Công nghệ nổ mìn xuyên thủng mỏ lộ thiên và biện pháp nổ mìn cho các sườn dốc lân cận
Đục lỗ là quá trình chính của khai thác lộ thiên. Trong toàn bộ quá trình khai thác lộ thiên, chi phí đục lỗ chiếm khoảng 10%-15% tổng chi phí sản xuất.
1. Máy khoan xuống lỗ Máy khoan xuống lỗ có phạm vi góc khoan rộng và mức độ cơ giới hóa cao, giúp giảm thời gian vận hành phụ trợ và cải thiện tốc độ vận hành của máy khoan. Ngoài ra, máy khoan xuống lỗ linh hoạt và cơ động, trọng lượng nhẹ và chi phí đầu tư thấp. Đặc biệt, nó có thể kiểm soát cấp quặng bằng cách khoan các lỗ nghiêng khác nhau, loại bỏ nền móng, giảm các mảnh lớn và cải thiện chất lượng nổ mìn. Do đó, máy khoan xuống lỗ hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các mỏ vừa và nhỏ trong và ngoài nước, và phù hợp để đục các loại đá quặng có độ cứng trung bình.
2. Máy khoan hình nón Máy khoan hình nón là một loại thiết bị khoan mới hiện đại được phát triển trên cơ sở máy khoan quay. Nó có đặc điểm là hiệu suất đục lỗ cao, chi phí vận hành thấp, mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao, và thích hợp để đục lỗ các loại đá quặng có độ cứng khác nhau. Hiện nay, nó đã trở thành thiết bị đục lỗ thường được sử dụng trong các mỏ lộ thiên trên toàn thế giới.
3. Xe đẩy khoan đá Xe đẩy khoan đá là một loại thiết bị khoan đá mới xuất hiện cùng với sự phát triển của ngành khai khoáng. Nó là một hoặc nhiều máy khoan đá cùng với các cánh quạt tự động trên một cánh tay khoan hoặc giá đỡ chuyên dụng và có cơ chế di chuyển để cơ giới hóa hoạt động của máy khoan đá.
02 Công tác nổ mìn
Mục đích của công tác nổ mìn là phá vỡ quặng và đá rắn cứng, cung cấp vật liệu đào có kích thước khối phù hợp cho công tác khai thác và bốc xếp. Trong tổng chi phí khai thác lộ thiên, chi phí nổ mìn chiếm khoảng 15%-20%. Chất lượng nổ mìn không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của các thiết bị như khai thác, vận chuyển và nghiền thô mà còn ảnh hưởng đến tổng chi phí của mỏ.
1. Nổ lỗ nông Đường kính lỗ nổ được sử dụng trong nổ lỗ nông tương đối nhỏ, thường khoảng 30-75 mm và độ sâu của lỗ nổ thường nhỏ hơn 5 mét, đôi khi lên tới khoảng 8 mét. Nếu sử dụng xe đẩy khoan đá để khoan lỗ, độ sâu của lỗ có thể được tăng lên. Nổ lỗ nông chủ yếu được sử dụng cho các mỏ lộ thiên hoặc mỏ đá quy mô nhỏ, hang động, đào đường hầm, nổ mìn thứ cấp, chế biến bao tải mỏ lộ thiên mới, hình thành kênh vận chuyển mương tường đơn lộ thiên trên sườn đồi và một số loại nổ mìn đặc biệt khác.
2. Nổ mìn sâu Nổ mìn sâu là phương pháp nổ mìn không gian nạp thuốc nổ khai thác bằng cách khoan các lỗ sâu hơn bằng thiết bị khoan. Nổ mìn sâu của các mỏ lộ thiên chủ yếu dựa trên việc nổ mìn sản xuất các bậc thang. Thiết bị khoan để nổ mìn sâu chủ yếu sử dụng máy khoan xuống lỗ và máy khoan hình nón. Các lỗ khoan có thể được khoan theo chiều thẳng đứng hoặc lỗ nổ nghiêng. Việc nạp các lỗ nổ nghiêng đồng đều hơn và chất lượng nổ của quặng và đá tốt hơn, tạo điều kiện tốt cho việc khai thác và nạp liệu. Để giảm tác động địa chấn và cải thiện chất lượng nổ, trong một số điều kiện nhất định, có thể áp dụng các biện pháp như nổ chênh lệch vi mô diện tích lớn, nạp theo khoảng cách trong lỗ nổ hoặc nạp theo khoảng cách không khí ở đáy để giảm chi phí nổ mìn và đạt được lợi ích kinh tế tốt hơn.
3. Nổ buồng Nổ buồng là phương pháp nổ mìn bằng cách đặt nhiều hoặc một lượng thuốc nổ lớn vào đường hầm buồng nổ. Mỏ lộ thiên chỉ được sử dụng trong thời gian xây dựng cơ bản và trong điều kiện cụ thể, các mỏ khai thác sử dụng khi điều kiện cho phép và nhu cầu khai thác lớn. 4. Phương pháp nổ mìn vi sai lỗ nhiều hàng Trong những năm gần đây, với sự gia tăng nhanh chóng về công suất gầu đào và năng lực sản xuất của mỏ lộ thiên, việc khai thác và nổ mìn thông thường của các mỏ lộ thiên đòi hỏi khối lượng nổ mìn ngày càng lớn. Vì lý do này, các phương pháp nổ mìn quy mô lớn như nổ mìn vi sai lỗ nhiều hàng và nổ mìn đùn vi sai lỗ nhiều hàng được sử dụng rộng rãi trong khai thác lộ thiên trong và ngoài nước. Ưu điểm của nổ mìn vi sai lỗ nhiều hàng: (1) Sản xuất được một lượng lớn thuốc nổ cùng một lúc, giúp giảm số lần nổ mìn và thời gian tránh nổ mìn, đồng thời nâng cao tỷ lệ sử dụng thiết bị khai thác. (2) Nâng cao chất lượng nghiền quặng và đá, tỷ lệ khối lớn của nó thấp hơn 40%-50% so với nổ mìn lỗ đơn hàng. (3) Nâng cao hiệu quả của thiết bị đục lỗ khoảng 10%-15%, do hệ số sử dụng thời gian làm việc tăng lên và số lần vận hành thiết bị đục lỗ và khu vực lấp đầy sau khi nổ mìn giảm xuống. (4) Nâng cao hiệu quả của thiết bị khai thác, bốc xếp và vận chuyển khoảng 10%-15%.
5. Phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng là phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng khi còn một đống nổ trên mặt làm việc. Sự tồn tại của đống xỉ tạo ra các điều kiện để đùn. Một mặt, nó có thể kéo dài thời gian tác động hiệu quả của việc nổ, cải thiện việc sử dụng năng lượng nổ và hiệu ứng nghiền; mặt khác, nó có thể kiểm soát chiều rộng của đống nổ và tránh việc quặng và đá bị phân tán. Thời gian khoảng cách vi sai của phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng tốt nhất là lớn hơn 30%-50% so với phương pháp phun đùn vi sai thông thường. 50-100ms thường được sử dụng trong các mỏ lộ thiên ở nước tôi. So với phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng, ưu điểm của phương pháp phun đùn vi sai lỗ nhiều hàng là: (1) Hiệu quả nghiền quặng và đá tốt hơn. Điều này chủ yếu là do đống xỉ chặn ở phía trước. Mỗi hàng lỗ khoan, bao gồm hàng đầu tiên, có thể tăng điện tích và nghiền nát hoàn toàn dưới áp lực của đống xỉ; (2) Cọc nổ tập trung hơn. Đối với các mỏ sử dụng vận tải đường sắt, đường ray không cần phải tháo dỡ trước khi nổ mìn, do đó nâng cao hiệu quả của thiết bị khai thác và vận chuyển. Nhược điểm của nổ mìn đùn vi sai nhiều hàng là: (1) Tiêu thụ thuốc nổ lớn; (2) Sàn làm việc yêu cầu chiều rộng rộng hơn để chứa đống xỉ; (3) Chiều cao của đống nổ tương đối lớn, có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của hoạt động máy đào. 03 Biện pháp nổ mìn gần mái dốc Khi mỏ lộ thiên mở rộng xuống phía dưới, độ ổn định của mái dốc ngày càng trở nên rõ rệt. Để bảo vệ mái dốc, việc nổ mìn gần mái dốc phải được kiểm soát chặt chẽ. Theo kinh nghiệm trong và ngoài nước, các biện pháp chủ yếu là sử dụng nổ mìn vi sai, nổ mìn chia trước và nổ mìn nhẵn. 1. Sử dụng nổ mìn vi sai để giảm rung động. Một trong những chức năng chính của nổ mìn vi sai là làm giảm tác động địa chấn của nổ mìn. Để phát huy hết tác dụng hấp thụ chấn động của nổ mìn vi sai, chìa khóa là cố gắng tăng số lượng các đoạn nổ mìn và kiểm soát thời gian khoảng cách vi sai. 2. Sử dụng nổ mìn chia tách trước để cô lập mái dốc. Nổ mìn chia tách trước gần mái dốc là khoan một hàng lỗ khoan song song dày đặc dọc theo ranh giới của mái dốc, mỗi lỗ được nạp một lượng thuốc nổ nhỏ và được kích nổ trước khi khu vực khai thác được nổ mìn, để có được một vết nứt có chiều rộng nhất định và chạy qua mỗi lỗ khoan. Vì vết nứt trước này ngăn cách khu vực khai thác và mái dốc, sóng địa chấn của vụ nổ mìn khai thác tiếp theo sẽ tạo ra phản xạ mạnh trên bề mặt vết nứt, làm suy yếu đáng kể sóng địa chấn truyền qua nó, do đó bảo vệ được mái dốc. 3. Sử dụng nổ mìn mịn để bảo vệ mái dốc.Nổ mìn mịn gần dốc là khoan một hàng lỗ khoan song song dày đặc dọc theo đường ranh giới, nạp một lượng nhỏ thuốc nổ vào các lỗ và nổ sau khi nổ mìn khai thác, để tạo thành các bức tường đá song song dọc theo các lỗ khoan dày đặc. Sự khác biệt chính giữa nổ mìn mịn và nổ mìn trước khi tách là thời gian nổ. Thời gian nổ của các lỗ khoan mịn muộn hơn so với một vài hàng lỗ khai thác đầu tiên, thường chậm hơn từ 50 đến 75ms. Ngoài ra, còn có một biện pháp khác, đó là kiểm soát việc nổ mìn của một vài hàng lỗ cuối cùng. Lượng thuốc nổ và các đường sức cản của một vài hàng lỗ cuối cùng gần dốc nên được giảm bớt, được gọi là nổ mìn đệm "d", có thể làm giảm thiệt hại của việc khoan và nổ mìn đối với dốc.
