Xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp trong khai thác đá làm VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam

Nghiên cứu "Xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp trong khai thác đá làm VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam" tập trung vào lựa chọn phương pháp xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp với điều kiện mỏ địa chất, đồng bộ thiết bị khai thác và chế biến (đập nghiền) của các mỏ đá. Bên cạnh đó, giảm rủi ro mất an toàn và ô nhiễm môi trường cho các mỏ đá VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp trong khai thác đá làm VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022) Xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp trong khai thác đá làm VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam Nguyễn Anh Tuấn1,2,*, Phạm Văn Hòa2, Lê Văn Quyển, Phạm Văn Việt2, Trần Đình Bão1,2, Trần Quang Hiếu1,2, Nguyễn Đình An1,2, Lê Thị Thu Hoa2, Nguyễn Duyên Phong2, Khương Thế Hùng2. 1 Nhóm Nghiên cứu mạnh ISRM (Innovations for Sustainable and Responsible Mining) 2 Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮTChỉ tiêu thuốc nổ tính toán là chi phí thuốc nổ cần thiết để phá vỡ một đơn vị thể tích (hay khối lượng) đấtđá (hoặc khoáng sản) theo yêu cầu mục đích của công tác nổ. Khi tiến hành công tác nổ mìn ở mỏ lộ thiênchuẩn bị đất đá cho máy xúc, thì chỉ tiêu thuốc nổ tính toán là chi phí thuốc nổ cần thiết để phá vỡ mộtđơn vị thể tích đất đá nguyên khối với mức độ đập vỡ (MĐĐV) yêu cầu. Chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp đươcxác định trên cơ sở loại đá, cấu trúc khối đá, loại chất nổ, các thông số khoa nổ nổ mìn, phương pháp nổmìn vi sai chiều cao tầng, vật liệu bua, … và đặc biệt là đồng bộ thiết bị khai thác cũng như kích thước cụcđá yêu cầu của khâu khoan nổ mìn khi khai thác và chế biến đá. Nghiên cứu này tập trung vào lựa chọnphương pháp xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp với điều kiện mỏ địa chất, đồng bộ thiết bị khai thác vàchế biến (đập nghiền) của các mỏ đá. Bên cạnh đó, giảm rủi ro mất an toàn và ô nhiễm môi trường cho cácmỏ đá VLXD trên địa bàn tỉnh Hà Nam.Từ khóa: Mỏ đá VLXD; đặc tính cơ lý đá; khe nứt trong khối đá; chỉ tiêu thuốc nổ; Hà Nam.1. Đặt vấn đề Công tác khai thác đá làm vật liệu xây dựng (VLXD) có độ cứng lớn không thể tách và xúc trực tiếp màphải sử dụng công nghệ khoan - nổ mìn để đập vỡ đất đá. Công nghệ khoan - nổ mìn sử dụng vật liệu nổcông nghiệp (VLNCN) phá vỡ đá đất đá với giá thành thấp và hiệu quả hơn nhiều so với các công nghệ phávỡ đất đá khác. Tuy nhiên sử dụng VLNCN một cách hợp lý và hiệu quả cho công tác phá vỡ đất đá bằngnổ mìn với những điều kiện, tính chất cơ lý đất đá, đặc điểm địa chất khác nhau vẫn chưa được giải quyếtthoả đáng. Đặc thù tỉnh Hà Nam có điều kiện địa hình chủ yếu là núi đá vôi phân theo hệ thống đứt gẫy vàuốn nếp sông Đáy. Cùng với sự phát triển công nghiệp - xây dựng, ngành công nghiệp khai thác đá VLXDvà đá làm xi măng phát triển, nên nhu cầu VLNCN sử dụng cho ngành này khá lớn. Thực trạng của việc xác định các chỉ tiêu thuốc nổ trong hộ chiếu nổ mìn hiện nay chỉ dựa trên thôngsố của độ cứng đất đá f) (tương đồng với giới hạn bền nén) và điều kiện địa chất thủy văn (Điều kiện địachất thủy văn chỉ dùng trong lựa chọn chủng loại VLNCN để sử dụng), còn một loạt các chỉ số khác củađịa chất chưa được đề cập như độ giới hạn bền kéo, mức độ nứt nẻ của khối đá, đặc điểm cấu trúc của khốiđá, kiến tạo, đặc điểm vỏ phong hóa, đặc điểm tân kiến tạo; đặc điểm các quá trình động lực (Tất cả các chỉsố này đều tác động trực tiếp đến hiệu suất hữu ích của công năng VLNCN). Theo thực tế thi công nổ mìn(sử dụng VLNCN) thì các định mức kinh tế - kỹ thuật trong sử dụng VLNCN là công cụ phục vụ quản lýnhà nước về sử dụng VLNCN, được cấp có thẩm quyền ban hành và hiện nay chỉ dựa trên một chỉ số độcứng đất đá; đồng thời các chỉ tiêu đó được xác định đối với phương pháp sử dụng VLNCN nổ mìn tứcthời, đã lạc hậu so với phương pháp nổ mìn hiện nay là nổ vi sai qua hàng/vi sai qua lỗ qua hàng/vi sai toànphần; định mức này mang tính tổng thể trên cả nước, nên các chỉ tiêu định mức kinh tế - kỹ thuật không sátvới điều kiện địa chất riêng cũng như công nghệ nổ mìn thực tế trên từng mỏ của từng địa phương. Để có cơ sở đầy đủ về khoa học phục vụ xây dựng định mức kinh tế-kỹ thuật trong sử dụng VLNCNtrên địa bàn tỉnh Hà Nam, bài báo “Xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp trong khai thác đá làm vật liệu xâydựng trên địa bản tỉnh Hà Nam” giải quyết bài toán yêu cầu thực tế của địa phương trong xác định các chỉtiêu định mức từ quản lý đến thiết kế và sản xuất ngành công nghiệp khai thác khoang sản đá VLXD ở HàNam nói riêng và ở Việt Nam nói chung. Nội dung của nghiên cứu gồm: Đánh giá địa chất các nhóm mỏđá trên địa bàn tỉnh Hà Nam; Đánh giá công nghệ khai thác và chỉ tiêu thuốc nổ sử dụng trên các nhóm mỏđá tỉnh Hà Nam; Nghiên cứu lựa chọn công thức xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hợp cho các nhóm mỏ đátỉnh Hà Nam và Đề xuất nổ mìn thực nghiệm xác định chỉ tiêu thuốc nổ phù hơp cho nhóm các mỏ đá tỉnhHà Nam.* Tác giả liên hệEmail: nguyenanhtuan@humg.edu.vn 5872. Nghiên cứu lựa chọn công thức xác định chỉ tiêu thuốc nổ trên mỏ đá2.1. Cơ sở xây dựng, chọn công thức xác định chỉ tiêu thuốc nổ trên mỏ đá Nổ mìn là sử dụng năng lượng dùng thuốc nổ để phá vỡ đất đá cứng được sử dụng phổ biến trong nhiềulĩnh vực như giao thông, thuỷ lợi, xây dựng và đặc biệt là ngành Khai thác mỏ với một khối lượng lớn. Khikhai thác những khoáng sản có ích bằng phương pháp lộ thiên hay hầm lò, hầu hết đều gặp đất đá có độkiên cố f = 614, và 70% khoáng sản cần phá vỡ (mà chủ yếu phá vỡ bằng nổ mìn). Chỉ tính riêng ngànhKhai thác mỏ lộ thiên, để lấy được một tấn than cần phải phá vỡ 810 m3 đất đá cứng, để sản xuất được 1tấn ximăng cũng phải phá vỡ 1 tấn đá vôi. Để đạt sản lượng đó phải phá vỡ hàng trăm triệu m3 đất đá.Trong sản xuất mỏ lộ thiên phải qua các khâu công nghệ chính khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải, gia côngchế biến. Tuỳ thuộc vào hệ thống khai thác, phương pháp mở vỉa, đồng bộ thiết bị, yêu cầu mục đích nổmìn mà trong công nghệ sản xuất mỏ lộ thiên có các dạng công nghệ nổ mìn: Nổ mìn định hướng, nổ mìnbuồng hay nổ mìn làm tơi đất đá …Trong các công nghệ nổ mìn nói trên thì nổ mìn bằng lỗ khoan lớn ...