Giáo trình Vận tải mỏ: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình Vận tải mỏ cung cấp cho học viên những nội dung về: vận tải bằng tời trục; vận tải bằng trục tải; vận tải bằng ô tô; các thiết bị phối hợp;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương VẬN TẢI BẰNG TỜI TRỤC 6.1 Nguyên lý làm việc, phân loại, ưu nhược điểm phạm vị ứngs dụng 6.1.1 Nguyênlý làm việc Khi vận tải tời trục, goòng vật liệu chuyển động theo đƣờng ray nhờ cáp kéo Cáp quấn quanh tang tời trục đƣợc truyền động nhờ ròng rọc ma sát 6.1.2 Phân loại a, b, c, d, e, g, Hình 6-1: Các loại tời trục Tời tang Cáp đầu Gng có tải Cáp nối Tời hai tang Puli dẫn hƣớng Goòng không tải Tời vô cực Cáp vô cực Theo nguyên tắc hoạt động vận tải cáp tời trục đƣợc chia ra: tời hữu cực (làm việc theo chu kỳ) tời vơ cực (hình 6-1: g) Tời hữu cực có loại đầu (hình 6-1: a, b, c) loại hai đầu (hình 6-1: d,c) Theo số lƣợng tang có: tời tang (hình 6-1: a, b), tời hai tang (hình 6-1: c, d, e) có dùng cáp nối khơng cáp nối Ỏ tuyến vận tải có góc nghiêng lớn 60 thƣờng sử dụng tời đầu, gng chuyển động ngƣợc lại nhờ trọng lƣợng thân Khi góc nghiêng nhỏ 60 phải dùng hai tời tang dùng tời hai tang có cáp nối đuôi Khi suất vận tải chiều dài vận tải lớn phải dùng tời hai đầu có cáp nối khơng có cáp nối sử dụng tời vô cực 6.1.3 Ưu điểm - Kết cấu thiết bị đơn giản - Có khả làm việc với độ dốc lớn - Bình đồ đƣờng thẳng cong, đƣờng khơng phẳng - Có khả chở nhiều loại vật liệu, thiết bị ngƣời 6.1.4 Nhược điểm - Năng suất vận tải nhỏ - Cần nhiều lao động cơng việc tháo móc cáp với gng - Cáp chóng mịn 71 - Khó có khả tự động hố - Kích thƣớc thiết bị lớn 6.1.5 Phạm vi áp dụng Ở mỏ lớn áp dụng kết hợp với vận tải đƣờng sắt, dùng để manơ goòng điểm chất dỡ tải Ở mỏ hầm lò tời trục đƣợc dùng để vận tải than, quặng vật liệu chống lò, thiết bị chở ngƣời 6.2 Các phận chủ yếu Tời trục bao gồm phận chủ yếu sau: Tang quấn cáp, hộp giảm tốc, động điện, thiết bị an toàn, thiết bị đỡ hƣớng cáp, phận độ sâu dây cáp 6.2.1 Tang quán cáp Đƣợc đúc gang thép, đƣờng kính tang phụ thuộc vào đƣờng kính cáp Căn đƣờng kính tang để phân loại: đƣờng kính tang nhỏ 2m gọi tời, đƣờng kính tang lớn 2m gọi máy nâng 6.2.2 Hộp giảm tốc Là loại có nhiều cấp tuỳ theo loại tời mà hộp giảm tốc bố trí song song vng góc với trục tang 6.2.3 Động điện Động điện loại không đồng pha rơto lồng sóc dây quấn có biến trở nhiều cấp đảm bảo khởi động dừng máy êm 6.2.4 Thiết bị an toàn Là loại phanh điện từ, đối trọng thuỷ lực 6.2.5 Thiết bị đỡ hướng cáp Để đảm bảo an toàn chắn cho tời làm việc, kết cấu đơn giản, tháo lắp thuận tiện 6.2.6 Bộ phận phụ Bộ phận độ sâu, hệ thống điều khiển đảm bảo dừng gng xác vị trí cấn thiết 6.2.7 Cáp Đƣợc chế tạo từ sợi thép bện lại với nhau, việc chọn cáp cho tời trục theo lực kéo đứt cáp khối lƣợng mét cáp 6.3 Tính tốn vận tải tời trục 6.3.1 Năng suất vận tải Q Trong đó: K Aca ; K tg Tca T/h Ktg- Hệ số sử dụng thời gian thiết bị ca, K tg  Tm 1 Tca 72 (6-1) Aca- Sản lƣợng khai thác ca, Tca- Thời gian làm việc ca, h K0- Hệ số làm việc không đều, Mặt khác tời trục thiết bị vận tải theo chu kỳ nên suất xác định theo cơng thức: Q 3,6.Z G Tck , T/h Trong đó: G- Khối lƣợng vật liệu goòng, kg Z- Số goòng lần trục, Tck- Thời gian chu kỳ, s + Khi sử dụng tời đầu với sơ đồ vận tải có đƣờng rẽ dốc hình 6-2a thời gian chu kỳ đƣợc xác định: Tck  2.L 4.Z Lg C 2.L p C    vtb vtb vtb ; s (6-2) Trong đó: L- Khoảng cách vận tải tầng, m vtb- Vận tốc trung bình cáp, m/s Lg- Chiều dài gng,m C- Hệ số giảm tốc độ chuyển động vào đoạn rẽ, C =  Lp- Chiều dài phụ đoạn rẽ dốc, Lp = 50  80m - Thời gian nghỉ hai chu kỳ để tháo móc, đổi gng,  = 100  120s Vận tốc lớn lị nghiêng khơng lớn 5m/s a, c, Z.Lg b, L l1 l2 Hình 6-2: Sơ đồ vận tải tời hữu cực a- Tời đầu với sơ đồ có lối rẽ dốc nghiêng; b- Tời đầu với sơ đồ khơng có lỗi rẽ dốc nghiêng; c- Tời hai đầu + Khi dùng tời đầu với sơ đồ vận tải khơng có đƣờng rẽ dốc hình 6-2b thời gian chu kỳ đƣợc xác định: Tck  2.L  ; vtb s (6-3) 73 + Khi dùng tời hai đầu với sơ đồ vận tải đƣờng dốc hình 6-2c thời gian chu lù đƣợc xác định: Tck  L  vtb ; s (6-4) Sau chọn đƣợc loại gng với trọng tải G xác định số goòng cần thiết Z lẫn trục để đảm bảo suất Z K Aca Tck 3,6.G.Tca K tg (6-5) Khi tính theo cơng thức (6-5) Z số thập phân nên phải chọn số goòng Zc  Z; Zc số nguyên gần Số gng chọn đƣợc khơng vƣợt q số gng cho phép theo độ bền móc: Zc   S moc  g.G  G0  0 cos   sin  ''  Z (6-6) moc Trong đó: [Smoc]- Sức căng cho phép móc, [Smoc] = 60.000N - Góc nghiêng đƣờng vận tải, độ 0’’- Hệ số lực cản chuyển động goòng,N/N 0’’ =(0,025  0,03) N/N Muốn đảm bảo điều kiện làm việc móc nối Zc  Zmóc Nếu Zc  Zmóc lấy Zc = Zmax phải tăng vận tốc lên phù hợp đảm bảo đƣợc suất yêu cầu 6.3.2 Tính chọn cáp Sau chọn đƣợc số gng Zc tính chọn cáp theo sức căng lớn tác dụng lên cáp Sức căng tĩnh lớn xuất điểm tới tang dẫn động (St) kéo đồn gng có tải vị trí dƣới (hình 6-3) L qc.g.sin qc.g Z.(G+G0).g.sin Z.(G+G0).g qc.g.cos  Z.(G+G0).g.cosβ  Hình 6-3: Sơ đồ tính tốn cáp  S max  St  Z g.G  G0  0'' cos   sin   L.qc g.c cos   sin   (6-7) Trong đó: qc- Khối lƣợng mét cáp, kg/m c- Hệ số lực cản chuyển động cáp, trƣợt c = 0,5  0,6; cáp trƣợt lăn đỡ cáp c = 0,35 S 10 6.F  b S max  đ  ; N m m Với: Sđ- Lực kéo đứt cáp; N F- Diện tích tiết diện ngang cáp, m2 74 (6-8) b- Giới hạn bền thép làm cáp, N/mm2 m- Hệ số dự trữ bền cáp Theo quy định an toàn (thời điểm tại): chở ngƣời m = 9; chở hàng - ngƣời m = 7,5; chở hàng m = 6,5 Mặt khác khối lƣợng mét dài cáp đƣợc xác định: 10 3.S đ  c S  (6-9) qc  1.F  c   đ3 c 10  b 10  b Thay giá trị Smax, qc theo lực kéo đứt cáp công thức (6-8) ta có: Z g.m.G  G0  0'' cos   sin   (6-10) Sđ  L. c m.g 1  c cos   sin   10 3. b Căn vào Sđ để chọn cáp theo tiêu chuẩn, chọn đƣợc đƣờng kính cáp thông số khác cáp 6.3.3 Chọn tang cho tời Đƣờng kính tời Dt đƣợc xác định theo đƣờng kính cáp Dt  60.d c (6-11) Chiều rộng tang cần tính tốn tƣơng ứng với chiều dài cáp cần quấn:  L  Ldt .10  nms .Dt  d c   Bt   , m (6-12)   Dt  nc  1.d c   nc Ldt- Chiều dài dự trữ cáp, Ldt = 200  300m nms- Số vòng cáp ma sát để giảm lực kẹp cáp vào tang quấn, tang phủ gỗ nms = 3, tang thép nms = - Khe hở còng cáp,  =  mm nc- Số lớp cáp quấn tang,   300 nc = 3;  = 30  600 nc = Sau tính đƣợc đƣờng kính tang, chiều rộng tang vào để chọn tang cho phù hợp 6.3.4 Tính cơng suất động Với tời trục có chu kỳ làm việc lâu dài cơng suất động đƣợc xác định gần sau: Trong đó: N đc  K dt St  Sr 1000. KW (6-13) Kdt- Hệ số dự trữ công suất, Kdt = 1,15  1,2 - Hiệu suất động St , Sr- Sức căng điểm tới sức căng điểm rời tang, N Với tời trục đầu Sr = Với tời trục có chu kỳ làm việc không ổn định, biểu đồ gia tải tời trục có chu kỳ làm việc phức tạp khởi động, hãm, độ dốc đƣờng chiều dài cáp thay đổi Vì vật để đơn giản ngƣời ta tính lực kéo tƣơng đƣơng theo lực cản nhánh có tải khơng tải với trƣờng hợp cụ thể sau: Khi dùng tời đầu: Lực cản trung bình hành trình có tải: (6-14) Wct  Z g.G  G0 0'' cos  tb  sin  tb   Ltb g.qc 0'' cos  tb  sin  tb  Lực cản trung bình hành trình khơng tải: (6-15) Wkt  Z g.G0 0'' cos  tb  sin  tb   Ltb g.qc 0'' cos  tb  sin  tb  Trong đó: 75 Trong đó: Ltb- Chiều dài trung bình cáp,m; Ltb  L n i i 1 n tb- Góc dốc trung bình tuyến vận tải, độ;  tb   i- Góc dốc đoạn thứ i, độ n- Số đoạn có độ dốc khác tuyến vận tải, Thời gian kéo lên thả xuống coi nhƣ nhau: T  ; s Tct  Tkt  ck (6-16) Thay giá trị lực cản trung bình hành trình có tải không tải vào công thức: Ftđ  Wct2  Wct2 ; N  2 Tck   (6-17) Đối với tời hai đầu tổng lực cản trung bình nhánh có tải khơng tải là: Wtb  Wct  Wkt      Wtb  Z g.G  G0  0'' cos  tb  sin  tb  Z G0 g 0'' cos  tb  sin  tb  2.Ltb gqc 0'' cos  tb  sin  tb Thời gian tác dụng lực Tkt -  lực kéo tƣơng đƣơng lấy C  Ftđ  Công suất động cơ: 1  1 Tck   N đc  K dt Ftđ vtb 1000. ; KW Từ chọn động tiêu chuẩn Căn vào thơng số nhƣ chiều dài vận tải, đƣờng kính cáp, đƣờng kính tang cơng suất động để chọn loại tời theo bảng 6-1; 6-2 6-3 76  6.4 Câu hỏi tập 6.4.1 Câu hỏi: Câu 1: Năng suất tời trục yếu tố ảnh hƣởng tới suất tời trục? Câu 2: Phân loại tời trục, ƣu khuyết điểm phạm vi ứng dụng tời trục? Câu 3: Hãy nêu sở để lựa chọn cáp? Trình tự chọn cáp? Câu 4: Mục đích việc lựa chọn tang cho tời? Trình tự lựa chọn tang? 6.4.2 Bài tập: Bài 1: Xác định suất vận tải tời trục vận tải cáp đầu theo sơ đồ khơng có lối rẽ dốc nghiêng biết L = 150m; Z = goòng; G = 2tấn; Lp = 60m; Lg = 2,5m; V = 2,1m/s; C = 2;  = 100s Bài 2: Xác định số gng đồn vận tải cáp đầu theo sơ đồ khơng có lối rẽ dốc nghiêng biết L = 250m; Aca = 180T/ca; G = 2tấn; G0 = 1,1tấn; o = 0,025;  = 220; Tca = 8h; V = 2,7m/s; Smoc = 29500N; Kvt = 1,6;  = 120s Bài 3: Xác định số gng đồn vận tải tời trục hai đầu Biết L = 350m, Aca = 420T/ca; G = 2tấn, G0 = 1,1tấn; o = 0,025;  = 250; Tca = 8h; V = 3m/s; Smoc = 29500N; Kvt = 1,6;  = 65s Ký hiệu cáp OCT 3070-46 6X19 OCT 3075-46 6X16 Bảng 6-1: Đặc tính kỹ thật cáp Đường kính, mm Khối lượng Độ bền thộp cáp mét cáp 1280 1380 1480 1510 dc ds qc (kg/m) Tổng lực kéo đứt cáp, KN 17 1,1 0,92 119 128 138 147 18,5 1,2 1,2 143 153 164 175 20 1,3 1,3 167 179 193 209 21,5 1,4 1,6 194 209 224 239 23 1,5 1,8 223 240 262 274 25 1,6 2,1 252 273 292 311 26,5 1,7 2,4 286 308 330 352 28 1,8 2,6 321 345 370 394 31 2,0 3,1 395 426 456 480 34 2,2 3,8 478 515 553 590 37 2,4 4,8 571 614 657 700 40 2,6 5,4 670 720 770 827 20 1,6/1,05 1,3 173 185 195 22 1,8/1,2 1,6 220 236 250 25 2/1,35 2,0 274 293 310 27 2,2/1,5 2,4 332 356 370 31 2,4/1,65 3,1 396 425 454 33 2,6/1,8 3,7 470 501 535 36 2,8/195 4,3 545 584 594 39 3/21 5,0 627 670 678 77 Bảng 6-2: Bảng đặc tính kỹ thuật tời tang tời hai tang * Khi quấn lớp Tang Trọng tải Dạng tời Hệ số max Sức căng tĩnh cáp KN 25 Đƣờng kính lớn cáp mm Dt Bt 2БЛ.1200/1000 1200 100 Sức căng tĩnh max nhánh KN 25 2БЛ 1200/1000 1600 1200 40 40 25 2БЛ 1200/1000 1200 800 25 15 18,5 2БЛ 1200/1000 1600 800 800 600 40 12 25 12 25 15,5 17,5 Chiều cao nâng lớn quấn cáp tang Tỷ số với đƣờng kính cáp lớn truyền mm hộp giảm Một Hai Ba tốc lớp lớp lớp 140 90 165 110 95 325 515 30 385 605 24 240 380 95 240 390 375* 20 30 24 30 78 Vận tốc cáp (m/s) tốc độ quay trục động (v/ph) 580 2 Trọng lƣợng máy không kể thiết bị điện KN 720 960 1,5 72 2,6 3,4 100 2,2 1,5 2,6 1,9 3,4 1,5 84 119 15 Tang Dạng tời Dt Mm Bt mm БM2000/1000 2000 1500 2БM.2000/1000 2000 1000 2БM.25000/2000 2500 2000 2БM.2500/1200 2500 1200 2БM.3000/2000 3000 2000 БM.3000/15000 3000 1500 Bảng 6-3: Bảng đặc tính kỹ thuật máy nâng loại nhỏ Chiều cao nâng lớn Vận tốc cáp (m/s) khi quấn cáp tang Đƣờng Tỷ số Trọng tải tốc độ quay trục động với đƣờng kính cáp lớn truyền kính (v/ph) mm lớn hộp Sức căng Hệ số max cáp giảm tĩnh max Sức căng Một Hai Ba 480 580 720 960 mm tốc nhánh tĩnh cáp lớp lớp lớp KN KN 50 50 25 280 620 965 30 2,5 3,3 220* 20 3,7 5,0 50 30 25 170 400 630 30 2,5 3,3 20 3,7 5,0 65 65 31 430 900 1370 30 2,5 3,15 390* 20 3,75 4,7 11,5 5,45 6,6 75 40 31 215 495 780 30 2,5 3,15 20 3,75 4,7 11,5 5,45 6,6 100 50 37 365 30 3,7 20 4,5 5,6 11,5 100 50 37 285 645 1005 11,5 5,6 79 Trọng lƣợng máy không kể thiết bị điện KN 227 313 375 340 408 479 Chương VẬN TẢI BẰNG TRỤC TẢI 7.1 Các phận - Nguyên lý làm việc Trục tải khâu quan trọng hệ thống vận tải mỏ, nối liền vận tải mỏ mặt mỏ Trục tải có nhiệm vụ trục khống sản, đất đá, thiết bị nguyên vật liệu phục vụ cho mỏ, đồng thời vận chuyển ngƣời trƣớc sau làm việc Yêu cầu trục tải là: Chắc chắn an toàn làm việc, trục ngƣời Trục tải thiết bị giới hóa lớn mỏ Trọng lƣợng trục tải từ 20  300T có cịn lớn Trọng lƣợng hàng lần trục từ 70  100T Công suất dẫn động động máy trục từ 150  1000KW, có cịn tới 3000KW Tốc độ chuyển động thùng trục từ  20 m/s Trục tải tiêu tốn từ 40%  60% lƣợng điện mỏ Khi thiết kế trục tải phải tính tốn cho tuổi thọ trục tải phù hợp với tuổi thọ mỏ Một mỏ hầm lị thƣờng có hai giếng: phụ Giếng trang bị trục tải chun dùng trục khống sản Trục tải cịn gọi trục tải chính, có thùng trục thùng skíp, dỡ nhận hàng tự động Giếng phụ trang bị trục tải phụ có thùng trục thùng cũi dùng để chở ngƣời, nguyên vật liệu thiết bị phục vụ cho mỏ Mỏ có cơng suất lớn trang bị vài trục tải giếng 7.1.1 Các phận trục tải Trục tải gồm có phận sau: - Thùng trục dùng để chứa khoáng sản, đất đá, ngƣời nguyên vật liệu thiết bị phục vụ cho mỏ Thùng trục đƣợc giới thiệu chi tiết phần 7.2 - Dây cáp trục tải nối thùng trục với máy trục dùng để truyền chuyển động máy trục cho thùng trục - Tang máy trục dùng để quấn nhả cáp nâng hạ thùng trục Ngồi phận trên, để trục tải làm việc đƣợc nhịp nhàng có hiệu phải trang bị thêm thiết bị phụ trợ: quang lật bun ke để chuyển hàng từ vận tải mỏ sang trục tải từ trục tải sang vận tải mặt giếng Để tránh cho thùng trục va vào thành giếng, ngƣời ta lắp đƣờng dẫn hƣớng cho thùng trục từ đáy giếng lên đến miệng giếng Hình 7.1: Trục tải thùng skíp giếng nghiêng 80 Thời gian manơ phụ thuộc vào sơ đồ nạp xe vào máy xúc , diện tích làm việc, trạng thái đƣờng nơi chất tải, chạy thẳng: 10s; chạy vòng: 20  25s; xe lùi vào nhận tải: 50  60s nơi dỡ tải: 80  100s Thời gian chuyển động ô tô đƣợc xác định công thức sau: S S  tct  t kt  60. ct  kt   Vck Vkt  (8-41) Trong đó: Sct, Skt- chiều dài đoạn đƣờng có tải khơng tải, km Vct, Vkt- vận tốc có tải không tải tƣơng ứng, km/h Kg- hệ số kể đến thời gian khởi động, thời gian hãm ô tô 8.4.2.2 Năng suất vận tải ô tô Năng suất kỹ thuật ca: Qca  G.K t Tca Tck , T/ca (8-42) Trong đó: G- tải trọng ô tô, Kt- hệ số sử dụng tải trọng ô tô Một số loại ô tô thể bảng sau Hình 8.7: Ơ tơ tự độ БEЛZ - 540 Bảng 8-8: Đặc tính kỹ thuật số ôtô dùng chở than KMAZ БEЛZ БEЛZ БEЛZ БEЛZ БEЛZ Các thông số -2565 -540 -548 -549 -7519 -7521 Côgn thức bánh xe 6x4 4x2 4x2 4x2 4x2 4x2 Tải trọng, 12 27 40 75 110 180 Công suất độngcơ KW 175 265 367 770 955 1690 Vh (m3) 15 21 35 44 70 Cƣơng cự, mm 4780 3550 4200 4450 5300 6500 Bán kính vòng min, m 10,5 8,5 10 11 12 15 Vận tốc max, km/h 65 55 50 50 52 50 Kích thƣớc: Dài 8190 7250 8120 11025 11250 13580 Rộng 2560 3780 3790 5360 5360 7640 Cao 2760 3580 3800 4750 4750 6100 Khối lƣợng bì, 11,5 21 27 48 85 145 Dạng truyền động Cơ khí - thuỷ lực Điện - khí 123 8.5 Bài tập ứng dụng Câu hỏi ơn tập Câu 1: Trình bày phạm vi ứng dụng, ƣu nhƣợc điểm vận tải ô tô Câu 2: Trình bày cấu tạo đƣờng ô tô mỏ Câu 3: Cơ sở để lựa chọn bán kính cong đƣờng tơ mỏ Câu 4: Lực kéo ô tô yếu tố phụ thuộc Câu 5: Cở sở lựa chọn vận tốc qng đƣờng hãm an tồn tơ Câu 6: So sánh sơ đồ nạp xe cho máy xúc Bài tập ứng dụng Bài 1: Xác định lực kéo ô tô MAZ-525 tổng lực cản chuyển động ô tô, ô tô vận tải lên dốc biết: V = 15km/h, i = 40‰, đƣờng rải đá dăm có gia cố bề mặt, Pd = 336KN, P = 480KN Bài 2: Xác định độ dốc lớn mà xe БEΛΔZ chạy đƣờng dải đá dăm có gia cố bề mặt với v = 10km/h Bài 3: Xác định tốc độ lớn cxe ô tô - 540 chạy lên dốc đƣờng bê tông lên dốc với độ dốc i = 20‰ 124 Chương CÁC THIẾT BỊ PHỐI HỢP 9.1 Máy dỡ tải 9.1.1 Máy lật goòng Máy dỡ tải dùng để phối hợp với vận tải đƣờng sắt, đặt bunke điểm dỡ tải cố định Việc sử dụng máy lật goòng làm giảm thời gian dỡ tải, tăng suất vận tải tàu điện Nâng cao độ tin cậy khả tự động hóa tồn hệ thống Máy dỡ tải đƣợc phân loại nhƣ sau: - Theo phƣơng pháp dỡ tải: lật, dỡ tải qua hông, dỡ tải qua thành dỡ tải qua đáy  P - Theo công dụng: loại xe dùng cho toa P xe, loại dùng cho goòng, loại dùng cho dỡ tải D đơn loại dùng cho đồn tàu khơng cần F tháo móc - Theo dạng dẫn động: điên, khí nén d thuỷ lực P - Theo đặc tính làm việc trạm dẫn động: loại có trạm dẫn động làm việc liên tục, Hình 9.1: Sơ đồ tính tốn loại đóng mở theo chu kỳ - Theo phƣơng pháp điều khiển: tự đông bán tự động - Theo bố trí: cố định, di động Máy lật gng (hình 9.1, 9.2) bao gồm: khung, lồng hình tang trống, lăn dỡ, hộp giảm tốc động Lồng tang trống có hai lồng gắn với thép định hình bên đặt bàn đỡ đƣờng ray Lồng tang trống quay đƣợc nhờ lăn dẫn động Để phòng goòng bật khỏi đƣờng ray phải bố trí phận hãm   ms Hình 9.2: Máy lật gng 9.1.2 Quang lật Quang lật dùng mỏ than thƣờng có động cơ chạy liên tục, để dừng lồng tang trống ngƣời ta nâng lên khỏi lăn dẫn động khoảng  5mm phanh lại Thực tiễn sản xuất cho thấy phƣơng pháp không hợp lý má 125 phanh hãm chóng mịn Khe hở yêu cầu lăn động vành đỡ quang lật không đảm bảo Hiện quang lật mỏ thƣờng có vành tang trống tựa thƣờng xuyên lên lăn Để dừng quang lật phải ngắt mạch động án má phanh Loại đại quang lật có dẫn động xích với động hai cấp Các lăn để đỡ quang lật Khi lật động quay với tốc độ lớn, dừng động chuyển sang tốc độ nhỏ, loại đảm bảo dừng xác có độ tin cậy cao Để dỡ tải toa dùng mỏ lộ thiên hệ thống vận tải thƣờng dùng loại quang lật cỡ lớn máy dỡ tải qua thành hay máy dỡ tải qua hông Máy dỡ tải qua thành dùng để chuyển than, đất đá, quặng từ toa xe đƣờng cỡ hẹp sang toa xe đƣờng cỡ rộng Máy dỡ tải qua hông đƣợc sử dụng để dỡ tải vật liệu rời theo nguyên lý Hình 9.3: Cấu tạo quang lật rung động Bàn dỡ tải đƣợc đặt nghiêng 100 theo phía bunke nhận tải đƣợc truyền chuyển động dao động dọc với tần số 120  126 lần/phút Toa xe đƣợc dỡ tải khoảng thời gian  phút Việc tính tốn máy dỡ tải đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ máy hoạt động chu kỳ Năng suất quang lật Q = 60.Z.G.m, (9-1) Với: m- số lần lật phút, m = 60/Tck, lần/phút Tck- thời gian chu kỳ Tck  t1  t  t3   , s Trong đó: t1- Thời gian khởi động, s t2- Thời gian lật, s t3- Thời gian quay để đƣa g0ịng vị trí cũ, s - Thời gian nghỉ để trao đổi hâi lần lật, s Trọng lƣợng gòng phần quay lật N (9-2) P  [Z.(G  G )  G q ].g , Trong đó: Z- số gng lật đồng thời G- khối lƣợng vật liệu goòng, kg G0- khối lƣợng thân goòng, kg Gq- khối lƣợng phần quay quang lật, kg Trọng lƣợng P đƣợc phân bố lăn đỡ quang lật theo mối quan hệ sau: P sin  (9-3.a) P3  sin(   ) 126 P4  P sin  sin(   ) (9-3.b) Với : P3- lực tác dụng lên lăn chủ động P4- lực tác dụng lên lăn chủ động Do quang lật làm việc theo ba thời kỳ nên lực cản chuyển động công suất động ba thời kỳ khác Trong thời kỳ khởi động lực cản chuyển động bao gồm lực cản lăn lực cản trƣợt lăn, lực cản ma sát lăn dẫn động vành quang lật: K  .d N (9-4) W1  P3  P4   P3 f , D Trong đó: d- đƣờng kính trục lăn, m D- đƣờng kính ngồi lăn, m f- hệ số ma sát vành quang lật lăn dẫn động, K- hế số ma sát lăn, - hệ số ma sát trƣợt ổ trục lăn Mômen thời kỳ mở máy: D  K   d  D M  W1  P3  P4   P3 f  , N.m  D  (9-5) Công suất động thời kỳ mở máy: M  N1  , KW (9-6) 1000. Thời gian mở máy:  n 2. n.J , s (9-7) t1   30. 30.Fms Dq Trong đó: - tốc độ quay lăn, rad/s n- số vòng quay quang lật phút, v/phút - gia tốc quang lật, m/s2 Fms- lực ma sát lăn dẫn động vành ngồi quang lật, N J- mơmen qn tính quang lật gịng có tải, N.m.s2 D- đƣờng kính quang lật, m Trong thời kỳ lật có lệch tâm trọng tâm hệ thống tâm quay hình học tạo nên mơmen lật Lực cản chuyển động âm, động làm việc chế độ máy phát Thời gian lật chiếm 30  50 thời gian chu kỳ Lực cản chuyển động thời kỳ quay để đƣa goòng vị trí ban đầu: K  .d N (9-8) W3  P'3  P'4   P3 ' f , D Trong : P’3, P’4- trọng lƣợng phân bố lăn đỡ quang lật vật liệu dỡ khỏi gng, toa xe Mơmen cản thời kỳ thứ 3: D  K   d D M  W3  P'3  P'4   P3 ' f  , N.m (9-9)  D  Công suất yêu cầu động thời kỳ thứ 3: M  N3  , KW (9-10) 1000. Để cho máy lật goòng làm việc tốt cần chọn loại động có mơmen khởi động lớn phải chọn động theo công suất tƣơng đƣơng 127 N12 t1  N 32 t , Tck N chon  N tđ  KW (9-11) 9.2 Bunke thiết bị tháo, chất tải 9.2.1 Bun ke Bun ke thiết bị nhận tải trung gian, tích lớn đặt hệ thống nhận tải chung để tạm thời nhận khoáng sản, đất đá từ khâu vận tải cung cấp cho khâu vận tải khác Bunke đƣợc chất tải qua cửa phía và dỡ tải qua cửa phía dƣới đáy thành bên nhờ trọng lực Do có bunke trung gian mà thiết bị vận tải hệ thống vận tải liên hợp làm việc độc lập với Điều cho phép điều chỉnh chế độ làm việc hợp lý cho loại thiết bị bị, tăng độ tin cậy hệ thống Dung tích bunke thơng số nhất, đảm bảo chứa hết lƣợng khoáng sản khai thác khoảng thời gian lần chất dỡ tải bunke Phƣơng pháp đơn giản nhƣng đảm bảo độ xác, để xác định dung tích hữu ích bunke phƣơng pháp biểu đồ (hình 9-4) 6000 Q(t) 5000 4000 3000 2000 1000 10 12 14 16 18 Đuờng vật liệu vào 20 t(h) Đuờng vật liệu 22 24 Hình 9.4: Biểu đồ xác định thể tích bun ke Trên hệ trục toan độ vng góc vẽ đƣờng gấp khúc biểu diễn lƣợng vật liệu vào khỏi bunke Hiệu số tung độ Qmax hai đƣờng gấp khúc dung tích yêu cầu tối thiểu bunke Dung tích thực tế thƣờng chọn lớn dung tích yêu cầu để kể đến lƣợng dự trữ Để đảm bảo độ xác biểu đồ cần đƣợc xây dựng chu kỳ làm việc mỏ, thƣờng ngày đêm Trong tính toán thực tế biểu đồ biểu diễn lƣợng khoáng sản vào khỏi bunke thƣờng chƣa biết hay thay đổi nên thiết kế phải chọn theo tiêu chuẩn phù hợp với xí nghiệp mỏ Đối với nhà máy sàng tuyển dung tích bunke đƣợc tính công thức: Vb = V0.Lt, m3 (9-12) Trong đó: V0- dung tích phân bố bunke tính cho mét dài, m /m Lt- Chiều dài tuyến dỡ tải, m V0  Z G Lg , m3/m 128 G- trọng tải goòng toa xe, Lg- Chiều dài goòng, m Khi dỡ tải gng qua đáy vào bunke bunke thƣờng có từ  hốc chứa (đối với loại bố trí đƣờng ray) có 10  13 hốc chứa (đối với loại bố trí hai đƣờng xe) Dung tích hốc chứa từ 60  80 tấn, chiều dài tƣơng đƣơng với chiều dài chiều rộng toa xe Trong cơng thức tính V0 lấy 2G mối hốc thƣờng có toa xe dỡ tải để lấp đầy thể tích chúng Dung tích bunke có trang bị quang lật đƣợc xác định nhƣ sau: Vb  Z G  Qcl 1   Qql   , m3   (9-13) Trong đó: Z- Số gng đồn gng Qcl- Năng suất máy cấp liệu để dỡ tải cho bunke, t/h Qql- Năng suất quang lật để chất tải vào bunke, t/h Đối với bunke chất tải cho vận tải đƣờng sắt dung tích chiều dài tuyến chất tải phải đảm bảo chất tải đoàn tàu thời gian xác định Dung tích cần thiết bunke chất tải có tính đến hệ số làm việc không vật liệu vào bunke khả muộn đoàn tàu là: Vb  K0 Z G  t ' '.Qtb  t '.Qtb  , m3 (9-14)  Trong đó: K0- Hệ số làm việc khơng đều, mỏ lộ thiên hầm lị K0 = 1,5, nhà máy tuyển K0 = 1,15 t’- Thời gian chất tải đoàn tàu, t’ = 1,5  2h t’’- Thời gian muộn đoàn tàu có thể, t’ = 1,5  2h Qtb- suất trung bình mỏ, t/h Trong trƣờng hợp mỏ có kho chứa dung tích bunke giảm, việc chất tải đƣợc thực phần từ kho chứa Do làm tăng chi phí cho sản xuất nhƣng giảm vốn đầu tƣ xây dựng Bunke thƣờng làm thép tấm, bê tông gỗ, kết cấu gồm hai phần: phần có hình dạng khối hình trụ phần dƣới hình cơn, hình cầu parabol Bung ke gồm (hình 9.5): Bunke có tiết diện vng (hình 9.5a) loại có thành đứng, đáy cửa tháo bố trí dƣới thành, dung tích lớn, bị mài mịn nhƣng vật liệu khơng tháo hết Bunke có đáy nghiêng (hình 9.5b) tháo tải hai bên đáy Góc nghiêng cửa tháo tải phải lớn góc ma sát vật liệu làm cửa tháo khoáng sản đất đá Loại đƣợc dùng tƣơng đối rộng rãi Bunke có tiết diện hình parabol (hình 9.5c) đƣợc treo vào Hình 9.5: Các dạng bunke dầm phía hai bên thành 129 9.2.2 Cửa tháo Nếu sử dụng ô tô, toa xe, tàu, xà lan để vận chuyển từ bunke dƣới bunke phải bố trí cửa tháo Cửa tháo đặt đáy bên hông, số lƣợng cửa phụ thuộc vào chiều dài dung tích thiết bị vận tải Kích thƣớc cửa tháo phụ thuộc vào kích thƣớc thiết bị nhận tải Hình dáng kết cấu cửa tháo chắn đặt ngang, đặt thắng đứng, hình rẻ quạt, hình lịng máng (hình 9.6) Hình 9.6: Các loại cửa tháo a- Cửa tháo dạng chắn; b- Cửa tháo dạng rẻ quạt Hình 9.7: Sơ đồ cấu tạo cửa tháo 1- Khung dẫn hướng; 2- Bộ phận cửa tháo; 3- Miệng cửa tháo; 4- Tấm chắn; 5, 6, 7- Các xi lanh khí nén; 8- Trạm điều khiển 130 9.2.3 Máy cấp liệu Nếu sử dụng phƣơng tiện vận tải liên tục để vận chuyển vật liệu từ bunke phải dùng loại máy cấp liệu cho phƣơng tiện Máy cấp liệu có nhiệm vụ cung cấp vật liệu vận tải liên tục, đặn cho thiết bị vận tải nhƣ máng cào, băng tải, cho đƣờng ống máy sàng nghiền Hình 9.8: Các loại máy cấp liệu 9.2.4 Máy cấp liệu kiểu băng tải Băng tải, máng cào, băng đặt dƣới miệng bunke, ƣu điểm suất cao làm việc chắn nhƣng giá thành lại cao, kích thƣớc lớn (hình 9.8a) Năng suất máy cấp liệu kiểu đƣợc xác định theo công thức: Q  3600.B.V  K cd , T/h (9-15) Trong đó: B- chiều rộng cửa tháo, m V- vận tốc băng, m/s Kcd- hệ số chất đầy băng 9.2.5 Máy cấp liệu kiểu xoắn vít Loại dùng để chuyển vật liệu mềm kích thƣớc nhỏ Năng suất máy đƣợc thay đổi phụ thuộc vào tốc độ quay trục xoắn (hình 9.8b) 9.2.6 Máy cấp liệu kiểu lắc Máy cấp liệu có bàn thép đặt lăn đỡ nằm dƣới cửa tháo, bunke chuyển động tịnh tiến qua lại nhờ cấu tay quay truyền (hình 9.8c) Q  G0 B.h.n. K cd , T/h (9-16) Trong đó: B- chiều rộng phễu rót cửa tháo, m h- chiều cao lớp vật liệu, m S- chiều dài hành trình lắc, m n- số lần lắc phút Kcd- hệ số chất đầy máy cấp liệu 9.2.6 Máy cấp liệu kiểu rung 131 Dùng cho loại vật liệu cỡ nhỏ, tơi xốp, phễu rót đƣợc treo hay tựa lò xo Rung động máy đƣợc tạo nên nhờ nam châm điện khối lệch tâm (hình 9.8d) 9.2.7 Máy cấp liệu kiểu đĩa Gồm đĩa kim loại đặt vng góc với trục thẳng đứng dƣới miệng bunke Trục đĩa đƣợc truyền chuyển động qua hộp giảm tốc bánh hình nón hay trục vít Vật liệu đƣợc văng khỏi đĩa dƣới tác dụng lực ly tâm tay gạt cố định Loại đƣợc áp dụng cho vật liệu rời tơi xốp có kích thƣớc nhỏ u cầu điều chỉnh xác suất cấp liệu (hình 9.8g) Ngồi loại kể cịn có loại máy cấp liệu kiểu tang trống quay (hình 9.8e), máy cấp liệu kiểu xích xoắn 132 Tài liệu tham khảo Giáo trình vận tải mỏ (dùng chi sinh viên ngành khai thác mỏ) Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Cao Trọng Khng, 2003 Giáo trình Trục tải mỏ Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Vũ Thế Sự Giáo trình vận tải mỏ (bậc Cao đẳng), Trƣờng Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, Phạm Kim Vân - 2002 Cẩm nang Công nghệ thiết bị mỏ (quyển 1- Khai thác mỏ lộ thiên), Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà Nội – 2006 Quy phạm Kỹ thuật khai thác hầm lò than diệp thạch - 18 - TCN - 05 - 2006 Quy chuẩn quốc gia an toàn khai thác than hầm lò, QCVN:01/2011 Sổ tay cán kỹ thuật mỏ 133 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương Mở Đầu 1.1 Vị trí, nhiệm vụ, đặc điểm, yêu cầu công tác vận tải mỏ 1.1.1 Vị trí cơng tác vận tải 1.1.2 Nhiệm vụ công tác vận tải 1.1.3 Đặc điểm công tác vận tải 1.1.4 Yêu cầu công tác vận tải 1.2 Vật liệu vận tải 1.2.1 Khối lượng riêng vật liệu vận tải:  (T/m3) 1.2.2 Độ cứng vật liệu 1.2.3 Góc nghỉ tự nhiên vật liệu  (độ) 1.2.4 Mức độ khó vận tải 1.2.5 Phân loại vật liệu vận tải 1.3 Phân loại thiết bị vận tải 1.4 Cơ sở tính tốn vận tải mỏ 1.4.1 Năng suất thiết bị vận tải 1.4.2 Lực cản chuyển động W (N) 1.4.3 Lực kéo công suất yêu cầu động 11 Ch-¬ng 12 vËn t¶i b»ng träng lùc 12 2.1 Kh¸i niƯm chung 12 2.1.1 Nguyªn lý tù tr-ỵt 12 2 Ưu điểm 13 2.1.3 Nh-ợc điểm 13 2.1.4 Ph¹m vi øng dông 13 2.2 Tính toán vận tải tù tr-ỵt 13 2.2.1 DiƯn tÝch tiÕt diƯn ngang cđa m¸ng 13 2.2.2 Vận tốc vật liệu ph-ơng pháp điều chØnh 13 2.3 C©u hái vµ bµi tËp: 14 Chương 16 Vận tải máng cào 16 3.1 Nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm phạm vi áp dụng 16 3.1.1 Nguyên lý làm việc 16 3.1.2 Ưu điểm 16 3.1.3 Nhược điểm 16 3.1.4 Phạm vi ứng dụng 16 3.2 Các phận chủ yếu 16 3.2.1 Máng 16 3.2.2 Bộ phận kéo 17 3.2.3 Trạm dẫn động 18 3.2.4 Đĩa dẫn động 18 3.2.5 Trạm kéo căng xích 18 3.3 Tính tốn vận tải máng cào 18 3.3.1 Năng suất vận tải 18 3.3.2 Lực cản chuyển động 19 b, Chọn vị trí đặt đầu máng cào 21 134 3.4 Câu hỏi tập 24 I Câu hỏi 24 4.1 Nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm phạm vi áp dụng băng tải 26 4.1.1 Nguyên lý làm việc 26 4.1.2 Ưu điểm 26 4.1.3 Nhược điểm 26 4.1.4 Phạm vi ứng dụng 26 4.2.1 Tấm băng cao su 27 4.2.2 Trạm dẫn động 29 4.2.3 Cơ cấu đỡ băng 31 4.2.4 Trạm kéo căng 32 4.3 Tính tốn băng tải 33 4.3.1 Xác đinh tiết diện ngang băng 33 4.3.2 Tính lực cản chuyển động 34 4.3.4 Tính sức căng băng 36 4.4 Một số loại băng tải đặc biệt 38 4.4.1 Băng tải cáp 38 4.4.2 Băng tải xích 39 4.4.3 Băng 40 Chương 42 Vận tải đường sắt 42 5.1 Khái niệm chung 42 5.1.1 Khái niệm 42 5.1.2 Ưu điểm 42 5.1.3 Nhược điểm 42 5.1.4 Phạm vi ứng dụng 42 5.2 Đường sắt 42 5.2.1 Cấu tạo đường sắt 42 5.2.2 Lắp đặt đường ray 44 5.2.3 Nối đường 45 5.3 Goòng toa xe 47 5.3.1 Goòng 47 5.3.2 Toa xe 49 5.3.3 Các thông số goòng toa xe 50 5.3.4 Độ ổn định goòng 51 5.4 Phân loại tàu điện 53 5.5 Các thông số đầu tàu 56 5.5.1 Khối lượng bám dính đầu tàu 56 5.5.2 Công suất động đầu tàu 56 5.6 Tính tốn kỹ thuật vận tải tàu điện 56 5.6.1 Lực kéo đầu tàu 56 5.6.2 Lực cản chuyển động đoàn tàu 58 a, Lực cản chuyển động chính: 58 5.6.3 Lực hãm 60 5.6.4 Phương trình chuyển động đồn tàu 60 5.6.5 Tính khả kéo đầu tàu 61 5.6.6 Tính tốc độ thời gian chuyển động đồn gng 64 5.6.7 Số đầu tàu phục vụ, khả thông qua lực vận tải đường 65 135 5.6.8 Tiêu hao điện 66 5.7 Tổ chức vận tải tàu điện 67 5.7 Hệ thống đường ga trạm 67 5.7.2 Hệ thống thông tin liên lạc - tín hiệu 67 5.7.3 Biểu đồ chu kỳ vận hành 68 5.7.4 Khả thông qua đường 69 5.7.5 Năng lực vận tải đường 70 Chương 71 vận tải tời trục 71 6.1 Nguyên lý làm việc, phân loại, ưu nhược điểm phạm vị ứngs dụng 71 6.1.1 Nguyênlý làm việc 71 6.1.2 Phân loại 71 6.1.3 Ưu điểm 71 6.1.4 Nhược điểm 71 6.1.5 Phạm vi áp dụng 72 6.2 Các phận chủ yếu 72 6.2.1 Tang quán cáp 72 6.2.2 Hộp giảm tốc 72 6.2.3 Động điện 72 6.2.4 Thiết bị an toàn 72 6.2.5 Thiết bị đỡ hướng cáp 72 6.2.6 Bộ phận phụ 72 6.2.7 Cáp 72 6.3 Tính tốn vận tải tời trục 72 6.3.1 Năng suất vận tải 72 6.3.2 Tính chọn cáp 74 6.3.3 Chọn tang cho tời 75 6.3.4 Tính cơng suất động 75 Chương 80 vận tải trục tải 80 7.1 Các phận - Nguyên lý làm việc 80 7.1.1 Các phận trục tải 80 7.1.2 Nguyên lý làm việc 82 7.1.3 Phân loại trục tải 83 7.2 Thùng trục 84 7.2.1 Phân loại thùng trục 84 7.2.2 Thùng trục hình trụ (Hình 7.5) 84 7.2.3 Thùng cũi thường (Hình 7.6) 84 7.2.4 Những thiết bị dùng cho thùng cũi thường 85 7.2.5 Thùng cũi chở hàng - người, thùng cũi chở người giếng nghiêng 87 7.2.6 Thùng cũi lật 88 7.2.7 Thùng skíp 89 7.3 Dây cáp trục tải 93 7.3.1 Cấu tạo 93 7.3.2 Phân loại dây cáp trục tải 94 7.3.3 Tính tốn cáp 95 7.3.4 Thử, kiểm tra bảo quản cáp 99 7.4 Tang quấn cáp trục tải 100 136 7.4.1 Khái niệm phân loại 100 7.4.2 Tang trụ bán kính quấn cáp không đổi 101 7.4.3 Tang ma sát (Hình 7.32 7.33) 104 7.4.4 Tang có bán kính quấn cáp thay đổi 106 Chương 111 vận tải ôtô 111 8.1 Khái niệm chung 111 8.1.1 Khái niệm 111 8.1.2 Ưu điểm 111 8.1.3 Nhược điểm 111 8.2 Đường ôtô 111 8.2.1 Phân loại đường ôtô 111 8.2.2 Cấu tạo đường ôtô mỏ 112 8.3.1 Lực kéo 116 8.3.2 Lực cản chuyển động 117 8.3.3 Phương trình chuyển động ô tô 118 8.3.4 Xác định thông số kỹ thuật 120 8.4 Tổ chức vận tải ô tô 121 8.4.1 Điều kiện vận tải ô tô 121 8.4.2 Tính tốn sử dụng tơ 122 8.5 Bài tập ứng dụng 124 Chương 125 CÁC THIẾT BỊ PHỐI HỢP 125 9.1 Máy dỡ tải 125 9.1.1 Máy lật goòng 125 9.1.2 Quang lật 125 9.2 Bunke thiết bị tháo, chất tải 128 9.2.1 Bun ke 128 9.2.2 Cửa tháo 130 9.2.3 Máy cấp liệu 131 9.2.4 Máy cấp liệu kiểu băng tải 131 9.2.5 Máy cấp liệu kiểu xoắn vít 131 9.2.6 Máy cấp liệu kiểu lắc 131 9.2.6 Máy cấp liệu kiểu rung 131 9.2.7 Máy cấp liệu kiểu đĩa 132 Tài liệu tham khảo 133 137 ... 147 18,5 1 ,2 1 ,2 143 153 164 175 20 1,3 1,3 167 179 193 20 9 21 ,5 1,4 1,6 194 20 9 22 4 23 9 23 1,5 1,8 22 3 24 0 26 2 27 4 25 1,6 2, 1 25 2 27 3 29 2 311 26 ,5 1,7 2, 4 28 6 308 330 3 52 28 1,8 2, 6 321 345 370... 31 2, 0 3,1 395 426 456 480 34 2, 2 3,8 478 515 553 590 37 2, 4 4,8 571 614 657 700 40 2, 6 5,4 670 720 770 827 20 1,6/1,05 1,3 173 185 195 22 1,8/1 ,2 1,6 22 0 23 6 25 0 25 2/ 1,35 2, 0 27 4 29 3 310 27 2, 2/1,5... Dạng tời Dt Mm Bt mm БM2000/1000 20 00 1500 2? ?M .20 00/1000 20 00 1000 2? ?M .25 000 /20 00 25 00 20 00 2? ?M .25 00/ 120 0 25 00 120 0 2? ?M.3000 /20 00 3000 20 00 БM.3000/15000 3000 1500 Bảng 6-3 : Bảng đặc tính kỹ thuật