Xem mẫu
- ICI Explosives
Ph−¬ng ph¸p næ m×n
an toµn hiÖu qu¶
trªn má lé thiªn, má ®¸
vµ c«ng tr×nh x©y dùng
HiÖu ®Ýnh: Nick Elith
Th− viÖn quèc gia Australia ISBN 0 646 03502 9
© B¶n quyÒn cña ICI Australia Operations A.C.N. 004 177 828
§iÒu kiÖn xuÊt b¶n: NÕu kh«ng ®−îc ICI Australia Operations Pty Ltd ®ång
ý th× kh«ng ®−îc sao chÐp mét phÇn hoÆc toµn bé cuèn h−íng dÉn nµy
1
- Néi dung
Ch−¬ng Tiªu ®Ò
1 Thuèc næ
2 Dông cô kÝch næ
3 Phô kiÖn næ
4 B¾n m×n b»ng kÝp næ “primadet”
5 B¾n m×n b»ng d©y næ
6 B¾n m×n b»ng kÝp næ ®iÖn
7 B¾n m×n b»ng d©y ch¸y chËm
L−u gi÷, vËn chuyÓn vµ sö dông thuèc næ,
8
dông cô kÝch næ vµ nitrat am«n
9 T−¬ng t¸c gi÷a thuèc næ vµ ®¸
10 Måi næ hiÖu qu¶
11 H×nh häc b∙i næ
12 Lùa chän vµ n¹p thuèc næ
13 ThiÕt kÕ b∙i næ, l−u gi÷ sè liÖu vµ ®¸nh gi¸
3
- 14 C¸c kü thuËt næ m×n ®Æc biÖt
ChÊn ®éng, tiÕng ån, sãng ®Ëp kh«ng khÝ
15
vµ ®¸ bay
16 Phßng ngõa tai n¹n
17 Tai n¹n tö vong vµ th−¬ng vong
Phô lôc A Ch÷ viÕt t¾t
Phô lôc B Th−¬ng hiÖu
Phô lôc C Næ m×n d−íi n−íc
Phô lôc D Næ m×n ®µo hÇm
Phô lôc E ThuËt ng÷
4
- Ch−¬ng 1
Thuèc næ
1.1. §Æc tÝnh cña thuèc næ
1.1.1 §é kh¸ng n−íc
1.1.2 Søc c«ng ph¸/N¨ng l−îng
1.1.3 TØ träng
1.1.4 §é nhËy vµ §−êng kÝnh tíi h¹n
1.1.5 Tèc ®é næ (VOD)
1.1.6 Khãi
1.1.7 §Æc tÝnh l−u gi÷
1.1.8 Lý tÝnh
1.1.9 §Æc tÝnh gi¶m nhËy cña thuèc næ
1.1.10 HiÖu øng nhiÖt
1.1.11 Kh¶ n¨ng bèc ch¸y
1.2. thuèc næ yÕu (T¸c nh©n næ)
1.2.1 Thuèc næ ANFO
1.2.2 Thuèc næ ANFO/Hçn hîp víi Polystyrene
1.2.3 Thuèc næ ENERGAN
1.2.4 Thuèc næ nhò t−¬ng POWERGEL
1.2.5 Thuèc næ huyÒn phï Watergel
5
- 1.3. Thuèc næ m¹nh (nhËy víi kÝp næ)
1.3.1 Måi næ “ANZOMEX”
1.3.2 Måi næ “PROTECTARPRIME”
1.3.3 Thuèc næ bao gãi POWERGEL
1.3.4 Thuèc næ b¬m trùc tiÕp POWERGEL
1.3.5 Thuèc næ gèc Nitroglycerine .
6
- Ch−¬ng 1
Thuèc næ
Khi ®−îc kÝch næ ®óng c¸ch thuèc næ m¹nh mÏ vµ nhanh chãng biÕn
®æi thµnh c¸c chÊt khÝ ë nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi thµnh
khÝ rÊt nhanh nµy ®−îc gäi lµ sù næ. HiÖu qu¶ cña thuèc næ trong næ m×n
phô thuéc vµo tèc ®é h×nh thµnh ¸p lùc cña khÝ ®−îc t¹o ra. MÆc dï n¨ng
l−îng gi¶i tho¸t trong qu¸ tr×nh næ t¸c ®éng theo mäi h−íng nh− cã thÓ dù
®o¸n, nh−ng nã lu«n lu«n cã xu h−íng tho¸t ra ë n¬i cã søc c¶n nhá nhÊt.
ChÝnh v× vËy lç m×n ph¶i ®−îc n¹p bua nh− thÕ nµo ®ã lµm cho khÝ næ bÞ
k×m gi÷ vµ dån Ðp t¹o ra søc c«ng ph¸ tèt nhÊt ®Ó cã ®−îc ®é ph¸ vì,
chuyÓn dÞch vµ t¬i xèp tèi −u ®èi víi ®¸ bao quanh.
Khi ®−îc k×m gi÷ mét c¸ch thÝch hîp hÇu hÕt thuèc næ sÏ ®−îc kÝch
næ do ®èt ch¸y. Mét phÇn ®−îc kÝch næ bëi va ch¹m c¬ häc vµ/hoÆc ma s¸t
®Æc biÖt lµ khi cã m¹t ®¸. Trong thùc tÕ, hiÖn t−îng næ ®−îc kÝch ho¹t bëi
sãng næ cña måi næ, d©y næ hoÆc kÝp næ. Thuèc næ hiÖn ®¹i cã thÓ chia
thµnh hai lo¹i chÝnh:
a) Thuèc næ yÕu (cßn gäi lµ t¸c nh©n næ hay thuèc næ nhËy víi
måi næ)
b) Thuèc næ m¹nh (thuèc næ nhËy víi kÝp næ)
7
- 1.1 §Æc tÝnh
Ngoµi gi¸ thµnh, c¸c nh©n tè chÝnh ¶nh h−ëng ®Õn sù lùa chän thuèc
næ lµ:
1. §é kh¸ng n−íc,
2. Søc c«ng ph¸,
3. TØ träng,
4. §é nhËy, ®−êng kÝnh tíi h¹n,
5. Tèc ®é næ (VOD),
6. §Æc tÝnh khãi,
7. L−u gi÷ (tuæi thä) vµ chÊt l−îng sö dông
8. §Æc tÝnh lý häc
9. §é kh¸ng gi¶m nhËy
10. HiÖu øng nhiÖt
1.1.1 §Æc tÝnh kh¸ng n−íc
Møc ®é kh¸ng n−íc cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau tõ thuèc næ yÕu
®Õn thuèc næ m¹nh rÊt kh¸c nhau. Thuèc næ nhò t−¬ng POWERGEL cã ®é
kh¸ng n−íc rÊt tèt, trong khi thuèc næ Watergel vµ Gelignit cã ®é kh¸ng
n−íc kh¸ tèt cßn ANFO vµ ENERGAN rêi víi tØ lÖ ANFO cao, nhò t−¬ng
thÊp cã ®é kh¸ng n−íc rÊt thÊp. Tuy nhiªn ®é kh¸ng n−íc cña ENERGAN
cã tØ lÖ nhò t−¬ng cao l¹i ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ vµ vÉn duy tr× n¨ng l−îng
cao sau khi ng©m trong n−íc.
8
- Møc ®é huû ho¹i cña thuèc næ t¨ng lªn cïng víi thêi gian ng©m vµ
®Æc tÝnh ®éng cña n−íc. Nhò t−¬ng vµ Gelignit vÉn gi÷ ®−îc chÊt l−îng khi
ng©m l©u trong n−íc lÆng nh−ng l¹i bÞ huû ho¹i kh¸ nhanh khi cã n−íc
ch¶y ngang qua lç m×n ®Æc biÖt lµ khi vËt liÖu bao gãi bÞ r¸ch hoÆc thñng.
NÕu ng©m l©u thuèc cã thÓ r¬i vµo tr¹ng th¸i trong ®ã sãng næ kh«ng ®ñ
m¹nh ®Ó truyÒn lan trong toµn bé cét thuèc. Víi hÇu hÕt c¸c lo¹i thuèc næ
nªn b¾n cµng sím cµng tèt ®Ó gi¶m thêi gian ng©m n−íc xuèng tèi thiÓu.
Khi sö dông thuèc næ bao gãi lµm måi næ, ph¶i l−u ý lµ khu vùc kÝp næ
xuyªn vµo thái thuèc rÊt dÔ bÞ thÊm n−íc vµ g©y ra hiÖn t−îng gi¶m nhËy.
Víi ANFO bao gãi, møc ®é ng¨n chÆn thÊm n−íc hoµn toµn phô
thuéc vµo hiÖu qu¶ cña vËt liÖu bao gãi khi thái thuèc n»m ë vÞ trÝ ®· ®Þnh
trong cét thuèc. NÕu thái thuèc bÞ r¸ch hoÆc thñng trong qu¸ tr×nh n¹p th×
n−íc sÏ thÊm vµo vµ mét phÇn ANFO sÏ bÞ hoµ tan, phÇn tiÕp theo sÏ bÞ −ít
vµ sÏ kh«ng næ ®−îc. KÕt qu¶ lµ chØ cã mét phÇn chø kh«ng ph¶i toµn bé
ANFO trong cét thuèc t¹o ra n¨ng l−îng khi næ. Kinh nghiÖm cho thÊy
r»ng dï cã ®−îc g¾n kÝn thÕ nµo ®i n÷a khi xuÊt x−ëng, ngay c¶ nh÷ng tói
hoÆc èng ANFO bÒn nhÊt còng vÉn th−êng bÞ h− h¹i vµ ®Ó n−íc thÊm vµo .
Bao b× h− h¹i kh«ng ng¨n ®−îc n−íc ngÊm vµo lµm cho thái thuèc vµ toµn
bé cét thuèc cã thÓ kh«ng næ ®−îc trõ phi cã thªm c¸c måi næ phô ®Æt ë
nh÷ng vÞ trÝ kh¸c trong cét thuèc. Nhê vËy cét thuèc sÏ ®−îc kÝch næ c¶ ë
bªn d−íi vµ c¶ ë bªn trªn vµ tr¸nh ®−îc hiÖn t−îng m×n c©m. VÝ dô trong lç
m×n A trªn h×nh 1.1 phÇn phÝa trªn cña thái thuèc bÞ h− h¹i sÏ kh«ng næ vµ
lµm cho phÇn cét thuèc phÝa trªn sÏ bá næ. Trong khi ®ã nhê cã måi næ phô
trong lç m×n B nªn toµn bé c¸c thái thuèc kh« sÏ næ hÕt.
T−¬ng tù nh− vËy, khi n¹p ANFO b»ng èng lãt chÊt dÎo ®Æt trong lç
m×n ®· ®−îc th¸o kh« th× møc ®é chèng thÊm n−íc phô thuéc rÊt nhiÒu vµo
tÝnh kh«ng thÊm n−íc liªn tôc cña chÊt dÎo.
9
- Hình 1.1 (A) Mồi nổ không hiệu quả
(B) Mồi nổ hiệu quả đối với ANFO đóng gói
10
- 1.1.2 Søc c«ng ph¸/N¨ng l−îng
Søc c«ng ph¸ chØ n¨ng l−îng cña thuèc næ ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh
næ. Thuèc næ cµng m¹nh th× n¨ng l−îng t¹o ra cµng lín vµ c«ng do thuèc
næ thùc hiÖn ®−îc cµng nhiÒu. Cã hai trÞ sè søc c«ng ph¸ quan träng lµ søc
c«ng ph¸ khèi l−îng (WS) vµ søc c«ng ph¸ dung l−îng (BS). Khi so s¸nh
chóng víi søc c«ng ph¸ cña ANFO (94:6) víi tØ träng 0,8 g/cm3 th× t−¬ng
øng sÏ cã søc c«ng ph¸ khèi l−îng t−¬ng ®èi (RWS) vµ søc c«ng ph¸ dung
l−îng t−¬ng ®èi (RBS).
N¨ng l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi (REE)
Theo th«ng lÖ c¸c nhµ s¶n xuÊt thuèc næ th−êng tÝnh vµ cung cÊp søc
c«ng ph¸/n¨ng l−îng cña thuèc næ theo lý thuyÕt dùa trªn gi¶ thiÕt lµ tÊt c¶
c¸c thµnh phÇn trong thuèc næ ®Òu tham gia hoµn toµn vµo ph¶n øng næ vµ
®ãng gãp vµo qu¸ tr×nh ph¸ ®¸.
Tuy nhiªn trong thùc tÕ mét phÇn n¨ng l−îng cña thuèc næ bÞ hao phÝ
(tho¸t ra kh«ng khÝ hoÆc chuyÓn ho¸ thµnh nhiÖt) trong qu¸ tr×nh næ vµ
ph¶n øng cña c¸c thµnh phÇn ho¸ chÊt trong thuèc næ kh«ng ph¶i lµ lý
t−ëng. V× nh÷ng nguyªn nh©n nµy, cã thÓ thÊy biÓu thÞ søc c«ng ph¸ cña
thuèc næ b»ng n¨ng l−îng thùc hiÖu t¹o thµnh c«ng næ mµ ng−êi sö dông cã
thÓ mong ®îi sÏ thùc tÕ h¬n.
ICI Australia ®· x©y dùng ®−îc mét m« h×nh næ trªn m¸y vi tÝnh
®−îc gäi lµ “BLEND” cho phÐp cã thÓ dù ®o¸n ®−îc n¨ng l−îng thùc cña
thuèc næ. Søc c«ng ph¸ cña thuèc næ tÝnh ®−îc nhê phÇn mÒm “BLEND”
®−îc gäi lµ n¨ng l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi. §¹i l−îng mang tÝnh dù ®o¸n
nµy ®· ®−îc kiÓm chøng vµ ®¸nh gi¸ qua mét lo¹t c¸c vô næ thö nghiÖm vµ
cho thÊy nã cho biÕt chÝnh x¸c n¨ng l−îng thùc tÕ cña c¸c lo¹i thuèc næ
kh¸c nhau t−¬ng øng víi c«ng n¨ng cña chóng ë ngoµi hiÖn tr−êng.
11
- CÇn ph¶i l−u ý r»ng c¸c nhµ chÕ t¹o thuèc næ kh¸c nhau ®Òu sö dông
ph−¬ng ph¸p riªng cña m×nh ®Ó tÝnh søc c«ng ph¸ cña thuèc næ do ®ã nÕu
®em so s¸nh trùc tiÕp c¸c gi¸ trÞ c«ng bè mµ kh«ng xem xÐt ®Õn c¸c gi¶
thiÕt tÝnh to¸n lµ kh«ng cã hîp lý vµ cã thÓ dÉn ®Õn sai sãt.
C¸c gi¸ trÞ n¨ng l−îng ®o ®−îc
Tõ l©u ICI ®· sö dông kü thuËt b¾n m×n d−íi n−íc ®Ó so s¸nh c«ng
n¨ng cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau vµ ®o n¨ng l−îng ®Çu ra thùc tÕ còng
nh− tØ lÖ gi÷a n¨ng l−îng xung kÝch vµ n¨ng l−îng bïng ph¸t. MÆc dï
nh÷ng thö nghiÖm nh− vËy kh«ng thÓ hiÖn mét c¸ch chÝnh x¸c thuèc næ
thùc hiÖn c«ng n¨ng cña m×nh nh− thÕ nµo trong ®¸, c¸c kÕt qu¶ thö nghiÖm
d−íi n−íc vÉn cho nh÷ng d÷ liÖu næ quý gi¸ cã thÓ sö dông ®Ó c¶i thiÖn c¸c
tÝnh to¸n lý thuyÕt vµ dù ®o¸n c«ng n¨ng næ tæng thÓ cña thuèc næ.
1.1.2.1. Søc c«ng ph¸ khèi l−îng
Søc c«ng ph¸ khèi l−îng (t−¬ng ®èi) lµ n¨ng l−îng tÝnh b»ng phÇn
tr¨m gi÷a n¨ng l−îng do mét ®¬n vÞ khèi l−îng thuèc næ t¹o ra víi n¨ng
l−îng cña cïng mét ®¬n vÞ khèi l−îng ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat
am«n; FO: dÇu nhiªn liÖu).
MÆc dï gi¸ thµnh trªn kg (hoÆc trªn hép) thuèc næ cã ý nghÜa nh·n
tiÒn nh−ng nã l¹i kh«ng ph¶i lµ th−íc ®o c«ng n¨ng t−¬ng ®èi cña thuèc næ.
C¸c nhµ khai th¸c má th−êng quan t©m nhiÒu h¬n ®Õn tæng sè n¨ng l−îng
nhËn ®−îc trªn mét ®¬n vÞ tiÒn hä ph¶i tr¶ chø kh«ng ph¶i lµ sè kg thuèc
næ. Trong thùc tÕ mét sè lo¹i thuèc næ cã søc c«ng ph¸ khèi l−îng lín h¬n
so víi c¸c lo¹i kh¸c. §iÒu nµy cã nghÜa lµ 1 kg lo¹i nµy sÏ cung cÊp nhiÒu
n¨ng l−îng h¬n. VÝ dô, khi ®Æt hµng mua thuèc næ ng−êi mua cã thÓ ph¶i
quyÕt ®Þnh gi÷a hai lo¹i nhò t−¬ng bao gãi. Gi¶ sö lo¹i nhò t−¬ng X cã
RWS = 88 víi gi¸ thµnh $ 80 mét thïng cßn lo¹i nhò t−¬ng Y cã RWS =
108 víi gi¸ thµnh $ 90 mét thïng. MÆc dï theo lÏ th−êng ng−êi mua cã xu
12
- h−íng lùa chän lo¹i rÎ h¬n: thuèc næ nhò t−¬ng lo¹i X. Tuy nhiªn nÕu lµm
phÐp tÝnh ®¬n gi¶n sÏ thÊy lo¹i thuèc nhò t−¬ng Y cã gi¸ thµnh cao h¬n l¹i
cã gi¸ trÞ n¨ng l−îng tèt h¬n v× víi 1$ lo¹i Y cho 1,2 ®¬n vÞ n¨ng l−îng
trong khi lo¹i X chØ cho 1,1 ®¬n vÞ. Râ rµng vÊn ®Ò quan t©m ®èi víi c¸c
nhµ khai th¸c má lµ 1$ mua ®−îc bao nhiªu n¨ng l−îng næ chø kh«ng ph¶i
lµ bao nhiªu kg thuèc næ. ChØ cã xem xÐt trªn c¬ së n¨ng l−îng/$ (xÐt riªng
biÖt vµ xÐt tæng thÓ) míi cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc ®ãng gãp cña næ m×n vµo
tæng lîi nhuËn.
ThuËt ng÷ diÔn t¶ søc c«ng ph¸ khèi l−îng cña thuèc næ lµ n¨ng
l−îng khèi l−îng hiÖu dông t−¬ng ®èi.
§èi víi mét sè lo¹i ®¸, mÆc dï gi¸ thµnh cã cao h¬n nh−ng nh÷ng
lo¹i thuèc næ cã søc c«ng ph¸ (khèi l−îng) cao cã thÓ gióp gi¶m bít ®−îc
tæng gi¸ thµnh s¶n xuÊt. Trong vÝ dô ®· nªu ë trªn phÇn t¨ng lªn trong gi¸
thµnh cña lo¹i nhò t−¬ng Y cã thÓ ®−îc bï l¹i thËm chÝ cã thÓ d«i thªm bëi:
1. Chi phÝ khoan ®−îc gi¶m bít nÕu m¹ng khoan ®−îc më réng,
hoÆc
2. Tæng chi phÝ s¶n xuÊt gi¶m do møc ®é ®Ëp vì ®¸, sù dÞch
chuyÓn vµ/hoÆc ®é t¬i xèp cña ®èng ®¸ ®−îc c¶i thiÖn.
1.1.2.2. Søc c«ng ph¸ dung l−îng
Søc c«ng ph¸ dung l−îng (t−¬ng ®èi) lµ n¨ng l−îng tÝnh b»ng phÇn
tr¨m gi÷a n¨ng l−îng do mét ®¬n vÞ dung tÝch thuèc næ t¹o ra víi n¨ng
l−îng cña cïng mét ®¬n vÞ dung tÝch ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat
am«n; FO: dÇu nhiªn liÖu). Søc c«ng ph¸ dung l−îng cã thÓ tÝnh ®−îc tõ
søc c«ng ph¸ khèi l−îng b»ng c«ng thøc sau:
TØ träng cña thuèc næ E
RBS (thuèc næ E ) = RWS (thuèc næ E ) x
TØ träng cña ANFO
13
- Søc c«ng ph¸ dung l−îng rÊt quan träng v× nã kiÓm so¸t trÞ sè n¨ng
l−îng t¹o ra trong mçi mÐt lç m×n hoÆc trong dung l−îng s½n cã cña thuèc
n¹p. NÕu n¨ng l−îng gi¶i phãng trong mçi mÐt lç m×n t¨ng th× víi m¹ng lç
m×n réng h¬n vÉn cã thÓ ®¹t ®−îc cïng mét møc ®é ®Ëp vì, dÞch chuyÓn vµ
t¬i xèp.
ThuËt ng÷ sö dông ®Ó diÔn t¶ søc c«ng ph¸ dung l−îng lµ n¨ng l−îng
dung tÝch hiÖu dông t−¬ng ®èi.
1.1.3 TØ träng
NÕu tØ träng cña thuèc næ lín h¬n 1,0 g/cm3 nã sÏ ch×m trong n−íc
(gi¶ thiÕt lµ n−íc trong lç khoan kh«ng chøa mét l−îng ®¸ng kÓ c¸c chÊt
r¾n l¬ löng hoÆc muèi hoµ tan). NÕu tØ träng nhá h¬n 1,0 g/cm3 th× thuèc sÏ
næi. B¶ng 1.1 cho biÕt tØ träng cña mét sè lo¹i thuèc næ kh¸c nhau.
Nguyªn nh©n quan träng nhÊt ®èi víi viÖc chÕ t¹o c¸c lo¹i thuèc næ
cã tØ träng kh¸c nhau lµ ®Ó kü s− næ m×n cã thÓ khèng chÕ ®−îc toµn bé
n¨ng l−îng gi¶i phãng trong lç m×n cho phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn cña thùc
®Þa. Thuèc næ cã tØ träng vµ søc c«ng ph¸ khèi l−îng cao th−êng ®−îc sö
dông ë d−íi ®¸y lç m×n (ë ®ã c«ng ph¸ ®¸ cÇn thiÕt lín nhÊt) ®Ó b¶o ®¶m
ph¸ hÕt ®−îc m« ch©n tÇng. Thuèc næ cã tØ träng vµ søc c«ng ph¸ khèi
l−îng thÊp th−êng ®−îc sö dông ë nh÷ng phÇn phÝa trªn cña cét thuèc (n¬i
cã yªu cÇu vÒ n¨ng l−îng Ýt h¬n) hoÆc trong c¸c lç biªn ®Ó tr¸nh ph¸ hËu
qu¸ møc.
14
- 1.1.4 §é nhËy vµ ®−êng kÝnh tíi h¹n
§é nhËy lµ th−íc ®o møc ®é dÔ dµng ®Ó thuèc næ cã thÓ ®−îc kÝch næ
b»ng nhiÖt, ma s¸t, va ch¹m hoÆc sãng xung kÝch. §é nhËy cµng cao thuèc
næ cµng dÔ kÝch næ vµ sãng næ truyÒn lan tõ ®Çu ®Õn cuèi cét thuèc mµ
kh«ng cã khuynh h−íng bÞ yÕu ®i hoÆc ngõng h¼n. Trong khi ®ã thuèc næ
cã ®é nhËy thÊp khã bÞ kÝch næ h¬n vµ khi ®· ®−îc kÝch næ th× sãng næ vÉn
cã xu thÕ yÕu ®i, gi¸n ®o¹n hoÆc ngõng h¼n khi truyÒn lan däc theo toµn bé
cét thuèc næ. V× lý do nµy, ng−êi ta khuyÕn nghÞ ®Æt thªm c¸c måi næ phô
vµo trong nh÷ng lç m×n dµi.
B¶ng 1.1
§é nhËy vµ ®−êng kÝnh tíi h¹n cña mét sè lo¹i thuèc næ
Lo¹i thuèc TØ träng ®Æc thï §−êng kÝnh tíi h¹n k×m gi÷
®Æc thï (mm)
(g/cm3)
ANFO rãt trùc tiÕp 0,8 50
ANFO nÐn khÝ 0,95 25
ENERGAN rêi vµ bao 1,00 ®Õn 1,35 100 – 150
gãi
POWERGEL bao gãi 1,15 – 1,30 14
POWERGEL rêi 1,15 – 1,30 75 - 90
15
- C¸c khèi thuèc næ m¹nh nhËy víi kÝp næ (vÝ dô nh− måi næ
ANZOMEX, thuèc næ nhò t−¬ng vµ gelignit) trong ®iÒu kiÖn kh«ng k×m
gi÷ (nghÜa lµ ë ngoµi trêi) ch¾c ch¾n ®−îc kÝch næ b»ng kÝp næ c−êng ®é sè
8 nh−ng còng cã thÓ ®−îc kÝch næ b»ng kÝp næ cã c−êng ®é thÊp h¬n.
Chóng còng cã thÓ ch¾c ch¾n ®−îc kÝch næ b»ng mét ®o¹n d©y næ 10 g/m
vµ trong mét sè tr−êng hîp b»ng d©y næ cã c−êng ®é yÕu h¬n.
C¸c lo¹i thuèc næ yÕu (nh− ANFO, ENERGAN, mét sè lo¹i
Watergel hoÆc nhò t−¬ng) lµ c¸c hçn hîp kh«ng nhËy víi kÝp næ trong ®iÒu
kiÖn kh«ng k×m gi÷. §Ó kÝch næ ch¾c ch¾n c¸c lo¹i thuèc næ nµy cÇn ph¶i
cã måi næ nh− ANZOMEX ch¼ng h¹n.
§−êng kÝnh tíi h¹n cña thuèc næ lµ ®−êng kÝnh cña khèi thuèc mµ
nÕu nhá h¬n qu¸ tr×nh næ æn ®Þnh sÏ kh«ng thÓ tiÕp tôc ®−îc mét c¸ch ch¾c
ch¾n. §−êng kÝnh tíi h¹n cã thÓ ®−îc c«ng bè ë ®iÒu kiÖn k×m gi÷ (trong ®¸
hoÆc èng thÐp) hoÆc kh«ng k×m gi÷ vµ trÞ sè nµy kh¸c biÖt ®¸ng kÓ ngay c¶
®èi víi cïng mét lo¹i thuèc næ. Thuèc næ cã ®é nhËy cao th−êng cã ®−êng
kÝnh tíi h¹n nhá tuy nhiªn c¸c nh©n tè kh¸c nh− møc ®é tinh khiÕt vµ g¾n
kÕt gi÷a c¸c thµnh phÇn cã thÓ t¹o ra lo¹i thuèc næ cã ®−êng kÝnh tíi h¹n
nhá kh¸c th−êng. Mét sè vÝ dô vÒ ®−êng kÝnh tíi h¹n ®Æc thï ®−îc giíi
thiÖu trong b¶ng 1.1 tuy nhiªn cã thÓ thÊy ®−îc sù kh¸c biÖt lín ngay c¶
trong cïng mét lo¹i s¶n phÈm.
ViÖc thay thÕ c¸c s¶n phÈm Gelignit (còng nh− c¸c s¶n phÈm gèc
nitroglycerine kh¸c) b»ng c¸c lo¹i ANFO, Watergel vµ nhò t−¬ng th−êng ®i
kÌm víi viÖc gi¶m bít ®¸ng kÓ ®é nhËy va ®Ëp vµ ma s¸t cña khèi thuèc.
Nh©n tè nµy cã kh¶ n¨ng gi¶m bít ®−îc hiÖn t−îng kÝch næ ngÉu nhiªn vµ
®−a ®Õn kh¶ n¨ng sö dông (vµ s¶n xuÊt) nh÷ng lo¹i thuèc næ an toµn h¬n.
16
- 1.1.4.1 HiÖn t−îng næ l©y
HiÖn t−îng næ l©y cña thuèc næ cã thÓ ®−îc m« t¶ nh− lµ sù kÝch næ
mét hoÆc nhiÒu khèi thuèc næ bëi qu¸ tr×nh næ cña mét khèi thuèc kh¸c gÇn
kÒ. Trong mét sè øng dông næ (vÝ dô nh− næ r·nh trong vïng ®Çm lÇy) hiÖn
t−îng nµy ®−îc sö dông ®Ó b¾n m×n. Trong ®a sè c¸c tr−êng hîp hiÖn t−îng
næ l©y lµ kh«ng mong muèn vµ th−êng g©y nªn viÖc kÝch næ c¸c khèi thuèc
næ gÇn kÒ kh«ng theo ®óng tr×nh tù vi sai nh− ®· thiÕt kÕ.
RÊt khã cã thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c khi nµo th× hiÖn th−îng næ l©y
xuÊt hiÖn. VÝ dô c¸c thái thuèc Gelignit ®−êng kÝnh 32 mm cã thÓ næ l©y ë
kho¶ng c¸ch lín h¬n 300 mm nÕu nh− trong ®¸ cã nh÷ng khe nøt hoÆc cã
c¸c m¹ch ngËm n−íc t¹o thµnh ®−êng truyÒn trùc tiÕp cho sãng xung kÝch.
Trong khi ë ®a sè c¸c tr−êng hîp nh÷ng thái thuèc Gelignit ®−êng kÝnh nhá
l¹i kh«ng bÞ næ l©y ë kho¶ng c¸ch 100 mm trong ®¸ nguyªn khèi.
Trong cïng mét lç m×n, c¸c thái Gelignit cã thÓ “nh¶y qua” c¸c
kho¶ng hë (®Öm khÝ) lín h¬n 200 mm vµ kÝch næ c¸c thái Gelignit kh¸c ë
®ã.
Thuèc POWERGEL MAGNUM 3151 ®−êng kÝnh 25 mm cã thÓ
“nh¶y qua” c¸c ®Öm khÝ chõng 100 mm ®Ó kÝch næ c¸c thái thuèc kh¸c
trong cïng mét lç m×n.
Do cã ®é nhËy næ kÐm h¬n nªn ANFO, thuèc næ nhò t−¬ng vµ
Watergel trong c¸c lç m×n ®−êng kÝnh 45 mm chØ cã kh¶ n¨ng næ l©y ë
kho¶ng c¸ch nhá h¬n 200 mm nÕu ë ®ã kh«ng cã c¸c ®−êng liªn th«ng trùc
tiÕp, khe nøt gi÷a c¸c lç m×n. Tuy nhiªn ë nh÷ng kho¶ng c¸ch nh− thÕ kh¶
n¨ng gi¶m nhËy l¹i cã thÓ thÊy rÊt râ rÖt.
17
- 1.1.5 Tèc ®é næ
Tèc ®é næ (VOD) lµ tèc ®é sãng næ lan truyÒn trong cét thuèc næ.
Hai lo¹i thuèc næ cã cïng søc c«ng ph¸ nh−ng l¹i kh¸c nhau vÒ tèc ®é næ
cã thÓ thùc hiÖn c«ng n¨ng hoµn toµn kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh næ. Theo
quy t¾c chung, tèc ®é næ cµng cao th× hiÖu øng ph¸ bung vµ ®Ëp vì cµng
lín. T¹i nh÷ng n¬i cã yªu cÇu cao vÒ møc ®é ph¸ ®Ëp trong nh÷ng khèi ®¸
lín, theo quan ®iÓm kü thuËt thuÇn tuý, ng−êi ta th−êng lùa chän lo¹i thuèc
cã tèc ®é næ cao. Tuy nhiªn do ANFO vµ c¸c hçn hîp cña nã cã chØ tiªu
n¨ng l−îng/®¬n gi¸ t−¬ng ®èi cao nªn ng−êi ta th−êng ®Ó vÊn ®Ò tµi chÝnh
lÊn ¸t kü thuËt vµ lùa chän nh÷ng s¶n phÈm nµy.
Thuèc næ cã tèc ®é truyÒn næ cao sÏ kh«ng mang l¹i lîi thÕ ®èi víi
c¸c lo¹i ®¸ yÕu hoÆc cã khe nøt. Trong nh÷ng tr−êng hîp nh− vËy, mÆc dï
n¨ng l−îng xung kÝch cña ANFO thÊp, sö dông lo¹i thuèc næ nµy th−êng
mang l¹i hiÖu qu¶ tèt h¬n nhê n¨ng l−îng dån ®èng cña nã kh¸ cao.
Tèc ®é næ cña c¸c lo¹i thuèc næ sö dông trong khai th¸c má th−êng
n»m trong kho¶ng tõ 2000 m/s ®Õn 7500 m/s. Tèc ®é næ cña ANFO t¨ng
lªn cïng víi ®−êng kÝnh vµ ®iÒu kiÖn k×m gi÷ cña cét thuèc (xem h×nh 1.3
trang 1.17). C¸c lo¹i thuèc næ nhò t−¬ng vÉn duy tr× ®−îc tèc ®é næ kh¸ cao
ngay c¶ khi ®−êng kÝnh cét thuèc nhá vµ ®iÒu kiÖn k×m gi÷ kÐm nhê ®é tinh
chÕ vµ c«ng n¨ng cao. VÝ dô trong ®iÒu kiÖn kh«ng k×m gi÷ tèc ®é næ ®Æc
thï cña POWERGEL MAGNUM 3151 lµ 4,5 km/s víi ®−êng kÝnh 25 mm
vµ 5,6 km/s víi ®−êng kÝnh 55 mm.
18
- 1.1.6 §Æc tÝnh khãi
C¸c lo¹i khÝ chñ yÕu ph¸t sinh tõ qu¸ tr×nh næ cña thuèc næ d©n dông
bao gåm ®i«xit cacbon, nit¬ vµ h¬i n−íc. VÒ c¬ b¶n c¸c lo¹i khÝ nµy cã thÓ
coi lµ kh«ng ®éc. Qu¸ tr×nh næ còng ph¸t sinh ra c¸c lo¹i khÝ ®éc víi nh÷ng
møc ®é kh¸c nhau chñ yÕu lµ «xit cacbon vµ c¸c «xit nit¬. C¸c lo¹i khÝ nh−
sulphit hi®r« vµ ®i«xit sulphua th−êng kh«ng ph¸t sinh nh−ng còng cã thÓ
hiÖn diÖn trong mét sè ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh khi næ m×n ë c¸c vØa quÆng
sulphit. TËp hîp l¹i, c¸c lo¹i khÝ ®éc ph¸t sinh sau khi næ nµy ®−îc gäi lµ
khãi thuèc. Khi sö dông thuèc næ gèc nitroglixerin (NG) c¸c lo¹i khãi g©y
nhøc ®Çu còng xuÊt hiÖn do hiÖn t−îng khèi thuèc næ kh«ng triÖt ®Ó hoÆc
chØ næ tõng phÇn t¹o ra.
¤xit cacbon, chÊt khÝ ®éc tån t¹i dai d¼ng nhÊt, th−êng hiÖn diÖn ë
mét møc ®é nµo ®ã sau næ m×n. §©y lµ mét chÊt khÝ kh«ng mµu, kh«ng
mïi, kh«ng vÞ vµ kh«ng g©y kÝch thÝch. Lo¹i khÝ nµy kh«ng tan trong n−íc
vµ kh«ng thÓ tiªu tan b»ng c¸ch phun n−íc hoÆc lµm −ít khèi ®¸ võa ph¸
næ. Ph−¬ng ph¸p duy nhÊt ®Ó kiÓm so¸t lo¹i khÝ nµy lµ ph©n t¸n hoÆc gi¶m
bít nång ®é b»ng th«ng giã tÝch cùc. Do h¬i nhÑ h¬n kh«ng khÝ nªn ë n¬i
nµo cã kh«ng khÝ CO th−êng bay lªn trªn cßn n¬i nµo thiÕu kh«ng khÝ nã
th−êng bÞ gi÷ l¹i ë vßm hang hoÆc lß th−îng côt.
Cã thÓ bÞ ngé ®éc nÕu hÝt ph¶i CO liªn tôc víi nång ®é thÊp h¬n
0,01% vµ ë nång ®é 0,02% sÏ thÊy triÖu chøng nhÑ sau vµi giê. Khi nång
®é ë møc 0,04 – 0,05% cã thÓ kh«ng thÊy triÖu chøng g× trong vßng mét
giê nh−ng nÕu tiÕp xóc tõ 2 – 3 giê cã thÓ bÞ nhøc ®Çu vµ r¬i vµo tr¹ng th¸i
bùc däc. Víi nång ®é 0,10 – 0,12% triÖu chøng ngé ®éc cã thÓ nhËn thÊy
trong vßng 1 giê vµ nÕu tiÕp xóc liªn tôc sÏ thÊy nhøc ®Çu, buån n«n vµ lÉn
lén trÝ nhí. Khi nång ®é lªn ®Õn 0,15 – 0,20% khÝ CO thùc sù nguy hiÓm,
ngoµi c¸c triÖu chøng th«ng th−êng, n¹n nh©n cã thÓ bÞ ngÊt. TiÕp xóc l©u
19
- h¬n ë nång ®é nµy cã thÓ dÉn ®Õn tö vong. ë nång ®é tõ 0,40% trë lªn thêi
gian tiÕp xóc Ýt h¬n 1 giê còng g©y tö vong vµ hiÖu øng nµy cã thÓ x¶y ra
bÊt th×nh l×nh ®Õn møc n¹n nh©n gÇn nh− kh«ng c¶m thÊy hoÆc thÊy rÊt Ýt
triÖu chøng tr−íc khi bÞ suy sôp. Tai n¹n th−êng x¶y ra khi thî má trë l¹i
lµm viÖc ë lß th−îng vµi ngµy sau khi næ m×n. Trong ®iÒu kiÖn th«ng giã
kÐm n¹n nh©n bÞ suy sôp sau ®ã thiÖt m¹ng sau mét thêi gian lµm viÖc
ng¾n.
C¸c lo¹i «xit nit¬ th−êng xuÊt hiÖn d−íi d¹ng ®i«xit nit¬ (NO2) mét
chÊt khÝ cã mµu n©u ®á. ë ngoµi trêi cã thÓ nhËn ra ngay lo¹i khÝ nµy nhê
mµu s¾c ®Æc tr−ng cña nã. Tuy nhiªn trong hÇm tèi khã cã thÓ ph¸t hiÖn
®−îc NO2 b»ng m¾t. Cã thÓ ph¸t hiÖn ra NO2 nång ®é thÊp nhê tÝnh kÝch
thÝch cña nã ®èi víi m¾t, mòi vµ cæ häng. C¸c lo¹i «xit nit¬ th−êng nguy
h¹i h¬n «xit cacbon nh−ng rÊt may chóng l¹i tan nhanh sau khi næ. Ngay c¶
víi nång ®é thÊp chóng còng rÊt nguy hiÓm. Kh«ng cã triÖu chøng ngé ®éc
râ rµng khi hÝt ph¶i NO2 nång ®é thÊp. HiÖn t−îng nµy th−êng x¶y ra ©m
thÇm vµ n¹n nh©n cã thÓ hÊp thô mét liÒu l−îng lín hoÆc tö vong mµ kh«ng
nhËn ra ®· tiÕp xóc víi nång ®é ë møc nguy hiÓm. ¤xit nit¬ nguy hiÓm ë
nång ®é lín h¬n 0,0005% (nghÜa lµ cã 5 phÇn «xit nit¬ trªn mét triÖu phÇn
kh«ng khÝ). Nång ®é 0,007% lµ møc ®é cùc ®¹i kh«ng g©y ra nguy h¹i
nghiªm träng khi hÝt thë trong vßng 30 – 60 phót trong khi nång ®é 0,01%
cã thÓ g©y ra nh÷ng tæn h¹i nghiªm träng ®èi víi søc khoÎ víi thêi gian tiÕp
xóc nh− vËy. Nång ®é 0,07% g©y tö vong trong vßng 30 phót hoÆc Ýt h¬n.
§Æc tÝnh khãi cña thuèc næ rÊt kh¸c nhau vµ nång ®é khãi cã thÓ thay
®æi tuú thuéc ®iÒu kiÖn sö dông. Qu¸ tr×nh næ t¹o ra mét sè lo¹i khÝ ®éc bÊt
kÓ lo¹i thuèc nµo ®−îc lùa chän. Trong nhiÒu tr−êng hîp hçn hîp cña
ANFO l¹i sinh ra nhiÒu khãi h¬n c¸c lo¹i thuèc næ Gelignit hoÆc Watergel.
Do ®iÒu kiÖn giíi h¹n vÒ kh«ng gian nªn cÇn ph¶i hÕt søc thËn träng
khi lùa chän thuèc næ nh»m h¹n chÕ ®Õn møc tèi thiÓu khãi ®éc th¶i ra.
20
- §èi víi c¸c øng dông trong hÇm lß chØ nªn sö dông nh÷ng lo¹i thuèc
næ ®−îc chÕ t¹o theo c«ng thøc chuÈn mùc cã ®é c©n b»ng « xy cao. Ngay
c¶ víi nh÷ng lo¹i thuèc nµy còng ph¶i b¶o ®¶m th«ng giã tèt v× khi sö dông
víi liÒu l−îng ®ñ lín nång ®é khÝ ®éc ph¸t sinh cã thÓ tíi møc g©y chÕt
ng−êi. Theo th«ng lÖ viÖc næ m×n th−êng ®−îc thùc hiÖn vµo lóc giao ca
hoÆc giê nghØ gi÷a ca tuy nhiªn ®iÒu nµy kh«ng cã nghÜa lµ cã thÓ bá qua
viÖc th«ng giã sau khi næ m×n.
C¸ch thøc b¶o vÖ tèt nhÊt ®Ó tr¸nh khãi ®éc lµ dµnh ®ñ thêi gian
th«ng giã ®Ó lµm tan khãi tr−íc khi c«ng nh©n quay trë l¹i g−¬ng lß. Ngoµi
ra, thuèc næ sö dông ph¶i ®−îc b¶o qu¶n tèt vµ kÝch næ ®óng c¸ch ®Ó chóng
næ hÕt hoµn toµn. Møc ®é giíi h¹n vÒ kh«ng gian lµ mét yÕu tè quan träng
kh¸c ®Ó gi¶m thiÓu viÖc t¹o ra khãi ®éc. NÕu chÊt ®én b»ng gç ®−îc sö
dông khi n¹p thuèc th× ph¶i t¨ng c−êng th«ng giã ®Ó gi¶m t¸c ®éng ng−îc
cña c¸c chÊt ®én nµy ®èi víi viÖc t¹o ra khãi ®éc do ®iÒu kiÖn k×m gi÷ vµ
kÝch næ thuèc næ bÞ gi¶m. Trong tr−êng hîp kh«ng ®¶m b¶o ®ñ th«ng giã,
nªn thay chÊt ®én gç b»ng chÊt ®én tr¬ nh− ®Êt sÐt, vôn ngãi ch¼ng h¹n.
Ngay c¶ ®èi víi næ m×n lé thiªn khi khãi ph¸t sinh th−êng kh«ng
®−îc coi lµ nguy hiÓm vÉn cã thÓ cã nh÷ng t×nh huèng nguy hiÓm h×nh
thµnh ë ®¸y má trong nh÷ng ngµy lÆng giã. Khãi ph¸t sinh sau khi næ cã
thÓ l−u l¹i vµ g©y nªn sù khã chÞu vµ ®au èm nÕu hÝt ph¶i trong mét thêi
gian nhÊt ®Þnh.
1.1.7 §Æc tÝnh l−u gi÷
HÇu hÕt c¸c lo¹i thuèc næ ®Òu dÔ háng v× vËy c¶ thêi tiÕt lÉn ®iÒu
kiÖn l−u kho ®Òu cã ¶nh h−ëng ®¸ng kÓ ®Õn tuæi thä cña chóng. §Æc tÝnh
l−u gi÷ cña c¸c lo¹i thuèc næ kh¸c nhau rÊt kh¸c nhau, ch¼ng h¹n nh− ®Æc
21
nguon tai.lieu . vn
