Để xõy dựng cụng suất lũ chợ CGH trờn cơ sở điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ, luận văn sẽ tiến hành tớnh toỏn chi phớ thời gian cụ thể cho từng cụng việc chớnh trong chu kỳ sản suất trờn cơ sở đặc tớnh của thiết bị cơ giới húa đề xuất và kinh nghiệm khai thỏc trong nƣớc (tại Cụng ty than Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu) và cỏc nƣớc trờn thế giới (Trung Quốc, Ba Lan...).
Cỏc cụng việc chớnh trong chu kỳ khai thỏc lũ chợ cơ giới húa bao gồm: - Giao ca, chuẩn bị sản xuất,
- Củng cố, bảo dƣỡng thiết bị,
- Cụng tỏc khấu gƣơng (vận hành mỏy khấu); - Cụng tỏc di chuyển mỏng cào trƣớc;
- Cụng tỏc di chuyển giàn; - Cụng tỏc thu hồi than hạ trần; - Cụng tỏc di chuyển mỏng cào sau;
4.3.3.1. Xỏc định chi phớ thời gian cho từng cụng việc chớnh trong chu kỳ khai thỏc lũ chợ.
1. Chi phớ thời gian cho cụng tỏc khấu gƣơng
Cụng tỏc khấu gƣơng lũ chợ đƣợc tổ chức thực hiện theo sơ đồ khấu tạo khỏm đầu (hoặc tạo khỏm chõn), cụ thể: Khi mỏy khấu đến đầu (hoặc chõn) lũ chợ sẽ thực hiện cụng tỏc tạo luồng khấu mới bằng cỏch quay chuyển vị trớ tang cắt: tang cắt trƣớc đang khấu phần núc hạ xuống để khấu phần nền và ngƣợc lại tang khấu sau nõng lờn khấu phần núc, hành trỡnh mỏy khấu theo hƣớng ngƣợc lại xuống phớa dƣới (hoặc lờn trờn), khấu luồng mới đƣợc 30 40 m (mỏy khấu đó nằm trọn vào luồng khấu mới). Sau đú tiến hành đảo chiều tang khấu và cho mỏy khấu di chuyển ngƣợc lại khấu nốt vai than sỏt nền tại vị trớ dừng mỏy kết thỳc cụng tỏc tạo luồng khấu mới.
Cụng tỏc khấu gƣơng trong lũ chợ cơ giới húa đƣợc thực hiện bằng mỏy khấu MG160/380 - WDK cú tốc độ di chuyển theo đặc tớnh kỹ thuật của mỏy từ 0ữ7,5m/phỳt. Tuy nhiờn, tốc độ di chuyển cú tải của mỏy khấu trong thực tế khai thỏc sẽ đƣợc xỏc định trờn cỏc cơ sở: đặc điểm cấu tạo vỉa, bao gồm cỏc yếu tố độ kiờn cố của than, số lƣợng, tớnh chất và độ cứng đỏ kẹp trong vỉa than; độ ổn định của vỏch, trụ vỉa than, ...
Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu cho thấy tốc độ di chuyển cú tải tối ƣu của mỏy khấu tại thời điểm đú đƣợc duy trỡ trong khoảng từ 2,5 3,0 m/phỳt, tốc độ mỏy khấu di chuyển khi khụng khấu là 4 m/phỳt.
Thời gian khấu khi khấu khỏm: Tk = (Lkx2)/vmk+ Lk/vkk
Ltk – Chiều dài tạo khỏm, Ltk = 30 m.
vmk – tốc độ di chuyển của mỏy khấu, vmk = 2,5 m/phỳt.
vkk – tốc độ di chuyển của mỏy khấu khi khụng khấu, vkk = 4 m/phỳt. Tk = (30x2)/2,5+ 30/4 = 32 phỳt.
Thời gian khấu gƣơng lũ chợ: Tg = Lk/vmk
Ltk – Chiều dài cũn lại sau khi khấu khỏm, Ltk = 80 m. vmk – tốc độ di chuyển của mỏy khấu, vmk = 2,5 m/phỳt. Tg = 80/2,5 = 32 phỳt.
Trong thời gian khấu khỏm vỡ giàn chống chƣa di chuyển nờn cụng tỏc sử lý ngó ba đƣợc thực hiện trong thời gian này.
2. Chi phớ thời gian cho cụng tỏc di chuyển mỏng cào và giàn chống
Cụng tỏc di chuyển mỏng cào và giàn chống thực hiện nối tiếp trong quỏ trỡnh mỏy khấu khấu gƣơng: di chuyển giàn chống đƣợc thực hiện dứt điểm từng giàn, di chuyển giàn nào thỡ hạ thấp giàn (giảm tải) đú và đƣợc thực hiện ngay sau khi di chuyển mỏng cào, bao gồm hạ tấm chắn gƣơng, thu rỳt hết hành trỡnh pớt tụng kộo giàn tịnh tiến sỏt vào mỏng cào vừa di chuyển (bƣớc di chuyển bằng bƣớc khấu), sau đú nõng giàn (chất tải).
- Thời gian di chuyển mỏng cào gƣơng lũ chợ: Trƣớc khi di chuyển mỏng cào thƣờng phải mất thời gian trong cụng tỏc xỳc, tải than nền do mỏy khấu khụng tải hết phần than nền. Theo kết quả bấm giờ, thời gian di chuyển mỏng cào từ 1 1,5 phỳt/m, trung bỡnh 1 phỳt/1 một cầu mỏng.
- Thời gian di chuyển giàn chống: Qua theo dừi thực tế tại cỏc lũ chợ cơ giới húa tại Vàng Danh, Nam Mẫu, Khe Chàm cho thấy, thời gian di chuyển giàn chống đầu hoặc chõn lũ chợ từ 5 15 phỳt, trung bỡnh 7 phỳt. Nguyờn nhõn di chuyển cỏc giàn chống đầu và chõn lũ chợ mất nhiều thời gian là do cỏc khu vực này tiếp giỏp
chợ.
Theo bỏo cỏo tài liệu Trung Quốc, tốc độ di chuyển giàn chống và tốc độ khấu than của mỏy khấu cú quan hệ phối hợp hỗ trợ nhau. Khoảng cỏch hai giàn chống là 1,5m, tức là mỗi giàn chống đỡ đỏ vỏch 1,5m, một ngƣời phụ trỏch giàn chống với kỹ năng thành thục di chuyển một giàn chống và cầu mỏng khoảng 30s. Nếu kỹ năng khụng thành thục thỡ mất khoảng 1phỳt
Theo kinh nghiệm thực tế cụng việc di chuyển giàn chống trong lũ chợ của mỏ Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu thời gian di chuyển từ 1 3phỳt/giàn, trung bỡnh 1,5 phỳt/giàn. Cụng tỏc di chuyển giàn chống cũng cú thể chia làm nhiều vị trớ nhằm đẩy nhanh tốc độ khai thỏc.
Khi mỏy khấu bắt đầu khấu xuống gƣơng (khấu xong khỏm) mỏng cào và giàn chống bắt đầu di chuyển, tổng số giàn chống lũ chợ là 74 giàn và 110 m mỏng cào, trong 32 phỳt khấu gƣơng di chuyển đƣợc 22 giàn chống và 32 m mỏng cào. Vậy cũn 52 giàn chống chƣa di chuyển và 78 m mỏng cũn chƣa di chuyển.
Khi mỏy khấu đi hết gƣơng lũ chợ, tại vị trớ cuối gƣơng khoảng 30 m mỏng cào chƣa di chuyển đƣợc do vƣớng mỏy khấu, cho nờn 20 giàn chống cũng chƣa di chuyển đƣợc. Để di chuyển đƣợc giàn chống và mỏng cào ở vị trớ này thỡ mỏy khấu phải khấu khỏm tạo luồng mới tức mất khoảng thời gian 32 phỳt (theo tớnh thời gian khấu khỏm ở trờn).
Thời gian di chuyển 32 giàn chống giữa gƣơng là 32x1,5 = 48 phỳt. Thời gian di chuyển 48 m mỏng cào giữa gƣơng là 48x1 = 48 phỳt. Thời gian di chuyển 20 giàn chống cuối này là 20x1,5 = 30 phỳt. Thời gian di chuyển 30 m mỏng cào cuối là 30x1 = 30 phỳt.
Do cụng tỏc di chuyển giàn chống và mỏng cào làm song song nhau nờn thời gian làm việc hai cụng đoạn này lấy theo thời gian lớn là di chuyển giàn chống.
Tổng thời gian cụng tỏc khấu gƣơng:
T = 32 + 7 + 32 + 48 + 30 + 7 = 156 phỳt.
3. Chi phớ thời gian cho cụng tỏc thu hồi than hạ trần
Cụng tỏc thu hồi than núc làm đồng thời song song với quỏ trỡnh di chuyển giàn chống. Theo bỏo cỏo than Thống Nhất cú độ cứng nhỏ nờn khi di chuyển giàn chống than núc xuống phần mỏng cào đặt phớa đuụi giàn chống, vỡ di chuyển giàn
khụng xuống ồ ạt đảm bảo mỏng cào vận hành tốt. Cỏc cụng việc chủ yếu của thu hồi than núc: - Di chuyển giàn chống;
- Vận hành mỏng cào;
- Thu tấm chắn thủy lực (cỏch một tấm thu một tấm); - Di chuyển mỏng cào phớa sau;
Cỏc cụng tỏc thu hồi than núc đƣợc làm song song với cụng tỏc khấu gƣơng, khi di chuyển giàn chống than núc xuống và đồng thời mỏng cào sau hoạt động để tải than, nờn thời gian khấu gƣơng và thời gian thu hồi than núc cũng tƣơng đƣơng nhau.
Võy tổng thời gian hoàn thành một chu kỳ khai thỏc với bƣớc tiến 0,63 m là 156 phỳt.
4. Chi phớ thời gian cho cụng tỏc giao ca chuẩn bị sản xuất
Theo cỏc kết quả thống kờ, thời gian giao ca sản xuất của phõn xƣởng trờn mặt bằng thƣờng chiếm từ 25 40 phỳt, trung bỡnh 30 phỳt. Do đú, bỏo cỏo xõy dựng chi phớ thời gian cho cụng tỏc này trong điều kiện mỏ than Thống Nhất tƣơng tự là:
Tgc = 30 [phỳt/ca] * Số luồng làm việc trong một ca:
Tca: Thời gian hai ca sau khi trừ thời gian giao ca, nghe lệnh sản xuất và đi vào lũ chợ sản suất trong một ca là 30 phỳt.
Tca = 8x 60 - 60 = 420 phỳt; Tk: Tổng thời gian khấu gƣơng.
Tk = T = 156 phỳt Vậy số luồng khấu trong một ca là:
Nca = Tca/Tk = 420/156 = 2,35 luồng Số luồng khấu trong một ca là 2 luồng.
Trong một ngày đờm khấu 5 luồng, ca 1 và ca 2 mỗi ca khấu 2 luồng, ca 3 khấu 1 luồng thời gian cũn lại trong ca 3 để bảo dƣỡng thiết bị. Biểu đồ bố trớ nhõn lực và biểu đồ tổ chức cụng việc xem bảng 4.12 và 4.13.
cc cc
cc
15 95
Nâng cơ cấu giữ tạm nóc
9 Chiều dài Lc (m) cc cc cc cc cc cc cc 2 Củng cố lị 30 Chống tăng c-ờng,thu hồi vì chống lị chuẩn bị
Kiểm tra, bảo d-ỡng đồng bộ thiết bị 7
0 Di chuyển máng cào
6 Di chuyển dàn chống 5
Vận hành máy khấu (khấu than) 4
3
80 Giao ca
1
Tên cơng việc tT
110 7
Kí hiệu Ca I
Thời gian thực hiện
Ca II Ca III
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6
8
(16) (16) 9 Vận hành máy chuyển tải
Vận hành các thiết bị khác 1 1 1 3 1 1 1 3 16 Chống tăng c-ờng đầu chợ Chống tăng c-ờng chân chợ
Vận hành bơm DD nhũ hoá và bơm s-ơng mù
Tổng cộng Tên thợ Ca 3 3 3 2 2 2 4 2 13 7 8 9 10 11 12 Ca I 1 19 Ca II 18 14 15 16 17 20 21 22 23 24 2 3 4 6 Ca III 5 II I III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Vận hành máy khấu, kiểm tra bảo d-ỡng Kiểm tra, củng cố lò chợ
Giao ca
Di chuyển dàn chống, kiểm tra bảo d-ỡng Đẩy máng cào uốn, kiểm tra bảo d-ỡng
Trực trạm điều khiển
Chỉ đạo sản xuất Trực cơ điện
Kiểm tra bảo d-ỡng đồng bộ thiết bị
2 2 2 6 6 4 4 12 2 2 6 2 2 2 6 2 2 2 6 2 2 2 6 - - 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 3 28 28 28 84 T T
Thu hồi than nóc 4 4 4 12
1. Số luồng khấu trong 1 ca
N = T / T’, luồng (4.4) Trong đú:
N - Là số luồng khấu trong một ca.
T - Thời gian sản xuất trong 1 ca (ph). Lũ chợ mỗi ca làm việc 8 tiếng, thời gian chuẩn bị đầu cuối ca, giao ban tổng cộng là 0,5 tiếng, vậy thời gian dựng riờng cho sản xuất một ca là 7,5 tiếng (tƣơng đƣơng 450 ph).
T’ - Thời gian khấu và thu hồi trong một luồng. T’ đƣợc xỏc định dựa trờn thời gian mỏy khấu khấu trong 01 luồng (T1) và thời hạ trần thu hồi than núc trong 01 luồng (T2). Khi mỏy khấu khấu đƣợc trờn 15m, bắt đầu tiến hành cụng tỏc hạ trần thu hồi than núc, do đú T’ = max (T1, T2)
T1 - Tổng thời gian mỏy khấu khấu trong 01 luồng. T1 tớnh nhƣ sau:
T1=Tg+Tk+Ts+Td+Ta, ph (4.5) Trong đú:
+ Tg - Thời gian vận hành khấu trong 01 luồng Tg= (L+L1) / Vg, ph
L - Chiều dài lũ chợ (m), L = 110 m. L1 - Chiều dài khỏm đầu lũ chợ, L1=30m.
Vg - Tốc độ vận hành bỡnh quõn mỏy khấu khi khấu (m/ph). + Ts - Thời gian ngừng cần thiết để đổi hƣớng, thay răng cắt.... + Td - Thời gian mỏy khấu làm việc ở đầu lũ chợ.
+ Ta - Thời gian mỏy khấu ngừng để giải quyết sự cố.
Theo Bỏo cỏo tổng kết “Áp dụng thử nghiệm cụng nghệ khai thỏc cơ giới hoỏ đồng bộ bằng mỏy khấu combai kết hợp giàn chống tự hành tại Cụng ty than Khe Chàm” do Cụng ty CP Tƣ vấn đầu tƣ mỏ và cụng nghiệp-Vinacomin lập năm 2006) chọn Ts = 5 ph, Td = 20 ph, Ta= 60 ph, Vg = 2,4 m/ph.
Khi đú: Tg = (30+110)/2,4 = 58,5 ph. + Tk - Thời gian vận hành khụng khấu, ph
Vk= 4m/ph.
Khi đú: Tk = 30 /4 = 7,5 , ph Thay giỏ trị vào (5.2) ta cú:
T1 = 58,5 + 7,5 + 5 + 20 + 60 = 151ph
T2 - Tổng thời hạ trần thu hồi than núc trong 01 luồng. T2 tớnh nhƣ sau: T2= Tt+Tb, ph (4.6) Trong đú:
+ Tb - Thời gian giải quyết sự cố khi hạ trần, Tb=60 ph. + Tt - Thời hạ trần thu hồi than núc trong 01 luồng
Tt = (Thx b)/n, ph
+ Th- Thời gian cần để thu hồi than núc cho một giàn, Tt = 5~7 ph. Chọn Tt = 7 ph. + b - Số lƣợng giàn chống thủy lực trong gƣơng lũ chợ thu hồi than núc, b = 74-3x2 = 68 giàn (03 giàn chống phớa đầu và chõn lũ chợ khụng thu hồi).
+ n - Số lƣợng lƣợng giàn chống thu hồi than núc đồng thời, n = 3 giàn. → Tt = (7 x 68)/3 = 158 ph .
Thay cỏc giỏ trị vào (5.3) ta cú: T2 = 60 + 158 = 218ph → T’ = max(T1, T2) = 218ph
Thay cỏc giỏ trị vào (5.1) ta cú:
N = 450/218 = 2,06 luồng.
Chọn số luồng khấu trong 1 ca là N = 2 luồng. Một ngày làm việc 3 ca (02 ca sản xuất, 01 ca sản xuất và bảo dƣỡng, sửa chữa đồng bộ thiết bị).
Vậy số luồng khấu trong 1 ngày đờm là N = 5 luồng.
2. Sản lượng than một khai thỏc 1 ngày đờm
- Sản lượng than khấu gương
Ak = L. N. r. mk. . k (T) (4.7) Trong đú:
L: Chiều dài trung bỡnh lũ chợ, L = 110 (m);
mk: Chiều cao khấu, mk = 2,6 (m);
: Trọng lƣợng thể tớch của than, = 1,45 (T/m3 ); k: Hệ số khai thỏc, k = 0,95;
Thay giỏ trị vào (5.4) ta cú:
Ak = 110 x 5 x 0,63 x 2,6 x 1,45 x 0,95 = 1 241 (T)
- Sản lượng than hạ trần
Ath = L. N. rth. mth. . kth (T) (4.8) Trong đú:
rth: Tiến độ 1 luồng hạ trần, rth = 0,63 (m); mth: Chiều dày lớp than hạ trần, mth = 5,4 (m); kth : Hệ số thu hồi, kth = 0,7.
Thay giỏ trị vào (5.5) ta cú:
Ath = 110 x 5 x 0,63 x 5,4 x 1,45 x 0,7 = 1 899 (T) Vậy sản lƣợng than một khai thỏc 1 ngày đờm:
A = Ak + Ath = 1 241 + 1 899 = 3 140 (T)
3. Sản lượng than trung bỡnh thỏng
ATh = Angđ.nt.Ktg = 3140 x 25 x 0,85 = 66 725 tấn/thỏng. nt – Số ngày làm việc trong thỏng, nt = 25 ngày.
Ktg – Hệ số sử dụng thời gian; Ktg = 0,85
4. Cụng suất lũ chợ
An = ATh . n. kcd (tấn/năm) Trong đú:
A: sản lƣợng than 1 chu kỳ;
n: Số thỏng làm việc trong năm, n = 12 thỏng; kcd: Hệ số chuyển diện, kcd = 0,75;
Thay giỏ trị vào ta cú:
An = 66725 x 12 x 0,75 = 600 525 tấn/năm
Chọn sản lƣợng than trung bỡnh năm là 600 000 tấn/năm.
+ 06 lũ chợ giỏ khung, giỏ xớch: 06 x 225 000 = 1 350 000 t/n
+ 01 lũ chợ cột thủy lực đơn (cụng suất thiết kế 100 000 t/n): 50 000 t/n * Tổng cộng: 08 lũ chợ, cụng suất: 2 000 000 tấn/năm.
(Dự phũng 50% sản lƣợng lũ chợ cột thủy lực đơn và than đào lũ, tổng sản lƣợng than dự phũng khoảng 220 000 t/n).
5. Tiến độ trong ngày của lũ chợ
Rng = r.N = 0,63x5 = 3,15 m/ngđ.
6. Tiến độ trong thỏng của lũ chợ
Rth = Rngntk = 3,15 x 25x0,85 = 66,94 m/ thỏng.
7. Tiến độ trong năm của lũ chợ
Rn = Rthnkcd = 66,94x 12x0,75 = 602,46 m/ năm
8. Năng suất lao động 1 cụng nhõn trực tiếp.
N = ngđ ngđ n A = 3140 84 = 37,38 (T/cụng).
- Số lao động trực tiếp khai thỏc trong một ngày đờm, nng.đờm = 84 (ngƣời).
9. Chi phớ nhũ tương cho 1000 tấn than.
Dung dịch nhũ tƣơng cung cấp cho giàn chống đƣợc sử dụng tuần hoàn (từ trạm bơm nhũ húa cung cấp cho cỏc giàn chống qua bộ phận lọc và trở về trạm bơm). Tuy nhiờn để đảm bảo khả năng làm việc của giàn chống thỡ trong quỏ trỡnh khai thỏc cần thiết phải bổ sung và thay thế dầu, mỗi một thỏng thay thế 4 lần dầu, nhũ tƣơng chiếm 5% và nƣớc chiếm 95% khối lƣợng dung dịch.
Chi phớ dầu nhũ tƣơng cho 1000 tấn than khai thỏc.