Giáo trình vận tải mỏ phần 2 trường đh công nghiệp quảng ninh

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 Hình 7.2: Trục tải thùng skíp giếng đứng Các thiết bị, trang bị mặt giếng để đảm bảo cho khâu chuyển tiếp từ trục tải sang vận tải mặt giếng là: tháp giếng, đƣờng cong dỡ hàng bun ke nhận hàng trục tải Trên hình 7.1 sơ đồ trục tải giếng nghiêng thùng skíp hình 7.2 sơ đồ trục tải thùng skíp giếng đứng Những thiết bị sân ga giếng mỏ phục vụ cho trục tải là: quang lật 1, bun ke cấp tải cho trục tải, cửa tháo 3, thùng skíp vị trí nhận hàng, thùng skíp chuyển động giếng theo đƣờng dẫn hƣớng (trƣờng hợp giếng đứng) hay theo đƣờng ray (trƣờng hợp giếng nghiêng), tháp giếng có lắp đƣờng cong dỡ hàng Thùng trục vị trí dỡ hàng, khống sản từ thùng skíp đổ vào bun ke Tháp giếng có kết cấu hàn tán từ thép định hình có trụ chống 10 Trên đầu tháp giếng có ròng rọc 11 dùng để hƣớng cáp vào máy trục 12 đặt nhà trục 13 Hình 7.3 trục tải thùng cũi lật Thùng cũi dƣới vị trí nhận tải Tải chứa gng, gng có tải tự chạy vào thùng cũi đẩy gng khơng khỏi thùng cũi Trên đầu tháp giếng có lắp rịng rọc tháp giếng đƣờng cong dỡ hàng 4, máy trục đặt nhà trục Thùng cũi (hình 7.3) đƣợc vẽ vị trí: dỡ khống sản vào bun ke 6, đó, để dỡ hàng, khung quay thùng cũi lật quay đƣợc 130˚ để dỡ hàng Vị trí thứ dỡ gng chứa đất đá mặt giếng, trƣờng hợp goòng đƣợc đẩy vào quang lật 8, sau đổ vào bun ke 9, cấp cho thùng skíp 10 để chuyển đất đá ngồi 81 Hình 7.3 Trục tải thùng cũi lật 7.1.2 Nguyên lý làm việc a, Trục tải thùng cũi thường Khi có máy trục làm việc, tang quay dây cáp đƣợc quấn vào tang kéo thùng cũi có tải từ đáy giếng lên, đồng thời dây cáp thứ hai quấn vào tang theo chiều ngƣợc lại với tang kia, nên nhả khỏi tang để thả thùng cũi không tải từ miệng giếng xuống Khi thùng trục có tải chuyển động lên đến vị trí dỡ tải miệng giếng đồng thời thùng trục không tải hạ xuống đến đáy giếng ngƣời điều khiển phanh máy trục lại Ở vị trí này, miệng giếng, ngƣời ta đẩy gng khơng vào thay vị trí gng có tải, cịn đáy giếng, gng có tải đƣợc đẩy vào thùng trục để đẩy gng khơng Nhƣ trục tải thực đƣợc chu kỳ trục Chu kỳ thứ tiến hành lặp lại nhƣ chu kỳ xảy b, Trục tải thùng skíp lật thùng cũi lật (Hình 7.2 7.3) Quá trình làm việc chu kỳ trục tải thùng skíp lật thùng cũi lật giống nhƣ trục tải thùng cũi thƣờng Điểm khác chúng thời điểm cuối chu kỳ trục Vào thời kỳ cuối chu kỳ trục thùng trục không tải hạ xuống từ từ nhận hàng Khi thùng trục dỡ hàng để dỡ tải thùng trục dƣới nhận đầy tải Nhƣ chu kỳ trục thực xong Máy trục tự động thực chu kỳ 82 c, Trục tải tang ma sát (Hình 7.4) Trục tải tang ma sát khác trục tải tang thƣờng dây cáp có hai đầu dây nối với hai thùng trục dây cáp vòng qua tang Sự truyền chuyển động từ tang sang cáp nhờ ma sát tang cáp Trục tải tang ma sát cáp hay nhiều cáp 7.1.3 Phân loại trục tải Căn vào đặc tính riêng trục tải mà phân loại chúng nhƣ sau: a, Theo cơng dụng - Trục tải chuyên trục khoáng sản - Trục tải phụ chuyên dùng vận chuyển ngƣời, đất đá, nguyên vật liệu thiết bị - Trục tải liên hợp dùng thực hai nhiệm vụ trục trục phụ b, Theo loại thùng trục - Trục tải thùng skíp; - Trục tải thùng cũi; - Trục tải thùng hình trụ c, Theo số lượng thùng trục - Trục tải đầu thùng cũi thùng skíp - Trục tải đầu thùng cũi hay thùng skíp đầu đối trọng d, Theo tang quấn cáp - Tang quấn cáp có bán kính khơng đổi: - Tang trụ đơn hay kép; - Tang ma sát e, Tang quấn cáp có bán kính thay đổi; - Tang trụ nón; - Tang bơbin f, Theo dạng lượng dẫn động - Dẫn động động không đồng bộ; - Dẫn động hệ thống máy phát động cơ; - Dẫn động lƣợng khí ép; - Dẫn động động nƣớc g, Theo phương pháp điều hòa tĩnh học - Trục tải khơng điều hịa tĩnh học; - Trục tải điều hịa tĩnh học cáp nối đi; - Trục tải điều hịa tĩnh học tang trụ nón g, Theo độ nghiêng giếng - Trục tải giếng đứng; - Trục tải giếng nghiêng h, Theo vị trí đặt máy trục so với mặt đất - Máy trục đặt mặt đất; - Máy trục đặt dƣới mặt đất i, Theo chiều sâu trục - Chiều sâu trục nhỏ H < 300m; 83 Hình 7.4: Sơ đồ trục tải tang ma sát - Chiều sâu trung bình 300 < H < 800m; - Chiều sâu trục lớn H > 800m 7.2 Thùng trục 7.2.1 Phân loại thùng trục Thùng trục dùng để chứa khoáng sản, ngƣời, nguyên vật liệu, thiết bị đất đá Hiện thƣờng dùng loại thùng trục sau: thùng trục hình trụ, thùng cũi thƣờng, thùng cũi lật, thùng skíp thƣờng thùng skíp lật Căn vào cơng dụng ngƣời ta chia thùng trục làm hai loại sau: - Thùng trục chuyên chở khoáng sản, đất đá Loại thùng trục loại thùng skíp - Thùng trục chuyên trục ngƣời, hàng thiết bị nguyên vật liệu, bao gồm thùng cũi loại Thùng trục phải đáp ứng yêu cầu sau: - An toàn vận chuyển ngƣời hàng; - Trọng lƣợng hàng chứa lớn trọng lƣợng bì nhỏ; - Đơn giản kết cấu vững sử dụng 7.2.2 Thùng trục hình trụ (Hình 7.5) Thùng trục hình trụ dùng mở giếng, hay đào sâu thêm giếng, dùng đào giếng, thăm dị khống sản Thùng trục hình trụ đƣợc hàn tán từ thép có dạng hình trụ hai đầu Phần thùng trục có quai để móc vào phận móc nối cáp Đáy thùng có móc để lật thùng trục dỡ hàng Khung bảo vệ gắn với cáp trục trƣợt theo cáp dẫn hƣớng để giữ cho thùng trục khỏi trịng trành Thể tích thùng trục hình trụ thay đổi giới hạn từ 0,3m3 đến 2m3 7.2.3 Thùng cũi thường (Hình 7.6) a, Lĩnh vực áp dụng Thùng cũi thƣờng dùng để chở ngƣời, khoáng sản, đất đá, nguyên vật liệu thiết bị dùng cho mỏ Đất đá, khống sản chứa gng, gng đƣợc đẩy vào thùng cũi đẩy khỏi thùng cũi tay cấu đẩy gng Hình 7.5: Thùng trục hình Khi chở ngƣời, ngƣời đứng trực tiếp đáy trụ thùng cũi Có thể phân loại thùng cũi thƣờng theo đặc điểm sau: - Theo số tầng: hay tầng - Theo trọng lƣợng hàng nâng goòng (goòng tấn, goòng hay tấn…) - Theo phƣơng pháp chất dỡ tải: gng vào, từ hai phía thùng cũi Thùng cũi tầng tầng, tầng chứa goòng đƣợc dùng phổ biến b, Kết cấu thùng cũi thường Khung đƣợc hàn thép định hình, mặt bên thép hàn với khung Đáy thùng thép hàn với khung 84 thùng Trên mặt đáy lắp đƣờng ray cho goòng đứng Bộ phận nối cáp nối thùng trục với cáp trục Các vấu tì vào dẫn hƣớng thùng trục chuyển động đào nối cáp Thùng trục có phận chắn gng Khi đẩy goòng vào thùng trục, trọng lƣợng goòng khắc phục đối trọng phận chắn goòng, goòng chạy vào vị trí cấu chắn gng Muốn đẩy goòng phải mở chắn goòng tay Những thùng cũi dùng để trục ngƣời phải có phận an toàn Khi đứt cáp trục phận an toàn cặp chặt vào đƣờng dẫn hƣớng treo thùng trục giếng c, Ưu nhược điểm thùng cũi thường Ưu điểm: - Có thể chở đƣợc loại khoáng sản riêng biệt cần phân loại; - Đơn giản kết cấu, chắn vận hành; - Chở đƣợc ngƣời, nguyên vât liệu thiết bị Nhược điểm: - Thời gian chất dỡ tải lớn; - Trọng lƣợng bì lớn; - Thời gian chu kỳ dài; - Công nhân làm việc vất vả trao đổi gng; - Cần có số lƣợng gng lớn, bố trí sân ga trao đổi gng phức tạp Hình 7.6: Thùng trục cũi thường Thùng cũi thƣờng đƣợc áp dụng chủ yếu giếng phụ 7.2.4 Những thiết bị dùng cho thùng cũi thường a, Bộ phận dẫn hướng vấu dẫn hướng (Hình 7.7) Bộ phận dẫn hƣớng thƣờng đƣợc bố trí hai bên hơng thùng trục Thanh dẫn hƣớng gỗ kim loại Khi thùng trục chuyển động giếng đứng phận dẫn hƣớng trƣợt dẫn hƣớng gắn giếng Do ma sát đáng kể đƣờng dẫn hƣớng vấu dẫn hƣớng thùng trục, tốc độ chuyển động thành trục lớn va đập chỗ nối đƣờng dẫn hƣớng, nên mài mịn nhanh Hình 7.7: Con lăn dẫn hướng vấu dẫn hƣớng, đặc biệt vấu kiểu trƣợt 1- Con lăn dẫn hướng Để chống mòn, mỏ quặng  ngày 2- Trục lăn phải thay vấu dẫn hƣớng mới, ngƣời ta 3- Bộ phận giảm chấn dùng lót cho vấu, cịn vấu dẫn hƣớng kiểu lăn đƣợc bọc cao su Hình 7.8 kết cấu lăn dẫn hƣớng dùng cho loại thùng cũi thùng skíp lăn, lăn dẫn hƣớng đƣợc lót cao su ép vào dẫn hƣớng lo xo 85 Dùng lăn dẫn hƣớng giảm đƣợc mài mòn dẫn hƣớng vấu dẫn hƣớng, giảm va đập thùng trục chuyển động qua chỗ nối dẫn hƣớng Áp dụng lăn dẫn hƣớng cho phép vận tốc trục lớn, đồng thời giảm đƣợc tải trọng động tác dụng lên tháp giếng Thanh dẫn hƣớng gỗ thông đƣợc tẩm thuốc chống mọt mối Thanh dẫn hƣớng kim loại dùng cho thùng trục tiêu chuẩn thƣờng đƣờng ray kiểu P.38 P.43 Hình 7.8 Con lăn dẫn hướng có bọc cao su dùng cho thùng trục lơn 1,2- Con lăn dẫn hướng 3- Đường dãn hướng 4- Lò xo đẩy lăn 5- Tấm đỡ lăn 6- Bạc lót Đối với loại thùng cũi lớn (trọng lƣợng toa goòng 10 tấn) thùng skíp trọng lƣợng 25 lớn ngƣời ta dùng dẫn hƣớng kim loại có dạng hình hộp đặc biệt Ở mỏ Anh Liên Bang Nga thƣờng sử dụng đƣờng dẫn hƣớng cáp cho thùng cũi thùng skíp Việc áp dụng đƣờng dẫn hƣớng cáp thay cho dẫn hƣớng gỗ ray cho phép tháp giếng gọn nhẹ, giảm sức cản chuyển động thùng trục, nâng cao đƣợc hiệu suất trục tải, điều kiện thơng gió mỏ tốt đặc biệt cho giếng sâu Thùng trục chuyển động theo cáp dẫn hƣớng không bị va đập, tăng đƣợc thời gian làm việc cáp trục thùng trục, tạo khả nâng cao tốc độ chuyển động trục tải Hình 7.9 cho sơ đồ bố trí cáp dẫn hƣớng thƣờng dùng mỏ Đầu cáp dẫn hƣớng cố định vào tháp giếng dƣới pu li tháp giếng, phía dƣới, đáy giếng, cáp dẫn hƣớng luồn qua lỗ khung cứng riêng Để căng cáp ngƣời ta dùng đối trọng, chiều dài cáp luôn thay đổi theo nhiệt độ Độ lớn đối trọng phụ thuộc chiều sâu giếng trọng lƣợng thùng trục 86 Vấu dẫn hƣớng đƣờng dẫn hƣớng cáp lót đồng hay gỗ để dễ dàng thay mòn Dùng cáp dẫn hƣớng có số nhƣợc điểm sau: - Thùng trục dễ xoay quanh trục đứng chuyển động; - Hay nghiêng thùng bên vấu ăn khớp khơng Hình 7.9: Bố trí cáp dẫn hướng giếng với cáp Điều dẫn đến phải tăng 1- Cáp dẫn hướng; 2- Thùng trục khoảng cách thùng trục thùng trục với thành giếng; - Tại vị trí dỡ tải, có đƣờng cong dỡ tải, thùng trục phải có vấu dẫn hƣớng theo đƣờng cong dỡ tải; - Tháp giếng phải có độ cứng vững hơn, đáy giếng phải sâu khô b,Thiết bị an toàn Thiết bị an toàn giữ thùng trục đƣờng dẫn hƣớng đứt cáp trục Nếu dẫn hƣớng gỗ dùng thiết bị an tồn kiểu dao cắm, dẫn hƣớng cáp dùng thiết bị an toàn kiểu cặp Tất loại thiết bị an toàn cần phải đảm bảo yêu cầu sau: - Tự động làm việc đứt cáp trục; - Hãm thùng trục nhanh chóng, Hình 7.10: Thiết bị an toàn пTK tránh làm tăng tốc độ rơi thùng trục đứt cáp Giảm tốc độ thùng trục sau hãm phanh an toàn có trị số vừa phải để an tồn cho ngƣời: - a < 50 m/s2 tải trọng thùng trục nhất; - a < 10 m/s2 tải trọng lớn 7.2.5 Thùng cũi chở hàng - người, thùng cũi chở người giếng nghiêng Thùng cũi chở hàng - ngƣời có hai ngăn riêng biệt, ngăn chở hàng có đƣờng ray thiết bị hãm gng, ngăn chở ngƣời có ghế ngồi cho cơng nhân Khung có lắp bánh xe 2, kéo thiết bị an toàn luồn qua dầm ngang khung Thanh kéo nối với cáp trục đầu vịng Ngăn phía thùng trục có ghế ngồi Ngăn dƣới có đƣờng ray chứa gng 8, dây xích để bảo vệ gng ngƣời Goòng đƣợc giữ cố định thùng cũi nhờ tay quay chắn 10 đầu Thùng cũi chở hàng - ngƣời có lắp thiết bị hãm an tồn Khi đứt cáp trục dao thiết bị an toàn cắm vào gỗ 11 song song với đƣờng ray 87 7.2.6 Thùng cũi lật Thùng cũi lật nhƣ thùng cũi thƣờng dùng để chở khoáng sản, chở ngƣời, nguyên vật liệu nhƣ thiết bị Thùng cũi lật chứa đƣợc goòng Khi dùng thùng cũi lật tránh đƣợc nguyên công trao đổi gng mặt giếng Khống sản đƣợc dỡ cấp vào gng hồn tồn tự động thùng trục vào đƣờng cong dỡ hàng lắp tháp giếng Có hai loại thùng cũi lật: loại thùng dỡ hàng quay 45 (hình 7.11) loại thùng dỡ hàng quay 135 (hình 7.12) Loại thứ dùng cho goòng tự mở mặt đầu, thƣờng đƣợc áp dụng Mỹ Loại thứ hai dùng cho gng thơng thƣờng, cấu tạo thùng cũi phức tạp, nhƣng thùng trục loại đƣợc áp dụng rộng rãi Những phận thùng cũi lật quay 135 Hình 7.11: Thùng cũi lật 450 (hình 7.12) khung đứng nối với dây cáp trục luôn chuyển động thẳng đứng theo đƣờng dẫn hƣớng, khung quay có hai đƣờng ray đáy để chứa goòng Khung quay tựa khung đứng quay tƣơng khung đứng xung quanh lề dỡ hàng Khi dỡ hàng hai lăn đầu khung quay lăn theo đƣờng cong dỡ hàng làm khung quay goòng bị lật làm cho hàng đƣợc từ từ dỡ khỏi goòng Khi kết thúc quay, thùng trục vị trí cuối đƣờng cong dỡ hàng, để tránh cho khung quay quay đà, thành trƣớc khung quay tựa vào lăn lắp sẵn tháp giếng Sau dỡ hàng xong, ngƣời điều khiển máy cho tang quấn cáp trục nhả khỏi tang Khung quay dƣới tác dụng trọng lƣợng thân hạ xuống trở vị trí thẳng đứng Điều kiện cần thiết cho thùng cũi làm việc đƣợc tốt giữ cố định goòng khung quay dỡ hàng Muốn ngƣời ta dùng lăn chắn bánh gng vào thùng cũi Ngồi thành khung quay có ngang chắn mặt gng Khi trục ngƣời thùng cũi trục lên đến miệng giếng, động điện đƣợc điều khiển mạch riêng khơng cho phép thùng trục lên cao Hình 7.12: Thùng skíp lật 1350 đến mức đƣờng cong dỡ hàng Thùng cũi lật Cộng hòa Liên Bang Nga đƣợc tiêu chuẩn hóa Ƣu điểm thùng cũi lật: - Tự động dỡ hàng, không cần thay đổi gng mặt giếng, đơn giản đƣợc sơ đồ vận tải mặt giếng; 88 Nhƣợc điểm thùng cũi lật: - Cấu tạo phức tạp, chiều cao thùng lớn; - Làm việc gây tải trọng động, vây ảnh hƣởng đến sức bền thùng trục tháp giếng; - Trọng lƣợng bì lớn, khơng cân dỡ hàng; - Dung lƣợng trục tải phụ thuộc dung lƣợng goòng vận tải hàng Trục tải thùng cũi lật dùng cho giếng mỏ có cơng suất 300.000  400.000 T/năm Cũng dùng trục tải thùng cũi lật cho giếng phụ để trục đất đá thải, nguyên vật liệu, thiết bị ngƣời Hiện nay, ngƣời ta dùng thùng cũi lật nhƣợc điểm nêu 7.2.7 Thùng skíp Thùng skíp chun dùng để chở khống sản đất đá Các mỏ có cơng suất lớn trung bình, sản lƣợng lớn từ 400.000  500.000 T/năm thƣờng áp dụng trục tải thùng skíp làm trục để trục khoáng sản Theo phƣơng pháp dỡ hàng, ngƣời ta chia thùng skíp làm loại: 1.Thùng skíp dỡ hàng qua đáy; Thùng skíp dỡ hàng quay thân mở đáy; Thùng skíp lật; Thùng skíp dùng cho trục tải giếng nghiêng a, Thùng skíp lật Thùng skíp lật (hình 7.13) gồm khung làm thép góc nối với đinh tán Khung chuyển động theo đƣờng dẫn hƣớng Phía khung có phận nối với cáp trục Trên khung có vấu dẫn hƣớng để ngoạm vào đƣờng dẫn hƣớng Ở vị trí bình thƣờng (không lật) bên đáy thùng trục nối lề với khung chốt 5, bên đáy thùng tựa trục đỡ Hai mặt bên phía bên trái có hai lăn dỡ hàng Khi thùng trục chuyển động đến vị trí dỡ hàng, lăn lăn theo đƣờng cong dỡ hàng kéo lật thùng skíp quay quanh lề để dỡ hàng Thùng trục làm thép dầy từ đến 15 mm nối với đinh tán Để tăng cƣờng độ đứng vững thùng ngƣời ta hàn thêm đai thép ngang thân Ở số thùng skíp lật có trang bị thêm chốt tự động dùng giữ chặt khung thùng Hình 7.13: Thùnh skíp lật với thùng thời kỳ thùng trục chuyển động giếng, vào đƣờng cong dỡ hàng chốt tự động gạt Thùng skíp lật dỡ hàng làm vỡ than nhiều, đƣợc dùng để chở than mà thƣờng dùng để chở quặng 89 Muốn cho thùng skíp có hệ số chứa đầy tốt kích thƣớc thùng phải có quan hệ: a:b:h =1:1,25:2,5 (a- chiều rộng thành trƣớc; b- chiều ngang h- chiều cao thùng) Khi khơng biết trọng lƣợng bì thùng skíp xác định gần trọng lƣợng bì thùng skíp theo cơng thức giáo s V.I.Ki-xen-lep: Q Qb = 1,59   , T   Trong đó: Q - trọng lƣợng khống sản lần trục, T; - trọng lƣợng 1m3 khoáng sản thể rời, T Thùng skíp lật có ƣu điểm sau: - Kết cấu đơn giản, cứng vững nên cho phép trục loại khống sản kích thƣớc lớn, nặng - Trọng lƣợng bì nhỏ Qb = 0,45  0,7 Q Thùng skíp lật có nhƣợc điểm sau: - Gây tải trọng phụ tác dụng lên tháp giếng dỡ hàng; - Đƣờng cong dỡ hàng lớn làm cho tháp giếng phải cao, gây phức tạp cho việc điều khiển động cơ; - Khơng điều hịa tĩnh học dỡ hàng phần trọng lƣợng bì hàng truyền cho đƣờng cong dỡ hàng Khoáng sản vỡ vụn tạo nhiều bụi công nghiệp than ngƣời ta dùng thùng trục loại Thùng skíp lật dùng cho mỏ quặng cho bảng 7-1 Thùng skíp lật dùng để vận chuyển đất đá cho bảng 7-2 Thể tích có ích, m3 2,4 10 Trọng tải, T Bảng 7-1: Thùng skíp lật dùng mỏ quặng Kích thước thùng skíp, Chiều cao Đường Trọng thùng Chiều mm cong lượng mối dài dỡ tải, bì, Chiều Chiều Chiều nối cáp, m KG rộng sâu cao mm 2,5  10 15 17,5 2527,5 Thể tích hữu ích, m3 376 376 1770 3900 1620 1080 1080 2250 3605 1960 1140 1140 2440 5995 2275 1150 1350 2535 2409 5,6 1300 1580 2535 6295 2419 6,0 1500 1640 3200 8830 3070 1500 1640 3640 9660 3550 1620 1880 4400 9770 3980 Bảng 7-2: Thùng skíp lật dùng để vận chuyển đất đá Kích thước thùng skíp, mm Đường Trọng Trọng cong dỡ lượng tải, Chiều Chiều Chiều hàng, bì, T rộng sâu cao mm KG 1170 1390 2200 3700 4220 5,3 1750 1700 3150 6770 5950 90 7600 3300 3574 4300 4800 7200 8000 15200 Qb Q 0,71 0,66 0,586 0,53 0,48 0,48 0,46 0,55 Chiều cao thùng skíp mối nối cáp, mm 2540 4650 ... 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, 6 321 345 370 394 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 ... 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 2, 4 3 32 356 370 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... 1,5 84 119 15 Tang 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