Định nghĩa và công nghệ chính của phun cát trong mỏ

Trong bối cảnh khoa học công nghệ phát triển nhanh chóng trong thế kỷ 21, mọi mặt của đời sống đều đang trải qua những thay đổi chưa từng có. Là một bộ phận quan trọng của nền kinh tế quốc dân, ngành khai khoáng cũng đã mở ra sự đổi mới và nâng cấp công nghệ. Trong số đó, sự xuất hiện và phát triển của công nghệ phun cát mịn không chỉ đánh dấu sự chuyển đổi của hoạt động phun cát khai thác từ phương pháp phun cát có kiểm soát truyền thống sang giai đoạn mới là phun cát mịn, mà còn hỗ trợ mạnh mẽ cho sản xuất an toàn, khai thác hiệu quả và bảo vệ môi trường của các mỏ. Bài viết này sẽ tiến hành thảo luận chuyên sâu từ nhiều khía cạnh như định nghĩa, công nghệ chính, ứng dụng thiết bị, quản lý tại chỗ và triển vọng tương lai của phun cát mịn.

1. Định nghĩa và ý nghĩa của phun cát mịn

1.1 Định nghĩa về phun cát mịn

Khái niệm nổ mìn tinh lần đầu tiên được Viện sĩ Xie đề xuất vào năm 2008. Nó nhấn mạnh vào việc kiểm soát chính xác việc giải phóng năng lượng nổ và nghiền nát và ném vật liệu thông qua thiết kế nổ mìn định lượng, thi công nổ mìn cẩn thận và quản lý tinh vi. Kiểm soát này nhằm mục đích đạt được hiệu quả nổ mìn mong muốn, đồng thời kiểm soát hiệu quả các tác động có hại của nổ mìn, đảm bảo an toàn, tin cậy, công nghệ tiên tiến, bảo vệ môi trường xanh và tính hợp lý về mặt kinh tế của hoạt động nổ mìn.

1.2 Ý nghĩa của việc phun cát mịn

Việc thúc đẩy và ứng dụng công nghệ phun cát mịn có ý nghĩa sâu rộng đối với ngành khai khoáng. Thứ nhất, có thể cải thiện hiệu quả tính an toàn và độ tin cậy của hoạt động phun cát và giảm khả năng xảy ra tai nạn; thứ hai, bằng cách kiểm soát chính xác quá trình phun cát đá, có thể tối ưu hóa hiệu ứng nghiền đá và nâng cao hiệu quả khai thác; thứ ba, phun cát mịn giúp giảm tác động tiêu cực của việc phun cát đối với môi trường xung quanh, phù hợp với khái niệm xây dựng mỏ xanh hiện nay; cuối cùng, về mặt kinh tế, công nghệ phun cát mịn có thể giảm chi phí sản xuất và nâng cao khả năng cạnh tranh của các công ty khai khoáng.

2. Công nghệ chính của phun cát mịn

2.1 Thiết kế tham số định lượng

Thiết kế tham số định lượng là một trong những cốt lõi của công nghệ nổ mìn mịn. Nó dựa trên việc thu thập và xử lý chính xác dữ liệu mỏ cơ bản, bao gồm thông tin về địa hình, cấu trúc đá, môi trường khai thác, v.v. Với việc ứng dụng các công nghệ công nghệ cao như quét laser 3D và chụp ảnh trên không bằng máy bay không người lái, việc thu thập dữ liệu mỏ đã trở nên hiệu quả và chính xác hơn. Dựa trên các dữ liệu này, các kỹ sư nổ mìn có thể sử dụng các hệ thống thiết kế nổ mìn thông minh để thiết kế và tối ưu hóa các kế hoạch nổ mìn. Các hệ thống này có thể tự động tính toán các tham số nổ mìn dựa trên các yếu tố như địa hình, đặc tính quặng và hiệu suất nổ, đồng thời cung cấp cho các kỹ sư nhiều tùy chọn nổ mìn đá để lựa chọn, do đó cải thiện đáng kể tính khoa học và khả thi của thiết kế.

2.2 Phản hồi và điều chỉnh hiệu ứng theo thời gian thực

Trong quá trình nổ mìn, phản hồi thời gian thực và điều chỉnh hiệu ứng cũng rất quan trọng. Thông qua các cảm biến và thiết bị giám sát được bố trí tại địa điểm nổ mìn, dữ liệu như độ rung, sóng âm và sóng xung kích trong quá trình nổ mìn đá có thể được thu thập theo thời gian thực. Sau khi xử lý, những dữ liệu này có thể được phản hồi kịp thời cho các kỹ sư nổ mìn để giúp họ đánh giá hiệu ứng nổ mìn đá và điều chỉnh các thông số nổ mìn tiếp theo. Ngoài ra, một số hệ thống thiết kế nổ mìn tiên tiến còn có chức năng dự đoán hiệu ứng nổ mìn, có thể dự đoán hiệu ứng nổ mìn trong tương lai dựa trên các thông số nổ mìn hiện tại và dữ liệu giám sát, cung cấp cho các kỹ sư hỗ trợ ra quyết định chính xác hơn.

Quy trình hoạt động nổ mìn phức tạp và nhiều thủ tục. Từ khâu chuẩn bị khoan lỗ nổ trước khi nổ mìn, vệ sinh và đo đạc diện tích nổ mìn, đến nổ còi và các hoạt động kiểm tra khác nhau sau khi nổ mìn, phải thực hiện các thao tác tinh vi. Luồng quy trình cơ bản của quá trình thi công nổ mìn có thể được hình thành theo trình tự thời gian. Việc thiết lập sơ đồ luồng quy trình có lợi cho quá trình thi công nổ mìn, có lợi hơn cho việc thực hiện thiết kế nổ mìn kỹ thuật số, chuẩn hóa quá trình thi công khoan đá, nạp thuốc nổ và bùn súng theo quy trình, chuẩn hóa kiểm tra chất lượng và an toàn, để đảm bảo tiến độ công việc nổ mìn diễn ra suôn sẻ.

3. Ứng dụng thiết bị phun bi mịn

3.1 Thiết bị khoan

Thiết bị khoan là một trong những công cụ cơ bản cho hoạt động nổ mìn. Với sự tiến bộ của công nghệ, thiết bị khoan hiện đại đã đạt được mức độ tự động hóa và thông minh cao. Ví dụ, giàn khoan thông minh có thể cải thiện đáng kể hiệu quả khoan, độ chính xác và chất lượng bằng cách tích hợp các hệ thống điều khiển tự động giàn khoan tiên tiến và hệ thống dẫn đường khoan. Đồng thời, thiết bị cũng có chức năng thu thập và phân tích dữ liệu, có thể cung cấp hỗ trợ dữ liệu mạnh mẽ cho thiết kế và thi công nổ mìn sau này.

3.2 Thiết bị nổ

Thiết bị nổ là thiết bị chính để kiểm soát quá trình nổ mìn. Trong quá trình nổ mìn tinh, việc ứng dụng các thiết bị nổ có độ chính xác cao như kíp nổ điện tử kỹ thuật số ngày càng trở nên phổ biến. Kíp nổ này có ưu điểm là độ chính xác trễ cao, hiệu suất an toàn tốt, khả năng phát hiện mạng và độ trễ có thể lập trình, có thể đáp ứng các yêu cầu kiểm soát chính xác của nổ mìn vi sai. Bằng cách thiết lập hợp lý các thông số trễ của kíp nổ, năng lượng nổ có thể được phân phối và sử dụng chính xác, do đó đạt được mục đích tối ưu hóa hiệu quả nổ mìn.

3.3 Chất nổ và thiết bị nạp

Thuốc nổ và thiết bị nạp cũng là một phần không thể thiếu của quá trình nổ mìn tinh. Công nghệ thuốc nổ hiện đại đã có thể tùy chỉnh thuốc nổ với nhiều hiệu suất khác nhau để đáp ứng các loại đá và yêu cầu nổ khác nhau. Đồng thời, sự xuất hiện của xe tải thuốc nổ hỗn hợp tại chỗ đã cải thiện hơn nữa hiệu quả và độ an toàn của quá trình nạp. Thiết bị này sử dụng hệ thống điều khiển kỹ thuật số máy tính để đạt được tỷ lệ và nạp thuốc nổ chính xác, có thể giảm chi phí sản xuất và tác động đến môi trường trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả nổ.

IV. Quản lý tại chỗ công tác phun cát mịn

4.1 Khái niệm quản lý tốt

Quản lý tại chỗ về phun cát mịn nhấn mạnh vào việc áp dụng các khái niệm quản lý phun cát mịn. Điều này bao gồm việc phân bổ và lập lịch trình hợp lý các nguồn lực như nhân sự, thiết bị và vật liệu, cũng như quản lý theo quy trình và tiêu chuẩn hóa các quy trình vận hành phun cát. Bằng cách xây dựng các kế hoạch vận hành phun cát chi tiết và các quy trình vận hành an toàn, đảm bảo rằng mỗi liên kết đáp ứng các yêu cầu theo quy định, do đó đảm bảo an toàn và hiệu quả của các hoạt động phun cát.

4.2 Ứng dụng công nghệ thông tin

Trong quản lý tại chỗ về phun cát mịn, việc ứng dụng công nghệ thông tin cũng đóng vai trò quan trọng. Ví dụ, bằng cách thiết lập hệ thống quản lý thông tin hoạt động phun cát, có thể đạt được việc giám sát thời gian thực và phân tích dữ liệu của toàn bộ quá trình phun cát. Hệ thống này có thể thu thập và phân tích thông tin dữ liệu từ các cảm biến tại chỗ, thiết bị giám sát và dữ liệu đầu vào thủ công để cung cấp hỗ trợ ra quyết định cho người quản lý. Đồng thời, bằng cách giới thiệu các công nghệ tiên tiến như Internet vạn vật và điện toán đám mây, cũng có thể đạt được việc giám sát từ xa và lập lịch thông minh cho các hoạt động phun cát, cải thiện hơn nữa hiệu quả và mức độ quản lý.

V. Triển vọng tương lai của công nghệ phun cát mịn

5.1 Đổi mới công nghệ và phát triển tích hợp

Trong tương lai, sự phát triển của công nghệ phun cát mịn sẽ tiếp tục dựa trên sự đổi mới công nghệ và phát triển tích hợp. Một mặt, cần phải liên tục khám phá các lý thuyết, phương pháp và phương tiện kỹ thuật phun cát mới để nâng cao tính khoa học và độ chính xác của các hoạt động phun cát; mặt khác, cần phải tăng cường tích hợp chéo với các lĩnh vực khác, chẳng hạn như ứng dụng chéo các lý thuyết đa ngành như hóa học, khoa học vật liệu, cơ học và phát triển tích hợp với công nghệ thông tin hiện đại. Những điều này sẽ truyền sức sống và động lực mới vào sự phát triển của công nghệ phun cát mịn.

5.2 Cải thiện mức độ thông minh và tự động hóa

Với sự phát triển liên tục của công nghệ thông minh và tự động hóa, mức độ thông minh và tự động hóa của hoạt động nổ mìn sẽ tiếp tục được cải thiện. Trong tương lai, chúng ta có thể mong đợi sự xuất hiện và ứng dụng của nhiều thiết bị và hệ thống thông minh hơn, chẳng hạn như giàn khoan thông minh, xe nạp thông minh, hệ thống giám sát thông minh, v.v. Các thiết bị này sẽ có tính tự chủ và khả năng thích ứng cao hơn, có thể điều chỉnh và tối ưu hóa quy trình vận hành một cách thông minh theo nhu cầu thực tế của hoạt động nổ mìn, do đó cải thiện hơn nữa tính an toàn và hiệu quả của hoạt động nổ mìn.

5.3 Bảo vệ môi trường xanh và phát triển bền vững

Theo khái niệm xây dựng mỏ xanh và phát triển bền vững, công nghệ nổ mìn tinh cũng sẽ chú trọng hơn đến bảo vệ môi trường và tính bền vững. Trong tương lai, chúng ta cần liên tục khám phá và phát triển các công thức thuốc nổ và thiết bị nổ thân thiện với môi trường hơn để giảm tác động tiêu cực của hoạt động nổ mìn đối với môi trường. Đồng thời, cũng cần tăng cường nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ xử lý và sử dụng chất thải nổ, nước thải và các chất thải khác để đạt được tình hình đôi bên cùng có lợi về tái chế tài nguyên và bảo vệ môi trường.