Đánh giá khả năng của thiết bị thông gió cục bộ trong công tác đảm bảo thông gió khi đào đường lò ở một số mỏ than vùng cẩm phả

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THANH BÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CỦA THIẾT BỊ THƠNG GIĨ CỤC BỘ TRONG CƠNG TÁC ĐẢM BẢO THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LỊ Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG CẨM PHẢ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THANH BÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CỦA THIẾT BỊ THƠNG GIĨ CỤC BỘ TRONG CƠNG TÁC ĐẢM BẢO THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LỊ Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG CẨM PHẢ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐẶNG VŨ CHÍ HÀ NỘI – 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, tài liệu kết nêu luận văn trung thực kết cơng trình khác Hà Nội, ngày 08 tháng năm 2013 Người viết luận văn Trần Thanh Bình MỞ ĐẦU Yêu cầ u lượng chung giới nhữ ng thập kỷ tới ngày tăng mạnh, bên cạnh nguồn lượng đầu khí, khí thiên nhiên, thủy điện, nguyên tử, địa nhiệt, than nguồn lượng đặc biệt quan trọng nước phát triển tương lai Điều tổ chức quốc tế (VEFA) liên minh Châu Âu khẳng định Trong định hướng chiến lược phát triển ngành than, sản lượng than nguyên khai cầ n đạt năm : -Năm 2015 60-65 triệu than nguyên khai -Năm 2020 70-75 triệu than nguyên khai -Năm 2025 80 triệu than nguyên khai Khai trường khai thác than lộ thiên ngày khó khăn diệ n sản xuất, sản lượng khai thác lộ thiên giảm đáng kể Để hoàn thành kế hoạch đặt phải tăng tỉ lệ khai thác mỏ than hầm lò Việc tăng sản lượng có nghĩa mở rộng sản xuất tất yếu cần tăng khối lượng đường lò q, năm Khi khai thác hầm lị, có nhiều khâu cần giải thoát nước, vận tải, cung cấp điện Một yếu tố ảnh hưởng, định đến tiến độ đường lò cơng tác thơng gió Thơng gió phải đảm bảo mặt kỹ thuật tuân thủ theo quy phạm an toàn, đồng thời phải tối ưu phương diện kinh tế Nhiệ m vụ cơng tác thơng gió phải đưa vào gương lị chuẩn bị lượng khơng khí đủ để hịa lỗng khí có hại bụi xuống mức cho phép theo quy phạm an toàn; mặt khác, tạ o điều kiện vi khí hậu phù hợp đảm bảo cho người, thiết bị máy móc hoạt động Hiện đa số mỏ than nước ta, đường lị đào phương pháp khoan nổ mìn; số đường lò đào than sử dụng máy đào lị AM-45 Cùng với việc thi cơng đường lò theo thiết kế, cần phải thường xuyên kiểm tra loại có khí hại, đặc biệt trước sau tiến hành cơng tác nổ mìn gương lò Trên thực tế đào đường lò mỏ than thường áp dụng phương pháp thơng gió đẩy Quạt gió sử dụng có nhiều loại với cơng suất khác ( từ 5,5 KW đến 30 KW lớn hơn) Các loại ống gió sử dụ ng chủ yếu ống gió mềm (ống gió vải bạt cao su) Bên cạ nh sản lượng than nguyên khai tăng cao nhằm cải thiện điều kiện làm việc người lao động thời gian gần ngành than đầu tư nhiều trang thiết bị để phục vụ cơng tác thơng gió Tuy nhiên, nhiều đơn vị việc sử dụ ng thiết bị thơng gió chủ yếu dựa vào kinh nghiệ m thực tế Đơi quạt gió cục chủng loại ống gió áp dụng sở thiết bị có cung cấp Điều dẫn đến tình trạng thiết bị thơng gió cục chưa phát huy hết lực công tác hiệu sử dụng thiết bị chưa cao Ngồi cơng nghiệ p mỏ, giới đạt thành tựu lớn phát triển kỹ thuật việc xây dựng cơng trình ngầm Trong thập kỷ vừa qua (từ năm 1960) tổng chiều dài cơng trình ngầm xây dựng 13.330km giai đoạn 1960 - 1969; 21.000km vào giai đoạn 1970 - 1979 Các cơng trình xây dựng lĩnh vực công nghiệp như: giao thông, thủy lợi, thủy điện quốc phịng Vì việc thơng gió thi cơng cơng trình ngầm có tiết diện chiều dài lớn có ý nghĩa vị trí quan trọng Tính cấp thiết đề tài Cùng với gia tăng sản lượng ngành than năm tới, mỏ than hầm lò cần phải mở rộng sản xuất xuống sâu Với công nghệ khai thác tại, khai thác xuống sâu khối lượng đào lò chuẩn bị lớn Càng xuống sâu mức độ nguy hiểm nổ khí, bục khí khí bất ngờ gia tăng Trong vòng 10 năm gần đây, ngành than Việt Nam chứng kiến vụ tai nạn thảm khốc cháy nổ khí mê tan Điển hình vụ nổ khí metan Cơng ty than Mạo Khê (năm 1999) khiến 19 công nhân thiệt mạng Chỉ năm sau đó, năm 2002 mỏ than Suối Lại Xí nghiệp than 909 xảy vụ nổ khí liên tiếp làm chết 11 công nhân Nghiêm trọng vụ nổ Công ty than Khe Chàm (năm 2008) gây thiệt hại vật chất lên tới tỉ đồng, làm người chết 24 người bị thương… Trước tình trạng này, tơi đề xuấ t biện pháp phịng ngừa cháy nổ khí mê tan khai thác hầm lị, góp phần giải vấn đề an tồn khí mêtan hầm lị giảm thiểu tai nạn lao động cháy nổ khí Cụ thể cơng tác thơng gió phải trọng Chính “Đánh giá khả đáp ứng u cầu thơng gió đào đường lị mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả.” mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu vấn đề có tính cấp thiết thực tế rõ rệt cấc mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh Mục đích nghiên cứu đề tài Thống kê số quạt cục sử dụng mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả Đánh giá khả đáp ứng u cầu thơng gió đào đường lò mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả Đối tượng phạm vi nghiên cứu -Nghiên cứu tình hình thơng gió đào đường lị mỏ than cơng trình ngầm số nước giới Việt Nam -Phân tích, đánh giá phương pháp thơng gió áp dụng giới Việt Nam Đánh giá khả đáp ứng u cầu thơng gió đào đường lò mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả Nội dung nghiên cứu đề tài -Khái qt tình hình thơng gió đào đường lị vỉa than vùng Cẩm Phả -Phân loại thiết bị quạt cục xác định khả đảm bảo thơng gió loại quạt gió -Nghiên cứu đề xuất quạt cục đáp ứng nhu cầu thơng gió đào lị chuẩn bị năm tới mỏ than hầm lò đào đường lò chuẩn bị Các phương pháp nghiên cứu -Phương pháp thống kê, phân tích tổng hợp thơng gió đào đường lị -Áp dụng phương pháp giải tích để lựa ch ọn thơng số quạt -Áp dụng chương trình Excel xác định hàm hồi quy đường đặc tính quạt gió Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Việc phân nhóm quạt cục có sở khoa học tài liệu đặc tính kỹ thuật quạt đ ã sủ dụng mỏ than nước ta số nước giới Phương pháp đề xuất việc lựa chọn thiết bị quạt gió cục áp dụng khơng phục vụ cơng tác đào lị vỉa than mà cịn cơng trình ngầm khác Cấu trúc luận văn Tác giả luận văn xin trân trọng tỏ lòng biết ơn sâu sắc hướng dẫn giúp đỡ tận tình TS Đặng Vũ Chí Trong q trình học tập, nghiên cứu để hồn thành luận văn, tơi nhận động viên, giúp đỡ thầy giáo, cán mơn Khai thác hầm lị Với lịng tận tình tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới quan nhà khoa học Đồng thời tơi bày tỏ lịng biết ơn tới đồng nghiệp giúp đỡ tơi để hồn thành luận văn CHƯƠNG TÌNH HÌNH THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LỊ Ở MỘT SỐ MỎ TRÊN THẾ GI ỚI VÀ VÙNG THAN QUẢNG NINH 1.1 Tình hình thơng gió đào đường lị mỏ than số nước giới Khi xây dựng khai thác mỏ, người ta đào hàng loạt đường lò thuộc hệ thống đường lò mở vỉa chuẩn bị Theo đặc tính lưu thơng từ mặt đất đến gương lò, người ta chia đường lị thành hai nhóm: nhóm xun thơng nhóm cụt Những đường lị xun thơng đường lị có hai lối hay nhiều điểm Đường lị cụt đường lị có lối thơng với đường lò khác hay mặt đất điểm Ngun tắc tổ chức thơng gió cho việc xây dựng khai thác mỏ phải tạo hiệu thơng gió đường thơng qua đường lị có luồng gió xun thơng hoạt động Những vùng tạo luồng gió song song tăng chiều dài lị xun thơng giảm chiều dài lò cụt Trên thực tề cho thấy thơng gió cho đường lị có chiều dài nhỏ đơn giản dễ dàng thơng gió cho đường lị dài Trong thơng gió mong muốn để phần chiều dài lị cụt khơng lớn Điều tiến hành nhờ kế hoạch mở vỉa khai thác hợp lý Tuy nhiên nhữ ng đường lị có chiều dài lớn thường gặp mỏ Thực tế xây dựng mở than, mỏ quặng giới trường hợp đào đường lị mở vỉa chuẩn bị có chiều dài lớn khơng nhỏ Chiề u dài đường lị phụ thuộc vào phân bố vỉa than, vỉa 10 quặng, sơ đồ mở vỉa chuẩn bị Ở Liên Xơ mở vỉa người ta đào gương lị đến độ sâu lớn, chiều dài đường lị mở vỉa lớn Ví dụ: Mỏ Petrovski độ sâu mỏ 925 mét, Mỏ Kirovski độ sâu 1020 mét, Mỏ Komsomoles độ sâu mỏ 807 mét, Mỏ DzerzinskiI độ sâu mỏ la 716 mét Tại Ba Lan độ sâu mỏ hầm lị đạt đến hàng nghìn mét Ví dụ: Mỏ Morsinek độ sâu mỏ 950 mét, Mỏ Halemba độ sâu mỏ 1030 mét, Mỏ Bicszowice độ sâu mỏ 1000 mét, Mỏ Sosnica độ sâu mỏ 950 mét Trung Quốc mỏ hầm lị lớn lớn nằm phía Bắ c Trung Quốc Có mỏ khai thác hàng trăm năm xuống sâu 1000 mét so với mực nước biển Độ sâu khai thác mỏ hàm lò vào khoảng 350 – 1050 mét Chiều dài đường lò phụ thuộc vào điều kiện địa chất, hầu hết mỏ hầm lò tồn đường lò mỏ vỉa chuẩn bị có chiều dài tương đối lớn Vùng Donbass chiều dài cực đại lò xuyên vỉa 1200 – 1500 mét, vùng Kuznhenski 2500 – 3000 mét, chiều dài lò dọc vỉa 1200-2000 mét Chiều dài giếng nghiêng băng tải mỏ Petrovski 1130 mét giếng đứng skip chiều dài 1150 mét Ngoài số nước khác đào đường lị chuẩn bị có chiều dài lớn Anh chiều dài đường lò chuẩn bị đạt tới 800 – 2700 mét, Bungari 4000 mét, Nam Mỹ 1200 mét, Na uy đào giếng nghiêng để vận chuyển đá khai thác có độ dốc 100 dài 1650 mét Ở nước giới đào đường lò áp dụng nhiều phương pháp khác tùy thuộc vào điều kiện cụ thể Việc nghiên u để chọn phương pháp hợp lý đạt hiệu định giới thiệu số kinh nghiệm thực tề áp dụng phương 76 điện, chi phí vật tư, nhân cơng cho cơng tác thơng gió đào đường lị chuẩn bị 3.3.3.1 Tính lưu lượng quạt gió cần tạo Nếu ống gió kín tuyệt đối lưu lượng gió quạt cần tạo lưu lư ợng gió cần thiết cho gương lò chọn Song, thực tế cho thấy đường ống gió cục khơng thể chế tạ o kín tuyệt đối đường lị dài, rị gió có độ kín đáng kể, dẫn đến việc tăng đáng kể tiêu tốn áp suất so với tính tốn lý thuyết Để xác định rị gió tổn thất áp suất, đường ống gió khơng kín người ta sử dụng nhiều phương pháp tính (phương pháp Vơrơnin, Bertart, Schmidt, VơstNii) Dưới giới thiệu phương pháp tính Vơrơnin Phương pháp cho rằ ng rị gió thay đổi tuyến tính dọc theo đườ ng ống gió Khi lưu lượng gió cần tạo quạt xác định theo cơng thức: Qq = p.Qg, m3/ph Trong đó: Qg- lưu lượng gió chọn cần cho gương lị, m3/ph; Qg1= 3,92 m3/s Qg2= 4,65 m3/s Qq- lưu lượng gió quạt cần tạo ra, m3/ph; p- hệ số rị gió đường ống Được tính theo cơng thức 2.12 p = 1+0,577.10-6.L2.Qg1/2 p1= 2,202 p2= 2.217 Thay giá trị vào biểu thức 3.22 ta được: (3.22) 77 Qq1=2,202 3,92 = 8.6 m3/s Qq2= 2,217.4,65 = 10.31 m3/s 3.3.3.2 Tính sức cản đường ống gió Sức cản tồn đườ ng ống dẫn (Rơ) tính theo cơng thứ c: Rơ= 0,18 + 0,0139L (3.23) Trong đó: L- chiều dài đường ống, L1= 914m; L2= 980m; Thay giá trị vào biể u thức: Rơ1= 12.88 kµ Rơ2= 13.8 kµ 3.3.3.3 Tính hạ áp quạt gió Hạ áp quạt gió tính theo cơng thức sau: Hq= Rơ.Qg Qq , mmH2O Trong đó: Rơ- Sức cản chung tồn đường ống, kµ Qg- lưu lượng gió chọn cần cho gương lị, m3/ph; Qg1= 3,92 m3/s Qg2= 4,65 m3/s Qq- lưu lượng gió quạt cần tạo ra, m3/ph; Qq1= 8.6 m3/s Qq2= 10.31 m3/s Thay giá trị vào biểu thức 3.24 ta Hq1= Rô1.Qg1 Qq1 = 434.21 mmH2O Hq2= Rô2.Qg2 Qq2 = 661.59 mmH2O Với Qq1=8.6 m3/s Hq1= 434.21 mmH2O Qq2=10.31 m3/s Hq2= 661.59 mmH2O (3.24) 78 Chọn quạt VME8-90 3.3.3.4 Tính khoảng cách quạt sử dụng quạt đa cấp Khi tiế n hành thơng gió cho đường lò đào, mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh nói chung, Cơng ty than vùng Cẩm Phả nói riêng, thường áp dụng loại quạt cục CBM-6M, JBT – 11, WE-7, YBT-22, YBT-62-2, YBT-30 Việc tính tốn thơng gió cầ n chọn quạt cụ thể, có đường đặc tính loại quạt * Qua nghiên cứu mỏ Khe Chàm Quang Hanh Với lưu lượng gió cần đưa tới gương lò Qg1=3,92m2/s Qg2= 4,65 m3/s, chiều dài tương ứng L1= 914 m, L2= 980 m Với chiều dài quạt cấp không đủ lực đảm đương đưa lượng gió đến gương lị đào Do vậy, cần phải tính tốn số quạt cục khoảng cách chúng để đảm bảo thơng gió đào đường lị Nếu đường lị đào có khí nổ, đặc biệt khí nổ hạng cao cần phải chọn quạt cục đặt phân tán dọc theo đường lò (Ghép nối tiếp xa nhau) Từ giá trị Qq1 = 8.6 m3/s Qq2= 10.31 m3/s ta thay vào phương trình (2.2) phương trình đường đặc tính quạt VME-8-90 ta được: hq1 = -3,5874 8.62 + 59,83.8.6+ 284,34 = 533.56 mmH2O hq2 = -3,5874 10.312 + 59,83.10.31 + 284,34 = 519.86 mmH2O Tính tốn thơng gió ghép nối tiếp quạt đường ống với quạt đặt giãn cách theo trật tự sau: -Xác định lượng gió cần thiết cho gương lị, theo đường kính ống dẫn, chiều dài đoạn ống, hệ số rị gió tồn chiều dài đường ống -Xác định lưu lượng quạt thứ (đã tính trên) 79 Để xác định chiều dài đẩy tối đa quạt thứ đảm đương lưu lượ ng Qg1 = 3,92 Qg2 = 4,65 đến gương lò, người ta xác định theo biểu thức 3.12 L = 0.0619Q4 - 2.8727Q3 + 50.329Q2 - 433.1Q + 1823 Thay số liệu vào biểu thức ta được: L1max = 606,9 m L2max = 663,5 m Với kết tính cho thấy quạt không đảm đương hết chiều dài đường lò theo thiết kế (L1=914 m, L2=980 m) Do cần phải ghép nối tiếp quạt gió với Trên thực tế ghép quạt gió nố i tiếp xa nhau, để không xảy tượng tụt áp cuối đường ống khoảng cách hai quạt xác định: L = 0,8.Lmax (3.25) Thay giá trị vào biểu thức ta khoảng cách quạt thứ quạt thứ hai sau: L1 = 0,8 606,9 = 585,5 m L2 = 0,8 663,5 = 530,8 m Hệ số rị gió xác định theo biểu thức (2.12) Thay giá trị vào biểu thức ta được: p1-1 = 1,45 p1-2 = 1,51 Do lưu lượng quạt thừ hai cần đảm đương xác định theo công thức sau: Qq2 = Qq1/p1 Thay giá trị vào công thức ta đượ c: Q2-1= 7,5 m3/s (3.26) 80 Q2-2= 6,5 m3/s Hạ áp quạt số hai cần tạo là: Để đảm bảo lưu lượng gió đưa đến gương lị thiết kế lưu lượng cuối ống gió quạt gió thứ hai phải đảm bảo Qg1= 3,92 m3/s; Qg2= 4,65m3/s, chiều dài ống gió tối đa mà quạt thứ hai đảm đương L =L max Do ta có: L2-1 = 606,9 m L2-2 = 563,5 m Vậy tổng chiều dài thơng gió ghép quạt nối tiếp là: L1= L1-1 + L2-1 = 585,5 + 606,9 = 1172.4 m L2= L1-2 + L2-2 = 530,8 + 663,5 = 1194.3 m Từ kết tính tốn trên, ghép hai quạt VME-8-90, cơng suất 90 kW nối tiếp xa không sử dụng hết cơng suất quạt, gây tổn hao lượng Chiều dài không sử dụng đến ghép nối tiế p quạt hai đường lò sau : - Thượng thơng gió - trục vật liệu: Ltt1 = 1172.4 – 914 = 258.4 m - Đường lò xuyên vỉa mức -175: Ltt2 = 1194.3 – 980 = 214.3 m *Luận văn đề xuất xử dụng quạt đa cấp VVM-7 Trong thời điểm yêu cầu Tập đồn Than Khống sản Việt Nam, số Công ty đưa sử dụng quạt đa cấp để thơng gió cho đường lị dài Trong luận văn chọn quạt VVM-7 quạt để tính tốn lắp đặt 81 Với lưu lượng gió cần đưa tới gương lò Qg1 = 3,92 m2/s Qg2 = 4,65 m3/s, chiều dài tương ứng L1= 914 m, L2= 980 m - Giai đoạn : sử dụng quạt cấp để thơng gió: Từ giá trị Qq1 = 10.03 m3/s Qq2= 8.6 m3/s ta thay vào phương trình hq=-7,0647Q2+ 97,506Q – 169,27 phương trình đường đặc tính quạt VVM-7 ta được: hq1= -7,0647 8.62+ 97,506.8.6 - 169,27 = 483 mmH2O hq2 = -7,0647 10.312+ 97,506.10.31 -169,27 = 495 mmH2O - Xác định lượng gió cần thiết cho gương lị, theo đường kính ống dẫn, chiều dài đoạn ống, hệ số rị gió tồn chiều dài đường ống - Xác định lưu lượng quạt (đã tính trên) Qq2= 8.6 m3/s Qq1 = 10.03 m3/s Để xác định chiều dài thổi tối đa quạt đảm đương lưu lượng Qg1 = 3,92 m3/s Qg2 = 4,65 m3/s đến gương lò, người ta xác định theo biểu thức L = 0.0019Q4 - 3.727Q3 + 41.329Q2 - 233.1Q + 824 Thay số liệu vào biểu thức ta được: L1max = 418,9 m L2max = 357,5 m Với kết tính cho thấy quạt cấp không đảm đương hết chiều dài đường lò theo thiết kế (L1=914 m, L2=980 m) Do chiều dài lớn L1max L2max tính tốn cần cho quạt hoạt 82 động đồng thời hai động - Giai đoạn 2: sử dụng hai cấp quạt để thơng gió Từ giá trị Qq1= 8.6 m3/s Qq2 = 10.03 m3/s ta thay vào phương trình hq = -24,491Q2+ 346,78Q – 452,52 phương trình đường đặc tính quạt VVM-7 (2 cấp) ta được: hq1 = -24,491 8.62 + 346,78.8.6 – 452,52 = 1218 mmH2O hq2 = -24,491 10,312 + 346,78.10,31 – 452,52 = 1024 mmH2O Hệ số rị gió xác định theo biểu thức (2.13) Thay giá trị vào biểu thức ta được: p1-1 = 2,21 p1-2 = 2,76 Để đảm bảo lưu lượng gió đưa đến gương lị thiết kế lưu lượng cuối ống gió quạt gió phải đảm bảo Qg1= 3,92 m3/s; Qg2= 4,65 m3/s, chiều dài ống gió tối đa mà quạt đảm đương L = Lmax Do ta có: L = 1.319Q4 - 3.8727Q3 + 61.329Q2 - 243.1Q + 2023 Thay vào biểu thức ta được: L1max = 1094,3 m L2max = 1192,4 m Từ kết qu ả tính toán trên, sử dụng quạt đa cấp VVM-7, công suất 50x2 không sử dụng hết lực công tác quạt Chiều dài thừa sử dụng quạt đa cấp hai đường lò sau: - Đường lò thư ợng : Ltt1 = 1193.4 – 914 = 279,4 m - Lò xuyên vỉa mức -175 khu TT.II : Ltt2 = 1094.3 – 980 = 114 m 83 3.3.3.5 Chọn quạt gió Theo tính tốn để thơng gió cho đường lị dài đào Cơng ty Khe Chàm Quang Hanh sử dụng quạt đơn cấp VME -8-90 quạt cấp VVM-7 -Khi sử dụng quạt VME-8-90 suốt trình đào lò, lượng điện tiêu thụ tương đối lớn (1 động 90kw) Mặt khác giai đoạn đầu chiều dài ống gió ngắn, lưu lượng gió tương đối lớn dẫn đến nồng độ bụi cao gương lò đặc biệt phải ghép nối tiếp quạt thứ hai đặt đường lò có luồng gió thải Điều gây nguy cháy nổ khí nCH4 đường lò cao xả y hiệ n tượng quẩn gió quạt đặt đường lị - Nếu sử dụng quạt cấ p VVM-7 giai đoạn đầu quạt gió cầ n hoạt động cấp 50kw Như tiết kiệm điện cho thơng gió Ngồi lưu lượng gió đến gương lị không lớn, ngăn ngừa bụi thứ sinh gương lò chuẩn bị Ưu bật loại quạt đảm bảo độ an tồn đường lị đào có khí nổ, khơng phải bố trí quạt đặt đường lị có luồng khí thải Căn vào ưu nhược điểm quạt, chọn quạt gió hợp lý để thơng gió đào đườ ng lị Thượng thơng gió trục vật liệu Cơng ty than Khe Chàm Đường lị xun vỉa Cơng ty than Quang Hanh Kết so sánh thể bảng 3.1 Căn vào xu hướng tập đồn, điều kiện khí mỏ, bảng kinh tế kỹ thuật kết tính tốn 3.2.2.4, để tiết kiệm chi chi phí điện sử dụng để đảm bảo quy phạm an tồn hầm lị Luận văn chọn quạt cục VVM -7 công suất 50x2kw Nga sản xuất để phục vụ thơng gió đào đường lị thượng thơng gió trục vật liệu Mỏ Khe Chàm Đường lò xuyên vỉa mức -175 khu TT.II Mỏ Quang Hanh 84 Bảng 3.1 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật hai quạt VME-8-90 VVM-7 Tên tiêu Đơn vị QuạtVVM-7 Quạt VME-8-90 mm 700 800 Tốc độ vòng quay v/ph 3000 3000 Lưu lượng m3/ph 528 900 Hạ áp mmH2O 728 100-540 Công suất động kw 50x2 90 Điệ n áp v 380 380 Trọng Lượng kg 1030 800 Giá thành USD 32.000 26.000 Đường kính bánh cơng tác 3.4 Nhận xét - Các mỏ than vùng Cẩm Phả xuống sâu, độ xuất khí cao Việc áp dụng cơng nghệ thơng gió cục tiên tiến quạt cấp, đa cấp áp dụng mạnh mẽ - Khi đào đường lò mỏ vỉa chuẩn bị khai thác mỏ than vùng Cẩm Phả nên áp dụng phương pháp thơng gió đẩy kết hợp với ống gió mềm Với giá thành nhỏ dễ dàng lắp đ ặt thay thế, ống gió mềm kết hợp với phương pháp thơng gió đẩy giúp mỏ tiết kiệm chi phí dễ dàng tháo dỡ lắp đặt Các đường lị có khí nổ đào với chiều dài lớn cấn sử dụng quạt hai nhiều cấp nhằm mục đích tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, giảm bớt trình ghép nối quạt, tránh tượng gió quẩn q trình ghép nối quạt khơng đảm bảo - Chọn quạt đa cấp nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng chi phí điện vận hành 85 - Đường kính ống dẫn gió phụ thuộc vào lưu lượng gió cần thiết đưa tới gương lị Cần trang bị loại ơng gió có độ bền tốt đáp ứng áp suất cao ghép với quạt công suất lớn, phù hợp với yêu cầu tiết diện độ bền ống gió quạt - Việ c giải tích hóa đường đặc tính quạt gió cho phép giải tốn thơng gió thuận lợi hơn, đặc biệt sử dụng quạt ghép nối tiếp quạt đa cấp, tránh lãng phí q trình đặt mua quạt không phù hợp với điều kiện thực tế mỏ - Xây dựng phương trình mối phụ thuộc chiều dài ống gió với lưu lượng gió đưa đến gương lò 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nghiên cứu tổng quan tình hình thơng gió cục đường lò giới vùng than quảng ninh Cơng nghệ thơng gió cục mỏ sử dụng chủ yếu quạt cấp Trên sở phân tích luận văn nêu lợi ích ưu điểm sử dụng quạt đa cấp vùng than Cẩm Phả Thống kê số thiết bị quạt thơng gió cục dùng, đồng thời đánh giá trạng thơng gió số đường lò chuẩn bị vùng than Cẩm Phả giới Cơng tác thơng gió đào đường lị vùng than Cẩm Phả nói riêng Cơng ty than Quảng Ninh nói chung, nhược điểm chiều dài thơng gió cục lớn nhiệt độ gương lò chuẩn bị cao Trên sở phân tích mặt kinh tế - kỹ thuật, luận văn đưa kết nghiên cứu: - Áp dụng quạt đa cấp để thơng gió cho lị chuẩn bị nhằm tiết kiệm chi phí điện q trình hoạt động - Giảm thiểu rị ró ghép nối quạt trường hợp đường lị dài quạt đơn cấp khơng thỏa mãn yếu tố vi khí hậu mơi trường làm việc - Áp dụng phương pháp thơng gió đẩy với với quạt đa cấp đặt cửa lị đào đường lị có khí nổ chiều dài lớn Khi sử dụng quạt công suất lớn quạt đa cấp, cần trang bị l oại ống gió có độ bền tốt, chịu áp suất cao để hạn chế rị gió loại ống gió gần quạt cục - Mối phụ thuộc giữ độ rị gió với thơng số ống gió thường cho dạng bảng biểu đồ thị Luận văn thực xây dựng biểu thức cho phép xác định hệ số rị gió mối phụ thuộc vào đường kính, chiều dài ống gió lưu lượng gió - Áp dụng phương pháp thơng gió đẩy ống gió mềm với độ bền cao nhằm tiết kiệm vốn đầu tư thơng gió cho đường lị chuẩn bị 87 Nhiều vỉa than có độ xuất khí cao (như Cơng ty than Khe Chàm) cần đặc biệt trọng cơng tác thơng gió đào đường lị dọc vỉa Tuyệt đối khơng đặt quạt gió đường lị có luồng khí thải ống gió nên sử dụng loại ống gió mềm thơng gió cho đường lị dài, với đường kính: 0,6 - 1,0m Các đường đặc tính quạt gió, thơng số ống gió mơ tả phương trình giải tích (hàm hồi quy) Phương pháp giải tích tạo điều kiện thuận lợi đánh giá lực làm việc quạt u cầu t hơng gió đào đường lị Sử dụng phương pháp đồ thị xác định chiều dài ống gió quạt đảm đương thơng gió cho gương lị biết loại quạt gió u cầu lưu lượng gió gương lị Sử dụng chương trình Excel xây dựng phương trì nh hàm hồi quy mối phụ thuộc chiều dài ống gió với lưu lượng gió đến gương lị Khi tính tốn thơng gió nên sử dụng qụat có đường kính lớn dùng ống gió có đường kính lớn, quạt nhỏ dùng ống gió có đường kính nhỏ Khơng nên dùng quạt lớn kết hợp với ống gió nhỏ ngược lại Phương pháp đánh giá lực cơng tác quạt gió tính tốn thơng gió cục ln văn áp dụng thiết bị quạt gió khác thiết kế thơng gió đào đường lị cá c cơng trình ngầm khác 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ công nghiệp (2006), Quy phạm an tồn mỏ hầm lị than diệp thạch, Hà Nội Công ty than Quang Hanh (2010), Kế hoạch khai thác đào lò từ năm 2012 đến 2020, Quảng Ninh Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sở thiế t kế thơng gió mỏ Bài giảng dùng cho lớp cao học khai mỏ, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (1998), Bài giảng Kỹ thuật thơng gió mỏ hầm lò, Hà Nội Trần Xuân Hà (1998), Báo cáo đề tài “Lựa chọn phương pháp thơng gió cho đường lị dài xí nghiệp thuộc Cơng ty Đơng Bắc”, Hà Nội Trần Xuân Hà, ( Nguyễn Văn Sung) (1992), Báo cáo đề tài “Lựa chọn phương pháp thơng gió hợp lý cho đường lị dài khu Lộ Trí mỏ than Thống Nhất”, Hà Nội Trầ n Xn Hà (1985), Về việ c tính tốn lưu lượng gió cho mỏ hầm lị để chố ng bụ i Tuyển tập cơng trình khoa học, Đại học Mỏ - Địa chất, T.X, Hà Nội Trần Xuân Hà (1985), Về ảnh hưởng thơng gió đến nồng độ bụi khí mỏ than hầm lị Tuyển tập cơng trình khoa học, Đại học Mỏ - Địa chất, T.X, Hà Nội Phạm Xuân Kiều (2005), Giáo trình xác suất thống kê, Hà Nội 10 Đặng Vũ Chí (2006), Phương pháp giải tích với tốn thơng gió đào đường lị Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 12 Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội 11 Tổng Công ty than Việt Nam (2002), Quy hoạ ch phát triển ngành than đến năm 2010 tầm nhìn đến năm 2020, Hà Nội 89 Contents MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu đề tài Các phương pháp nghiên cứu Ýnghĩa khoa học thực tiễn đề tài 7 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG TÌNH HÌNH THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LÒ Ở MỘT SỐ MỎ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VÙNG THAN QUẢNG NINH 1.1 Tình hình thơng gió đào đường lị mỏ than số nước giới .9 T ì n h hình thơng gió đào đường lị mỏ than vùng Quảng Ninh 13 1.3 Nhận xét 20 CHƯƠNG 22 PHƯƠNG PHÁP THƠNG GIĨ VÀ THIẾT BỊ 22 THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LÒ 22 2.1 Lựa chọn phương pháp thông gió đào đường lị 22 2.1.1 Các phương pháp thơng gió đào đường lò 22 2.1.2 Các phương pháp thơng gió nhờ quạt cục 25 2.1.3 Khả áp dụng phương pháp thơng gió đào đường lị 29 2.1.4 Lựa chọn phương pháp thơng gió .34 2.2 Quạt cục ống dẫn gió 37 2.2.1 Quạt cục .37 2.2.1.1 Phân loại quạt cục 37 2.2.1.2 Đặc tính động lực quạt gió .40 2.2.1.3 Thông số kỹ thuật quạt cục 42 2.2.2 Ống dẫn gió 47 2.2.2.1 Phân loại ống gió 47 2.2.2.2 Các phương pháp nối ống gió 50 2.2.2.3 Lắp đặt ống gió 51 2.3 Giải tí c h hóa đường đặc tính quạt thơng số ống gió 52 2.3.1 Giải tích hóa đường đặc tính quạt gió 53 2.3.2 Các thông số ống gió 56 2.3.2.1 Đường kính ống dẫn 56 2.3.2.2 Hệ số sức cản ma sát đường ống 56 2.3.2.3 Sức cản ống dẫn 57 2.3.2.4 Hệ số rị gió 59 2.3.2.5 Đường đặc tính ống gió 63 2.4 Nhận xét 64 CHƯƠNG 65 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG YÊU CẦU 65 THƠNG GIĨ CỦA MỘT SỐ MỎ THAN 65 VÙNG CẨM PHẢ .65 90 3.1 Chế độ công tác quạt gió cục .65 3.2 Năng lực đảm bảo thông gió quạt cục 66 3.3 Tính tốn, chọn quạt thơng gió đào đường lị dài Cơng ty than Khe Chàm Công ty than Quang Hanh 69 3.3.1 Tính lưu lượng gió cần thiết cho gương lị 69 3.3.1.1 Tính lưu lượng gió theo điều kiện nổ mìn 71 3.3.1.2 Tính lượng gió theo độ xuất khí mêtan 72 3.3.1.3 Tính lưu lượng gió theo tốc độ gió tối thiểu .73 3.3.1.4 Tính lưu lượng gió theo độ bụi 73 3.3.2 Lựa chọn đường kính ống gió 75 3.3.3 Tính tốn chọn quạt gió 75 3.3.3.1 Tính lưu lượng quạt gió cần tạo 76 3.3.3.2 Tính sức cản đường ống gió 77 3.3.3.3 Tính hạ áp quạt gió 77 3.3.3.4 Tính khoảng cách quạt sử dụ ng quạt đa cấp 78 3.3.3.5 Chọn quạt gió 83 3.4 Nhận xét 84 KẾT LUẬN VÀ KI ẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 ...2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRẦN THANH BÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CỦA THIẾT BỊ THƠNG GIĨ CỤC BỘ TRONG CƠNG TÁC ĐẢM BẢO THƠNG GIĨ KHI ĐÀO ĐƯỜNG LỊ Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG CẨM... mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh Mục đích nghiên cứu đề tài Thống kê số quạt cục sử dụng mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả Đánh giá khả đáp ứng yêu cầu thông gió đào đường lị mỏ than hầm lò vùng. .. Nam Đánh giá khả đáp ứng yêu cầu thông gió đào đường lị mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả Nội dung nghiên cứu đề tài -Khái qt tình hình thơng gió đào đường lò vỉa than vùng Cẩm Phả -Phân loại thiết bị