भूमिगत खदान बहाव उत्खनन चट्टान विस्फोट डिजाइन योजना
परिचय: भूमिगत खदान बहाव उत्खनन के लिए चट्टान विस्फोटन डिज़ाइन खनन प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। डिज़ाइन की तर्कसंगतता उत्खनन दक्षता, लागत, सुरक्षा और आसपास की चट्टानों पर पड़ने वाले प्रभाव को सीधे प्रभावित करती है। एक अनुकूलित चट्टान विस्फोटन योजना अग्रिम दरों को बढ़ा सकती है, विस्फोटन कंपन को नियंत्रित कर सकती है, आसपास की चट्टानों की स्थिरता की रक्षा कर सकती है, और आगे के खनन के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बना सकती है। यह लेख, कई संदर्भों पर आधारित, भूमिगत बहाव उत्खनन के लिए चट्टान विस्फोटन डिज़ाइन के प्रमुख तत्वों और व्यावहारिक विधियों की रूपरेखा प्रस्तुत करता है।
ब्लास्टिंग डिज़ाइन के लिए प्रारंभिक तैयारी: भूवैज्ञानिक स्थिति विश्लेषण: खदान के भूविज्ञान की विस्तृत समझ प्राप्त करें, जिसमें चट्टानों के प्रकार, कठोरता, और जोड़ों व दरारों का वितरण शामिल है। उदाहरण के लिए, जोड़ और दरार तनाव तरंग प्रसार और चट्टानों के टूटने को प्रभावित कर सकते हैं। क्षेत्र सर्वेक्षण, बोरहोल डेटा और भूभौतिकीय जाँच के माध्यम से सटीक भूवैज्ञानिक जानकारी एकत्र की जानी चाहिए। विभिन्न प्रकार की चट्टानों और कठोरता के लिए अलग-अलग ब्लास्टिंग मापदंडों की आवश्यकता होती है; कठोर चट्टानों के लिए आमतौर पर उच्च आवेश और उपयुक्त छेद लेआउट की आवश्यकता होती है।
इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को परिभाषित करें: ड्रिफ्ट के आयाम, अनुप्रस्थ काट का आकार और उत्खनन की दिशा स्पष्ट करें। उदाहरण के लिए, वृत्ताकार और आयताकार ड्रिफ्ट के लिए अलग-अलग ब्लास्टिंग डिज़ाइन की आवश्यकता होती है; आयताकार ड्रिफ्ट के कोनों में प्रोफ़ाइल को नियंत्रित करने के लिए विशेष छिद्र व्यवस्था की आवश्यकता हो सकती है। आवश्यक अग्रिम दरों पर विचार करें—तेज़ उत्खनन के लिए अधिक कुशल ब्लास्टिंग तकनीकों और पैरामीटर संयोजनों की आवश्यकता हो सकती है।
ब्लास्ट होल लेआउट डिज़ाइन स्लॉट-होल डिज़ाइन:
स्लॉटिंग विधि का चुनाव: सामान्य स्लॉटिंग विधियों में वेज-आकार की स्लॉटिंग और स्ट्रेट-होल स्लॉटिंग शामिल हैं। वेज-आकार की स्लॉटिंग मध्यम-नरम से लेकर मुलायम चट्टानों के लिए उपयुक्त है: कोणीय स्लॉट छेद बाद में ब्लास्टिंग के लिए एक वेज-आकार का मुक्त तल बनाते हैं। स्ट्रेट-होल स्लॉटिंग का उपयोग कठोर चट्टानों के लिए किया जाता है, जहाँ समानांतर खाली छेद एक मुक्त तल और क्षतिपूर्ति स्थान बनाते हैं जबकि आसपास के आवेशित छेद ब्रेक का कार्य करते हैं। नवीन स्लॉटिंग तकनीकों, जैसे कि कैविटी-स्लॉटिंग और फ्रैगमेंट-इजेक्शन स्लॉटिंग ब्लास्टिंग (सीसीएफटी), का अध्ययन और अनुप्रयोग किया गया है; उदाहरण के लिए, दोहरे थ्रो होल (P-डीएफएच) वाला एक समानांतर स्लॉटिंग डिज़ाइन, बॉटम चार्ज को मज़बूत बनाता है और एक दो-चरणीय विस्फोट उत्पन्न करता है जो पारंपरिक सघन ड्रिलिंग की सीमाओं को पार करते हुए एक अधिक पूर्ण स्लॉट कैविटी बनाता है।
स्लॉट-होल पैरामीटर निर्धारण: स्लॉट-होल की गहराई, रिक्ति और कोण निर्दिष्ट करें। प्रभावी स्लॉटिंग सुनिश्चित करने के लिए स्लॉट-होल की गहराई आमतौर पर अन्य ब्लास्ट होल की तुलना में 15%-20% अधिक होती है। मध्यम-कठोर चट्टान के लिए, पच्चर के आकार के स्लॉट कोण 60°-75° हो सकते हैं, और चट्टान के गुणों के आधार पर 0.5-1.0 मीटर की दूरी हो सकती है। सीधे-छेद स्लॉटिंग के लिए, खाली छिद्रों और आवेशित छिद्रों के बीच की दूरी आमतौर पर 0.2-0.5 मीटर होती है।
सहायक (उभार) छिद्र: स्लॉट के आयतन को बढ़ाने और परिधि आवेशों के लिए एक बेहतर मुक्त सतह बनाने के लिए स्लॉट छिद्रों और परिधि छिद्रों के बीच लगाए जाते हैं। सहायक छिद्रों के बीच की दूरी आमतौर पर परिधि छिद्रों की दूरी से कुछ बड़ी होती है, और विस्फोटक आवेश अपेक्षाकृत बड़े हो सकते हैं। मध्यम-कठोर चट्टान के लिए, सहायक छिद्रों के बीच की दूरी 0.6-0.8 मीटर हो सकती है, जिसमें आवेश की मात्रा चट्टान की विशेषताओं के अनुसार समायोजित की जाती है।
परिधि (समोच्च) छिद्र: इनका उपयोग बहाव प्रोफ़ाइल को नियंत्रित करने और यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि अनुप्रस्थ काट डिज़ाइन आयामों के अनुरूप हो। परिधि छिद्रों के बीच की दूरी और आवेश की मात्रा प्रोफ़ाइल नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण हैं। संख्यात्मक अनुकरण और क्षेत्र परीक्षणों से संकेत मिलता है कि कुछ स्थितियों में—उदाहरण के लिए, कायांग फॉस्फेट खदान के गहरे बहाव में—परिधि छिद्रों के बीच की दूरी S = 0.70 मीटर, रैखिक आवेश घनत्व β = 0.9 किग्रा/मी, और वियुग्मन गुणांक ζ = 2.5 होने पर न्यूनतम ओवरब्रेक/अंडरब्रेक के साथ अच्छे समोच्च विस्फोट परिणाम प्राप्त हुए। परिधि छिद्रों में रेत के दबाव का उपयोग आसपास की चट्टानों को होने वाले नुकसान को कम करता है और विस्फोटक ऊर्जा उपयोग में सुधार करता है।
ब्लास्टिंग पैरामीटर डिज़ाइन चार्ज राशि की गणना: चार्ज की मात्रा ब्लास्टिंग के परिणाम को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है और आमतौर पर चट्टान के गुणों, छिद्र के व्यास, छिद्र की गहराई और छिद्रों के बीच की दूरी से निर्धारित होती है। सामान्य अनुभवजन्य सूत्रों में आयतन सूत्र और प्रति इकाई खपत सूत्र शामिल हैं। उदाहरण के लिए, आयतन सूत्र Q = क्यूवी, जहाँ Q आवेश है, q प्रति इकाई चट्टान आयतन में विस्फोटक खपत है, और V ब्लास्ट की जाने वाली चट्टान का आयतन है। इकाई खपत q चट्टान की मजबूती पर निर्भर करती है और आमतौर पर 0.3–1.5 किग्रा/घन मीटर की सीमा में होती है।
फायरिंग क्रम और विलंब समय: एक तर्कसंगत फायरिंग क्रम और विलंब समय, विस्फोटन कंपन को नियंत्रित कर सकता है और विखंडन में सुधार कर सकता है। आमतौर पर, पहले स्लॉट होल, फिर सहायक होल और अंत में परिधि होल में फायरिंग की जाती है। विलंब समय में चट्टान के टूटने और फेंकने के समय के साथ-साथ कंपन में कमी को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, स्लॉट होल और सहायक होल के बीच विलंब 25-50 मिलीसेकंड हो सकता है, और सहायक और परिधि होल के बीच विलंब 50-100 मिलीसेकंड हो सकता है। विखंडन में सुधार और कंपन को कम करने के लिए विलंब समय को अनुकूलित करने हेतु संख्यात्मक सिमुलेशन और क्षेत्र परीक्षणों का उपयोग किया जा सकता है।
विस्फोट सामग्री और उपकरणों का चयन विस्फोटक चयन: खदान की परिस्थितियों के लिए उपयुक्त विस्फोटक प्रकार का चयन करें। भूमिगत बहाव उत्खनन के लिए, अच्छी सुरक्षा और मध्यम शक्ति वाले विस्फोटक—जैसे इमल्शन विस्फोटक—आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। इमल्शन विस्फोटकों में अच्छा जल प्रतिरोध और स्थिर प्रदर्शन होता है, जो उन्हें अधिकांश भूमिगत विस्फोट कार्यों के लिए उपयुक्त बनाता है। गैस-प्रवण कोयला खदानों में, सुरक्षा नियमों के अनुसार केवल खदान उपयोग के लिए अनुमोदित विस्फोटकों का ही उपयोग किया जाना चाहिए।
आरंभीकरण और डेटोनेटर चयन: सामान्य आरंभीकरण उपकरणों में विद्युत डेटोनेटर और शॉक-ट्यूब (गैर-विद्युत) डेटोनेटर शामिल हैं। विद्युत डेटोनेटर संचालित करने में सरल और विश्वसनीय होते हैं, लेकिन विक्षुब्ध धाराओं वाले वातावरण में खतरनाक हो सकते हैं। शॉक-ट्यूब डेटोनेटर स्थिर और विक्षुब्ध धाराओं के प्रतिरोधी होते हैं और भूमिगत विस्फोटों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। जटिल विस्फोटों वाले वातावरणों में, इलेक्ट्रॉनिक डेटोनेटर का उपयोग किया जा सकता है; ये सटीक समय नियंत्रण की अनुमति देते हैं, जिससे विस्फोट की प्रभावशीलता और सुरक्षा में सुधार होता है।
ब्लास्टिंग प्रभाव पूर्वानुमान और मूल्यांकन संख्यात्मक सिमुलेशन पूर्वानुमान: ड्रिफ्ट ब्लास्टिंग का एक संख्यात्मक मॉडल बनाने के लिए संख्यात्मक सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर (जैसे, एएनएसवाईएस/रास-डायना) का उपयोग करें। चट्टान के यांत्रिक मापदंडों, छिद्र लेआउट और ब्लास्टिंग मापदंडों को इनपुट करके, ब्लास्टिंग के दौरान चट्टान के टूटने, उछाल और कंपन का अनुकरण करें। उदाहरण के लिए, सिमुलेशन विभिन्न स्लॉटिंग विधियों और ब्लास्टिंग मापदंडों के उत्खनन परिणामों पर प्रभावों का आकलन कर सकते हैं और डिज़ाइन को अनुकूलित करने का आधार प्रदान कर सकते हैं।
क्षेत्र परीक्षण मूल्यांकन: पूर्ण पैमाने पर उत्खनन से पहले छोटे पैमाने पर क्षेत्र परीक्षण करें। चट्टान विखंडन, बहाव प्रोफ़ाइल निर्माण और विस्फोट कंपन को मापकर विस्फोट प्रभावशीलता का मूल्यांकन करें। बड़े पैमाने पर निर्माण में संतोषजनक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण परिणामों के आधार पर डिज़ाइन को समायोजित और अनुकूलित करें।
सुरक्षा उपाय: सुरक्षा दूरियों का निर्धारण: विस्फोटक मात्रा और चट्टान के गुणों के आधार पर विस्फोट के लिए सुरक्षा दूरियाँ निर्धारित करें। अनधिकृत पहुँच को रोकने के लिए सुरक्षा दूरी के भीतर बहिष्करण क्षेत्रों को चिह्नित और सुरक्षित करें। भूमिगत ड्रिफ्ट ब्लास्टिंग के लिए, सुरक्षा दूरियाँ आमतौर पर 100-300 मीटर की सीमा में होती हैं, और विशिष्ट मानों की गणना मामले के अनुसार की जाती है।
वेंटिलेशन और धूल नियंत्रण: ब्लास्टिंग से गैसें और धूल उत्पन्न होती हैं जिन्हें तुरंत हटाना ज़रूरी है। हवा की गुणवत्ता सुरक्षा मानकों के अनुरूप हो, यह सुनिश्चित करने के लिए स्थानीय वेंटिलेशन पंखे, डक्ट और अन्य वेंटिलेशन उपकरणों का उपयोग करें। इसके अतिरिक्त, श्रमिकों के लिए धूल के संपर्क को कम करने के लिए पानी का छिड़काव और धुंध का छिड़काव करें।
विस्फोट कंपन नियंत्रण: विस्फोट मापदंडों को अनुकूलित करके—आवेश आकार को नियंत्रित करके, और उचित प्रज्वलन क्रम और विलंब का उपयोग करके—आसपास की चट्टानों और संरचनाओं पर विस्फोट कंपन के प्रभाव को कम करें। कंपन-संवेदनशील क्षेत्रों में, पूर्व-विभाजन, सुचारू विस्फोट और अन्य नियंत्रित तकनीकें कंपन को और सीमित कर सकती हैं।
निष्कर्ष: भूमिगत खदान बहाव उत्खनन के लिए चट्टान विस्फोट योजना तैयार करना एक जटिल, व्यवस्थित कार्य है जिसके लिए भूवैज्ञानिक स्थितियों, इंजीनियरिंग आवश्यकताओं, विस्फोट सामग्री और सुरक्षा उपायों पर विचार करना आवश्यक है। तर्कसंगत छिद्र लेआउट, सटीक विस्फोट पैरामीटर डिज़ाइन, विस्फोटकों और आरंभिक प्रणालियों के उचित चयन और कठोर सुरक्षा प्रक्रियाओं के माध्यम से, कुशल, सुरक्षित और किफायती बहाव उत्खनन प्राप्त किया जा सकता है। विस्फोट प्रदर्शन का पूर्वानुमान और मूल्यांकन करने और विभिन्न खदानों की विशिष्ट परिस्थितियों के अनुरूप डिज़ाइनों को निरंतर अनुकूलित करने तथा खनन दक्षता और आर्थिक लाभ में सुधार करने के लिए संख्यात्मक सिमुलेशन और क्षेत्र परीक्षणों का उपयोग किया जाना चाहिए।
