Nghiên cứu, thiết kế máy máng cào đi kèm máy khấu than có công suất đến 250 tấn giờ

Nghiên cứu, thiết kế máy máng cào đi kèm máy khấu than có công suất đến 250 tấn giờ

BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN – KHOÁNG SẢN VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁNG CÀO ĐI KÈM MÁY KHẤU THAN CÓ CÔNG SUẤT ĐẾN 250 TẤN/GIỜ Ths. TRẦN ĐỨC THỌ 678612/4/2008 HÀ NỘI - 2007 VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 2Author by TĐT BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN – KHOÁNG SẢN VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV *** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁNG CÀO ĐI KÈM MÁY KHẤU THAN CÓ CÔNG SUẤT ĐẾN 250 TẤN/GIỜ. PHẦN I: THUYẾT MINH ĐỀ TÀI Cơ quan chủ quản: TẬP ĐOÀN THAN – KHOÁNG SẢN VIỆT NAM Cơ quan chủ trì: VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI DUYỆT VIỆN HÀ NỘI - 2007 VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 3Author by TĐT NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN TT Họ và tên Chức danh, nghề nghiệp Cơ quan 1 Trần Đức Thọ Ths. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV 2 Hoàng Văn Vĩ KS. Chế tạo máy mỏ Nt 3 Hồ Công Trân KS. Chế tạo máy Nt 4 Hà Thúy Vân KS. Kinh tế Nt 5 Đàm Hải Nam KS. Chế tạo máy Nt 6 Nguyên Quốc Tính KS. Máy thủy lợi Nt 7 Trần Quang Duy Ks. Cơ điện Công ty Than Khe Chàm – TKV 8 Nguyễn Văn Thụy Ks. Cơ điện Công ty Than Khe Chàm – TKV VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 4Author by TĐT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5 TÓM TẮT ĐỀ TÀI .6 MỞ ĐẦU .8 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VÀ PHƯƠNG ÁN SẢN PHẨM 9 I. TỔNG QUAN CHUNG . 9 II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẢN PHẨM 15 CHƯƠNG II. ĐẶC TÍNH VÀ PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA MÁNG CÀO 25 I. CÔNG DỤNG VÀ ĐẶC TÍNH . 25 II. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁNG CÀO .28 CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM, THIẾT KẾ MÁNG CÀO . 35 I. TÍNH TOÁN. . 35 II. KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁNG CÀO . 47 III. CƠ CẤU DẪN ĐỘNG MÁNG CÀO 49 IV. TÍNH TOÁN LỰC ĐẨY MÁNG CÀO 52 V. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG. . 56 VI. KHẢO SÁT CÔNG SUẤT MÁNG CÀO TẠI MỘT SỐ GÓC DỐC ĐẶC BIỆT 58 VII. LẬP BẢN VẼ THIẾT KẾ 60 CHƯƠNG IV. XÂY DỰNG QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO QUẢN 72 I. LẮP ĐẶT VÀ HIỆU CHỈNH 72 II. VẬN HÀNH VÀ BẢO QUẢN . 73 III. CÁC SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 75 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 I. KẾT LUẬN: . 78 II. KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .80 CÁC PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined. CÁC BẢNG BIỂU LIÊN QUAN VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 5Author by TĐT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1: Tổng hợp trữ lượng khu vực đánh giá 13 Bảng 2: Số lượng máng cào qua ba năm 2004 và 2005 và 2006 16 Bảng 3: Số lượng và chủng loại máng cào hiện đang sử dụng tại một số mỏ Than Hầm lò 16 Bảng 4: Đặc tính kỹ thuật của máy khấu than MG 150-375-w 19 Bảng 5: Đặc tính kỹ thuật của máng cào SGZ -630/2x110 20 Bảng 6: Đặc tính kỹ thuật của giàn chống ZZ-320/16/25 20 Bảng 7: Đặc tính kỹ thuật một số máng cào cỡ lớn của Trung quốc .33 Bảng 8: Một số loại máng cào khác . 34 Bảng 9: Giá trị hệ số cβ .38 Bảng 10: Thông số biên dạng tang xích . 48 Bảng 11: Thông số chính đầu dẫn động . 49 Bảng 12: Các thông số truyền động của hộp giảm tốc . 50 Bảng 13: Bảng thông số chính của máng cào 60 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Sản lượng khai thác than Hầm lò theo PA I .10 Hình 2: Sản lượng khai thác than Hầm lò theo PA-II .10 Hình 3: Mô hình máy khấu, máng cào và giàn chống trong lò chợ 26 Hình 4: Hệ thống giàn chống, máy bào và máng cào trong khai thác vỉa mỏng 26 Hình 5: Máng cào, máy khấu và giá thủy lực của hãng JOY 28 Hình 6: Kết cấu của một số loại máng cào 30 Hình 7: Kết cấu của một số loại máng cào theo sơ đồ dẫn động 31 Hình 8: Tiết diện tính toán cho máng cào .37 Hình 9: Mô hình uốn cong của máng cào .40 Hình 10: Sơ đồ tính lực căng trong xích 41 Hình 11: Biểu đồ lực kéo của xích của các trạm . 46 Hình 12: Xích và thanh gạt 47 Hình 13: Kết cấu tang xích 49 Hình 14: Sơ đồ kết cấu trạm dẫn động 50 Hình 15: Sơ đồ máng cào và hệ dẫn động .51 Hình 16: Khảo sát quá trình dịch chuyển của máng cào 53 VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 6Author by TĐT TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp Than – Khoáng sản, ngành cơ khí Than đã từng bước phục vụ đắc lực trong công tác chế tạo các phụ tùng, thiết bị phục vụ khai thác than hầm lò. Đề tài –Nghiên cứu thiết kế máng cào đi kèm máy khấu than có công suất đến 250 Tấn/h là một trong những mục tiêu nhằm nâng cao năng lực thiết kế, để chế tạo các sản phẩm mới phục vụ cho công tác phát triển cơ giới hóa khai thác than trong những năm tới. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài là: Máng cào đi kèm máy khấu than. Mục đích nghiên cứu của đề tài: tìm hiểu về máng cào trong lò chợ và hệ thống liên hợp, tính toán thiết kế máng cào, nhằm tự chủ tính toán, từ đó nêu ra các vấn đề nghiên cứu sâu hơn, từng bước hoàn thiện thiết kế hệ thống liên hợp trong khai thác than. Trong nội dung nghiên cứu, đề tài đã khảo sát các chủng loại máng cào hiện được đang sử dụng trong mỏ than hầm lò, phân tích đánh giá ưu nhược điểm. Đánh giá khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hóa trong tương lai, có tham khảo một số tài liệu dự báo khả năng cơ giới hóa khai thác than hầm lò tại Quảng Ninh để xây dựng đối tượng nghiên cứu. Đề tài đã lựa chọn một trong những thiết bị nằm trong hệ thống thiết bị cơ giới hóa đồng bộ khai thác than (Máng cào, máy khấu, giàn tự hành…). Đề tài đã tổng hợp và phân tích đánh giá các nguồn dữ liệu khảo sát, vận dụng các lý thuyết tính toán máng cào, kết hợp khảo sát các mẫu có sẵn, đồng thời ứng dụng tin học để tính toán, kiểm tra xử lý dữ liệu lập bản vẽ. Đề tài đã tiến hành tính toán, xây dựng bộ tài liệu thiết kế máng cào. Từ tính toán lựa chọn, lập được bộ bản vẽ chế tạo cho máng cào đi kèm máy khấu than (MC630/110-00.00.000L) có chiều dài đến 150m, với năng suất tối đa đến 450 tấn/ giờ, hai xích giữa với vận tốc xích 1.07m/s. Đề tài đã hoàn thành tài liệu thiết kế, xây dựng cơ sở tính toán chung cho máng cào, xây dựng phương pháp tính toán lực đẩy khi di chuyển máng VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 7Author by TĐT cào và một số tính toán khác nhằm hoàn thiện thiết kế. Trên cơ sở thực hiện, đề tài đã kiến nghị các hướng phát triển tiếp tục nghiên cứu, với mục đích hoàn thiện sản phẩm và toàn bộ hệ thống. Từ khóa: Máng cào, máy khấu, MC630/110. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 8Author by TĐT MỞ ĐẦU Trước đây, công nghệ khai thác than còn chưa phát triển, công tác khai thác than tại gương lò chủ yếu là khoan nổ mìn. Công tác vận chuyển than phải dùng máng cào có công suất nhỏ, . Phụ thuộc vào năng suất của lò khai thác, điều kiện địa chất mà sử dụng đến các máng cào có tính năng kỹ thuật phù hợp với yêu cầu. Gần đây, với tốc độ phát triển cơ giới hóa của ngành Than, nhiều mỏ đã đưa vào vận hành hệ thống cơ giới hóa khai thác than đồng bộ Com bai khấu than, máng cào, giàn chống tự hành… việc áp dụng đã nâng cao năng suất lao động, an toàn cho công nhân trong các gương lò khai thác. Các loại thiết bị này chủ yếu nhập từ Tiệp khắc, Trung Quốc. Do sản lượng than khai thác hầm lò đang tăng nhanh, hệ thống cơ giới hóa cũng tăng theo, nên nhu cầu các phụ tùng, thiết bị cũng tăng lên. Để chủ động sản xuất, tận dụng các nguồn lực cơ khí chế tạo trong nước, đẩy mạnh công tác cơ khí hóa sản xuất, chúng tôi đề xuất đề tài nghiên cứu này. Việc thiết kế, chế tạo các thiết bị sử dụng cho các mỏ Than Hầm lò, là phù hợp với xu thế Công nghiệp hoá và hiện đại hoá Cơ khí ngành Than mà lãnh đạo Tập đoàn TKV đã đề ra. Nhằm mục tiêu, phát triển cơ khí trong nước, làm chủ thiết kế chế tạo các sản phẩm trọn bộ phục vụ ngành than. Theo quyết định số 3474 /QĐ-BCN ký ngày 05 tháng 12 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thương), về việc giao kế hoạch KHCN-2007 cho Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ, tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế máng cào đi kèm máy khấu than có công suất đến 250 tấn/h”; Trên cơ sở đó chúng tôi đã thực hiện đề tài. Trong báo cáo này trình bày toàn bộ nội dung nghiên cứu đã thực hiện: các bản vẽ thiết kế của máng cào, báo cáo này gồm 02 tập: Tập I: Báo cáo thuyết minh đề tài; Tập II: Các bản vẽ thiết kế; Trong quá trình thực hiện, chúng tôi xin chân thành cảm ơn Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công Thương, Ban Chiến lược, Ban cơ khí, Ban cơ điện, các Công ty than Khe Chàm – TKV, Công ty Than vàng Danh - TKV, cùng tất cả các chuyên gia và các đồng nghiệp trong và ngoài Viện đã nhiệt tình giúp đỡ để tài hoàn thành. Nhóm thực hiện đề tài VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 9Author by TĐT Chương I. TỔNG QUAN VÀ PHƯƠNG ÁN SẢN PHẨM I. TỔNG QUAN CHUNG Hiện nay, ở nước ta có hai công nghệ khai thác là công nghệ khai thác hầm lò và lộ thiên. Sản lượng khai thác than ở nước ta tăng nhanh khoảng 5 năm gần đây đặc biệt là sản lượng than khai thác hầm lò. Trong Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam có 20 mỏ khai thác hầm lò, trong đó có 7 hầm lò có năng suất từ 1 triệu tấn than trở lên gồm các mỏ Mạo Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương, Khe Chàm, Dương Huy. Hầu hết các mỏ còn lại đã được cải tạo năng suất để đạt mức 300.000 tấn - 800.000 tấn/năm. Tỷ trọng than hầm lò trong kế hoạch 2006-2010 sẽ tăng dần từ 45% năm 2006 lên 55% năm 2010 trong tổng sản lượng của tập đoàn. Để thực hiện được sản lượng khai thác than theo quy hoạch đã lập, đòi hỏi các mỏ phải mở rộng diện khai thác và tối ưu hóa các công đọan thực hiện đặc biệt là trong lò chợ, trong đó khâu khấu than là một khâu có tầm quan trọng quyết định đến năng suất của lò khai thác. Xuất phát từ thực tế, khi các mỏ than lộ thiên chuyển sang khai thác hầm lò, việc áp dụng cơ giới hóa khai thác than, nhu cầu các chủng loại máng cào có năng suất lớn ngày sẽ tăng cao. Theo dự thảo Quy hoạch phát triển ngành than 2006-2015 có tầm nhìn đến năm 2025, sản lượng khai thác than bằng phương pháp khai thác Hầm lò trong những năm tới sản lượng thể hiện qua hình 1 (phương án I - PA cơ sở): VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 10Author by TĐT Sản lượng than khai thác theo phương án I - PA thấp18,40019,85022,10024,85027,10528,90031,95033,85035,55036,71536,92537,13537,34537,55537,76537,975-5,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,0002007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022Năm1000 tấn Hình 1: Sản lượng khai thác than Hầm lò theo PA I Như vậy, sau 10 năm sản lượng tăng gấp 2 lần so với hiện nay, tốc độ tăng trưởng sản lượng hằng năm xấp xỉ từ 5% đến 12%/năm. Đến năm 2025 sản lượng khai thác sẽ tăng xấp xỉ 2,5 lần so với năm 2007. Sản lượng tha n khai thác theo phương án II - PA Cao 21,550 24,100 28,150 30,805 33,400 36,450 38,850 40,650 42,115 42,325 43,680 46,150 48,650 50,950 52,350 -10,00020,00030,00040,00050,00060,0002008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022Năm1000 tấn Hình 2: Sản lượng khai thác than Hầm lò theo PA-II Trong phương án II (phương án cao) năm 2010 sản lượng khai thác là 28400 nghìn tấn; năm 2015là 40.650 nghìn tấn năm 2020 là 48.650 nghìn [...]... vi Cụng ty Than Vit Nam ang trin khai mt s cụng ngh mi cú ng dng c gii hoỏ khai thỏc than trong lũ ch, ỏp dng th 1 - S liu c th theo Qui hoch phỏt trin ngnh than VN G 2006-2015 Author by TT VIN C KH NNG LNG V M Trang 11 nghim mỏy com bai, mỏng co, vi giỏ thu lc di ng, kt hp vi cỏc thit b ph tr phỏt huy ti a cụng sut ca mỏy khu than nh cụng ty Than Khe chm, Cụng ty Than Vng Danh, Cụng ty than Nam Mu,... ht than v thnh chn than 4 Xớch mỏng co- Thanh gt: Mi on xớch cú lp sn thanh gt (3 on xớch+ 3 thanh gt) vi khong cỏch 860mm - 1032mm i kốm theo mỏng co cũn cú cỏc cp on xớch vi cỏc mt l 3, 5, 7 v 9 dựng tng xớch Thụng thng mi hn ca mt xớch (mt xớch nm mi hn hng vo tõm mỏng, mt xớch ng mt trờn hng lờn trờn), thanh gt ( mt trờn cú hỡnh ch T, b dy ớt s i trc) v bu lụng (u bu lụng i trc) 5 Thnh chn than. .. tớnh theo cỏc ch tiờu cụng ngh ca va than v nng sut lm vic ca mỏy khu Nng sut khu than tựy vo cng ca than, chiu dy va v h s s dng mỏy Mỏng co c tớnh toỏn thit k sao cho phự hp vi mỏy khu than v chiu di lũ ch Hin nay, i vi mt s va than nc ta chiu di bỡnh quõn ca lũ ch l 120m 160m, chiu dy va t 2.2m -3,7m, vỡ vy ti chn mụ hỡnh thit k l mỏng co cú cụng sut khong 250- 450 tn/h, chiu di tớnh toỏn thit... h thng liờn hp ti m than Khe chm T hp thit b chớnh ca cụng ngh khai thỏc c gii hoỏ ng b bng mỏy khu combai kt hp vi gin chng thy lc t hnh gm cỏc thit b chớnh sau õy ( h thng do Trung Quc sn xut): 1) Mỏy khu than Mỏy khu than c s dng l loi mỏy khu cú mó hiu MG 150/375-W; MG 200-W1; c tớnh k thut ca mỏy khu than MG 150/375-W c trỡnh by trong bng 4 Bng 4: c tớnh k thut ca mỏy khu than MG 150-375-w TT... to thnh mt h thng vng chc Ngoi ra, mỏng co cng c dựng i kốm vi mỏy bo than khai thỏc cỏc va mng Hỡnh 3 mụ t kt cu v nguyờn lý lm vic ca mỏng co trong h thng khai thỏc Chiều dài lò chợ ng lũ giú Mỏng co Mỏy khu ng ca lũ Khai thỏc xong Gin chng t hnh Author by TT VIN C KH NNG LNG V M Trang 25 - Giá đỡ thuỷ lực 2- Máng cào 3- Máy khấu Hỡnh 3: Mụ hỡnh mỏy khu, mỏng co v gin chng trong lũ ch Vi cỏc lũ... I.1.Tỡnh hỡnh khai thỏc, vn chuyn than ti gng lũ p dng tin b khoa hc k thut vo khai thỏc nh ct chng thu lc n cỏc loi, giỏ thu lc di ng, gin chng thu lc v c bit l cỏc thit b tiờn tin nh mỏy combai o lũ v mỏy khu than liờn hp l mt tin b vt bc trong cụng ngh khai thỏc than nc ta Tuy nhiờn, vic ỏp dng cỏc thit b hin i nh mỏy khu than vn cũn nhiu hn ch, ph thuc vo a cht, chiu cao va than ca tng m, kh nng v iu... 1) iu kin t nhiờn ỏp dng cú hiu qu dn chng t hnh Trong vic khai thỏc than, dựng gin chng t hnh chng lũ, cn cú nhng iu kin t nhiờn nh sau: (1) Phi l va than cú dc di 200 (2) Va than phi dy, t 2m tr lờn (3) Va than n nh (khụng cú phay, t góy, phỡnh, co ) (4) Kp mng, khụng cú nham thch v ỏ kp (5) Núc v tr tt (núc v tr l lp ỏ) (6) Va than khụng ngm nc (7) Khụng cú nguy him nh: bc khớ, l m (8) m bo va... ch yu l do cỏc va than cú iu kin a cht cha phự hp, mng v nhiu t góy in hỡnh cho vic ỏp dng cụng ngh c gii húa ng b l cụng ty than Khe Chm nm 2003 ó a vo mỏy khu than MG-200 W1 i kốm giỏ chng thy lc XDYJF vo khai thỏc lũ ch Sau ú, cụng ty ó u t thờm gin t hnh i kốm combai khu than (Thit b cụng ngh ca Trung Quc) t nm 2005, hin nay h thng phỏt huy tt hiu qu u t Ngoi ra, nm 2007 cụng ty than Vng Danh cng... than Kt cu vng chc Com bai khu than cú th di chuyn d dng trờn nú Mt khỏc, chỳng c thit k thớch hp vi h thng gin chng t hnh xi lanh tin gng ca gin chng kt ni v cựng di chuyn V s lng, mỏng co loi ny ch ti cỏc gng lũ khai thỏc than bng mỏy khu than nh: Khe Chm, Vng Danh 4 Kt lun: Trong tng lai, vi vicph bin cụng ngh c gii húa ng b khai thỏc nhu cu mỏng co cú cụng sut ln n 250 tn/ gi n 900 tn/ gi l rt ln... ỏp ng c yờu cu v sn lng khai thỏc i hi cỏc m than, phi huy ng mt khi lng thit b tng i ln v phi ỏp dng cỏc cụng ngh khai thỏc tiờn tin, c bit l cỏc dõy chuyn c gii hoỏ ng b phỏt huy kh nng cụng sut lũ ch Do vy, vic c gii húa bng mỏy khu than nhu cu s tng lờn hng nm y mnh c gii hoỏ trong vic khu than trong lũ ch l phự hp xu th nõng cao cụng sut cỏc m ca ngnh Than, gúp phn vo s nghip cụng nghip hoỏ hin . Đề tài Nghiên cứu thiết kế máng cào đi kèm máy khấu than có công suất đến 250 Tấn/ h là một trong những mục tiêu nhằm nâng cao năng lực thiết kế, để chế. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁNG CÀO ĐI KÈM MÁY KHẤU THAN CÓ CÔNG SUẤT ĐẾN 250 TẤN/GIỜ. PHẦN I: THUYẾT MINH ĐỀ TÀI Cơ quan chủ quản: TẬP ĐOÀN THAN – KHOÁNG