खनन विस्फोट की पाँच विधियाँ: आपकी परियोजना के लिए कौन सी विधि उपयुक्त है?
खुली खदान खनन को आमतौर पर ड्रिलिंग, विस्फोट, लोडिंग, ढुलाई और अपशिष्ट निपटान की एक क्रमबद्ध प्रक्रिया के रूप में वर्णित किया जाता है। इन चरणों में से, विस्फोट अक्सर खुली खदान खनन की कुल उत्पादन लागत का लगभग 15% से 20% हिस्सा होता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि विखंडन की गुणवत्ता उत्खनन मशीन की उत्पादकता, ट्रक लोडिंग, क्रशिंग दक्षता, ढलान स्थिरता और प्रति टन अंतिम लागत को प्रभावित करती है।
हर खदान के लिए कोई एक विस्फोट विधि सर्वोत्तम नहीं होती। सही चुनाव चट्टान की स्थिति, उत्पादन पैमाने, खदान की संरचना, उपकरण, पर्यावरणीय सीमाओं और स्थानीय नियमों पर निर्भर करता है।
1. उथले छेद में विस्फोट करना
उथले छेदों में विस्फोट करने की विधि में आमतौर पर छोटे छेद किए जाते हैं, जिनका व्यास आमतौर पर 30 से 75 मिमी के बीच होता है। छेद की गहराई सामान्यतः 5 मीटर से कम होती है, हालांकि ड्रिलिंग जंबो का उपयोग करने पर यह लगभग 8 मीटर या उससे अधिक तक पहुंच सकती है।
यह विधि आमतौर पर निम्नलिखित कार्यों के लिए उपयोग की जाती है:
छोटी खुली खदानें
छोटी खदानें
सुरंग की खुदाई
द्वितीयक ब्रेकिंग
सड़क कट
नई खदान का निर्माण
विशेष उत्खनन कार्य
इसका मुख्य लाभ इसकी लचीलापन है। उथले छेदों को आसानी से स्थित किया जा सकता है और अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट उपकरणों से ड्रिल किया जा सकता है।
सीमा उत्पादन की मात्रा है। उथले छेदों में विस्फोट करना आमतौर पर उन बड़े भूभागों के लिए कम उपयुक्त होता है जहां खदान को एक चक्र में लाखों टन सामग्री स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है।
2. गहरे छेद वाली बेंच ब्लास्टिंग
डीप-होल ब्लास्टिंग में ड्रिलिंग उपकरणों का उपयोग करके गहरे छेद बनाए जाते हैं, जो अनुमोदित ब्लास्टिंग सामग्री को लोड करने के लिए जगह का काम करते हैं। खुली खदानों में, इसका उपयोग मुख्य रूप से बेंचों पर उत्पादन ब्लास्टिंग के लिए किया जाता है।
सामान्य संदर्भ सीमाएं लगभग इस प्रकार हैं:
गड्ढे की गहराई: 15 से 20 मीटर
छेद का व्यास: 75 से 310 मिमी
सामान्य व्यास: 200 से 250 मिमी
गहरे छेदों में विस्फोट करना खानों के विकास, खुदाई और उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बड़े पैमाने पर किए जाने वाले कार्यों में कुल विस्फोट की मात्रा का 90% से अधिक हिस्सा इसी तकनीक से किया जाता है।
ऊर्ध्वाधर और झुके हुए दोनों प्रकार के छेद संभव हैं। झुके हुए छेद ऊर्जा का अधिक समान वितरण प्रदान कर सकते हैं और विखंडन और भारण स्थितियों में सुधार कर सकते हैं। साइट के अनुसार, इंजीनियर कंपन को नियंत्रित करने और ऊर्जा उपयोग को बेहतर बनाने के लिए नियंत्रित विलंब डिजाइन, डेक्ड लोडिंग, एयर डेकिंग या अन्य अनुमोदित तकनीकों का भी उपयोग कर सकते हैं।
डीटीएच ड्रिल रिग और रोटरी ब्लास्टहोल ड्रिल दोनों ही आम विकल्प हैं। ड्रिलिंग प्रणाली का चयन चट्टान, छेद के व्यास, गहराई और अपेक्षित उत्पादन दर के अनुसार किया जाना चाहिए।
3. चैम्बर ब्लास्टिंग
चैम्बर ब्लास्टिंग में, तैयार किए गए चैम्बर या भूमिगत खुले स्थान के अंदर बड़ी मात्रा में विस्फोट सामग्री डाली जाती है। चूंकि इसमें शामिल मात्रा बहुत अधिक हो सकती है, इसलिए इस विधि को कभी-कभी सामूहिक विस्फोट भी कहा जाता है।
इस पर निम्नलिखित के लिए विचार किया जा सकता है:
खान निर्माण परियोजनाएं
विशेष ओपन-पिट स्थितियाँ
बड़े पैमाने पर खनन कार्य
ऐसे स्थल जहाँ सीमित संख्या में आयोजनों में बड़ी मात्रा में डेटा एकत्र करना आवश्यक होता है
यह विधि सतह पर ड्रिलिंग की आवश्यकता को कम कर सकती है और विभिन्न कठोरता वाली चट्टानों पर भी काम कर सकती है। इसका उपयोग उन स्थानों पर भी किया जा सकता है जहां सतह पर ड्रिलिंग की स्थितियां कठिन हों।
हालांकि, कक्ष तैयार करने से विकास दल के लिए काम करने की स्थितियाँ खराब हो सकती हैं, और परिणाम स्वरूप बड़े आकार के पत्थरों का अनुपात अधिक हो सकता है। इस विधि के लिए विस्तृत डिज़ाइन, प्राधिकरण, भूवैज्ञानिक समीक्षा और सख्त सुरक्षा प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
4. बहु-पंक्ति मिलीसेकंड विस्फोट
खुदाई मशीनों की बाल्टी के आकार और खदानों की उत्पादन क्षमता में वृद्धि के साथ, खदानों को अधिक विस्फोट क्षमता की आवश्यकता होने लगी है। मल्टी-रो मिलीसेकंड ब्लास्टिंग से योजनाबद्ध क्रम में कई पंक्तियों में छेद करना संभव हो जाता है।
बड़े पैमाने पर किए जाने वाले विस्फोटों में एक बार में लगभग 5 से 10 पंक्तियों को विस्फोटित किया जा सकता है, जिसमें खदान के डिजाइन के आधार पर कुल विघटित सामग्री सैकड़ों हजारों टन तक पहुंच सकती है।
मिलीसेकंड के विस्फोट में, आस-पास के छेदों में आवेश कम, निर्धारित समय अंतराल पर सक्रिय होते हैं। यह समयबद्धता ऊर्जा के वितरण और चट्टानी द्रव्यमान की गति को नियंत्रित करने में सहायक होती है।
संभावित लाभों में शामिल हैं:
प्रति विस्फोट अधिक मात्रा
विस्फोट की घटनाओं में कमी और प्रतीक्षा समय में कमी
बेहतर विखंडन
कम ओवरसाइज़ प्रतिशत
ड्रिलिंग उपकरणों का बेहतर उपयोग
खुदाई मशीनों और मालवाहक ट्रकों की उत्पादकता में सुधार
मूल फील्ड सामग्री में ड्रिलिंग और लोडिंग-ढुलाई उपकरणों के लिए लगभग 10% से 15% तक संभावित सुधारों का उल्लेख किया गया है, जबकि सिंगल-रो ब्लास्टिंग की तुलना में ओवरसाइज़ को काफी हद तक कम किया जा सकता है। वास्तविक परिणाम ड्रिलिंग की सटीकता, चट्टान की संरचना, ब्लास्ट डिज़ाइन और साइट की स्थितियों पर निर्भर करते हैं।
5. बहु-पंक्ति मिलीसेकंड कास्ट या सीमित विस्फोट
कार्यस्थल के सामने पहले से मौजूद मलबे के ढेर के रहते हुए, बहु-पंक्ति मिलीसेकंड सीमित विस्फोट किया जाता है। मौजूदा ढेर अवरोध उत्पन्न करता है।
उस कैद से यह हो सकता है:
प्रभावी कार्रवाई समय बढ़ाएँ
विखंडन में सुधार करें
मिट्टी के ढेर की चौड़ाई को नियंत्रित करने में सहायता करें
अनियंत्रित चट्टान की हलचल को कम करें
टूटी हुई सामग्री को अधिक सघन रखें
सामान्य मल्टी-रो मिलीसेकंड ब्लास्टिंग की तुलना में, विलंब अंतराल को आमतौर पर अलग तरीके से डिज़ाइन किया जाता है। सटीक समय का निर्धारण योग्य ब्लास्टिंग इंजीनियरों द्वारा साइट-विशिष्ट विश्लेषण और परीक्षण के माध्यम से किया जाना चाहिए।
इसके मुख्य लाभ बेहतर विखंडन और अधिक सघन मलबे का ढेर हैं। यह रेल परिवहन का उपयोग करने वाली खानों के लिए उपयोगी हो सकता है, क्योंकि प्रत्येक विस्फोट से पहले पटरी को हटाने की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
इसके बदले में मिलने वाले लाभ और हानियाँ भी समान रूप से महत्वपूर्ण हैं:
विस्फोट उत्पाद की खपत अधिक
एक व्यापक कार्य मंच की आवश्यकता
अधिक कीचड़ के ढेर की ऊंचाई
खुदाई मशीन के संचालन में संभावित बाधा
अधिक चुनौतीपूर्ण समन्वय और सुरक्षा नियंत्रण
स्थान की परिस्थितियों के आधार पर चयन करें, आदत के आधार पर नहीं।
किसी खदान में विस्फोट करने का एक ही तरीका हमेशा के लिए नहीं अपनाना चाहिए, सिर्फ इसलिए कि वह पहले कारगर साबित हुआ था। चट्टान की कठोरता, जोड़, पानी, खदान की ऊंचाई, उपकरण और आसपास का बुनियादी ढांचा, ये सभी चीजें बदल सकती हैं।
विधि चुनने से पहले, निम्नलिखित की समीक्षा करें:
चट्टान का प्रकार और विखंडन संरचना
आवश्यक खंड आकार
बेंच की ज्यामिति और मुक्त-सतह की स्थितियाँ
ड्रिलिंग उपकरण और छेद की सटीकता
लोडिंग और ढुलाई क्षमता
कंपन और उड़ने वाले पत्थरों की सीमाएँ
धूल, शोर और सामुदायिक प्रतिबंध
स्थानीय लाइसेंसिंग और सुरक्षा आवश्यकताएँ
द्वितीयक कटाई सहित प्रति टन कुल लागत
इमारतों, रेलवे, राजमार्गों, बिजली लाइनों या संवेदनशील सुविधाओं के पास स्थित स्थलों के लिए, पारंपरिक विस्फोट ही एकमात्र विकल्प नहीं हो सकता है। गेया रॉक की O2 गैस ऊर्जा चट्टान विभाजन प्रणाली फ्रैक्चरिंग ट्यूब के अंदर तरल ऑक्सीजन और एक ज्वलनशील अवशोषक का उपयोग करती है। यह एक नियंत्रित भौतिक चरण-परिवर्तन प्रक्रिया है, न कि कोई पारंपरिक विस्फोटक प्रणाली।
जहां कम तीव्रता वाली शॉक-वेव, कम कंपन, सरलीकृत परिवहन वर्गीकरण या नियंत्रित चट्टान विखंडन महत्वपूर्ण हो, वहां ऑक्सीजन प्रणाली पर विचार किया जा सकता है। हालांकि, इसके लिए उचित ड्रिलिंग, स्टेमिंग, रिमोट इग्निशन, प्रतिबंधित क्षेत्र, प्रशिक्षित कर्मियों और स्थानीय इंजीनियरिंग अनुमोदन की आवश्यकता होती है।
सबसे अच्छी विस्फोट विधि वह है जो विखंडन, उत्पादकता, सुरक्षा, पर्यावरण संरक्षण और कुल परिचालन लागत के बीच संतुलन बनाए रखती है।
