đồ án thoát nước mỏ than cao sơn

Lời nói đầu Công ty cổ phần than Cao sơn trớc đây là mỏ than Cao sơn trải qua 34 năm xây dựng và trởng thành, đã đạt đợc những thành tích đáng kể trong sảnxuất, kinh doanh cũng nh chăm

Lời nói đầu

Công ty cổ phần than Cao sơn ( trớc đây là mỏ than Cao sơn ) trải qua 34

năm xây dựng và trởng thành, đã đạt đợc những thành tích đáng kể trong sảnxuất, kinh doanh cũng nh chăm lo đời sống vật chất tinh thần cho CBCN.Trong điều kiện khai thác ngày càng khó khăn, do phải khai thác xuống sâuvới điều kiện địa chất phức tạp, việc thoát nớc cỡng bức ở các Moong, đặcbiệt là ở moong Trung tâm Cao sơn, có ý nghĩa hết sức quan trọng vì nóquyết định sự thành công của công nghệ khai thác hiện đang áp dụng tạiCông ty, đảm bảo khai thác có hiệu quả, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kinh

Trong quá trình làm đồ án, tôi đã đợc sự quan tâm giúp đỡ tận tình củaPGS – TS Nguyễn Đức Sớng và các Thầy trong bộ môn Máy-Thiết bị mỏ,

bộ môn Cơ khí … Tôi xin đ Tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các Thầy

và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ Tôi trong quá trình làm đồ án./

Cẩm phả ngày 12 tháng 6 năm 2008

Sinh viên : Hà Mạnh Cờng

Ch ơng 1

Tình hình chung của công ty than cao sơn

1.1 Giới thiệu chung về Công ty than Cao sơn:

Công ty cổ phần than Cao sơn, trớc kia là mỏ than Cao sơn, đợc thành lậpngày 06 tháng 6 năm 1974, là một mỏ than lộ thiên thuộc Công ty than Cẩmphả, nằm trong vùng than đông bắc Năm 1997 mỏ đợc tách ra thành một đơn

vị độc lập gọi là công ty than Cao sơn trực thuộc Tổng Công ty than Việt nam

và đến ngày 01/01/2007 là Công ty Cổ phần than Cao sơn thuộc Tập đoànCông nghiệp Than – Khoáng sản Việt nam ( TKV )

Công ty than Cao sơn trớc đây do Liên xô thiết kế và đầu t máy móc thiết

bị, cơ sở hạ tầng cũng nh nhà xởng, trạm điện, đờng xá, dây truyền băng tải

và các thiết bị khai thác Trong quá trình sản xuất, phát triển, Công ty đã đầu

t thêm nhiều máy móc của các nớc T bản, với số lợng thiết bị, máy móc hiện

có đến nay đợc coi là khá hiện đại và đồng bộ Các thiết bị này bao gồm cácmáy khoan, máy xúc, xe vận tải nh sau :

- Máy khoan xoay cầu CЂЩ – 250MH32T, MH32T, CЂЩ – 250MH32T, MHA32T

- Máy xúc    8U ,    4 6B,    5A

- Các ôtô VT nh CAT769E, 769D, 773E, 777D Xe HD465-5, 465-7,785-5, 785-7 xe BELLAZ 27tấn, 40tấn, 42tấn và nhiều loại xe khác

- Tổng số CBCN hiện có ( Đến năm 2007) khoảng 3.500 ngời , có 23Công trờng, Phân xởng và 9 phòng ban, với đội ngũ công kỹ thuật có taynghề cao

- Trong những năm qua doanh thu hàng năm của Công ty ngày một tăngcao Năm 1995 đạt 122 tỷ đồng Năm 2000 đạt 190 tỷ đồng Năm 2004 đạt

270 tỷ đồng Năm 2005 đạt 877 tỷ đồng Năm 2006 đạt 1063 tỷ đồng và Năm

2007 đạt 1311 tỷ đồng Dự kiến năm 2008 là khoảng 1400 tỷ đồng Tiền lơngthu nhập của ngời lao động đợc tăng cao hàng năm Năm 1995 lơng bìnhquân là 742.000 đồng / ngời / tháng Năm 2000 bình quân là 960.000 đồng /ngời / tháng Năm 2005 bình quân đạt 3.200.000 đồng/ ngời/ tháng Năm

2006 đạt 3.500 000 ngời/ tháng và năm 2007 bình quân đạt 4.200.000 đồng/ngời/ tháng Dự kiến năm 2008 là 4 500 000 đồng/ ngời /tháng

Sản phẩm của công ty Cổ phần than Cao sơn là than Antrxit dùng để xuấtkhẩu và tiêu thụ nội địa, trong đó bao gồm các sản phẩm nh :

- Các loại than cục, cám 3 có chất lợng tốt ( Độ tro từ 4% 1.5% dùng đểxuất khẩu

- Than cám 4a, cám 4b, cám 5a, Cám 6, nguyên khai phụ vụ cho các hộtrọng điểm trong nớc nh xi măng, hoá chất, điện, đạm… Tôi xin đ và các hộ lẻ

Thị trờng sản phẩm của Công ty đợc tiêu thụ theo 2 tuyến

- Tuyến Cửa ông : Chủ yếu tiêu thụ than nguyên khai, cám3, than cụcxuất khẩu

- Tuyến cảng Công ty : Chủ yếu phục vụ cho cho tiêu thụ nội địa

Trong những năm qua với sự phấn đấu không ngừng Cán bộ và Côngnhân Công ty cổ phần than Cao sơn đã đạt đợc nhiều những thành tích to lớn,

đợc Đảng và nhà nớc, cũng nh các cấp chính quyền tại tỉnh Quảng ninh ghinhận, trong đó có danh hiệu “ Đơn vị anh hùng thời kỳ đổi mới ” do phó chủtịch nớc Trơng Mỹ Hoa trao tặng

1.2 điều kiện địa chất tự nhiên :

Khai trờng phía Đông của Công ty giáp với Công ty than Cọc Sáu, phíaTây giáp với Xí nghiệp than Khe Tam, phía Nam giáp với Công ty than ĐèoNai và Thống Nhất, phía Bắc giáp với Công ty than Khe Chàm.

Với vị trí địa lý nh trên, Công ty có đợc thuận lợi rất lớn về giao thôngbằng đờng bộ, đờng sắt, đờng biển từ Công ty đến các vùng trong và ngoài n-ớc

1.2.2 Địa hình

Công ty than Cao Sơn nằm trong vùng địa hình đồi núi phức tạp ở phíaNam có đỉnh Cao Sơn với độ cao 436m, đây là đỉnh núi cao nhất của vùngHòn Gai - Cẩm Phả Địa hình thấp dần về phía Tây Bắc và bị phân cách bởicác con suối nhỏ chảy ra Mông Dơng

Theo tiến trình khai thác, địa hình khu vực Cao Sơn không còn bề mặt tựnhiên mà bị phân cách bởi các công trờng khai thác, các bải thải, công trìnhxây dựng và các hệ thống đờng vận tải, mơng thoát nớc nhân tạo, vì vậy làmmất cân bằng sinh thái không chỉ trong vùng mà còn sang cả các vùng lâncận

1.2.3 Trữ lợng và hệ thống vỉa than:

Theo thiết kế kỹ thuật ban đầu (năm 1971), trữ lợng của Mỏ là 70 triệu tấnthan với công suất thiết kế 2 triệu tấn than/năm Năm 1980, Viện Ghiprosat(Liên Xô cũ) thiết kế mở rộng nâng công suất của mỏ lên 3 triệu tấnthan/năm với tổng trữ lợng 80 triệu tấn than Năm 1987, Viện quy hoạch kinh

tế và thiết kế than (Nay là Công ty t vấn xây dựng mỏ và công nghiệp) lậpthiết kế khai thác Công ty than Cao Sơn với công suất 1,7 triệu tấn than/nămvới hệ số bóc 6,06 m3/tấn Tuy nhiên, từ khi Tổng công ty than Việt Namthành lập, Tổng công ty đã điều chỉnh biên giới khai trờng của Công ty nhiềulần Hiện nay Công ty Cổ phần than Cao Sơn đang quản lý và tổ chức khaithác ở 2 khu vực: Cao Sơn và Đông Cao Sơn với trữ lợng của các khu vực nhsau:

Khu Cao Sơn: 44.715.780 tấnKhu Đông Cao Sơn: 8.010.360 tấnTổng toàn Công ty: 52.726.140 tấn

Hệ thống vỉa than của Công ty nằm trong địa tầng trầm tích Triat và trầmtích Đệ tứ Quá trình kiến tạo hình thành nên các vỉa than xen kẽ với đất đánằm chồng lên nhau theo hình vòng cung, cắm dốc xuống theo hớng BắcNam Độ dốc của vỉa than từ 30 đến 350 Các vỉa than tính từ dới lên đợc

đánh số từ 9 đến 20, trong đó các vỉa 19, 20 nằm trên sờn núi cao có trữ lợng

thấp, các vỉa 13, 14 có trữ lợng lớn và có tính phân chùm mạnh Hiện nayCông ty đang khai thác vỉa 14-2 và 14-5

Đây là các vỉa có diện tích phân bố rộng, liên tục, chiều dày ổn định,gồm các đá hạt khô, sáng màu, cuội kết, sạn kết rất rắn chắc bao quanh vỉa

Điều này gây không ít khó khăn cho công tác khoan nổ

1.2.4 Chiều dày các vỉa than chính

Chiều dày và tính chất ổn định của các vỉa than chính của Công ty thanCao Sơn đợc thống kê trong bảng sau:

Chiều dày các vỉa than chính

Bảng 1-1Tên

vỉa

Chiều dày

max (m)

Chiều dàymin (m)

1.2.5 Thành phần hoá học của than

Sau những nghiên cứu trong giai đoạn thăm dò và qua quá trình khai tháccho thấy: Than của Công ty than Cao Sơn thuộc loại than antraxit với các chỉtiêu chất lợng chính đợc thống kê trong bảng sau:

Thành phần hoá học của than

Nhiệt năng (Cal/kg)

Lu huỳnh (%)

Phốt pho (%)

Tỷ trọng (T/m3)

1.2.6 Đặc điểm địa chất công trình

Đất đá tại công truờng khai thác của Công ty Cao Sơn có hệ số kiên cốbình quân lớn nhất trong khu vực Đây là một bất lợi cho công tác khai tháccủa Công ty

Tính chất cơ lý của đất đá vùng Cao Sơn đợc thống kê trong bảng sau:

Tính chất cơ lý của đất đá

1.2.7 vị trí, vai trò của Công ty Cổ phần than Coa sơn

* Vị trí, vai trò của Công ty than Cao Sơn trong Tập đoàn Công nghiệp Than – khoáng sản Việt Nam:

Công ty Cổ phần than Cao Sơn là một công ty trẻ nhất trong các công tykhai thác than lộ thiên của Tập đoàn Công nghiêp Than – Khoáng sản Việtnam Tuy vậy, trong sản lợng 40 triệu tấn than thơng phẩm năm 2007 củaTập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Công ty Cổ phần thanCao Sơn đã đóng góp 3 triệu tấn Công ty đã và đang từng bớc phát triển vữngchắc, đi đầu trong công nghệ khai thác mới, đào tạo nhân lực vơn lên ngangbằng với các công ty có bề dày truyền thống Trong các năm tiếp theo, Công

ty Cổ phần than Cao Sơn sẽ là đơn vị khai thác có sản lợng than lớn hàng đầutrong Tổng công ty than Việt Nam với công suất khai thác 3,3 triệu tấn/nămvào năm 2008 và có thể lên tới 3.5 triệu tấn/năm trong những năm tiếp theo

Là một doanh nghiệp Nhà nớc, Công ty than Cao Sơn có nhiệm vụ đẩy mạnhhoạt động sản xuất kinh doanh để đạt đợc mục đích là tạo công ăn việc làmcho cán bộ công nhân viên và thực hiện sản xuất kinh doanh có lãi Để đạt đ-

ợc mục tiêu đó, trong những năm qua cán bộ công nhân viên trong Công ty

đã không ngừng nỗ lực phấn đấu góp phần xây dựng Công ty Vì vậy nhữngnăm gần đây, mức tăng trởng của Công ty thờng từ 15% tới 30%/năm và đã

có những đóng góp không nhỏ cho sự phát triển của toàn ngành than cũng

nh sự phát triển kinh tế, xã hội của đất nớc

1.3 Công nghệ sản xuất

1.3.1 Công nghệ khai thác

Công nghệ khai thác của Công ty than Cao Sơn là khai thác lộ thiên theo

kỹ thuật khai thác cụ thể: Cắt tầng, bốc đất đá để lộ vỉa than, xúc than và đem

đi tiêu thụ

A Khoan : Là khâu đầu tiên của dây chuyền công nghệ sản xuất Đất

đá của Công ty than Cao Sơn có độ kiên cố trung bình tơng đối cao ( f 10 đến

f 13 ) nên trớc khi bốc xúc cần phải làm tơi bằng khâu khoan và bắn mìn theotừng tầng khai thác Máy khoan chủ yếu đợc dùng tại Công ty là máy khoanxoay cầu CЂЩ có đờng kính mũi khoan 250 mm để khoan các lỗ khoan theo

hộ chiếu Tuỳ theo từng hộ chiếu khoan nổ và chiều cao tầng dùng cho từngloại máy xúc mà các lỗ khoan có chiều sâu và khoảng cách các hàng, các lỗkhoan khác nhau

Ví dụ: Chiều cao tầng 15m dùng cho máy xúc EKG 4,6 chiều sâu lỗkhoan là 17m, chiều cao tầng 17m dùng cho máy xúc 8u chiều sâu lỗ khoan

là 19m Khoảng cách giữa các lỗ khoan có thể từ 6 tới 9m tuỳ theo độ cứng

đất đá và cấu trúc địa tầng từng khu vực

B.

Nổ mì n: Thuốc nổ ANFO thờng và chịu nớc là hai loại thuốc nổ chủ

yếu đợc sử dụng để phá đá trong Công ty Riêng khai thác than không cầndùng đến thuốc nổ

C.

Bốc xúc đất đá: Đất đá bắn tơi đợc các máy xúc EKG 4,6 hoặc 8u

xúc lên các xe ô tô.vận tải ra các bãi thảI đã đợc qui hoạch để đổ thải

Dây truyền công nghệ khai thác này đợc mô tả theo sơ đồ bố trí sau( hình1-1)

Hình 1-1: Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất than

Nổ mìnBốc xúc

Vận tải đất đá: Công ty sử dụng chủ yếu các xe CAT769A, 769D,

773A, 777D xe BELLAZ 27tấn, 40tấn, 42tấn và xe HD 465-5, 465-7, 785-5,785-7 để vận chuyển đất đá ra bãi thải

Vận tải than nguyên khai: Than nguyên khai đợc vận chuyển bằng xe

Belaz có trọng tải 27 tấn xe VONVO-A350, xe KAMAZ Than nguyên khai

đợc vận chuyển đến sàng sơ tuyển rồi đa đến máng ga để rót lên phơng tiệnvận tải đờng sắt đi đến Công ty tuyển than Cửa Ông

Sàng tuyển than tại Công ty: Công ty lắp đặt ba hệ thống sàng rung SR

- 850 có công suất thiết kế khoảng 300 tới 500 tấn/ giờ để sàng tuyển Thansạch qua sàng tuyển đợc vận chuyển đa đi tiêu thụ

1.3.2 Hệ thống khai thác

Hệ thống khai thác là trình tự hoàn thành công tác của mỏ lộ thiêntrong giới hạn một khai trờng hoặc một khu vực nhất định Hệ thống đó cầnphải đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động an toàn, kinh tế, đảm bảo sản lợngtheo yêu cầu, thu hồi tới mức tối đa trữ lợng than từ lòng đất, bảo vệ lòng đất

và môi trờng xung quanh

Hệ thống khai thác bao gồm tập hợp các công trình, các đờng hào, cáctầng công tác theo một trật tự về không gian và thời gian Căn cứ vào điềukiện địa chất cũng nh phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác, hệ thống mở vỉa đợc

áp dụng tại Công ty là mở vỉa bằng hào bám vách, khai thác có chọn lọc từvách qua trụ, trong quá trình mở vỉa kết hợp cả hào trong và hào ngoài Hàongoài đuợc mở ngay từ thời kỳ sản xuất đầu tiên và đến nay vẫn còn tồn tại,

có trục giao thông nối liền giữa trong và ngoài khai trờng để vận chuyển thiết

bị và con ngời Đến nay hào ngoài đã bị biến dạng do thời gian và quá trìnhkhai thác, càng ngày tác dụng cũng nh sự hợp lý của nó càng giảm dần theotiến độ xuống sâu của quá trình khai thác Đặc điểm của hào trong là di động,bám vào vách vỉa Để giảm bớt khối lợng xây dựng cơ bản, ngời ta chuyểnkhối lợng hào vào khối lợng bóc đất đá Đây là phơng pháp mở vỉa tiên tiếngóp phần làm tăng phẩm chất than, giảm tỷ lệ đất đá lẫn trong than

Mục đích của công tác mở vỉa là tạo nên các đờng giao thông trên cáctầng nối với mặt đất, đảm bảo cho việc vận tải khoáng sản có ích và đất đábóc từ các tầng khai thác lên mặt đất Trong quá trình mở vỉa Công ty dùngtuyến đờng hào lợn vòng để rút ngắn thời gian xây dựng mỏ Các tầng phía d-

ới bị thu hẹp do vậy Công ty dùng tuyến đờng hào xoắn ốc để đảm bảo nănglực thông qua của tuyến đờng hào là lớn nhất

Vỉa

B

H

H- Chiều sâu hào (7,5m)

B- Chiều rộng đáy hào (25m)

a- Góc nghiêng sờn hào (650 đến 700)

Hình 1-2: Sơ đồ mở vỉa bằng hào bám vách

1.3.3 Trang bị kỹ thuật

Công ty Cổ phần than Cao Sơn có khối lợng sản phẩm hàng năm chiếm

tỷ trọng cao trong Tập đoàn công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam.Hầu hết máy móc thiết bị tại Công ty là do nớc ngoài cung cấp Các thiết bị

có năng suất lớn, tính năng kỹ thuật cao và tơng đối phù hợp với điều kiện địachất khai thác của Công ty Máy móc thiết bị nhập khẩu chủ yếu của Liên Xô(cũ), Nhật Bản, Thuỵ Điển và Mỹ Nhìn chung cơ sở vật chất và trang bị máymóc của Công ty tơng đối đầy đủ và có khả năng đáp ứng mở rộng sản xuất

Số lợng máy móc thiết bị của Công ty đợc thống kê trong bảng 1-5

đang dần từng bớc đồng bộ hoá dây chuyền ở mức tơng đối cao.

Hiện nay, một số máy móc thiết bị do thời gian sử dụng lâu đã tính hếtkhấu hao song vẫn đợc phục hồi sửa chữa lại để tận dụng cho sản xuất nhngnăng suất đạt đợc không cao, phụ tùng thay thế thiếu Công ty cũng đã đầu t

một số máy móc thiết bị mới với công nghệ, kỹ thuật và năng suất cao hơn,tuy nhiên, khi xảy ra hỏng hóc thì phụ tùng thay thế dự phòng không đáp ứng

đợc, nguyên nhân là do những loại phụ tùng thay thế này tơng đối hiếm,mặc dù Công ty đã có kế hoạch dự phòng Vì vậy công tác sửa chữa gặpnhiều khó khăn, ảnh hởng đến năng suất thiết bị, tính nhịp nhàng của quátrình sản xuất và sản lợng của Công ty Mặc dù vậy, trong dây chuyền sảnxuất hiện nay, các máy móc thiết bị này vẫn giữ một vị trí quan trọng, quyết

định lớn đến sản lợng của Công ty

1.4 Tình hình tổ chức quản lý sản xuất và lao động

1.4.1 Sơ đồ tổ chức sản xuất và quản lý doanh nghiệp

Theo quyết định số 77 TVN/MCS -TCĐT ngày 6/1/1997, bộ máy quản

lý của Công ty đợc tổ chức theo kiểu trực tuyến chức năng và t tởng điềuhành là tăng cờng các mối liên hệ ngang nhằm giải quyết công việc nhanhchóng Theo cơ cấu này, bên cạnh các đờng trực tuyến còn có các bộ phậntham mu, vì thế mỗi bộ phận phải đảm nhận một chức năng độc lập, mỗi đốitợng lao động đều phải chịu sự quản lý của nhiều cấp trên

Hiện nay, tổ chức quản lý của Công ty đợc tổ chức theo ba cấp: cấpcông ty, cấp công trờng phân xởng và cấp tổ sản xuất, tình hình tổ chức quản

lý có đặc điểm là tập trung, mọi đơn vị đều đợc quản lý theo nguyên tắc hạchtoán giá thành Công tác quản lý đợc thực hiện thông qua một trung tâm chỉhuy sản xuất điều hành trên cơ sở cân đối những việc làm trớc, làm sau từ

đó các công trờng bố trí thiết bị, lao động theo nhiệm vụ sản xuất

Bộ máy quản lý của Công ty đợc từng bớc tiêu chuẩn hoá theo thờigian, theo kế hoạch kế cận và trẻ hoá Mặt khác Công ty thờng xuyên cử cáccán bộ công nhân đi học các lớp chuyên môn nghiệp vụ, đại học chuyênngành góp phần tăng cờng cho sản xuất trong Công ty

Chức năng nhiệm vụ của các phòng ban trong bộ máy quản lý ở Công

ty than Cao Sơn đợc quy định nh sau:

+ Trung tâm chỉ huy sản xuất: giúp Giám đốc điều hành xe, máy, thiết

bị và các đơn vị sản xuất hàng ngày theo kế hoạch

+ Phòng KCS: tham mu, trợ giúp Giám đốc quản lý chất lợng than,chịu trách nhiệm kiểm soát toàn bộ chất lợng than bán ra trên thị trờng và cácphơng án pha trộn than

+ Phòng an toàn: tham mu, trợ giúp Giám đốc giám sát công tác kỹthuật an toàn và bảo hộ lao động

+ Phòng trắc địa - địa chất: giúp Giám đốc trong công tác quản lý trữ ợng than, vỉa than, ranh giới Công ty, đo đạc các khối lợng sản phẩm.

l-+ Phòng vận tải: phụ trách toàn bộ các loại xe ô tô, xe gạt

+ Phòng cơ điện: phụ trách toàn bộ các thiết bị khai thác khoan, xúc,cần cẩu, trạm điện, mạng điện, hệ thống đờng dây cáp điện, máy bơm thoátnớc

+ Phòng kỹ thuật khai thác: tham mu, giúp Giám đốc vạch ra kế hoạch

kỹ thuật sản xuất; lập bản đồ kế hoạch khai thác tháng, quý, năm; các phơng

án phòng chống ma bão, lũ lụt và công tác môi trờng

+ Phòng xây dựng cơ bản: phụ trách lĩnh vực đầu t xây dựng cơ bản,các công trình xây dựng của Công ty

+ Phòng đầu t thiết bị: chuyên tổ chức các hội nghị đấu thầu, lập kếhoạch và tổ chức mua sắm thiết bị mới

+ Phòng kế hoạch: tham mu, giúp Giám đốc trong công tác lập kếhoạch sản xuất kinh doanh tháng, quý, năm của Công ty, phụ trách công táctiêu thụ sản phẩm than và quản lý công tác khoán chi phí trong Công ty

+ Phòng lao động tiền lơng: tham mu, giúp Giám đốc công tác quản lýtiền lơng, các chế độ chính sánh của ngời lao động

+ Ban quản lý chi phí và giá thành: tham mu, giúp Giám đốc theo dõitoàn bộ chi phí sản xuất kinh doanh diễn ra hàng ngày, phụ trách công tácphát triển tin học, mạng nội bộ trong Công ty và trong Tổng công ty

+ Văn phòng Công ty: tham mu, giúp Giám đốc trong lĩnh vực đối nội,

đối ngoại, quản lý công tác văn th lu trữ, công tác thi đua khen thởng

+ Phòng tổ chức đào tạo: tham mu, giúp Giám đốc công tác tổ chứccán bộ, bố trí đơn vị sản xuất một cách khoa học, phụ trách công tác đào tạocán bộ, công nhân kỹ thuật

+ Phòng thanh tra kiểm toán: tham mu, giúp Giám đốc thanh kiểm tracác hoạt động sản xuất của Công ty, xử lý các đơn th khiếu nại và làm côngtác kiểm toán nội bộ

+ Phòng văn thể: tham mu, giúp Giám đốc công tác thể thao văn hoátrong Công ty nhằm không ngừng nâng cao đời sống văn hoá tinh thần chongời lao động

+ Phòng bảo vệ quân sự: tham mu, giúp giám đốc trong lĩnh vực bảo

vệ tài sản, an ninh trật tự, ranh giới Công ty và phụ trách công tác quân sự,phòng cháy chữa cháy

+ Phòng y tế: tham mu, giúp Giám đốc quản lý, khám chữa bệnh chocông nhân viên chức của Công ty.

Trong hệ thống tổ chức quản lý và sản xuất của Công ty, chức năngnhiệm vụ cũng nh trách nhiệm của từng phòng ban rất rõ ràng, tơng đối hợp

lý, không chồng chéo, bảo đảm tính chủ động và khả năng thực hiện nhiệm

vụ cao

Để đạt đợc điều đó, từ ngày thành lập đến nay, trong suốt thời gianhoạt động Công ty luôn có những điều chỉnh trong cơ cấu sao cho phù hợpvới điều kiện sản xuất kinh doanh Công ty đã hợp lý hoá tổ chức sản xuất,sắp xếp gọn lại các công trờng sản xuất, các phòng ban Bên cạnh đó, một sốphòng ban cũng đã đợc thành lập nhằm mục đích chuyên môn hoá trong chứcnăng nhiệm vụ của từng phòng ban

Tuy nhiên bộ máy quản lý của Công ty vẫn còn cồng kềnh do sử dụngquá nhiều nhân lực Điều này dẫn đến sự lãng phí trong việc sử dụng nănglực của nhân viên khối phòng ban, tăng chi phí quản lý doanh nghiệp Mặc

dù vậy, hình thức quản lý hiện nay tại Công ty đã và đang rất phù hợp với

điều kiện hiện tại, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý và chỉ đạo sảnxuất Hình thức quản lý này càng phù hợp hơn trong giai đoạn hiện nay, khiCông ty đang hoàn thiện việc hạch toán kinh tế ở các đơn vị và tổ chức giaokhoán theo mức hao phí lao động cho một đơn vị sản phẩm

1.4.2 Sơ đồ tổ chức các bộ phận sản xuất trong Công ty

Do địa bàn sản xuất của Công ty trải rộng, nơi điều hành sản xuất cách

xa với khai trờng, các công trờng lại cách xa nhau nên tình hình quản lý điềuhành sản xuất và bảo vệ an ninh gặp nhiều khó khăn Vì vậy, bộ máy quản lýcủa Công ty đợc chia ra làm hai khu vực chủ yếu: Trên công trờng và tại vănphòng Công ty

Tại văn phòng Công ty: Bao gồm các phòng ban chức năng, một mặtphục vụ sản xuất, một mặt quan hệ kinh tế với tất cả các bạn hàng và các đơn

vị có quan hệ ngoại giao nhằm đáp ứng cho nhu cầu sản xuất kinh doanh nóichung

Trên công trờng có trung tâm chỉ huy sản xuất và một số phòng bantrực tiếp điều hành sản xuất hàng ngày Tổ chức bộ máy sản xuất của công tr-ờng phân xởng đợc mô tả qua sơ đồ sau:

GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -12- S/v : Hà Mạnh Cờng

Quản đốc

Hình 1-3: Sơ đồ bộ máy tổ chức sản xuất công trờng, phân xởng

Chiều từ 13 giờ đến 16 giờ 30 phút

Một tuần làm việc 40 giờ

Khối công trờng phân xởng làm việc theo ca với chế độ công tác ngày

đêm liên tục, ngày làm việc ba ca, mỗi ca 8 giờ, mỗi công nhân một tuần làmviệc 40 giờ Hình thức đảo ca đợc áp dụng là đảo ca nghịch, một tuần đảo camột lần

Có thể nhận thấy chế độ công tác hiện nay Công ty đang áp dụng làhoàn toàn hợp lý, hình thức đảo ca nghịch cũng nh chế độ tuần làm việc 40giờ giúp công nhân có điều kiện nghỉ ngơi tái sản xuất sức lao động

1.5 Nhiệm vụ thoát n ớc của công ty Cổ phần than Cao sơn

1.5.1 Khí hậu

Công ty than Cao Sơn nằm trong vùng chịu tác động của khí hậu nhiệt đớigió mùa, gần biển nên mang sắc thái khí hậu miền duyên hải, một năm có haimùa rõ rệt:

Mùa ma: Từ tháng 4 tới tháng 10, vào mùa này thờng có ma rào, bão, áp

thấp nhiệt đới Lợng ma lớn nhất trong một ngày đêm lên tới 448mm, trungbình vào khoảng 224mm gây ra lầy lội trong khai trờng, trợt lở tầng khai thác

và bãi thải, gây tốn kém chi phí bơm nớc cỡng bức và chi phí thuốc nổ chịu

nớc Thêm vào đó, nhiệt độ trung bình từ 270 C tới 300 C đã gây ra những khókhăn không nhỏ cho việc khai thác than.

Mùa khô: Từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau, vào mùa này thờng có gió

mùa Đông Bắc kèm theo ma phùn, đôi khi có sơng mù, gây bất lợi cho sảnxuất Nhiệt độ thờng từ 130C tới 170C, có khi nhiệt độ xuống tới 30C , lợng m-

a không đáng kể Nhìn chung mùa này có nhiều thuận lợi hơn so với mùa macả về việc khai thác, vận chuyển, cung ứng vật t, quản lý kho tàng và tổ chứcqui hoạch các bãi chứa than v.v

1.5.2 Điều kiện địa chất thuỷ văn

Địa chất thuỷ văn của khu vực Cao Sơn gồm chủ yếu hai nguồn nớc

Nớc bề mặt: Tất cả các dòng chảy của nớc mặt đều có hớng đổ từ phía

Nam xuống phía Bắc đến suối Khe Chàm Vào mùa ma, nớc từ trên cao đổxuống khu vực khai thác tạo thành những dòng nớc lớn, lu lợng đến 20.500lít/giây Thờng gây ngập lụt Về mùa khô chỉ có các mạch nớc nhỏ, lu lợngnớc không đáng kể

Nớc ngầm: Đặc điểm cấu trúc địa chất của khu Cao Sơn là tạo thành

một nếp lõm lớn mà các đá trên vách lại gồm hầu hết là cuội kết, sạn kết, do

đó dẫn đến tầng chứa nớc dày mà lớp cách nớc là sét kết trụ vỉa Nớc ngầm

đ-ợc phân bố và lu thông trong toàn bộ địa tầng, có tính áp lực cục bộ do địahình bị phân cách mạnh Khi khai thác, nguồn nớc đợc chứa trong các lớp đáxuất lộ ra ngoài dẫn đến tầng chứa nớc trở nên nghèo nớc Do cấu tạo địahình và địa chất, một số lỗ khoan khi thăm dò phát hiện ra có nớc áp lực, tầngsâu phân bố của tầng nớc có áp lực từ cao hơn mặt đất 12,65m đến sâu hơnmặt đất 22m Nớc ngầm chứa trong trầm tích Đệ tứ có ảnh hởng đến quátrình khai thác

1.5.3 Đặc điểm thoát nớc của Công ty than Cao sơn năm 2007

Công tác thoát nớc của Công ty than Cao sơn có những đặc điểm sau

- Diện tích hứng nớc rộng, bề mặt địa hình đã bị phá huỷ do quá trình bốc

đất trớc đây, vì vậy khả năng tàng trữ nớc ma hầu nh không còn

- Các dòng thoát nớc mặt theo qui hoạch thoát nớc trớc đây không còntác dụng, đặc biệt là hệ thống thoát nớc qua cống 70 Bắc Cọc sáu Do đó đãphải chuyển dòng chảy về phía Tây Cao sơn, Qua trung tâm Cao sơn đểxuống suối Khe chàm ( Về hớng tây bắc )

- Do 2 khu vực khai thác đều đã phải xuống sâu dới mức thoát nớc tựnhiên quá xa Khu Đông Cao sơn đã ở mức-10 Đặc biệt ở moong trung tâmCao đã ở mức – 60 nên việc thoát nớc cỡng bức đã trở nên phức tạp khi

đồng thời phải khai thác cả ở cả hai Moong, dới mức tự chảy Độ ổn định bờ

mỏ thấp Nhất là ở moong trung tâm do trụ vỉa 14-5, đáy mỏ hẹp, đờng

ph-ơng ngắn, chính vì vậy việc bố trí phà bơm và dịch chuyển không gian khaithác khó khăn

1.5.4 Xác định lợng nớc chảy vào Moong trung tâm:

Căn cứ vào giới hạn các đờng phân thuỷ trong và ngoài khu vực khai thác,cùng vị trí đổ thải của Công ty than Cao sơn

Căn cứ vào quy hoạch thoát nớc vành đai, thoát nớc trung gian đã đợc lậptheo phơng án thoát nớc mỏ hàng năm kèm theo bản đồ thoát nớc hàng năm Căn cứ vào dự kiến giới hạn khai thác hàng năm của Công ty than Cao sơn Căn cứ vào vũ lợng hàng năm, điều kiện địa chất thuỷ văn, khả năng phântán dòng chảy theo kế hoạch của Công ty Cao sơn

Căn cứ vào dung tích chứa nớc tạm thời của moong trung tâm Xác định ợng nớc chảy vào moong trung tâm theo bảng sau

5 Khối lợng nớc tối đa chảy vào moong ngày / đêm M 3 106.575 200.846

7 Khối lợng nớc chứa tối đa cho phép M 3 729.000 680.00

8 Khối lợng nớc chứa tới mức an toàn cho phép

9 Số ngày ma liên tục để tràn mức an toàn thờng kỳ

- Hiện nay hệ thống bơm nớc moong trung tâm có công xuất 1880 m3 giờgồm có 2 bơm ( 01 bơm có công xuất 1250 m3 giờ và 01 bơm có công xuất

630 m3 giờ

- Hiện nay hệ thống bơm nớc moong đông cao sơn có công xuất 1880 m3

giờ gồm có 2 bơm ( 01 bơm có công xuất 1250 m3 giờ và 01 bơm có côngxuất 630 m3 giờ

1.6 Thiết bị bơm n ớc moong trung tâm Cao sơn

1.6.1 Tính chất nớc moong trung tâm Cao sơn

Moong trung tâm Cao sơn nằm ở trung tâm khai trờng khai thác của Công

ty than Cao sơn, lòng moong đợc hình thành qua quá trình khai thác xuốngsâu của mỏ và đến tháng 3 năm 2008 lòng moong đã đạt chiều sâu ở mức

- 60 Moong trung tâm là đáy mỏ, tập trung toàn bộ nớc mặt và nớc ngầm vìvậy nớc moong là hỗn hợp của các chất hoá học vô cơ, hữu cơ phân bố trongcác tầng, các vỉa, nên có lẫn các chất hoá học mang tính a xít, đồng thời lại

có các hợp chất có tính bazơ nên nớc moong trung tâm có tính ăn mòn kimloai rất mạnh Thực tế cho thấy các thiết bị máy bơm, ống bơm, phà bơmhợăc các thiết bị khác phục vụ cho công tác thoát nớc moong, nếu đợc làm

bằng các kim loại thờng thì tuổi thọ của các thiết bị này thờng rất ngắn do bị

ăn mòn rất nhanh dẫn đến h hỏng phải thay thế thờng xuyên

- Tính chất của nớc moong trung tâm Cao sơn Với PH <7: Nớc có tínhchất axit

- Ngoài ra trong nớc của moong trung tâm Cao sơn còn có lẫn chất Ca, Mg,Fe ở dới dạng muối có tính chất hòa tan trong nớc, làm cho nớc cứng hơn.Nớc có độ cứng lớn là: cứ một lít nớc có chứa 10 mg CaO2 hoặc 1 mg MgO2 Nớc cứng mang nhiều tác hại đến thiết bị bơm nớc nh hiện tợng kết tủa làmcho tiết diện trong ống nhỏ đi, tính axit trong nớc ăn mòn các thiết bị bơm n-

ớc Vì vậy các chi tiết của bơm cần mạ kín bằng đồng

Dựa vào các yếu tố trên để lựa chọn tính toán các phơng án cho thiết bị bơmnớc của moong trung tâm Cao sơn

1.6.2 Chiều cao địa hình thoát nớc moong trung tâm Cao sơn:

Thực tế khai thác hiện nay chiều cao của địa hình khai thác Moong trungtâm đã tới mức – 60 Đến tháng 3 năm 2008 )

Căn cứ vào bản đồ địa hình khai thác do phòng Địa chất Trấc địa đo tháng

12 năm 2007 thì chiều cao thoát nớc thực tế của moong trung tâm đã ở từmức - 60 lên mức + 43 vì vậy việc tính toán thiết kế và chọn bơm đã rất phứctạp do chiều cao đẩy nớc đã rất lớn.( Hình 1- 4 ) đến 103 m

1.6.3 Các loai bơm, số lợng bơm thoát nớc moong TT Cao sơn:

Qua quá trình khai thác xuống sâu Công ty than Cao sơn đã sử dụngnhiều các laọi máy bơm để phục vụ cho công tác thoát nớc, nhng những loại

đợc sử dụng gần đây nhất ( Từ năm 2002 đến 2008 ) có các loại bơm sau:

A Bơm SLO và bơm SLOW(I)

Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh, kiểu rời trục với nguyên lýlàm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển môi chất chocác công trình cấp nớc, tới tiêu, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp,

hệ thống cứu hoả, công nghiệp đóng tàu

1 Thông số vận hành :

- Đờng kính ống đẩy DN 80 - 800mm

- Lu lợng Q  1600 m3 /h

- Chiều cao đẩy Hđ  200 m

- Nhiệt độ môi chất vận chuyển  1050C

- Tỷ lệ lẫn hạt rắn cho phép  80 mg/ L

- áp lực làm việc tối đa  25 bar

- áp lực thử tối đa  37.5 bar

2 Đặc tính cấu tạo:

- Cấu trúc chắc chắn hình thức đẹp, bền, dễ lắp đặt

- Đợc thiết kế kỹ lỡng theo nguyên lý 2 cửa hút nhằm đảm bảo chovận hành lâu dài Cánh bơm làm giảm đến tối thiểu lực hớng trục và tạo nênhiệu xuất làm việc rất cao >80% Cả bề mặt cánh bơm và bề mặt bên trongcủa thân bơm đều đợc đúc cực kỳ chính xác, trơn nhẵn, tạo nên khả năngchống chụi hao mòn do ma sát nớc trong điều kiện tần xuất làm việc rất cao

- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm đến mức tối thiểu tác

động của lực hớng trục, làm giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổithọ của ổ bi dài hơn

- Sử dụng các ổ bi của hãng SKF và hãng NSK đảm bảo vận hành êm

ít tiếng ồn trong suốt thời gian làm việc của máy

- Kiểu làm kín cơ khí hoặc đệm sợi với phụ tùng của hãngBURGMANN, đảm bảo 8 000 giờ chạy máy không bị rò rỉ

- Với những thay đổi về vật liệu chế tạo, có thể chế tạo đầu bơm vậnchuyển môi chất nóng tới 1500C và chịu đợc ăn mòn cơ học và hoá học.

B Bơm Д – 1250- T125:

Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh kiểu rời trục với nguyên lýlàm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển chất lỏng chocác công trình cấp nớc, tới tiêu, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp,

- áp lực làm việc tối đa  25 bar

- áp lực thử tối đa  37.5 bar

- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm tối thiểu tác động của lựchớng trục, giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổi thọ ổ bi dài hơn

C Bơm ly tâm QVD 1080/115

Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh kiểu rời trục với nguyên

lý làm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển chất lỏngcho các công trình cấp nớc, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp

- áp lực làm việc tối đa  25 bar

- áp lực thử tối đa  37.5 bar

2 Đặc tính cấu tạo:

- Cấu trúc chắc chắn, dễ lắp đặt

- Đợc thiết kế theo nguyên lý 2 của hút nhằm đảm bảo cho vận hànhlâu dài Cánh bơm làm giảm đến tối thiểu lực hớng trục và tạo nên hiệu xuấtlàm việc rất cao >80% Cả bề mặt cánh bơm và bề mặt bên trong của thânbơm đều đợc đúc chính xác, trơn nhẵn, tạo nên khả năng chống chịu haomòn do ma sát nớc trong điều kiện tần xuất làm việc cao

- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm đến mức tối thiểu tác

động của lực hớng trục, giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổi thọ của ổ bi dài hơn

D bơm ly tâm trục ngang SLZA 300- 630B

E Bơm EBARA:

+ Là loại bơm li tâm một cửa hút

+ Thông số vận hành :

- Đờng kính ống đẩy  = 100 mm

- Đờng kính ống hút  = 114 mm

- Lu lợng Q  60 m3 /h

- Chiều cao đẩy Hđ  60 m

- Chiều cao hút Hh  4m

- Công xuất động cơ 22 kw, tốc độ 2900v/ph, 3pha/6kv

+ Là loại bơm thờng đợc dùng để bơm mồi cho bơm chính

2.3 Mạng dẫn ống n ớc bơm moong trung tâm Cao sơn

Sơ đồ mạng dẫn ống nớc bơm moong trung tâm:

a Sơ đồ mặt bằng tuyến ống

b Sơ đồ mặt cắt tuyến ống

Hiện nay Công ty cổ phần than Cao sơn đang sử dụng bơm để thoát nớc cục bộ từ lòng moong ở mức - 60 lên múc +43 để thoát nớc ra suối Khe chàm bằng 3 tuyến ống thép, với tổng chiều dài mỗi tuyến ống là 540 m

- Loại ống hiện nay đang đợc dùng là loại ống thép 320 và loại 341 ngoài ra còn có loại ống cao su lới thép chịu áp lực 320 để dùng cho các

đoạn đờng ống uốn cong hoặc chuyển hớng

- Loại ống thép 320 & 341 có chiều dài là 8 hoặc 6 m

- Loại ống cao su chịu áp lực 320 có chiều dài 5 m

Toàn bộ tuyến ống hiện nay đang dùng dài 540 m bao gồm :

- Loại ống thép 320 có 50 ống loại dài 8 m

- Loại ống thép 320 có 10 ống loại dài 6 m

- Loại ống cao su lới thép 320 có 16 ống loại dài 5 m

* Các đoạn ống đợc nối với nhau bằng phơng pháp hàn hoặc bắt mặt bích

34345025 bằng bu lông M2090 ( có 62 bộ mặt bích )

* Các điểm chuyển hớng hoặc vợt tầng đợc đấu nối với nhau bằng cút góc hoặc bằng ống cao su 320 chịu áp lực có 2 đầu bích ( Có 16 ống )

c Các van khoá : Các van khoá dùng cho phà bơm hiện đang dùng ở phà bơm moong trung tâm bao gồm

- Van 1 chiều Dy 100 02

- Van 1 chiều Dy 300 02

- Van khoá Dy 100 02

- Van khoá Dy 320 02

- Van hút Dy500 02

- ống hút 40010 02

2.4 ý nghĩa công tác thoát n ớc ở Công ty Cao sơn:

Hiện nay Công ty cổ phần than Cao đang tiến hành tập trung khai thác ở

2 lòng moong, moong Đông cao sơn và moong Trung tâm cao sơn khả năng thoát nớc tự nhiên là không còn áp dụng đợc Việc thoát nớc cỡng bức bằng

các loại bơm là điều bắt buộc phải thực hiện, do đó việc tính toán lựa chọnbơm đảm bảo các tiêu chuẩn về kỹ thuật và kinh tế là rất quan rrọng và cầnthiết, vì nó góp phần không nhỏ đảm bảo tính hiệu quả trong sản xuất kinhdoanh của Công ty

Ch ơng 2tính toán thiết bị thoát nớc khu động tụ

moong trung tâm cao sơn

2.1 Tính toán l ợng n ớc l u tụ yêu cầu của trạm bơm

Theo tài liệu của mỏ và dựa vào trữ lợng nớc ma đã đợc thống kê qua năm

273,000 50,550 35,300 551,850 5,000

7,000 90,000 69,000 171,000 698,000

Theo bảng 2-1 đã thống kê đợc lợng nớc lu tụ ở moong trung tâm là

- Lợng nớc lu tụ trung bình trong mùa khô ( quý1) là :



30 3

2390000

26.555 m3/ ngày đêm

- Lợng nớc lu tụ cực đại trong mùa ma là : 72.430 m3/ ngày đêm

- Xác định lu lợng cần thiết của bơm Q từ lợng nớc lu tụ cực tiểu, bình ờng và tối đa Máy bơm phải bơm hết lợng nớc này trong ngày không quá 20h

Với lợng lu tụ cực tiểu:

20

7755 20

min

Qbram

Với lợng lu tụ trung bình :

20

26555 20

Q

2.2 Tính cột áp yêu cầu của tram bơm:

Sơ đồ mặt cắt dọc của trạm bơm moong trung tâm cao sơn

103

2

mH

H H

l-m 3 /giờ

Chiều cao hút cho phép ( m)

Số vòng quay V/p

Công suất động cơ Kw

1250-125 625 125 1250 5 1450 630

Đây là loại bơm có thể đáp ứng yêu cầu thoát hết lợng nớc có ở mỏ vàchiều cao phải bơm nớc lu tụ bình thờng và tối đa ở moong Là loại bơm đợcchế tạo từ nhà máy Cơ Khí Gòn Gai- Quảng Ninh

75 387

K = 1.06 ( Chọn 01 bơm ) Với lợng lu tụ cực đại:K3

ta còn có một lợng dự phòng Loại máy bơm Д1250-125 có đờng đặc tính nhhình 2-2

đ a

bố trí bơm và hệ thống mạng dẫn bơm 1250-152t moong trung tâm cao sơn

Sơ đồ bố trí bơm và hệ thống ống dẫn( hình vẽ 2 -3)

* Trạm bơm đợc đặt trên phà bơm, phà bơm lên xuống theo mực nớc nhờ

hệ thống ống cao su đợc lấy từ đầu ống đẩy của bơm

- Phà bơm đợc kết cấu ghép từ 3 phà nhỏ có kích thớc nh sau:

Rộng 2 m

Dài 6 m

Cao 1,2m

- Ba phà đợc ghép với nhau bằng các thanh thép chữ u , thép tròn ,bắt bu

lông tạo thành một khối phà lớn Bơm và động cơ đợc đặt ngay trên phà

Trrên phà có chòi điều khiển để thợ vận hành bơm điều khiển và theo dõi

bơm

- Hệ thống ống dẫn:

Mỏ bố trí 3 tuyến ống dẫn độc lập cho 3 bơm, ba tuyến ống này song

song với nhau Chiều dài mỗi tuyến 540 m, mỗi đoạn ống dài 6m đợc nối với

nhau bằng phơng phát hàn, hoặc bắt mặt bích, do địa hình khai trờng phức

tạp lên hệ thống các tuyến ống phải lắp đặt theo một đờng vòng khúc khuỷu

Các đoạn cong hoặc chuyển hớng đợc thay bằng những ống cao su chịu áp

Chọn sơ bộ ống hút bằng đờng kính miệng ống hút Đờng kính miệng ốnghút theo công thức:

14 , 3 3600

1250 4 4

2 2

d

) 4 , 0 (

14 , 3 3600

1250 4 4

áp suất bơm cho phép

Khối ợng

l-Chiều dầy

ống chuyển nếp

+ Kiểm tra độ bền của ống

Trong quá trình làm việc của ống phải chịu một áp suất lớn, lực do áp suấtcột nớc tạo ra có khả năng phá vỡ đờng ống nếu ta chọn đờng ống không đủbền

Để thảo mãn về độ bền của ống thì Pmax <| P|

Trong đó: Pmax : áp lực lớn nhất do cột nớc tạo ra

P áp suất là áp xuất làm việc cho phép của ống đã chọn

Chiều dài của đoạn ống từ cửa hút đến van lọc là :

Lh = 5m

Dh = 450 mm ị Ta có thể tính đợc hệ số sức cản dọc của đờngống (( h)

0.0195 0.0195450 0.025

h h

D



Trên đoạn ống hút gồm có các tổn thất cục bộ sau:

1 lới lọc van đáy có  = 4 – 10 ta thấy

Theo công thức tính tổn thất ra có:

2 ).

2

 ồ

h h h

gF

Q D

D



Thay các kết quả trên vào (4-1) ta tính đợc:

H h  21 , 16Q2

B Tính tổn thất trên đờng ống đẩy:

Hệ thống đờng ống dài và khúc khuỷu, hệ thống đã dùng qua thời gian dài

và nớc mỏ có tính axit nên có sự ảnh hởng lớn đến độ kín kít của các thiết bịbơm và tổn thất cục bộ trong đờng ống là khá lớn

1 ).

1

( 2

1 ).

(

d

d d

d d h

h h

h h md

F g D

L gF

5 , 72 4 , 0

470 26 , 0 ( ) 56 12 , 0 (

81 , 9 2

1

12 45 , 01

5 025

) 3600 (

364

K H

H md  hh  md  hh

Hmd = 103 + 0,000028 Q 2 Với Q2 Tính bằng m3/h

Lần lợt cho các giá trị của Q ta lập bảng tính Hmd

Căn cứ vào số liệu trong bảng và ta vẽ đợc đặc tính của hệ thống ống dẫn :



Đa đờng đặt tính mạng dẫn lên hệ thống tọa độ với đờng đặc tính của bơm

ta xác định đợc các chế độ làm việc của bơm ( Hình 2-5 ) và xác nhận đợccác thông số sau:

Tại điểm làm việc của máy bơm : lv  0 76  0 98  max

- Kiểm tra chiều cao hút chân không H ck

Để đảm bảo máy bơm làm việc không xảy ra hiện tợng xâm thực thì

L

h

h h

2 1

- Kiểm tra tính ổn định của bơm:

Để bơm làm việc ổn định trong mạng dẫn thì cần thỏa mãn điều kiện:

Hhh  (0,9  0,95) H0 với H0 là cột áp của bơm khi Qb = 0,

H0 = 140, Hhh=103

Hhh  0,9 H0

125 1250 81 , 9 1000

3600 1000

.

b yc

H Q g p N

Nđc = (1.1 – 1,3 ) Nyc

Do đó ta có Nyc = 1,1 Nyc = 576.1,1 = 623 Kw

Ta chọn động cơ dẫn động có công xuất N = 630 Kw

2.2.3 Xác định số giờ làm việc của thiết bị:

Căn cứ vào lợng lu tụ từng thời kỳ về số lợng bơm nh đã tính phần chọnbơm

- Lợng lu tụ mùa khô dùng 1 bơm Д 1250 – 125 T

- Lợng lu tụ bình thờng mùa ma dùng 2 bơm Д 1250 – 125 T

- Lợng lu tụ cực đại mùa ma dùng 3 bơm Д 1250 – 125T

- Thời gian bơm 1 ngày đêm khi lợng lu tụ trong mùa khô là :

Q

Q T

b

96 5 1300

7755

min min   

-Thời gian bơm 1 ngày đêm khi lợng lu tụ bình thờng trong mùa ma là :

h Q

Q T

b

bt

2 1300

Ch ¬ng 3tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt c¬ b¶n

- Khèi lîng riªng cña níc má :  = 1 000 kg / m3

- HiÖu xuÊt s¬ bé cña b¬m : c= 0,76





1000

.

1 364 , 0 1460 65 , 3

65

,

3

4 / 3

4 / 3 4

/ 3

4 / 3





y H

i Q

Ds – Đờng kính cửa vào ( Miệng hút ) bánh công tác, cm

h 1 – Chiều rộng bánh công tác ở cửa vào, cm

h 2 – Chiều rộng bánh công tác ở cửa ra, cm

3.2.2 Xác định đờng kính đầu ra của trục bơm ( đờng kính lắp trục khớp nối )

dr =

 

3

2

52 , 336535

9.81 = 336 535,52 (N.cm) ứng xuất cắt cho phép   , B =9.81 là hệ số qui đổi và N tính theo KW

  = B 250 = 9.81 2.50 = 2452.5 N/ cm2

3.2.3 Xác định đờng kính trục nơi lắp bánh công tác d :

Theo kết cấu của bơm mẫu đờng kính trục nơi lắp bánh công tác lớn hơn ờng kính trục nơi lắp khớp nối, vậy ta chọn đờng kính trục nơi lắp bánh côngtác nh sau:

3.2.5 Xác định đờng kính cửa vào bánh công tác D s :

Theo [4], đờng kính của BCT xác định theo lu lợng của bơm

367 , 0

Ta chọn : D 1 = 0.26 (m) = 260 mm

3.2.7 Xác định chiều rộng mép vào b 1

Thông thờng để bơm đạt cột áp cao Ta chon : ∞1 = 90 nên C o = C o r

Co,C o r Là tốc độ dòng chảy trớc khi vào bánh công tác

Q

0

1

 = 3,14.00,26,354 6,24.2 = 0,036 Lấy b1 = 38 m m

Ta có : b 1 = 38 mm

Do có chiều dày cánh dẫn ở cửa vào s1 mà tốc độ dòng chảy sẽ tăng từ C0

( Ngay trớc mép vào cánh ) đến tốc độ C1 Ngay khi nào cánh ) Từ phơngtrình liên tục ta có :

1 1

Do bớc cánh ở cửa vào t1 cha biết nên khi tính toán chọn sơ bộ giá trị k1

= 1,15  1,2 chọn sơ bộ k1 = 1,2 sau này kiểm tra lại Thay số vàocông thức *

C1r = 1,2 6,24 = 7,48 m/s

Với k1 = 1,15

3.2.8 Xác định giá trị góc vào của cánh,  1

Góc vào  1 đợc tính từ tam giác tốc độ ở cửa ra bánh công tác hình 3-2a

Hình 3-2a: Tam giác vận tốc ở cửa vào BCT

Từ tam giác vận tốc cửa vào Hình 3-2a ta xác định đợc:

tg 1.0 =

1 10 1

1 10

1

0

cos

C u

C C

Trong đó C10 là hình chiếu của tốc độ C1 lên u1

Thông thờng ta tính góc vào không va đập 1.0 nghĩa là góc vào ứng với

1 0 , 316 17 , 5

73 , 19

24 , 6

 ị

Với u1 là tốc độ vòng ở cửa vào

24 , 6

 ị

Theo {4} nên chọn  1 trong khoảng từ 15 đến 30 độ vì nếu  1 quá nhỏ sẽlàm tăng chiều dài cánh dẫn và làm tăng sức cản dòng chảy

3.2.9 Chiều dày cánh dẫn:

Chiều dày cánh dẫn đợc chọn tuỳ theo vật liệu chế tạo bánh công tác Nếu

S chọn nhỏ thì ít bị thu nhỏ dòng chảy ở cửa vào BCT Chọn vật liệu chế tạobánh công tác là thép trắng ( Thép không rỉ ) có tính chịu ăn mòn cơ, hoá họctốt ) Chọn chiều dày cánh từ trong ra ngoài là nh nhau, nghĩa là:

Chọn S 1= S1 = 8 (mm) = 0,008 (m) đúc bằng thép trắng

Chọn S 2 = S 2 = 8 (mm) = 0,008 (m) đúc bằng thép trắng

3.2.10 Xác định tốc độ tơng đối ở cửa vào W 1

Từ tam giác tốc độ hình 3-2a ta tính đợc giá trị tốc độ tơng đối W 1

Sin Sin

C r

/ 8 , 21 342 , 0

48 , 7 20

48 , 7

0 1

1 1



 = 0,97 K u2 là hệ số tốc độ = 0,97

Với  chọn theo Bảng 3-1

ns Đến 40 4080 80100 100200 150300  11,2 11,1 0,91 0,60,9 0,60,7

48 , 60

.

60 2



n u

 = 0,63 (m) D 2 = 0,63 (m)

3.3.4 Tính chiều rộng bánh công tác ở cửa ra, b 2 :

Chiều rộng ở cửa ra BCT b2 đợc tính theo công thức sau :

r

t

C D

k Q

2 2

2 ,

.

+ C2r là tốc độ hớng kínhcủa dòng chảy cửa ra BCT m/s có thể lấy

1 , 1 354 , 0

.

2 2

2

k Q

9 , 5 25 sin

9 , 5

9 , 5

9 , 5

1 2

D D K

k là hệ số kinh nghiệm chọn k=8 thay các số liệu vào ta có

2

25 20 026

63 , 0

63 , 0 26 , 0 8 2

sin )

1 2

2 1

D

D D

Vậy ta chọn số cánh Z = 8 cánh

3.3.8 Chiều dày đĩa bánh công tác :

Chiều dày đĩa bánh công tác xác định vào sức bền li tâm hoặc dựa theocông nghệ đúc và loại và loại vật liệu đúc Ta chọn vật liệu đúc BCT là hợpkim Cr-Ni Khi đúc chọn chiều dày ở phần moay ơ là m1= 10 mm và giảmdần ra ngoài m= 6 mm

3.4 kiểm tra kết quả tính toán :

3.4.1 Kiểm nghiệm hệ só thu hẹp :

342 , 0

008 , 0 8

260 , 0 14 ,

260 , 0 14 , 3

sin

.

1

1 1

D Z

D

Vậy K1 = 1,27 so với giá trị đã chọn k1 =1,2 sai khác =0,58%

K2 = 1 , 09

422 , 0

008 , 0 8

63 , 0 14 ,

63 , 0 14 , 3

sin

.

2

1 2

D Z

D

Vậy : K2 = 1,0 9 so với giá trị đã chọn k1 =1,1 sai khác = 0,9%

Nh vậy giá trị chọn sơ bộ các hệ số thu hẹp để tính toán ban đầu nằmtrong phạm vi cho phép

3.4.2 kiểm nghiệm tỷ số b 2 /D 2

63 , 0

018 , 0

63 , 0

So với kết quả kiểm nghiệm {4} là : (1.6 – 1,56) / 1,6 = 25%

Vậy tất cả cả các thông số đã tính chọn đáp ứng đợc các yêu cầu cho máy bơm Д1250-125T cần thiết kế

Qui luật thay đổi các giá trị từ cửa vào đến cửa ra nh sau ( Hình 3-4)

3.5.1 Xây dựng biên dạng cánh trên mặt kinh tuyến

Khi ns  60 v/ph thì cánh dẫn sẽ cong một chiều đơn giản, có dạng congmặt trụ hẹp và dài Việc xây dựng biên dạng mặt đứng cánh dẫn BCT đợc tiến hành nh sau,H.3–5:

b 2

4

3

5 6

- Kẻ sơ bộ đờng trung bình 1- 2 của chiều rộng cánh dẫn BTC từ b1 đến

b2 Giá trị của các ri khác đợc xác định ở bảng 3 -2 phía trớc

Để vẽ chính xác, ta xác định các giá trị chiều rộng cánh dẫn BCT bi

thay đổi từ cửa vào đến cửa ra ( Từ vị trí r1 = 13 cm đến vị trí r2 = 31,5 cm)

Ta có giá trị bi ứng với một Di nào đó là :

bi 

ri

i C D

ki Q

.

Wa = 20,6; Wb = 19,3; Wc = 18; Wd = 16,7; We = 15,5;

Cra = 7,2; Crb = 7,05; Crc = 6,85; Crd = 6,5; Cre = 6,15;

Các giá trị tính toán tơng ứng và bi đợc ghi vào bảng 3-2

Bảng 3-2

3.5.2 Xây dựng biên dạng cánh trên mặt vĩ tuyến.

Ta dùng phơng pháp giải tích từng điểm để xác định các điểm cần vẽtrên toàn bộ chiều dài cánh dẫn ở đây cho trớc quy luật biến đổi của góc ôm

j từ lối vào đến lối ra của BCT

Những điểm cần tính đợc mô tả trên tọa độ cực, nghĩa là ở một bán kính

ri nào đó thì ta tính đợc góc j i tơng ứng (đo từ điểm bắt đầu của cánh dẫn( điểm 0 tơng ứng với r0 = r1 BTC = 0,13 m), hình 3-6 Các góc ji sẽ đợc xác

tg r

i

B B r

f

i r r i

1 1

180 r

r f

2

1 3

Đối với bơm hai miệng hút ống dẫn hớng và thờng có phơng vuông gócvới trục bơm, vì vậy để dòng chảy đi vào BCT ta phải nắn dòng chảy sao chokhi nó đến một tiết diện nào đó của ống dẫn hớng vào sẽ chạm vỏ xoắn vàdòng chảy đợc chia đôi để đi vào hai phía cửa hút của BCT

Khi dòng chảy đã đợc dẫn vào miệng hút thì các tiết diện máng dẫn vào

sẽ đợc thu hẹp dần theo quy luật máng xoắn để dòng chảy đi vào cửa hútBCT một cách đều đặn, không va đập Điều đó đợc thực hiện bằng việc thiết

kế máng xoắn từ tiết diện V đến tiết diện I ( hình 3-7) giảm dần để đảm bảo