ĐẶC điểm và điều KIỆN địa CHẤT KHU mỏ

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

Lêi nãi ®Çu 1

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ 2

1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 2

1.1.1 Địa lý của vùng mỏ thiết kế 2

1.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế 2

1.1.3 Điều kiện Khí hậu : 2

1.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ 2

1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 3

1.2.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CỦA VÙNG MỎ 3

1.2.1.1 Đặc điểm địa tầng 3

1.2.1.2 Đặc điểm kiến tạo : 3

1.2.2 CẤU TẠO CÁC VỈA THAN 5

1.2.3 ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 5

1.2.4.3 Ranh giới tính trữ lượng Công ty than Thống Nhất : 6

1.2.4.4 Bảng thống kê các thiết bị cơ điện – vận tải 7

1.2.4.5 Bảng các thông số của băng tải 8

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ BĂNG TẢI DTII 800/2x37 TẠI CÔNG TY THANTHỐNG NHẤT 10

2.1 Giới thiệu chung băng tải DTII 800 10

2.2 Tấm băng 10

2.3 Giá đỡ con lăn và khung băng 11

2.4 Trạm dẫn động 13

2.7 Thiết bị chất tải 15

2.8 Cơ cấu làm sạch băng 16

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM TRA BĂNG TẢI DTII 800 17

3.1 Tính toán kiểm tra tấm băng 17

3.1.1 Tính chiều rộng tấm băng cao su 17

3.2 TÍNH TOÁN SỨC CẢN CHUYỂN ĐỘNG, LỰC CĂNG BĂNG 17

3.2.1 TÍNH TOÁN SỨC CẢN CHUYỂN ĐỘNG TRÊN NHÁNH CÓ TẢI 17

3.2.2 Tính toán sức cản chuyển động trên nhánh không tải 20

3.2.3 Sức căng băng theo phương pháp đuổi điểm 21

3.2.4 Kiểm tra độ bền và độ võng của băng 23

3.2.4.1 Kiểm tra độ bền của băng 23

3.2.4.2 Kiểm tra độ võng của băng 25

3.3 Tính toán kiểm tra trạm dẫn động 26

3.3.1 Lựa chọn vị trí trạm dẫn động 26

3.3.2 Lựa chọn lực kéo trạm dẫn động và công suất động cơ 26

3.3.3 Tính toán công suất động cơ cho trạm dẫn động băng tải 26

3.3.4 Xác định kích thước của tang 26

3.3.5 Tính hộp giảm tốc, khớp nối 27

3.3.5.1 Lựa chọn hộp giảm tốc 27

3.3.5.1 Khớp nối trục ra của động cơ và trục vào hộp giảm tốc 28

3.3.5.2 Khớp nối trục ra của hộp giảm tốc và trục vào của tang dẫn động 29

3.4 Tính toán trạm kéo căng 30

3.4.1 Tính lực kéo căng cần thiết 30

4.3 Chọn ổ lăn cho trục tang chủ động 38

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾTTRỤC TANG BĂNG TẢI 40

Đồ án tốt nghiệp

5.1 Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết 40

5.1.1 Công dụng của trục tang dẫn động 40

5.1.2 Điều kiện làm việc của chi tiết 40

5.2 Phân tích kết cấu chi tiết 40

5.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 41

5.4 Chọn máy gia công và dụng cụ cắt 46

5.4.1 Chọn máy gia công 46

CHƯƠNG 6 TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG RÃNH THEN 516.1 Đặc điểm khi gia công rãnh then trên máy 51

Lời nói đầu

Với tốc độ phát triển chóng mặt của nền kinh tế quốc dân hiện nay, côngnghiệp đợc coi là trái tim của nền kinh tế nớc nhà, trong đó công nghiệp mỏ đóngvai trò hết sức quan trọng Nhưng để khai thác những khoáng sản có ích là cả mộtqui trình công nghệ phức tạp vì nó được tiến hành trong điều kiện hết sức khókhăn, làm việc trong môi trờng khắc nghiệt Vận tải mỏ là khâu trọng yếu trongdây chuyền công nghệ khai thác mỏ Vì thế ngành Máy và thiết bị mỏ ra đờinhằm cung cấp đầy đủ các loại máy móc cho nền công nghiệp nói chung vàngành mỏ nói riêng, với nhiệm vụ thay thế dần cho sức lao động phổ thông củacon ngời Là một sinh viên ngành máy mỏ em đã thấy trách nhiệm công việc củamình trong tơng lai là phải dùng kiến thức đã học trong nhà trờng góp sức thiết kếra những máy móc thiết bị phục vụ cho Ngành Mỏ, giúp ngành Mỏ ngày một pháttriển thịnh vợng hơn

Qua quá trình tìm hiểu và với sự hớng dẫn nhiệt tình của thạc sỹ ĐoànCụng Luận, em đã về thực tập tốt nghiệp tại Công ty Than Thống Nhất Trong thờigian thực tập em đã nghiên cứu và quan sát các đặc tính làm việc cũng nh sửachữa Băng Tải Tại đây em đã nhận đợc nhiều sự giúp đỡ của các cô bác, chú cánbộ tại các phòng ban cũng nh tại các xởng sửa chữa tại Mỏ Các cô các chú đã nhiệttình giúp đỡ tạo điều kiện để em có thể su tập những tài liệu có liên quan đếnđề tài tốt nghiệp Những đặc tính kĩ thuật của Băng Tải và quy trình sửachữa và bảo dỡng đã đợc cung cấp Với bản đề cơng thực tập rõ ràng của thầy thìcông việc su tập số liệu rất dễ dàng và khoa học

Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thạc sỹ Đoàn Cụng Luận đãgiúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em hy vọng sẽ có cơ hội đóng góp côngsức của mình về nghiên cứu và cải tiến phơng tiện Vận Tải Mỏ mà đề tài tốtnghiệp đề cập đến nhằm năng cao hiệu quả của nó trong sản xuất Em cũng xingửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo Công ty than Thống Nhất đã giúp đỡ, tạo điều kiệnđể em su tầm tài liệu hoàn thành đề cơng thực tập tốt nghiệp

Qua quá trình thực tập em đã tổng hợp đợc kiến thức lý thuyết và kinhnghiệm cho bản thân Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhng do khả năng, thời gian,tài liệu có hạn nên bản đồ án không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhậnđợc sự chỉ đạo tận tình của các thầy trong bộ môn và các bạn bè đồng nghiệpđể bản đồ án của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 16 tháng 06 năm 2014.

Sinh viên

1

Đồ án tốt nghiệp

Lê Quang Thành

CHƯƠNG 1ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1.1 Địa lý của vùng mỏ thiết kế

- Khu Lộ Trí – Công ty than Thống Nhất thuộc địa phận thị xã Cẩm Phả ,tỉnhQuảng Ninh

+ Phía Bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm + Phía Đông giáp Công ty than Đèo Nai

+ Phía Nam giáp thị xã Cẩm Phả+ Phía Tây giáp khoáng sàng Khe Sim- Giao thông : có mạng lưới giao thông thủy bộ thuận lợi : Đường bộ cóđường 18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tế khác Đường sắt có tuyến đườngsắt dài 18 Km nối liền với các mỏ ra nhà máy sàng tuyển Cửa Ông.Đường thủy cócảng nước sâu lớn như cảng Cửa Ông và các cảng nhỏ như Cẩm Phả, Km6, MôngDương… thuận lợi cho việc xuất khẩu than và chuyên trở nội địa, trao đổi hàng hóathuận lợi

- Cung cấp năng lượng : Hiện nay đang sử dụng nguồn điện được cấp từ trạmđiện 35Kw cung cấp cho toàn mỏ

- Nước sinh hoạt và nước công nghiệp :Sử dụng nguồn nước tự nhiên và nguồn nước được cung cấp bởi nhà máy nước Giếng Vọng

1.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế

Dân cư trong khu vực khá đông đúc mật độ dân số 409 người /Km2 ,kinh tếổn định , tập trung chủ yếu ở thị xã Cẩm Phả , đa số là người Kinh , một số ít làngười Sán Dìu , người Dao.Nghề nghiệp chủ yếu là khai thác mỏ,một số ít là sảnxuất nông,ngư nghiệp.Trình độ văn hóa, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giaicấp công nhân vùng mỏ là rất cao

1.1.3 Điều kiện Khí hậu :

Khí hậu khu mỏ mang những nét đặc trưng của vùng nhiệt đới gió mùa.Mùamưa thường từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa cao nhất trong tháng khoảng 1089mm, lượng mưa lớn nhất trong mùa 2850 mm.Số ngày mưa lớn nhất trong mùa là103 ngày, lượng mưa lớn nhất trong năm là 3076 mm Mùa khô từ tháng 1 tới tháng4 năm sau Số ngày mưa lớn nhất trong mùa khô là 68 ngày

1.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ

- Khu Lộ Trí được đẩy mạnh công tác thăm dò từ năm 1960 Công tác thămdò tỷ mỉ được tiến hành từ năm 1970 đến năm 1977, báo cáo thăm dò tỷ mỉ được hộiđồng xét duyệt khoáng sản nhà nước phê duyệt năm 1980

- Trong quá trình khai thác lò bằng mức +13, +18 và +54 đã phát hiện một sốkhu vực cấu trúc địa chất có biến động, mỏ than Thống Nhất đã tiến hành thăm dòphục vụ khai thác và đã có báo cáo

-Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất công trường +110 Lộ Trí mỏ than ThốngNhất (trữ lượng tính đến ngày 30/3/1995 ) do Xí nghiệp thăm dò khảo sát than 4 lậpđã được Công ty than Cẩm Phả phê duyệt

-Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tinh lại trữ lượng khu Đông và Nam LộTrí mỏ Thống Nhất (trữ lượng tính đến 31-12-1997)

1.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT1.2.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CỦA VÙNG MỎ

1.2.1.1 Đặc điểm địa tầng

Địa tầng chứa than khu Đông và Nam Công ty than Thống Nhất lộ ra bao gồmtrầm tích hệ Tría thống thượng, bậc Nori-Reeti điệp Hòn Gai hệ tầng này phủ bấtchỉnh hợp lên trên đá vôi hệ C3P1 và trầm tích hệ đệ tứ phủ lên trên nó

- Trầm tích phân bố trên toàn diện tích mỏ.Trong các giai đoạn thăm dò đã phát hiện được toàn bộ cột địa tầng, gồm 3 phụ điệp :

- Phụ điệp dưới (T3n-rgh) : Phụ điệp này lộ ra phía Nam khu Lộ Trí , vớichiều dài khoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp mỏng cát kết,bột kết, sét kết và một số lớp than mỏng không có giá trị công nghiệp

- Phụ điệp giữa (T3n-rgh2 ) : Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm đến thămdò tỷ mỉ đều chứng minh cột địa tầng có chiều dày từ 700m – 1000m.Bao gồm các đáchủ yếu như :Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than

1.2.1.2 Đặc điểm kiến tạo :

Khu Lộ Trí được giới hạn bởi các đứt gẫy A-A(phía Bắc),đứt gẫy M1 (phíatây Nam), đứt gẫy Mt (phía Nam ).Khu Lộ Trí gồm hai khu lớn đó là khu Đông LộTrí và khu Tây Lộ Trí, ranh giới giữa hai khu là tọa độ y =426.000.Trong giới hạnkhu Đông Lộ Trí chia ra ba phân khu nhỏ là phân khu Đông Nam, phân khu Iva vàphân khu bắc.Về cấu trúc địa tầng khu mỏ có những đặc điểm chính sau :

* Khu Đông Lộ Trí : Là một phần của nếp lõm Cọc 6 – Lộ Trí – Khe Simkéo dài theo phương á vĩ tuyến Trong phạm vi khu Đông Lộ Trí đã phát hiện cácuốn nếp và các đứt gãy

3

Đồ án tốt nghiệp

+ Nếp lõm Đông Lộ Trí : đây là nếp lõm không khép kín kéo dài theo hướngĐông – Tây và chìm dần về phía Đông với góc cắm dưới 100, thuộc uốn nếp bậc II vàchứa tất cả các vỉa than có mặt trong khu mỏ

+ Nếp lồi 184 : Trục nếp lồi kéo dài theo hướng Đông đến Đông Bắc, mặttrục nghiêng về phía Bắc.Thế nằm của các vỉa than cánh Bắc dốc 280 đến 400 có chỗlên tới 600, cánh Nam từ 350 đến 450 có chỗ lên tới 600.Trên hai cánh chứa tất cả cácvỉa than có mặt trong cột địa tầng

- Đứt gẫy : Trong khu thăm dò gồm 5 đứt gẫy.+ Đứt gẫy thuận : Nằm giữa hai tuyến thăm dò VII và VIII kéo dài từ Bắc tớiNam được phát hiện trong quá trình khai thác.Mặt trượt cắm Đông, cự ly dịch chuyểntheo mặt trượt từ 70 đến 100m, cự ly dịch chuyển theo địa tầng 60m đến 80m.Bề rộngđới hủy hoại khoảng 14m

+ Đứt gẫy nghịch :kéo dài theo hướng từ Tây đến Bắc, mặt trượt cắm tây góccắm từ 800 đến 850.Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 22m, theo mặt trượtkhoảng 25m.Bề rộng đới hủy hoại khoảng 6m trở lên

+ Đứt gẫy nghịch C : Nằm ở trung tâm khu đông Lộ Trí chạy theo hướng từĐông tới Bắc, mặt trượt cắm Đông Nam.Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 90m,bề rộng đới hủy hoại khoảng 7m đến 10m

+ Đứt gẫy nghịch L-L : Chạy theo hướng từ Tây tới Bắc sau đó chuyển sanghướng Tây Mặt trượt cắm Đông Bắc với góc cắm từ 650 đến 700, càng về phía ĐôngNam góc cắm càng tăng lên.Đứt gẫy thuận M : Nằm về phía Nam khu mỏ chạy theophương từ Tây đến Bắc.Mặt trượt cắm Bắc với góc cắn từ 700 đến 800.cự ly dịchchuyển theo mặt trượt khoảng 1000m,theo địa tầng khoảng 80m, đới hủy hoại khoảng70m

* Khu Tây Lộ Trí : Đặc điểm kiến tạo khu tây gồm có 4 đứt gẫy.- Đứt gẫy Mt ở phía Nam – Tây Nam, đứt gẫy P-P chia khu Tây thành 2 phầnNam và Bắc, đứt gẫy C-C là đứt gẫy phân phối giữa khu Đông và Tây Lộ Trí, cóthế chia khu tây Lộ Trí thành các khối địa chất như sau : khối Tây Nam và khối TâyBắc

- Đứt gãy thuận P-P : Được phát hiện và đặt tên cho giai đoạn thăm dò bổsung khu Tây Lộ Trí Đứt gẫy chạy theo hướng từ Tây Bắc đến Đông Nam.Mặttrượt của đứt gẫy nghiêng về phía Tây Nam với góc dốc mặt trượt thay đổi 65 0 đến750,đứt gẫy có đới hủy hoại rộng từ 5m đến 10m

- Đứt gẫy M thuận : Được xác định trong báo cáo thăm dò tỷ mỉ khi Đông

- Đứt gẫy thuận M1 : Được xác định trong báo cáo thăm dò tỷ mỉ khu Đông Lộ Trí.Đứt gẫy chạy theo hướng Tây Nam đến Đông Bắc.

1.2.2 CẤU TẠO CÁC VỈA THAN

Nằm trong địa tầng này có 4 vỉa và chùm vỉa : Vỉa mỏng, chùm vỉa dày, vỉatrung gian, chùm vỉa G Trong đó đạt giá trị công nghiệp có chùm vỉa dày và vỉa G

Quy luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp Chiều dày địa tầng chứathan tăng dần từ Nam đến Bắc, từ Tây sang Đông Hệ số chưa than tập trung chủyếu ở phần trung tâm Càng lên phía Bắc địa tầng chứa than dày lên nhưng chiềudày các vỉa than bị vát mỏng

1.2.3 ĐỊA CHẤT THỦY VĂN1.2.3.1 Đặc điểm nước mặt.

Nhờ vào điều kiện địa chất thuận lợi, từ lâu nguồn nước mặt tập trung chủyếu vào hồ Bara, hồ này năm ở phía đông bắc cách mỏ khoảng 500m.Diện tích mặthồ khoảng 400.000m2, mực nước cao nhất tới hồ là + 342 m.Với khối lượng nướcchứa trong hồ khoảng 508.399m3 Nguồn nước cung cấp cho hồ là nước mưa

1.2.3.2 Đặc điểm nước dưới đất

- Đặc điểm chứa nước của địa tầng chứa than : Đá có khả năng chứa nước( cát kết, cuội kết, sạn kết,bột kết, sét kết là loại đá cách nước) Khả năng chứa nướccủa các loại đá trên phụ thuộc vào mức độ nứt nẻ của chúng

Cuội kết có hệ số nứt nẻ 8,88% Sạn kết có hệ số nứt nẻ 8,71% Cát kết có hệ số nứt nẻ 7 đến 11%Nguồn cung cấp chủ yếu cho nước ngầm là nước mưa.Nước ngầm có hướngvận động theo phương từ Bắc tới Nam.Mực nước thủy tĩnh thấp nhất cách mặt địahình khoảng 30m, sâu nhất khoảng 60m

Hệ số thẩm thấu K = 0,0052 đến 0,0902 m/ngđ trung bình K = 0,0592 m/ngđ Thuộc loại đất đá có hệ số thẩm thấu cao

Tầng chứa nước dưới than (T3nhg1) : Không lộ trên mặt mà chỉ lộ ra ở phía Đông Nam và Tây Nam ngoài phạm vi khu mỏ

Đá chứa nước chiếm 90,5% trong đó sạn kết 57,6%, cát kết 30 % Đây là tầng phong phú nước thuộc loại nước có áp

Cát kết : Hệ số nứt nẻ K =10 đến 11% Sạn kết :Hệ số nứt K = 6,8%Các đường lò đi qua đứt gẫy có lưu lượng Q = 6 đến 81/s bản thân đứt gẫyđó là đới chứa nước nhỏ

5

Đồ án tốt nghiệp

- Đứt gẫy C và L : Bột kết , Sạn kết, Cát kết có hệ số nứt nẻ lần lượt là 10% ,6,8% và 6,4%

Đứt gẫy A cắt qua các lớp hạt đá thô bị nhét đầy sét nên hệ số thẩm thấu nhưmức độ chứa nước bị hạn chế

Hệ số thẩm thấu K = 3,96.10-3 đến 4,7.10-3 m/ng – đêm Ktb = 4,38.10-3 m/ng – đêm

1.2.4 TRỮ LƯỢNG MỎ :1.2.4.1 Chỉ tiêu tính trữ lượng :

Chiều dày tối thiểu của vỉa là 0,8m trữ lượng trong bảng cân đối.Độ tro tốiđa kể cả độ làm bẩn 40% trong bảng cân đối hoặc 45% ngoài bảng cânđối.Trường hợp vỉa có cấu tạo phức tạp, tổng chiều dày các lớp than phải lớn hơnchiều dày tối thiểu đồng thời tổng các lớp đá kẹt phải 50% tổng chiều dày các lớpthan của nó

1.2.4.2 Phương pháp tính trữ lượng :

Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo địa chất và đặc điểm phân bố vỉa than,việc tínhtrữ lượng ở mỏ Thống Nhất được áp dụng theo phương pháp Sê Căng với công thứcsau : Q = S.m.D hay Q = S1.Sec m.D

Trong đó : Q- Trữ lượng than (tấn)

S- Diện tích thật mặt trụ vỉa (đơn vị ngàn m2)S 1- Diện tích hình chiếu bằng của mặt trụ vỉa và được xác định trên bìnhđồ tính trữ lượng của các vỉa than bằng máy đo diện tích Sec = 1/cos

- là góc dốc của vỉam- chiều dày trung bình của hình tính trữ lượng

1.2.4.3 Ranh giới tính trữ lượng Công ty than Thống Nhất :

Trong đồ án này, ngoài khu Iva và khu Đông Nam, đưa thêm phân khu Bắcvà khu Tây Lộ Trí vào tham gia tính trữ lượng, tổng trữ lượng địa chất (từ mức +13đến -200) là 54.994.739 tấn

Phía Đông là đứt gẫy Phía Nam là đứt gẫy MtPhía Tây là có tọa độ Y= 426.600.Khu Đông Lộ Trí lại chia làm ba phân khu nhỏ cụ thể như sau:Phân Khu Đông Nam:chiều sâu tính dự trữ lượng từ +13 đến -200m.Phía Bắc theo mức -200; phía Nam đường lộ trụ vỉa; phía Tây ranh giới giữa khu Đông và Tây; phía Đông là đứt gẫy

Phân khu Bắc : phía Bắc là đứt gẫy lớn A-APhía Đông là đứt gẫy ;phía Nam là đứt gẫy C, phía Tây ranh giới giữa haikhu Đông và Tây; chiều sâu trữ lượng tính từ mức +13 đến -200m

Phía Bắc giáp đứt gẫy C-C; phía Nam giáp đứt gẫy L-L, phía Tây theo ranh giới thăm dò; phía Đong là đứt gẫy

*Khu Tây Lộ Trí : Chiều sâu tính trữ lượng từ mức +13 đến -35Phía Bắc :là đứt gẫy A-A

Phía Nam : lộ trụ chùm vỉa IPhía Tây : tọa độ Y = 425.900 (gần tuyến thăm dò I)Phía Đông : tọa độ Y = 426.600 (gần tuyến thăm dò V)

1.2.4.4 Bảng thống kê các thiết bị cơ điện – vận tải

Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2GIỚI THIỆU VỀ BĂNG TẢI DTII 800/2x37 TẠI CÔNG TY THAN THỐNG NHẤT2.1 Giới thiệu chung băng tải DTII 800

Băng tải là thiết bị vận tải hoạt động liên tục dùng để chở đất đá, khoáng sản,vật liệu xây dựng; nó được ứng dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau nhưxây dựng, luyện kim, ximăng, hoá chất, thực phẩm, nông nghiệp và đặc biệt trongcông nghiệp mỏ

Trong các nhà máy tuyển khoáng, băng tải được dùng để chuyển khoáng sản từkhâu này đến khâu khác hoặc chở đất đá, đuôi quặng ra bãi thải, chở khoáng sản,nguyên liệu xuống phương tiện vận tải thuỷ

Cụ thể trong đồ án này ta nghiên cứu tuyến băng tải DTII 800Các thông số cơ bản của tuyến băng:

- Năng suất yêu cầu: Qyc = 400 t/h

- Làm sạch bằng thanh gạt ở đầu băng và giữa băng của mặt băng vận tải- Hệ thống làm sạch chữ A làm sạch mặt dưới của băng

- Vật liệu than cỡ hạt: 0 – 15 mm- Khối lượng riêng = 1,2 t/m3

2.2 Tấm băng

TÊm b¨ng lµ bé phËn chñ yÕu cña b¨ng t¶i Nã võa mang, võa kÐo vËt

chịu va đập, chống cháy, giữ đợc độ bền khi nhiệt độ thay đổi, không bị biến cứng, ít bị rách hoặc xơ mép.

Cấu tạo của băng trong băng tải DTII 800 gồm nhiều lớp sợi vải (hoặc nilon)dệt Các lớp này đợc ép cứng vào nhau nhờ cao su hấp nóng (gọi là lu hoá)

ở hai mặt trên, dới và hai mép bên đợc phủ một lớp cao su dày bảo vệ tấm băng khỏi bị ẩm, chống tác động cơ học khi làm việc

Lớp chịu tải800

* Các thông số cơ bản của băng lõi vải :

- Số lớp lõi vải Nilong chịu lực của băng 4P Thờng gồm 4 lớp hoặc 5 lớp, độ dàymỗi lớp 0,6mm, giữa các lớp vải là lớp cao su định hình dày 0,4mm theo thứ tự 2 lớp vải ởngoài và 4 lớp cao su ở trong, tổng chiều dài của lớp giữa là 4mm, 2 mép bịt cao su để đỡchống thấm nớc vào dày 10mm

- Chiều dày lớp cao su có bề mặt tiếp xúc với vật liệu vận tải là 5mm.- Chiều dày lớp cao su có bề mặt không tiếp xúc với vật liệu vận tải là

2mm

Các lớp này của băng đợc định hình bằng cao su qua công nghệ lu hóa

2.3 Giỏ đỡ con lăn và khung băng

Để đỡ tấm băng trên khoảng giữa hai tang đầu và cuối ngời ta dùng giá đỡcon lăn Các con lăn đỡ này đợc lắp trên khung đặt dọc theo chiều dài băng Tuỳtheo công dụng và chiều rộng băng mà trên nhánh có tải có thể dùng một, hai hoặcba con lăn (băng máng) Khi chiều rộng băng lớn ta có thể dùng năm con lăn.Vỡ làbăng lũng mỏng nờn trong băng tải sử dụng 3 con lăn

11

Hình 2.3: Giá đỡ con lăn trên nhánh không tải Đờng kính con lăn đợc lựa chọn đảm bảo hai điều kiện :- Mô men ma sát giữa băng và con lăn lớn hơn mô men ma sát trong ổ bi và vòng chặn.

- Dới tác dụng của lực ly tâm, vật liệu đi qua con lăn không rời khỏi băng

Đờng kính con lăn tăng lên khi tăng vận tốc băng, tăng mật độ và kích thớccục vật liệu vân tải, đông thời giảm hệ số bám dính giữa băng và con lăn Tuynhiên, tăng đờng kính con lăn quá lớn không có lợi, vì khi ấy giá thành và khối lợngcủa nó tăng lên

Tải trọng tỏc dụng lờn giỏ đỡ con lăn được xỏc định bằng tổng trọng lượngcủa băng và vật liệu vận tải trong khoảng giữa hai giỏ đỡ

Khoảng cách con lăn trên nhánh có tải là 1m và trên nhánh không tải là 2.5m

2500

Khoảng cách giữa các con lăn nhánh có tải và không tải

Hình 2.5: Khoảng cách giữa các con lăn nhánh có tải và không tải

2.4 Trạm dẫn động

Trạm dẫn động của băng tải gồm động cơ điện, hộp giảm tốc, khớp nối,tang dẫn động, phanh hãm Do băng sử dụng trong điều kiện hầm lũ diện tớch đặttrạm dẫn động khụng cho phộp, trong khi đú chiều dài tấm băng lớn.Để đảm bảoyờu cầu hoạt động và đủ năng suất ta sử dụng trạm dẫn động 2 động cơ

- Công suất động cơ điện: P = 37kW; n = 1450V/p

Hình 2.6: Động cơ điện 37kW - 1450v/p

13

Ưu điểm: Vỡ sử dụng 2 động cơ nờn cụng suất động cơ nhỏ, sử dụng 2 tang

chủ động do đú tăng được gúc ụm giữa băng và tang (4000), tăng cụng suất dẫnđộng tang

Nhợc điểm: Dõy băng bị cuốn nhiều Làm cho tuổi thọ của băng giảm2.5 Kết cấu tang dẫn động

Tang của băng tải đợc làm bằng thép đúc Để tăng độ bám dính, tang đợc bọccao su ở bề mặt

Đờng kính tang đợc xác định theo công dụng của nó, theo sức căng băng tácdụng lên tang, theo chiều rộng và loại cốt trong băng

Đờng kính tang càng nhỏ thì ứng suất uốn và độ trợt đàn hồi khi băng uốn quatang càng lớn, băng càng nhanh hỏng Tuy nhiên, không thể làm đờng kính tangquá lớn vì kích thớc trạm dẫn động, tỷ số truyền của hộp giảm tốc và khối lợng củatang sẽ tăng lên, không có lợi về kinh tế và khi sử dụng

Tang dẫn động thờng đợc bọc thêm một lớp cao su để tang ma sát giữa băngvà tang làm cho năng suất của băng tải đạt hiệu suất cao hơn Ngoài tang dẫnđộng ra hệ thống băng tải còn có các tăm bua đuôi (tang nhận tải), tăm bua tăng gócôm đầu, tăm bua chuyển hớng và tăm bua đối trọng (kéo căng băng)

Các tăm bua này đều có kết cấu và kích thớc tơng đối giống nhau nh:chiều dài trục, chiều dài tăm bua, vị trí đường kớnh tăm bua

Hình 2.8: Tang chủ động

2.6 Thiết bị kộo căng

Vỡ truyền lực kộo bằng bỏm dớnh giữa dõy băng và tang nờn dõy băng phảiđược kộo căng ,do khụng gian hạn chế nờn sử dụng kộo căng bằng trục vớt và tời kộo

2.7 Thiết bị chất tải

Thiết bị chất tải đảm bảo cung cấp đều vật liệu cho băng, bảo vệ bề mặtbăng và không cho vật liệu rơi ra ngoài Kết cấu của vật liệu chất tải phụ thuộcvào đặc tính của vật liệu vận tải và phơng pháp chuyển nó lên băng Nh phễuchất tải dùng cho vật liệu dạng rời, tơi vụn, không mài mòn, phễu chất tải dùngcho vật liệu dạng cục to, mài mòn lớn; thiết bị chất tải dạng băng

Để chất tải vật liệu dạng đơn chiếc (hộp thùng, bao bì) ngời ta dùng mángtrợt dẫn hớng Để chất tải vật liệu rời lên băng dùng phễu chất tải 2 và máng dẫn h-ớng 1 Phễu và máng hớng dòng vật liệu xuống giữa băng Để đảm bảo thời gian sửdụng băng và giá đỡ con lăn, chiều cao rơi từ phễu xuống băng phải lấy nhỏ nhấttheo khả năng có thể, còn với vận tốc và hớng rót phải gần với vận tốc và hớngchuyển động của băng Điều này có thể thực hiện đợc khi đáy của phễu rót códạng đờng cong parabol, góc nghiêng của đáy phễu rót khoảng 10 – 150, lớn hơngóc ma sát giữa vật liệu với máng.Tại hai thành bên và thành chắn phía sau củamáng dẫn hớng đặt tấm lót cao su chịu mài mòn

Để bảo vệ thành phía trớc phễu rót, nhất là khi chuyển vật liệu màimòn, ngời ta dùng các biện pháp khác nhau: bọc bằng tấm thép cứng; đặt các hốc

15

2.8 Cơ cấu làm sạch băng

Làm sạch những hạt vật liệu vận tải bám trên băng là một nhiệm vụ quan trọngđảm bảo cho băng làm việc bỡnh thường và nâng cao hiệu quả sử dụng của nó

Yêu cầu của cơ cấu là kết cấu đơn giản,bảo vệ được bề mặt băng,khônglàm mòn băng, làm việc tin cậy và hiệu quả

Cơ cấu làm sạch băng có rất nhiều dạng khác nhau.Việc ứng dụng nó phụ thuộcvào vật liệu vận tải Có thể chia thành các nhóm khác nhau: dùng thanh gạt, chổi,con lăn, dạng rung, khí nén và thuỷ lực hoặc dùng phương pháp kết hợp

Trong thực tế băng tải DTII 800 thiết bị làm sạch băng là thanh nạo kép.Thanhgạt đợc làm bằng kim loại lắp vào khung bản lề và ép vào băng nhờ lò xo Chếđộ làm việc hợp lí nhất của thanh nạo là đảm bảo vận tốc băng không vượt quá2ữ2,5 m/s, áp suất của thanh gạt tác dụng lên băng không quá 104 Pa, để tránh mònbăng

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM TRA BĂNG TẢI DTII 800 3.1 Tớnh toỏn kiểm tra tấm băng

3.1.1 Tớnh chiều rộng tấm băng cao sua Theo năng suất yờu cầu

Vật liệu vận tải là than cám ẩm ớt và tơi vụn nên khi tính toán kiểm nghiệm theo công suất lớn nhất của thiết bị chất tải và cỡ hạt của cục vật liệu

Vì băng là thiết bị vận tải liên tục nên chiều rộng băng tải tính theo năng suất yêu cầu theo công thức:

Theo bảng 5-7[1] ta chọn k = 625v - vận tốc di chuyển của băng, v =2 m/s

- khối lợng riêng hạt vật liệu vận tải, = 1,2 t/m3Q yc - năng suất yêu cầu, Qyc= 400 t/h

C - hệ số ảnh hởng độ dốc mặt băng đến năng suất vận tải theo bảng 6[1] Ta chọn C = 1

b Kiểm tra chiều rộng băng theo kớch thước cỡ hạt vật liệu vận tải

Băng 800 là băng chở cục nhỏ và trung bỡnh nờn theo tài liệu [1]:

X - hệ số cỡ hạt vật liệu vận tải Vì vật liệu đã phân cấp lấy X = 3,5a - kích thớc của cục vật liệu, mm Ta có a = 15 mm

Thay vào (3.2) ta tìm đợc:B 3,5.15 + 200 = 252,5 mm

Kết luận : chiều rộng băng phự hợp với năng suất yờu cầu

3.2 Tớnh toỏn sức cản chuyển động, lực căng băng3.2.1 Tớnh toỏn sức cản chuyển động trờn nhỏnh cú tải

17

Wct = W7-8 = l.g.[(qb + q + q’cl).w’.cos + (q + qb).sin ] (3.3)Trong đó:

w’ - hệ số sức cản chuyển động của băng trên nhánh có tải, theo [1] w’ = 0,025

qb - khối lợng 1m băngq’cl - khối lợng phần quay con lăn trên nhánh có tải tinh trên 1m băng,kg/m.q - khối lợng phân bố trên 1m chiều dài băng

l - chiều dài băng tải.g - gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2

* Khối lượng vận tải phõn bố trờn 1m chiều rộng băng

q = 3,6.4002 = 55,5 kg/m

* Khối lượng 1 một băng cú lừi vải

Khối lợng 1m chiều dài băng phụ thuộc vào chiều rộng của nó, vào số lớp vải trong băng và đợc xác định theo công thức (5.1)[1]

Trong đó:

18

n1 = 4 - số lớp vải trong băng, phụ thuộc vào chiều rộng băng B(m) = 1mm dày lớp cao su dính giữa hai lớp vải với nhau.b = 1,1t/m3 – khối lợng riêng của vật liệu làm băng.

q’cl - là khối lợng phần quay con lăn trên nhánh có tải trên 1m

Gcl' - tổng khối lợng phần quay các con lăn trên nhánh có tải lòng máng.l’- khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh có tải Khoảngcách hai hàng con lăn trên nhánh có tải trong thực tế là l’ = 1,2m Theo công thức thực nghiệm ta chọn:

Gcl' = 15B + 4 = 24 kg Thay vào (3.5) ta đợc:

q’’cl - khối lợng phần quay con lăn trên nhánh không tải tính theo 1m

Gcl" - tổng khối lợng phần quay con lăn trên nhánh không tải.l’’ - khoảng cách giữa hai hàng con lăn trên nhánh không tải

Thay vào công thức (3.6) ta có:

q’’cl = 216.5 = 6,4 kg/mThay vào (3.3) ta đợc :

Wct = 300 9,81 55.5 12,1 20 0, 025.0,997 (55.5 12,1).0, 069 = 20153 N

3.2.2 Tớnh toỏn sức cản chuyển động trờn nhỏnh khụng tải

Sức cản chuyển động đợc tính:Wkt = W1-2 + W2-3 + W3-4 + W4-5 + W5-6 + W9-10

Vì sức cản chuyển động qua của băng qua các đoạn cong là rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua W2-3, W4-5

Vỡ khoảng cỏch giữa 2 vị trớ 11 và 12 rất nhỏ.Nờn ta cú thể bỏ qua sức cảnchuyển động

q’’cl= 6,4 kg/m.w’’- hệ số sức cản chuyển động Theo [1] ta có: w’’= 0,03.- góc nghiêng đặt băng tải

l - chiều dài băng tải.g = 9,81 gia tốc trọng trờng.Với đoạn băng xuống dốc 1-2 ta cú : l = 3,7 m , = 40Thay vào (3.12) ta có: W1-2 = l5-6 g [(qb + qcl ).W’’.cos- qb.sin ]

W1-2 = 3,7 9,81 [(12,1 + 6,4) 0,03 0,997 - 12,1.0,07] = -7,2 N

Với đoạn băng lờn dốc 3-4 ta cú : l = 2,4 m , = 40

W3-4 = 2.4 9,81 [(12,1 + 9,6) 0,03 0,997 + 12,1.0,07] = 35,2 N.Với đoạn băng xuống dốc 5-6 ta cú : l = 296 m , = 40

W5-6 = 296 9,81 [(12,1 + 6,4) 0,03 0,997 - 12,1.0,07] =-575,7 N.Nh vậy sức cản chuyển động của nhánh không tải:

Wkt = W1-2 + W3-4 + W5-6 =-7,2+ 35,2- 575,7 = -547,7 N

20

3.2.3 Sức căng băng theo phương phỏp đuổi điểm a Sức căng băng tại các điểm.

Sức căng là nội lực xuất hiện trong băng khi băng làm việc, phụ thuộc vàosức cản chuyển động Sức căng băng đợc tính theo quy tắc đuổi điểm của đờngviền dây băng khép kín theo chiều chuyển động của băng

Nguyên lý truyền lực kéo cho băng nhờ ma sát Khi băng làm việc ở chế độkéo sẽ có quan hệ giữa các sức căng băng đảm bảo băng bám dính với tang Thựctế băng không phải là dây dẻo tuyệt đối mà là một tấm băng đàn hồi có bề dàyvà trọng lợng nhất định Vì vậy đoạn băng trên cung ôm biến dạng không đều.Cung ôm gồm hai phần: cung trợt và cung tĩnh tơng đối Sự truyền lực kéo masát chỉ xảy ra trên cung trợt còn cung tĩnh tơng đối thực hiện vai trò dự trữ lực masát để băng bám dính với tang Tức là quan hệ giữa các sức căng:

Si - sức căng tại điểm i của băng tải.S(i-1) – sức căng tại điểm (i-1) của băng tải.W(i-1),i – sức căng chuyển động giữa hai điểm (i-1) và điểm i.Với phương phỏp đuổi điểm ta cú :

S1 = SrS2 = S1+ W1-2 = Sr + W1-2

ξξ.S2

ξ43

là góc ôm băng trên tang dẫn = 4000= 20

9i là hệ số tăng sức căng băng do sức cản phụ gây ra khi bộ phận kéo đi quacác khối dẫn hớng Giá trị của nó phụ thuộc vào độ cứng của bộ phận kéo, kết cấuổ đỡ, vào bán kính cong, góc quay ổ đỡ

Vì góc ôm của là = 1800 nên ta chọn 1 = 1,03 theo [1]

Thay các giá trị biết đợc vào (3.10) ta tính đợc:

Sr = S1 = 6920 (N); St = Smax = Sr.ef = 27957 (N).Lực căng băng tại các điểm còn lại trên sơ đồ tính sức căng băng:

S2 = S1+ W1-2 = 6920 - 7,2 = 6912.8 (N).S3 = 1 .S2 = 1 03.6912,8 = 7120 (N)

S4 = S3 + W3-4 = 7120 + 35,2 = 7155 (N)S5 = 1 .S4 = 1,03.7155 = 7370 (N)S6 = S5 + W5-6 = 7370 - 575,7 = 6794 (N).S7 = S6 = 1,03.6794 =6998 (N)

22

S (N)

27965

9108

Smax: Lực căng lớn nhất trong băng, Smax = S9 = 27965 (N)

[S] là lực kéo đứt cho phép Sd – tổng lực kéo đứt

23

kmn - hệ số tính đến độ bền mối nối, lấy kmn = 0,95kpt - hệ số tính đến độ phức tạp của tuyến, vì tuyến băng phức tạp cho nên ta chọn kpt = 0,85.

kchđ - hệ số tính đến chế độ làm việc của băng, lấy kchđ = 0,95- Khi mở máy với tải trọng lớn nhất n0 = 5 Thay vào (3.15) ta đợc:

5

n =

0,95.0,95.0,85.0,9 = 7,242pđ - cờng độ kéo đứt của băng, chọn pđ = 55

7

no =

0,95.0,95.0,85.0,95 = 9,605pđ - cờng độ kéo đứt của băng, chọn pđ = 55

3.2.4.2 Kiểm tra độ vừng của băng

Để băng làm việc bình thờng thì phải kiểm tra điều kiện độ võng củabăng Khi độ võng giữa hai con lăn nhánh có tải vợt quá giá trị cho phép thì vậtliệu sẽ bị dồn và trợt trên bề mặt băng dẫn đến vật liệu bị rơi ra ngoài băng

Trong tính toán băng tải cần xác định lực căng băng tối thiểu Smin giữa hai hàngcon lăn trên nhánh có tải, là nơi có độ võng lớn nhất ymax Nếu độ dốc cục bộ lớnhơn độ dốc băng đã lắp đặt thì vật liệu vận tải sẽ bị tràn ra giữa chừng

24

Đồ ỏn tốt nghiệp

Hình 3.3: Mối quan hệ giữa độ võng lớn nhất và lực căng băng nhỏ nhất

Độ võng lớn nhất của băng giữa hai giá đỡ con lăn đợc tính:

Smin = S7 = 6989 > 3307+ Theo giá trị sức căng băng nhỏ nhất trên nhánh không tải để kiểm tra độ võng của băng giữa hai giá đỡ con lăn:

Smin 8.qb.l”.g.cosβ = 8.12,1.2,5.9,81.cos40 = 2368 N S2= Smin = 6912,8 > 2368

Đồ ỏn tốt nghiệp

động băng tải tại nhà máy cũng đợc lắp đặt theo kiểu này Băng tải có năng suấtvừa phải nên nhà máy đã lựa chọn một trạm dẫn động

3.3.2 Lựa chọn lực kộo trạm dẫn động và cụng suất động cơ

Các thông số trạm dẫn động, đặc biệt cụng suất của động cơ và lực kộocăng phải hợp lớ để khắc phục tất cả sức cản chuyển động của băng và để vận hành.Do đó nếu gọi F0 là lực kéo của trạm dẫn động tạo ra thì theo [1] nó phải thỏamãn điều kiện:

F0 W0Với W0 là tổng sức cản chuyển động của băng thì:F0 W0 = (St - Sr) + (0,03 0,05)(St + Sr)

F0 W0 = (27957- 6920) + 0,04(27957 + 6920) = 22432 (N)

3.3.3 Tớnh toỏn cụng suất động cơ cho trạm dẫn động băng tải

Theo [1] cú :F0 ≥ W0Vỡ sử dụng 2 tang dẫn động nờn : F0 = 2.Fk

Thay các số liệu đã có vào công thức trên ta đợc:

Nđ/c = 1,11000.0,811216.2 = 30,8kWVậy sử dụng động cơ cú cụng suất 37 kW thỏa món yờu cầu

3.3.4 Xỏc định kớch thước của tang

Tang băng tải đợc làm bằng thép.Đờng kính tang đợc xác định theo công dụngcủa nó, theo sức căng băng tác dụng lên tang, theo chiều rộng và loại cốt trên băng

Đờng kính tang càng nhỏ thì ứng suất uốn và độ trợt đàn hồi khi băng quấnquanh tang càng lớn, băng càng chóng hỏng Tuy nhiên không thể làm đờng kínhtang quá lớn vì kích thớc trạm dẫn động, tỷ số truyền của hộp giảm tốc và khối l-ợng của tang sẽ tăng lên, không lợi về kinh tế và sử dụng Vì vậy đờng kính tangđợc xác định theo công thức thực nghiệm