Nghiên cứu ứng dụng băng tải trợ lực nhằm nâng cao năng suất vận tải của băng tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Formatted: Left: 3.5 cm, Right: cm, Top: 3.5 cm, Bottom: cm NGUYỄN ĐỨC LINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BĂNG TẢI TRỢ LỰC NHẰM Formatted: Line spacing: 1.5 lines NÂNG CAO NĂNG SUẤT VẬN TẢI CỦA BĂNG TẢI Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị mỏ, dầu khí Mã số: 60.52.12 Formatted: Font: 10 pt Formatted: Line spacing: single LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Formatted: Font: 14 pt Formatted: Font: 14 pt, Portuguese (Brazil) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học Formatted: Justified, Indent: Left: cm, First line: cm, Right: cm, Line spacing: 1.5 lines TS Tạ Hải Ngọc Formatted: Indent: Left: 4.7 cm, First line: 5.46 cm LỜI CAM ĐOAN Tôi giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tác giả Các kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Đức Linh MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ VẬN TẢI MỎ Ở VÙNG THAN QUẢNG NINH 1.1 Đặc điểm địa lý điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm tự nhiên 1.2 Quan điểm định hướng quy hoạch phát triển vận tải băng tải ngành than 1.2.1 Quan điểm phát triển 1.2.2 Định hướng quy hoạch phát triển vận tải băng tải 1.3 Sử dụng băng tải vận tải ngành than 1.4 Các loại băng tải đặc biệt áp dụng cho vận tải mỏ Chương BĂNG TẢI TRỢ LỰC VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CHO VẬN TẢI MỎ Ở VIỆT NAM 2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng băng tải trợ lực 2.2 Khả áp dụng băng tải trợ lực cho vận tải mỏ Việt Nam 2.2.1 Ưu điểm băng tải trợ lực: 2.2.2 Nhược điểm hạn chế băng tải trợ lực: 2.2.3 Khả ứng dụng băng tải trợ lực vào vận tải mỏ Việt Nam: Chương NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA BĂNG TẢI TRỢ LỰC 3.1 Cơ sở lý thuyết truyền lực băng trợ lực 3.2 Xây dựng phương pháp tính lực kéo biểu đồ lực căng băng mang tải băng trợ lực Chương SO SÁNH KHẢ NĂNG VẬN TẢI CỦA BĂNG TẢI TRỢ LỰC VÀ BĂNG TẢI THƯỜNG 4.1 Tính tốn băng tải trợ lực 4.2 Tính tốn băn tải thường 4.3 So sánh khả vận chuyển băng tải trợ lực băng tải thường KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH Đà CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 12 16 17 21 23 23 30 34 34 47 54 54 56 61 64 65 66 DANH MỤC CÁC BẲNG Bảng số 1.1 Tiêu đề bảng Thống kê loại băng tải dụng số mỏ than điển hình vùng Quảng Ninh Trang 23 Chi tiêu so sánh băng tải lòng máng thông thường 4.1 băng trợ lực: 61 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình vẽ Tiêu đề hình vẽ Trang 2.1 Băng tải lòng máng ứng dụng vào vận tải mỏ tuyến ngắn trung bình khu vực khai thác Băng tải lòng máng ứng dụng vào vận tải mỏ tuyến ngắn trung bình khu vực khai thác Mặt cắt ngang băng tải Tăng chiều dài vận chuyển tuyến băng tải 2.2 Băng tải trợ lực 24 2.3 Cụm tang đầu, đuôi băng 25 1.1 1.2 1.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 4.1 Dẫn động đầu, (đuôi) băng Trạm dẫn động tang truyền động động điện Trạm dẫn động tang truyền động động điện Bộ căng băng Giàn lăn Khung đỡ, chân băng Sơ đồ truyền lực băng trợ lực dây băng cao su không đàn hồi, không co dãn Các sơ đồ băng tải trợ lực Sơ đồ hướng lực căng dây băng băng cao su Sơ đồ tính tốn lực căng dây băng cao su Biểu đồ lực căng băng tải có sử dụng trợ lực Biểu đồ lực căng băng tải băng trợ lực tác dụng Biểu đồ lực căng băng tải có băng trợ lực kép Biều đồ lực căng băng băng tải trợ lực đặt nằm nghiêng Biểu đồ lực căng băng trường hợp tang đầu băng trợ lực trùng với tang băng mang tải Biều đồ lực căng băng trợ lực đặt nghiêng băng sử dụng dây băng lõi sợi, băng sử dụng dây băng lõi cáp thép, dẫn động riêng biệt Quan hệ chiều dài băng trợ lực với khoảng cách băng trợ lực Đồ thị giảm độ bền tương đối băng mang tải tăng số lượng băng trợ lực Giản đồ tính tốn hành trình kéo căng băng tải trợ lực Biểu đồ lực căng băng mang tải băng trợ lực 20 20 22 23 25 26 26 27 28 29 34 32 32 33 40 40 42 44 45 47 50 52 53 60 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cùng với đổi đất nước, ngành than năm qua đạt nhiều thành tích, sản lượng khơng ngừng tăng lên, từ triệu năm, đến năm 2010 sản xuất 43 triệu /năm Với đà tăng trưởng kinh tế đất nước nhu cầu than ngày tăng Theo dự báo chiến lược phát triển ngành than, đến năm 2010 2015 phải đạt sản lượng 50 55 triệu /năm đến năm 2025 số lên tới 66 triệu /năm Trong công nghệ khai thác, hay đào lị khâu khơng thể thiếu quan trọng vận tải than đất đá (ở gọi chung vận tải mỏ) Nó khơng định hiệu kinh tế chung tồn dây truyền cơng nghệ mà cịn ảnh hưởng đến mơi trường cảnh quan Hiện việc vận tải mỏ vùng than Quảng Ninh cho thấy việc vận tải mỏ chủ yếu phương tiện như: băng tải, xe gng, tô… Để thực nhiệm vụ chiến lược trên, xí nghiệp mỏ phải tăng cường khai thác khống sàng nằm sâu mực nước biển, đẩy mạnh công nghệ khai thác mỏ hầm lò, tăng tốc độ xuống sâu mỏ lộ thiên Ngoài ngành than có quy hoạch đắn việc đầu tư xây dựng nhà máy tuyển quy mô lớn, mở rộng rộng thêm cảng để phục vụ việc bốc rót than phục vụ cơng tác xuất nhập quy mô lẫn chất lượng để tăng hiệu khả sử dụng khoáng sản đất nước Do sản lượng tăng nên nhu cầu vận tải tăng lên nhanh chóng khơng vận tải than mà vận tải đất đá q trình bóc tách đất đá mỏ lộ thiên Việc áp dụng hình thức vận tải trước khơng cịn phù hợp Chính mỏ bước đưa băng tải vào áp dụng rộng rãi Việc vận tải khoáng sản nhà máy tuyển, bến cảng, kho than tập trung, hay vận tải đất đá thải bãi thải chủ yếu vận tải băng tải thường tuyến băng tải có suất lớn dài vài km địa hình phức tạp uốn lượn Hiện nay, tuyến băng tải hầu hết thiết kế chia thành nhiều băng tải thẳng có chiều dài phụ thuộc vào địa hình thẳng tuyến băng Việc chia tuyến băng tải tải dài thành nhiều băng tải nhỏ tốn tính kinh tế Việc chia nhỏ thành nhiều băng tải kéo theo việc phải đầu tư xây dựng nhiều trạm chuyển tải, nhiều trạm dẫn động vị trí khác dẫn đến kéo theo việc phải xây dựng đầu tư nhiều trạm trạm điện hệ thống điều khiển gây tốn kém, nhiều thời gian phải sử dụng nhiều nhân công để trực máy trạm nói Việc xây dưng nhiều trạm chuyển tải trung gian gây ô nhiễm môi trường, cảnh quan trình chuyển tải từ băng sang băng khác bụi Ngoài việc tu bảo dưỡng hay thay hỏng hóc thiết bị dẫn động điều khiển… gây nhiều khó khăn việc vận chuyển lắp đặt thiết bị đến trạm chuyển tải Do đó, nhiệm vụ trước mắt lâu dài nghiên cứu băng tải có kết cấu đặc biệt nhằm nâng cao lực vận tải băng tải tăng khoảng cách vận tải, tăng chiều cao nâng thích nghi tốt với điều kiện phức tạp địa hình Khi tuyến băng tải dài khơng cịn phải chia thành nhiều băng nhỏ khắc phục nhược điểm chia tuyến băng dài thành nhiều băng Việc áp dụng băng tải trợ lực có hiệu lớn mặt kinh tế mơi trường Q trình nghiên cứu tính tốn băng tải trợ lực có ích tự thiết kế, chế tạo nước, giảm chi phí nhập từ nước ngồi Do đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng băng tải trợ lực nhằm nâng cao suất vận tải băng tải” mang tính cấp thiết lĩnh vực chế tạo ứng dụng băng tải trợ lực công tác vận tải mỏ Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu là: Băng tải trợ lực - Phạm vi nghiên cứu là: Nghiên cứu ngun lý hoạt động thơng số băng tải trợ lực Mục tiêu đề tài Nghiên cứu hệ thống kết nghiên cứu, xây dựng phương pháp tính tốn xác định số thơng số băng tải trợ lực Đánh giá áp dụng băng tải trợ lực Việt Nam Nội dung nghiệm vụ nghiên cứu đề tài: Bản luận văn đề cập nghiên cứu vấn đề sau đây: - Khảo sát tính hình sử dụng băng tải vận tải mỏ vùng than Quảng Ninh định hướng phát triển thời gian tới - Tổng quan tính hình nghiên cứu băng tải trợ lực Việt Nam giới Đánh giá khả áp dụng băng tải trợ lực vận tải mỏ Việt Nam - Nghiên cứu lý thuyết truyền lực băng tải trợ lực - Xây dựng phương pháp tính tốn xác định số thơng số của băng tải trợ lực - Tính tốn so sánh khả vận tải băng tải trợ lực băng tải thường Đề xuất phương án áp dụng Việt Nam Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu, tổng hợp, phân tích đánh giá số liệu thống kê, tham khảo tài liệu, kết nghiên cứu lĩnh vực có liên quan - Áp dụng kiến thức bản, kiến thức kỹ thuật sở, lý thuyết băng tải lịng máng thơng thường, ứng dụng tin học để giải tốn đặt - Ứng dụng cơng nghệ thông tin sử lý vài liệu, xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ thơng số tìm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: - Ý nghĩa khoa học: Hệ thống kết nghiên cứu lĩnh vực băng tải trợ lực, xây dưng phương pháp tính số thông số băng tải trợ lực - Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu áp dụng công tác tư vấn, thiết kế, tính tốn lựa chọn vận tải mỏ, thiết kế băng tải trợ lực Dùng để tham khảo quản lý, sử dụng băng tải Cơ sở tài liệu - Các tài liệu, sách, giáo trình kỹ thuật sở (Nguyên lý máy; Cơ học máy; Sức bền vật liệu ), chuyên ngành máy thiết bị mỏ (Máy tổ hợp thiết bị vận tải mỏ, Máy vận tải; Máy khai thác, Máy vận tải đại; Nguyên lý thiết kế máy thiết bị mỏ ) - Các nguồn tư liệu mạng Internet, thư viện trường Đại học Mỏ Địa chất, thư viện Công ty CP Tư vấn - Đầu tư mỏ Công Nghiệp – Vinacomin, thư viện khoa học Trung Ương 54 Chương 4: SO SÁNH KHẢ NĂNG VẬN TẢI CỦA BĂNG TẢI TRỢ LỰC VỚI BĂNG TẢI THÔNG THƯỜNG Để so sánh đánh giá lực vận tải băng tải trợ lực với băng tải lòng máng thơng thường xét ví dụ tuyến băng tải vận chuyển quặng sắt từ mỏ lộ thiên kho chứa có thống số sau: - Năng suất cần chuyển Q=3600 tấn/giờ; - Chiều dài vận chuyển: L=4500 m - Vận tốc vận chuyển v=4 m/s - Hệ số sức cản chuyền động quy đổi ω”=ω‟=0,03 - Hệ số ma sát hai mặt băng cao su f=0,3 4.1 Tính tốn băng tải thơng thường Chiều rộng yêu cầu băng tải: B 1,1 Q kns k v 0, 05 Trong đó: Q =3600 tấn/giờ - Năng suất vận chuyển yêu cầu V = m/s - tốc độ băng tải = 1,85 - T/m3 khối lượng riêng quặng sau nghiền Kns = 530 hệ số suất (với băng tải lăn lòng máng = 35 ) K =1 hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng theo tuyến băng tải =0, Thay số vào tính B = 1,108 m  chọn B =1,2m Sơ chọn băng tải có kết cấu: Dây băng ST6300 dùng cho vật liệu thông thường (khối lượng riêng 66kg/m2) Con lăn loại 03 lăn đường kính 133 (khối lượng phần quay G‟cl=27,6kg) Con lăn loại 01 lăn đường kính 133 (khối lượng phần quay G”cl=21kg) Tính toán khối lượng mét băng khối lượng vật liệu vận tải phận bố mét băng - Khối lượng mét băng tính theo cơng thức: qb= BxB=1,2x66=79,2 kg/m 55 Trong đó: B=66kg/m2: Khối lượng riêng băng ST6300 - Khối lượng vật liệu phận bố mét băng: q=Q/3,6.v=3600/3,6.4=250 kg/m Khối lượng phần quay lăn nhánh có tải (q‟cl) khơng tải (q”cl) q,cl=G,cl/l,=27,6/1,2=23 kg/m l‟= 1,2m Khoảng cách hàng lăn nhánh không tải q,,cl=G,,cl/l,,=21/3=7 kg/m l”= 3m Khoảng cách hàng lăn nhánh không tải Sức cản chuyển động băng xác đinh theo công thức: W=kcb.Ln.[(q+qb+q‟cl) ‟ + (qb+q‟‟cl) ”] ± q.H; (kG) Trong đó: kcb hệ số sức cản cục chung tính đến đến sức cản tang quay, trạm dỡ tải, đoạn cong Ln: Độ dài hình chiếu khoảng cách trục tang đầu tang đuôi băng, m; ‟, ”: hệ số sức cản chuyển động nhánh có tải không tải; H: Chênh lệch độ cao hai trục trang đầu tang đuôi, m; Từ sơ đồ cơng nghệ ta xác định độ dài hình chiếu chênh lệch độ cao hai trục tang đầu tang đuôi băng số 1: Ln=4500m; H=0m Thay số vào tính tốn kcb=1,15; ‟= ”=0, 03 ta có: W=71020,8 kG Xác định công suất động yêu cầu Công suất động yêu cầu xác định theo công thức: W v 68061.4 1,15 3558 ;(kW) Nt=K 102 102.0,9 Trong đó: K=1, 15 - Hệ số dự trữ công suất động =0, - Hiệu suất truyền động khí V=4,0m/s - Tốc độ chuyển động băng Chọn động có Nch = 4x900=3600 kW (04 động có cơng suất 900kW) Trên băng tải đặt trạm dẫn động hai tang (tang có lớp lót điều kiện làm việc nặng có =0,35 góc ơm tổng cộng 1+ 2=3600 Khi nhân tố kéo T=e ( 1+ 2)=9,02 biểu thức; e e ( ( 2) 2) 1,12 56 Sức căng tính toán băng tải: St Smax kdt W.e ( 2) 1,15.71020,8.1,12 91475 ;(kG) e ( 2) Hệ số dự trữ độ bền băng xác định theo công thức: n0 n kol kmn k pt kchd đây: n0 hệ số dự trữ độ bền định mức theo tải trọng Khi chuyển động ổn định n0=7; mở máy với tải trọng lớn nhất: n0=5; kol: hệ số kể đến làm việc không lớp băng kmn: hệ số tính đến độ bền mối nối kpt: hệ số tính đến độ phức tạp tuyến Kchd: hệ số tính đến chế độ làm việc băng Thay số với: kmn=0,9, kpt=1; kchđ=0,95 (ở kol=1): n 8,2 0,9.1.0,95 Băng cao su lõi thép ST6300 có cường độ kéo đứt p đ=6300N/mm=630kG/mm; lực kéo đứt cho phép: S 103.B pd n 103.1,2.630 8,2 92195 ;kG S > Smax=91475 > Băng đảm bảo độ bền 4.2 Tính tốn băng tải trợ lực Chiều rộng yêu cầu băng tải: B 1,1 Q kns k v 0, 05 Trong đó: Q =3600 tấn/giờ - Năng suất vận chuyển yêu cầu V = m/s - tốc độ băng tải = 1,85 - T/m3 khối lượng riêng quặng sau nghiền k = 530 hệ số suất (với băng tải lăn lòng máng 35 ) = 57 K =1 hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng theo tuyến băng tải =0, Thay số vào tính B = 1,108 m  chọn B =1,2m Sơ chọn băng tải có kết cấu: - Dây băng băng trợ lực ST1600 dùng chở vật liệu thông thường (khối lượng riêng 28kg/m2) Mô đun đàn hồi Ebt=28,5.106 kG/m - Dây băng băng mang tải EP1600/5 dùng chở vật liệu thông thường (khối lượng riêng 25kg/m2) Mô đun đàn hồi Ebm=1,08.106 kG/m - Con lăn loại 03 lăn đường kính 133 (khối lượng phần quay G‟cl=27,6kg) - Con lăn loại 01 lăn đường kính 133 (khối lượng phần quay G”cl=20,4kg) Tính tốn khối lượng mét băng khối lượng vật liệu vận tải phận bố mét băng - Khối lượng mét băng trợ lực xác định theo cơng thức: qbt= BxB=28x1,2=33,6 kg/m Trong đó: B=28kg/m2 - Khối lượng riêng băng ST1600 - Khối lượng mét băng mang tải xác định theo công thức: qbm= BxB=25x1,2=30 kg/m Trong đó: B=25kg/m2 - Khối lượng riêng băng EP1600/5 - Khối lượng vật liệu phận bố mét băng: q=Q/3,6.v=3600/3,6.4=250 kg/m - Khối lượng phần quay lăn nhánh có tải (q‟cl) khơng tải (q”cl) q,cl=G,cl/l,=27,6/1,2=23 kg/m l‟= 1,2m Khoảng cách hàng lăn nhánh không tải q,,cl=G,,cl/l,,=21/3=7 kg/m l”= 3m Khoảng cách hàng lăn nhánh không tải Tỉ số chiều dài băng băng trợ lực khoảng cách băng trợ lực xác định theo cơng thức (3.20) với =0 ta có: K lbt lkc q qbm q qbm (1 q 'cl f ' ) q 'cl Khoảng cách băng mang tải: 250 30 23 0,3 250 30(1 ) 23 0, 03 0,502 58 Sbt Lkc m ' (q qbm (e 1) q 'cl ) k (2qbt max q "cl ) e 192000(9, 02 1) 8, 2.0, 03 (250 30 23) 0,502(2.33, 7) 9, 02 m 2039 Trong đó: Sbt-max - lực kéo đứt băng mang tải, băng tải lõi thép ST1600 Sbt max k p B 1600.120 192000 kG m=8,2 – Hệ số dự trữ độ bền băng trợ lực Trên băng tải đặt trạm dẫn động hai tang (tang có lớp lót điều kiện làm việc nặng có T=e ( 1+ 2) =0,35 góc ơm tổng cộng 1+ 2=360 Khi nhân tố kéo =9,02; Lựa chọn khoảng cách băng trợ lực Lkc=2050m; chiều dài băng trợ lực lbt=1050m; Chiều dài lkc=1000m Tính tốn sức căng băng mang tải Lực cản nhánh băng trợ lực nhánh có tải W Wct Wkt n 45580 4995 20290 kG Trong đó: Wkt: sức cản nhánh khơng tải băng mang tải; Wkt L(qbm q "cl ) ' 4500(30 7).0, 03 4995 ;kG Wct: sức cản nhánh có tải băng mang tải: Wct (q qbm q 'cl )( L 2lbt ) 2.lbt (q qbm 2qbt q 'cl q "cl ) ' (250 30 23)(4500 2.1050) 2.1050(250 30 2.33, 23 7) 0, 03 45580 ;kG Chiều dài đoạn đàn hồi mặt băng băng đầy tải xác định công thức: 59 W0 lbt (q qbm qbt q 'cl ) ' ldh (qbm q) f (q qbm Ebt Ebm qbt Ebt q 'cl ) ' lbt (qbt q "cl ) ' Ebm Ebm Ebt 28,5.106 1050.(33, 7).0, 03 28,5.106 1, 08.106 104 ;m 1, 08.106 (30 250).0,3 (250 30 33, 23)0, 03 28,5.106 1, 08.106 20290 1050(250 30 33, 23)0, 03 Sức căng điểm (xem hình 4.1) xác định theo điều kiện võng băng: S 5(q qbm )l 'cl 5.(250 30).1, 1680 kG Lấy Sbm1=1700kG ta có: Sbm2= Sbm1+ Wkt=1700+4995=6695 kG; Sbm3=Sbm2- Wkt=6175-4495=1680 kG; Trong W0kt: lực kéo dẫn động nhánh không tải Sbm4= Sbm3+l1 (q qbm q 'cl ) ' 1680 700(250 30 23).0, 03 8063 kG Sbm5 Sbm4 (lbt ldh )(q qbm q 'cl ) ' Ebm Ebm Ebt 1, 08.106 8063 (1050 104)(250 30 23).0, 03 28,5.106 1, 08.106 8377 ;kG 8377 104(250 30)0,3 359 ;kG Sbm6 Sbm5 ldh (q qbm ) f Sbm7 Sbm6 lkc (q qbm Sbm8 Sbm7 (lbm ldh )(q qbm q 'cl ) ' 359 1000(250 30 23)0, 03 9449 ;kG q 'cl ) ' Ebm Ebm Ebt 1, 08.106 9762 kG 1, 08.106 28,5.106 9728 104(250 30)0,3 992 ;kG 9449 (1050 104)(250 30 23)0, 03 Sbm9 Sbm8 ldh (q qbm ) f Sbm10 Sbm9 l1 (q qbm q 'cl ) ' 992 700(250 30 23)0, 03 7355 ;kG Tính tốn sức căng băng trợ lực Lực căng băng điểm băng mang tải xác định theo điều kiện khơng có lực tác động băng trợ lực với băng mang tải (trượt trơn hoàn tồn) 60 kbt W0 e Sbt6min Trong kbt: hệ số lực kéo tang dẫn động (kbt=1,15-1,2); 1,15.20290 9,02 Sbt 6' =Sbt6min 2910 ;kG q "cl ) ' 2910 1050(33, 7).0, 03 4189 ;kG Sbt 4' Sbt 6' lbt (qbt Sbt Sbt 4' (ltx ldh )(q qbm qbt q "cl ) ' Ebt Ebt Ebm 4189 (1050 104)(250 30 33, 23).0, 03 28,5.106 28,5.106 1, 08.106 13393 kG Sbt Sbt (q qbm ) f ldh (q qbm qbt q 'cl ) '.ldh Ebt Ebt Ebm 13393 (250 30).0,3.104 (250 30 33, 23)0, 03.104 28,5.106 28,5.106 1, 08.106 23141 kG Để băng mang tải nhận giá trị lực băng trợ lực đầy tải, biểu đồ lực căng băng mang tải băng trợ lực thể hình 4.1 L=4500 lbt=1050 l 1000 1050 ldh=104 ldh=104 4' 5' 6' 10 v 23141 23141 13393 13393 9449 8413 9762 8063 7355 4189 992 324 1680 4' 5' 6' 10 2910 4189 1700 6175 Hình 4.1 Biểu đồ lực căng băng mang tải băng trợ lực 61 Kiểm tra độ bền dây băng - Đối với băng mang tải Smax B.i 9762 16, 27 kG/cm/lớp 120.5 Hệ số dự trữ độ bền băng mang tải: m 160 16, 27 9,83 - Đối với băng trợ lực Hệ số dự trữ độ bền băng trợ lực: m Sd Smax 192000 23141 8, 29 * Kiểm tra công suất yêu cầu động - Trên nhánh có tải Nct kcs W0ct v 20290.4 1,15 1017 kW 102 102.0,9 Chọn công suất động N=1250kW - Trên nhánh không tải Nkt kcs W0 kt v 4995.4 1,15 102 102.0,9 250,3 kW Chọn công suất động N=250kW 4.3 So sánh khả vận chuyển băng tải trợ lực băng tải thường Từ kết toán ta lập bảng so sánh tiêu chủ yếu băng tải lịng máng thơng thường băng tải trợ lực: Bảng 4.1 Chỉ tiêu so sánh băng tải lịng máng thơng thường băng trợ lực: TT Chỉ tiêu (1) I 1.1 1.2 1.3 (2) Thông số cho trước Năng suất Vật liệu vận chuyển Tỷ trọng vật liệu Đơn vị (3) T/h T/m3 Băng tải thường Băng tải trợ lực (4) (5) 3600 Quặng sắt 1,85 3600 Quặng sắt 1,85 62 (1) II 2.1 (2) 2.2 2.3 Kết cấu Trạm dẫn động - Số lượng: - Kiều: Căng băng Giàn lăn III 3.1 3.2 Dây băng Bề rộng Loại dây IV 4.1 4.2 4.3 V VI (3) (4) (5) Bộ + 01 + 02 tang (3600) Đối trọng - Con lăn 133 k/cách hai hàng lăn: 1,2m - Con lăn 133 k/cách hai hàng lăn: 3m - + 03 + 02 tang (3600) Đối trọng - Con lăn 133 k/cách hai hàng lăn: 1,2m Con lăn 133 k/cách hai hàng lăn: 3m - - mét 1,2 1,2 + Dây băng cao su + Băng mang tải : lõi thép: ST6300 băng cao su sợi EP1600/5 + Băng trợ lực: băng cao su sợi ST1600 Thông số khác Khối lượng phân bố Kg/m 250 vật liệu mét Khối lượng phân bố Kg/m +Con lăn trên: phần quay lăn 23kg/m mét băng +Con lăn dưới: 7kg/m Khối lượng phân bố Kg/m + Băng tải thường: dây băng 79,2 mét Tổng Công suất kW + Ptinh:3558kW + Pchọn:3600kW động m=8,2 Hệ số dự trữ độ bền dây vải: dây vải: 250 +Con lăn trên: 23kg/m +Con lăn dưới: 7kg/m +Băng mang tải: 30 +Băng trợ lực: 33,6 +Ptinh:2x1017+250kW +Pchọn:2x1250+250kW +Băng mang tải: 9,83 +Băng trợ lực: 8,29 63 Từ kết bảng 4.1 sơ so sánh khả vận tải băng tải trợ lực với băng tải lòng máng thông thường sau: - Khi áp dụng băng tải trợ lực vào vận tải làm giảm độ bền yêu cầu dây băng mang tải Trên bảng rõ: vận tải băng tải thơng thường dây băng mang tải phải sử dụng dây băng ST6300 (hệ số dự trữ độ bền m=8,2) Trong sử dụng băng tải trợ lực cần dây băng băng mang tải EP1600/5 (hệ số dự trữ độ bền m=9,83) dây băng trợ lực dây ST1600 (hệ số dự trữ độ bền 8,29) Điều dẫn đến: + Đơn giản phận kết cấu băng có liên quan đến dây băng tang dẫn động, tang đổi hướng, giàn lăn, khung đỡ… nâng cao tuổi thọ hệ thống + Giảm chi phí dây băng (trong thực tế chi phí dây băng chiếm tới 40% giá thành hệ thống băng tải) - Khi áp dụng băng tải trợ lực tiết kiệm điện đáng kể thí dụ tổng cơng suất giảm 850kW (tương đương 23,6%) so với băng lịng máng thơng thường, cơng suất giảm giảm lượng điện hao phí cho vân tải tự trọng dây băng giảm đáng kể 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Vận tải băng tải ngày áp dụng rộng rãi Tập đồn cơng nghiệp than khống sản Việt Nam - Vinacomin Q trình băng tải hóa vận chuyển than, đất đá, quặng mỏ lộ thiên, hầm lò, từ nhà máy tuyển, nhà máy điện, cảng tiêu thụ Các tuyến băng tải có chiều dài lớn ngày nhiều, chiều dài đến 12 km qua địa hình phức tạp Việc tăng chiều dài tuyến băng tải đặt yêu cầu tăng chiều dài băng tuyến để giảm số lượng trạm chuyển tải nhằm bảo vệ môi trường: triệt tiêu nguồn phát sinh bụi, tiếng ồn chuyển tải, giảm chi phí dầu tư xây dựng trạm chuyển tải Có thể tăng chiều dài vận chuyển băng tải cách áp dụng băng tải trợ lực vào thực tiễn sản xuất Các cơng trình nghiên cứu băng tải trợ lực trình truyền lực kéo từ dây băng trợ lực tới dây băng mang tải sảy hai khoảng: khoảng tĩnh khoảng đàn hồi Để băng tải làm việc ồn định phải giảm thiểu khoảng đàn hồi tương đối Trên sở kết nghiên cứu nhà khoa học Cộng hòa Liên Bang Nga, luận văn xây dựng phương pháp tính tốn số thơng số băng tải trợ lực: dây băng, chiều dài băng, khoảng cách băng trợ lực, công suất băng So sánh kết tính tốn thơng sơ băng tải trợ lực với băng tải lịng máng thơng thường với suất 3600tấn/giờ, vật liệu vận chuyển =1,85 tấn/m3, vận tốc vận chuyển v=4m/s, khoảng cách vận chuyển L=4500m cho thấy: - Công suất băng tải trợ lực giảm 850kW (23,6%) so với băng tải lịng máng thơng thường 65 - Băng tải trợ lực sử dụng dây băng có cường độ lực kéo đứt thấp nhiều so với băng lịng máng thơng thường Kính đề nghị Tập đồn cơng nghiệp than khống sản Việt Nam nghiên cứu phát triển đưa băng tải trợ lực vào áp dụng mỏ Việt Nam 66 Danh mục công trình đà công bố tác giả Nguyễn Phi Hùng Nguyễn Đức Linh (2010), ứng dụng băng tải uốn mặt phẳng nằm ngang vận tải mỏ, Q2 Cơ điện Xây dựng, Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học lần thứ 19 Tr-ờng đại học mỏ - Địa chất, 11/11/2010, tr.73-80 Ngun Phi Hïng – Ngun §øc Linh (2010), Sử dụng băng tải uốn mặt phẳng nằm ngang vận tải mỏ, Tạp chí khoa học công nghƯ má- ViƯn khoa häc c«ng nghƯ má – vinacomin (10), tr.42-44 Ngun Phi Hïng – Ngun §øc Linh (2010), „„Băng tải nhiều dẫn động có sử dụng băng trợ lực‟‟ khoa häc c«ng nghƯ má- ViƯn khoa häc công nghệ mỏ vinacomin (11), tr.30-34 67 Tài liƯu tham kh¶o Nguyễn Văn Kháng (2005), Máy tổ hợp thiết bị vận tải mỏ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Kháng, Nguyễn Đức Sướng, Đinh Văn Chiến (2007), Nguyên lý thiết kế máy thiết bị mỏ (Bài giảng cao học) – Trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội Võ Quang Phiên (1978), Máy Vận tải, (Bài giảng) Quy hoạch phát triển Ngành than giai đoạn 2006 2015 có xét triển vọng đến năm 2025 Cơng ty CP Tư vấn - Đầu tư mỏ Công nghiệp – Vinacomin, Hà Nội 2006, Lê Văn Sinh (2003), Báo cáo đề tài : Nghiên cứu tự thiết kế chế tạo băng tải dốc sử dụng mỏ than hầm lị, Viện Cơ khí Năng lượng Mỏ, Hà Nội Nguyễn Hữu Việt (2008), Máy vận tải tổ hợp thiết bị mỏ đại - Bài giảng cao học – Trường đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г (1978), Теория и расчёт ленточных конвейеров, Издательство ''Машиностроение'', Москва Шахмейстер Л.Г., Солод Г.И (1976), Подземные конвейернные установки, Издательство ''Недра'', Москва Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г (1972), Расчёт ленточных конвейеров для шахт и карерьов Московский ордена трудового красного знамени горный институт, Москва 10 Alsfraugh M.A (2004), Latest development in belt conveyor technology, Minexport 2004, LasVegas, USA 11 (2004)Phoenix Conveyor Belts Design Fundamentals, Hamburg (www.phoenix-ag.com) 12.Type DTII(A) Belt Conveyor (2003)– Drawings Manual for Designing, 68 13 http://www.ckit.co.za 14 http://www.bulk-online.com 15 http://www.overlandconveyor.com 16 http://www.rulmeca.it 17 http://www.beumer.com 18 http://www.helixtech.com.au 19 http:// ... hình nghiên cứu sử dụng băng tải trợ lực 2.2 Khả áp dụng băng tải trợ lực cho vận tải mỏ Việt Nam 2.2.1 Ưu điểm băng tải trợ lực: 2.2.2 Nhược điểm hạn chế băng tải trợ lực: 2.2.3 Khả ứng dụng băng. .. tốn lực căng dây băng cao su Biểu đồ lực căng băng tải có sử dụng trợ lực Biểu đồ lực căng băng tải băng trợ lực tác dụng Biểu đồ lực căng băng tải có băng trợ lực kép Biều đồ lực căng băng băng... truyền lực băng tải trợ lực Như trình bày 2.1, nguyên lý làm việc băng tải trợ lực sử dụng băng trợ lực truyền lực kéo dây băng cao su băng mang tải ma sát dây băng cao su băng trợ lực băng mang tải