Đánh giá ảnh hưởng của mặt thoáng đến mức độ đập vỡ đất đá trong đường hầm từ kết quả thí nghiệm trên mô hình nổ điện

Tóm tắt Đánh giá ảnh hưởng của mặt thoáng đến mức độ đập vỡ đất đá trong đường hầm từ kết quả thí nghiệm trên mô hình nổ điện: ...ặt tự do thì 3K =1. Khi có 3 mặt tự do thì 3K =2. Công thức (2) và (3) đều phản ánh qui luật là khi tăng số mặt tự do chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị hoặc lượng tiêu hao năng lượng nổ đơn vị sẽ giảm khi ở cùng một MĐĐVĐĐ và MĐĐVĐĐ sẽ tăng khi ở cùng một giá trị chỉ tiêu thuốc nổ hay lượng t...0,00 11,95 20L1 1,42 40,50 500,00 12,35 40L1 1,48 40,92 500,00 12,22 4. Phân tích, đánh giá các kết quả thực nghiệm Xử lý số liệu trên theo phương pháp bình phương tối thiểu, cho phép rút ra qui luật về sự phụ thuộc xấp xỉ của kích thước trung bình của cục đá mẫu sau nổ và tiêu tốn năng lượ...lượng nổ đơn vị của trường hợp một mặt thoáng và hai mặt thoáng Đường không liền nét là đường cong thực tế; Đường liền nét là đường cong lý thuyết (xấp xỉ). Trị số qth và qgh2 tương ứng với Eth và Egh2 trên hình 1. Từ kết quả thí nghiệm trên mô hình, đối chiếu với góc nhìn từ thực tiễn, ...

pdf6 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 190 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Đánh giá ảnh hưởng của mặt thoáng đến mức độ đập vỡ đất đá trong đường hầm từ kết quả thí nghiệm trên mô hình nổ điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
59 
T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 49, 01-2015, tr.59-64 
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT THOÁNG 
ĐẾN MỨC ĐỘ ĐẬP VỠ ĐẤT ĐÁ TRONG ĐƯỜNG HẦM 
TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH NỔ ĐIỆN 
VŨ TRỌNG HIẾU, ĐÀM TRỌNG THẮNG, Học viện Kỹ thuật Quân sự 
Tóm tắt: Mức độ đập vỡ đất đá là một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tổng hợp của công tác khoan 
nổ mìn. Công tác khoan nổ trên công trường lộ thiên đã rất quan tâm đến vấn đề này, tuy 
nhiên rất ít công trình nghiên cứu về mức độ đập vỡ khi khoan nổ mìn trong đường hầm. 
Mặt khác việc đánh giá hiệu quả kinh tế của công tác khoan nổ trong đường hầm vẫn chưa 
xem xét toàn diện sự ảnh hưởng của mức độ đập vỡ đất đá sau nổ đến hiệu quả kinh tế của 
cả dây chuyền khoan – nổ - xúc bốc – vận tải. Chính vì vậy, bài báo trình bày kết quả 
nghiên cứu thực nghiệm, phân tích, đánh giá so sánh mức độ đập vỡ đất đá trên mô hình nổ 
điện cho hai trường hợp nổ một mặt thoáng và hai mặt thoáng. Kết quả phân tích thực 
nghiệm cho phép đánh giá qui luật đập vỡ đất đá phụ thuộc vào năng lượng riêng để phá 
hủy một đơn vị thể tích đất đá, rút ra hệ số ảnh hưởng của số mặt thoáng, làm cơ sở kế thừa 
lý thuyết mức độ đập vỡ đất sau nổ khi phá đá lộ thiên, để áp dụng vào công trình ngầm. 
1. Đặt vấn đề 
Mức độ đập vỡ đất đá (MĐĐVĐĐ) khi nổ 
mìn là một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tổng hợp, 
phản ánh mức độ tối ưu của thông số khoan nổ 
và hiệu quả kinh tế của dây chuyền sản xuất 
khoan nổ - xúc bốc - vận tải... Trên thế giới đến 
nay các cơ sở lý luận và các qui luật về 
MĐĐVĐĐ khi nổ mìn trên điều kiện lộ thiên 
rất hoàn thiện, điều này góp phần thuận lợi 
trong giải quyết các bài toán kinh tế kỹ thuật 
đảm bảo tối ưu trong toàn bộ dây chuyền sản 
xuất [1, 4]. Tuy nhiên vấn đề này còn đề cập rất 
hạn chế trong công tác nổ thi công đường hầm, 
điều này làm khó khăn trong giải quyết bài toán 
kinh tế tối ưu trong thi công đường hầm [1, 2, 
3]. 
Phân tích quá trình phá hủy đất đá khi nổ 
nhận thấy, bản chất yếu tố cơ bản ảnh hưởng 
đến quá trình vật lý cơ học phá hủy đất đá khi 
nổ trong điều kiện lộ thiên và trong đường hầm 
là số lượng mặt thoáng [1, 4]. Khi nổ trong điều 
kiện lộ thiên thông thường có hai mặt thoáng, 
thì sóng nén tới kết hợp với sóng kéo phản xạ từ 
mặt thoáng đóng một vai trò lớn trong quá trình 
phá hủy đất đá, còn khi nổ trong đường hầm 
một mặt thoáng nằm trên miệng lỗ khoan, thì 
vai trò của sóng nén tới chiếm một vai trò chính 
so với sóng phản xạ kéo. Đây là lý do chính tạo 
ra sự khác biệt về MĐĐVĐĐ khi nổ mìn trong 
điều kiện đường hầm và lộ thiên. 
Chính vì các lý do trên, để có thể kế thừa 
các qui luật về MĐĐVĐĐ trong điều kiện nổ lộ 
thiên khi giải quyết bài toán tối ưu kinh tế nổ 
mìn trong đường hầm, thì việc nghiên cứu ảnh 
hưởng của số lượng mặt thoáng đến MĐĐVĐĐ 
là nhiệm vụ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 
2. Cơ sở lý thuyết về mối quan hệ giữa ba 
thông số chỉ tiêu thuốc nổ, số mặt thoáng và 
MĐĐVĐĐ 
2.1. Mối quan hệ giữa chỉ tiêu thuốc nổ với 
MĐĐVĐĐ 
Để phá hủy khối lượng đất đá xác định 
trong phạm vi bán kính giới hạn cần tiêu hao 
một lượng năng lượng xác định. Cùng với sự 
tăng mức độ phá hủy khối đất đá là sự tăng 
năng lượng phá hủy và tăng chỉ tiêu thuốc nổ. 
Các công trình nghiên cứu trong các điều kiện 
tầng đá lộ thiên, đều khẳng định rằng 
MĐĐVĐĐ tỉ lệ đồng biến với chỉ tiêu thuốc nổ 
hay còn gọi là lượng tiêu tốn năng lượng nổ [1, 
4]. Hiện nay có rất nhiều công thức xác định 
mối quan hệ này, tuy nhiên trong công tác thiết 
kế kỹ thuật phổ biến sử dụng công thức thực 
nghiệm của Liên đoàn nổ mìn Nga mô tả mối 
60 
quan hệ giữa chỉ tiêu thuốc nổ với cỡ đá nổ ra 
(hay MĐĐVĐĐ), tính chất cơ lý đá và điều 
kiện nổ [1, 4]: 
 
2/5
4
0 3
0,5
0,13 0,6 3,3
H
q f d d k
d

 
   
 
,(1) 
f – hệ số bền lớp phủ đất đá bề mặt theo 
M.M. Protodiakonov; 
d0 – kích thước các khối đá riêng biệt trước 
khi nổ phá, m; 
d3 – đường kính khối thuốc nổ, m; 
dн – kích thước cho phép của cục đất đá, m; 
 - mật độ khối đất đá, tấn/m3; 
k – hệ số tính tới sức công phá của thuốc 
nổ. 
2.2. Mối quan hệ giữa MĐĐVĐĐ với chỉ tiêu 
thuốc nổ và số lượng mặt thoáng của khối đá 
nổ mìn 
MĐĐVĐĐ không chỉ phụ thuộc vào chỉ tiêu 
thuốc nổ, mà còn phụ thuộc vào số lượng mặt 
thoáng xung quanh lượng nổ và các điều kiện 
liên quan của vụ nổ. Sự khác biệt cơ bản giữa 
nổ trong điều kiện lộ thiên và công trình ngầm 
là số lượng mặt thoáng xung quanh lượng nổ. 
Số lượng mặt thoáng là một trong những điều 
kiện quan trọng đối với công tác thi công khoan 
nổ và ảnh hưởng đến chỉ tiêu thuốc nổ cũng như 
MĐĐVĐĐ. Như đã biết, đối với nổ phá đất đá 
trong đường hầm thì chỉ tiêu thuốc nổ sẽ lớn 
hơn và dẫn đến đất đá bị đập vụn hơn so với nổ 
lộ thiên. 
 Hiện nay đối với nổ lộ thiên, sự biến đổi 
quan hệ giữa MĐĐVĐĐ với chỉ tiêu thuốc nổ 
hoặc lượng tiêu hao năng lượng nổ đơn vị và 
mặt thoáng đã được nghiên cứu biểu diễn dưới 
dạng sau [1]: 
)........./(1 654321 chchtb wKKKKKKwD  , (2) 
)........./(1 654321 ttchtb qewKKKKKKD  , (3) 
trong đó: tbD - đường kính trung bình của cục 
đá sau nổ, m; 
q - là chỉ tiêu thuốc nổ, kg/m3. Ta có 
tewq / ; 
w - lượng tiêu hao năng lượng khi phá hủy 
một đơn vị thể tích đất đá, J/m3; 
te - năng lượng riêng của chất nổ, J/kg; 
ch - hằng số đập vỡ chuẩn được xác định 
đối với từng loại đất đá, m2/J; 
1K , 2K , 4K , 5K , 6K - hệ số hiệu chỉnh 
tương ứng về loại thuốc nổ, đường kính thuốc, 
hướng lỗ khoan, số hàng lỗ khoan; 
3K - hệ số hiệu chỉnh về số mặt tự do. Khi 
có 2 mặt tự do thì 
3K =1. Khi có 3 mặt tự do thì 
3K =2. 
Công thức (2) và (3) đều phản ánh qui luật 
là khi tăng số mặt tự do chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị 
hoặc lượng tiêu hao năng lượng nổ đơn vị sẽ 
giảm khi ở cùng một MĐĐVĐĐ và MĐĐVĐĐ 
sẽ tăng khi ở cùng một giá trị chỉ tiêu thuốc nổ 
hay lượng tiêu hao năng lượng nổ đơn vị. 
Từ mối quan hệ giữa chỉ tiêu thuốc nổ, số 
mặt thoáng và MĐĐVĐĐ trình bày ở trên 
chúng ta có thể nhận thấy bản chất của nổ trong 
đường hầm chỉ khác nổ lộ thiên ở yếu tố hạn 
chế mặt thoáng và hạn chế quá trình bay văng 
của đất đá theo phương vuông góc với trục 
đường hầm. Quan sát thực tiễn nhận thấy khi 
nổ trong đường hầm một mặt thoáng bao giờ 
MĐĐVĐĐ cũng lớn hơn hai mặt thoáng. Lý do 
chính là chỉ tiêu thuốc nổ trong điều kiện đường 
hầm thông thường luôn lớn hơn điều kiện lộ 
thiên. Tuy nhiên vấn đề ảnh hưởng của mặt 
thoáng đến MĐĐVĐĐ khi nổ trong đường hầm, 
cho đến nay vẫn chưa thấy có những công trình 
nghiên cứu cụ thể. Chính vì vậy, các kết quả 
nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình nổ điện 
trong điều kiện đường hầm một mặt thoáng và 
hai mặt thoáng sẽ góp phần làm sáng tỏ hơn vấn 
đề này. 
3. Mô tả kết quả thí nghiệm trên mô hình nổ 
điện 
Kế thừa phương pháp thí nghiệm bằng nổ 
điện của Trường đại học tổng hợp Mỏ quốc gia 
Matxcova để tiến hành xây dựng mô hình thí 
nghiệm, dụng cụ tạo ra xung nổ điện được thiết 
kế chế độ đặt năng lượng có công suất thay đổi 
trong phạm vi từ 0 đến 500J [2, 5]. 
Mẫu thử nghiệm bằng thạch cao gồm loại 1 
và 2, tương ứng được bố trí và nổ theo điều kiện 
1 mặt thoáng và 2 mặt thoáng có kích thước và 
đặc tính xem bảng 1 và hình 1. 
61 
Bảng 1. Thông số của mẫu thí nghiệm 
STT Tên mẫu 
Kích thước dài x 
rộng x cao (mm) 
Trọng lượng 
thể tích 
g/cm3) 
Cường độ 
chịu nén 
(kg/cm2) 
Vận tốc 
sóng dọc 
(m/s) 
1 Loại 1 30x30x60 1,21 40 810 
2 Loại 2 40x40x80 1,21 40 810 
Các mẫu thạch cao trộn cát được đúc trong khuôn sắt, khuôn sắt giống như biên của đường 
hầm và điều kiện nổ diễn ra sau khi các lỗ khoan tạo biên nổ trước. Chi tiết mô tả trong [2]. 
 Mỗi lần nổ ở các mức năng lượng khác nhau, tiến hành phân loại cỡ các cục đá mẫu vỡ nhờ 
hệ thống sàng và tiến hành xác định các thông số đặc trưng cho kết quả nổ được mô tả trên bảng 2. 
Bảng 2. Kết quả nổ trên mô hình nổ điện 
Một mặt thoáng Hai mặt thoáng 
Tên tổ 
mẫu 
Dtb 
(cm) 
Thể 
tích 
phá 
(cm3) 
Năng 
lượng 
nổ (J) 
Tiêu hao 
năng 
lượng 
đơn vị q, 
(J/cm3) 
Tên tổ 
mẫu 
Dtb 
(cm) 
Thể 
tích 
phá 
(cm3) 
Năng 
lượng 
nổ (J) 
Tiêu hao 
năng 
lượng 
đơn vị q, 
(J/cm3) 
1L1 3,41 12,75 60,00 4,71 21L2 3,42 12,67 60,00 4,74 
2L1 3,33 14,00 70,00 5,00 22L1 3,37 14,67 70,00 4,77 
3L2 3,22 15,42 80,00 5,19 23L2 3,35 20,55 100,00 4,87 
4L1 3,02 18,42 100,00 5,43 24L1 2,92 26,50 130,00 4,91 
5L2 2,80 25,08 140,00 5,58 25L1 2,53 29,83 160,00 5,36 
6L2 2,40 27,25 170,00 6,24 26L2 2,23 34,83 200,00 5,74 
7L1 2,31 29,50 190,00 6,44 27L1 2,02 36,17 220,00 6,08 
8L2 2,27 30,83 210,00 6,81 28L2 1,83 36,75 260,00 7,07 
9L2 2,11 32,33 230,00 7,11 29L1 1,79 37,00 280,00 7,57 
10L1 1,92 32,83 260,00 7,92 30L2 1,74 37,42 300,00 8,02 
11L2 1,75 34,17 300,00 8,78 31L1 1,68 37,92 310,00 8,18 
12L1 1,68 34,83 330,00 9,47 32L1 1,65 38,00 330,00 8,68 
13L2 1,59 35,42 360,00 10,16 33L2 1,61 39,17 350,00 8,94 
14L2 1,52 37,33 400,00 10,71 34L1 1,57 39,50 370,00 9,37 
15L1 1,45 37,67 420,00 11,15 35L2 1,53 40,25 430,00 10,68 
16L1 1,42 39,92 460,00 11,52 36L1 1,48 41,08 460,00 11,20 
17L2 1,42 40,67 470,00 11,56 37L2 1,48 41,00 470,00 11,46 
18L1 1,42 40,25 480,00 11,93 38L1 1,48 41,17 480,00 11,66 
19L2 1,42 40,33 490,00 12,15 39L2 1,48 41,00 490,00 11,95 
20L1 1,42 40,50 500,00 12,35 40L1 1,48 40,92 500,00 12,22 
4. Phân tích, đánh giá các kết quả thực nghiệm 
 Xử lý số liệu trên theo phương pháp bình phương tối thiểu, cho phép rút ra qui luật về sự 
phụ thuộc xấp xỉ của kích thước trung bình của cục đá mẫu sau nổ và tiêu tốn năng lượng khi phá 
hủy một đơn vị thể tích mẫu có dạng phương trình dưới đây [2]: 
62 
Hình 1. Sự phụ thuộc thực tế của thể tích phá hủy mẫu khi nổ 
trong trường hợp một mặt thoáng và hai mặt thoáng 
Đối với đường hầm một mặt thoáng: 
945,0.039,14  wDtb ; 982,0
2 R , (4) 
Đối với đường hầm hai mặt thoáng: 
0,97413,709.tbD w
 ; 902,02 R , (5) 
trong đó: tbD - kích thước trung bình của cục đá 
mẫu sau nổ, cm; 
 w - lượng tiêu hao năng lượng khi 
phá hủy một đơn vị thể tích mẫu đá hay còn gọn 
là chỉ tiêu năng lượng nổ đơn vị, J/cm3. 
So sánh sự phụ thuộc thực tế của thể tích 
mẫu bị phá hủy mẫu vào tiêu hao năng lượng nổ 
điện đơn vị của trường hợp một mặt thoáng và 
hai mặt thoáng được phản ánh trên hình 1. Phân 
tích hình 1 nhận thấy đường cong của trường 
hợp hai mặt thoáng nằm bên trên một mặt 
thoáng. Điều này phản ánh đúng qui luật nổ 
trong đường hầm là chỉ tiêu thuốc nổ khi nổ 
gương hầm hai mặt thoáng bao giờ cũng nhỏ 
hơn một mặt thoáng. 
Phân tích sự phụ thuộc của kích thước cục 
đá trung bình sau nổ vào tiêu hao năng lượng 
nổ đơn vị của trường hợp một mặt thoáng và 
hai mặt thoáng thể hiện tương ứng trong 
phương trình (3) và (4) và hình 2, nhận thấy khi 
tăng lượng tiêu hao năng lượng nổ đơn vị thì 
kích thước trung bình của cục đá giảm dần, tức 
MĐĐVĐĐ tăng dần và ngược lại. Khi tiêu hao 
năng lượng nổ đơn vị tăng đến giá trị giới hạn 
(wgh2) trên hình 2 thì đường cong của trường 
hợp hai mặt thoáng gần như đạt trạng thái bão 
hòa, đường cong nằm song song với trục hoành. 
Điều này có nghĩa nếu tiếp tục tăng lượng tiêu 
hao năng lượng nổ lớn hơn giá trị tới hạn (wgh2) 
thì mức đập vỡ đá đối với trường hợp hai mặt 
thoáng gần bão hòa. Nói cách khác trong miền 
này sự gia tăng năng lượng nổ chuyển thành 
công các dạng công vô ích như đá văng và sóng 
xung kích. Phân tích hình 2 nhận thấy khi tăng 
tiêu hao năng lượng nổ lớn hơn giá trị giới hạn 
(wgh2) thì kích thước cục đá trung bình đối với 
trường hợp nổ một mặt thoáng vẫn tiếp tục 
giảm và đạt bão hòa ở trị số lớn hơn wgh2. Điều 
này phản ánh đúng qui luật thực tiễn về nổ 
trong không gian bị nén ép do sự kìm hãm văng 
đất đá, cũng kéo theo sự kìm hãm về sự phụt 
năng lượng ra ngoài không khí. 
Cả hai trường hợp nổ một mặt thoáng và 
hai mặt thoáng, khi giảm lượng tiêu hao năng 
lượng nổ đơn vị thì kích thước trung bình của 
cục đá tăng, tức MĐĐVĐĐ giảm. Về phương 
diện lý thuyết khi lượng tiêu hao thuốc nổ đơn 
vị dần về không thì kích thước trung bình của 
cục đá tăng lên vô cùng (bằng khối đá nguyên 
khối) hoặc bằng kích thước trung bình của khối 
nứt trong nguyên khối. Tuy nhiên trên thực tế 
khi lượng tiêu hao thuốc nổ đơn vị giảm đến 
một giá trị nào đó, ngoài các tổn thất thông 
thường, thì năng lượng nổ gây biến dạng tương 
đối không đủ đạt đến giá trị tới hạn, tức xung 
quanh lượng nổ đất đá được xem như không bị 
phá hủy. Vì vậy trong thí nghiệm khi lượng tiêu 
hao năng lượng nổ đơn vị bằng wth thì hai 
đường cong của hai trường hợp gặp nhau. Điểm 
63 
này gọi là điểm tới hạn. Có nghĩa khi lượng tiêu 
hao năng lượng nổ nhỏ hơn wth thì cả hai trường 
hợp này đều không chịu ảnh hưởng của mặt 
thoáng, tác dụng cơ học giống như nổ trong môi 
trường vô tận, đất đá chỉ hoàn toàn chịu tác 
dụng phá hủy của sóng nén tới. 
Hình 2. So sánh sự phụ thuộc của kích thước cục đá trung bình vào lượng tiêu hao năng lượng nổ 
đơn vị của trường hợp một mặt thoáng và hai mặt thoáng 
Đường không liền nét là đường cong thực tế; 
Đường liền nét là đường cong lý thuyết (xấp xỉ). 
Trị số qth và qgh2 tương ứng với Eth và Egh2 trên hình 1. 
Từ kết quả thí nghiệm trên mô hình, đối 
chiếu với góc nhìn từ thực tiễn, có thể cho rằng 
miền hiệu quả trong công tác nổ sẽ nằm trong 
phạm vi từ wth đến wgh2 trên hình 2. Trong miền 
từ wth đến wgh2 tiến hành so sánh hai trường hợp 
nổ một mặt thoáng và hai mặt thoáng, đường 
cong mô tả qui luật phụ thuộc của kích thước 
trung bình của cục đá sau nổ vào lượng tiêu hao 
năng lượng nổ đơn vị của trường hợp một mặt 
thoáng đều nằm trên trường hợp hai mặt thoáng. 
Điều này chính tỏ cùng trị số lượng tiêu hao 
thuốc nổ, thì MĐĐVĐĐ của trường hợp hai mặt 
thoáng lớn hơn một mặt thoáng. Nói cách khác 
nổ ở gương nhiều mặt thoáng mức độ đập vụn 
đất đá có lợi hơn trường hợp ít mặt thoáng hơn. 
Như vậy có thể thấy rằng để kế thừa các qui 
luật đập vỡ đất đá bằng nổ mìn trên lộ thiên, cần 
tìm ra hệ số so sánh MĐĐVĐĐ của trường hợp 
nổ trên gương một mặt thoáng so với gương hai 
mặt thoáng. Giá trị bình quân của hệ số này 
trong toàn miền (wth, wgh2) được xác định như 
sau: 



2
2
).(
).(
1
2
gh
th
gh
th
tb w
w
tb
w
w
tb
mD
dwwD
dwwD
K . (6) 
2
2
0,026
0,055
13,709.28,461.
14,039.18,182.
gh
th
tb gh
th
w
w
mD w
w
w
K
w
 
 
 055,0055,0 2
026,0026,0
2
182,18.039,14
.461,38.709,13
thgh
thgh
mD
ww
ww
K
tb 

 . (6’) 
Phân tích số liệu và đồ thị hình 2 nhận được 
trị số gần đúng sau: 69,102 ghw J/cm
3; 
77,4thw J/cm
3. Thay các trị số này vào 
phương trình (5’) ta có: 
9,091,0 
tbmD
K , (7) 
Như vậy hệ số so sánh MĐĐVĐĐ của 
trường hợp nổ trên gương một mặt thoáng so 
với gương hai mặt thoáng 9,0
tbmD
K , điều này 
64 
phản ánh rằng ảnh hưởng của mặt thoáng đến 
mức độ khó đập vỡ MĐĐVĐĐ khi nổ trên 
gương một mặt thoáng nhỏ hơn trên gương hai 
mặt thoáng là 0,9 lần. Kết quả này cũng chứng 
minh vai trò của mặt tự do phụ và sóng phản xạ 
trong việc nâng cao hiệu quả nổ phá đá. 
Kết quả này cho phép ứng dụng các qui luật 
đập vỡ đất đá trên công trường lộ thiên cho 
đường hầm. Nếu chọn hệ số K3=1 là trường hợp 
chuẩn để so sánh, khi đó công thức (3) và (4) có 
thể được sử dụng biểu diễn mối quan hệ trong 
trường hợp nổ trong đường hầm một mặt 
thoáng với hệ số K3 chuyển thành ký hiệu 
tbmD
K đặc trưng cho sự ảnh hưởng của mặt 
thoáng đến MĐĐVĐĐ, được viết lại dưới dạng: 
)......./(1 65421 chmDtb wKKKKKKD tb  , (8) 
)........./(1 65421 ttchmDtb qewKKKKKKD tb  ,(9) 
trong đó: khi nổ đường hầm một mặt thoáng 
9,0
tbmD
K ; khi nổ đường hầm hai mặt thoáng 
1
tbmD
K ; khi nổ đường hầm ba mặt thoáng 
2
tbmD
K . 
5. Kết luận 
Như vậy trong miền hợp lý ứng dụng trong 
thực tế (từ wth đến wgh2), MĐĐVĐĐ ngoài phụ 
thuộc vào các yếu tố cơ bản như chỉ tiêu thuốc 
nổ, còn phụ thuộc vào số lượng mặt thoáng của 
khối đá nổ mìn. Cùng một chỉ tiêu thuốc nổ 
MĐĐVĐĐ sẽ tăng khi tăng số lượng mặt 
thoáng và ngược lại. Khi nổ trong đường hầm 
gương một mặt thoáng, MĐĐVĐĐ bao giờ 
cũng nhỏ hơn trường hợp gương hai mặt thoáng 
trong cùng một điều kiện. Hệ số ảnh hưởng của 
một mặt thoáng đến MĐĐVĐĐ rút ra từ mô 
hình khi nổ đường hầm một mặt thoáng 
tbmD
K xấp xỉ 0,9. Kết quả này cho phép hoàn 
thiện hướng kế thừa thành quả về các qui luật 
MĐĐVĐĐ khi nổ ở điều kiện lộ thiên, để rút ra 
các qui luật MĐĐVĐĐ khi nổ trong đường 
hầm. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Hồ Sĩ Giao, Đàm Trọng Thắng, Lê Văn 
Quyển, Hoàng Tuấn Chung, 2010. Nổ hóa học 
lý thuyết và thực tiễn. Nhà xuất bản Khoa học 
và kỹ thuật. 
[2]. Đàm Trọng Thắng, Vũ Trọng Hiếu. Nghiên 
cứu mức độ đập vỡ đất đá trong thi công đường 
hầm trên mô hình nổ điện. Tuyển tập các báo 
cáo khoa học - Hội nghị khoa học lần thứ 21 
Trường đại học Mỏ - Địa chất, tháng 11/2014. 
[3]. А.Н. Панкратенко, 2002. Технология 
строительства выработок больщого 
поперечного сечения, Mocквa. 
[4]. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород 
взрывом - Взрывные технологии в 
промышленности. МГГУ, Москва 1994. 
[5]. Кутузов Б.Н. Лабораторные работы по 
дисциплине “ Разрушение горных пород 
взрывом”. МГИ, Москва 1990. 
SUMMARY 
The effect of free surface on degree of fragmentated rock by blasting 
in underground based on electrical explosion model 
 Vu Trong Hieu, Dam Trong Thang, Military Technical Academy 
The degree on fragmentated rock is one of all technical and economic indicators of the 
synthetic drilling and blasting. This issue was very interested in the drilling blasting on opencast 
site, however, very little research on it in tunnel drilling blasting. On the other hand, the evaluation 
of economic efficiency of the drilling explosion in the tunnel is not a comprehensive review of the 
extent of the impact degree of smashing of rock and soil after explosion them on the economic 
efficiency of the whole chain: drilling - explosion - loading - transport. Hence, this paper presents 
the results of empirical research, analysis, evaluation and compared the degree on fragmentated 
rock based on electrical explosion model between two cases explosion: one free surface and two 
free surface. The empirical analysis allows evaluation law of fragmentated rock which depending 
on the specific energy to destroy a unit volume of rock, which lead to obtain the coefficient 
affecting of number of the free surface, as a basis for explosion theory to apply to the underground. 

File đính kèm:

  • pdfdanh_gia_anh_huong_cua_mat_thoang_den_muc_do_dap_vo_dat_da_t.pdf