بررسی سیستم آتشباری نانل در معادن

بررسی سیستم آتشباری نانل در معادن دانلود مقاله مقاله مقاله

چکیده
این مقاله 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 مقاله 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.

–

مقدمه
در اوایل قرن هفدهم باروت سیاه تولید گردید و برای لق کردن سنگ در صنعت معدن، انفجار جایگزین روش اصلی یعنی حرارت دادن  شد. با ورود به قرن هیجدهم باروت بطور گسترده ای در کارهای ساختمانی مورد استفاده قرار گرفت تا زمانی که ویلیام بیکفورد انگلیسی فتیله اطمینان را در سال ۱۸۳۱ به ثبت رساند. این فتیله یک وسیله مطمئن و ایمن برای آتش زدن باروت در اختیار آتشکاران قرار گرفت.

درسال ۱۸۴۶، اسکانیوسوبره رو که یک ایتالیایی بود نیتروگلیسیرین را کشف کرد. آلفرد نوبل برای ایمن کردن نیتروگلیسیرین به هنگام حمل و نقل در سال ۱۸۶۷ آنرا جذب Kieselguhr (نوعی خاک دیاتومه) کرد که نه تنها سه برابر وزن خود نیتروگلیسیرین را جذب می کرد بلکه از حساسیت آن نسبت به ضربه می کاست و پس از خمیر شدن و شکل گرفتن به صورت فشنگ در داخل کاغذ پیچانده می شد بدین ترتیب دینامیت اختراع شد.

آلفرد نوبل در سال ۱۸۷۵، نیتروگلیسیرین حل کرد و بدین ترتیب ژلاتین انفجاری (نوعی دینامیت) که مخلوطی ژلاتینی شکل از ۹۲% نیتروگلیسیرین و ۸% نیتروسلولز بود ساخت. و در سال ۱۸۷۹ از مخلوط کردن نیترات سدیم و سایر مواد به ژلاتین انفجاری مواد منفجره ضعیفتر بدست آمد. در سال ۱۹۲۰، نیتروگلیکول به دینامیت اضافه شد که نقطه انجماد آن را بطور قابل ملاحظه ای پایین آ‎ورد.

در سال ۱۹۵۶، آنفو (نیترات آمونیوم و گازوئیل) وارد بازار آمریکا شد. در سال ۱۹۸۵ نیترونوبل، آنفوی جدیدی را که مقاومت بیشتری در برابر آب داشت به نام Akvanol عرضه کرد.

و در سال ۱۹۶۰، اسلاری و مواد منفجره با گرانروی بالا تولید شدند  ودر سال ۱۹۷۰ امولسیونهای انفجاری (امولیت) و در سال ۱۹۸۰، آنفوی تقویت شده جدید (امولان) تکمیل و عرضه شدند که تحول جدیدی را در چالهای آبدار بوجود آوردند. (۹)

مواد منفجره صنعتی را به دسته های زیر تقسیم گردیده اند: (۷)

۱-   مواد منفجره دانه ای مثل باروت و نیترات آمونیوم

۲-   مواد منفجره ژله ای

۳-   دینامیت ها

–

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