Nghiên cứu các phương pháp tính toán các thông số làm việc hợp lý và thông số kết cấu của tời cáp treo chở người ở các hầm lò việt nam

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất nguyễn chân phương nghiên cứu phương pháp tính toán thông số làm việc hợp lý thông số kết cấu tời cáp treo chở người mỏ hầm lò việt nam Chuyên ngành : Kỹ thuật máy thiết bị mỏ, dầu khí Mà số : 60.52.12 luận văn thạc sĩ kỹ thuật người hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Kháng Hà Nội - 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nghiên cứu trung thực cha đợc công bố công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Chân Phơng Mục lơc Trang phơ b×a Lêi cam ®oan Môc lôc Danh môc bảng Danh mục hình vẽ .4 Mở đầu Ch−¬ng - VËn tải cáp treo mỏ hầm lò Việt Nam phơng tiện vận tải khả thi có hiệu 1.1.Tình hình vận tải ngời mỏ hầm lò ViƯt Nam 1.2 Lùa chän ph−¬ng ¸n vËn t¶i chë ng−êi 16 1.3.Tình hình nghiên cứu, sử dụng tời cáp treo mỏ hầm lò nớc giíi 24 Chơng - Xác định thông số làm việc tời cáp treo chở ngời mỏ hầm lò 27 2.1 Nguyªn lý làm việc, sơ đồ kết cấu tời cáp treo 27 2.2 Nghiên cứu, xác định số thông số làm việc tời cáp treo 29 2.3 áp dụng tính toán điều kiƯn thĨ têi chë ng−êi MдK ë má Vµng Danh với thông số kỹ thuật .34 Chơng - Xác đinh số thông số kết cấu hợp lý 49 3.1 Con lăn đỡ cáp 49 3.2 Puly dẫn động Puly dẫn hớng 52 3.3 ThiÕt bÞ kÐo căng 55 3.4 Trạm dẫn động 59 Ch−¬ng - Xây dựng chơng trình phần mềm để tính toán thông số làm việc tời cáp treo chở ngời mỏ hầm lò Việt Nam 62 Kết luận kiến nghị 82 Tµi liƯu tham kh¶o 83 Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Tổng sản lợng than nguyên khai Bảng 1.2 Lịch trình đáy khai thác dự kiến mỏ 11 Bảng 1.3 Nhu cầu công nhân ngành nghề ngành 15 than Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật tời MK Mỏ Vàng Danh 34 Bảng 4.1 Bảng nhập thông số đầu vào tính toán tời cáp treo 62 MK Bảng 4.2 Bảng kết tính toán tời MK 62 Danh mục hình vẽ Trang Hình 1.1 Toa goòng chở ngời 17 Hình 1.2 Đầu máy ắc quy chạy mỏ Hầm lò 18 Hình 1.3 Băng tải chở ngời 20 Hình 1.4 Mônôray mỏ Hầm lò 21 Hình 1.5 Mônôray mỏ Hầm lò 21 Hình 1.6 Tời cáp treo chở ngời 23 Hình 1.7 Tời cáp treo chở ngời 23 Hình 1.8 Tời cáp treo chở ngời mỏ Taiheiyo Nhật Bản 25 Hình 2.1 Sơ đồ kết cấu tời cáp treo 28 Hình 2.2 Sơ đồ trắc dọc đờng tời MK 36 Hình 3.1 Sơ đồ lăn đỡ cáp 49 Hình 3.2 Sơ đồ kết cấu lăn đỡ cáp 50 Hình 3.3 Sơ đồ xác định sức căng theo độ võng 51 Hình 3.4 Sơ đồ kết cấu puly đỡ cáp 53 Hình 3.5 Sơ đồ xác định sức căng cản puly dẫn hớng 54 Hình 3.6 Sơ đồ kết cấu trạm kéo căng 56 Hình 3.7 Sơ đồ động trạm dẫn động 59 Hình 3.8 Sơ đồ kết cấu trạm dẫn động 60 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Cải thiện điều kiện lao động cho công nhân ngành mỏ nói chung công nhân hầm lò nói riêng nhiệm vụ quan trọng đợc cấp l nh đạo Tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản Việt Nam quan tâm Theo tổng đồ phát triển ngành than năm tới sản lợng khai thác than mỏ hầm lò chiếm tỷ trọng lớn Tuy nhiên hầu hết mỏ hầm lò ngày xuống sâu, mở vỉa giếng nghiêng với độ dốc ( = 15 ữ 170) chiều dài làm việc lớn Hàng ngày trung bình ca sản xuất công nhân phải xuống lên dốc với qu ng đờng dài, tốn nhiều thời gian sức lực, gây mệt mỏi ảnh hởng đến an toàn lao động hạn chế suất làm việc Đặc biệt sau ca lao động, ngời công nhân phải leo dốc để khỏi khu vực sản xuất, gây mệt mỏi thêm, hạn chế mức độ phục hồi tái tạo sức lao động cho ngày hôm sau Vì nghiên cứu áp dụng hệ thống chở ngời hợp lý giếng nghiêng mỏ hầm lò Việt Nam yêu cầu cấp thiết (nâng cao suất lao động, đảm bảo an toàn, giảm thời gian sức lực, tái hồi phục sức khoẻ, sức lao động ) Nó đem lại hiệu lao động kinh tế mà có ý nghĩa x hội nhân văn lớn lao Mục ®Ých cđa ®Ị tµi Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi lµ lập luận có khoa học để áp dụng tời chở ngời, xác định thông số làm việc thông số kết cấu dùng cho mỏ hầm lò Việt Nam Đối tợng phạm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu thông số làm việc hợp lý thông số kết cấu tời cáp treo chở ngời Phạm vi nghiên cứu đề tài tời cáp treo chở ngời dùng cho mỏ hầm lò Việt Nam Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu, so sánh tiêu kinh tế kỹ thuật, lựa chọn sơ đồ công nghệ vận chuyển ngời hợp lý mỏ hầm lò ë ViƯt Nam - Lùa chän kÕt cÊu cđa têi cáp treo - Xác định thông số làm việc kết cấu Phơng pháp nghiên cứu - Phân tích, đánh giá nguồn liễu - Vận dụng lý thuyết chung máy vận tải mỏ, lý thuyết môn khoa học sở khác để giải nội dung đồ án ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài ý nghĩa khoa học Xây dựng sở lý thuyết để thiết kế đờng têi c¸p treo chë ng−êi ¸p dơng cho c¸c má hầm lò Việt Nam ý nghĩa thực tiễn Lựa chọn dạng tời trục hợp lý thông số làm viƯc tèi −u cđa nã tõng ®iỊu kiƯn thể, tơng ứng với mỏ Hầm lò Việt Nam Cơ sở tài liệu - Tài liệu kỹ thuật Mỏ hầm lò Việt Nam - Tài liệu nghiên cứu Viện Cơ khí Năng lợng Mỏ - TKV - Các sách kỹ thuật sơ sách kỹ thuật chuyên ngành Máy Thiết bị mỏ - Nguồn liệu mạng Internet Kết cấu luận văn Toàn luận nội dung luận văn gồm: Phần mở đầu, phần kết luận chơng - Phần mở đầu: Tính cấp thiết, mục đích, đối tợng phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Chơng - Vận tải cáp treo mỏ hầm lò Việt Nam - phơng tiện vận tải khả thi có hiệu - Chơng - Xác định thông số làm việc tời cáp treo chở ngời mỏ hầm - Chơng - Xác đinh số thông số kết cấu hợp lý - Chơng - Xây dựng chơng trình phần mềm để tính toán thông số làm việc tời cáp treo chở ngời mỏ Hầm lò Việt Nam - Phần kết luận kiến nghị - Tài liệu tham khảo Nội dung luận văn đợc trình bày 84 trang với bảng, 18 hình vẽ Luận văn đợc hình thành môn Máy Thiết bị mỏ Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Viện Cơ khí Năng lợng Mỏ Sau thời gian nghiên cứu, với nỗ lực thân, hớng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Văn Kháng, giúp đỡ thầy cô giáo môn Máy Thiết bị Mỏ trờng Đại học Mỏ - Địa chất, đồng chí l nh đạo Viện Cơ khí Năng lợng Mỏ, đồng nghiệp, đ hoàn thành luận văn thạc sĩ Chơng - Vận tải cáp treo mỏ hầm lò Việt Nam - phơng tiện vận tải khả thi có hiệu 1.1 Tình hình vận tải ngời mỏ hầm lò Việt Nam Trên l nh thổ Việt Nam than đợc phân bố theo khu vực Bể than Antraxit Quảng Ninh Nằm phía Đông Bắc Việt Nam, kéo dài từ Phả Lại qua Đông Triều đến Hòn Gai - Cẩm Phả - Mông Dơng - Cái Bầu Vạn Hoa dài khoảng 130 Km, rộng từ 10 đến 30 Km, có tổng trữ lợng khoảng 10,5 tỷ tấn, ®ã tÝnh ®Õn møc cao – 300m lµ 3,5 tû đ đợc tìm kiếm tham dò tơng đối chi tiết, đối tợng cho thiết kế khai thác nay, tính đến mức cao -1000m trữ lợng dự báo khoảng tỷ đợc đầu t tìm kiếm tham dò Than Antranxit Quảng Ninh có chất lợng tốt, phân bố gần bến cảng, đầu mối giao thông thuận tiện cho khai thác tiêu thụ sản phẩm Than Antranxit Quảng Ninh đ đợc triều đình nhà Nguyễn khai thác từ năm 1820 ngời Pháp khai thác từ năm 1888 - 1955 Từ năm 1955 đến Chính phủ Việt Nam quản lý khai thác Bể than Đồng sông Hồng Nằm trọn vẹn vùng đồng châu thổ sông Hồng, có đỉnh Việt Trì cạnh đáy đờng biển kéo dài từ Ninh Bình đến Hải Phòng, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hà Nội, Sơn Tây, Nam Hà, Phủ Lý, Phúc Yên, Vĩnh Yên dự kiến kéo dài vùng thềm lục địa biển Đông Việt Nam Với diện tích khoảng 3500 Km2, với tổng trữ lợng dự báo khoảng 210 tỷ Khu vực Khoái Châu với diện tích 80Km2 đ đợc tìm kiếm thăm dò sơ với trữ lợng khoảng 1,5 tỷ tấn, ®ã khu vùc B×nh Minh, víi diƯn tÝch 25km2 ® đợc thăm dò sơ với trữ lợng 500 triệu đợc tập trung nghiên cứu công nghệ khai thác để mở mỏ Các vỉa than thờng đợc phân bố độ sâu -100 đến -3500m có khả sâu Than 72 (set_tile "LdLd" (rtos Ld 2)) ; Nhan lai gia tri cac thong so neu co thay doi (action_tile "NnNn" "(setq Nn (atoi $value))") (action_tile "tntn" "(setq tn (atoi $value))") (action_tile "vv" "(setq v (atoi $value))") (action_tile "LL" "(setq L (atoi $value))") (action_tile "L1L1" "(setq L1 (atoi $value))") (action_tile "L2L2" "(setq L2 (atoi $value))") (action_tile "L3L3" "(setq L3 (atoi $value))") (action_tile "L4L4" "(setq L4 (atoi $value))") (action_tile "L5L5" "(setq L5 (atoi $value))") (action_tile "b1b1" "(setq b1 (atoi $value))") (action_tile "b2b2" "(setq b2 (atoi $value))") (action_tile "b3b3" "(setq b3 (atoi $value))") (action_tile "b4b4" "(setq b4 (atoi $value))") (action_tile "b5b5" "(setq b5 (atoi $value))") (action_tile "ndcndc" "(setq ndongco (atoi $value))") (action_tile "GnGn" "(setq Gn (atoi $value))") (action_tile "GoGo" "(setq Go (atoi $value))") (action_tile "GplGpl" "(setq Gpl (atoi $value))") (action_tile "LdLd" "(setq Ld (atoi $value))") (setq res (start_dialog)) (if (= res 0) (progn (princ "\n HUY BO") (exit))) (if (= res 1) (progn (princ "\n TIEP TUC"))) (done_dialog) (unload_dialog DCL_ID) 73 ; Ghi lai cac thong so vao file thongso.vao (setq doc (open (strcat duongdan "thongso.vao") "w")) (write-line (rtos Nn) doc) (write-line (rtos tn) doc) (write-line (rtos v) doc) (write-line (rtos L) doc) (write-line (rtos L1) doc) (write-line (rtos L2) doc) (write-line (rtos L3) doc) (write-line (rtos L4) doc) (write-line (rtos L5) doc) (write-line (rtos b1) doc) (write-line (rtos b2) doc) (write-line (rtos b3) doc) (write-line (rtos b4) doc) (write-line (rtos b5) doc) (write-line (rtos ndongco) doc) (write-line (rtos Gn) doc) (write-line (rtos Go) doc) (write-line (rtos Gpl) doc) (write-line (rtos Ld) doc) (close doc) ) ;defun ; CHUONG TRINH CON TINH TOAN CAC GIA TRI (defun tinhtoan () ; cac gia tri dinh san (setq g 9.81 e 2.72) 74 (setq duongdan "D:\\cap treo\\") (setq ghi (open (strcat duongdan "kq.txt") "w")) ; doan chuong trinh tinh toan ;so nguoi can cho giay (setq n (/ Nn tn 60)) (write-line (rtos n) ghi) ; thoi gian gian cach giua nguoi (setq tng (/ (* 60 tn) Nn)) (write-line (rtos tng) ghi) ; Khoang cach giua nguoi (setq Lng (* v tng)) (write-line (rtos Lng) ghi) ; So ghe tren moi nhanh (setq z1 (/ L Lng) z11 (fix z1)) (if (>= (- z1 z11) 0.5) (setq z1 (+ z11 1)) (setq z1 z11)) (setq z2 z1) ; so ghe tren hai nhanh (setq z (+ z1 z2)) (write-line (rtos z) ghi) ; Tinh suc can chuyen dong truong hop cho nguoi di xuong (dau ca) (setq qc 1.3 omgo 0.03 k 1.03 f 0.25 alpha 180.0) (setq qn (/ Gn Lng) qo (/ Go Lng) qpl (/ Gpl Ld) ) ; suc can chuyen dong nhanh co tai di xuong 75 (setq t1 (* (+ qc qpl qo qn) omgo) t2 (+ qc qo qn)) (setq cos1 (cos (/ (* b1 3.14) 180)) sin1 (sin (/ (* b1 3.14) 180)) cos2 (cos (/ (* b2 3.14) 180)) sin2 (sin (/ (* b2 3.14) 180)) cos3 (cos (/ (* b3 3.14) 180)) sin3 (sin (/ (* b3 3.14) 180)) cos4 (cos (/ (* b4 3.14) 180)) sin4 (sin (/ (* b4 3.14) 180)) cos5 (cos (/ (* b5 3.14) 180)) sin5 (sin (/ (* b5 3.14) 180)) ) ; + Suc can co tai doan ,2,3,4,5 (setq Wct56 (* L1 g (- (* t1 cos1) (* t2 sin1)))) (setq Wct45 (* L2 g (- (* t1 cos2) (* t2 sin2)))) (setq Wct34 (* L3 g (- (* t1 cos3) (* t2 sin3)))) (setq Wct23 (* L4 g (- (* t1 cos4) (* t2 sin4)))) (setq Wct12 (* L5 g (- (* t1 cos5) (* t2 sin5)))) ; Suc can chuyen dong nhanh khong tai di len (setq t3 (* (+ qc qpl qo) omgo) t4 (+ qc qo)) ; + Suc can khong tai doan 1,2,3,4,5 (setq Wkt78 (* L1 g (+ (* t3 cos1) (* t4 sin1)))) (setq Wkt89 (* L2 g (+ (* t3 cos2) (* t4 sin2)))) (setq Wkt910 (* L3 g (+ (* t3 cos3) (* t4 sin3)))) (setq Wkt1011 (* L4 g (+ (* t3 cos4) (* t4 sin4)))) (setq Wkt1112 (* L5 g (+ (* t3 cos5) (* t4 sin5)))) ; Tinh suc can chuyen dong truong hop cho nguoi di len (cuoi ca) ; suc can chuyen dong nhanh co tai di len (setq Wct78 (* L1 g (+ (* t1 cos1) (* t2 sin1)))) (setq Wct89 (* L2 g (+ (* t1 cos2) (* t2 sin2)))) (setq Wct910 (* L3 g (+ (* t1 cos3) (* t2 sin3)))) (setq Wct1011 (* L4 g (+ (* t1 cos4) (* t2 sin4)))) 76 (setq Wct1112 (* L5 g (+ (* t1 cos5) (* t2 sin5)))) ; Suc can chuyen dong nhanh khong tai di xuong (setq Wkt56 (* L1 g (- (* t3 cos1) (* t4 sin1)))) (setq Wkt45 (* L2 g (- (* t3 cos2) (* t4 sin2)))) (setq Wkt34 (* L3 g (- (* t3 cos3) (* t4 sin3)))) (setq Wkt23 (* L4 g (- (* t3 cos4) (* t4 sin4)))) (setq Wkt12 (* L5 g (- (* t3 cos5) (* t4 sin5)))) ; Tinh suc cang tren duong keo cap ; truong hop co tai di len va khong tai di xuong (cuoi ca) (setq n 5) (setq r1 (+ (* k (+ Wkt12 Wkt23 Wkt34 Wkt45 Wkt56)) (+ Wct78 Wct89 Wct910 Wct1011 Wct1112)) mu (expt e (* f (/ (* alpha 3.14) 180))) ) (setq S1 (/ r1 (- mu k)) S2 (+ S1 Wkt12) S3 (+ S2 Wkt23) S4 (+ S3 Wkt34) S5 (+ S4 Wkt45) S6 (+ S5 Wkt56) S7 (* S6 k) S8 (+ S7 Wct78) S9 (+ S8 Wct89) S10 (+ S9 Wct910) S11 (+ S10 Wct1011) S12 (+ S11 Wct1112) ) 77 (setq Smin (min S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12) Smax (max S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12) Sd (* n Smax) ) (write-line (rtos Sd) ghi) ; tinh chon duong kinh cap (if (> Sd 347) (setq dc 32.0)) (if (