Tính toán các thông số nổ mìn theo phương án chọn

3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỔ MÌN

3.3.4 Tính toán các thông số nổ mìn theo phương án chọn

Đồ án tốt nghiệp Trang - 50 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

a

h



L lb d b

h

W

L b t H

Hình 3-1: sơ đồ bố trí nổ mìn lổ nông 1. Phân nhóm móng công trình

Hố móng tràn xã lủ hồ chứa nước sông Biêu thuộc nhóm III (những công trình thuộc nhóm này người ta không cho phép làm mở rộng ra thêm các khe nứt tự nhiên và cũng không cho phép tạo ra các khe nức mới)

2. Đào đá bằng phương pháp nổ mìn lổ khoan nhỏ

Đường kính lổ khoan d<75mm, chiều sâu lổ khoan < 4m. Chiều cao tầng đá cần phá theo điều kiện địa hình, địa chất chổ dày nhất khoảng 6m, trước khi khoan nổ mìn ta cần dọn dẹp hố móng, bóc bỏ lớp hữu cơ, lớp sạn sỏi trên bề mặt hố móng. Độ sâu móng >2 phải chia ít nhất thành hai tầng để khoan nổ và trong trường hợp này tầng dưới đóng vai trò tầng bảo vệ.

Tầng bảo vệ lấy bằng 0,5W đối với công trình cấp IV nhưng không nhỏ hơn 1m, trong đó W là đường cản chân tầng. Đối với công trình đập sông Biêu do điều kiện địa chất khu vực tuyến đập, các lớp đất đá cần đào chỉ dày khoảng 3m cho nên chúng ta chọn chiều cao chân tầng H

=3m, tầng bảo vệ 1m. Để đào bỏ tầng bảo vệ chỉ được dùng phương pháp nổ mìn lổ nông kết hợp với co và thủ công. Khi nổ mìn lỗ nông thì chiều dài khoan không vượt quá 20cm.

3. Đường kính lỗ khoan và đường kinh bao thuốc

- Đường kính lỗ khoan của tầng trên là d = 75(mm). Đường kính bao thuốc d = 75(mm).

- Đường kính lỗ khoan của tầng bảo vệ là d = 60(mm). Đường kính bao thuốc d = 20(mm).

- Đường kính lỗ khoan của tầng tạo viền là d = 60(mm). Đường kính bao thuốc d = 20(mm).

4. Chièu dài khoan vượt: ∆H (m)

Chiều dài khoan vượt được tính theo công thức kinh nghiệm

∆H = (0,10,15)*H (3-1)

=>Tầng trên: ∆H = 0,1*0,3 =0,3(m)

Tầng bảo vệ theo qui phạm đối với công trình cấp IV không đuợc phép khoan vượt.

Tầng tạo viền: ∆H =0,2 (m).

5. Chiều sâu hồ khoan Lk (m)

Chiều sâu hố khoan được xác định theo công thức kinh nghiệm.

+Tầng trên: Lk = H + ∆H = 3+0,3 = 3,3 (m) +Tầng bảo vệ: Lk = h = 0,5 (m)

+Tầng tạo biên: Lk = h + ∆H = 0,5+0,3 = 0,8 (m) 6. Đường cản chân tầng nhỏ nhất W (m)

Đồ án tốt nghiệp Trang - 51 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

 d e K

W T *

*

*

*

47 

 (3-2)

Trong đó

+ KT: hệ số xét đến. Đối với đá liền khối KT = 0.9 + d: đường kính bao thuốc

 Tầng trên: d = 75mm =0,075m

 Tầng bảo vệ: d = 20mm = 0,02m

 Tầng tạo biên: d = 20mm = 0,02m

+ ∆: mật độ thuốc nổ trong bao thuốc, chọn thuốc nổ Amônít No6 có thể lấy giá trị ∆ =1,15 g/cm3 = 1,15kg/dm3

+ e: hệ số tính theo công thức:

360

e V . Với V là sức công phá loại thuốc nổ được dùng, thuốc nổ Amônít có thể chọn V= 370. Do đó 1,03

360 370 

 e

+ γ: khối lượng riêng của đá cần nổ, theo tài liệu địa chất có thể lấy γ = 2,65 T/m3 = 2,65kg/dm3

Thay vào công thức (3-2) ta được

- Tầng trên: W = 2,7 m

- Tầng bảo vệ: W = 0,45 m

- Tầng tạo biên: W = 0,45 m

7. Khoảng cách giửa 2 lỗ khoan cùng hàng: a(m)

a = (0,81,5) (3-3)

Khi nổ bằng dây cháy chậm và kíp lửa thì dùng trị số a lớn, còn khi nổ bằng kíp điện có thể dùng trị số bé hơn. Trong trường hợp này ta nổ mìn bằng kíp điện nên chọn a =1*W.

+Tầng trên: a =2,7

+Tầng bảo vệ: a = 0,45

+Tầng tạo biên: a = 0,45

8. Khoảng cách giửa hai hàng liền nhau

Khoảng cách giữa các hàng được xác định trên cơ sở bố trí các lỗ khoan theo hình hoa thị.Chúng bằng chiều cao của hình tam giác đều do 3 lỗ kề nhau tạo thành.

b = (0,851)W (3-4)

+Tầng trên: b = 0,85*2,7=2,3 (m) +Tầng bảo vệ: b = 0,85*0,45 =0,38 (m) +Tầng tạo biên: b = 0,85*0,45 = 0,38 (m)

Đồ án tốt nghiệp Trang - 52 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

Hình 3-2: Sơ đồ bố trí hố khoan tầng trên 9. Thời gian nổ vi sai: ∆t (0/00giây)

Tùy thuộc vào tính chất đất đá để lựa chọn các thông số kỹ thuật.

∆t = A*W (3-5)

Trong đó

+ A: Hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất đá lấy theo bảng (11-8) GTTC1 được A = 4 +W: đường cản ngắn nhất

+Tầng trên: ∆t = 10,8(0/00giây) +Tầng bảo vệ: ∆t = 1,8(0/00giây) +Tầng tạo biên: ∆t = 1,8(0/00giây) 10. Lượng thuốc nổ cho một hố khoan: Q (kg)

Q = q*W*a*H Trong đó

- q: lượng hao thuốc đơn vị, lấy q = 0,5 (kg/m3) - H: độ cao tầng nổ (m)

- W: đường cản chân tầng (m)

- a: khoảng cách giữa 2 lỗ cùng một hàng (m) +Tầng trên: Q = 10,94 (kg)

+Tầng bảo vệ: Q = 0,05 (kg) +Tầng tạo biên: Q = 0,05 (kg) 11. Chiều dài nạp thuốc: Lbt(m)

Thông thường chiều dài bao thuốc (Lbt) nằm trong khoảng (1/32/3)h. Ở đây chọn Lbt = (2/3)H

+Tầng trên: Lbt = 2 (m) +Tầng bảo vệ: Lbt =0,3 (m) +Tầng tạo biên: Lbt = 0,3 (m) 12. Chiều dài lấp bua:Llb

+Tầng trên: Llb = 1 m +Tầng bảo vệ: Llb = 0,33 m +Tầng tạo biên: Llb = 0,1 m

13. Khoảng cách an toàn cho người

Để lập thiết kế khoan mìn phải tính toán xác định các khoảng cách an toàn về đá văng, về truyền nổ, về sóng xung kích trong không khí và cuối cùng là khoản cách an toàn về địa chấn.

Theo công thức.

Rs = Ks* Q Trong đó

+Rs: cự ly an toàn

Đồ án tốt nghiệp Trang - 53 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

+Ks : hệ số phụ thuộc vào điều kiện bố trí kho vật liệu nổ và mức độ phá hoại nguy hiểm

+Q: toàn bộ trọng lượng chất nổ chứa trong kho hoặc toàn bộ trọng lượng của khối thuốc nổ (kg)

Để đảm bảo an toàn tuyệt đối : Máy móc thiết bị cần phải di chuyển ra khỏi khu vực nổ phá ít nhất là 200m . Đối với người không có nhiệm vụ thì cần di chuyển ra khỏi khu vực nổ phá ít nhất là 500m.

Bảng 3-1: Bảng tổng hợp các thông số phá nổ tâng trên

TT Thông số Đơn vị Giá trị

1 Chiều cao chân tầng (H) m 3,00

2 Đường kính lỗ khoan (d) mm 75,0

3 Đường cản chân tầng :(W) m 2,7

4 Chiều sâu khoan thêm :(∆h) m 0,30

5 Chiều sâu lỗ khoan: (Lk) m 3,30

6 Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong một hàng: (a) m 2,70 7 Khoảng cách giữa hàng khoan liền nhau: (b) m 2,30

8 Lượng hao thuốc đơn vị: (q) Kg/m3 0,50

9 Chiều dài bao thuốc: (Lbt) m 2

10 Chiều dài lấp búa: (Llb) m 1

11 Khối lượng bao thuốc: (Q) kg 10,94

12 Thời gian vi sai : (∆t) ms 10,80

Bảng 3-2: Định mức thành phần hao phí cho 1 đợt nổ điển hình tính 100m3 Mã số Công tác

xây lắp

Thành phần hao phí Đơi vị

Đá cấp III

Đồ án tốt nghiệp Trang - 54 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

AB.5122 Phá đá hố móng công

trình bằng máy khoan

D76mm

- Thuốc nổ Amônít - Kíp điện vi sai - Dây nỗ

- Dây điện

- Mũi khoan Φ76mm - Công nhân 3,5/7

- Máy khoan cầm tay Φ32-42mm - Máy nén khí điêzen 660 m3/h

Kg Cái m m

Cái Công

Ca Ca

57,75 5,5 250

90 2,8 17 7,808 2,603

Bảng 3-3: Bảng dự trù vật tư, ca máy cho công tác đào phá đá.

Đợt nổ

Khối lượng

(m3)

Thuốc nổ (kg)

Kíp điện (cái)

Dây nổ (m)

Dây điện (m)

Nhân công (công)

Máy khoan

(ca)

Máy nén khí (ca)

1 3219 1859 177 8047 2897 547 251 83

2 3820 2206 210 9550 3438 649 298 99

3 3518 2031 193 8795 3266 598 275 91

Tổng 10557 6096 581 26392 9501 1795 824 275 3.3.4.1. Bố trí thi công nổ mìn

Trình tự thi công nổ mìn: Sau khi hộ chiếu được cơ quan có chức năng duyện thì chúng ta tiến hành tổ chức thi công đúng nội dung được thiết lập trong hộ chiếu.

Trình tự thi công vụ nổ như sau 1.Đánh dấu

Theo mặt bằng cần nổ phá, chúng ta tiến hành dùng thước dây để đo và đánh dấu lỗ khoan dựa trên khoảng cách giữa các lỗ trong cùng một hàng (a) và khoản cách giữa các hàng (b).

2.Khoan lỗ khoan

Theo các mốc lỗ khoan đã đánh dấu, tiến hành khoan đúng yêu cầu thiết kế(yêu cầu về đường kính và chiều sâu lỗ khoan).

3.Vệ sinh lỗ khoan

Mục đích công tác này là làm sạch lỗ khoan. Dùng máy ép hơi, ép không khí vào lỗ khoan để thổi bụi (phôi khoan) ra ngoàn.

4. Sơ bộ nghiệm thu

Công tác nghiệm thu giai đoạn này là kiểm tra khoảng cách giữa các hàng khoan, các lỗ khoan, chiều sâu lổ khoan, đường kính lổ khoan cũng như số lượng lổ khoan có đúng yêu cầu thiết kế hay không. Khi nghiệm thu, tiến hành ghi chép lại để dể quản lý cho các công đoạn sâu.

5. Nạp thuốc

Tiến hành vận chuyển thuốc nổ và các thiết bị cần thiết ra hiện trường và nạp theo đúng yêu cấu thiết kế (khối lượng bao thuốc, chiều dài bao thuốc và đường kính bao thuốc).

Đồ án tốt nghiệp Trang - 55 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

6. Lấp bua

Sau khi nộp thuốc ta tiến hành lấp bua theo chiều dài thiết kế, bằng cách dùng đất sét + cát.

Công tác lấp bua quả mìn với mục đích:

- Chống tổn thất năng lượng trong quá trình kích nổ chất nổ, thúc đẩy kích nổ hoàng toàn và giải phóng năng lượng tối đa.

- Tăng thời hạn tác dụng của sản phẩm khí nổ và kéo dài trạng thái căng của đát đá, giảm số lượng khí độc trong sản phẩm kích nổ.

-Ngăn cản sự tạo thành sóng va đập trong không khí.

7. Kiểm tra trước khi nổ

Công tác này chủ yếu kiểm tra về cách mắc dây nổ, mạng nổ và các thiết bị gây nổ như dây nổ, kíp nổ, nguồn điện.v.v..

8. kiểm tra sau khi nổ

Công tác này nhằm kiểm tra kết quả nổ và phát hiện mìn câm. Khi kiểm tra phát hiện có mìn câm hay nghi ngờ có mìn câm thì tiến hành đánh dấu và tìm biện pháp sử lý.

9. Sử lý mìn câm

Khi phát hiện mìn câm, chúng ta tiến hành sử lí bằng cách. Khoan một lổ khoan khác song song và có độ sâu gần bằng với lổ mìn câm, khoảng cách giữa hai lổ tùy theo độ sâu và lượng thuốc bị câm, nhưng không cho phép khoan gần dưới 0,3m.

10. Kiểm tra trước khi bốc xúc

Công tác kiểm tra lần này phải đảm bảo các lổ mìn đã được nổ hoàn toàn . Khu vực nổ phá xong đã an toàn tuyện đối, khi đó mới cho phép máy móc vào bốc xúc.

3.3.4.2. Xử lý nền móng

Sau khi nổ mìn đào móng và đào thủ công đến cao trình thiết kế thấy chưa đạt yêu cầu về thấm cần xử lý nền bằng khoan phụt.

Việc phụt vữa để gia cố hay phụt vữa xi măng để tạo màng chống thấm được tiến hành theo từng hàng, đánh số thứ tự từ hạ lưu đến thượng lưu. Các hố khoan đẻ phụt vữa xi măng được bố trí thành từng hàng được đánh số thứ tự từ trái sang phải.

Việc phụt vữa xi măng phải tiến hành theo nguyên tắc thu dần khoảng cách của các hố khoan trên một hàng theo từng đợt.

Phụt theo thứ tự từ hạ lưu đến thượng lưu, phụt hàng lẻ trước, hàng chẳn sau.

Trong một hàng phụt đợt một vào các hố khoan số lẻ và phụt đợt hai vào các hố khoan có số chẳn.

Khoảng cách các hố khoan phụt vữa đẻ tạo thành màng chống thấm, còn tùy thi theo tình trạng nứt nẻ của đá và kết quả phụt thử nghiệm, đợt thứ nhất bố trí cách nhau từ (6 16)m và phụt có kết gia cố bề mặt (4  12)m. Trường hợp khi phụt thấy có sự thông nhau về thủy lực với hố khoan bên cạnh thì tăng khoảng cách hố khoan lên gấp đôi.

Khoảng cách cuối cùng giữa các hố khoan phụt và số đợt khoan phải do thiết kế quy định và được chính xác hóa. Trong quá trình thi công sau khi phụt mỗi đợt qua phần phân tích kết quả theo tài liệu hoàn công.

Trong trường hợp phát hiện chưa đạt yêu cầu thì khoan phụt đợt tiếp theo.

Trong trường hợp khi phân tích số liệu của báo cáo hoàn công của hai hay nhiều đợt đã phụt vừa xong, thấy không đủ cơ sở đáng tin cậy để đánh giá kết quả đạt được phù hợp với yêu cầu thiết kế thì phải tiến hành khoan phụt một số lổ khoan tiếp theo, kết quả bổ xung này quyết

Đồ án tốt nghiệp Trang - 56 - Ngành: Công trình

SVTH: Phạm Ngọc Thu Lớp:S8-47C

định nếu cần thiết phải khoan phụt một số hố khoan phụt đợt tiếp sau hoặc tiến hành cho công tác kiểm tra.

* Trong quá trình thi công phụt vữa cần chú ý

- phụt vữa phải tiến hành liên tục, không gián đoạn.

- Khi phụt vữa thấy lượng ăn vữa đợt nhiên giảm xuống hoặc dừng hẳn mà áp lực phụt vữa vẫn tăng cần ép nước. Nếu lượng ăn vữa đột nhiên tăng mà khối lượng phụt giảm xuống nhanh thì dùng biện pháp như sau để xử lý.

+Tăng nồng độ và giảm áp lực phụt một cách thích đáng rồi tiếp tục phụt.

+Nếu thấy vữa chảy cho các hố xung quanh thì tiến hành phụt đồng thời 2,3 lổ.

+Nếu vữa trồi lên mặt nền thì tìm cách nhét kín các khe nứt hoặc trải một lớp vữa xi măng cát hoặc bê tông lên trên.

+Nếu áp lực phụt không đổi mà lượng vữa giảm đều hoặc áp lực tăng dần mà lượng ăn vữa không thay đổi thì cần tiếp tục phụt mà không thay đổi nồng độ.

+Với một nồng độ nào đó trong điều kiện áp lực không thay đổi và thời gian phụt không kéo dài 20 phút mà lượng ăn vữa lớn hơn 10 lít/phút thì thay đổi nồng độ lên một cấp

+Áp lực phụt lúc đầu nên áp lực nước tĩnh của đoạn từ 0,5-1atm. Phụt vữa phải tiến hành liên tục cho tới khi nồng độ thiết kế với áp lực thiết kế mà lượng ăn vữa bằng 0 hoăc nhỏ hơn 0,4 lít/phút thì cần kéo dài thêm 20 phút nữa là có thể kết thúc.

+Sau khi phụt vữa xong từ (56) giờ thì có thể nhổ ống phụt và lắp vữa xi măng cát với tỷ lệ

2 1 1

5 ,

2 

 C

và X X

N vào lổ khoan. Sau đó 28 ngày có thể khoan lấy mẫu hoặc ép nước kiểm tra chất lượng phụt vữa.