LỜI GIỚI THIỆU Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề, đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện tại và sau này. Việc từng bước hoàn thiện tài liệu giảng dạy là một yêu cầu cấp bách. Giáo trình mô đun “Khoan lỗ mìn” do Khoa Hầm Lò 3 biên soạn và hiệu chỉnh dùng để làm tài liệu giảng dạy và học tập cho giảng viên và học sinh nghề “Kỹ thuật xây dựng mỏ hầm lò” trình độ sơ cấp. Giáo trình được biên soạn để sử dụng trong trường Cao đẳng Than Khoáng sản Việt nam thuộc Tập đoàn công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam và các trường đào tạo nghề khác có liên quan đến ngành mỏ. Giáo trình được biên soạn theo chương trình đào tạo đã được trường Cao đẳng Than Khoáng sản Việt nam ban hành theo quyết định số: 7655QĐ CĐTKV, ngày 05112017. Nội dung giáo trình đề cập một cách hệ thống những kiến thức cơ bản, những tiến bộ khoa học kỹ thuật đã và đang được áp dụng trong công nghệ khai thác mỏ hầm lò. Giáo trình gồm những nội dung chính: Công dụng, phạm vi sử dụng, các thông số kỹ thuật cơ bản, cấu tạo, nguyên lý làm việc, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành của các loại máy khoan khí ép, máy khoan điện. Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã có sự cố gắng rất nhiều, nhưng chắc chắn còn có nhiều sai sót, khiếm khuyết không thể tránh khỏi. Tập thể ban biên soạn rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các nhà chuyên môn, các chuyên gia trong ngành.
Trang 2LỜI GIỚI THIỆU
Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuậtlành nghề, đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện tại và sau này Việc từng bước hoàn thiệntài liệu giảng dạy là một yêu cầu cấp bách Giáo trình mô đun “Khoan lỗ mìn” doKhoa Hầm Lò 3 biên soạn và hiệu chỉnh dùng để làm tài liệu giảng dạy và học tậpcho giảng viên và học sinh nghề “Kỹ thuật xây dựng mỏ hầm lò” trình độ sơ cấp.Giáo trình được biên soạn để sử dụng trong trường Cao đẳng Than - Khoáng sảnViệt nam thuộc Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam và các trườngđào tạo nghề khác có liên quan đến ngành mỏ Giáo trình được biên soạn theochương trình đào tạo đã được trường Cao đẳng Than - Khoáng sản Việt nam ban
hành theo quyết định số: 7655/QĐ - CĐTKV, ngày 05/11/2017 Nội dung giáo trình
đề cập một cách hệ thống những kiến thức cơ bản, những tiến bộ khoa học kỹ thuật
đã và đang được áp dụng trong công nghệ khai thác mỏ hầm lò Giáo trình gồmnhững nội dung chính: Công dụng, phạm vi sử dụng, các thông số kỹ thuật cơ bản,cấu tạo, nguyên lý làm việc, phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa, vận hànhcủa các loại máy khoan khí ép, máy khoan điện
Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã có sự cố gắng rất nhiều, nhưng chắc chắncòn có nhiều sai sót, khiếm khuyết không thể tránh khỏi Tập thể ban biên soạn rấtmong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các nhà chuyên môn, các chuyên giatrong ngành
Tất cả các ý kiến đóng góp xin được gửi về: Văn phòng Khoa Hầm Lò 3, Phânhiệu đào tạo Hữu Nghị, Trường Cao đẳng Than – khoáng sản Việt Nam
Quảng Ninh, tháng 5 năm 2018
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Ks Nguyễn Văn Quỳnh
Trang 3Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian 5
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun:Khoan lỗ mìn
Mã số mô đun: MĐ 10
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun
Trang 4- Vị trí: Mô đun Khoan lỗ mìn được thực hiện sau khi học sinh đã học xong cácmôn học cơ sở ; trước khi hoc sinh đi thực tập sản xuất.
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề giúp học sinh hình thành kỹ năng vậnhành các thiết bị khoan lỗ mìn, phụ khoan lỗ mìn hoặc thăm dò trong mỏ hầm lò
- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là môđun chuyên môn nghề nên có vai trò rất
quan trọng, học sinh được trang bị những kiến thức, kỹ năng về công tác khoan lỗmìn bằng máy khoan điện, máy khoan khí nén
Mục tiêu của mô đun:
Trang 5TT Tên các bài trong mô đun
Thời gian (giờ) Tổng
số
Lý thuyết
Thực hành, bài tập
Kiểm tra
1.1 Công dụng – Phạm vi sử dụng 0,5 0,5 0 01.2 Cấu tạo - Nguyên lý làm việc 0,5 0,5 0 0
2.1 Phạm vi sử dụng – Phân loại máy
2.2 Cấu tạo – nguyên lý làm việc 0,5 0,5 0 02.3 Kỹ thuật vận hành máy khoan điện
2.5 Vận hành máy khoan điện cầm tay 8 0 8 0
3.1 Kiểm tra kiến thức và kỹ năng vận
3.2 Kiểm tra kiến thức và kỹ năng vận
BÀI 1 MÁY KHOAN KHÍ ÉP
Mã bài: MĐ 10.1 Giới thiệu:
Máy khoan khí ép là thiết bị khoan cầm tay loại nhỏ được sử dụng để khoancác lỗ mìn ở các gương lò đá có độ cứng từ trung bình trở lên (f > 4) Để sử dụngmáy khoan khí ép một cách có hiệu quả cao thì việc nắm vững cấu tạo, nguyên lý
Trang 6làm việc và quy trình vận hành là việc hết sức cần thiết.
Trang 7Hình 2.1: Cấu tạo búa khoan khí ép ПР - 301- Tay cầm.
9- Van điều tiết
10 - Cút nối ống dẫn khí nén vào búa
1.2.1.2.Cấu tạo sơ đồ động học: (Hình 4)
1- Đường dẫn khí nén từ van điều tiết vào van phân phối
2- Đường dẫn khí nén từ van phân phối vào búa
3, 4, 6- Các đường ống dẫn khí nén trong thân búa
5- Đường dẫn khí nén vào van phân phối (qua hộp rô líp)
7- Lỗ thoát khí từ trong xi lanh ra ngoài
Trang 8+ Khi piston chuyển dịch vượt qua lỗ thoát khí (7), khí nén trong buồng A thoát rangoài qua lỗ (7) và áp suất giảm Không khí trong buồng B áp suất tăng và đi theo đườngdẫn khí (4) tác động vào gờ trên của van đẩy van chuyển dịch từ trái sang phải bịt các lỗtrên đáy hộp van, đồng thời piston cũng đập mạnh vào đuôi choòng, kết thúc hành trìnhđập.
Trang 9+ Khi piston chưa bịt lỗ thoát khí (7), không khí trong buồng (A) thoát rangoài qua lỗ (7).
+ Khi piston bịt lỗ (7), không khí trong buồng (A) bị nén và đi theo đường (6)trong thân búa tác động vào gờ van giữ cho lá van ổn định
+ Khi piston chuyển động vượt qua lỗ (7), không khí trong buồng (A) bị nénmạnh và áp suất tăng, khí nén trong buồng (B) thoát ra ngoài qua lỗ (7), do đó giữabên phải và bên trái lá van có sự chênh lệch áp suất, làm cho lá van chuyển dịch vềbên trái hộp van bịt lỗ dẫn khí (4), đồng thời piston cũng dịch chuyển về phía đầubúa (sang trái), kết thúc hành trình không tải
Hình: 2.2b
Hình 2.2 Sơ đồ động học búa khoan khí ép ПР - 301.2.2.3 Bộ phận quay choòng khoan:
Búa khoan khí ép ПΡ- 30 làm việc trên nguyên lý đập-xoay, sau mỗi lần đập,
choòng khoan phải xoay đi một góc nhất định để phá đất đá tạo lỗ khoan Để thựchiện nhiệm vụ này nhờ bộ phận quay choòng
1.2.2.3.1 Cấu tạo bộ phận quay choòng: (Hình 2.3)
1- Vành rô líp
2- Trục xoắn được chế tạo liền với thân rô líp, trên thân rô líp có các rãnh lắp cá hãm
Trang 103- Êcu bằng đồng lắp chặt trong piston và có rãnh ăn khớp với trục xoắn.
4- Cá hãm, các cá hãm được đẩy tỳ sát vào răng trong của hộp rô líp nhờ lò xo 5- Piston
6- Rãnh then hoa trên cán piston
7- Ống quay choòng chính ăn khớp với rãnh then hoa (6)
8- Ống quay choòng phụ, đầu cuối được lắp với choòng khoan
9- Hộp van phân phối
1.2.2.3.2 Nguyên lý làm việc:
- Ở hành trình đập, do cá hãm cùng chiều với răng của hộp rô líp nên piston chuyểnđộng thẳng, còn trục rô líp quay
- Ở hành trình trở lại, lúc này cá hãm ngược chiều với răng của hộp rô líp nên trục
rô líp đứng yên, vì vậy piston vừa lùi vừa quay theo rãnh xoắn của rô líp, thông qua
cơ cấu xoay choòng làm cho choòng quay Góc quay của choòng phụ thuộc vàorãnh xoắn trên trục rô líp, góc này thường từ 80 - 100
Hình 2.3: Bộ phận quay choòng khoan
Trang 111.2.2.4 Phương pháp lấy phoi, dập bụi:
- Búa khoan khí ép ПΡ - 30 sử dụng nước để dập bụi và thoát phoi, nước sử dụng
có áp suất nhỏ hơn áp suất khí nén, thường từ 1,5 đến 2,0 at Nước được dẫn từ ốngdẫn nước vào máy khoan qua kim phun nằm dọc theo tâm máy khoan, qua lỗ tâmchoòng tới đáy lỗ khoan
- Phoi khoan được nước làm lỏng và chảy ra ngoài theo lỗ khoan, đồng thời nướccòn làm mát mũi choòng trong quá trình khoan Trong trường hợp không có nướcthì việc đẩy phoi được thực hiện bằng khí nén
1.3 Kỹ thuật vận hành
1 - Kiểm tra tình trạng của
3 - Kiểm tra hệ thống ống
dẫn nước
Hệ thống ống dẫn phảiđảm bảo chiều dài và nướcphải đủ áp suất để cấp chobúa khi làm việc
4 Kiểm tra và bổ sung dầu
Dùng tay Piston phải chuyển đông
trơn trong xi lanh
6 - Kiểm tra tình trạng của
choòng khoan, mũi
choòng, lò xo giữ
Mũi chòong phải còn sắc,đường kính mũi chòong đủtheo đường kính lỗ khoan
Trang 12choòng theo hộ chiếu.
7 Kiểm tra sự an toàn của
vị trí làm việc
- Vị trí làm việc không ảnhhưởng đến các hoạt độngkhác
DỤNG
CỤ VẬT TƯ
Máynén khí
- Đường ốngdẫn khí nénđám bảo kínkhông rò rỉkhí nén
- Van an toàncủa máy nénkhí hoạt độngtốt
2 Xác định điểm
đặt mũi choòng
choòng vào vịtrí đã được xácđịnh trên gươnglò
Dùngtay
chòong đượcđặt đúng vịtrí đã xácđịnh
- Búa khoanđược cố địnhchắc chắn trêngiá khoan
3 Xác định hướng
khoan
Điều chỉnh giá
đỡ khoan, máykhoan cho phùhợp với gócnghiêng của lỗkhoan trong hộ
- HộchiếuKNM
- Thước
đo góc
Đảm bảogóc nghiêngcủa lỗ khoan
so với mặtphẳng ngang
- Búa khoanđược cố địnhchắc chắn trêngiá khoantheo hướng đãxác định
Trang 13chiếu KNMquy định
phẳng đứngnhư trong hộchiếu KNM
4 Chọn tư thế
đứng khoan an
toàn, thích hợp
Quan sát xungquanh chọn vịtrí và tư thếđứng hợp lý,đảm bảo antoàn
- Tư thếđứng khoanhợp lí vữngchắc
- Không gianxung quanh vịtrí làm việc đủdiện tích, đảmbảo an toànkhi thao tác
5 Khoan tạo lỗ
(khoan mồi)
Từ từ mở vanđiều tiết kếthợp ấn đều, nhẹvào tay cầm đểkhoan tạo lỗban đầu
Dùnglựccánhtay
6 Cho búa làm
việc thực hiện
khoan
Mở hết nấc củavan điều tiết đểkhoan thực hiệnkhoan lỗ, kếthợp mở vannước để đẩyphoi làm sạch
lỗ khoan và dậpbụi
Dùngtay điềukhiển
-Tốc độ tạo
lỗ đều
- Phoi khoanđược thoáthết
- Giảm nồng
độ bụi
- Không gianxung quanh vịtrí làm việc đủdiện tích, đảmbảo an toànkhi thao tác
7 Dừng khoan rút
choòng khỏi lỗ
khoan
Đóng van cấpnước
Đóng van điềutiết
Dùngtay
- Khôngđược bẻ, uốncong choòngkhi thao tác
- Máy khoan
và các đườngống phải sắpxếp gọn gàng
Trang 14Đóng khoá trênđường ống dẫnkhí.
rút choòng
1.4.2 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục:
- Lắp sai chi tiết
Tháo, kiểm tra, bảodưỡng và lắp lại chođúng
2 Khoan đập yếu, số lần
đập chậm
- Áp suất khí nénkhông đủ
3 Khoan làm việc không
ổn định, năng suất
giảm
- Chiều dài đuôichoòng ngắn, đườngkính không đảm bảo
- Kiểm tra đường kính
và chiều dài đuôichoòng so với ống lắpchoòng, nếu khôngđúng phải thay
4 Khoan làm việc nhưng
choòng không quay
- Hỏng cơ cấu cáhãm, lò so và êcubằng đồng lắp trongpiston
- Tháo, kiểm tra cáhãm, lò xo và êcu bằngđồng, nếu hỏng thaymới
5 Nước không vào trong
lỗ khoan
- Hỏng bơm cấpnước
- Đường ống dẫnnước bị tắc, rãnh dẫnnước trong choòngkhoan bị tắc
- Kiểm tra sửa lại bơm
- Kiểm tra sửa lạiđường ống, rãnh trongchoòng khoan
6 Tiêu hao khí nén nhiều, - Piston, xi lanh bị - Tháo, kiểm tra các chi
Trang 15lực đập yếu mòn.
- Đường ống dẫn khíhở
tiết, nếu mòn thay mới
- Kiểm tra sửa lạiđường ống
- Kiểm tra thay choòngmới
- Bổ sung dầu bôi trơn
- Không để khoan làmviệc không tải lâu
8 Khi khoan xong không
rút được choòng khoan
ra khỏi lỗ khoan
- Không làm sạchphoi thường xuyêntrong quá trình khoan
- Lỗ khoan và chòongkhoan không thẳngtâm
- Tắt nước, khí nénkhi rút choòng khoan
ra khỏi lỗ khoan
- Làm sạch phoi thườngxuyên trong quá trìnhkhoan
- Luôn điều chỉnh giá
đỡ để giữ máy khoan,chòng khoan và lõkhoan thẳng tâm vớinhau trong khi khoan
- Không tắt nước, khínén vẫn để máy khoanlàm việc khi rút choòngkhoan ra khỏi lỗ khoan1.4.3 Biện pháp an toàn:
- Trước khi tháo lắp phải nghiên cứu kỹ về đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việccủa từng loại búa khoan
- Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, trang thiết bị phụ trợ cần thiết và vật liệu, vật tưphục vụ cho việc tháo lắp, sửa chữa
- Chuẩn bị vị trí làm việc thuận tiện, thoáng, rộng, có đủ ánh sáng và đáp ứng đầy
đủ các điều kiện về an toàn
Trang 16- Thực hiện tháo lắp phải tuân thủ nghiêm ngặt theo quy trình kỹ thuật và quy phạm
1.5.2 Nguồn lực và thời gian cần thiết để thực hiện công việc;
- Máy khoan khí ép YT-18: 01 cái
- Dầu diezen lau máy: 2 lít
- Dầu CN-45 (hoặc tương đương): 2 lít
- Bảng quy trình vận hành máy khoan
- Hiện trường luyện tập
Trang 17- Thời gian phân bổ cho bài tập căn cứ vào điều kiện thực tế cho phù hợp:
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1Câu 1 Trình bày công dụng, phạm vi sử dụng của máy khoan ΠP- 30?
Câu 2 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc trên sơ đồ động học của máy khoanΠP- 30?
Câu 3 Trình bày kỹ thuật vận hành và trình tự vận hành của máy khoan ΠP- 30?
GỢI Ý TRẢ LỜI CÂU HỎICâu 1 Nội dung trong tiêu đề 1.1 và 1.2
Câu 2 Nội dung trong tiêu đề 1.2
Câu 3 Nội dung trong tiêu đề 1.3
Trang 18BÀI 2 MÁY KHOAN ĐIỆN CẦM TAY
Mã bài: MĐ 10.2 Giới thiệu:
Máy khoan điện cầm tay СЭР - 19M (hoặc tương đương) là loại máy khoanxoay tròn liên tục, sử dụng năng lượng điện Dùng để khoan các lỗ mìn trong than
và đất đá có độ cứng từ trung bình trở xuống (f ≤ 4 ) Đường kính lỗ khoan ≤ 45
mm, Chiều sâu lỗ khoan L ≤ 3m Để sử dụng máy khoan điện cầm tay một cách cóhiệu quả cao thì việc nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc và quy trình vận hành
- Khoan được sử dụng trong mỏ hầm lò có khí và bụi nổ
2.1.2 Phân loại máy khoan điện cầm tay:
Trang 19Tuỳ theo trọng lượng của máy, cách vận hành và phạm vi sử dụng, máy khoanđiện cầm tay được phân loại như sau:
- Máy khoan xoay điện cầm tay: Loại này có trọng lượng từ 12 - 23 kg, khoan trựctiếp cầm tay và dùng để khoan trong than hay trong đất đá có độ cứng f ≤ 3
- Máy khoan tay có cơ cấu truyền động cưỡng bức: Loại máy khoan này có cấu tạo
và nguyên lý làm việc giống máy khoan điện cầm tay, chỉ khác ở chỗ máy khoan cóthêm cơ cấu tang cuốn cáp, khi khoan tang cuốn cáp cuốn dây cáp kéo máy tiến vềphía trước (phía gương lò) và tạo nên lực ấn máy 200KG trọng lượng của máy ≥20kg dùng để khoan trong than hoặc đất đá có độ cứng f =3 - 4
2.2 Cấu tạo - Nguyên lý làm việc:
Z2 Z
1 2
14
1 5
16 1
1
Trang 207- Ca bô bảo vệ cánh quạt
8- Cánh quạt làm mát
9- Tiếp điểm cò khoan
16- Đai giữ cáp
Z1, Z2, Z3, Z4 - các bánh răng tronghộp giảm tốc.(Z1=24, Z2=33, Z3=15,Z4=42 răng)
2.2.2 Nguyên lý làm việc
Khi động cơ điện làm việc, truyền chuyển động qua hộp giảm tốc 2 cấp, quaống lắp choòng làm cho choòng khoan quay Đồng thời truyền chuyển động chocánh quạt quay để làm mát động cơ trong quá trình máy khoan làm việc
Loại khoan điện này có thể cho choòng quay ở hai tốc độ: Tốc độ nhanh là
700 vòng /phút và tốc độ quay chậm là 340 vòng/phút
- Tốc độ 1:
Bánh răng Z1 được lắp trên trục động cơ, khi động cơ quay, truyền chuyểnđộng tới bánh răng Z2, Z3, Z4 và tới đầu lắp choòng làm cho choòng quay Tốc độquay của choòng là :
Lực tiến của choòng khoan vào gương là lực ấn của thợ vận hành
2.3 Kỹ thuật vận hành máy khoan điện cầm tay
Công việc được tiến hành sau khi nhận bàn giao ca xong và bao gồm :
Trang 21- Kiểm tra tình trạng của máy khoan, tổ hợp khoan và cáp dẫn điện cấp cho máykhoan.
- Kiểm tra dây tiếp đất cho tổ hợp khoan
- Kiểm tra, bắt chặt các êcu, bu lông bắt giữ bị nới lỏng
- Kiểm tra tình trạng của choòng khoan, mũi choòng và ổ lắp choòng
- Kiểm tra sự an toàn của vị trí làm việc
- Thử tình trạng làm việc của máy khoan trước khi đưa vào vận hành; chú ý chiềuquay của động cơ
Dùng tay - Điện áp
127 V đủpha
Kiểm tra tiếpđất trước khiđóng tay dao
2 Lắp choòng
khoan
choòng vào ổlắp choòng
Dùng tay - Chòong
ăn khớp vớirãnh lắpchòong
- Không đểdây dẫn điệnquấn vàochòong
khoan đượcđưa đúng vịtrí lỗ khoan
đã đánhdấu theo hộchiếu
- Không gianlàm việckhông ảnhhưởng đếncác hoạt độngkhác ở tronggương
- Không gianlàm việc
Trang 22TT CÁC THAO TÁC PHƯƠNG PHÁP
THỰC HIỆN
DỤNG CỤ VẬT TƯ
thế đứngkhoan thoảimái, chắcchắn
không ảnhhưởng đếncác hoạt độngkhác ở tronggương
5 Khoan mồi - Ấn nhẹ vào
tay cầm, bóp còkhoan để khoantạo lỗ ban đầu
Dùng tay - Tạo lỗ
khoan đúng
vị trí điểmđặt ban đầu
- Không gianlàm việckhông ảnhhưởng đếncác hoạt độngkhác ở tronggương
6 Khoan tạo lỗ - Ấn mạnh kết
hợp bóp cò đểkhoan lỗ
- Thoát phoilàm sạch lỗkhoan bằngcách kéo khoan
và choòng ravào lỗ khoannhiều lần liêntục, để thoát hếtphoi ra
Dùng lựctoàn thân
- Chiều sâu
lỗ khoanđúng theo
hộ chiếu
khoantrong lỗkhoan đượclàm sạch
- Không dùngtay sửa chữahoặc điềuchỉnh hướngchòong
khoan khiđang khoan
Trang 23TT CÁC THAO TÁC PHƯƠNG PHÁP
THỰC HIỆN
DỤNG CỤ VẬT TƯ
chòong khichưa buôngtay khỏi còkhoan
2.4.2 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục:
-Kiểm tra điện lưới
-Kiểm tra, sửa lại mạchđiều khiển
-Kiểm tra các đầu dây đấu
từ tổ hợp khoan tới máykhoan
- Kiểm tra điện lưới cấp đủ
3 pha, kiểm tra động cơ
4 Khoan làm việc không
ổn định, có tiếng kêu
trong hộp giảm tốc
- Bôi trơn không tốt
- Các bánh răng bịmòn, bị vỡ, ổ bi mòn
- Bôi trơn hộp giảm tốc
- Kiểm tra thay thế cácbánh răng, ổ bi bị mòn,hỏng