Tính toán thẩm định các thông số kỹ thuật hệ thống vận tải than mức

Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Lời nói đầu Trong công đổi đất nớc với định hớng công nghiệp hoá đại hoá, đặc biệt với doanh nghiệp sản xuất kinh doanh than việc khí hoá cao tự động hoá hoàn toàn trình sản xuất mục tiêu hàng đầu để nâng cao suất, nâng cao chất lợng giảm nhẹ cờng độ lao động nặng nhọc cho ngời lao động Ngành công nghiệp mỏ có đặc thù riêng khâu khai thác, vận tải mỏ hầm lò Vậntải khâu quan trọng định việc tăng sản lợng hàng năm, tiết kiệm tài nguyên, giảm giá thành sản phẩm, nâng cao thu nhập ngời lao động Giá thành vận tải chiếm 40%50% giá thành sản phẩm than khai thác Công ty than Thống với hệ thống khai thác ngày mở rộng, độ sâu vào lòng đất ngày lớn, đòi hỏi phải không ngừng đổi công nghệ vận tải để phù hợp với điều kiện khai thác Tuy nhiên trình đổi trình đổi phải cố gắng tránh lÃng phí sử dụng máy móc thiết bị sản xuất sai sót kỹ thuật vận hành Vì việc tính toán, thẩm định thiết bị vận tải dây chuyền sản xuất để tìm giải pháp thích hợp nhằm cải tạo nâng cấp thông số kỹ thuật nhu cầu cần thiết Là sinh viên ngành điện trờng đại học mỏ địa chất, qua năm học tập đà nhận đề tài tốt nghiệp: "Tính toán thẩm định thông số kỹ thuật hệ thống vận tải than mức +13+50 khu vùc lé trÝ C«ng ty than thèng nhÊt" đợc thầy giấo PGS TS Võ Quang Phiên trực tiếp hớng dẫn với giúp đỡ thầy hai môn máy thiết bị mỏ, môn Điện khí hoá đồng nghiệp Sau nhiều tháng cố gắng học tập, nghiên cứu, tính toán thẩm định đến nay, đồ án đà đợc hoàn thành hạn Tuy nhiên trình độ thân có nhiều hạn chế, đồ án tốt nghiệp chắn có nhiều thiếu sót Kính mong đợc bảo thầy giáo ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp để nội dung đồ án đợc hoàn chỉnh Tôi xin đợc chân thành cám ơn Trờng đại học Mỏ địa chất đà cho trình độ đại học Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2002 Sinh viên: Trần Ngọc Dũng -1 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Chơng I Tổng quan hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty than Thống Nhất I Quá trình lịch sử - vị trí địa lý - điều kiện khí hậu 1.1 Quá trình lịch sử hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty than Thống Nhất Công ty than Thống Nhất đợc thành lập ngày 12 tháng 11 năm 1959 Trớc năm 1945 mỏ than Thống Nhất mỏ nhỏ nằm quản lý, khai thác chủ mỏ ngời Pháp Công việc khai thác lúc chủ yếu lao động thủ công ngời công nhân Chủ mỏ thực dân Pháp cai trị, bóc lột vơ vét tài nguyên làm giầu cho quốc Sau năm 1954 miền Bắc hoàn toàn giải phóng vùng mỏ Quảng Ninh tay nhân dân lao động, công nhân làm chủ Thời kỳ xây dựng chủ nghĩa xà hội, miền Bắc hậu phơng tin cậy để giải phóng miền Nam Việc phục hồi ngành công nghiệp khai thác than cã mét ý nghÜa quan träng håi sinh kinh tế miền Bắc xà hội chủ nghĩa với sản lợng ngày nâng cao Công ty than Thống Nhất từ năm 1959 đến năm 1963 gọi mỏ than Thống Nhất trực thuộc Công ty than Hòn Gai mỏ khai thác than hầm lò mức thông thuỷ khu vực đông lộ trí từ mức +52 đến mức +110 Từ năm 1963 đến năm 1993 mỏ than Thống Nhất đà mở rộng thêm nhiều công trờng khai thác xuống +13 phía tây khe Sim từ năm 1993 đến mỏ tiếp tục mở rộng thêm khu vực Yên Ngựa Năm 1999 mỏ Thống Nhất đợc đổi thành Công ty than Thống Nhất doanh nghiệp chuyên sản xuất, kinh doanh than dới lÃnh đạo pháp lệnh Tổng Công ty than Việt Nam 1.2 Vị trí địa lý Công ty than Thống Nhất nằm địa bàn thị xà Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Công ty đợc chia làm khu vực khai thác khu lộ trí nằm giới hạn thăm dò khu đông lộ trí Phía đông tuyến thăm dò VIII đứt gÃy L giáp với Công ty than Đèo Nai Phía tây tuyến thăm dò IV lộ vỉa dầy giáp với khu vực tây khe sím mỏ than Dơng Huy Phía bắc ®øt g·y A-A cị n»m to¹ ®é x = 26,4 26,6 Phía nam đờng lộ trụ vỉa dầy Khu vực Yên Ngựa nằm giới hạn toạ độ x = 27.300 28.200 -2 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng y = 426.300 427.390 khu vùc më réng míi khai th¸c n»m ranh giới Khe Tràm II thuộc khu vực quản lý mỏ than Cao Sơn Văn phòng Công ty than Thống Nhất đợc xây dựng địa bàn phờng Cẩm Đông, thị xà Cẩm Phả cách quốc lộ 18A khoảng 500m 1.3 Địa hình điều kiện khí hậu Địa hình khu mỏ, bên đồi núi có dạng thoải cổ thụ Có nhiều khe suối để nguồn nớc mặt chủ yếu chảy mùa ma Về mùa khô hầu nh nớc Toàn khu mỏ hớng phía đông nam vịnh Bái Tử Long với khoảng cách vài ba số Khí hậu vùng mỏ thuộc khí hậu nhiệt đới đợc chia làm mùa rõ rệt Mùa ma từ tháng đến tháng 10, lợng ma trung bình từ 10001800 mm/năm, lợng ma lín nhÊt cã kÌm theo giã b·o tõ th¸ng 7,8,9 Mùa khô từ tháng 11 tháng lợng ma không đáng kể Nhiệt độ trung bình mùa hè từ 28300C, độ ẩm 98% Nhiệt độ trung bình mùa ®«ng tõ 8120C, ®é Èm 93% Híng giã chđ u hớng đông nam vào mùa hè, hớng Đông Bắc vào mùa đông Gió đông nam gió biển làm khí hậu vùng mỏ mát mẻ dễ chịu, nhng nồng độ muối cao làm giảm tuổi thọ máy móc thiết bị mỏ, làm han rỉ vật liệu sắt thép tiêu dùng 1.4 Dân số khu vực đời sống Dân số khu vực thị xà Cẩm Phả có khoảng 35 30% vạn ngời chủ yếu công nhân thuộc công ty than, nhà máy, xí nghiệp số ngời làm nông nghiệp tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thơng nghiệp chiếm khoảng 2030% Đời sống nhân dân vùng Cẩm Phả tơng đối ổn định có thu nhập bình quân từ 1520 triệu đồng/ngời/năm II Hệ thống khai thác - vận tải - thông gió - thoát nớc an toàn lao động 2.1 Hệ thống khai thác: Hệ thống khai thác Công ty than Thống Nhất chủ yếu dùng phơng pháp khai thác hầm lò áp dụng hệ thống khai thác cột dài theo phơng chia lớp nghiêng, chiều dầy lớp khoảng từ 44,5m Chiều dài theo phơng khoảng 150200m Độ dốc lò chợ từ 200250 dốc thoải Dùng phơng pháp khai thác phá hoả từ xuống lớp dới Phân chia lớp lợi dụng lớp đá kẹp để lại lớp than dày từ 0,81,5m làm giả, lớp than giả đợc thu hồi khai thác lớp dới Khấu than theo phơng pháp khấu đuổi từ lò thợng trung tâm đến biên giới khu vực Dùng khoan nổ mìn, với đờng kính lỗ khoan từ 3943mm Và thuốc nổ công nghiệp Đinamít Amônít số chống lò chợ gỗ chống ma sát kim loại kiểu đơn kép Điều khiến đá vách phơng pháp hạ chồng cũi phá hoả toàn phần -3 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Công việc đào lò chuẩn bị theo phơng pháp khoan nổ mìn toàn mặt gơng hẹp Chống cố định theo hình vòm thép định hình uốn cong vị trí không cần vòm kết cấu chống gồm cột xà Liên kết cột xà bu lông Các chống liên kết với giằng liên hoàn chống giữ, đờng lò vận chuyển dùng cột chống bê tông đúc sẵn đổ bê tông tạo thành vòm chịu lực 2.2 Hệ thống vận tải than đất đá Vận tải hầm lò: than từ lò chợ có độ dốc> 25 dùng loại máng trợt Với lò chợ có độ dốc nhỏ 25 than đợc vận chuyển loại máng cào SKAT-80; SGB-420/3; SGB-620/40T Than cuối lò chợ đợc rót vào xe goòng có dung tích 1m đợc tàu điện 7KP-1Y kéo hệ thống quang lật Dới bun ke quang lật hệ thống băng tải PTY-30 chuyến than từ mức +13 lên mức +50 Băng tải rót than qua hệ thống sàng rung phân loại làm sản phẩm than đa vào bun ke chứa nhờ hệ thống băng đặt nằm ngang chạy song song với bun ke Than từ bun ke chứa đợc chở đến hộ tiêu thụ: Công ty than Cửa Ông hộ tiêu thụ độc lập khác Sản lợng than hàng năm Công ty than Thống Nhất trung bình khoảng 350.000400.000 tấn/năm Riêng khu vực +13+50 khoảng 150.000 170.000 tấn/năm 2.3 Hệ thống thông gió thoát nớc Hệ thống thông gió đợc sử dụng phơng pháp thông gió hút Quạt gió đợc đặt mức +52 trạm quạt loại quạt BOD -1,1 Liên xô cũ sản xuất trạm quạt gió dự phòng loại quạt CTD - 57 Trong gơng sử dụng loại quạt thông gió cục đặc biệt đờng lò độc đạo đờng lò xây dựng Sử dụng loại quạt VE-500; YBT -1,1; YBT - 1,1; CbM -5,5, YBT - 5,5 v.v Nhìn chung mạng thông gió khu vực chắp vá công suất cha đủ lớn, nhng hoàn cảnh với sản lợng nhỏ chấp nhận đợc Hệ thống thoát nớc: Nớc từ khu vực khai thác chảy tự nhiên theo rÃnh có độ dốc 5% cửa lò Các rÃnh thoát nớc xây bê tông có nắp đậy đảm bảo thoát nớc nhanh đờng lò khô 2.4 Công tác an toàn lao động Công tác an toàn lao động đợc Công ty coi trọng đặt lên hàng đầu trang thiết bị đầy đủ bảo hộ lao động cho ngời thợ đầy đủ Thờng xuyên huấn luyện nghiệp vụ an toàn cho ngời lao động Về khí độc công trờng lò công ty đợc xếp vào loại mỏ hầm lò có khí loại I, mức độ xuất khí mê tan từ 05m3 khí CH4/tấn sản phẩm ngày đêm Lợng khí mê tan CH4 ô xýt cácbon CO thay đổi -4 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Nhìn chung công nghệ khai thác, vận tải, thông gió, thoát nớc an toàn lao động Công ty than Thống Nhất đà đợc giới hoá toàn phần thân ngời công nhân đợc giải phóng khỏi khâu lao động thủ công nặng nhọc an toàn trớc Tuy có yêu cầu sản lợng khai thác lớn hơn, phơng pháp khai thác hệ thống vận tải nh khó đáp ứng nhu cầu Một hệ thống vận tải có nhiều loại thiết bị tạo nhiều khâu, nhiều khớp cự ly không dài dễ xảy tính đồng kém, vỡ vụn thêm nhiều than sản phẩm dễ xảy nhiều cố ách tắc sản xuất III Tổ chức máy Công ty than Thống Nhất để hoạt động sản xuất kinh doanh 3.1 Cơ cấu quản lý a) Cơ cấu quản lý cấp công ty (H.1-2) Giám đốc công ty chịu trách nhiệm phó giám đốc giúp việc lĩnh vực (kỹ thuật, sản xuất, điện vận tải, đầu t xây dựng bản) Dới ban giám đốc có phòng ban tham mu cho giám đốc kế hoạch sản xuất, tiêu thụ sản phẩm, đời sống v.v Trực tiếp sản xuất có phân xởng, công trờng quản đốc, đốc công chịu trách nhiệm trớc giám đốc vấn đề sản lợng hàng ngày an toàn lao động, quản lý lao động v.v b) Cơ cấu quản lý công trờng, phân xởng Bao gồm quản đốc điều hành sản xuất chung ba phó quản đốc điều hành sản xuất ca Dới phó quản đốc có tổ trởng công nhân trực tiếp sản xuất có điện trởng quản lý huy tổ điện làm nhiệm vụ tu, bảo dỡng, lắp đặt sửa chữa máy thiết bị điện h hỏng (h.1-1) Quản đốc Cơ điện trởng Phó quản đốc Kho tiếp liệu Kỹ thuật viên Tổ trởng, Lò trởng Kho tiÕp liƯu Kü tht viªn Kü tht viªn -5 Nhân viên kinh tế Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Hình 1-1: Sơ đồ cấu tổ chức trực tiếp sản xuất -6 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng PGĐ điện - vận tải Trởng phòng điện - vận tải Cán quản lý điện vận tải mặt Cán quản lý điện hầm lò QĐ Phân xởng điện QĐ Phân xởng ô tô Tổ sửa chữa khí Tổ xe máy Tổ sửa chữa điện Tổ sửa chữa QĐ Phân xởng vận tải Tổ sửa chữa điện Cơ điện trởng CT khai thác Tổ vận hành Tổ vận hành Tổ thợ sắt Tổ sửa chữa điện Tổ sửa chữa điện Tổ ắc quy Hình 1-3: Sơ đồ cấu tổ chức ngành điện c) Công tác tổ chức ngành điện Phó giám đốc điện - vận tải trực tiếp quản lý điều hành chung công tác điện, trởng phòng điện phó phòng nhân viên có chức quản lý, giám sát xây dựng kế hoạch lắp đặt, vận hành bảo dỡng thiết bị điện (h 1-3) IV Trình độ giới hoá, điện khí hoá nhân lực để thực tiêu pháp lệnh sản xuất 4.1 Các tiêu pháp lệnh từ năm 2001-2002 Công ty than Thống Nhất tiến hành khai thác hầm lò hai khu vực Khu vực Yên Ngựa khu vực Lộ Trí +13 +50 đồng thời khai thác thêm số lộ vỉa mức 110 Sản lợng khai thác than đợc tính tổng 407.000 tấn/năm khai thác than hầm lò 275.748 -7 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng tấn/năm lại khai thác lộ vỉa Theo bảng tiêu kế hoạch sản xuất năm 2002 Công ty than Thống Nhất cần khai thác hầm lò gồm: Khu vực Yên Ngựa gồm công trờng Công trờng 3-2 : 120.000 tấn/năm Công trờng 4-2 : 50.000 tấn/năm = 170.000 tấn/năm Khu vùc lé trÝ 13 +50 C«ng trêng 52A : 60.000 tấn/năm Công trờng 52B : 50.000 tấn/năm Công trờng 52C : 40.000 tấn/năm Công trờng 13 : 20.000 tấn/năm = 170.000 tấn/năm Tổng sản lợng khai thác than hầm lò công ty 340.000 tấn/năm 4.2 Trình độ giới hoá Các dây chuyền công nghệ sản xuất công ty đợc trang thiết bị cho hai khu vực có công suất đủ lớn để thực giới hoá toàn phần đảm bảo pháp lệnh sản lợng hàng quí năm Khu Yên Ngựa đợc lắp đặt dây chuyền khai thác vận tải hoàn toàn Trung Quốc Cộng hoà liên bang Nga sản xuất Khu vực Lộ Trí +13 +50 hệ dây truyền thiết bị đà hết khấu hao nhng cố gắng khai thác tối đa công suất thiết bị -8 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Bảng trang thiết bị dây chuyền vËn t¶i khu vùc +13  +50 B¶ng 1-1 TT Tên thiết bị Tầu điện cần vẹt Băng t¶i M· hiƯu 7KP - 1Y PTY-30 Quang lật Sàng rung phân loại 1FB-1Z SZ-1250 Băng tải PTG-20 Têi trơc Têi trơc Xe gng EKOC-30 EKOC-15 HG-1 Năng suất 80180tấn/ h 120tấn/h 50 70tÊn/ h 70120tÊn/ h 30kw 15kw 1m3 Sè lỵng 04 Ghi chó 1 450 4.3 Trình độ cán công nhân khai thác than cán công nhân vận hành trang thiết bị Trình độ cán huy công nghệ khai thác đà đạt từ trung cấp trở lên đến đại học Công nhân khai thác đợc đào tạo qui qua trờng đào tạo nghề mỏ nh trờng Mạo Khê, Uông Bí v.v đợc nhà nớc cấp chứng đầy đủ Cán huy khâu vận hành đà qua thực nghiệm lâu năm có trình độ chuyên môn từ trung cấp đến đại học Công nhân vận hành trang thiết bị đợc đào tạo huấn luyện trờng qui có trình ®é kü tht ®ång ®Ịu Biªn chÕ lao ®éng cđa công ty bao gồm biên chế lao động trực tiếp biên chế lao động gián tiếp Hiện tổng số cán công nhân viên công ty 2800 ngời Bộ phận cán công nhân trực tiếp lao động sản xuất đợc chia làm 15 công trờng, phân xởng Số lợng kỹ s tốt nghiệp đại học trung cấp chiếm khoảng 1012% Số lợng công nhân bậc cao, thợ lâu năm chiếm khoảng 2025% Trình độ bậc trung bình bậc Số ngày làm việc năm trung bình 290 ngày Số làm việc giờ/ca 4.4 Trình độ điện khí hoá: Hệ thống cung cấp điện lới cao áp hệ thống cung cấp điện hạ áp cho vận tải +13 +50 a) Nguồn cung cấp điện cao áp Mạng cao áp 6KV Công ty đợc cung cấp từ khởi hành đặt trạm 35/6 KV Nguồn điện áp 35KV đợc cung cấp từ đờng dây N0273 N0274 lấy từ Sở điện lực Quảng Ninh Hệ thống đờng dây dùng loại dây AC-50 AC-70 Hệ thống cột dùng loại cột pi dôn, cột sắt chữ A, cột bê tông ly tâm, chiều cao cột 8m khoảng vợt trung bình 110m b) Nguồn cung cấp điện hạ áp cho khu Lộ Trí 13+50 Tổng chiều dài đờng dây 2950m -9 Đồ án tốt nghiệp Trần Ngọc Dũng Biến hạ áp trạm 6/0,4KV dùng cho khái thác hệ thống dây chuyền vận tải 13+50 Trạm biến áp 17 gồm máy biến áp: cung cấp điện cho mặt mức +13 mức +52 gồm nhà đèn, phân xởng điện, công trờng vận tải 13, công trờng thông gió, quạt gió chính, nhà ăn, y tế v.v Trạm chỉnh lu 13 gồm biến áp máy dự phòng, máy vận hành cung cấp điện cho hệ thống tàu điện cần vẹt 7KP-14 trạm biến áp 18 cung cấp điện cho khu vực công trờng 110 Ngoài có trạm biến áp di động trọn cho hầm lò cung cấp điện cho khu vực khai thác thuộc công trờng khai thác hầm lò nh: Trạm 54 cung cấp điện cho công trờng 52A công trờng 52B; Trạm 18 cung cấp điện cho công trờng KTCB-13 công trờng 52C c) Hệ thống cung cấp điện cho khu vực công trờng vận tải 13 Cung cấp điện cho khu vực công trờng vận tải 13 hệ thống cung cấp điện đợc lấy từ trạm biến áp 17 (6/0,4 KV) Trạm gồm có máy biến áp BA - 320: có công suất 320 (KVA) cung cấp điện cho công trờng mức +52 trạm quạt gió mức +52 Máy biến áp TM-400 có công suất 400 (KVA) cung cấp điện cho công trờng vận tải 13, chủ yếu hệ thống vận tải mức +13 lên +50 phân xởng điện, nhà đèn, nhà tắm, chiếu sáng, bảo vệ, số nhà sửa chữa v.v