basic of blast design i

BASIC OF BLAST DESIGN Iความรเบองตนในการออกแบบการระเบด

เรองPHYSICAL BLAST DESIGN PARAMETRE

ปจจยทมผลตอการระเบดทด 1BY: SAKSALID CHANGTUM PROJECT MANAGER TKPV PHUKHAM GOLD-COPER OPERATION

Introductionวธการเบองตนในการขดหนหรอแรทคมคาทางเศรษฐกจคอการใชระเบด เพอใหไดผลผลตหนหรอแรท แตกรวนดและกองของแรหรอหนหลงระเบดไมกระจดกระจายไปทวบรเวณทจะท าการขด และงายตอการขน อยางไรกตามบรเวณใกลกบผนงของบอแร คาใชจายในการะเจาะระเบดจะเพมสงขน เนองมาจากขอจ ากดทจ าเปนตองระเบดโดยมระยะหางของรระเบดนอยลงและอดระเบดดวยความระมดระวงมากขน

เพอใหบรรลผลลพธทดทสดภายใตเงอนไขทงสองน มความจ าเปนทตองท าความเขาใจในคาตวแปรตางๆทเกยวของกบการระเบดทจ าเปนตองค านงถง ดงตอไปน

หนหรอแรแตกด

การระเบดทดดไดจาก

ขดและขนสงงาย ผนงของเหมองไมเสยหาย

เสนผาศนยกลางรเจาะ (D) BLASTHOLE DIAMETER

ความสงหนางาน (H) BENCH HEIGHT

ความเอยงรเจาะ ANGLED BLASTHOLES

ระยะระหวางแถว (B)

และ ระยะระหวางร (S)

BURDEN AND SPACING

BLASTHOLE

รปแบบการวางรเจาะ PATTERN

ระยะเจาะเผอ (J) SUBDRILL

ระยะบรรจหนอดรระเบด(T) STEMMING LENGTH

การบรรจวตถระเบดชกน า PRIMER PLACEMENT

หนอดรระเบด STEMMING

H

J

ปจจยทมผลตอการระเบดทด

PHYSICAL BLAST DESIGN PARAMETRE

S S

B

T

B/2

พาวเดอรแฟคเตอร (PF) POWDER FACTOR

Berm

D

เสนผาศนยกลางรเจาะ (D) BLASTHOLE DIAMETER

ความสงหนางาน (H) BENCH HEIGHT

ความเอยงรเจาะ ANGLED BLASTHOLES

ระยะระหวางแถว (B)

และ ระยะระหวางร (S)

BURDEN AND SPACING

BLASTHOLE

รปแบบการวางรเจาะ PATTERN

ระยะเจาะเผอ (J) SUBDRILL

ระยะบรรจหนอดรระเบด STEMMING LENGTH

การบรรจวตถระเบดชกน า PRIMER PLACEMENT

หนอดรระเบด STEMMING

ปจจยทมผลตอการระเบดทด

PHYSICAL BLAST DESIGN PARAMETRE

พาวเดอรแฟคเตอร (PF) POWDER FACTOR

ปจจยทมผลตอการระเบดทด

PHYSICAL BLAST DESIGN PARAMETRE

H

J

SS

SB

ตวอยาง แพทเทนระเบดจรงหนางาน

T

CD

B

POWDER FACTOR พาวเดอรแฟคเตอร (PF)- เพอใหการระเบดสามารถตรวจสอบและควบคมปรมาณการใชระเบดไดอยางมประสทธภาพ และงายตอการค านวนจงไดมการก าหนดคาดชนทใชเปนตวบงบอกถงปรมาณการใชระเบด ในแพทเทนระเบดวาใชมากนอยเพยงใด ดชนนในทางวศวกรรมเรยกวา POWDER FACTOR พาวเดอรแฟคเตอร (PF)

- การใชวตถระเบดมากเกนไปหรอพาวเดอรแฟคเตอรมากอาจท าใหหนหรอแรมขนาดเลก หรอเกดฝ นมากเกนไป และยงเปนสาเหตท าใหเกดหนบนหรอFly Rock อกดวย - การใชวตถระเบดนอยเกนไปหรอพาวเดอรแฟคเตอรนอย ท าใหหนแตกเปนกอนใหญจ านวนมาก ไมสะดวกตอการขดและการตก อาจมความจ าเปนตองระเบดยอยซงตองเสยคาใชจายเพมขน- คาพาวเดอรแฟคเตอรนมความแตกตางตาม ความตองการผลของการระเบด ชนดของหนหรอแรทจะท าการระเบด ชนดของวตถระเบดทใช รปรางของแพเทน ขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะ

POWDER FACTOR พาวเดอรแฟคเตอร (PF)

คาPOWDER FACTOR พาวเดอรแฟคเตอร (PF) หาไดจากน าหนกระเบดทใชในการระเบด (𝒎) หนวยเปนกโลกรม ตอ ปรมาตรหน (𝝂) ทจะท าการระเบดหนวยเปนลกบาศกเมตร (Bulk Cubic Meter)ดงนนสตรการค านวนหา พาวเดอรแฟคเตอรจงเปนดงขางลางน

PF = 𝒎

𝝂

BLASTHOLE เสนผาศนยกลางรเจาะ คาใชจายโดยรวมของงานเหมองแรจะต าลงเมอใชรเจาะระเบดขนาดใหญ แตคาใชจายใน

งานระเบดจะเพมมากขนตามไปดวย รเจาะขนาดใหญจะเหมาะสมนอยลงในการระเบดหนทแขง หรอในพนททหนมรอยแตกแยก รวมทงพนททตองควบคมการสนสะเทอนเปนพเศษ และในหนทเปนกอนๆปนอยกบดน ซงสงผลใหระยะหางของรระเบดในแพทเทนระเบดตองลดลง และจ าเปนตองใชขนาดรเจาะทเลกลง รเจาะขนาดเลกกวาใหผลการระเบดทหนแตกดานบนของรระเบดไดดกวารเจาะขนาดใหญ และยงท าใหระยะสตมมงทตองการจากการค านวณลดลง

ขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะทเหมาะสมจะมขนาดใหญขน ส าหรบเบนสทสงขน(ชนของหนผาทจะระเบด) ปรมาณการขดแร การขนสงและการบดทมขนาดใหญขน

D

เสนผาศนยกลางรเจาะขนาดใหญ จะเหมาะสมนอยลงขนอยกบ• ในพนทระเบดทเปนหนแขง, พนทหนทมรอยแตกแยกของหน

• เมอสถานททตองการระเบดมความส าคญมากทตองมการควบคมการสนสะเทอนทเกดจากการ

ระเบด

• ในเหมองดนเปดขนาดใหญ คาใชจายโดยรวมของการท าเหมองโดยปรกตจะถกท าใหนอยทสด

โดยการเจาะหลมระเบดขนาดใหญ กบหลมเจาะระเบดขนาดใหญ คาใชจายในการเจาะหลมระเบด

จะลดลง (คาใชจายในการเจาะหลมระเบดตอปรมาตรการระเบดเปนลกบาศกเมตร หรอตอ

น าหนกเปนตนของหน)

• วตถระเบดแรงสงทใช และระบบการจดชนวนระเบด

• คนงานส าหรบการอดระเบดจนถงการจดระเบด

• มลคารวมของการด าเนนการเหมองจะต ากวา หากใชรเจาะทมขนาดใหญ

• แตกบรเจาะขนาดใหญ คาใชจายของวตถระเบดจะสงขน เนองจากมความตองการพาว

เดอรแฟคเตอรทสงขนเพอใหมเปอรเซนตการแตกของหนทดเทยบเทากบการใชรเจาะ

ขนาดเลก ในการระเบดหนทมความแขง หนทมลกษณะเปนชนๆเรยงตวกน รวมทง

พนททหนยากตอการแตก รเจาะทมเสนผาศนยกลางทเลกวา มความไดเปรยบคอ

ท าใหการกระจายของพลงงานจากการระเบดผานไปตามเนอหนทระเบดไดดกวา เมอเพม

ขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะแตพลงงานในการระเบดยงเทาเดม(ถาใชคาพาวเดอรแฟค

เตอรเทาเดม) รเจาะขนาดใหญในแพทเทนระเบดจะท าใหไดหนทแตกเปนกอนใหญขน

เสนผาศนยกลางรเจาะขนาดใหญ จะเหมาะสมนอยลงขนอยกบ

หนหรอแรแตกด Good Fragmentation

• อยางไรกตาม ในหนทมรอยแยก

เปนชองวางทใกลชดกน มแนวโนม

ทการแตกของหนตองถกควบคม

ดวยเหตน ใหการเพมขนาด

เสนผาศนยกลางรเจาะ สามารถ

อาศยเพยงการระเบดเลกในรอย

แยกเหลานนกท าใหหนแตกไดแลว

เสนผาศนยกลางรเจาะขนาดใหญ จะเหมาะสมนอยลงขนอยกบ

ภาพแสดงการกระจายของพลงงานระเบดในรเจาะขนาดใหญ ทมระยะระหวางแถว (B) และ ระยะระหวางร (S) ทมากกวาในภาพดานบน เทยบกบรเจาะขนาดเลกทมระยะระหวางแถว (B) และ ระยะระหวางร(S) ทนอยกวาในภาพดานลาง

• เมอใชพาวเดอรเฟคเตอรเทากน รเจาะระเบดทมขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะขนาดเลกยง

ชวยใหสวนบนของรระเบดมการแตกของหนทดขน เนองมาจากระยะอดระเบดเพมมากขน

(ดไดจากรปดานลาง )

รปแสดงการ

เปรยบเทยบเมอใชพาว

เดอรแฟคเตอรเทากน

ระหวางรเจาะเลก

(ดานขวา) กบรเจาะ

ใหญ(ดานซาย) จะเหน

วาระยะทกลบหนซงไมได

อดระเบด ในรเจาะขนาด

ใหญจะมากกวา เมอพาว

เดอรแฟคเตอรเทากน

เสนผาศนยกลางรเจาะขนาดใหญ จะเหมาะสมนอยลงขนอยกบ

• ทพนททมรเจาะดงมขนาดเสนผาศนยกลางใหญ มความเปนไปไดมากขนทจะมระยะโทว

เบอรเดนมากกวารเจาะดงมขนาดเสนผาศนยกลางนอย เนองจากขนาดของระยะระหวาง

แถว (B)

และ ระยะระหวางร (S) ในทรแถวหนาของแพทเทนระเบดมคามากกวา กรณนเมอระเบดจะ

เกด โนนหนขนดานหนาแนวระเบดทตดกบหนาอสระ ท าใหเกดปญหาในการระเบดชน

ตอไปมพนทไมเรยบ

เสนผาศนยกลางรเจาะขนาดใหญ จะเหมาะสมนอยลงขนอยกบ

ภาพแสดงการเกดโนนหนทดานหนาแนวระเบดทตดกบหนาอสระ เมอโทวเบอรเดนมากเกนไปทรแถว

หนาท าใหหนไมแตกและไมเคลอนทออก บอยครงทรเจาะระเบดทหนลมเหลวในการท าใหหนแตกและ

เคลอนทในแถวหนาของแพทเทนระเบด ในทนไมเกยวของกบจ านวนรของแถวหนาของแพทเทนระเบด

BENCH HEIGHT ความสงหนางาน หรอ เบนสไฮท • ความสงของชนหนาผาทจะระเบดตดลงหรอเรยกวา เบนสไฮท ในสมยกอนทรถเจาะยงไม

มประสทธภาพมากนก การเลอกใชความสงหนาผาทมาก มโอกาสทจะเกดความผดพลาด

ของแนวการเจาะไดดงรปดานลางน

แตทกวนนการเจาะระเบดและการระเบดไมไดมผลมากมายนกกบการเลอกเบนสไฮท ความ

สงของชนหนาผาทจะตดลงในปจจบนน พจารณาเพยงจากองคประกอบดงตอไปน

ภาพแสดงความคลาดเคลอนของแนว

การเจาะรระเบดเมอความสงชนหนาผา

มากขน ซงปจจบนมปญหานนอยลง

• การเพมความสงของเบนสไฮทนนจะท าใหคาใชจายในการเจาะลดลง คอคาดชนการเจาะ

หรอ ดรวแฟคเตอร มคาลดลง (หนวยเปน เมตร/ลกบาศกเมตร หรอ เมตร/ตน)

อยางไรกดคาใชจายในการเจาะ คาใชจายสนเปลองเนองจากกานเจาะ ดอกเจาะ

รวมทงอปกรณสนเปลองอนๆ และคาใชจายในการใชวตถระเบดแรงสงและระบบ

คาใชจายแรงงานทตองใชในการอดระเบดไปจนถงการจดระเบด และอายของเหมอง

ในขณะทคาใชจายของวตถระเบดแรงต าหรอวตถระเบดหลกเชนป ยหรอเบาสจะ

ความตองการพาวเดอรแฟคเตอรทสงขนเพอท าใหหนแตกไดดเมอเทยบกบการ

หมายเหต: ดรวแฟคเตอร ในการพจารณาคาใชจายในการเจาะรระเบดในทางชางวาม

เจาะมากหรอนอยเพยงใด จะพจารณาจากคาน เปนคาปรมาณการเจาะรระเบดเปนเมตร

ตอปรมาตรของหนทจะระเบดเปนลกบาศกเมตร หรอ คาปรมาณการเจาะรระเบดเปน

เมตร ตอน าหนกของหนทจะระเบดเปนตน

BENCH HEIGHT ความสงหนางาน หรอ เบนสไฮท

• คาเสนผาศนยกลางรเจาะทเหมาะสมจะเพมสงขนตามคาของเบนสไฮททสงขน ในตาราง

ดานลาง แสดงถงอทธพลทวไปท เบนสไฮทมตอคาของเสนผาศนยกลางรเจาะทเหมาะสม

โดยทวไปเมอเพมขนาดเสนผาศนยกลางรเจาะ จะเปนเหตใหคาใชจายในการเจาะรระเบด

ลดลง (เนองจากเบนสไฮททใชกควรจะเพมขนดวย เมอรเจาะใหญขนท าใหขยายแพทเทนได

ใหญขนนนคอ คาของระยะระหวางแถว (B) และ ระยะระหวางร (S) มากขน ท าให

ปรมาตรของหนทระเบดตอรเจาะมคามากขน)

แสดงถงอทธพลทวไปท เบนสไฮท

มตอคาของเสนผาศนยกลาง

รเจาะทเหมาะสม คาตามตารางน

ตองตรวจสอบกบกฎนวมออก

ครง เพอใหผลทดทสด

BENCH HEIGHT ความสงหนางาน หรอ เบนสไฮท

• ถารระเบดทเจาะอยในแนวดงหรอเปนรดง ทรเจาะแถวหนาของแพทเทนระเบด โทวเบอร

เดนทจะหนามากเกนไป เมอเสนผาศนยกลางรเจาะมขนาดเลกถกเจาะในเบนสไฮททมความ

สงมากๆ รระเบดตองเจาะเปนมมเอยงหรอเจาะรเอยง อยางนอยในทสดในแถวหนาของ

แพทเทนระเบด แมแถวหลงจากนนของแพทเทนระเบดจะเจาะเปนรดงกตาม

• ความถกตองของการเจาะจะเปนเรองทตองระมดระวงมากขนเมอแพทเทนระเบดมความ

สงของเบนสไฮทมากขน

BENCH HEIGHT ความสงหนางาน หรอ เบนสไฮท

ANGLED BLASTHOLES ความเอยงรเจาะในการระเบดหนเพอการผลตแรในงานเหมองแร รระเบดโดยปรกตจะเปนรดง ทงน

เนองมาจาก

• การเจาะรเอยงมความยากมากกวาการเจาะรดง

• รถเจาะบางร นไมมความสามารถในการเจาะรเอยงได

• ความละเอยดถกตองของการเจาะจะมากกวาถาเจาะรดง

• แตรเอยงจะใหการกระจายของพลงงานระเบดในเนอของหนทระเบดทดกวาการเจาะรดง

รเอยงยงมประสทธภาพในการลดปญหาการเกดโนนหนและลดการแตกราวใน

ระเบด(ดจากรปดานลาง) รเอยงยงชวยใหหนแตกไดด และมการเคลอนทของหนท

ไดมากกวา รเอยงโดยปรกต จะใหการ

แตกของหนทระเบดไดดกวา

เพราะมประสทธภาพในการ

กระจายพลงงานระเบดทดกวา

เนองมาจาก ปรมาตรของ

หนตามชวงทอดหนสตมมง

ลดลง (ซงเปนสวนท ท

โดยปรกตจะเกดหนกอน

ใหญ)

ANGLED BLASTHOLES ความเอยงรเจาะ

ระยะเบอรเดนทมากเกนไปของรทเจาะใน

แนวดงท าใหระยะโทวเบอรเดนหรอ

เบอรเดนจรงดานลางของรมคามาก

เกนไป

อนตรายจากแรงอดของอากาศจากการ

ระเบด และหนบนเปนสาเหตเนองมากจาก

ระยะเบอรเดนดานบนของรบางมากๆ และ

อาจมคานอยกวาระยะเบอรเดนทออกแบบ

ไว หรอนอยกวาคาทเหมาะสม

ANGLED BLASTHOLES ความเอยงรเจาะ

BURDEN AND SPACING ระยะระหวางรและระยะระหวางแถวระหวางระยะเบอรเดนและระยะสเปซซงกบขนาดของรเจาะเปนพนฐานในการออกแบบแพทเทน

ระเบดในงานเหมองแรแบบเปดหนาดน (Open Pit) โดยปรกตจะพจารณาถงความสามารถของระเบดทอด

ในรทจะระเบด ทจะสามารถท าใหหนทอยดานหนารเจาะของแพทเทนระเบด(ตามความหนาของหนจากระยะ

หนจากระยะเบอรเดน)แตกออกและเคลอนตวได เปนจดเรมตนของการออกแบบแพทเทนระเบด

ขนตอนการออกแบบระยะเบอรเดนและสเปซซง ท าไดดงน• ก าหนดพาวเดอรแฟกเตอรออกแบบ

• เสนผาศนยกลางรเจาะระเบด

• คณสมบตของผาหนทจะระเบด ( และโดยเฉพาะคณสมบตดงน สวนทแขงทสดของหน,

ความแขงของหนสวนใหญ โดยดจากขเจาะหรอดรวคท Drill Cut ของรระเบด)

• ขนาดของหนทตองการหลงระเบด, ระยะทตองการใหหนเคลอนตว, การกองของหนทแตก

หลงระเบด ทตองการ

• ลกษณะโครงสรางของหนทท าการระเบด

BURDEN AND SPACING ระยะระหวางรและระยะระหวางแถว

BLASTHOLE PATTERN รปแบบการวางรเจาะ• การออกแบบการวางรเจาะจะขนอยกบ ขนาดรเจาะ, คณสมบตของหน, คณสมบตของ

วตถระเบด, องศาของการแตก และระยะทตองการ เชนเดยวกบความสงของหนาผา

• เพอยนยนโครงสรางผลการระเบดและแสดงผลจากประสบการณการท างานโดยการแตก

และการประสทธภาพโดยทวไประหวางการระเบดแบบ กางปลา และแบบสหลยม มความ

แตกตางอยางไร

การเจาะแบบสลบฟนปลา จะมพลงงานทสม าเสมอมากกวาการเจาะแบบจตรส

SUBDRILL ระยะเจาะเผอประสทธภาพการท างานของการตกจ าเปนจะตองมการ แตกตวการกระจายตวของ

หนทพนทดเยยม การเกดรากหรอโท จะมผลมาจากการเจาะ Subdrill

ระดบทจะตดลง

หรอระดบทไดหลง

การระเบด

ระดบทจะตดลง

หรอระดบทไดหลง

การระเบดโดยเจาะ

เผอ SUBDRILL

STEMMING LENGTH ระยะบรรจหนอดรระเบดการระเบดตองมหนอดรระเบดเพอปองกนพลงงานทจะออกมาจากทางปากรเจาะซง

หากระยะอดหนมระยะนอยจะเกด

• การแตกหกและการเคลอนททงหมดเกดขนจากพลงงานยกตวทลดลง(แกซระเบด

จะสามารถออกสบรรยากาศไดอยางรวดเรวและงายดาย)

• มโอกาศสงทจะเกด flyrock, surface overbreak, noise and airblast

ระยะอดรเจาะทนอยและเหมาะสมเพอ

• รเจาะทมขนาดเลก

• หนมลกษณะแขงและเปนเนอเดยวกน

• วสดอดรระเบดมความตานทานในการพงออกสง

• วตถระเบดมพลงงานต า

• หนาผามความสงไมมากนก

Pocket Charge-techniques

ส าหรบหนทมความแขงมากแล

ปองกน flyrock, overbreak or

excessive

noise and airblast

Standard Air - Deck techniques

ใชส าหรบระยะ Burden นอยและพน

ดานบนมความแขงแรงนอย

STEMMING LENGTH ระยะบรรจหนอดรระเบดการแกปญหาระยะหนอดรระเบดมากเกนไปในหนแขง

Water - deck techniques

เพอลดตนทนคาใชจายเหมองสวนใหญพยายามจะใช ANFO ซงเปนวตถระเบดทคอนขาง

ถกและใหพลงงานสง ซงท าโดยการใส Gas Bag ลงไปคนชวงทมน าในรแลวบรรจวตถ

ระเบด ANFO ลงไป

STEMMING LENGTH ระยะบรรจหนอดรระเบดการแกปญหาระยะหนอดรระเบดมากเกนไปในหนแขง

Stab Holes techniques

เปนการเจาะรระหวางระยะ Burden และ

Spacing เพอปองกนหนกอนใหญหรอ

Fly Rock จากการลดระยะ Stemming

STEMMING LENGTH ระยะบรรจหนอดรระเบดการแกปญหาระยะหนอดรระเบดมากเกนไปในหนแขง

PRIMER PLACEMENT การบรรจวตถระเบดชกน า

จากการทดสอบโดยใชรเจาะขนาดเลก(‹100 mm.)ไดแสดงคาความเคลยดสงสดใน

หนเพมขน 37% เมอวตถระเบดชกน าถกยายขนมาไวตรงทระดบเดยวกบพน

STEMMING หนอดรระเบด• โดยปกต Stemming ทสะดวกทสดคอ เศษเจาะปากร แตไมมความเหมาะสมซงหน

Stemming ทเหมาะสมนนตองเปนวสดทหยาบ มความตานทานการพงไดดเพอ

ความคม Fly Rock,Air Blast และอนๆ ซงโดยปกตขนาดของหน Stemming ทใชควร

มขนาดไมเกน 10% ของขนาดรเจาะ

BLAST EXAMPLE IN QUARRY ตวอยางการระเบดหนในเหมองหน