích và gây ra
những ảnh hƣởng bất lợi với mức độ khác nhau, những ảnh hƣởng bất lợi đƣợc
quan tâm nhiều nhất gồm: chấn động, đá, bụi bay, và sóng va đập khơng khí, ơ
nhiễm nguồn nƣớc, trong đó chấn động do nổ mìn là một trong những tác hại đáng
và dân dụng. Tất cả các yếu tố này sẽ tác động đến môi trƣờng xung quanh.

Hoạt động khai thác tại các mỏ khu vực Thừa Thiên Huế hiện nay có ảnh
hƣởng rất lớn tới mơi trƣờng xung quanh, cụ thể: