CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ
2. Tính toán các thông số của đồng bộ 1 Công tác xúc bốc
Phương án này dùng máy xúc CAT 330B để xúc bốc.
Bảng 2.6 Đặc tính kỹ thuật của máy xúc CAT 330B
TT Các thông số Đơn vị Giá trị
1 Dung tích gầu m3 3
2 Công suất định mức kW 363
3 Khả năng vượt dốc độ 35
4 Trọng lượng máy kg 78400
5 Chiều cao xúc lớn nhất mm 11935
6 Chiều cao dỡ lớn nhất mm 8140
7 Bán kính xúc lớn nhất mm 13615
8 Chiều sâu xúc lớn nhất mm 8445
9 Tốc độ di chuyển trung bình km/h 4
2.1.1 Năng xuất của máy xúc
- Năng suất kỹ thuật của máy xúc:
CN r
C đ
K K
K T
E
Q K .
. . .
= 3600
, m3/h (2.5) Trong đó:
Kđ - hệ số xúc đầy gầu của máy xúc, Kđ =0,85 E -dung tích gầuxúc, E = 3 m3
TC- thời gian chu kỳ xúc, TC = tx + td + tq = 35s tx- thời gian xúc đầy gầu, tx = 10s
tq- thời gian quay, tq = 15s td- thời gian dỡ tải, td = 10s
Kr - hệ số nở rời của đất đá, Kr = 1,4
KCN- hệ số kể đến sự ảnh hưởng công nghệ, KCN = 0,9 Thay các giá trị vào công thức (2.5) ta được:
Qk = = 187,3 m3/h - Năng suất thực tế của máy xúc trong năm:
QN = Qk.T.N.η, m3/năm (2.6) Trong đó:
T -thời gian làm việc trong ngày, T = 16h N -số ngày làm việc trong năm, N = 290 ngày η- hệ số sử dụng thời gian, η =0,85
Thay các giá trị vào công thức (2.6) ta được:
QN = 187,3.16.290.0,85 = 738711,2 m3/năm 2.1.2 Số máy xúc cần thiết phục vụ trên mỏ
dt N m
x K
Q N = A .
,cái (2.7)
Trong đó:
QN - năng suất của máy xúc trong năm, QN = 738711,2 m3/năm Am- sản lượng khai thác của mỏ, Am = 352403,55 m3
Kdt- hệ số dự trữ của thiết bị, Kdt = 1,25 Thay các giá trị vào công thức (2.7) ta được:
=0,6cái
Vậy để đảm bảo sản lượng cho mỏ ta chọn: NK =1 máy 2.2 Công tác vận tải
Phương án này dùng ôtô Howo 371 hp để vận tải.
Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật của ôtô Howo 371 hp
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Trọng lượng không tải kg 9800
2 Trọng lượng có tải kg 2500
3 Dài mm 8545
4 Rộng mm 2496
5 Cao mm 3170
6 Công suất bánh đà kW 195 7 Tốc độ động cơ khi không tải vòng/phút 2200
8 Số xi lanh chiếc 6
9 Dung tích xi lanh ml 9726
10 Áp suất làm việc Mpa 21
11 Tốc độ di chuyển km/h 70
12 Dung tích thùng xe m3 20
2.2.1 Thời gian chu kỳ một chuyến xe - Thời gian cố định: T1
+Thời gian lùi xe vào bãi xúc: 0,5 phút
+Thời gian lùi xe vào trạm nghiền đập: 1,5 phút +Thời gian tăng giảm tốc độ: 0,5 phút
+Thời gian chờ đợi (ách tắc): 1,5 phút Vậy T = 0,5 + 1,5 + 0,5 + 1,5 = 4 phút - Thời gian xúc đầy ôtô: T2
T2=
. .
. .
o r
ckx d d
q K T E K γ
, phút (2.8) Trong đó:
Tckx- thời gian chu kỳ xúc, Tckx = 1/2 phút qo- tải trọng của xe, qo = 20 tấn
Kr - hệ số nở rời của đất đá trong gầu xúc, kr = 1,4 E - dung tích gầu xúc, E = 3 m3
Kd - hệ số xúc đầy gầu, kđ = 0,85
γd - dung trọng của đất đá, γd = 2,7tấn/ m3 Thay các giá trị vào công thức (2.8) ta được:
T2 = = 4,06 phút - Thời gian đi về của ôtô: T3
T3= tb V
L . 2
, phút (2.9) Trong đó:
L- chiều dài quãng đường trên núi, L2 =1,365 km Vtb- vận tốc trung bình của xe, Vtb = 20 km/h Thay các giá trị vào công thức (2.9) ta được:
T3 = = 0,1365h =8,19 phút Chu kỳ một chuyến xe:
TC = T1 + T2 + T3 = 4 + 4.06 +8,19 = 16,25 phút 2.2.2 Năng suất làm việc của ôtô
- Năng suất làm việc thực tế của ôtô trong 1 ca:
. . .60.
o v ca
ca
C
V K T
Q T
= η
, m3/ca (2.10) Trong đó:
Vo - dung tích thùng xe ôtô, Vo = 20 m3
Kv - hệ số sử dụng dung tích thùng xe ôtô, theo (2.4) ta có Kv = 0,83 η- hệ số sử dụng thời gian của ôtô, η = 0,85
Tca- thời gian 1 ca làm việc, Tca = 8h
TC - chu kỳ một chuyến xe, TC = 16,25 phút Thay các giá trị vào công thức (2.10) ta được:
Qca= = 351,5 m3/ca - Năng suất thực tế của ôtô trong 1 năm:
Qn = Qca.n.N, m3/năm (2.11) Trong đó:
n - số ca làm việc trong ngày, n = 2 ca
N - số ngày làm việc trong năm, N = 290 ngày Thay các giá trị vào công thức (2.11) ta được:
Qn = 351,5.2.290 = 203870 m3/năm 2.2.3 Số ôtô cần thiết phục vụ trên mỏ
dt n m
o K
Q N = A .
, xe (2.12) Trong đó:
Am - sản lượng năm của mỏ, Am = 740740 m3/năm Qn - năng suất của ô tô trong năm, Qn = 203870 m3/năm Kdt - hệ số dự trữ thiết bị, Kdt = 1,25
Thay các giá trị vào công thức (2.12) ta được:
Noto= =2,16 xe
Để đảm bảo sản lượng mỏ ta chọn số xe ôtô Howo 371 hp là No = 3 xe\
2.2.4 số lượng máy khoan cần thiết Lựa chọn số lượng máy khoan
Nhu cầu máy khoan phụ thuộc năng suất máy khoan và khối lượng mỏ hàng năm. Tại mỏ đá vôi Tràng Đà tỷ lệ đá cần nổ mìn là 100%. Năng suất của các máy khoan thuỷ lực được tính toán theo Định mức năng suất lao động quyết định số 2084/QĐ-HĐQT ngày 22/9/2006 của Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam:
- Năng suất ca của máy khoan được xác định theo biểu thức sau:
Nca = c p
gd ck ca
T T
T T T
+
−
−
, m/ca (2.13) Trong đó: Tca- là thời gian một ca sản xuất, Tca = 480 phút.
Tck- Là thời gian giao nhận ca, làm quy trình kỹ thuật, TCK = 40 phút.
Tgd- là thời gian gián đoạn, Tgđ = 90 phút.
Tc, Tp- Tương ứng là thời gian thao tác chính và phụ tính bình quân cho 1 mét khoan sâu, phút.
Theo định mức thời gian thao tác chính phụ cho 1 m khoan đối với máy khoan thuỷ lực đường kính 89÷165m khi làm việc với đất đá có độ kiên cố f
= 9÷14 là: TC + Tp = 2,71÷3,3 phút.
Với điều kiện mỏ đá Tràng Đà kết quả tính cho thấy:
+Số lượng máy khoan cần thiết:
Sản lượng mét khoan tính theo định mức của TKV đối với máy khoan thuỷ lực đập xoay đường kính D = 100÷165 mm
Ln = Lng.N.k , m/năm
Trong đó: N = 257 số ngày số ngày làm ra sản phẩm trong năm Lng – năng suất khoan ngày, m.
Lng = Lcax 2, m/ngày
f = 9 -10 theo định mức Lca = 130 m/ca
k = 0,9 khi khoan trong điều kiện đá nứt nẻ mạnh, nước ngầm.
k = 0,9 Hệ số sử dụng lỗ khoan
Nn = 130 x 2 x257 x 0,8 = 53456 m/năm.
Suất phá đá P = 10 m3/m (đất đá có mức độ khó nổ cấp III). Sản lượng khoan năm qui theo m3
Q = Ln x P = 534.560 m3/năm + Năng suất năm của máy khoan:
Nn = Nca x 2 x 0,8 x 257 = 53456 m/năm (2.14)
+Số lượng máy khoan cần thiết:
66 , 534360 0
6 , 352430
=
= N
chiếc (chọn 01 chiếc) Bảng 2.8 Tổng hợp các thông số đồng bộ phương án II
T
T Các thông số Đơn vị Giá trị
1
Máy khoan HCR – 1200ED Đường kính lỗ khoan
Năng suất máy khoan
cái mm m/năm
1 102 53456
2
Máy xúc CAT 330B Dung tích gầu xúc
Năng suất máy xúc
cái m3 m3/năm
1 3 738711,2
3
Ôtô Howo 371 hp Tải trọng ôtô
Hệ số sử dụng tải trọng Dung tích thùng xe
Hệ số sử dụng dung tích thùng xe
Năng suất ô tô
cái tấn m3 m3/năm
3 15 1,05
20 0,7 203870 4
Máy gạt D65EX – 15 Dung tích bàn gạt
Năng suất máy gạt
cái m3 m3/năm
1 5 82360
Bảng 2.9 Chi phí mua sắm thiết bị
stt Tên thiết bị Số
lượng
Đơn giá
1 Máy xúc CAT 330B 1 1.900.000.000 VNĐ
2 Máy khoan HCR – 1200ED 1 1.050.000.000 VNĐ
3 Ôtô Howo 371 hp 3 1.060.000.000 VNĐ
4 Máy gạt TY140 1 1.141.000.000 VNĐ
5 Đầu đập thủy lực CAT 330B 1 1.900.000.000 VNĐ 6 Chi phí mua sắm phụ tùng ban
đầu
5% 352.550.000 VNĐ
7 Chi phí lắp đặt thiết bị 10% 705.100.000 VNĐ
8 Tổng 10.228.650.000 VNĐ
Bảng 2.10 Tổng hợp các thông số khoan nổ mìn phương án II T
T Các thông số Ký
hiệu
Đơn
vị Giá trị
1 Chiều cao tầng H m 10
2 Đường kháng chân tầng Wct m 4
3 Khoảng cách giữa các lỗ khoan a m 4
4 Khoảng cách giữa các hàng khoan b m 3,5
5 Chiều sâu lỗ khoan Lk m 11
6 Chiều sâu khoan thêm Lkt m 1
7 Chiều dài cột thuốc - Hàng ngoài - Hàng trong
Lt1 Lt2
m
m 8,3
8,3 8 Chiều dài bua
- Hàng ngoài - Hàng trong
Lb1 Lb2
m m
3,2 3.2 9
Khối lượng thuốc 1 lỗ khoan - Hàng ngoài
- Hàng trong
Q1 Q2
kg/lỗ kg/lỗ
64,4 64,4
10 Khối lượng thuốc của 1 đợt nổ Q kg 3090
11 Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị q kg/m
3
0,35
12 Suất phá đá S m3/m 13,04 Bảng 2.11 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế phương án II
TT Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Vốn đầu tư xây dựng cơ bản Đồng 3.894.940.000 2 Tổng vốn mua sắm thiết bị sản xuất Đồng 10.228.650.000 3 Tỷ lệ khấu hao thiết bị trung bình % 10
4 Mức khấu hao chung hàng năm Đồng 1.022.865.000 5 Chi phí sản xuất trong một năm Đồng 8.943.228.261 6 Giá thành khai thác 1 tấn đá Đồng 40.000
7 Giá bán 1 tấn đá Đồng 115.000
8 Doanh thu trong 1 năm của mỏ Đồng 1,09x1011 9 Lợi nhuận ròng hàng năm của mỏ Đồng 4,01x1010 10 Thời gian thu hồi vốn đầu tư Năm 0,94
11 Hệ số hệ quả vốn đầu tư 1,06
C -Phương án III
1.Các chỉ tiêu kỹ thuật của phương án III 1.1 Mối quan hệ giữa đồng bộ máy xúc - ôtô
Trong phương án này ta chọn thiết bị vận tải là ô tô Huyndai D6CB 380 PS tải trọng q0= 15 tấn, dung tích thùng xe V0 = 11,2m3đồng bộ với máy xúc Huyndai R480LC-9S dung tích gầu xúc E = 2,15m3.
Để đảm bảo các thiết bị làm việc có hiệu quả thì dung tích thùng xe V0
phải phù hợp với dung tích gầu xúc E.
- Mối quan hệ giữa xúc bốc, vận tải và quãng đường vận tải được thể hiện qua công thức tính tải trọng ôtô sau:
q0 = (4,5E + a) , tấn (2.15)
Trong đó:
E -dung tích gầu xúc, E= 2.15 m3 L -quãng đường vận tải, L=1,365 km a -hệ số, a = 3 khi E ≥ 4 m3
a = 2 khi E< 4 m3
Với máy xúc Huyndai R480LC-9S đã chọn có E = 2.15m3 thì a= 2 Thay các giá trị vào công thức (2.15) ta được:
q0 = (4,5.2,15 + 2)= 12,95 tấn
Theo bảng 2.4 thì quãng đường vận tải L=1,365 km thì tỷ số:
V0
E = 4÷6 hay V0 = (4÷6).E = 8 ÷ 12,9 m3
Do đó ta có thể chọn sơ bộ xe ôtô Huyndai D6CB 380 PS tải trọng q0= 15 tấn, dung tích thùng xe V0 = 11,2 m3
- Số gầu xúc đầy xe:
Do
0 0 d
q γ >V
nên số gầu xúc đầy xe được tính theo tải trọng của xe
0. . .
r g
d d
n q K
E K γ
=
, gầu (2.16) Trong đó:
q0- tải trọng xe, q0 = 15tấn
Kr- hệ số nở rời của đất đá trong gầu, Kr = 1,4 E -dung tích gầu xúc, E = 2.15 m3
Kd- hệ số xúc đầy gầu của máy xúc, kd = 0,85
γ
đ- trọng lượng thể tích đất đá, γđ = 2,7 T/m3 Thay các giá trị vào công thức (2.16) ta được:
ng== 4,25 gầu Chọn ng = 4 gầu
- Hệ số sử dụng tải trọng của ôtô:
0
. . . .
g d d
q
r
n E K
K q K
= γ
(2.17) Trong đó:
ng- số gầu xúc đầy xe, ng = 4 gầu E -dung tích gầu xúc, E = 2,15 m3 Kd- hệ số xúc đầy gầu,Kd = 0,85
γ
đ- trọng lượng thể tích đất đá, γđ = 2,7 T/m3 q0 - tải trọng xe, q0 = 15 tấn
Kr- hệ số nở rời của đất đá trong gầu, Kr = 1,4 Thay các giá trị vào công thức (2.17) ta được:
Kq== 0,93 - Hệ số sử dụng dung tích của thùng xe:
0 1
. . .
g d
v
n E K K = V K
(2.16) Trong đó:
ng- số gầu xúc đầy xe, ng = 4 gầu E -dung tích gầu xúc, E = 2,15 m3 Kd- hệ số xúc đầy gầu, Kd = 0,85 Vo- dung tích thùng xe, Vo = 11,2 m3
K1- hệ số lèn chặt của đất đá trong thùng xe, K1 = 0,95 Thay các giá trị vào công thức (2.16) ta được:
Kv== 0,68
Vậy ô tô Huyndai D6CB 380 PS đã chọn phù hợp với điều kiện tải trọng và dung tích thùng xe.
1.2 Mối quan hệ giữa đồng bộ máy xúc – máy khoan
Sự đồng bộ của thiết bị khoan và thiết bị xúc bốc, vận tải sử dụng trên mỏ lộ thiên thể hiện ở chất lượng đống đá nổ mìn (khối lượng, kích thước và cỡ đá).Trong đó cỡ đá là quan trọng nhất.
- Theo điều kiện xúc:
dcp
≤ 0,8
3 E
, m E -dung tích của gầu xúc, E = 2,15m3
dcp
≤ 0,8 = 1,03 m - Theo điều kiện vận tải ôtô:
dcp
≤0,5
3V
, m V -dung tích thùng xe, V = 11,2m3
dcp
≤ 0,5 = 1,1m - Theo khả năng của thiết bị nghiền đập:
dcp ≤ (0,75÷0,85)b, m b - chiều rộng bunke cấp liệu, b=2m
dcp ≤ (0,75÷0,85).2 = 1,5 ÷ 1,7 m Chọn dcp = 1,49m
Trên cơ sở đó, chọn máy khoan Tamrock – TITON405 có đường kính lỗ khoan dk=114 mm để khoan lỗ mìn.
2. Tính toán các thông số của đồng bộ