Tải bản đầy đủ

Công tác xây dựng nền đường bằng nổ phá

Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Chương 6 :

CÔNG TÁ
TÁC THI CÔNG NỀ
NỀN ĐƯỜ
ĐƯỜNG
BẰNG NỔ
NỔ PHÁ
PHÁ

KHÁI NIỆM

Thi công nền đường bằng nổ phá là lợi dụng năng
lượng to lớn của thuốc nổ sinh ra trong một khoảng khắc,
nhờ phản ứng hóa học cực kỳ nhanh của thuốc nổ để phá
vỡ và làm tung đất đá đi phục vụ cho công tác xây dựng
đường.

PHẠM VI SỬ DỤNG

- Xây dựng nền đường qua vùng địa chất là đá cứng.
- Xây dựng nền đường qua vùng địa chất là đất cứng khi
việc thi công bằng thủ công hoặc máy không hiệu quả.
- Xây dựng nền đường trên đất yếu.
- Xây dựng các công trình ngầm.
- Phá đá mồ côi, đánh gốc,.. Hoặc thi công nền đường
những nơi mà máy móc không có đường di chuyển hoặc
không có máy móc.

1


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

ƯU ĐIỂM
- Rút ngắn thời gian xây dựng.
- Giảm được sức lao động.
NHƯỢC ĐIỂM
- Có thể gây sạt lở nền đường kéo dài.
- Có thể phải sử dụng lượng thuốc nổ lớn (do việc tính
toán bố trí không hợp lý).
- Tính an toàn lao động thấp.

CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ NỔ PHÁ

- Tính năng và chất lượng thuốc nổ sau thời gian bảo
quản.
- Điều kiện địa hình, địa chất tại vị trí xây dựng (kết cấu
đá, cấu tạo địa chất, độ dốc sườn, tính chất cơ lý của đá,..)
- Kỹ thuật thi công (phương pháp và hình thức nổ phá,
bố trí khối thuốc nổ, kỹ thuật nạp thuốc và gây nổ,..).

§ 6.1

KHÁ
KHÁI NIỆ
NIỆM CƠ BẢ
BẢN VỀ
VỀ THUỐ
THUỐC NỔ

NỔ

2


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

1. KHÁI NIỆM VỀ THUỐC NỔ

• Thuốc nổ là một chất hoặc một hợp chất hóa học không
ổn định. Dưới tác dụng kích thích của các yếu tố bên
ngoài (ma sát, va đập, nhiệt lượng,..) sẽ nhanh chóng bị
phân hóa tạo thành một chất ổn định mới, đồng thời trong
khoảng thời gian rất ngắn này sẽ phát sinh ra lượng nhiệt
và lượng khí rất lớn tạo ra một áp lực cao gây tác dụng
xung kích và đẩy ép rất mạnh đối với các vật chất giới hạn
ở xung quanh, làm cho chúng bị phá hoai.

2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ THUỐC NỔ

• Sức nổ và sức nổ mặt ngoài.
• Tính nhậy nổ.
• Tốc độ nổ.
• Độ chặt của thuốc nổ
• Độ chặt nạp thuốc.
• Độ ẩm của thuốc nổ.

2.1. Sức nổ và sức nổ mặt ngoài
S cn :
Biểu thị công có ích của thuốc nổ sinh ra sau khi nổ
(tỷ số giữa thể tích của lỗ sau khi nổ chia cho thể tích lỗ
trước khi nổ).
Phụ thuộc lư ng khí n và nhi t đ sinh ra trong
quá trình nổ. Sức nổ càng lớn, sức công phá với môi
trường càng mạnh, hiệu quả nổ phá càng cao.
Thí nghiệm Tờraútslia :
- Lượng thuốc nổ : 15g
- Phương pháp gây nổ : kíp vỏ giấy số 8
- Nhiệt độ thí nghiệm: 15oC

3


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

2.1. Sức nổ và sức nổ mặt ngoài
S c n m t ngoài:
Biểu thị công có ích của thuốc nổ khi nổ phá trong môi
trường hở hay công có ích sinh ra trong quá trình nổ khi khí
nổ bắt đầu bành trướng (nổ không nạp kíp, nổ dán, nổ ốp).
Phụ thuộc t c đ

n

và nhi t đ

sinh ra trong quá

trình nổ.
Thí nghiệm :
- Mẫu thí nghiệm: khối chì cao
60mm, đường kính 40mm.
- Lượng thuốc nổ : 50g

→ Sức nổ mặt ngoài = hiệu số chiều
cao khối chì trước và sau thí nghiệm

2.2 Tính nhậy nổ
Được đánh giá thông qua độ nhậy của thuốc nổ đối
với dây cháy chậm, tác dụng va đập, ma sát, nhiệt độ, đối
với thuốc gây nổ…
Độ nhậy của thuốc nổ phụ thuộc c u t o hóa h c
c a thu c n , tr ng thái v t lý c a thu c n .
Trong xây dựng đường, yêu cầu độ nhậy của thuốc nổ
không quá cao hoặc quá thấp để đảm bảo an toàn trong khâu
vận chuyển, bảo quản, đồng thời để dễ dàng trong công tác
gây nổ.

Đối với dây cháy chậm :
Đánh giá bằng thí nghiệm đốt một cháy chậm có đầu
cuối đặt cách lượng thuốc nổ cần thử một đoạn 1 cm.
- Nếu thuốc nổ cháy : độ nhậy cao.
- Nếu thuốc nổ không cháy : độ nhậy thấp.
Đối với tác dụng va đập :
Đánh giá bằng thí nghiệm được tiến hành
bằng máy có búa rơi đứng.
Búa có trọng lượng 10kg, rơi ở độ cao
25cm, đập vào cối thép hình trụ chứa 0,05g
thuốc nổ cần thử. Số lần thử từ 50 đến 100 lần,
lấy số phần trăm phát nổ để biểu thị độ nhậy của
thuốc nổ.

4


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Độ nhậy đối với tác dụng va đập của búa rơi
của một số loại thuốc nổ

Tên thuốc nổ

- TNT
- Nitrat Amôn
- Thuốc đen
- 60% Đinamit
- Mêlinit

Số lần nổ trên
100 lần thí
nghiệm
4 ÷ 12
16 ÷ 32
50
100
24 ÷ 32

Tên thuốc nổ

- Pen trít
- Hexogen
- Têlơrin
- Thuốc không
khói

Số lần nổ trên
100 lần thí
nghiệm
100
70 ÷ 80
50 ÷ 60
70 ÷ 80

Ngoài ra cũng có thể thí nghiệm với trọng lượng búa khác
nhau, chiều cao rơi khác nhau. Sau đó lấy tính nhậy va đập
của chiều cao rơi thấp nhất mà gây nổ để biểu thị độ nhậy của
thuốc nổ.

Đối với tác dụng ma sát :
Được đánh giá bằng thí nghiệm dùng một quả búa lắc
nặng 1kg, cánh tay đòn 2m, búa được nâng lên độ cao
1,5m và thả rơi tự do để búa miết vào thỏi thuốc khoảng
7g tại vị trí thẳng đứng khi rơi tự do.

Độ nhậy của thuốc nổ được đặc trưng bằng số lần búa lắc
qua, ma sát làm thỏi thuốc định thử cháy hoặc nổ.
Nếu số lần ma sát lớn hơn 10 thì có thể xem thuốc nổ đảm
bảo an toàn.

Đối với tác dụng nhiệt độ :
Được đặc trưng bằng nhiệt độ cháy hoặc nổ của
thuốc nổ (điểm cháy nổ).

Phương pháp thí nghiệm: Đun cách
thủy 0,05g thuốc nổ trong một ống kín
có đặt nhiệt kế (Thông qua việc đun
nóng chất lỏng có nhiệt độ sôi cao đựng
trong một hộp kim, khoảng gia tăng
nhiệt độ trong mỗi lần đun là 5oC).
Thiết bị đo điểm nổ
1. Hộp thép; 2. Hợp kim; 3. Ôn độ kế
4. Hộp bảo vệ; 5. Ống đồng đựng
thuốc nổ; 6. Sợi điện nhiệt

5


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Điểm cháy nổ của một số loại thuốc nổ (tham khảo)
Tên thuốc nổ

Điểm cháy nổ
(oC)

Tên thuốc nổ

Điểm cháy nổ
(oC)

- TNT
- Nitrat Amôn
- Thuốc đen
- Mêlinit (Acid picric)
- Đinamit
- Thuốc nổ không khói

285 ÷ 295
280 ÷ 320
290 ÷ 310
290 ÷ 300
200 ÷ 210
180 ÷ 200

- Adít chì Pb(N3)2
- Phuyminat thủy ngân
- Têlơrin
C6H2(NO2)3NNO2CH3
- Hexogen
- Pentrite
C(CH2ONO2)4

330 ÷ 340
175 ÷ 180
195 ÷ 200
230
215

Trường hợp nếu nhiệt độ tác dụng lâu dài, thì với nhiệt độ
thấp hơn nhiệt độ đã cho ở bảng trên cũng có thể làm cho
thuốc nổ phát nổ, đặc biệt trong tình huống tích nhiệt cục bộ.

Đối với thuốc gây nổ:
Do tính chất khác nhau (cấu tạo tinh thể, mật độ,
nhiệt độ, kích thước hạt, tạp chất,..), mỗi loại thuốc nổ sẽ
có độ nhậy khác nhau đối với thuốc gây nổ.
Độ nhậy của một số loại thuốc nổ đối với thuốc gây nổ
adít chì Pb(N3)2 và phuyminat thủy ngân Hg(CNO)2

Tên thuốc nổ
- TNT
- Mêlinit
- Têtơrin
- Nitrat Amôn
- Đinamit

Thuốc gây nổ cực hạn (g)
Hg(CNO)2

Pb(N3)2

0,36
0,30
0,29
0,30 ÷ 0,60
0,25

0,09
0,025
0,025
-

2.3 Tốc độ nổ
- Là tốc độ lan truyền phản ứng nổ trong thuốc nổ.

x=

0,1.V
m

(m / s)

Trong đó : V - tốc độ cháy của dây dẫn (m/s)
m - cự ly từ S1 đến K (m)

aS2 = 100cm

bS1 = 80cm

Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ nổ :
- Độ chặt của thuốc nổ.
- Đường kính của khối thuốc nổ.
- Cường độ của vỏ khối thuốc.
- Sức gây nổ.

6


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

2.4 Độ chặt thuốc nổ
- Được đánh giá bằng chỉ tiêu dung trọng của thuốc nổ
(thường 1,10 -1,15 g/cm3).
Có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trình nổ khá, dự
tính lượng đất đá cần khoan đào để đặt thuốc nổ ⇒ cần chọn
loại thuốc nổ có độ chặt lớn trong số các loại thuốc có sức nổ
như nhau.

2.5 Độ chặt nạp thuốc
- Là tỷ số giữa thể tích của gói thuốc và thể tích của lỗ
nạp thuốc.
Độ chặt nạp thuốc càng nhỏ (khe hở giữa khối thuốc nổ
và lỗ khoan lớn) ⇒ áp lực khí sinh ra càng nhỏ, hiệu quả nổ phá
càng kém.

2.6 Độ ẩm của thuốc nổ

- Là tỷ số giữa khối lượng nước chứa trong thuốc
nổ với khối lượng thuốc nổ.
Được xác định bằng thí nghiệm sấy khoảng 10g
thuốc ở nhiệt độ 55 – 60oC đến khối lượng không đổi.
Nếu thuốc nổ có độ ẩm lớn ⇒ độ nhậy và tốc độ nổ
giảm.
Với thuốc nổ bột, yêu cầu W < 0,5%.

3. ẢNH HƯỞNG CỦA HÌNH DẠNG GÓI THUỐC ĐẾN
HIỆU QUẢ NỔ PHÁ
Ảnh hưởng của gói thuốc nổ đáy lõm

Gói thuốc nổ đáy lõm tạo nên tác dụng tập trung năng
lượng nổ phá vào một điểm nên hiệu quả công phá cao. Hiệu
quả này càng lớn khi thuốc nổ có tốc độ nổ lớn, sức nổ mặt
ngoài và độ chặt lớn.

7


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Ảnh hưởng của gói thuốc nổ tập trung hoặc kéo dài
- Thuốc nổ tập trung : có dạng khối cầu, khối lập
phương, hoặc có chiều cao không lớn hơn 4 lần đường
kính hay 4 lần cạnh ngắn của cạnh đáy.
- Thuốc nổ kéo dài : có chiều dài hoặc chiều cao
lớn hơn 4 lần đường kính.

Cùng với lượng thuốc nổ như nhau, nhờ tập trung năng
lượng nổ phá nên hiệu quả nổ phá của gói thuốc nổ tập trung
lớn hơn khối thuốc kéo dài.

4. PHÂN LOẠI THUỐC NỔ
Theo thành phần hóa học :
- Loại kết hợp hóa học : Nitrôglyxêrin (C3H5(ONO2)3),
Trinitrôtôluen (TNT), fuyminat thủy ngân (Hg(CNO)2),...
- Loại hỗn hợp gồm nhiều thành phần trộn với nhau :
Đinamit, Amônit, thuốc đen,..(trong đó thành phần chiếm nhiều
nhất là chất cháy và chất cung cấp ôxy)

Theo công dụng thực tế :
- Thuốc gây nổ : có tốc độ nổ lớn (2000 – 8000 m/s) và độ
nhậy cao (fuyminat thủy ngân (Hg(CNO)2), Adít chì Pb(N3)2).
- Thuốc nổ chính :
+ Thuốc nổ yếu : tốc độ nổ < 1000 m/s (thuốc đen)
+ Thuốc nổ vừa : tốc độ nổ 1000 – 3500 m/s.
+ Thuốc nổ mạnh : tốc độ nổ > 3500m/s.

5. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DÙNG TRONG XD ĐƯỜNG
Thuốc đen :
- Là hỗn hợp gồm : KNO3 (diêm tiêu), hoặc NaNO3
trộn với lưu huỳnh, than gỗ theo tỷ lệ 6 :3 :1.
- Là thuốc nổ có tốc độ nổ thấp (khoảng 400m/s), dễ
cháy, khi phân hủy lượng khí sinh ra chủ yếu tạo nên áp lực
tĩnh đối với môi trường xung quanh ⇒ thường dùng làm lõi
dây cháy chậm.
- Ở độ ẩm W = 7 – 10%, thuốc đen không nổ.

8


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

5. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DÙNG TRONG XD ĐƯỜNG
Nitrat Amon (NH4NO3) :
- Là thuốc nổ vừa (tốc độ nổ 2000 – 2500m/s), ở
trạng thái khô có kết tinh màu trắng hoặc màu vàng nhạt,
dễ hòa tan trong nước, dễ bị hút ẩm, vón hòn (yêu cầu W
< 1%).
- Có độ nhậy thấp, chỉ nổ khi có tác dụng gây nổ.
- Do thành phần chứa nhiều ôxy, rẻ tiền nên thường
được dùng phối hợp với các chất khác trong công nghiệp
sản xuất thuốc nổ hiện đại.

Amônit :
- Là hỗn hợp gồm : NH4NO3 + TNT (C6H2(NO2)3CH3)
+ bột gỗ theo tỷ lệ 85 :11 :4.
- Là thuốc nổ tương đối an toàn, dễ hút ẩm, vón hòn.
- Ở độ ẩm W > 3%, có thể không nổ ⇒ thường qui
định W < 1,5%.
Trinitrotoluen (C6H2(NO2)3CH3)
- Là thuốc nổ mạnh (tốc độ nổ 4000 – 5000 m/s),
màu vàng nhạt hoặc màu nhạt, không tan trong nước.
- Khi nổ thường sinh ra nhiều khí độc CO do không
chứa đủ lượng ôxy cần thiết.
- Có độ nhậy không cao, là loại thuốc nổ tương đối
an toàn. Chỉ sử dụng nơi thoàng ngoài trời và ngầm dưới
nước. Không sử dụng để nổ phá các công trình ngầm.

5. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DÙNG TRONG XD ĐƯỜNG
Đinamit :
- Là hỗn hợp của nitro glyxerin keo (C3H5(ONO2)3)
với NaNO3 hoặc KNO3 hoặc NH4NO3.
- Là loại thuốc nổ mạnh (tốc độ nổ 6000 – 7000
m/s), đặc biệt nhậy với sự va đập của kim loại, dễ đông
kết (ở to = 13,2oC).
- Không bị hút ẩm, có thể nổ dưới nước, có thể lèn
chặt khi đóng gói (γ = 1,45g/cm3) và có khả năng lèn chặt
⇒ thích hợp để nổ phá những loại đá cứng.
- Sức nổ giảm dần khi để lâu và bị phân hóa ở nhiệt
độ cao ⇒ cần làm tốt công tác bảo quản.

9


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ EE-31 :

- Có khả năng chịu nước cao, an
toàn trong bảo quản, vận chuyển.
- Không gây ô nhiễm môi trường.
- Thích hợp với mọi lỗ khoan ở
mọi điều kiện khác nhau.
- Được bao gói dạng thỏi kích
thước từ Φ32 đến Φ180mm.

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ AD1-31 :

- Tương đương với Amônit số 7.
- Thích hợp với tất cả lỗ khoan ở
mọi điều kiện địa chất và qui mô khác
nhau.
- Được bao gói trong ống giấy
nhúng sáp, kích thước từ Φ32 đến
Φ160mm.

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ TNT-AD:

- Là loại thuốc nổ chịu nước tốt.
- Dùng để nổ mìn trong lỗ khoan
nhỏ, đường kính từ Φ37 đến Φ45 ở
các công trình khai thác mỏ lộ thiên.
- Được nhồi trong ống giấy nhúng
sáp, kích thước Φ32 XL230.

10


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ MN-31:
- Là loại thuốc gây nổ, dùng để
kích nổ các khối thuốc nổ chính trong
khai thác đất, đá, quặng,...
- Được chế tạo dạng thỏi với kích
thước từ Φ37 XL120 (175 g), Φ54
XL120 (400 g), Φ79 XL120 (850 g).

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ TX-1A:
- Là loại thuốc gây nổ, dùng để
kích nổ các loại thuốc TNT cốm, TNT
hạt, trong khai thác đất, đá,… lộ thiên.
- Được chế tạo dạng thỏi với kích
thước từ Φ65 XL100 (0,5kg), Φ65
XL200 (1,0kg), Φ80 XL320 (2,5kg),
Φ80 XL195 (1,5kg), Φ90 XL153
(1,5kg), Φ90 XL305 (3,0kg), Φ100
XL320 (4,0kg).

6. MỘT SỐ LOẠI THUỐC NỔ DO VIỆT NAM SẢN XUẤT
Thuốc nổ TNT hạt :
- Là loại thuốc dạng rời, có sức
công phá lớn, chịu nước tốt.
- Được bao gói dạng bao 40kg,
hoặc dạng thỏi với đường kính từ
Φ50 đến Φ90
Mìn phá đá :
- Được chế tạo theo nguyên lý
đáy lõm để tập trung năng lượng nổ.
- Gồm các loại 0,3kg; 0,5kg;
0,7kg; 1,0kg; 2,0kg; 3,0kg; 6,0kg;
9,0kg dùng để phá đá quá cỡ.

11


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

§ 6.2

CÁC PHƯƠNG PHÁ
PHÁP GÂY NỔ
NỔ &
VẬT LIỆ
LIỆU GÂY NỔ
NỔ

CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ
Phương pháp gây nổ bằng kíp :
+ Kíp thường + dây cháy chậm.
+ Kíp điện (kíp điện thường, kíp điện nổ chậm, kíp vi
sai,..)
Phương pháp gây nổ bằng kíp và dây truyền nổ.

I. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG KÍP THƯỜNG + DÂY
CHÁY CHẬM :
Vật liệu gây nổ : dây cháy chậm + kíp thường
- C u t o dây cháy ch m :
+ Lõi làm bằng thuốc đen, giữa có sợi dẫn bằng dây
gai, bên ngoài được quấn bằng các sợi giấy phòng nước và
dây gai. Ngoài cùng có quét bitum phòng ẩm.
+ Đường kính dây 5 – 6mm, tốc độ cháy 60 – 130
cm/phút.

C u t o dây cháy ch m

12


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

- C u t o kíp thư ng :
+ Là ống hình trụ, đường kính khoảng 7mm, dài 45,5
– 51mm, vỏ bằng giấy cứng hoặc đồng, nhôm.
+ Nửa đáy chứa thuốc nổ mạnh, mũ kíp chứa thuốc
gây nổ Hg(CNO)2, hoặc Pb(N3)2. Giữa mũ kíp có lỗ nhỏ gọi
là mắt ngỗng. Phần đầu kíp để trống để đút dây cháy chậm.

C u t o kíp thư ng

Chuẩn bị kíp nổ :
- Ki m tra kíp và dây cháy ch m :
+ Kíp : đầu tiên loại bỏ các kíp có vết thủng, hoen rỉ,
nứt, ẩm,.. Sau đó tiến hành đốt thử bằng cách tra vào các
thỏi thuốc đường kính 31mm.
+ Dây cháy chậm : đầu tiên loại bỏ các dây bị ẩm, gẫy
gập, bị các vết cứa, bị phình ra,.. Sau đó tiến hành đốt thử
một đoạn dài 60cm để kiểm tra tốc độ cháy.

- Tra dây cháy ch m vào kíp :
+ Dây cháy chậm : một đầu được xén thẳng để dễ
tiếp xúc với mắt ngỗng, một đầu vát chéo.
+ Quá trình tra không được xoay dây trong kíp.
+ Sau khi tra dùng kìm bóp đầu kíp để tránh tuột kíp.
+ Chiều dài dây cháy chậm : phụ thuộc độ sâu từ vị
trí đặt thuốc đến mặt thoáng (tối thiểu không nhỏ hơn 1m, tối
đa không vượt quá 10m, trường hợp lớn hơn 4m cần bố trí
2 kíp 2 dây).

13


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Đặt kíp vào khối thuốc nổ :
- Chuẩn bị khối thuốc nổ (được nạp trong các thùng,
hòm gỗ, hoặc bao gói theo kiểu bộc phá).
- Tra kíp vào khối thuốc nổ : đầu tiên dùng que gỗ
nhọn đóng tạo lỗ nạp kíp, sau đó tiến hành tra kíp.
Yêu c u sau khi tra kíp vào kh i n :
- Kíp phải được tiếp xúc tốt với khối nổ.
- Kíp phải được nạp ngập vào khối thuốc nổ (thường được nạp
sâu hơn nhưng đáy kíp không vượt quá 1/3 chiều cao khối thuốc).
- Kíp phải được giữ cố định tránh bị tuột khi lấp đất.
- Dây cháy chậm không bị đứt gãy.
- Kíp phải được hướng về phía đối diện mục tiêu cần phá.

Đ t và c đinh kíp trong kh i thu c n

V trí đ t kíp
a) Đ t đúng

b) Đ t sai

Gây nổ :
Tiến hành gây nổ : đốt dây cháy chậm.
Yêu cầu : mỗi người chỉ đốt một số dây nhất định
(không quá 12 dây/người).

u đi m :
- Đơn giản, dễ thực hiện, không cần các thiết bị phức tạp.
Như c đi m :
- Không gây nổ đồng thời các khối thuốc nổ, không khống
chế chính xác được trình tự nổ phá ⇒ hiệu quả nổ phá không
cao.

14


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

II. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG KÍP ĐIỆN :
Vật liệu gây nổ : dây dẫn điện + nguồn điện + kíp điện
- C u t o kíp đi n thư ng :
Là kíp thường có gắn thêm bộ phận dẫn điện gây nổ.

Kíp đi n thư ng
Bộ phận dẫn điện: gồm một dây tóc làm bằng đồng hoặc bạch kim
đường kính 0,035 – 0,05mm (đóng vai trò là điện trở 1,5 – 3Ω), dài 4 –
6mm hàn với chân dây dẫn làm bằng đồng bọc nhựa đường kính 0,5 –
1,0mm dài 0,3 – 3m được đặt trong khối thuốc cháy.

- Kíp đi n n ch m : thời gian nổ tính bằng giây.

Kíp đi n n ch m

- Kíp đi n n vi sai : thời gian nổ tính bằng miligiây

Kíp đi n n vi sai

II. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG KÍP ĐIỆN :
Chuẩn bị gây nổ :
- Ki m tra kíp đi n : tương tự như kíp thường.
- Ki m tra kh năng thông đi n và đo đi n tr c a kíp
Yêu cầu : người và máy đo phải đặt cách xa kíp thử >10m
hoặc sau tấm ván gỗ dày 5cm, đồng thời khống chế cường độ
dòng điện không vượt quá 50mA.
Nhiệt lượng cần làm nổ kíp (hay cháy khối thuốc cháy)
được xác định theo định luật Lenz :
Q = I2.R.t
- Ti n hành n th : bằng cách nối tiếp 20 kíp và cho nổ thử
với cường độ dòng điện tính toán.

15


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

!!! Chú ý : để tránh hiện tượng các kíp có độ nhậy lớn (R
lớn) nổ trước gây đứt mạch trong khi các kíp có độ nhậy nhỏ
hơn chua nổ, cần lưu ý :
- Không dùng các kíp trong một mạch có điện trở chênh
lệch nhau quá 0,25Ω nếu điện trở mỗi kíp < 1,25Ω và chênh nhau
quá 0,3Ω nếu điện trở mỗi kíp > 1,25Ω.
- Nên sử dụng dòng điện có cường độ dòng điện gây nổ
lớn (vì I lớn → tốc độ tăng nhiệt của dây tóc lớn → thời gian tỏa
nhiệt ngắn → tổn thất nhiệt bé → tăng độ nhậy kíp).
→ Cường độ dòng điện tối thiểu Imin:
+ Khi sử dụng dòng một chiều : Imin = 1,8 A.
+ Khi sử dụng dòng xoay chiều : Imin = 2,5A.

II. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG KÍP ĐIỆN :
Bố trí mạng lưới gây nổ :
- M c n i ti p
- M c song song
-M ch nh p:
+ Nối tiếp song song.
+ Song song nối tiếp.

- M c n i ti p :
Áp dụng khi nổ nhiều lần một hàng lỗ mìn, hoặc khi
số lượng lỗ mìn ít mà bố trí xa nhau.
u đi m :
- Tiết kiệm dây dẫn.
Như c đi m :
- Không đảm bảo tin cậy (nếu
có một lỗ mìn không nổ thì toàn mạch
sẽ hở và không nổ).
- Yêu cầu nguồn điện có điện
thế lớn (vì tổng trở lớn).

16


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

- M c song song :
Áp dụng khi nổ một lúc một hàng lỗ mìn gần nhau.

u đi m :
- Độ tin cây lớn hơn cách mắc
nối tiếp.
- Yêu cầu nguồn điện nhỏ.
Như c đi m :
- Cần lượng dây dẫn nhiều
hơn so với cách mắc nối tiếp.

-M ch nh p:
Áp dụng khi gây nổ nhiều hàng lỗ mìn, giữa các hàng lỗ
mắc song song, trong các hàng lỗ mắc nối tiếp hoặc ngược lại .

N i ti p song song

Song song n i ti p

!!! Chú ý : Cần đảm bảo số kíp điện và điện trở trong mỗi
nhóm là như nhau để không có sự chênh lệch cường độ dòng
điện trong mỗi nhóm gây nên tình trạng nổ không đều.

Trình tự thiết kế mạng lưới gây nổ :
- Ch n cách m c đi n : căn cứ vào
+ Số lượng và tình hình vị trí các lỗ mìn.
+ Trình tự nổ phá yêu cầu.
- B trí m ng lư i gây n
- Tính toán ngu n đi n c n thi t
+ Tính toán tổng trở toàn mạch
+ Tính toán cường độ dòng điện của mạch ngoài (dựa
vào điện thế của nguồn điện đã có và tổng trở)
+ Tính toán cường độ dòng điện trong mỗi mạch rẽ và
mỗi kíp điện.
+ Kiểm tra cường độ dòng điện tính toán với cường độ
dòng điện yêu cầu tối thiểu Imin.

17


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

II. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG KÍP ĐIỆN :

u đi m :
- Là phương pháp thi công hiện đại, có thể thực hiện
được mọi ý đồ nổ phá ⇒ nâng cao hiệu quả nổ phá.
Như c đi m :
- Phức tạp, cần có các loại máy kiểm tra điện.

III. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG DÂY TRUYỀN NỔ :
Cấu tạo dây truyền nổ :
Giống dây cháy chậm, nhưng có lõi không làm
bằng thuốc đen mà bằng thuốc nổ mạnh trimêtylen trinilin C3O6N3(NO2)3, có tốc độ nổ 6800 – 7200 m/s.
Để phân biệt với dây cháy chậm, bên ngoài dây
truyền nổ được quấn bằng sợi màu đỏ hoặc vân đỏ.
Đồng thời vỏ chống ẩm của dây truyền nổ có thể ngâm
được trong nước 12 giờ.

Cách mắc dây truyền nổ vào khối nổ :
Kíp n
Kh i n

M c song song

Kíp n

Kh i n
Kh i n

M c n i ti p

M c bó song song

Yêu c u : + Đáy lõm của kíp được đặt theo hướng truyền nổ.
+ Khi nhiệt độ ngoài trời > 30oC cần che nắng cho
mạng lưới dây truyền nổ.

18


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Phương pháp nối dây truyền nổ :

Yêu c u :
+ Tại các vị trí chồng lên nhau phải được cách ly bằng
một tấm đệm dày > 10cm.
+ Các đoạn dây không được uốn cong > 90o.

III. PHƯƠNG PHÁP GÂY NỔ BẰNG DÂY TRUYỀN NỔ :
u đi m :
- An toàn, đơn giản (do không cắm kíp vào khối nổ).
- Có thể gây nổ đồng thời nhiều khối thuốc nổ.
Như c đi m :
- Không thể gây nổ các khối thuốc theo trình tự trước
sau.
- Không thể kiểm tra được mạng lưới gây nổ trước khi
gây nổ.
Ph m vi áp d ng :
- Dùng làm mạng lưới phụ trợ cho mạng lưới gây nổ
bằng kíp điện.

§ 6.3

TÁC DỤ
DỤNG NỔ
NỔ PHÁ
PHÁ ĐỐ
ĐỐI VỚ
VỚI MÔI
TRƯỜ
TRƯỜNG XUNG QUANH –
PHÂN LOẠ
LOẠI TÁ
TÁC DỤ
DỤNG NỔ
NỔ PHÁ
PHÁ

19


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

I. TÁC DỤNG NỔ PHÁ ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả nổ phá
- Cấu tạo thế nằm của đất đá.
- Cường độ của đất đá.

Môi trường

- Tính đồng nhất của môi trường.
- Loại thuốc nổ.
Thiết kế nổ phá

- Khối lượng thuốc nổ.
- Vị trí khối thuốc.
- Hình dạng khối thuốc.

Đ đ n gi n khi nghiên c u tác d ng n phá đ i v i
môi trư ng xung quanh, có th xem môi trư ng đ t đá là
đ ng nh t, kh i thu c n là lư ng n t p trung

Tác dụng nổ phá trong môi trường đất đá đồng nhất
– vô hạn :

R1 – Vùng ép co (vụn nát).
R2 – Vùng phá tung.
R3 – Vùng nổ om (nứt sụp).
R4 – Vùng chấn động.

C n quan tâm vùng có bán kính R ≤ R3 ⇒
bán kính phá ho i R

Tác dụng nổ phá trong môi trường có mặt thoáng (có
mặt thoáng) :
Với môi trường đất đá đồng nhất, có mặt thoáng
đầu tiên tác dụng nổ phá sẽ nhằm vào các chỗ có lực cản
môi trường nhỏ nhất (các chỗ có khoảng cách từ tâm khối
thuốc đến mặt thoáng ngắn nhất) gọi là đường kháng nhỏ
nhất W.
Với một lượng thuốc như nhau, tác dụng nổ phá
phụ thuộc vào đường kháng nhỏ nhất W :
- Nếu W > R3 = R

nổ ngầm

- Nếu R2 ≤ W < R

nổ om

- Nếu W < R2

nổ tung

20


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Tác d ng n phá trong môi trư ng có m t m t thoáng

Nổ om ( R2 ≤ W < R)

Nổ ngầm (W > R)

Nổ tung (W < R2)

Tác dụng nổ phá khi nổ nhiều khối thuốc gần nhau :
Khi các kh i thu c n!m xa nhau
Tác dụng nổ phá giống như
từng khối nổ riêng lẻ

Khi các kh i thu c n!m g n nhau
Tác dụng nổ phá kết hợp

C" ly gi#a hai kh i thu c n trong trư ng h p đ a hình
b!ng ph$ng đ phát huy hi u qu n phá :
a = 0,5.W.(n + 1)

II. PHÂN LOẠI TÁC DỤNG NỔ PHÁ
Trong trường hợp môi trường đất đá đồng nhất, hình
thức nổ phá phụ thuộc vào đường kháng nhỏ nhất W và
lượng thuốc nổ.
Chỉ số nổ :

- Khi

W
=1 ⇔
R

n=
n=

r
W
r
≈ 0,75 ⇒ nổ om tiêu chuẩn
W

- Khi n < 0,75 ⇒ nổ ngầm
- Khi n = 0,75 ⇒ nổ om tiêu chuẩn
- Khi 0,75 < n < 1,0 ⇒ nổ tung yếu
- Khi n = 1,0 ⇒ nổ tung tiêu chuẩn
- Khi n > 1,0 ⇒ nổ tung mạnh

21


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Trong trường hợp nổ tung, chiều sâu trông thấy P được
xác định theo công thức :
P = 0,35.W.(2n – 1)

⇒ Để tăng chiều sâu trông thấy P cần :
- Tăng đường kháng nhỏ nhất W (bố trí nổ phá hợp lý).
- Tăng chỉ số nổ n
⇒ Tùy thuộc hình thức nổ phá, cần chọn hình thức nổ phá
thích hợp :
- Nếu nổ tạo bầu để chứa nhiều thuốc : nổ ngầm.
- Nếu muốn đất đá văng đi xa : nổ tung mạnh.
- Đối với vách đá cheo leo : nổ om.

§ 6.4

TÍNH TOÁ
TOÁN LƯỢ
LƯỢNG THUỐ
THUỐC NỔ
NỔ

I. TÍNH TOÁN LƯỢNG THUỐC NỔ
Trường hợp địa hình bằng phẳng, có một mặt tự do,
đất đá đồng nhất :
- Với hình thức nổ tung tiêu chuẩn (công thức Borescov) :
Q = e.q.V (kg)
Trong đó :
q – lượng thuốc nổ đơn vị cần phá 1m3 đất đá trong
điều kiện tiêu chuẩn (địa hình bằng phẳng, có 1 mặt tự do,
đất đá đồng nhất, thuốc nổ tiêu chuẩn Amônit số 9).
e – hệ số hiệu chỉnh (phụ thuộc loại thuốc nổ).
V – thể tích đất đá cần phá vỡ trong phễu nổ.

22


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

Trường hợp phễu nổ có dạng hình nón lật ngược, có mặt
cắt một nửa hình vuông, góc đỉnh là góc vuông (r = W)

1
1
V = .π .r 2 .W = .3,14156 .W 2 .W ≈ W 3
3
3

Q = e.q.W3 (kg)

Hệ số hiệu chỉnh e đối với các loại thuốc nổ khác nhau

Loại thuốc nổ

- Amônit No9 và No10
- Amônit No6
- Amônit No7
- Amônit B3 chịu nước
- TNT
- Nitrat Amôn
- Đinamit 62%
- Thuốc đen

Hệ số hiệu
chỉnh e
1,00
0,85
0,90
0,90
0,85
1,45
0,75
1,65

Độ chặt trung bình của thuốc nổ
(g/cm3)
Thuốc bột

Thuốc đóng
bánh

0,80
0,90
0,90
0,90
0,93
0,90
1,25
-

0,85
0,95
0,95
0,95
0,98
0,95
-

Lượng thuốc nổ đơn vị q cần phá vỡ 1m3 đất đá
Lượng thuốc nổ đơn vị (kg/m3)

Phân loại
đất đá
(cấp)

Tên đất đá

III
IV
IV ÷ V
V
V ÷ VI
VI ÷ VII
V ÷ VI
VI
VI ÷ VII
VII ÷ VIII
VIII ÷ IX
IX ÷ XII
XII ÷ XIV
XIV
XIV ÷ XV

- Cát
- Cát chắc và ẩm
- Đất sét pha cát nặng
- Đất sét chắc
- Hoàng thổ
- Đá phấn trắng
- Thạch cao
- Đá vôi, đá vôi vỏ trai ốc
- Đá vôi, sét yếu
- Đá tuýp nứt, đá bọt chắc
- Đá cuội kết, đá dăm kết
- Sa thạch sét, diệp thạch sét, đá vôi-sét
- Đá đôlômit, đá vôi, sa thạch
- Đá granit
- Đá bazan, anđêzit
- Đá quăczit, thạch anh
- Đá poocfiarrit

Khi nổ om q'

Khi nổ tung
tiêu chuẩn q

0,40 ÷ 0,45
0,40 ÷ 0,50
0,35 ÷ 0,45
0,30 ÷ 0,35
0,40 ÷ 0,50
0,60 ÷ 0,70
0,40 ÷ 0,50
0,50 ÷ 0,60
0,45 ÷ 0,55
0,45 ÷ 0,55
0,50 ÷ 0,65
0,60 ÷ 0,85
0,70 ÷ 0,90
0,60 ÷ 0,70
0,80 ÷ 0,85

1,80 ÷ 2,00
1,40 ÷ 1,50
1,20 ÷ 1,35
1,20 ÷ 1,35
1,10 ÷ 1,50
1,90 ÷ 2,10
1,20 ÷ 1,50
1,80 ÷ 2,10
1,20 ÷ 1,50
1,50 ÷ 1,80
1,35 ÷ 1,65
1,35 ÷ 1,65
1,50 ÷ 1,95
1,80 ÷ 2,65
2,10 ÷ 2,70
1,80 ÷ 2,10
2,40 ÷ 2,65

23


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

I. TÍNH TOÁN LƯỢNG THUỐC NỔ
- Trường hợp không phải là hình thức nổ tung tiêu chuẩn :
Q = f(hình thức nổ phá yêu cầu : nổ tung mạnh, tiêu chuẩn, yếu,..)
Q = f(n) = f(r/W)
Q = e.q.W3.f(n) (kg)
+ Trường hợp nổ tung mạnh hoặc yếu :
f(n) = 0,4 + 0,6.n3
+ Trường hợp nổ tung tiêu chuẩn :

f(n) = 1,0

+ Trường hợp nổ phá lớn, có đường kháng W > 20m

f ( n) = 0,4 + 0,6.n 3 .
+ Trường hợp nổ om :

W
20

f(n) = 0,33

Trường hợp nổ phá trong môi trường đất đá không
đồng nhất :
Q = e.qtb.W3.f(n) (kg)
n

qtb =

∑ q .h
i =1
n

i

i

∑h
i =1

i

Trong đó :
qtb – lượng thuốc nổ đơn vị trung bình cần phá vỡ
1m3 đất đá .
qi – lượng thuốc nổ đơn vị cho lớp đất thứ i (kg/m3).
hi – chiều dày lớp đất đá thứ i (m).
n – số lớp đất đá.

II. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ NỔ (n)
Trường hợp nổ phá trên địa hình bằng phẳng :
Chỉ số nổ n được xác định thông qua tỷ lệ phần trăm
đất đá cần tung đi E (%)

n=

E
+ 0,5
55

+ Đối với các công trình yêu cầu thi công nhanh (đất
đá tung đi hết), n = 2,0 – 3,0 (Q = 3 – 4 kg/m3).
+ Trường hợp yêu cầu E = 70 – 80% : n = 1,75 – 2,25
+ Trường hợp yêu cầu E = 50% :

n = 1,25 - 1,75

+ Trường hợp nổ om mạnh :

n = 0,75 – 1,00

24


Chương 6 - Thi công nền đường bằng nổ phá

II. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ NỔ (n)
Trường hợp nổ phá trên sườn dốc :
Nếu ý đồ nổ phá như nhau, khi độ dốc sườn càng lớn
thì chỉ số nổ n được chọn càng nhỏ.
Trường hợp yêu cầu lượng đất đá tung đi E = 50%,
chỉ số nổ n có thể được chọn như sau (tham khảo)
Độ dốc sườn isd
20o

30o


30o – 40o
40o – 60o
Vách đá cheo leo

Chỉ số nổ n
1,50 – 1,75
1,20 – 1,50
1,00 – 1,20
0,60 – 0,75

Trường hợp nổ phá trên sườn dốc :
Theo kinh nghiệm Trung Quốc (khi α > 30o):
Q = e.q.W3.f(α) (kg)

f(α) – hàm số, phụ thuộc độ dốc
ngang sườn α
f(α) = 102.α-1,3 + 0,045 khi α lớn
f(α) = 83.α-1,3 + 0,08 khi α bé

§ 6.5

NỔ PHÁ LỖ NHỎ VÀ CÁC ỨNG DỤNG
TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×