Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng đà nẵng

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

TRẦN HẠNH VINH

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN HỢP LÝ
TRONG KHAI THÁC ĐÁ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Ở MỘT SỐ MỎ VÙNG ĐÀ NẴNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2008


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

TRẦN HẠNH VINH

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN HỢP LÝ
TRONG KHAI THÁC ĐÁ LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Ở MỘT SỐ MỎ VÙNG ĐÀ NẴNG

Chuyên nghành : Khai thác mỏ
Mã số
: 60.53.05

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học

TS. Nguyễn Đăng Tế

HÀ NỘI – 2008


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi, các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực chưa được ai công bố trong bất kỳ cơng
trình nào khác.
Hà Nội, ngày 3 tháng 8 năm 2008
Tác giả luận văn

TRẦN HẠNH VINH


MỤC LỤC
Trang phụ bìa

i

Lời cam đoan

ii

Mục lục

iii

Danh mục các bảng

iv

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

v

Mở đầu

1

Chương 1: Tổng quan về công nghệ khai thác đá làm vật liệu

6

xây dựng khu vực Đà Nẵng.
1.1 Thực trạng công tác khai thác đá vật liệu xây dựng ở các xí

6

nghiệp mỏ trong khu vực, ưu và nhược điểm.
1.2 Đánh giá tiềm năng phát triển ngành khai thác đá xây dựng

15

trong vùng.
1.3 Vài nét về cơng nghệ nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu

17

xây dựng.

Chương 2: Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả cơng tác nổ mìn

27

trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng
2.1 Một số vấn đề cơ bản về tác dụng nổ của lượng thuốc nổ trong

27

môi trường đất đá.
2.2 Phân loại các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả cơng tác nổ mìn.

33

2.3 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên đến hiệu quả cơng 33
tác nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng.
2.4 Ảnh hưởng của các yếu tố kỹ thuật và công nghệ đến hiệu quả

44

cơng tác nổ mìn.
2.5 Ảnh hưởng của các yếu tố về tổ chức và kinh tế đến hiệu quả
công tác nổ mìn.

63


Chương 3: Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý

65

Trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng.
3.1 Giới thiệu các thiết bị khoan sử dụng phù hợp trong khai thác

65

đá vật liệu xây dựng ở một số mỏ khu vực Đà Nẵng.
3.2 Cơ sở lý thuyết và lựa chọn loại vật liệu nổ sử dụng hợp lý

68

trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng Đà Nẵng.
3.3 Nghiên cứu tính tốn lựa chọn các thơng số nổ mìn hợp lý.

84

3.4 Giới thiệu và lựa chọn phương pháp điều khiển nổ các sơ

104

đồ mạng nổ hợp lý.
Kết luận

112

Tài liệu tham khảo

114

DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
1

BẢNG
1.1

NỘI DUNG

TRANG

Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đá của các mỏ khu vực

7

Đà Nẵng
2

1.2

Quy trình cơng nghệ khai thác đá vật liệu xây dựng

13

ở một số mỏ điển hình khu vực Đà Nẵng.
3

1.3

Trữ lượng đá xây thạch anh – biotit và granit – gnei 16

của một số mỏ trong khu vực theo số liệu thăm dò
cấp C1 + C2 của Đồn địa chất 501.

4

1.4

Các thơng số nổ mìn áp dụng tại một số mỏ đá xây

22

dựng khu vực Đà Nẵng.
5

2.1

Phân loại đất đá theo độ nổ của các mỏ đá vật liệu

36

xây dựng vùng Đà Nẵng.
6

2.2

Phân loại đất đá theo mức độ nứt nẻ.

37

7

2.3

Độ nứt nẻ của đá vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng.

39

8

2.4

Hệ số quy đổi với từng loại thuốc nổ.

59

9

3.1

Các loại thuốc nổ công nghiệp hiện đang sử tại các

83

mỏ khai thác đá xây dựng.
10

3.2

Các loại phụ kiện nổ hiện đang sử dụng ở các mỏ

84

khai thác đá làm vật liệu xây dựng.
11

3.3

Các thông số nổ mìn hợp lý

109


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT

HÌNH VẼ
ĐỒ THỊ

1

1.1

NỘI DUNG

TRANG

Các sơ đồ nổ mìn được sử dụng trong các mỏ khai

20

thác đá làm vật liệu xây dựng vùng Đà Nẵng.
2

2.1

Sơ đồ tác dụng nổ những lượng thuốc khác nhau.

28

2

2.2

Sơ đồ các vùng tác dụng nổ.

29

3

2.3

Các thơng số nổ mìn và thuật ngữ.

30

5

2.4

Đường cong mực nước của các hàng lỗ khoan trên

42

tầng khai thác.
6

2.5

Sơ đồ giao thoa của của sóng ứng suất khi nổ vi

51

sai những lượng thuốc khác nhau.
7

2.6

Sự thay đổi điều kiện tác dụng nổ phụ thuộc vào

52

số lượng mặt tự do.
8

2.7

Sơ đồ tạo thành mặt tự do phụ.

52

9

2.8

Quan hệ giữa đường kính lỗ khoan và đường cản

55

10

2.9

Tỉ lệ các cục đá lớn (đá quá cỡ) phụ thuộc vào chỉ

57

tiêu thuộc vào chỉ tiêu thuốc nổ.
11

2.10

Sự thay đổi áp lực nổ theo thời gian.

58

12

2.11

Sơ đồ cấu tạo lượng thuốc.

60

13

2.12

Sự thay đổi áp lực khí nổ theo thời gian.

60

14

2.13

Thay đổi trạng thái ứng suất theo hướng khởi nổ.

61

15

3.1

Sự phụ thuộc của tỉ lệ đá quá cỡ vào chỉ tiêu thuốc nổ 70
khi đường khi đường kính lượng thuốc nổ khác nhau.

16

3.2

Biểu đồ xác định chỉ tiêu thuốc nổ.

72

17

3.3

Sự phụ thuộc của hằng số đập vỡ vào độ bền nén

73

đất đá và khoảng cách trung bình giữa các khe nứt.


18

3.4

Quy luật phân bố cỡ hạt.

74

19

3.5

Phạm vi sử dụng đường kính lỗ khoan

88

20

3.6

Biểu đồ quan hệ giữa đường kính lỗ khoan và chiều

90

cao tầng.
21

3.7

Sơ đồ bố trí mạng lỗ khoan trên tầng.

96

22

3.8

Sơ đồ xác định vùng đập vỡ không điều khiển khi sử 97
dụng mạng lỗ khoan khác nhau.

23

3.9

Các sơ đồ nổ vi sai.

106

24

3.10

Các sơ đồ đấu ghép mạng nổ vi sai phi điện.

108


1

MỞ ĐẦU
Đà Nẵng là thành phố loại 1 nằm ở trung bộ Việt Nam, là cửa ngõ quan
trọng của khu vực và cả nước giao lưu giữa nước ta và thế giới. Tại đây có hệ
thống cảng biển đặc biệt là cảng nước sâu Tiên Sa và sân bay quốc tế Đà
Nẵng, một trong ba sân bay quốc tế của Việt Nam đã được tổ chức Hàng
không quốc tế (ICAO) cơng nhận. Ở phía đơng có quốc lộ 1A và đường sắt
thống nhất chạy song song với nhau xuyên suốt chiều dài của thành phố. Phía
tây có quốc lộ 14B nằm trong hệ thống đường quan trọng của cả nước gắn bó
Đà Nẵng với những vùng đất có tiềm năng kinh tế như Tây Nguyên, Lào,
Căm Pu Chia … Đà Nẵng có nguồn tài ngun khống sản nói chung và tài
nguyên đá thiên nhiên làm vật liệu xây dựng nói riêng khá phong phú.
Đà Nẵng là đô thị đứng thứ ba cả nước về quy mô dân số, đứng thứ tư về
phát triển kinh tế. Đà Nẵng được đánh giá là điểm quan trọng bậc nhất của hệ
thống các đô thị Miền Trung. Đồng thời Đà Nẵng cũng là trung tâm của vùng
kinh tế 9 tỉnh Miền Trung và Nam Trung Bộ có quan hệ chặt chẽ với các vùng
kinh tế trong cả nước.

Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng
thời kỳ 2001-2010 là; tiếp tục xây dựng và phát triển kết cấu hạ tầng một cách
đồng bộ, trong đó nhanh chóng cải tạo mạng lưới đường nội thành; phối hợp
cùng các ngành Trung ương hữu quan nâng cấp cảng biển Đà Nẵng, nâng cấp
cảng hàng khơng quốc tế Đà Nẵng; hồn chỉnh các trục giao thông quan trọng
từ thành phố đi các nơi; nâng cấp mạng lưới cung cấp điện, cung cấp nước
sạch và xây dựng cơ sở xử lý nước thải, chất thải rắn; Phát triển nhà ở. Vì vậy
nhu cầu về vật liệu xây dựng nói chung và về đá xây dựng nói riêng ở Đà
Nẵng hiện nay là rất lớn. Đó là trách nhiệm cũng là cơ hội để các xí nghiệp
mỏ khai thác và chế biến đá làm vật liệu xây dựng cải tạo, mở rộng và nâng
công suất mỏ.


2

1. Tính cấp thiết của đề tài:
Ngành khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng đang ngày
một phát triển nhằm cung cấp đá phục vụ xây dựng cơ sở hạ tầng, xây dựng
các khu công nghiệp và dân dụng đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội.
Hiện nay, khu vực Đà Nẵng có hơn 30 mỏ khai thác đá làm vật liệu xây
dựng, có sản lượng vừa và nhỏ (từ 50.000 ÷ 200.000 m3/năm) với loại đá khai
thác là: thạch anh-biotit và granit-gnei, độ cứng khoảng f = 10 ÷ 14, phân bố
tương đối đồng nhất. Khối lượng thuốc nổ các mỏ sử dụng để khai thác đá
hàng năm khoảng gần 300.000 kg. Đa số các mỏ có quy trình khai thác bán
thủ cơng, cơng nghệ khoan nổ mìn cịn lạc hậu, chủ yếu sử dụng lỗ khoan con
đường kính lỗ khoan d=36 ÷ 42mm kết hợp với các phương pháp nổ mìn
bằng điện với kíp nổ điện tức thời, nổ mìn bằng dây nổ, nổ mìn bằng dây cháy
chậm. Kỹ thuật khoan nổ mìn ở các mỏ chưa được chú trọng đúng mức, các
thông số nổ mìn, sơ đồ nổ mìn, phương pháp nổ, loại vật liệu nổ công nghiệp
sử dụng chưa được nghiên cứu tính tốn cụ thể hợp lý, chủ yếu dựa theo kinh

nghiệm, cảm tính của cơng nhân khoan nổ mìn. Vì vậy cơng tác an tồn nổ
mìn chưa thật sự được đảm bảo làm ảnh hưởng xấu đến môi trường xung
quanh, chất lượng đập vỡ đất đá chưa được tốt, tỉ lệ đá quá cỡ cao làm ảnh
hưởng lớn đến năng suất của các thiết bị xúc bốc, vận chuyển, nghiền sàng và
hiệu quả của các khâu tiếp sau khoan nổ mìn.
Để khai thác có hiệu quả cần phải áp dụng các công nghệ khai thác mỏ
tiên tiến, trước hết là cơng nghệ khoan nổ mìn, vì khoan nổ mìn là khâu đầu
tiên của quy trình cơng nghệ khai thác mỏ. Hơn nữa, khi tiến hành cơng tác
nổ mìn nhất thiết phải sử dụng những biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm đảm
bảo an toàn và giảm tác động tiêu cực đến mơi trường.
Do đó đề tài “ Nghiên cứu lựa chọn các thơng số nổ mìn hợp lý trong
khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở một số mỏ vùng Đà Nẵng” là cần thiết,


3

có ý nghĩa quan trọng đáp ứng yêu cầu thực tiễn hiện nay ở các mỏ khai thác
đá làm vật liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: Điều kiện địa chất, tính chất cơ lý của đất đá và
thực tế cơng tác nổ mìn của các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng vùng
Đà Nẵng.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu các thơng số nổ mìn, dựa trên cơ sở
điều kiện kỹ thuật, kinh tế của các mỏ đá khu vực thành phố Đà Nẵng.
3. Mục tiêu của đề tài :
Nghiên cứu lựa chọn được các thông số nổ mìn, phương pháp nổ, sơ đồ
mạng nổ hợp lý, loại vật liệu nổ công nghiệp sử dụng phù hợp với điều kiện
địa chất, đất đá mỏ, điều kiện kỹ thuật và công nghệ, điều kiện kinh tế của các
mỏ đá trong khu vực Đà Nẵng, nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn đảm bảo an
tồn trong khai thác.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu cần thực hiện những nhiệm vụ sau.
-

Đánh giá tổng quan về công nghệ khai thác đá làm vật liệu xây dựng
vùng Đà Nẵng; ưu điểm và nhược điểm trong quy trình cơng nghệ khai
thác đá ở các mỏ, tiềm năng phát triển của ngành khai thác đá làm vật
liệu xây dựng trong vùng.

- Phân tích đánh giá điều kiện địa chất, địa chất cơng trình, địa chất thủy
văn, tính chất cơ lý của đất đá, khảo sát tình hình phân vỉa, độ nứt nẻ của
đất đá của các mỏ trong khu vực thành phố Đà Nẵng và những ảnh
hưởng của nó đến hiệu quả cơng tác khoan - nổ mìn.
- Đánh giá hiện trạng cơng tác nổ mìn ở các mỏ khai thác đá làm vật liệu
xây dựng khu vực Đà Nẵng trong những năm gần đây như: Các thơng số
nổ mìn, phương pháp nổ mìn hiện đang áp dụng, loại vật liệu nổ, loại


4

phương tiện nổ sử dụng, quy mô một đợt nổ. Chỉ tiêu thuốc nổ hiện đang
sử dụng tại các mỏ, mức độ đập vỡ và tỉ lệ đá quá cỡ. Các ảnh hưởng của
cơng tác nổ mìn đến cơng tác an toàn trong sản xuất cũng như các khu
dân cư xung quanh các xí nghiệp mỏ.
- Tính tốn lựa chọn các thơng số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật
liệu xây dựng ở một số mỏ khu vực Đà Nẵng.
5. Nội dung nghiên cứu:
Để đạt được nhiệm vụ đặt ra cần nghiên cứu các nội dung sau:
 Nghiên cứu các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả nổ
mìn.

 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp nổ, loại thuốc nổ, phương tiện nổ, các
sơ đồ nổ mìn, các thơng số nổ mìn phù hợp với điều kiện thực tế ở các
mỏ khu vực Đà Nẵng, nhằm nâng cao hiệu quả và đảm bảo an tồn trong
cơng tác nổ mìn.
 Đề xuất bảng thơng số nổ mìn hợp lý, bảng các loại thuốc nổ và phương
tiện nổ sử dụng, các giải pháp nâng cao hiệu quả và đảm bảo an tồn
trong cơng tác nổ mìn.
6. Phương pháp nghiên cứu:
Khi tiến hành nghiên cứu các nội dung trên, luận văn cần phải sử dụng
tổng hợp các phương pháp nghiên cứu chính như sau:
Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập các tài liệu để tổng hợp phân
tích và đánh giá.
Phương pháp thực nghiệm: Thực nghiệm kiểm chứng các thơng số nổ
mìn đã lựa chọn, để chứng minh cho các luận cứ.
Phương pháp phân tích hệ thống: Xem xét đối tượng trong một thể thống
nhất, tổng hợp phân tích và xử lý số liệu.


5

Phương pháp phân tích thống kê: Nhằm hệ thống hóa các kết quả thực
nghiệm, lập biểu đồ tương quan có liên quan đến đối tượng nghiên cứu.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Sử dụng các kết quả thực nghiệm và các phương pháp tính tốn thích
hợp nhằm nghiên cứu một cách đầy đủ và có hệ thống các thơng số nổ mìn
hợp lý đảm bảo nâng cao hiệu quả đối với các mỏ khai thác đá làm vật liệu
xây dựng khu vực thành phố Đà Nẵng.
Kết quả nghiên cứu được sử dụng làm cơ sở lựa chọn, tính tốn các
thơng số nổ mìn hợp lý trong khai thác đá làm vật liệu xây dựng khu vực
thành phố Đà Nẵng và có thể dùng để tham khảo khi khai thác các mỏ đá làm

vật liệu xây dựng ở những vùng lân cận thuộc khu vực Miền Trung.
8. Cơ sở tài liệu của luận văn:
Tài liệu báo cáo thăm dị địa chất khống sản khu vực thành phố Đà
Nẵng.
Các tài liệu báo cáo thăm dò sơ bộ của các mỏ khai thác đá làm vật liệu
xây dựng trong khu vực.
Báo cáo tình hình sử dụng vật liệu nổ, cơng tác nổ mìn hàng năm của các
xí nghiệp mỏ.
Các tài liệu nghiên cứu có liên quan của các tác giả ở trong nước và
ngoài nước
9. Cấu trúc của luận văn:
Luận văn gồm 3 chương với 115 trang, 24 hình vẽ và đồ thị, 11 bảng
biểu.


6

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐÁ LÀM VẬT LIỆU
XÂY DỰNG KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.1 Thực trạng công tác khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở các xí
nghiệp mỏ trong khu vực, ưu và nhược điểm.
1.1.1 Tổng quan về điều kiện địa hình, đặc điểm địa chất cơng trình - địa
chất thủy văn.
1.1.1.1 Điều kiện địa hình và đặc điểm khí hậu.
Khu vực các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở Đà nẵng được
phân bố xung quanh dãy núi Cẩm Khê, Khu vực có dạng địa hình đồi núi thấp
thường có cao độ thấp nhất là +10m, cao nhất là +158m thuộc dạng đồi núi
trọc, cây cối chủ yếu là lau lách, dây leo, bạch đàn. Mạng sông suối chủ yếu
là chi lưu, khe cạn có nước theo mùa với lưu lượng rất nhỏ, ít ảnh hưởng đến

q trình khai thác đá. Các mỏ nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa. Mùa
khô kéo dài từ tháng 01 đến tháng 9, mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 01 năm
sau. Với các điều kiện như vậy khu vực rất có điều kiện thuận lợi để khai thác
và chế biến đá làm vật liệu xây dựng.
1.1.1.2 Đặc điểm địa chất cơng trình.
Khu vực khai thác của các mỏ đá được cấu tạo chủ yếu bởi các loại đá
cứng và đất sườn tích, tàn tích mềm rời nằm phủ lên trên.
Chất lượng đá làm vật lệu xây dựng được đánh giá chủ yếu dựa vào tính
chất cơ lý đá. Kết quả cơng tác thăm dò và khai thác cho thấy đá làm vật liệu
xây dựng ở các mỏ trong khu vực Đà Nẵng chủ yếu là; đá phiến thạch anh –
biotit, đá granit-biotit và đá granit- gneis.
 Đá phiến thạch anh – biotit.


7

Dạng bên ngồi, đá phiến thạch anh – biotit có màu xám xanh, xám đen,
cứng chắc, cấu tạo phiến. Chúng đặc trưng bởi tính chất cơ lý sau đây:
- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hào nước: 1154-2235 kg/cm2
- Cường độ kháng nén ở trạng thái khô: 1020-1593 kg/cm2
- Dung trọng: 2,54-2,68 g/cm3
- Tỷ trọng : 2,68-2,73 g/cm3
- Độ hút nước: 0,32-1,04%
- Độ rỗng: 1,48-5,22%
- Độ đặc: 95,80-98,51%
- Hệ số biến mềm: 0,90-0,98%
- Hệ số kiên cố: 15-22
- Hệ số hao mòn: 10,15-10,25%
- Độ mài mòn: 40,13 - 41,32%
- Góc ma sát trong : 30006’

- Lực dính kết : 0,431kg/cm2
Bảng 1.1 Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đá của các mỏ khu vực Đà Nẵng

Trung Nghĩa

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Khe
Rương

Phiến
TAbiotit

nt

2,81

2,62

6,58

93,42

0,23

1205

1051

2,76

2,725

1,09

98,91

0,42

1925

1092

nt

2,76

2,725

1,09

98,91

0,42

1925

1092

nt

2,64

2,57

2,61

97,39

1,74

988

837

Dốc
Dừa
An
Nghĩa
Phú
Trung

Hệ số losangles
%

Cường độ k.ép
bão hịa kg/cm2

Cường độ kháng
ép khơ kg/cm2

Độ hút nước %

Độ đặc %

Độ rỗng %

Loại
đá

KL thể tích
g/cm3

Tên
mỏ

KL riêng g/cm3

Khu vực

KẾT QUẢ TRUNG BÌNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐÁ

12


8

Hố khế

nt

2,72

2,7

0,86

99,14

1,33

748,3

640,3

30,71

An Lợi

nt

2,73

2,66

2,33

97,67

0,7

1032

922

30,03

Trung
bình

nt

2,74

2,67

2,43

97,57

0,81

1303,88

939,05

30,37

99,4

2,42

537,5

466

32,57

99,1

0,44

831,5

643

15,8

Hơng Vàng – Dương Bó Lịng

Hố Gáo
Sơn
Phước
Hố
Chuồn
Hố
Lưỡi
Mèo 1
Hố
Lưỡi
Mèo 2
CL01CL05
Trung
Bình
Hơ
Mướp

Lộc Hịa - Bắc ĐạI La

Hố Bàn

Phiến
TA- 2,7 2,685 0,56

biotit
nt
2,73 2,7 0,92
nt

2,74 2,705 1,28

98,7

0,37

1052

841

16,62

nt

2,7

2,67

1,11

98,9

0,45

1013

912

20,58

nt

2,69

2,65

1,49

98,5

1,49

1018

915

20,74

nt

2,73

2,68

1,76 98,24 3,86

1069

732,6

28,93

nt

2,71

2,68

1,18 98,82 1,50 920,,13

751,6

22,42

2,66

2,21

97,8

0,7

1032

922

30,03

2,66

2,21

97,8

0,7

1032

922

30,03
39,05

Phiến
TA- 2,73
biotit
nt
2,73

Hóc
Già
Hạnh
Hố Lan

nt

2,75 2,705 1,64

98,4

0,33

503,5

390

nt

2,74 2,705 1,28

98,7

1,24

1054

953,3

Trường
Bản
Đại La

nt

2,75

2,69

1,64

98,4

0,33

503,5

390

nt

2,73

2,69

1,35

98,7

0,25

1572

1441

Đại La

4
Hố
Chuối
CL.06

nt

852

648

Trung
bình
Đà Sơn
Phước
Lý
Cẩm
Khê
Hịa
Phát

2,38

39,05
21,58

nt

2,75

2,72

0,97

99

7,04

1441

974

21,8

nt

2,73

2,68

1,91

98,1

6,77

984

601

30,14

nt

2,74

2,66

1,65 98,35 2,17

997,11

804,61

30,24

2,76

1,25

98,8

0,51

1356

1281

2,65

1,25

98,8

7,09

1149

1073,4

Phiến
TA- 2,79
biotit
nt
2,69
nt

2,72

2,71

0,37

99,6

0,13

930

905

nt

2,69

2,8

1,15

98,9

0,12

1884,5

799,5


9

Phước
Tường

nt

2,73

2,69

1,46

98,5

0,31

1080,5

987,5

16,75

Phước
Hậu
Hóc

nt

0,69

2,66

1,19

98,8

0,31

810

620

nt

2,87

793

Hố
Trầu
Hố Bạc

nt

2,70

1385

1222

nt

2,75

1166

1091

Phước
Thuận

nt

2,69

1,49

98,5

1,52

1076

nt

2,74 2,696 1,58

98,4

1,99

546,6

470

28,93

nt

2,76

2,72

1,45

98,6

820

700

19,15

nt

2,75

2,71

1,64

98,4

665

550

21,48

nt

2,73 2,695 1,29

98,7

0,77

1118

1011

nt

2,70

2,66

1,67

98,3

0,45

982

889

25,84

nt

2,71

2,64

2,56

96,7

0,66

1227

1361

0,74

nt

2,68

2,53

5,6

94,4

nt

2,72

2,5

8,08

91,1

2,32

394

397

nt

2,61 2,075 3,35

97,2

0,68

1306,5

1694

nt

2,74

2,70

1,25 99,08 7,09

1403,6

1139,3

22,14

2,62

2,67

2,15 97,81 1,71

1039,4

948,72

19,2

Granit 2,71
-gneis

2,69

1,11

98,9

0,44

1061

926

4,96

khế

Cẩm Khê - Phước Tường

Suối
Mơ
Phước
Thuận
2A
Phước
thuận
2B
Phước
Thuận
3
Phước
Hưng
Hố
Sanh
CL8,
CL9,
CL11
Trung

bình
Đà Sơn

2,65

694

Cẩm
Khê
Phước
Tường
Hóc
Khế II
Hố
Trầu
Hố Bạc

nt

2,71

2,69

0,74

99,3

0,03

850

820

nt

2,76

2,72

1,45

98,6

0,26

1277

1186

nt

2,73

2,69

98,5

0,35

1210

1120

nt

2,74

1470

1337

nt

2,75

913

837

Phước
Hưng
CL10

nt

2,71

2,69

1,29

98,9

0,44

1061

926

18,85

nt

2,74

2,7

1,63

98,4

8,18

1470

1337

22,98

20,61

10

nt

2,73

2,70

1,28 98,75 1,62

nt

2,79

2,76

1,25

98,8

Sơn Gà

nt

2,72

2,68

1,49

Phước
Nhân
Phước
Nhân 2
CL07

nt

2,7

2,675 0,93

nt

2,68

2,63

1,87 98,13 0,15

nt

2,72

2,68

1,49

Trung
bình

nt

2,71

2,67

1,44 98,56 1,14

Trung
bình

1164,1

1061,1

16,85

0,52

1356

1218

22,24

98,5

1,38

1124

951

26,8

99,1

1,66

920

836

26,09

1477,6

1404,3

21,3

1124

951

26,8

1161,4

1035,6

25,25

98,5

1,38

 Đá granit – biotit:
Đá có màu xám xanh, cấu tạo khối rắn chắc. Trị số trung bình về tính
chất cơ lý đá theo khối trữ lượng của đá granit-biotit được đặc trưng như sau.
- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa nước: 745-1039 kg/cm2
- Cường độ kháng nén ở trạng thái khô: 949-1166 kg/cm2
- Dung trọng: 2,67-2,69 g/cm3
- Tỷ trọng : 2,71 g/cm3
- Độ hút nước: 0,34-1,98%
- Độ rỗng: 0,98-1,98%
- Độ đặc: 98,15-99,08%
- Hệ số biến mềm: 0,82-0,93%
- Hệ số kiên cố: 9-10
- Hệ số hao mòn: 4,85-5,02%
- Độ mài mòn: 18,46 - 20,44%
 Đá granit – gnei:
Đá có màu phớt trắng, rắn chắc, cấu tạo khối dạng gnei, dạng mắt. Trị số
trung bình về tính chất cơ lý đá theo khối trữ lượng của đá granit-gnei được
đặc trưng như sau.
- Cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa nước: 827 - 1158 kg/cm2

11

- Cường độ kháng nén ở trạng thái khô: 1216 - 1572 kg/cm2
- Dung trọng: 2,65-2,68 g/cm3
- Tỷ trọng : 2,69-2,71 g/cm3
- Độ hút nước: 0,35-1,99%
- Độ rỗng: 0,97-1,99%
- Độ đặc: 98,05-98,98%
- Hệ số biến mềm: 0,84-0,95%
- Hệ số kiên cố: 11-13
- Hệ số hao mòn: 4,97-5,23%
Độ mài mòn: 18,48 - 20,54%
1.1.1.3 Đặc điểm địa chất thủy văn.
Nước mặt: Khu vực khai thác đá có địa hình gị đồi nối tiếp nhau, cao độ
cao nhất +160, khu vực khơng có các sông suối lớn cắt qua chủ yếu là các khe
cạn với chiều dài ngắn. Mùa nắng khô kiệt, mùa mưa nước chảy tạo thành các
dòng nhỏ.
Nước dưới đất được chia làm 03 tầng chính.
- Nước trong trầm tích đệ tứ:
Trữ lượng nước trong tầng này chủ yếu là do nước mặt cung cấp, trong
đó nước mưa đóng vai trị quan trọng, tầng chứa nước tồn tại ở các khu
vực gần các mỏ chủ yếu có hướng Đơng Bắc - Tây Nam. Nước trong
tầng này có ảnh hưởng rất lớn đến cơng tác khoan nổ mìn
- Nước trong các đá trầm tích biến chất hệ tầng Bol Atek:
Nước tồn tại trong hệ tầng này chủ yếu trong đá phiến thạch anh biotit,
phiến thạch anh-2mica bị nứt nẻ mạnh, phong hoá yếu. Nguồn bổ sung
nước cho tầng này chủ yếu là nước mặt.
Nước trong tầng trầm tích đệ tứ và nước trong các đá trầm tích biến chất
hệ tầng Bol Atek có ảnh hưởng rất lớn đến cơng tác khoan nổ mìn khai

12

thác đá ở khu vực Đà Nẵng nhất là về mùa mưa từ đầu tháng 9 đến hết
tháng 12 hàng năm.
- Tầng chứa nước trong phức hệ Đại Lộc.
Trong tầng này đá rất cứng chắc, cấu tạo khối, nứt nẻ yếu, mức độ thấm
và chứa nước yếu. Vì vậy tầng này rất nghèo nước.
1.1.2 Thực trạng công tác khai thác đá làm vật liệu xây dựng ở các xí
nghiệp mỏ trong khu vực Đà Nẵng.
Các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng trong khu vực Đà Nẵng là các
mỏ lộ thiên với chiều dày lớp đất phủ mỏng, 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 thường 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.
1.1.2.1 Các mỏ có quy mơ khai thác nhỏ (sản lượng khoảng 50.000
m3/năm)
Đối với các mỏ có quy mô khai thác nhỏ sản lượng khoảng 50.000 m3 đá
nguyên liệu / năm, chủ yếu áp dụng quy trình khai thác thủ cơng. Các mỏ này
thường có diện tích khai thác hẹp, công tác kỹ thuật khai thác không được chú
trọng, khai thác theo kinh nghiệm của những người quản lý, vi phạm nghiêm
trọng quy trình, quy phạm kỹ thuật an toàn trong khai thác và chế biến đá mỏ
lộ thiên. Đồng bộ thiết bị sử dụng trong mỏ lạc hậu và không hợp lý. Các mỏ
này thường sử dụng hệ thống khai thác lớp nghiêng, tầng khai thác chính cao
từ 20 m ÷ 30 m, góc dốc sườn tầng từ 700 ÷ 800. Chiều cao phân tầng từ 2,5 ÷
5,0m, chiều rộng mặt phân tầng từ 2,0 ÷3,0 m.
Khâu khoan: Sử dụng các máy nén khí kết hợp với các búa khoan đập
hơi ép cầm tay, khoan tạo lỗ khoan có đường kính d = 36 ÷ 42 mm.
Khâu nổ mìn: Nổ mìn lần 1 và lần 2 áp dụng phương pháp nổ mìn bằng điện

13

với kíp nổ điện tức thời. Chỉ tiêu thuốc nổ tính tốn là q = 0,25 kg/ m3 đá
ngun khai.
Khâu xúc bốc: Công nhân bốc lên ôtô.
Khâu vận chuyển: Sử dụng ơ tơ tự đổ có dung tích thùng E = 2÷5 m3
Bảng 1.2 Quy trình cơng nghệ khai thác đá làm vật liệu xây dựng
ở một số mỏ điển hình khu vực Đà Nẵng.
TT

TÊN MỎ

CƠNG NGHỆ KHAI THÁC
Phương pháp phá
vỡ đất đá

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Xúc bốc

vận
chuyển

Cơng ty cổ phần đá xây dựng
Hịa Phát.
Xí nghiệp vật tư vật liệu giao
thơng Phước Tường.
Xí nghiệp đá xây dựng Hốc
Khế.
Mỏ đá Hố Trầu-Công ty cổ
phần xây dựng cơng trình
512.
Mỏ đá Hố Bạc-Cơng ty xây
dựng cơng trình giao thông
503.
Mỏ đá An Nghĩa - Công ty cổ
phần Sơn Phát

- Khoan nổ mìn.
- Búa đập thủy lực.
- Khoan nổ mìn
- Búa đập thủy lực
- Khoan nổ mìn
- Thủ cơng
- Khoan nổ mìn.
- Thủ cơng.

Cơ giới

Ơ tơ

Cơ giới

Ơ tơ

- Cơ giới
- Thủ cơng
- Cơ giới
- Thủ cơng

Ơ tơ

- Khoan nổ mìn.
- Thủ cơng.

- Cơ giới
- Thủ cơng

Ơ tơ

- Khoan nổ mìn.
- Thủ cơng.

- Cơ giới
- Thủ cơng

Ơ tơ

Mỏ đá Hố Mướp - Xí nghiệp

khai thác VLXD và thi cơng
cơ giới 10.
Xí nghiệp khai thác đá Hùng
Vương – Cty Vạn Tường
QK5
Mỏ đá Phước Nhân – Cty
cơng nghiệp hóa chất mỏ
Trung Trung bộ
Mỏ đá Phước Hưng – Công
ty HDXL&KDN Đà Nẵng.

- Khoan nổ mìn.
- Thủ cơng.

- Cơ giới
- Thủ cơng

Ơ tơ

Khoan nổ mìn

Cơ giới

Ơ tơ

Khoan nổ mìn

Cơ giới

Ơ tơ

Khoan nổ mìn

Cơ giới

Ơ tơ

Ơ tơ


14

1.1.2.2 Các mỏ có sản lượng khai thác từ 60.000 m3 ÷ 100.000 m3 / năm
Đối với các mỏ có sản lượng 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 đường kính d = 36 ÷ 42 mm, và búa khoan đập
xoay BMK5 khoan tạo lỗ có đường kính 105 mm.
Khâu nổ mìn: Sử dụng phương pháp nổ mìn điện, nổ mìn tức thời bằng
dây nổ, hoặc vi sai điện.
Khâu xúc bốc : Dùng công nhân bốc lên ô tô kết hợp với máy xúc thủy
lực gàu ngược, bánh lốp dung tích Ex = 0,6 ÷ 0,8 m3 xúc lên ơ tơ tự đổ có
dung tích thùng xe Eo = 2 ÷ 5 m3
1.1.2.3 Các mỏ có quy mơ khai thác từ 120.000 ÷ 200.000 m3 / năm
Đối với các mỏ có sản lượng 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 thác. Chiều cao tầng áp dụng đối với các mỏ khai thác
cơ giới là 8 ÷10 m. Đồng bộ thiết bị tương đối phù hợp với quy mô và sản
lượng của mỏ.
Khâu khoan lần 1: Sử dụng máy khoan tự hành ROC 442, ROC 601,
FURUKAWA, ROC BOLER, CHA 560 ..v.v, đường kính lỗ khoan từ 75 ÷
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 đường kính d = 36 ÷ 42 mm.
Nổ mìn lần 1:


15

 Nổ mìn bằng điện kết hợp với kíp điện nổ tức thời.
 Nổ mìn tức thời dây nổ.
 Nổ mìn vi sai qua hàng, sử dụng dây nổ kết hợp với kíp điện vi sai.
 Nổ mìn vi sai qua hàng qua lỗ, sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai phi
điện.
Nổ mìn lần 2: Sử dụng phương pháp nổ mìn bằng điện kết hợp với kíp
nổ điện tức thời.
Phá đá quá cỡ: Sử dụng búa đập thủy lực G90.
Khâu xúc bốc, vận chuyển: Dùng máy xúc thủy lực gàu ngược dung tích
gàu xúc Ex = 1,2 ÷ 1,5 m3 kết hợp với ơ tơ tự đổ có dung tích thùng xe Eo = 6
÷ 10 m3.
1.2 Đánh giá tiềm năng phát triển ngành khai thác đá xây dựng
trong vùng.
Đá thạch anh – biotit và đá granit-gnei là nguyên liệu chính để chế biến
đá xây dựng ( đá 1x2; 2x4; 4x6; cấp phối …) phục vụ xây dựng các cơng
trình. Theo số liệu đã được Cục địa chất và khống sản Việt Nam điều tra,
nếu tính tồn bộ núi Cẩm Khê trữ lượng lên tới 123,785 triệu m3, một số mỏ

đã được Đoàn địa chất 501- Liên đoàn địa chất Trung Trung Bộ thăm dò trữ
lượng ở cấp C1 + C2 với tổng trữ lượng khoảng 31 triệu m3 (bảng 1.3)
Theo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng;
trong thời kỳ đổi mới, cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước, để Đà Nẵng
xứng tầm là đô thị loại 1 và là trung tâm của vùng kinh tế 9 tỉnh Miền Trung
và Nam Trung Bộ. Đà Nẵng tiếp tục xây dựng hoàn chỉnh hệ thống mạng lưới
giao thông nội thành và từ thành phố đi các nơi, xây dựng và phát triển các
khu công nghiệp lớn, đầu tư phát triển các khu du lịch sinh thái ven biển, phát
triển nhà ở .v.v…


16

Bảng 1.3 Trữ lượng đá xây thạch anh – biotit và granit – gnei của một số
mỏ trong khu vực theo số liệu thăm dị cấp C1 + C2
của Đồn địa chất 501.
TT

TÊN MỎ

1

Mỏ đá Hịa Phát - Cơng ty cổ phần
đá xây dựng Hịa Phát.
Xí nghiệp vật tư vật liệu giao thơng
Phước Tường.
Xí nghiệp đá xây dựng Hốc KhếCơng ty cơng trình đơ thị Đà Nẵng.
Mỏ đá Hố Trầu-Cơng ty cổ phần xây
dựng cơng trình 512.
Mỏ đá Hố Bạc-Cơng ty xây dựng

cơng trình giao thơng 503.
Mỏ đá An Nghĩa - Công ty cổ phần
Sơn Phát
Mỏ đá Hố Mướp - Xí nghiệp khai
thác VLXD và thi cơng cơ giới 10.
Xí nghiệp khai thác đá Hùng Vương
– Cty Vạn Tường QK5
Mỏ đá Phước Nhân – Cty cơng
nghiệp hóa chất mỏ Trung Trung bộ
Mỏ đá Phước Hưng – Công ty
HDXL&KDN Đà Nẵng.
Tổng Cộng

2
3
4
5
6
7
8
9
10

TRỮ LƯỢNG ĐÁ XÂY DƯNG
CẤP C1 + C2
Đá thạch anh Đá granit –
biotit
gnei

4.572.891

2.896.617

5.687.264

2.643.784

4.624.251

3.111.247

3.642.823

4.807.955

2.514.365

2.442.523

6.231.425

3.458.652

4.852.523

2.136.332

3.652.314

5.461.552

4.126.123

2.665.774

2.191.250

1.400.300

42.095.229

31.024.736

Để đáp ứng kịp thời nhu cầu xây dựng của thành phố trong giai đoạn
phát triển mới, sản lượng khai thác và chế biến đá xây dựng dự tính đến năm
2010 đạt hơn 5.000.000 m3 đá thành phẩm các loại / năm, tương đương
khoảng hơn 7.000.0000 m3 đá nguyên khai/năm. Với sản lượng khai thác đá
làm vật liệu xây dựng trong khu vực Đà Nẵng đạt hơn 7.000.000 m3 đá
nguyên khai / năm, kết hợp với các tiêu chí giảm thiểu các tác động có hại đối
với mơi trường, các mỏ khai thác đá cần phải được quy hoạch lại một cách


17

khoa học. Các xí nghiệp mỏ cần phải đầu tư các thiết bị khai thác và chế biến
đá hiện đại, áp dụng cơng nghệ khai thác tiên tiến, trong đó cơng tác khoan nổ
mìn là khâu đầu tiên và đặc biệt quan trọng trong công nghệ khai thác đá cần
phải được đầu tư và chú trọng đúng mức.
1.3Vài nét về cơng nghệ nổ mìn trong khai thác đá làm vật liệu xây
dựng.

1.3.1 Đặc điểm chung về cơng nghệ nổ mìn trong khai thác đá làm vật
liệu xây dựng khu vực Đà Nẵng.
Trong khai thác và chế biến đá xây dựng ở khu vực Đà Nẵng, lớp đất đá
phủ ở các mỏ có độ cứng nhỏ f = 5÷6 được xúc bốc trực tiếp bằng máy xúc,
khơng phải làm nổ mìn tơi sơ bộ, vì vậy cơng tác nổ mìn chủ yếu là phục vụ
cho khai thác đá làm vật liệu xây dựng. Đất đá khai thác chính là loại đá thạch
anh – biotit và granit gnei có cấu tạo khối rắn chắc, phân lớp dày – trung bình,
độ kháng nén cao f = 10 ÷ 14. Xuất phát từ những đặc điểm về cấu tạo và
tính chất cơ lý của đá là nằm thành những núi riêng biệt, ít pha tạp các
loại đất đá khác, có cấu tạo dạng vỉa hoặc dạng khối, nứt nẻ nhiều có độ
cứng trung bình và lớn, giòn và dễ đập vỡ,... cũng như những đặc điểm
về yêu cầu của đá nguyên liệu đưa vào chế biến là loại đất đá sau khi được
nổ mìn lần 1và lần 2 có kích cỡ phù hợp với kích cỡ miệng vào máy đập hàm
sơ cấp của dây chuyền nghiền sàng chế biến đá, số lượng sản phẩm chế
biến từ đá ngun khai nhiều và có kích thước nhỏ, mà cơng nghệ nổ
mìn trên các mỏ đá có những đặc điểm khác với cơng tác nổ mìn trên
các mỏ lộ thiên khai thác các khoáng sản khác.
Do các khoáng sàng thường nằm riêng biệt thành từng núi nổi lên
trên mặt đất, ít pha tạp, nên khối lượng đất đá thải khơng có hoặc khơng
đáng kể và khối lượng nổ mìn chủ yếu là phục vụ cho khai thác đá. Ở
các mỏ than, mỏ quặng cơng tác nổ mìn chủ yếu phục vụ cho bóc đất