Tài liệu Sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên

BỘ KHOA HỌC&CÔNG NGHỆ BỘ CÔNG THƯƠNG B¸O C¸O KẾT QUẢ thùc hiÖn dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm “SẢN XUẤT THUỐC NỔ NHŨ TƯƠNG RỜI DÙNG CHO MỎ LỘ THIÊN” M· sè : DASXTN.2007/03 (01/2007/H§DA§L) Cơ quan chủ trì dự án : Tổng công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - Vinacomin Chủ nhiệm dự án : Kü s− Vũ Văn Hà 8627 Hµ Nội - 4/2011 TËp ®oµn c«ng nghiÖp than - kho¸ng s¶n ViÖt nam tæng C«ng ty c«ng nghiÖp Hãa chÊt má - vinacomin B¸O C¸O KẾT QUẢ thùc hiÖn dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm “SẢN XUẤT THUỐC NỔ NHŨ TƯƠNG RỜI DÙNG CHO MỎ LỘ THIÊN” M· sè : DASXTN.2007/03 (01/2007/H§DA§L) Chñ nhiÖm dù ¸n C¬ quan chñ tr× dù ¸n Kü s− Vũ Văn Hµ Hµ Nội - 4/2011 MỤC LỤC Đề mục Phần I Phần II Phần III 3.1 3.2 3.3 Phần IV 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Phần V Phần VI Nội dung Mục lục Mở đầu Những nghiên cứu lý thuyết về thuốc nổ nhũ tương rời Công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời trước khi thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm Hoàn thiện công nghệ sản xuất Những vấn đề mà dự án cần giải quyết Tóm tắt quá trình tổ chức sản xuất thử nghiệm Các kết quả đạt được của quá trình thực hiện dự án Báo cáo kết quả sản xuất, sử dụng thuốc nổ NTR05 Đặc điểm quá trình thực hiện Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn và địa chất công trình ở các mỏ lộ thiên lớn vùng Quảng Ninh tại một số mỏ sử dụng thuốc nổ NTR 05 Thử nghiệm sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời trong điều kiện mở rộng mạng khoan Quy trình thi công nạp thuốc nổ nhũ tương rời bằng xe trộn nạp thuốc nổ di động. Thống kê các chỉ tiêu kỹ thuật sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời Nhận xét, đánh giá kết quả sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời Kết quả thực hiện dự án Kết luận và đề nghị Các phụ lục Trang 1 4 9 14 14 15 18 31 31 32 37 44 48 49 52 55 56 MỞ ĐẦU Tổng công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - Vinacomin (trước đây là Công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - TKV) là một đơn vị được Nhà nước giao nhiệm vụ sản xuất, xuất nhập khẩu, nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất, sử dụng vật liệu nổ công nghiệp (VLNCN), cung ứng vật liệu nổ công nghiệp và làm dịch vụ khoan nổ mìn cho các ngành kinh tế như : khai thác khoáng sản, xây dựng, thủy điện, thủy lợi, giao thông vận tải... khi có nhu cầu. Trước những năm 90 của thế kỷ XX, thuốc nổ do Tổng công ty cung cấp đều phải nhập khẩu của các nước XHCN (chủ yếu là Liên Xô) theo đường Nghị định thư của Chính Phủ. Từ sau năm 1990, nguồn cung cấp thuốc nổ theo Nghị định thư của Chính Phủ không còn nên viÖc cung cấp thuốc nổ cho nền kinh tế gặp rất nhiều khó khăn. Trước tình hình đó, năm 1992 Công ty Coalimex (sau này là Tổng công ty công nghiệp Hóa chất mỏ - Vinacomin) đã hợp tác với hãng thuốc nổ ICI của Australia để đưa công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời vào sản xuất và cung ứng cho các mỏ khai thác than lộ thiên tại khu vực Quảng Ninh với hình thức là hợp đồng hợp tác kinh doanh. Sản phẩm thuốc nổ nhũ tương rời do hãng ICI sản xuất và được sử dụng tại Việt Nam khá đa dạng, gồm: thuốc nổ Powergel 2500 (P2520, P2540, P2560, P2541V), Enegen 2600 (E2620, E2640). Thuốc nổ nhũ tương rời là loại thuốc nổ tiên tiến, đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới vì loại thuốc nổ này nhiều ưu điểm so với các loại thuốc nổ truyền thống, như: có khả năng chịu nước rất tốt, tỷ trọng cao, khả năng sinh công thể tích lớn, có thể điều chỉnh thành phần để thích ứng với các loại đất đá có độ cứng khác nhau, an toàn trong sản xuất, bảo quản, vận chuyển và sử dụng, thân thiện với môi trường. Đặc biệt là khi sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời thuận lợi cho cơ giới hoá quá trình nạp mìn tại khai trường. Nhưng trong quá trình hợp tác sản xuất, phía ICI luôn giữ độc quyền về công nghệ cũng như giá thành sản xuất bằng những chi phí bất hợp lý do ICI đặt ra, vì vậy hợp đồng hợp tác giữa hai bên đã kết thúc vào cuối năm 1997. Để thay thế cho lượng thuốc nổ nhũ tương rời của ICI, Tổng công ty đã nghiên cứu sản xuất và đưa vào sử dụng thành công hai loại thuốc nổ dùng cho mỏ lộ thiên là thuốc nổ ANFO (dùng cho lỗ khoan khô) và thuốc nổ ANFO chịu nước (dùng cho lỗ khoan có nước). Về cơ bản, hai loại thuốc nổ này đã đáp ứng được nhu cầu về thuốc nổ lộ thiên trong ngành khai thác than thêi kú sau khi chÊm døt hîp ®ång hîp t¸c s¶n xuÊt vµ sö dông thuèc næ nhò t−¬ng rêi víi h·ng ICI. Tuy nhiên, thuốc nổ ANFO chịu nước vẫn còn một số nhược điểm cơ bản như: khả năng chịu nước bị hạn chế, tỷ trọng thấp khi nạp mìn bằng cơ giới; khả năng sinh công ở mức trung bình nên không phát huy được hiệu quả ở những khai trường ngập nước, có nước ngÇm hoặc đất đá có độ cứng cao.Cùng với thuốc nổ ANFO chịu nước, các Công ty sản xuất thuốc nổ của Tổng cục công nghiệp Quốc phòng cũng đã sản xuất thuốc nổ nhũ tương bao gói với dây chuyền công nghệ nhập khẩu từ Trung Quốc. Thuốc nổ nhũ tương bao gói có thể nạp được trực tiếp xuống các lỗ khoan nhiều nước có đường kính khác nhau nhưng vẫn hạn chế ở mật độ nạp, khả năng sinh công và không có khả năng cơ giới hóa công tác nạp thuốc nổ. 1 Các loại thuốc nổ chịu nước đang sử dụng tại Việt Nam đều có chung nhược điểm là : mật độ nạp trong lỗ khoan thấp và không đồng đều, không c¬ giới hóa được công tác nạp thuốc xuống lỗ khoan, tốn nhiều nhân lực thi công b·i næ khi sử dụng; phải vận chuyển một khối lượng lớn thuốc nổ trên đường. Trước đòi hỏi ngày càng tăng về chất lượng thuốc nổ chịu nước khi các mỏ khai thác than lộ thiên ngày càng xuống sâu, Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, sau khi ®−îc sù ®ång ý cña Bé C«ng nghiÖp (nay lµ Bé C«ng Th−¬ng) đã giao cho Tổng công ty thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ khai thác lộ thiên”, thùc hiÖn trong n¨m 2006, 2007. Nh−ng do nhiÒu lý do c¶ kh¸ch quan vµ chñ quan nªn quá trình nghiên cứu được triển khai thực hiện từ năm 2006 và ®Õn năm 2009 míi hoµn thµnh. Sản phẩm của đề tài là hai loại thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ khai thác lộ thiên, là thuốc nổ NTR05 dùng cho môi trường ngập nước (t−¬ng tù thuèc næ Powergel 2500 cña ICI) và NTR06 dùng cho môi trường ẩm và ít nước t−¬ng tù thuèc næ Enegan 2600 cña ICI), đã được đưa vào danh mục Vật liệu nổ công nghiệp Việt Nam theo Quyết định số 4203/QĐ-BCT ngày 25/8/2009 của Bộ Công Thương. Đây là một loại thuốc nổ có nhiều ưu điểm: - Khả năng chịu nước rất tốt, tỷ trọng cao (từ 1,1 - 1,25) nên có thể dễ dàng chìm xuống nước ngay cả nước có lẫn bùn trong lỗ khoan sâu. - Có tính linh động cao nên dễ dàng bơm chuyển và lấp đầy các vị trí ngóc ngách của lỗ khoan tạo ra mật độ nạp thuốc cao. - Có tốc độ nổ và khả năng sinh công cao, thích hợp sử dụng trong môi trường ngập nước và phá các loại đá cứng. - Suất phá đá được nâng lên, do đó giảm được chi phí khoan. - Có khả năng cơ giới hóa quá trình nạp mìn, giảm tối đa nhân lực thi công trong quá trình sử dụng ở khai trường. - Rất an toàn trong sản xuất, bảo quản, vận chuyển, sử dụng và không gây ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng thử thuốc nổ nhũ tương rời tại các mỏ trong quá trình thực hiện đề tài cho thấy sản phẩm đạt được các yêu cầu đề ra, có các tính năng tương đương với sản phẩm cùng loại do hãng ICI đã sản xuất trước đây. §Ó sau khi đề tài nghiên cứu được nghiệm thu có cơ sở tiếp tục hoàn thiện công nghệ và lựa chọn thiết bị sản xuất, trộn nạp, nổ mìn ở khai trường trên quy mô công nghiệp, tõ năm 2007 Tổng công ty đã đăng ký và được Bộ Khoa học và Công nghệ giao cho chủ trì thực hiện Dự án sản xuất thử nghiệm “Sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên” trên cơ sở sử dụng xe trộn nạp di động và nâng cấp dây chuyền Pilot sản xuất chất nhũ tương nền sẵn có của đề tài “Nghiên cứu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ khai thác lộ thiên” với tổng kinh phí thực hiện là 21.100 triệu đồng (trong ®ã Bé Khoa häc & C«ng nghÖ cÊp 2.500 triÖu ®ång vµ thu håi 70% = 1.750 triÖu ®ång trong 2 2 n¨m sau khi dù ¸n kÕt thóc). Thêi gian thùc hiÖn Dù ¸n lµ 2 n¨m, tõ ngµy 01/8/2007 ®Õn hÕt th¸ng 8/2009. Mục tiêu của dự án: - Hoàn thiện công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời ë quy mô công nghiệp, nâng cấp công suất dây chuyền Pilot sản xuất chÊt nhò t−¬ng nÒn hiện cã. - Xây dựng quy trình công nghệ, quy trình vận hành thiết bị sản xuất ổn định. - Sản xuất 3.000 tấn thuốc nổ NTR05 và 1.000 tấn thuốc nổ NTR06 có tiêu chuẩn chất lượng đảm bảo, ổn định; sử dụng số thuốc nổ này để n¹p nổ mìn cho các mỏ khai thác lộ thiên cña ngµnh Than. - Cơ giới hóa công tác trộn nạp thuốc nổ, giãn mạng khoan theo tÝnh chÊt cña lo¹i thuèc næ nµy để giảm chi phí khoan nổ, tăng hiÖu qu¶ c«ng t¸c næ m×n. - Làm cơ sở để tiếp tục lựa chọn, đầu tư trang thiết bị, dây chuyền sản xuất c«ng nghiÖp để triển khai sản xuất ë quy mô lớn hơn. 3 PhÇn I Nh÷ng nghiªn cøu vÒ lý thuyÕt thuèc næ nhò t−¬ng rêi 1.1. Khái niệm thuốc nổ nhũ tương rời Thuốc nổ nhũ tương rời là hỗn hợp của một hệ nhũ tương nghịch (còn gọi là chất nhũ tương nền) với chất tăng nhậy và Amoni nitrat dạng hạt xốp ( NTR 05) hoặc nhũ tương nền, chất tăng nhạy với thuốc nổ ANFO (NTR 06), sản phẩm tạo ra tồn tại ở dạng chảy sệt. Chất nhũ tương nền được tạo ra từ dung dịch quá bão hoà của các muối ôxy hóa phân tán trong một pha dầu liên tục dưới tác dụng của chất nhũ hóa thông qua việc khuấy trộn ở tốc độ cao. Tuỳ theo điều kiện sử dụng mà tỷ lệ thành phần thuốc nổ nhũ tương rời có thể thay đổi cho phù hợp (chất nhũ tương nền có trong thành phần thuốc nổ thay đổi từ 30÷70 % khối lượng). Thuốc nổ nhũ tương rời có có ưu điểm nổi bật là có khả năng bơm chuyển tốt trong ®−êng èng. Thuốc nổ nhũ tương rời thường được sản xuất ngay trên khai trường của mỏ từ các thành phần nguyên liệu bằng thiết bị chuyên dùng và bơm thẳng vào lỗ khoan nên rÊt an toàn trong suèt quá trình vận chuyển, sản xuất và nạp nổ mìn. 1.2 Tính chất hoá lý của thuốc nổ nhũ tương rời 1.2.1 Tính chịu nước: Thuốc nổ nhũ tương rời có hai thành phần chính là chất nhũ tương nền (NTN) và Amoni nitrat hạt xốp (AN) hoặc thuốc nổ ANFO, bản chất của chất nhũ tương nền là nhũ tương nghịch “nước trong dầu” nên khả năng chịu nước rất tốt. 1.2.2 Tỷ trọng: Chất nhò t−¬ng nÒn có tỷ trọng cao (tỷ trọng của NTN = 1,3÷1,4), do đó thuốc nổ nhũ tương rời thường có tỷ trọng cao. Đối với thuốc nổ nhũ tương rời chưa tăng nhạy bằng bọt hoá học hoặc vi cầu xốp thì tỷ trọng có thể đạt đến 1,2÷1,3. Các loại thuốc nổ nhũ tương rời được tăng nhạy bằng bọt hoá học hoặc vi cầu xốp thì tỷ trọng từ 1,1÷1,25 nên thuốc nổ nhũ tương rời dễ dàng chìm trong nước, ngay cả với nước có lÉn bùn khoan. 1.2.3 Tính linh động: Chất nhũ tương nền có tính linh động cao nên tỷ lệ chất nhũ tương nền có trong thuốc nổ nhũ tương rời càng cao thì độ linh động của thuốc nổ càng lớn. Đối với loại thuốc nổ nhũ tương rời có thành phần chất nhũ tương nền chiếm hơn 50% sẽ có dạng từ sệt đến chảy lỏng và đều có khả năng bơm chuyển dễ dàng bằng bơm trục xoắn. 1.2.4 Tính ổn định: Tính ổn định của thuốc nổ nhũ tương rời phụ thuộc rất nhiều vào độ ổn định của chất nhũ tương nền, điều kiện bảo quản thuốc nổ sau khi sản xuất, ngoài ra còn phụ thuộc vào tính chất của các chất tham gia vào thành phần thuốc nổ, chất nhạy hóa v.v… - Nếu không có tác động lớn đến hệ hỗn hợp chất NTN/AN thì thời gian ổn định của thuốc nổ nhũ tương rời tương đương thời gian ổn định của nhò t−¬ng nÒn. 4 - Thuốc nổ nhũ tương rời tăng nhạy bằng bọt khí hoá học nªn có tính an định thấp, nguyên nhân do chất tạo bọt khí cũng như quá trình sinh khí đã ít nhiều ảnh hưởng đến tính chất hoá lý của chất nhũ tương nền và do đó làm thuốc nổ kém ổn định. Vì vậy, đối với loại thuốc nổ này người ta thường sản xuất và sử dụng ngay. 1.3. Đặc trưng năng lượng nổ 1.3.1 Độ nhạy nổ: Thuốc nổ nhũ tương rời có khuynh hướng chung là kém nhạy nổ, phải được kích nổ bằng trạm nổ trung gian (như mồi nổ, thuốc nổ có tính nhạy nổ cao). Uy lực và các tính năng bị suy giảm theo thời gian bảo quản. Đa số thuốc nổ nhũ tương rời nhạy nổ với hầu hết các loại khối mồi nổ công nghiệp. Tính nhạy nổ còn phụ thuộc vào phương pháp tăng nhạy. Do tính kém nhạy của thuốc nổ nhũ tương rời mà người ta coi thuốc nổ nhũ tương rời là loại thuốc nổ rất an toàn trong sản xuất, vận chuyển và sử dụng. 1.3.2 Tốc độ nổ: Thuốc nổ nhũ tương rời kém nhạy nổ nhưng có tốc độ nổ tương đối cao, thường từ 4.000÷5.000 m/s. Nguyên nhân là do có sự liên kết mật thiết giữa chất cháy và chất ôxy hoá trong chất nhũ tương nền. Khả năng phát huy được tốc độ nổ đến mức nào còn phụ thuộc vào phương pháp tăng nhạy và đường kính còng nh− møc ®é bÞ chÌn nÐn cña khối thuốc nổ. 1.3.3 Khả năng đập vụn: Cũng nhờ tính chất liên kết mật thiết giữa chất cháy và chất ôxy hoá trong chất nhũ tương nền, tỷ trọng cao nên tính tập trung năng lượng khi nổ lớn do đó khả năng đập vụn cao, khả năng dồn đống đất đá trong nổ mìn lộ thiên của thuốc nổ nhũ tương rời cũng rất lớn. 1.3.4 Khả năng sinh công: Khả năng sinh công thuốc nổ nhũ tương rời lớn hơn thuốc nổ ANFO không nhiều nhưng do có tính liên tục và sự liên kết mật thiết giữa các cấu tử trong thuốc nổ, tỷ trọng cao, tính tập trung năng lượng lớn nên uy lực nổ cao hơn. 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thuốc nổ nhũ tương rời 1.4.1 Ảnh hưởng của chất nhũ tương nền : Chất nhũ tương nền là thành phần quan trọng của thuốc nổ nhũ tương rời: - Bản thân có tính chất như các chất oxi hoá thông thường được xếp loại chất ôxy hoá có mức độ nguy hiểm hạng 5.1 (số LHQ: UN 3139), tương đương với Amoni nitrat, nên vẫn được phép chuyên chở bằng ôtô hoặc tàu hoả. - Tính chịu nước cao nhờ cấu trúc nhũ tương nghịch, là pha liên tục tạo cho thuốc nổ tính chịu nước. - Bản thân chất nhũ tương nền mang các chất oxi hoá và chất cháy nên tăng cường năng lượng nổ và tính nhạy nổ cho thuốc nổ. - Có tính linh động cao nên tạo cho thuốc nổ có tính linh động cao khi có hàm lượng chất nhũ tương nền cao, sử dụng bơm chuyển dễ dàng. 5 - Có tỷ trọng cao nên tạo được thuốc nổ có tỷ trọng cao. - Tuổi thọ của nhũ tương nền quyết định tuổi thọ của thuốc nổ nhũ tương rời. - Có thể tạo môi trường pH ổn định để phù hợp cho việc tăng nhạy bằng phương pháp tạo phản ứng hoá học sinh bọt khí. - Được chế tạo từ các thành phần ít độc hại, tính ít bay hơi, ít phân huỷ ở điều kiện thông thường nên thân thiện với môi trường. 1.4.2 Ảnh hưởng của chất oxi hoá dạng hạt: Chất oxi hoá dạng hạt thông dụng cho thuốc nổ nhũ tương rời là Amoni nitrat hạt xốp. Tuỳ vào loại thuốc nổ mà Amoni nitrat hạt xốp phối trộn với chất nhũ tương nền ở các dạng khác nhau. 1.4.2.1 Dạng thuốc nổ nhũ tương rời tăng nhạy bằng vi cầu rắn xốp hoặc bọt khí: Amoni nitrat hạt xốp phối trộn trực tiếp với nhũ tương nền sau đó mới cho chất tăng nhạy. Ở dạng thuốc nổ này lượng Amoni nitrat hạt xốp thường ít hơn chất nhũ tương nền nhưng tính chất của Amoni nitrat vẫn quyết định lớn đến chất lượng thuốc nổ. Độ tinh khiết của AN càng cao thì các đặc trưng năng lượng nổ của thuốc nổ càng cao. Tỷ trọng hạt của AN càng cao (độ xốp của AN thấp, diện tích bề mặt mao quản ít) thì tỷ trọng của thuốc nổ cũng cao hơn, tính tập trung năng lượng khi nổ cao hơn do tỉ trọng cao, nhưng tính nhạy nổ của thuốc nổ kém hơn do số lỗ xốp trong bản thân AN ít, do từng hạt AN là một phần của các tâm nổ. Hạt AN càng xốp, khi tăng nhạy bằng bọt khí cho vào dưới dạng dung dịch thì dung dịch dễ thâm nhập vào hạt AN hơn làm tan chảy hạt AN do đó tính an định của thuốc nổ có phần kém đi. Cỡ hạt của AN ảnh hưởng tương đối lớn đến chất lượng thuốc nổ nhũ tương rời, cỡ hạt càng nhỏ thì thuốc nổ có tính nhạy nổ cao vì sự phân bố AN trong nhũ tương nền càng đồng đều, nhưng thời gian an định của thuốc nổ sẽ kém hơn do hạt càng nhỏ thì khả năng biến đổi về trạng thái của AN càng cao, nhất là khi tiếp xúc với dung dịch tạo bọt khí. 1.4.2.2 Dạng thuốc nổ nhũ tương rời phối trộn giữa chất nhũ tương nền với AN hạt xốp, dầu Diezel: các chỉ tiêu kỹ thuật của AN và dầu Diezel tuân theo yêu cầu kỹ thuật nguyên liệu AN và Diezel dùng cho sản xuất ANFO. Một đặc điểm rất quan trọng là khả năng hấp phụ dầu của AN phải đảm bảo để tránh hiện tượng lượng dầu Diezel không thấm vào mao quản mà nằm lại trên bề mặt hạt AN quá lớn sẽ gây ra pha loãng và phá vỡ cấu trúc nhũ tương nền làm cho thuốc nổ có thời gian an định kém. 1.4.3 Ảnh hưởng của các chất tăng nhạy: Phương pháp tăng nhạy bằng dùng chất tạo lỗ xốp (ví dụ như vi cầu thuỷ tinh): tính tăng nhạy kém hơn dùng biện pháp dùng chất hoá học để tạo bọt gián 6 tiếp. Nếu vi cầu càng đặc (không có tính xốp), hạt càng to thì tính tăng nhạy càng kém. Bản chất vi cầu là chất càng trơ thì tính tăng nhạy cũng càng kém vì khi nổ chúng hấp thụ nhiệt làm giảm nhiệt độ tâm nổ. Phương pháp tăng nhạy thuốc nổ bằng cách tạo bọt khí: có ưu điểm công nghệ đơn giản, tính an toàn trong sản xuất và sử dụng cao, ít độc hại, giá thành hạ, sử dụng tốt để tăng nhạy cho thuốc nổ dạng nhũ tương và dạng sệt. Để thuốc nổ có tính nhạy nổ tốt nhất là khi tạo được bọt khí có kích cỡ 5÷10 µm, độ phân tán đồng đều, thể tích bọt chiếm chỗ tối ưu là 5÷7 % thể tích thuốc nổ. Nhược điểm: làm giảm tỷ trọng của thuốc nổ nhất là khi yêu cầu phải dùng thuốc nổ có tỷ trọng cao. Khi sử dụng chất hoá học để tạo bọt gián tiếp trong thể tích khối thuốc nổ dạng nhũ tương thì sẽ làm giảm thời gian an định của thuốc nổ nhất là khi môi trường pH của nhũ tương không đảm bảo hoặc không có biện pháp khống chế quá trình sinh bọt, kích thước bọt, tổng thể tích bọt chiếm chỗ. Việc nghiên cứu điều chỉnh tỷ trọng thuốc nổ, cỡ hạt khí, sự phân tán đều bọt khí, khống chế thể tích khí chiếm chỗ để đảm bảo thời gian an định của thuốc nổ dạng nhũ tương là việc làm rất khó khăn vì đây là việc nghiên cứu ảnh hưởng cả về mặt hoá học và lý học. Các thuốc nổ dùng chất tạo bọt gián tiếp từ trước đến nay của các hãng thuốc nổ trên thế giới đều có thời gian an định ngắn. Để đảm bảo tỷ trọng và độ nhạy nổ thì thuốc nổ phải sử dụng ngay, phối trộn đến đâu đưa xuống lỗ mìn đến đó và khởi nổ sau đó không lâu. Để thuốc nổ nhũ tương rời có tính nhạy nổ và tỷ trọng tốt thì độ pH của nhũ tương mới chỉ là điều kiện cần nhưng chưa đủ. Để khống chế quá trình tạo bọt, chất lượng bọt khí nhằm cho việc tăng nhạy hiệu quả (thuốc nổ đảm bảo nhạy nổ như yêu cầu, tỷ trọng hợp lý, thời gian an định cao) cần thiết phải nghiên cứu cho thêm các chất phụ gia cần thiết khác như phụ gia ổn định bọt, phụ gia làm thay đổi tốc độ tạo bọt... cho vào trong quá trình tạo nhũ và cho vào khi phối trộn thành thuốc nổ. 1.4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ chất NTN và AN hạt xốp hoặc thuốc nổ ANFO: Khả năng sinh công của thuốc nổ phụ thuộc vào nhiệt lượng nổ, thể tích khí nổ và tốc độ giải phóng chúng sinh ra khi nổ. Thể tích khí nổ, nhiệt lượng nổ càng cao, tốc độ nổ càng lớn thì khả năng sinh công của thuốc nổ càng cao. Tỷ lệ NTN/AN hoặc NTN/ANFO ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh công của thuốc nổ NTR. 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến đường kính giới hạn, đường kính tới hạn của thuốc nổ nhũ tương rời 1.5.1 Đường kính tới hạn của thuốc nổ: Đường kính tới hạn của thuốc nổ là đường kính nhỏ nhất của thỏi thuốc nổ mà tại đó khi nổ sự tổn thất hoá học do các sự phân tán biên làm yếu năng lượng của sóng đến mức chúng không còn khả năng gây tiếp phản ứng hoá học trong các lớp 7 thuốc nằm ở phía trước dẫn đến sự nổ bị ngừng. Nói cách khác đường kính tới hạn của thuốc nổ là đường kính nhỏ nhất của loại thuốc nổ đó mà thuốc nổ có thể nổ được khi kích nổ thích hợp. Giá trị của đường kính tới hạn đặc trưng cho khả năng nổ của thuốc nổ. Nếu thỏi thuốc nổ có thể nổ được ở đường kính bé hơn thì khả năng nổ của thuốc nổ cao hơn. Nhưng giá trị này chỉ có ý nghĩa trong những điều kiện nhất định. Các điều kiện này có thể là nổ ngoài không khí, ở các lớp vỏ bọc chất liệu khác nhau (giấy, vỏ thuỷ tinh, vỏ thép...). Trong một số nghiên cứu cho thấy đường kính tới hạn luôn phụ thuộc vào mật độ của thuốc nổ, ở một số thuốc nổ đường kính tới hạn tăng khi mật độ tăng, ở một số thuốc nổ khác lại giảm xuống. 1.5.2 Đường kính giới hạn của thuốc nổ: Đường kính nhỏ nhất của thỏi thuốc nổ khi nổ có tốc độ nổ gần như không thay đổi so với tốc độ nổ chính loại thuốc nổ đó đặt trong vỏ bọc có đường kính lớn vô hạn thì được gọi là đường kính giới hạn nổ của thuốc nổ đó. Việc xác định thông số đường kính giới hạn của thuốc nổ tương đối quan trọng vì đây là thông số liên quan đến vấn đề sử dụng hiệu quả thuốc nổ. Biết được đường kính giới hạn đối với thuốc nổ chúng ta sẽ đóng thỏi ở các đường kính phù hợp để thuốc nổ có thể nổ hiệu quả, hoặc sử dụng thuốc nổ với các đường kính lỗ khoan phù hợp để thuốc nổ nổ hiệu quả nhất. 1.6. Ứng dụng của thuốc nổ nhũ tương rời Với đặc điểm tỷ trọng lớn (thường từ 1,1÷1,25), khả năng chịu nước tốt, khả năng sinh công cao, tốc độ nổ và độ phá vụn lớn, nên thuốc nổ nhũ tương rời được sử dụng nổ mìn phá đá có độ cứng cao, trong điều kiện lỗ khoan có nước ở độ sâu lớn. Do có độ linh động cao nên thuận lợi cho công tác cơ giới hoá khâu nạp mìn. Bằng thiết bị sản xuất và nạp mìn chuyên dụng, thuốc nổ nhũ tương rời được phối trộn ngay tại miệng lỗ khoan và bơm xuống lỗ khoan từ đáy. Nước trong lỗ khoan bị đẩy trào toàn bộ lên phía trên mà không bị trộn lẫn với thuốc nổ, vì vậy các đặc tính nổ của thuốc nổ được đảm bảo. Độ linh động của thuốc nổ nhũ tương rời phải được chế tạo hợp lý sao cho vừa dễ bơm vừa ít mất mát (khó chảy vào các khe nứt, khoảng phân lớp, tiếp giáp có thể xuất hiện trong thành lỗ mìn) trong quá trình nạp vào lỗ mìn. Nhờ ưu điểm ống bơm nhỏ, có thể bơm được xuống dưới đáy lỗ khoan mà thuốc nổ nhũ tương rời có thể được nạp nổ ở những lỗ khoan có đường kính xuống đến 75 mm với chiều sâu lớn. Các nguyên liệu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời đều chưa phải là thuốc nổ nên rất an toàn trong vận chuyển lên khai trường để trộn nạp trực tiếp, có thể điều chỉnh được thành phần theo ý muốn. Nhờ có những ưu điểm nổi bật như trên, nên thuốc nổ nhũ tương rời đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nổ mìn ở những khu vực ngập nước và đá cứng. 8 PhÇn II CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THUỐC NỔ NHŨ TƯƠNG RỜI TRƯỚC KHI THỰC HIỆN DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 2.1 Công nghệ sản xuất chất nhũ tương nền dùng sản xuất thuốc nổ NTR Kết quả đạt được của đề tài “Nghiên cứu chế tạo chất nhũ tương nền dùng chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời” là đã nghiên cứu chế tạo được chất nhũ tương nền có các chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng yêu cầu cho chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời, trong đó: chất nhũ tương nền xếp hạng 5.1 ngang với các chất oxi hoá thông thường - chưa phải là thuốc nổ (theo quy định LHQ: UN 3139 của Liên Hiệp Quốc), độ nhớt 350÷450 cP cho phép bơm chuyển dễ dàng, cỡ hạt nhũ: 0,5÷3 µm, thời gian ổn định của nhũ: trên 3 tháng, khả năng chịu nước: tốt, độ ổn định điện thế >117,5V, khối lượng riêng: 1,28÷1,34 g/cm3, độ pH: 3,9±0,2, sử dụng tốt cho sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời. Kết quả của đề tài cũng đã nghiên cứu được quy trình công nghệ chế tạo chất NTN dùng làm nguyên liệu cho sản xuất thuốc nổ NTR dùng cho mỏ lộ thiên. Sơ đồ công nghệ sản xuất chất nhũ tương nền Các muối ôxy hoá Nước Chất ổn định Chất nhũ hoá Dầu nền Định lượng Định lượng Định lượng Định lượng Định lượng Máy nghiền Lọc Thùng có khuấy, trao đổi nhiệt 85-100oC Bơm, định lượng 85-100oC Thùng có khuấy, trao đổi nhiệt 85-100oC Pha nước Cấp nhiệt Pha dầu Bơm, định lượng Thiết bị tạo nhũ trung gian Bơm bánh răng, định lượng Nước ổn nhiệt Nhũ tương nền Bơm nhũ (bơm trục xoắn) Nước ổn nhiệt Nước giải nhiệt Nước giải nhiệt Thiết bị tạo nhũ tinh (TB khuấy cánh tĩnh/động, tốc độ trên 2000vòng/phút) Thiết bị chứa sản phẩm nhũ tương nền 9 2.2. Công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời Sau khi chất nhũ tương nền được nghiên cứu chế tạo thành công, Tổng công ty Công nghiệp Hoá chất Mỏ - Vinacomin đã sử dụng chất nhũ tương nền để tạo thuốc nổ nhũ tương rời theo chương trình nghiên cứu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên, thời gian thực hiện từ tháng 4 năm 2006 đến tháng 2 năm 2009 kết quả áp dụng đã chế tạo được hai loại thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 dùng cho lỗ khoan ngập nước và NTR06 dùng cho lỗ khoan ít nước, nghiên cứu xác lập được công nghệ và thiết bị sản xuất hai loại thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 và NTR06. 2.2.1. Kết quả chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước NTR 05: Thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước NTR05, có thành phần chủ yếu từ chất nhũ tương nền, amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy. Nhờ các đặc tính của chất nhũ tương nền mà thuốc nổ có dạng chảy sệt dễ dàng bơm chuyển nạp mìn trực tiếp xuống lỗ mìn bằng xe chuyên dụng nên tính tự động hoá cơ giới hoá tăng, năng suất nổ mìn cao, tính chịu nước cao nên nổ mìn được ở điều kiện lỗ khoan ngập nước, tỷ trọng thuốc nổ cao do đó nạp mìn được ở các điều kiện lỗ khoan có mùn, huyền phù mà thuốc nổ vẫn chìm xuống đáy và đẩy nước, bùn lên trên và ra ngoài, công nổ lớn cường độ nổ cao thích hợp cho nổ mìn phá vỡ đất đá với các loại đất đá độ cứng từ thấp đến cao, đường kính giới hạn nổ tương đối nhỏ nên thích hợp với hầu hết các loại lỗ khoan dùng trong nổ mìn lộ thiên hiện nay, thuốc nổ được chế tạo từ các nguyên liệu ít độc hại nên rất thân thiện với con người cũng như môi trường, an toàn cao, giá thành thấp. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thuốc nổ: tỷ trọng: 1,15÷1,22; kh¶ n¨ng sinh công: 320÷350 cm3; tốc độ nổ: 4.000÷5.000 m/s; khả năng chịu nước: tốt; đã sử dụng tốt ở các đường kính lỗ khoan ≥ 125mm, phương tiện gây nổ hiệu quả: các loại mồi nổ năng lượng cao 175g, 400g…, thời gian ổn định: 1 tháng. Công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 trên xe trộn nạp chuyên dụng: một tính hiệu dụng quan trọng của thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 là có thể trộn nạp bằng xe trộn nạp chuyên dụng tại khai trường, khi chuyên chở lên khai trường chỉ là các nguyên liệu chưa phải là thuốc nổ, tại khai trường xe trộn nạp sẽ tiến hành vừa trộn vừa nạp trực tiếp xuống lỗ khoan, hỗn hợp chỉ là thuốc nổ khi được nạp xuống lỗ khoan do đó rất an toàn trong sản xuất. Thuốc nổ NTR05 được thiết kế thích hợp với các loại xe trộn nạp chuyên dùng hiện nay, hiện nay xe trộn nạp chuyên dụng được sử dụng cho việc trộn nạp thuốc nổ NTR05 là loại xe Volvo được đặt hàng chế tạo phần trộn nạp từ hãng TENAGA của Malaysia, xe trộn nạp có sức chứa nguyên liệu để đủ sử dụng cho sản xuất và nạp mìn 22 tấn thuốc nổ, tốc độ sản xuất và nạp mìn 250 kg/phút. 10 Sơ đồ công nghệ sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời NTR05 Chất nhũ tương nền (NTN) Amoni nitrat hạt xốp (AN) Bơm, định lượng Bơm, định lượng Trộn dạng auger Hỗn hợp AN/NTN (chưa phải là thuốc nổ) Thùng chứa hỗn hợp Dung dịch chất tăng nhạy, chất ổn định Bơm, định lượng Bơm hỗn hợp AN/NTN Ống dẫn có bố trí cánh trộn tĩnh Ống dẫn có bố trí hệ thống tiêm nước làm trơn Nước Bơm, định lượng Thuốc nổ NTR05 Lỗ khoan Thiết bị trộn nạp thuốc nổ di động: Là một hệ thống thiết bị dùng để phối trộn các loại nguyên liệu để tạo ra thuốc nổ nhũ tương rời. Hệ thống thiết bị này được lắp đặt trên một ôtô satsi để có thể vận chuyển và trộn nạp thuốc nổ tại các khai trường. Hệ thống thiết bị gồm: Xe vận chuyển: thường được sử dụng xe tải hạng trung đến hạng nặng. Hệ thống nạp chứa nguyên liệu gồm: - Khoang chứa Amoni nitrat hạt xốp. - Khoang chứa nhũ tương nền. - Khoang chứa nước. - Khoang chứa hoá chất t¹o bät khÝ. Hệ thống nạp chứa nguyên liệu được chế tạo bằng thép không gỉ. Hệ thống thuỷ lực: Hệ thống thuỷ lực gồm 1 bơm dầu thuỷ lực tạo áp trong toàn hệ thống để vận hành các động cơ thuỷ lực. Hệ thống trộn hỗn hợp gồm: 11 - 01 Auger dài: auger thường được đặt nghiêng hướng lên về phía đầu ra của hỗn hợp trộn (góc nghiêng và chiều dài tuỳ thuộc thiết kế). Trục auger được dẫn động bằng động cơ thuỷ lực, có khả năng điều chỉnh được tốc độ trộn. - 01 bơm trục xoắn, động cơ thuỷ lực: dùng để bơm chất nhũ tương nền. - 01 bơm dạng vít xoắn tải hở: dùng để vận chuyển các hạt chất rắn. Cả hai bơm này có khả năng điều chỉnh được lưu lượng để điều chỉnh thành phần các loại nguyên liệu vào auger trộn theo đúng tỷ lệ của thuốc nổ thiết kế. - 01 khoang chờ: khoang chờ là khoang chứa hỗn hợp sau khi phối trộn qua auger dài. Hệ thống trộn chất tăng nhạy và bơm chuyển thuốc nổ, gồm: - Hệ thống bơm cấp tác nhân tạo bọt khí: axit và chất sinh khí. - Để đảm bảo an toàn trong sản xuất hiện nay chất tăng nhạy được trộn và bơm trực tiếp vào trong đường vận chuyển hỗn hợp AN/NTN. Nhờ có thêm cấu trúc cánh trộn tĩnh chất tăng nhạy được trộn đồng đều trong quá trình bơm chuyển, với hình thức này hỗn hợp qua bơm chỉ là hỗn hợp AN/NTN chưa phải là thuốc nổ nên rất an toàn trong sản xuất. Hệ thống bơm nạp thuốc nổ xuống lỗ khoan, bao gồm: - 01 bơm trục xoắn: dẫn động cũng bằng động cơ thuỷ lực, có thể điều chỉnh được lưu lượng bơm theo thiết kế thuốc nổ, dựa vào lưu lượng này mà phương pháp trộn chất tăng nhạy bằng cánh tĩnh có thể điều chỉnh lưu lượng của các hoá chất là tác nhân tăng nhạy cho phù hợp. - Hệ thống cấp nước trợ bơm: với việc sử dụng đường ống dài để nạp thuốc nổ vào lỗ khoan, do thuốc nổ có độ nhớt lớn nên trở lực của dòng thuốc nổ trên đường ống là rất lớn, để giảm bớt trở lực trên đường ống trong quá trình bơm người ta cho thêm một dòng nước vào làm trơn thành đường ống do đó thuốc nổ được bơm chuyển dễ dàng, lưu lượng đảm bảo. Dòng nước này được cấp nhờ một hệ thống bơm và được điều chỉnh với một tỷ lệ rất nhỏ nên không làm ảnh hưởng đến chất lượng thuốc nổ cũng như quá trình nạp mìn. - Hệ thống ống dẫn nạp thuốc nổ: dùng loại ống cao su hoặc nhựa tổng hợp có khả năng cuộn dễ dàng, ít bị biến dạng theo tiết diện ngang, mặt trong nhẵn. Kích thước ống sử dụng tuỳ thuộc vào công suất xe và đường kính lỗ khoan sử dụng, ống được cuộn trên một tang trống có gắn động cơ để có thể trải ra và thu ống khi vận hành. Hệ thống điều khiển: dạng điều khiển bằng phần mềm chuyên dụng và điều khiển bằng nút bấm bằng tay. Ngoài các hệ thống cơ bản trên còn có các hệ thống: hệ thống cấp nước làm mát các động cơ, hệ thống rửa. Nguyên lý hoạt động: 12 NTN và AN hạt xốp chứa trong các ngăn chứa được bơm đến auger, hỗn hợp AN hạt xốp và NTN được trộn đều sau khi đi qua auger theo tỷ lệ được thiết kế. Hỗn hợp AN hạt xốp/NTN (chưa phải là thuốc nổ) sau đó được bơm chuyển qua đường ống dẫn và nạp trực tiếp xuống lỗ khoan theo khối lượng đã thiết kế qua cài đặt trên hệ thống điều khiển. Trong quá trình bơm chuyển hỗn hợp này được trộn thêm chất tăng nhạy với tỷ lệ nhất định để tạo thành thuốc nổ sau khi được nạp xuống lỗ khoan. Thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước NTR05 được trộn nạp trên xe trộn nạp chuyên dụng được thực hiện nổ mìn tại các khai trường của Công ty Cổ phần Than Hà Tu - TKV kết quả nổ mìn đều phá vỡ đất đá tốt, hiệu quả nổ mìn cao, được Công ty Cổ phần Than Hà Tu - TKV đánh giá cao. 2.2.2. Kết quả nghiên cứu thuốc nổ NTR06 dùng cho lỗ khoan ít nước: Với điều kiện nổ mìn với lỗ khoan ít nước hoặc ẩm ướt, điều kiện bãi mìn có địa hình khó thi công việc sử dụng thuốc nổ nhũ tương rời dạng bao gói NTR06 là hoàn toàn phù hợp và giảm giá thành, thuốc nổ NTR06 được chế tạo với thành phần: 30% chất nhũ tương nền và 70% thuốc nổ ANFO, thông số kỹ thuật của thuốc nổ NTR06: tỷ trọng: 1,05÷1,15; kh¶ n¨ng sinh công: 320÷340 cm3; sức nén trụ chì (trong ống thép): 19÷21 mm; tốc độ nổ ổn định: 4.100÷4.600 m/s; khả năng chịu nước (ngâm nước 4giờ): tốt; đã sử dụng hiệu quả ở các đường kính lỗ khoan ≥ 125 mm; phương tiện kích nổ hiệu quả: mồi nổ năng lượng cao 175g hoặc 400g, thời gian ổn định: 3 tháng. Sơ đồ công nghệ chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời NTR06 Chất nhũ tương nền Amoni nitrat hạt xốp Dầu Diezen Định lượng Định lượng Định lượng Phối trộn tạo ANFO Định lượng Khuấy trộn Thuốc nổ NTR06 13 Lượng thuốc nổ nhũ tương rời sản xuất trong quá trình nghiên cứu chế tạo hai loại thuốc nổ nhũ tương rời của đề tài tổng cộng là 50 tấn. Toàn bộ số thuốc nổ này được sử dụng để nổ mìn cho các mỏ khai thác than lộ thiên. PhÇn III HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 3.1 Những vấn đề mà dự án cần giải quyết Việc nghiên cứu chế tạo chất nhũ tương nền và thuốc nổ nhũ tương rời đã được triển khai một cách khoa học, thực tế và đảm bảo tính đại diện, chính xác, kết quả cho được các sản phẩm cụ thể: đã nghiên cứu chế tạo được chất nhũ tương nền hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật dùng trong chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời. Thiết kế, chế tạo được dây chuyền thiết bị quy mô bán công nghiệp sản xuất chất nhũ tương nền, đã áp dụng kết quả nghiên cứu của công trình sản xuất hai loại thuốc nổ nhũ tương rời (thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ngập nước và thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan ít nước) có các chỉ tiêu kỹ thuật đạt yêu cầu cho việc sử dụng trong công tác khoan nổ mìn phá vỡ đất đá ở các mỏ lộ thiên thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam. Về các hạn chế, kết quả nghiên cứu chỉ mới xây dựng được dây chuyền sản xuất chất nhũ tương nền dạng Pilot công suất 2 tấn/ca, hệ thống điều khiển, việc kiểm soát các điều kiện công nghệ như nhiệt độ, lưu lượng thành phần... chủ yếu bằng phương pháp thủ công, hệ thống thiết bị chưa đồng bộ, hệ thống gia nhiệt nước nóng sử dụng năng lượng điện do đó công suất gia nhiệt chưa cao, hiệu quả sử dụng năng lượng chưa tốt, độ bền về thiết bị còn hạn chế. Việc sản xuất và nạp mìn đối với thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho lỗ khoan nhiều nước NTR05 đã được nghiên cứu thực hiện trên xe trộn nạp chuyên dụng được đặt hàng từ hảng TENAGA - KIMIA của Malaysia. Tuy nhiên để sử dụng tốt xe trộn nạp phục vụ cho sản xuất trộn nạp thuốc nổ với quy mô công nghiệp cần phải thực hiện thử nghiệm đầy đủ về lưu lượng các thành phần nhũ tương nền, amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy, nước trợ bơm, khả năng trộn đồng đều, tính ổn định của các chi tiết thiết bị chuyên dụng trên xe ... Như vậy, việc áp dụng kết quả nghiên cứu vào triển khai sản xuất công nghiệp là hết sức cần thiết, trong đó cần nghiên cứu để ổn định về công nghệ trong sản xuất chất nhũ tương nền, thuốc nổ nhũ tương rời, thử nghiệm đầy đủ các thông số kỹ thuật cần thiết, điều kiện áp dụng thực tế, đánh giá tính ổn định và hiệu quả sử dụng của sản phẩm ... Để thực hiện được dự án sản xuất thử nghiệm 4.000 tấn thuốc nổ nhũ tương rời, với các kết quả nghiên cứu có được từ các đề tài nghiên cứu cần tiếp tục thực hiện các công việc như sau: 14 3.1.1. Đầu tư cơ sở hạ tầng: Xây dựng bổ sung thêm sân, nhà xưởng, kho chứa phục vụ cho công tác sản xuất của dự án sản xuất thử nghiệm. Cải tạo hệ thống điện, cấp thoát nước đảm bảo phù hợp với công nghệ sản xuất chất nhũ tương nền và thuốc nổ nhũ tương rời. Mua mới máy móc thiết bị cho dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ tương nền, thuốc nổ nhũ tương rời để nâng cấp lên đáp ứng công suất sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời đạt 4.000 tấn/năm. Trang bị các thiết bị, dụng cụ cho việc đo đạc các thông số kỹ thuật của nguyên liệu và sản phẩm thuốc nổ nhũ tương rời. 3.1.2. Hoàn thiện công nghệ sản xuất: Khảo sát thiết bị và trao đổi công nghệ sản xuất: nắm bắt được công nghệ và làm chủ được quy trình vận hành thiết bị sản xuất của hãng TENAGA - Malaysia. Đào tạo cán bộ công nghệ và công nhân sản xuất: Một số cán bộ kỹ thuật và công nhân làm chủ được công nghệ và thiết bị sản xuất. Sản xuất thử để hoàn thiện quy trình sản xuất trên thiết bị sản xuất cố định và di động. Xây dựng quy trình công nghệ và quy trình vận hành thiết bị ổn định. 3.1.3. Xin cấp phép đưa xưởng sản xuất và hoạt động. 3.1.4 Sản xuất, tiêu thụ sản phẩm: sản phẩm có chất lượng ổn định, đạt các chỉ tiêu kỹ thuật đã đặt ra. 3.2 Tóm tắt quá trình tổ chức sản xuất thử nghiệm 3.2.1 Về năng lực triển khai thực nghiệm và hoàn thiện công nghệ theo mục tiêu dự án: Tổng công ty Công nghiệp Hoá chất mỏ - Vinacomin với các chức năng nhiệm vụ chính: sản xuất, phối chế - thử nghiệm Vật liệu nổ Công nghiệp (VLNCN); xuất khẩu, nhập khẩu VLNCN, nguyên liệu, hoá chất để sản xuất VLNCN; bảo quản, đóng gói, cung ứng, dự trữ Quốc gia về VLNCN; sản xuất cung ứng : dây điện, bao bì đóng gói thuốc nổ, giấy sinh hoạt, than sinh hoạt, vật liệu xây dựng; thiết kế thi công xây lắp dân dụng, các công trình giao thông thuỷ lợi, thiết kế công trình, khai thác mỏ; may hàng bảo hộ lao động, hàng may mặc xuất khẩu; làm dịch vụ khoan nổ mìn cho các mỏ lộ thiên, hầm lò kể cả nổ mìn dưới nước theo yêu cầu của khách hàng; nhập khẩu vật tư thiết bị và nguyên vật liệu may mặc. Cung ứng xăng dầu và vật tư - thiết bị; vận tải đường bộ, sông, biển, quá cảnh, các hoạt động cảng vụ và đại lý vận tải biển, sửa chữa phương tiện vận tải, thi công cải tạo phương tiện cơ giới đường bộ; dịch vụ ăn- nghỉ. Bên cạnh đó Tổng công ty có đội 15 ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân kỹ thuật có trình độ cao, tay nghề thành thạo trong công nghệ sản xuất thuốc nổ, khoan nổ mìn, khai thác mỏ đặc biệt là công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp dạng nhũ tương, có đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật giàu kinh nghiệm trong việc nghiên cứu phối chế sản xuất vật liệu nổ công nghiệp cụ thể với kết quả thành công của việc thực hiện hai đề tài “Nghiên cứu chế tạo chất nhũ tương nền dùng chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời”, “Nghiên cứu chế tạo thuốc nổ nhũ tương rời dùng cho mỏ lộ thiên”; kết quả sản xuất nổ mìn với thuốc nổ nhũ tương rời bằng xe chuyên dụng là nền tảng cho việc thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm thuốc nổ nhũ tương rời. 3.2.2 Quá trình phối hợp với các đơn vị trong và ngoài ngành Than: Phối hợp với Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp - Viện Khoa học công nghệ Mỏ TKV: để thực hiện dự án Tổng công ty đã hợp đồng với Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp về việc cung cấp nguyên liệu chất nhũ tương nền, chất tăng nhạy cho việc sản xuất thuốc nổ nhũ tương rời; đã phối hợp cùng với các chuyên gia của Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp trong việc thử nghiệm kiểm soát các thông số công nghệ, cách vận hành thiết bị trộn nạp, phương pháp nạp mìn hiệu quả ... trong sản xuất và nạp thuốc nổ nhũ tương rời trên xe chuyên dụng cho các mỏ lộ thiên. Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp đã cung cấp tài liệu kỹ thuật liên quan và tổ chức đào tạo cho công nhân của Công ty về kỹ năng sản xuất chất nhũ tương nền, vận hành xe trộn nạp, phương pháp nổ mìn hiệu quả ... Phối hợp với hãng TENAGA- Malaysia: Tổng công ty đã phối hợp với hãng TENAGA trong việc cung cấp xe trộn nạp thuốc nổ nhũ tương rời di động, giải quyết các vấn đề kỹ thuật về xe trộn nạp ... Phối hợp với các công ty Than thuộc TKV (Công ty CP Than Núi Béo, Hà Tu, Tây Nam Đá Mài, Đèo Nai, Cọc Sáu ...) trong việc thiết kế và nổ mìn tại các khai trường lộ thiên bằng thuốc nổ nhũ tương rời trên xe di động. Phối hợp với các Công ty Cơ khí, Điện, Điện tử ... trong việc thiết kế nâng cấp dây chuyền thiết bị sản xuất chất nhũ tương nền, thuốc nổ nhũ tương rời. 3.2.3 Địa điểm thực hiện dự án: Khu vực Quảng Ninh là địa điểm thuận lợi nhất cho việc triển khai dự án vì nơi đây tập trung đa số các khai trường lộ thiên lớn của các Công ty Than với đầy đủ các dạng địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khác nhau, có cơ sở sản xuất thuốc nổ công nghiệp, dịch vụ khoan nổ mìn và hệ thống kho chứa VLNCN và tiền chất thuốc nổ là Công ty Công nghiệp Hoá chất mỏ Quảng Ninh và Công ty Công nghiệp Hoá chất Mỏ Cẩm Phả; có cơ sở nghiên cứu - thử nghiệm chuyên về vật liệu nổ công nghiệp và cơ sở sản xuất chất nhũ tương nền được cấp phép của Trung tâm Vật liệu nổ công nghiệp. Khu vực có điều kiện giao thông thuỷ, bộ thuận lợi cho việc chuyên chở nguyên liệu và sản phẩm. Việc thực hiện dự án tại Phường Hà khánh, 16 Thành phố Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh đã tận dụng tối đa được cơ sở vật chất như mặt bằng, nhà xưởng, nhà kho, thiết bị sản xuất chất nhũ tương nền, xe trộn nạp chuyên dụng, phương tiện vận tải... mà kết quả của việc thực hiện các đề tài nghiên cứu có được và từ cơ sở sản xuất vật liệu nổ công nghiệp; Tận dụng được lực lượng cán bộ khoa học kỹ thuật cũng như công nhân sản xuất vật liệu nổ đã qua đào tạo cơ bản hiện có .... Để triển khai dự án với mặt bằng sẵn có đã triển khai mở rộng thêm nhà xưởng sản xuất chất nhũ tương nền, xây dựng thêm các kho chứa nguyên liệu, xây dựng các hệ thống xử lý nước thải, thiết bị thu gom và xử lý chất thải rắn để đáp ứng yêu cầu cho thực hiện dự án. 3.2.4 Trang thiết bị chủ yếu đảm bảo cho việc triển khai dự án sản xuất thử nghiệm: Để thực hiện dự án việc đầu tiên đã nâng cấp được dây chuyền sản xuất chất nhũ tương nền từ dây chuyền dạng Pilot công suất 2 tấn/ngày (là kết quả của các đề tài nghiên cứu) thành dây chuyền dạng bán công nghiệp công suất 05tấn/ca. Dây chuyền bán công nghiệp trên có khả năng điều chỉnh và điều khiển kiểm soát các thông số công nghệ thông qua các đồng hồ, senso cảm biến và van điện từ và lưu lượng kế đồng thời có thể điều chỉnh hệ thống bằng tay, từ hệ thống gia nhiệt bằng sử dụng năng lượng điện đã chuyển sang hệ thống gia nhiệt bằng nhiên liệu dầu với công suất lớn, tiết kiệm năng lượng ... Đã đầu tư lắp đặt được hệ thống bơm chuyển chất nhũ tương nền từ bồn chứa lên xe chuyên dụng gồm hệ thống bơm chuyển rót trực tiếp vào thùng xe, hệ thống đo đếm khối lượng điện tử. Sử dụng xe trộn nạp thuốc nổ nhũ tương rời chuyên dụng hãng TENAGA để sản xuất và nạp thuốc nổ NTR05. Sử dụng các phương tiện vận tải hiện có để chuyên chở nguyên liệu ... Ngoài các thiết bị đo đạc hiện đã đầu tư thêm một số trang thiết bị để đo đạc các thông số công nghệ của các nguyên liệu và thuốc nổ nhũ tương rời ... 3.2.5 Nguyên liệu: Để thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm đã sử dụng các nguyên liệu chủ yếu là chất nhũ tương nền, amoni nitrat hạt xốp, chất tăng nhạy. Trong các loại nguyên liệu này chất nhũ tương nền và chất tăng nhạy được cung cấp trong nước bởi Trung Tâm vật liệu nổ công nghiệp - Viện KHCN Mỏ TKV, còn amoni nitrat hạt xốp, amoni nitrat tinh thể, natri nitrat tinh thể hiện nay được Tổng công ty nhập khẩu chủ yếu từ Trung Quốc. Về công nghiệp hoá chất cơ bản hiện nay Việt nam đang còn rất hạn chế nên để sản xuất chất nhũ tương nền hay chất tăng nhạy thì cũng đều sử dụng hầu hết các hoá chất có nguồn gốc nước ngoài (chủ yếu là Trung Quốc và một số nước Đông Nam Á). Tuy nhiên hầu hết các nguyên liệu này đều dễ kiếm trên thị trường Việt 17