การเจาะและระเบิดหิน

การเจาะและระเบิดหิน 

  • การระเบิดหน้างานแบบขั้นบันไดในเหมืองผิวดินเป็นการทำให้ชั้นหินแน่นแตกออกเป็นก้อนที่มีขนาดเหมาะสมสำหรับนำไปป้อนให้โรงแต่งแร่ ซึ่งการใช้พลังงานจากวัตถุระเบิดจะมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าวิธีการอื่น
  • งานแรกสุดคือการเจาะรูระเบิด ขนาดรูเจาะตั้งแต่ 3-12 นิ้ว แล้วแต่ขนาดกำลังผลิตของเหมือง ความลึกจะขึ้นอยู่กับความสูงของหน้างานหรือขั้นบันได
  • จากนั้นจะอัดวัตถุระเบิด ประกอบด้วย แก๊ปซึ่งทำหน้าที่จุดวัตถุระเบิดแรงสูง (Primer) ที่จะไปกระตุ้นวัตถุระเบิดหลัก (Blasting agent) ก่อนปิดปากรูด้วยฝุ่นเจาะเพื่อไม่ให้แรงระเบิดพุ่งขึ้นด้านบน

ตัวแปรในการออกแบบการระเบิด

  • ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของรูเจาะระเบิด (Hole diameter) จะมีผลกับปริมาณการอัดวัตถุระเบิด ถ้ามีขนาดเล็กจะช่วยกระจายวัตถุระเบิด
  • ความลึกของรูเจาะระเบิด (Hole length) จะขึ้นอยู่กับความสูงของ Bench และความเอียงของรูเจาะ
  • ความสูงของหน้างาน (Bench height) จะขึ้นกับชนิดแร่ และปริมาณการผลิต หรือขนาดของเหมืองแร่
  • ระยะเจาะต่ำกว่าระดับพื้น (Sub drill) จะช่วยระเบิดบริเวณพื้นของ Bench ไม่ให้เกิดโขดหิน ปกติจะใช้ค่าน้อยที่สุด หรือไม่ใช้
  • ระยะปิดปากรูระเบิด (Stemming) สำหรับใช้ฝุ่นเจาะกลบปิดปากรู ถ้าน้อยเกินไปจะทำให้เกิดเสียงดัง หินปลิว เสียพลังงานระเบิดออกทางปากรู แต่ถ้ามากเกินไป จะทำให้อัดวัตถุระเบิดได้น้อยลงและบริเวณปากรูแตกเป็นหินก้อนใหญ่
  • ระยะระหว่างแถวระเบิด (Burden) และเป็นระยะจากแถวแรกถึงหน้าอิสระ (Free face) มีค่าแปรผันตามขนาดรูเจาะ ถ้าน้อยจะเกิดหินปลิว มีเสียงดัง ถ้ามากจะได้หินก้อนใหญ่ และมีแรงสั่นสะเทือนเพราะพลังงานถูกกักไว้
  • ระยะระหว่างรูระเบิดในแถวเดียวกัน  (Spacing) ถ้ามากไปจะทำให้ระเบิดได้หินก้อนใหญ่

เชื้อปะทุ (Detonator) หรือ แก๊ป (Cap)

  • ทำหน้าที่เป็นตัวจุดวัตถุระเบิดแรงสูง หรือไพรเมอร์ (Primer) ให้ระเบิด
  • โดยทั่วไปใช้แก๊ปไฟฟ้าที่มีวัตถุระเบิดปริมาณน้อย แต่มีความไว

วัตถุระเบิดแรงสูง หรือไพรเมอร์ (Primer)

  • ในอดีตใช้ไดนาไมท์เป็นไพรเมอร์
  • ปัจจุบันใช้ Emulsion เพราะทนน้ำ
  • มีขนาดเล็กกว่ารูเจาะเล็กน้อย
  • ถูกจุดด้วยแก๊ปไฟฟ้า
  • โดยทั่วไปจะใช้ Bottom priming ถ้าใช้ Top priming จะทำเมื่อต้องการระเบิดหินแข็งที่อยู่ด้านบน 

การอัดวัตถุระเบิดในรูเจาะ แบบ Bottom Priming

  • คุณสมบัติ/ข้อดี

  • ปลอดภัย
  • กองหินกระจายตัว
  • ลดเสียงระเบิด

การอัดวัตถุระเบิดในรูเจาะ แบบ Top Priming

  • คุณสมบัติ/ข้อดี

  • ช่วยระเบิดหินแข็งด้านบน
  • กองหินไม่กระจายตัว
  • ลดการสั่นสะเทือน

วัตถุระเบิดหลัก (Blasting Agent)

  • คุณสมบัติ/ข้อดี

  • เป็นวัตถุระเบิดที่มีความแรงไม่มาก ช่วยในการให้พลังงานและให้ก๊าซออกมาเพื่อให้เกิดการแตกหักของหิน
  • โดยทั่วไปใช้ปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรต ผสมน้ำมันดีเซล ที่เรียกว่า แอนโฟ (ANFO) เพราะเป็นวัตถุระเบิดหลักที่มีราคาถูก

ประเภทของวัตถุระเบิดในงานเหมืองแร่

เครื่องจุดระเบิด Blasting Machine

ตัวอย่างแผนผังรูเจาะระเบิดแบบขนาน

ตัวอย่างแผนผังรูเจาะระเบิดแบบสองหน้า

การวัดผลของการระเบิด

 

  • ปริมาณผลผลิต วัดเป็นปริมาตร หรือน้ำหนักของหิน ที่ระเบิดได้ในแต่ละครั้ง หรือวัดต่อจำนวนรูเจาะ หรือวัดต่อระยะเจาะ
  • อัตราการใช้วัตถุระเบิดต่อหินที่ได้ (Powder factor) ใช้น้อยที่สุดที่ทำให้ได้ปริมาณผลผลิต และขนาดก้อนตามที่ต้องการ
  • วัดเป็นผลกระทบ เช่น แรงสั่นสะเทือน หินปลิว เสียงระเบิด ฝุ่น ก๊าซ ต้องควบคุมให้ปลอดภัย
  • ค่าใช้จ่ายในการระเบิด

Powder Factor

 

  • คือปริมาณการใช้วัตถุระเบิดต่อปริมาตรหินที่ได้ หน่วยเป็น กิโลกรัมต่อ ลบ.เมตร
  • โดยทั่วไปใช้ 0.15-1.5 กก./ลบ.เมตร แล้วแต่ชนิดของหิน แต่ควรใช้ 0.3-0.6 กก./ลบ.เมตร
  • ถ้ามีค่าสูง จะได้หินก้อนเล็กสำหรับรถตักขนาดเล็ก
  • •ถ้ามีค่าต่ำต่ำ จะได้หินก้อนใหญ่สำหรับรถตักขนาดใหญ่