توضیحات

بررسی سیستم آتشباری نانل

فهرست مطالب

فصل اول: مواد منفجره مصرفی در معادن

۱-۱- مقدمه………………………………………………………………………………………………… ۱
۱-۲- باروت……………………………………………………………………………………………….. ۲
۱-۳- آنفو (ANFO)…………………………………………………………………………………….. 3
۱-۴- آنفوی مقاوم درمقابل آب (Akvanol)……………………………………………………. 4
۱-۵-  آنفوی سنگین (Heavu ANFO)……………………………………………………………. 5
۱-۶- مواد منفجره ژله ای (Slurry)………………………………………………………………. 5
۱-۷- مواد منفجره امولسیون (Emulsion)…………………………………………………….. 6
۱-۷-۱- امولیت (Emulite)…………………………………………………………………………… 8
۱-۸- امولان (Emulan)……………………………………………………………………………….. 8
۱-۹- دینامیت (Dynamite)…………………………………………………………………………… 9

فصل دوم: عوامل انفجاری

۲-۱- مقدمه………………………………………………………………………………………………… ۱۰
۲-۲- فتیله اطمینان (Safety Fuse)………………………………………………………………… 10
۲-۲-۱- آتشکاری با فتیله اطمینان و چاشنی…………………………………………………… ۱۱
۲-۲-۲- مزایا و معایب فتیله اطمینان……………………………………………………………… ۱۱
۲-۲-۲-۱- مزایا…………………………………………………………………………………………. ۱۱

۲-۲-۲-۲- معایب……………………………………………………………………………………….. ۱۲
۲-۳- فتیله انفجاری (Detonating Cord)……………………………………………………….. 12
۲-۳-۱- مزایا و معایب فتیله انفجاری…………………………………………………………….. ۱۳
۲-۳-۱-۱- مزایا ………………………………………………………………………………………… ۱۴
۲-۳-۱-۲- معایب……………………………………………………………………………………….. ۱۴
۲-۴- چاشنی برقی………………………………………………………………………………………. ۱۴
۲-۴-۱- مزایا و معایب آتشباری برقی…………………………………………………………… ۱۵
۲-۴-۱-۱- مزایا…………………………………………………………………………………………. ۱۵
۲-۴-۱-۲- معایب ………………………………………………………………………………………. ۱۶
۲-۵- سیستم هرکودت (چاشنی گازی)…………………………………………………………… ۱۶
۲-۵-۱- مزایا و معایب سیستم هرکودت………………………………………………………… ۱۷
۲-۵-۱-۱- مزایا…………………………………………………………………………………………. ۱۷
۲-۵-۱-۲- معایب ………………………………………………………………………………………. ۱۷
۲-۶- سیستم نانل………………………………………………………………………………………… ۱۸
۲-۶-۱- مزایای سیستم نانل…………………………………………………………………………. ۱۸
۲-۷- پرایمر……………………………………………………………………………………………….. ۱۹
۲-۸- بوستر……………………………………………………………………………………………….. ۱۹
۲-۹- تأخیر و نقش آن در پارامترهای انفجار و خردشدگی سنگها……………………. ۲۰

فصل سوم: بررسی سیستم نانل و استفاده از آن در چند معدن

۳-۱- مقدمه………………………………………………………………………………………………… ۲۳
۳-۲- فرآیند ساخت نانل………………………………………………………………………………. ۲۴
۳-۳- اجزاء تشکیل دهنده واحد نانل………………………………………………………………. ۲۵
۳-۳-۱- تیوپ نانل………………………………………………………………………………………. ۲۵
۳-۳-۲- چاشنی………………………………………………………………………………………….. ۲۶
۳-۳-۳- رابط……………………………………………………………………………………………… ۲۷
۳-۳-۴- استارتر…………………………………………………………………………………………. ۲۸
۳-۳-۵- برچسب مشخصات نانل………………………………………………………………….. ۲۹
۳-۳-۶- گیره……………………………………………………………………………………………… ۲۹
۳-۴- آزمایشهای انجام شده در روی تیوپ نانل…………………………………………….. ۲۹
۳-۴-۱- بررسی مقاومت تیوپ نانل……………………………………………………………….. ۲۹
۳-۴-۲- حساسیت در مقابل عوامل شیمیایی…………………………………………………… ۳۰
۳-۵- انواع چاشنی نانل………………………………………………………………………………… ۳۰
۳-۵-۱- چاشنی NONLE GT/MS………………………………………………………………… 32
۳-۵-۲- چاشنی NONEL GT/T……………………………………………………………………. 32
۳-۵-۳- چاشنی NONEL  UNIDET……………………………………………………………… 33
۳-۶- انواع رابط………………………………………………………………………………………….. ۳۴
۳-۶-۱- رابط نوع UB0……………………………………………………………………………….. 34
۳-۶-۲- رابطهای نوع UNIDET……………………………………………………………………. 34
۳-۶-۳- رابط خوشه ای ……………………………………………………………………………… ۳۵
۳-۷- تحلیل مراحل آتشباری با نانل………………………………………………………………. ۳۵
۳-۷-۱- اتصالات با استفاده از رابط UB0…………………………………………………….. 36
۳-۷-۲- اتصال تیوپ نانل به فتیله انفجاری (کرتکس)………………………………………. ۳۸
۳-۷-۳- اتصال توسط رابط خوشه ای………………………………………………………….. ۳۹
۳-۸- آتش کردن مدار نانل…………………………………………………………………………… ۴۰
۳-۸-۱- ماشین انفجار دستی HN1……………………………………………………………….. 40
۳-۸-۲- ماشین انفجار پنوماتیک از راه دور PN1…………………………………………… 42
۳-۸-۳- انفحار با چاشنی الکتریکی………………………………………………………………… ۴۳
۳-۹- چند نمونه از نحوه اتصال مدار با استفاده از چاشنی و رابط های نانل……… ۴۳
۳-۹-۱- مدار انفجار کوچک پلکانی………………………………………………………………… ۴۳
۳-۹-۲- مدار انفجار بزرگ پلکانی…………………………………………………………………. ۴۴
۳-۹-۳- انفجار جهت حفر ترانشه…………………………………………………………………. ۴۵
۳-۹-۴- اتصال با استفاده از رابط های NONEL UNIDET  برای معادن روباز… ۴۶
۳-۹-۵- اتصال با استفاده از رابط های NONEL UNIDET برای حفر ترانشه…… ۴۹
۳-۹-۶- آتشباری تونل………………………………………………………………………………… ۵۰
۳-۱۰- استفاده نانل برای آتشباری معدن ماگما سوپریور سوپریور آریزونا……… ۵۱
۳-۱۰-۱- آزمایش نانل در حفر راهروها……………………………………………………….. ۵۱
۳-۱۰-۲- آزمایش نانل در کارگاههای استخراج معدن ماگما سوپریور……………… ۵۱
۳-۱۰-۳- تاثیرات خرجگذاری نانل و بهم بستن آن ………………………………………… ۵۲
۳-۱۱- استفاده از نانل برای آتشباری معدن طلای هارمونی…………………………….. ۵۳
۳-۱۲- استفاده از نانل در معدن گل گهر ………………………………………………………. ۶۰

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و نتایج بدست آمده از استفاده نانل

۴-۱- معدن ماگما سوپریور………………………………………………………………………….. ۷۴
۴-۱-۱- چال منفجر نشده (Misfire)…………………………………………………………….. 74
۴-۱-۲- مطالعه زمانی…………………………………………………………………………………. ۷۴
۴-۱-۳- استاندارد کردن الگوی حفاری…………………………………………………………. ۷۵
۴-۱-۴- نتایج بدست آمده از استفاده نانل در معدن ماگما سوپریور…………………. ۷۵
۴-۲- معدن طلای هارمونی…………………………………………………………………………… ۷۶
۴-۲-۱- نتایج بدست آمده از بکارگیری سیستم نانل در معدن طلای هارمونی……. ۷۸
۴-۳- معدن گل گهر…………………………………………………………………………………….. ۸۱
۴-۴- مراحل قبل از خرج گذاری ………………………………………………………………….. ۸۲
۴-۵- هنگام خرجگذاری ………………………………………………………………………………. ۸۲
۴-۶- وصل کردن مدار………………………………………………………………………………… ۸۳
۴-۷- کنترل اتصالات ………………………………………………………………………………….. ۸۳
۴-۸- مهلت نگهداری در انبار……………………………………………………………………….. ۸۴
۴-۹- محصولات آسیب دیده ……………………………………………………………………….. ۸۴
۴-۱۰- نتایج ………………………………………………………………………………………………. ۸۵
فهرست منابع……………………………………………………………………………………………….. ۸۷
پیوست………………………………………………………………………………………………………… ۸۹

چکیده
این پروژه عنوان بررسی سیستم آتشباری نانل را به خود اختصاص داده است. ابتدا مواد منفجره صنعتی (مواد منفجره معمول در معادن) بطور مختصر شرح داده شده است و از آنجا که اکثر مواد منفجره مورد استفاده در کارهای معدنی از حساسیت پایینی برخودارند، عوامل انفجاری مورد بررسی قرار گرفته اند. مقایسه انجام گرفته بین عوامل انفجاری، نشان دهنده این است که سیستم نانل دارای برتری هایی نسبت به دیگر عوامل می‎باشد. شرح کامل جزییات این سیستم بدنه اصلی این پروژه را تشکیل می‎دهد. بدنبال بررسی این سیستم، شرح نتایج بدست آمده از استفاده نانل در معدن مس ماگما سوپریور، سوپریور آریزونا، معدن طلای هارمونی و معدن سنگ آهن گل گهر ارائه شده است.

۲-۹- تأخیر و نقش آن بر پارامترهای انفجار و خردشدگی سنگها

یکی از پارامترهای بسیار مهم در کنترل نتایج انفجار و درجه فشردگی مناسب، میزان تأخیر مناسب بین ردیفهای موجود یا چالهای حفر شده در یک ردیف است. همچنین برای جلوگیری از مشکلات ناشی از انفجار مانند لرزش زمین، و انفجار هوا میزان تأخیر نقش مهمی را ایفا می‎کند. در طراحی یک مدار انفجار باید به این نکته توجه داشت که تاخیرها باید بگونه ای باشد که زمان کافی برای جابجایی سنگهای هر ردیف، جهت ایجاد سطح آزاد مورد نیاز ردیف بعدی فراهم گردد نتایج حاصل از تأخیر مناسب به شرح زیر می‎باشد:

1. بهبود خرد شدن سنگ
2. عدم پرتاب سنگ: زمان تأخیر کم سبب پرتاب سنگ می‎شود اما فاصله پرتاب شدن محدود است و خطر جدی هنگامی روی می‎دهد که زمان تأخیر بین دوچال انفجاری زیاد باشد.
3. کاهش تعداد چال و مصرف ویژه ماده منفجره و در نتیجه کاهش هزینه تولید
4. کاهش لرزش زمین: با کاهش تأخیر بین ردیف چالها میزان لرزش زمین افزایش می یابد.
5. کاهش انفجار هوا: با افزایش تأخیر بین ردیف چالها از میزان انفجار هوا کاسته می‎شود.
6. توسعه و ازدیاد تولید

برای محاسبه میزان تأخیر از روابط و فرمولهایی که در زیر آورده شده است میتوان اسفتاده نمود.

۴-۱۰- نتایج

1. به علت فعال نشدن تیوپ نانل به جزء با آتش زنه نانل یا فتیله انفجاری و یا چاشنی برقی یک سیستم کاملاً ایمن محسوب می‎شود.
2. با استفاده از سیستم نانل تمامی طول چال بطور منفجر می‎شود و خرد شدن سنگ بهبود می یابد.
3. سوخت موجود در مواد منفجره هیچگونه تاثیری بر تیوپ نانل ندارند و نمی تواند آنرا خراب کند.
4. استفاده از سیستم نانل سبب حذف Misfire یا چالهای منفجر نشده می‎شود.
5. با بکارگیری سیستم نانل آسیب زدن به گل گذاری چال قبل از انفجار خرج اصلی را نداریم.
6. با استفاده از این سیستم کاهش انفجار هوا لرزش زمین و پرتاب سنگ را بدنبال داریم.
7. با بکارگیری سیستم نانل در معادن زیر زمینی تهویه بهبود می یابد.
8. برطبق مطالعات زمانی انجام گرفته خرجگذاری و بهم بستن مدار با رابط خوشه ای نانل خیلی سریعتر از فتیله اطمینان می‎باشد.
9. سیستم نانل باعث کاهش هزینه ها می‎شود.

۱۰- اتصالات باید حتی الامکان از ترتیب شروع انفجار پیروی کنند زیرا در صورت آسیب دیدگی خط اصلی و قطع شدن مدار انفجار تا محل آسیب دیدگی بطور عادی عمل کرده و به بقیه مدار خسارت وارد می‎شود.
۱۱- ازآنجا که واحدهای نانل ضد آب می‎باشد در چالهای آبدار میتوان از سیستم نانل استفاده کرد.
۱۲- درمحیط هایی که گازهای قابل اشتعال در فضا پراکنده نمی باشد از فتیله انفجاری بعنوان خط اصلی آتش استفاده کنیم.
۱۳- برای اتصال تیوپ نانل به فتیله ازگیره مخصوص استفاده می کنیم که باعث می‎شود تیوپ بطور عمود بر فتیله انفجاری قرار گیرد (حالتی که با گره زدن و یا استفاده از نوار چسب نمی توان به آن دست یافت)
۱۴- در مدارهای انفجاری پلکانی کوچک می‎توان از زمان تأخیر اجتناب ناپذیری که ناشی از حرکت موج درطول تیوپ می‎باشد صرفنظر کرد و مدار را بصورت سری بست. ولی در مدارهای انفجاری بزرگ پلکانی نمی توان از این زمان تأخیر صرفنظر کرد و باید در طراحی این زمان را محاسبه کرد و مدار را به صورت موازی بست.
۱۵- در انفجارات بزرگ زیرزمینی لازم است زمان تأخیر اجتناب ناپذیر ناشی از طول تیوپ را محسوب و در نظر گرفت.