Tài liệu Phương pháp nổ mìn an toàn hiệu quả trên mỏ lộ thiên, mỏ đá và công trình xây dựng

ICI Explosives Ph−ơng pháp nổ mìn an toàn hiệu quả trên mỏ lộ thiên, mỏ đá và công trình xây dựng Hiệu đính: Nick Elith Th− viện quốc gia Australia ISBN 0 646 03502 9 â Bản quyền của ICI Australia Operations A.C.N. 004 177 828 Điều kiện xuất bản: Nếu không đ−ợc ICI Australia Operations Pty Ltd đồng ý thì không đ−ợc sao chép một phần hoặc toàn bộ cuốn h−ớng dẫn này 1 Nội dung Ch−ơng Tiêu đề 1 Thuốc nổ 2 Dụng cụ kích nổ 3 Phụ kiện nổ 4 Bắn mìn bằng kíp nổ “primadet” 5 Bắn mìn bằng dây nổ 6 Bắn mìn bằng kíp nổ điện 7 Bắn mìn bằng dây cháy chậm 8 L−u giữ, vận chuyển và sử dụng thuốc nổ, dụng cụ kích nổ và nitrat amôn 9 T−ơng tác giữa thuốc nổ và đá 10 Mồi nổ hiệu quả 11 Hình học b∙i nổ 12 Lựa chọn và nạp thuốc nổ 13 Thiết kế b∙i nổ, l−u giữ số liệu và đánh giá 3 14 Các kỹ thuật nổ mìn đặc biệt 15 Chấn động, tiếng ồn, sóng đập không khí và đá bay 16 Phòng ngừa tai nạn 17 Tai nạn tử vong và th−ơng vong Phụ lục A Chữ viết tắt Phụ lục B Th−ơng hiệu Phụ lục C Nổ mìn d−ới n−ớc Phụ lục D Nổ mìn đào hầm Phụ lục E Thuật ngữ 4 Ch−ơng 1 Thuốc nổ 1.1. Đặc tính của thuốc nổ 1.1.1 Độ kháng n−ớc 1.1.2 Sức công phá/Năng l−ợng 1.1.3 Tỉ trọng 1.1.4 Độ nhậy và Đ−ờng kính tới hạn 1.1.5 Tốc độ nổ (VOD) 1.1.6 Khói 1.1.7 Đặc tính l−u giữ 1.1.8 Lý tính 1.1.9 Đặc tính giảm nhậy của thuốc nổ 1.1.10 Hiệu ứng nhiệt 1.1.11 Khả năng bốc cháy 1.2. thuốc nổ yếu (Tác nhân nổ) 1.2.1 Thuốc nổ ANFO 1.2.2 Thuốc nổ ANFO/Hỗn hợp với Polystyrene 1.2.3 Thuốc nổ ENERGAN 1.2.4 Thuốc nổ nhũ t−ơng POWERGEL 1.2.5 Thuốc nổ huyền phù Watergel 5 1.3. Thuốc nổ mạnh (nhậy với kíp nổ) 1.3.1 Mồi nổ “ANZOMEX” 1.3.2 Mồi nổ “PROTECTARPRIME” 1.3.3 Thuốc nổ bao gói POWERGEL 1.3.4 Thuốc nổ bơm trực tiếp POWERGEL 1.3.5 Thuốc nổ gốc Nitroglycerine . 6 Ch−ơng 1 Thuốc nổ Khi đ−ợc kích nổ đúng cách thuốc nổ mạnh mẽ và nhanh chóng biến đổi thành các chất khí ở nhiệt độ và áp suất cao. Quá trình biến đổi thành khí rất nhanh này đ−ợc gọi là sự nổ. Hiệu quả của thuốc nổ trong nổ mìn phụ thuộc vào tốc độ hình thành áp lực của khí đ−ợc tạo ra. Mặc dù năng l−ợng giải thoát trong quá trình nổ tác động theo mọi h−ớng nh− có thể dự đoán, nh−ng nó luôn luôn có xu h−ớng thoát ra ở nơi có sức cản nhỏ nhất. Chính vì vậy lỗ mìn phải đ−ợc nạp bua nh− thế nào đó làm cho khí nổ bị kìm giữ và dồn ép tạo ra sức công phá tốt nhất để có đ−ợc độ phá vỡ, chuyển dịch và tơi xốp tối −u đối với đá bao quanh. Khi đ−ợc kìm giữ một cách thích hợp hầu hết thuốc nổ sẽ đ−ợc kích nổ do đốt cháy. Một phần đ−ợc kích nổ bởi va chạm cơ học và/hoặc ma sát đặc biệt là khi có mạt đá. Trong thực tế, hiện t−ợng nổ đ−ợc kích hoạt bởi sóng nổ của mồi nổ, dây nổ hoặc kíp nổ. Thuốc nổ hiện đại có thể chia thành hai loại chính: a) Thuốc nổ yếu (còn gọi là tác nhân nổ hay thuốc nổ nhậy với mồi nổ) b) Thuốc nổ mạnh (thuốc nổ nhậy với kíp nổ) 7 1.1 Đặc tính Ngoài giá thành, các nhân tố chính ảnh h−ởng đến sự lựa chọn thuốc nổ là: 1. Độ kháng n−ớc, 2. Sức công phá, 3. Tỉ trọng, 4. Độ nhậy, đ−ờng kính tới hạn, 5. Tốc độ nổ (VOD), 6. Đặc tính khói, 7. L−u giữ (tuổi thọ) và chất l−ợng sử dụng 8. Đặc tính lý học 9. Độ kháng giảm nhậy 10. Hiệu ứng nhiệt 1.1.1 Đặc tính kháng n−ớc Mức độ kháng n−ớc của các loại thuốc nổ khác nhau từ thuốc nổ yếu đến thuốc nổ mạnh rất khác nhau. Thuốc nổ nhũ t−ơng POWERGEL có độ kháng n−ớc rất tốt, trong khi thuốc nổ Watergel và Gelignit có độ kháng n−ớc khá tốt còn ANFO và ENERGAN rời với tỉ lệ ANFO cao, nhũ t−ơng thấp có độ kháng n−ớc rất thấp. Tuy nhiên độ kháng n−ớc của ENERGAN có tỉ lệ nhũ t−ơng cao lại đ−ợc cải thiện đáng kể và vẫn duy trì năng l−ợng cao sau khi ngâm trong n−ớc. 8 Mức độ huỷ hoại của thuốc nổ tăng lên cùng với thời gian ngâm và đặc tính động của n−ớc. Nhũ t−ơng và Gelignit vẫn giữ đ−ợc chất l−ợng khi ngâm lâu trong n−ớc lặng nh−ng lại bị huỷ hoại khá nhanh khi có n−ớc chảy ngang qua lỗ mìn đặc biệt là khi vật liệu bao gói bị rách hoặc thủng. Nếu ngâm lâu thuốc có thể rơi vào trạng thái trong đó sóng nổ không đủ mạnh để truyền lan trong toàn bộ cột thuốc. Với hầu hết các loại thuốc nổ nên bắn càng sớm càng tốt để giảm thời gian ngâm n−ớc xuống tối thiểu. Khi sử dụng thuốc nổ bao gói làm mồi nổ, phải l−u ý là khu vực kíp nổ xuyên vào thỏi thuốc rất dễ bị thấm n−ớc và gây ra hiện t−ợng giảm nhậy. Với ANFO bao gói, mức độ ngăn chặn thấm n−ớc hoàn toàn phụ thuộc vào hiệu quả của vật liệu bao gói khi thỏi thuốc nằm ở vị trí đã định trong cột thuốc. Nếu thỏi thuốc bị rách hoặc thủng trong quá trình nạp thì n−ớc sẽ thấm vào và một phần ANFO sẽ bị hoà tan, phần tiếp theo sẽ bị −ớt và sẽ không nổ đ−ợc. Kết quả là chỉ có một phần chứ không phải toàn bộ ANFO trong cột thuốc tạo ra năng l−ợng khi nổ. Kinh nghiệm cho thấy rằng dù có đ−ợc gắn kín thế nào đi nữa khi xuất x−ởng, ngay cả những túi hoặc ống ANFO bền nhất cũng vẫn th−ờng bị h− hại và để n−ớc thấm vào . Bao bì h− hại không ngăn đ−ợc n−ớc ngấm vào làm cho thỏi thuốc và toàn bộ cột thuốc có thể không nổ đ−ợc trừ phi có thêm các mồi nổ phụ đặt ở những vị trí khác trong cột thuốc. Nhờ vậy cột thuốc sẽ đ−ợc kích nổ cả ở bên d−ới và cả ở bên trên và tránh đ−ợc hiện t−ợng mìn câm. Ví dụ trong lỗ mìn A trên hình 1.1 phần phía trên của thỏi thuốc bị h− hại sẽ không nổ và làm cho phần cột thuốc phía trên sẽ bỏ nổ. Trong khi đó nhờ có mồi nổ phụ trong lỗ mìn B nên toàn bộ các thỏi thuốc khô sẽ nổ hết. T−ơng tự nh− vậy, khi nạp ANFO bằng ống lót chất dẻo đặt trong lỗ mìn đã đ−ợc tháo khô thì mức độ chống thấm n−ớc phụ thuộc rất nhiều vào tính không thấm n−ớc liên tục của chất dẻo. 9 Hỡnh 1.1 (A) Mồi nổ khụng hiệu quả (B) Mồi nổ hiệu quả đối với ANFO đúng gúi 10 1.1.2 Sức công phá/Năng l−ợng Sức công phá chỉ năng l−ợng của thuốc nổ phát sinh trong quá trình nổ. Thuốc nổ càng mạnh thì năng l−ợng tạo ra càng lớn và công do thuốc nổ thực hiện đ−ợc càng nhiều. Có hai trị số sức công phá quan trọng là sức công phá khối l−ợng (WS) và sức công phá dung l−ợng (BS). Khi so sánh chúng với sức công phá của ANFO (94:6) với tỉ trọng 0,8 g/cm3 thì t−ơng ứng sẽ có sức công phá khối l−ợng t−ơng đối (RWS) và sức công phá dung l−ợng t−ơng đối (RBS). Năng l−ợng hiệu dụng t−ơng đối (REE) Theo thông lệ các nhà sản xuất thuốc nổ th−ờng tính và cung cấp sức công phá/năng l−ợng của thuốc nổ theo lý thuyết dựa trên giả thiết là tất cả các thành phần trong thuốc nổ đều tham gia hoàn toàn vào phản ứng nổ và đóng góp vào quá trình phá đá. Tuy nhiên trong thực tế một phần năng l−ợng của thuốc nổ bị hao phí (thoát ra không khí hoặc chuyển hoá thành nhiệt) trong quá trình nổ và phản ứng của các thành phần hoá chất trong thuốc nổ không phải là lý t−ởng. Vì những nguyên nhân này, có thể thấy biểu thị sức công phá của thuốc nổ bằng năng l−ợng thực hiệu tạo thành công nổ mà ng−ời sử dụng có thể mong đợi sẽ thực tế hơn. ICI Australia đã xây dựng đ−ợc một mô hình nổ trên máy vi tính đ−ợc gọi là “BLEND” cho phép có thể dự đoán đ−ợc năng l−ợng thực của thuốc nổ. Sức công phá của thuốc nổ tính đ−ợc nhờ phần mềm “BLEND” đ−ợc gọi là năng l−ợng hiệu dụng t−ơng đối. Đại l−ợng mang tính dự đoán này đã đ−ợc kiểm chứng và đánh giá qua một loạt các vụ nổ thử nghiệm và cho thấy nó cho biết chính xác năng l−ợng thực tế của các loại thuốc nổ khác nhau t−ơng ứng với công năng của chúng ở ngoài hiện tr−ờng. 11 Cần phải l−u ý rằng các nhà chế tạo thuốc nổ khác nhau đều sử dụng ph−ơng pháp riêng của mình để tính sức công phá của thuốc nổ do đó nếu đem so sánh trực tiếp các giá trị công bố mà không xem xét đến các giả thiết tính toán là không có hợp lý và có thể dẫn đến sai sót. Các giá trị năng l−ợng đo đ−ợc Từ lâu ICI đã sử dụng kỹ thuật bắn mìn d−ới n−ớc để so sánh công năng của các loại thuốc nổ khác nhau và đo năng l−ợng đầu ra thực tế cũng nh− tỉ lệ giữa năng l−ợng xung kích và năng l−ợng bùng phát. Mặc dù những thử nghiệm nh− vậy không thể hiện một cách chính xác thuốc nổ thực hiện công năng của mình nh− thế nào trong đá, các kết quả thử nghiệm d−ới n−ớc vẫn cho những dữ liệu nổ quý giá có thể sử dụng để cải thiện các tính toán lý thuyết và dự đoán công năng nổ tổng thể của thuốc nổ. 1.1.2.1. Sức công phá khối l−ợng Sức công phá khối l−ợng (t−ơng đối) là năng l−ợng tính bằng phần trăm giữa năng l−ợng do một đơn vị khối l−ợng thuốc nổ tạo ra với năng l−ợng của cùng một đơn vị khối l−ợng ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat amôn; FO: dầu nhiên liệu). Mặc dù giá thành trên kg (hoặc trên hộp) thuốc nổ có ý nghĩa nhãn tiền nh−ng nó lại không phải là th−ớc đo công năng t−ơng đối của thuốc nổ. Các nhà khai thác mỏ th−ờng quan tâm nhiều hơn đến tổng số năng l−ợng nhận đ−ợc trên một đơn vị tiền họ phải trả chứ không phải là số kg thuốc nổ. Trong thực tế một số loại thuốc nổ có sức công phá khối l−ợng lớn hơn so với các loại khác. Điều này có nghĩa là 1 kg loại này sẽ cung cấp nhiều năng l−ợng hơn. Ví dụ, khi đặt hàng mua thuốc nổ ng−ời mua có thể phải quyết định giữa hai loại nhũ t−ơng bao gói. Giả sử loại nhũ t−ơng X có RWS = 88 với giá thành $ 80 một thùng còn loại nhũ t−ơng Y có RWS = 108 với giá thành $ 90 một thùng. Mặc dù theo lẽ th−ờng ng−ời mua có xu 12 h−ớng lựa chọn loại rẻ hơn: thuốc nổ nhũ t−ơng loại X. Tuy nhiên nếu làm phép tính đơn giản sẽ thấy loại thuốc nhũ t−ơng Y có giá thành cao hơn lại có giá trị năng l−ợng tốt hơn vì với 1$ loại Y cho 1,2 đơn vị năng l−ợng trong khi loại X chỉ cho 1,1 đơn vị. Rõ ràng vấn đề quan tâm đối với các nhà khai thác mỏ là 1$ mua đ−ợc bao nhiêu năng l−ợng nổ chứ không phải là bao nhiêu kg thuốc nổ. Chỉ có xem xét trên cơ sở năng l−ợng/$ (xét riêng biệt và xét tổng thể) mới có thể đánh giá đ−ợc đóng góp của nổ mìn vào tổng lợi nhuận. Thuật ngữ diễn tả sức công phá khối l−ợng của thuốc nổ là năng l−ợng khối l−ợng hiệu dụng t−ơng đối. Đối với một số loại đá, mặc dù giá thành có cao hơn nh−ng những loại thuốc nổ có sức công phá (khối l−ợng) cao có thể giúp giảm bớt đ−ợc tổng giá thành sản xuất. Trong ví dụ đã nêu ở trên phần tăng lên trong giá thành của loại nhũ t−ơng Y có thể đ−ợc bù lại thậm chí có thể dôi thêm bởi: 1. Chi phí khoan đ−ợc giảm bớt nếu mạng khoan đ−ợc mở rộng, hoặc 2. Tổng chi phí sản xuất giảm do mức độ đập vỡ đá, sự dịch chuyển và/hoặc độ tơi xốp của đống đá đ−ợc cải thiện. 1.1.2.2. Sức công phá dung l−ợng Sức công phá dung l−ợng (t−ơng đối) là năng l−ợng tính bằng phần trăm giữa năng l−ợng do một đơn vị dung tích thuốc nổ tạo ra với năng l−ợng của cùng một đơn vị dung tích ANFO (96AN/6FO – AN: nitrat amôn; FO: dầu nhiên liệu). Sức công phá dung l−ợng có thể tính đ−ợc từ sức công phá khối l−ợng bằng công thức sau: ANFOcủatrọngTỉ EnổthuốccủatrọngTỉ x)Enổthuốc(RWS)Enổthuốc(RBS = 13 Sức công phá dung l−ợng rất quan trọng vì nó kiểm soát trị số năng l−ợng tạo ra trong mỗi mét lỗ mìn hoặc trong dung l−ợng sẵn có của thuốc nạp. Nếu năng l−ợng giải phóng trong mỗi mét lỗ mìn tăng thì với mạng lỗ mìn rộng hơn vẫn có thể đạt đ−ợc cùng một mức độ đập vỡ, dịch chuyển và tơi xốp. Thuật ngữ sử dụng để diễn tả sức công phá dung l−ợng là năng l−ợng dung tích hiệu dụng t−ơng đối. 1.1.3 Tỉ trọng Nếu tỉ trọng của thuốc nổ lớn hơn 1,0 g/cm3 nó sẽ chìm trong n−ớc (giả thiết là n−ớc trong lỗ khoan không chứa một l−ợng đáng kể các chất rắn lơ lửng hoặc muối hoà tan). Nếu tỉ trọng nhỏ hơn 1,0 g/cm3 thì thuốc sẽ nổi. Bảng 1.1 cho biết tỉ trọng của một số loại thuốc nổ khác nhau. Nguyên nhân quan trọng nhất đối với việc chế tạo các loại thuốc nổ có tỉ trọng khác nhau là để kỹ s− nổ mìn có thể khống chế đ−ợc toàn bộ năng l−ợng giải phóng trong lỗ mìn cho phù hợp với các điều kiện của thực địa. Thuốc nổ có tỉ trọng và sức công phá khối l−ợng cao th−ờng đ−ợc sử dụng ở d−ới đáy lỗ mìn (ở đó công phá đá cần thiết lớn nhất) để bảo đảm phá hết đ−ợc mô chân tầng. Thuốc nổ có tỉ trọng và sức công phá khối l−ợng thấp th−ờng đ−ợc sử dụng ở những phần phía trên của cột thuốc (nơi có yêu cầu về năng l−ợng ít hơn) hoặc trong các lỗ biên để tránh phá hậu quá mức. 14 1.1.4 Độ nhậy và đ−ờng kính tới hạn Độ nhậy là th−ớc đo mức độ dễ dàng để thuốc nổ có thể đ−ợc kích nổ bằng nhiệt, ma sát, va chạm hoặc sóng xung kích. Độ nhậy càng cao thuốc nổ càng dễ kích nổ và sóng nổ truyền lan từ đầu đến cuối cột thuốc mà không có khuynh h−ớng bị yếu đi hoặc ngừng hẳn. Trong khi đó thuốc nổ có độ nhậy thấp khó bị kích nổ hơn và khi đã đ−ợc kích nổ thì sóng nổ vẫn có xu thế yếu đi, gián đoạn hoặc ngừng hẳn khi truyền lan dọc theo toàn bộ cột thuốc nổ. Vì lý do này, ng−ời ta khuyến nghị đặt thêm các mồi nổ phụ vào trong những lỗ mìn dài. Bảng 1.1 Độ nhậy và đ−ờng kính tới hạn của một số loại thuốc nổ Loại thuốc Tỉ trọng đặc thù (g/cm3) Đ−ờng kính tới hạn kìm giữ đặc thù (mm) ANFO rót trực tiếp 0,8 50 ANFO nén khí 0,95 25 ENERGAN rời và bao gói 1,00 đến 1,35 100 – 150 POWERGEL bao gói 1,15 – 1,30 14 POWERGEL rời 1,15 – 1,30 75 - 90 15 Các khối thuốc nổ mạnh nhậy với kíp nổ (ví dụ nh− mồi nổ ANZOMEX, thuốc nổ nhũ t−ơng và gelignit) trong điều kiện không kìm giữ (nghĩa là ở ngoài trời) chắc chắn đ−ợc kích nổ bằng kíp nổ c−ờng độ số 8 nh−ng cũng có thể đ−ợc kích nổ bằng kíp nổ có c−ờng độ thấp hơn. Chúng cũng có thể chắc chắn đ−ợc kích nổ bằng một đoạn dây nổ 10 g/m và trong một số tr−ờng hợp bằng dây nổ có c−ờng độ yếu hơn. Các loại thuốc nổ yếu (nh− ANFO, ENERGAN, một số loại Watergel hoặc nhũ t−ơng) là các hỗn hợp không nhậy với kíp nổ trong điều kiện không kìm giữ. Để kích nổ chắc chắn các loại thuốc nổ này cần phải có mồi nổ nh− ANZOMEX chẳng hạn. Đ−ờng kính tới hạn của thuốc nổ là đ−ờng kính của khối thuốc mà nếu nhỏ hơn quá trình nổ ổn định sẽ không thể tiếp tục đ−ợc một cách chắc chắn. Đ−ờng kính tới hạn có thể đ−ợc công bố ở điều kiện kìm giữ (trong đá hoặc ống thép) hoặc không kìm giữ và trị số này khác biệt đáng kể ngay cả đối với cùng một loại thuốc nổ. Thuốc nổ có độ nhậy cao th−ờng có đ−ờng kính tới hạn nhỏ tuy nhiên các nhân tố khác nh− mức độ tinh khiết và gắn kết giữa các thành phần có thể tạo ra loại thuốc nổ có đ−ờng kính tới hạn nhỏ khác th−ờng. Một số ví dụ về đ−ờng kính tới hạn đặc thù đ−ợc giới thiệu trong bảng 1.1 tuy nhiên có thể thấy đ−ợc sự khác biệt lớn ngay cả trong cùng một loại sản phẩm. Việc thay thế các sản phẩm Gelignit (cũng nh− các sản phẩm gốc nitroglycerine khác) bằng các loại ANFO, Watergel và nhũ t−ơng th−ờng đi kèm với việc giảm bớt đáng kể độ nhậy va đập và ma sát của khối thuốc. Nhân tố này có khả năng giảm bớt đ−ợc hiện t−ợng kích nổ ngẫu nhiên và đ−a đến khả năng sử dụng (và sản xuất) những loại thuốc nổ an toàn hơn. 16 1.1.4.1 Hiện t−ợng nổ lây Hiện t−ợng nổ lây của thuốc nổ có thể đ−ợc mô tả nh− là sự kích nổ một hoặc nhiều khối thuốc nổ bởi quá trình nổ của một khối thuốc khác gần kề. Trong một số ứng dụng nổ (ví dụ nh− nổ rãnh trong vùng đầm lầy) hiện t−ợng này đ−ợc sử dụng để bắn mìn. Trong đa số các tr−ờng hợp hiện t−ợng nổ lây là không mong muốn và th−ờng gây nên việc kích nổ các khối thuốc nổ gần kề không theo đúng trình tự vi sai nh− đã thiết kế. Rất khó có thể xác định chính xác khi nào thì hiện th−ợng nổ lây xuất hiện. Ví dụ các thỏi thuốc Gelignit đ−ờng kính 32 mm có thể nổ lây ở khoảng cách lớn hơn 300 mm nếu nh− trong đá có những khe nứt hoặc có các mạch ngậm n−ớc tạo thành đ−ờng truyền trực tiếp cho sóng xung kích. Trong khi ở đa số các tr−ờng hợp những thỏi thuốc Gelignit đ−ờng kính nhỏ lại không bị nổ lây ở khoảng cách 100 mm trong đá nguyên khối. Trong cùng một lỗ mìn, các thỏi Gelignit có thể “nhảy qua” các khoảng hở (đệm khí) lớn hơn 200 mm và kích nổ các thỏi Gelignit khác ở đó. Thuốc POWERGEL MAGNUM 3151 đ−ờng kính 25 mm có thể “nhảy qua” các đệm khí chừng 100 mm để kích nổ các thỏi thuốc khác trong cùng một lỗ mìn. Do có độ nhậy nổ kém hơn nên ANFO, thuốc nổ nhũ t−ơng và Watergel trong các lỗ mìn đ−ờng kính 45 mm chỉ có khả năng nổ lây ở khoảng cách nhỏ hơn 200 mm nếu ở đó không có các đ−ờng liên thông trực tiếp, khe nứt giữa các lỗ mìn. Tuy nhiên ở những khoảng cách nh− thế khả năng giảm nhậy lại có thể thấy rất rõ rệt. 17 1.1.5 Tốc độ nổ Tốc độ nổ (VOD) là tốc độ sóng nổ lan truyền trong cột thuốc nổ. Hai loại thuốc nổ có cùng sức công phá nh−ng lại khác nhau về tốc độ nổ có thể thực hiện công năng hoàn toàn khác nhau trong quá trình nổ. Theo quy tắc chung, tốc độ nổ càng cao thì hiệu ứng phá bung và đập vỡ càng lớn. Tại những nơi có yêu cầu cao về mức độ phá đập trong những khối đá lớn, theo quan điểm kỹ thuật thuần tuý, ng−ời ta th−ờng lựa chọn loại thuốc có tốc độ nổ cao. Tuy nhiên do ANFO và các hỗn hợp của nó có chỉ tiêu năng l−ợng/đơn giá t−ơng đối cao nên ng−ời ta th−ờng để vấn đề tài chính lấn át kỹ thuật và lựa chọn những sản phẩm này. Thuốc nổ có tốc độ truyền nổ cao sẽ không mang lại lợi thế đối với các loại đá yếu hoặc có khe nứt. Trong những tr−ờng hợp nh− vậy, mặc dù năng l−ợng xung kích của ANFO thấp, sử dụng loại thuốc nổ này th−ờng mang lại hiệu quả tốt hơn nhờ năng l−ợng dồn đống của nó khá cao. Tốc độ nổ của các loại thuốc nổ sử dụng trong khai thác mỏ th−ờng nằm trong khoảng từ 2000 m/s đến 7500 m/s. Tốc độ nổ của ANFO tăng lên cùng với đ−ờng kính và điều kiện kìm giữ của cột thuốc (xem hình 1.3 trang 1.17). Các loại thuốc nổ nhũ t−ơng vẫn duy trì đ−ợc tốc độ nổ khá cao ngay cả khi đ−ờng kính cột thuốc nhỏ và điều kiện kìm giữ kém nhờ độ tinh chế và công năng cao. Ví dụ trong điều kiện không kìm giữ tốc độ nổ đặc thù của POWERGEL MAGNUM 3151 là 4,5 km/s với đ−ờng kính 25 mm và 5,6 km/s với đ−ờng kính 55 mm. 18 1.1.6 Đặc tính khói Các loại khí chủ yếu phát sinh từ quá trình nổ của thuốc nổ dân dụng bao gồm điôxit cacbon, nitơ và hơi n−ớc. Về cơ bản các loại khí này có thể coi là không độc. Quá trình nổ cũng phát sinh ra các loại khí độc với những mức độ khác nhau chủ yếu là ôxit cacbon và các ôxit nitơ. Các loại khí nh− sulphit hiđrô và điôxit sulphua th−ờng không phát sinh nh−ng cũng có thể hiện diện trong một số điều kiện nhất định khi nổ mìn ở các vỉa quặng sulphit. Tập hợp lại, các loại khí độc phát sinh sau khi nổ này đ−ợc gọi là khói thuốc. Khi sử dụng thuốc nổ gốc nitroglixerin (NG) các loại khói gây nhức đầu cũng xuất hiện do hiện t−ợng khối thuốc nổ không triệt để hoặc chỉ nổ từng phần tạo ra. Ôxit cacbon, chất khí độc tồn tại dai dẳng nhất, th−ờng hiện diện ở một mức độ nào đó sau nổ mìn. Đây là một chất khí không màu, không mùi, không vị và không gây kích thích. Loại khí này không tan trong n−ớc và không thể tiêu tan bằng cách phun n−ớc hoặc làm −ớt khối đá vừa phá nổ. Ph−ơng pháp duy nhất để kiểm soát loại khí này là phân tán hoặc giảm bớt nồng độ bằng thông gió tích cực. Do hơi nhẹ hơn không khí nên ở nơi nào có không khí CO th−ờng bay lên trên còn nơi nào thiếu không khí nó th−ờng bị giữ lại ở vòm hang hoặc lò th−ợng cụt. Có thể bị ngộ độc nếu hít phải CO liên tục với nồng độ thấp hơn 0,01% và ở nồng độ 0,02% sẽ thấy triệu chứng nhẹ sau vài giờ. Khi nồng độ ở mức 0,04 – 0,05% có thể không thấy triệu chứng gì trong vòng một giờ nh−ng nếu tiếp xúc từ 2 – 3 giờ có thể bị nhức đầu và rơi vào trạng thái bực dọc. Với nồng độ 0,10 – 0,12% triệu chứng ngộ độc có thể nhận thấy trong vòng 1 giờ và nếu tiếp xúc liên tục sẽ thấy nhức đầu, buồn nôn và lẫn lộn trí nhớ. Khi nồng độ lên đến 0,15 – 0,20% khí CO thực sự nguy hiểm, ngoài các triệu chứng thông th−ờng, nạn nhân có thể bị ngất. Tiếp xúc lâu 19 hơn ở nồng độ này có thể dẫn đến tử vong. ở nồng độ từ 0,40% trở lên thời gian tiếp xúc ít hơn 1 giờ cũng gây tử vong và hiệu ứng này có thể xảy ra bất thình lình đến mức nạn nhân gần nh− không cảm thấy hoặc thấy rất ít triệu chứng tr−ớc khi bị suy sụp. Tai n