Bộ công thơng Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam Viện cơ khí năng lợng và mỏ - TKV báo cáo tổng kết đề TàI Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò Số đăng ký: 05 NN/007 6785 12/4/2008 Hà Nội 12 - 2007 Bộ công thơng Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam Viện cơ khí năng lợng và mỏ - TKV báo cáo tổng kết đề TàI Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò Số đăng ký: 05 NN/007 PHầN 1: THUYếT MINH Đề TàI Cơ quan chủ quản: bộ CÔNG THƯƠNG Cơ quan chủ trì: VIệN CƠ KHí NĂNG LƯợNG Và Mỏ tkv Chủ nhiệm đề tài duyệt viện nguyễn bá tính Hà Nội 12 - 2007 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 1 NHữNG NGƯờI THựC HIệN TT Họ và tên Chức danh, nghề nghiệp Cơ quan 1 Nguyễn Bá Tính KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 2 Lê Văn Sinh KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 3 Trần Văn Chính KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 4 Đỗ Văn Minh KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 5 Phan Xuân Thông KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 6 Hoàng Hiếu Minh KS. Chế tạo máy Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 7 Lê Thuỳ Dơng KS. Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ 8 Lê Công Thành TS. tự động hoá Trờng Đại học Thuỷ lợi Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 2 Mục lục Trang Tóm tắt đề tài 3 Mở đầu 4 Chơng1 Khảo sát tình hình sử dụng băng tải tại một số Mỏ than hầm lò TKV 5 Chơng 2. Nghiên cứu chuẩn hoá, phân loại kiểu, cỡ một số băng 8 2.1. Phân loại băng tải 8 2.2. nghiên cứu chuẩn hoá một số loại băng tải điển hình 9 Chơng 3. Xây dựng các phần mềm ứng dụng 27 3.1. Xây dựng phần mềm tính toán băng tải trên máy vi tính 27 3.2. Phần mềm thiết kế kiểm tra bền tang dẫn động băng tải 46 3.3. Phần mềm thiết kế kiểm tra bền các cặp bánh răng của hộp giamt tốc 55 3.4. Phần mềm thiết kế kiểm tra bền trục hộp giảm tốc 60 Kết luận và kiến nghị 71 Tài liệu tham khảo 72 Phụ lục 74 Phiếu đăng ký đề tài Hợp đồng nghiên cứu nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ Hợp đồng triển khai đề tài Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 3 Tóm tắt nội dung đề tài - Nghiên cứu chuẩn hoá, phân loại kiểu, cỡ một số loại băng tải. - Xây dựng phần mềm tính toán băng tải trên máy vi tính. - Xây dựng phần mềm thiết kế kiểm tra bền một số chi tiết, bộ phận chủ yếu của băng tải. - Lập bản vẽ thiết kế mẫu các bộ phận chủ yếu của băng tải. - Từ khoá - Băng tải mỏ than hầm lò - Phần mềm tính toán Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 4 Mở đầu Những năm qua sản xuất của ngành Than đạt mức độ tăng trởng rất cao. Sản lợng khai thác hàng năm đã lên đến trên 40 triệu tấn năm. Nếu trớc đây sản lợng chủ yếu dựa vào khai thác lộ thiên, thì hiện nay sản lợng khai thác hầm lò đã góp phần đáng kể và trong vài năm tới sản lợng than khai thác hầm lò sẽ đóng vai trò quyết định. Nhờ áp dụng các công nghệ cơ giới hoá đồng bộ bằng máy khấu than lắp kết hợp với giàn chống thuỷ lực, thiết bị vận tải liên tục (máng cào, băng tải). Nhiều mỏ than hầm lò đã đạt đợc sản lợng từ 1ữ2 triệu tấn năm. Do sản lợng tăng nên nhu cầu vận tải cũng tăng lên nhanh chóng không chỉ vận tải than mà cả vận tải đất, đá trong đào lò XDCB. Việc áp dụng các hình thức vận tải nh trớc đây không còn phù hợp. Chính vì vậy các Mỏ đã mạnh dạn đa băng tải vào sử dụng. Các băng tải hầm lò đang sử dụng hiện nay một phần đợc nhập khẩu từ Trung Quốc, một phần sản xuất tại Việt Nam, có một số ít trớc đây đợc nhập khẩu từ Ba Lan và Liên Xô cũ còn lại. Với khả năng hiện nay Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ và các Nhà máy Cơ khí trong ngành Than hoàn toàn đủ trang, thiết bị và kinh nghiệm để thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh các tuyến băng tải phục vụ cho vận tải trong các Mỏ hầm lò. Để đảm bảo cho việc sử dụng băng tải trong các Mỏ hầm lò đợc thuận tiện, hiệu quả, việc thay thế sửa chữa nhanh chóng đáp ứng yêu cầu sản xuất. Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ đã đề xuất và đợc Bộ Công Nghiệp (nay là Bộ Công Thơng) cho phép thực hiện đề tài Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò mang số đăng ký: 05NN/07. Đề tài xin trân trọng cảm ơn các cơ quan và các đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện và rất mong đợc sự góp ý để hoàn thiện bản báo cáo này. Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 5 Chơng 1 Tình hình sử dụng băng tải tại các Mỏ than hầm lò TKV. Việc vận tải bằng băng tải có những u điểm nổi trội so với các phơng tiện vận tải khác trong cùng một điều kiện áp dụng là: năng suất cao, chế tạo và vận hành đơn giản, tuổi thọ và độ an toàn cao, có khả năng tự động hoá và điều khiển từ xa, giá thành vận tải thấp Vì vậy chúng đã và đang đợc sử dụng rộng rãi trong các Mỏ than hầm lò để thay thế các phơng tiện vận tải trớc đây nh: trục tải, tầu điện Qua khảo sát tình hình sử dụng băng tải tại một số Mỏ than hầm lò điển hình có thể đa ra những số liệu thống kê về các loại băng tải đang sử dụng nh sau: (xem bảng 1-1) Trong tơng lai gần theo thống kê từ các dự án cải tạo nâng công suất và khai thác xuống sâu của các Mỏ sẽ đầu t lắp đặt các loại băng tải trong các đờng lò vận tải nh sau (xem bảng 1- 2): Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 6 Bảng 1-1 Số liệu thống kê về các loại băng tải đang sử dụng Đặc tính kỹ thuật TT Đơn vị s. dụng Ký hiệu Nơi SX Q(T/h) B(mm) v(m/s) L(m) N(kW) S.lg TD-2 Trung Quốc 500 1000 2 600 2x220 2 SSJ-800/2x40 " 200 800 1,6 300 2x40 9 1 Khe Chàm SSJ-650/40 " 150 650 1,6 200 40 3 STJ-800/30 Trung Quốc 200 800 1,6 200 30 11 STJ-800/37 " 200 800 1,6 210 37 2 STJ-800/2x90 " 150 800 1,6 320 2x90 1 SQD-800/2x75 " 150 800 1,6 210 2x75 1 2 Thống Nhất STJ-800/2x37 " 200 800 1,6 420 2x37 1 B650x225/30 VCKNL Mỏ 150 650 1,36 225 30 3 B800x160/2x45 " 200 800 2 160 2x45 1 B800x90/45 " 250 800 1,36 90 45 3 B800x220/2x55 " 200 800 2 220 2x55 2 B800x150/30 " 150 800 1,3 150 30 1 B800x80/45 " 400 800 2 80 45 1 B800x205/55 " 400 800 2 205 55 1 3 Hà Lầm B800x480/2x55 " 400 800 2 480 2x55 1 B1000/50 VCKNL Mỏ 400 1000 1,36 100 45 4 PTG50/1000 Ba Lan 400 1000 1,36 100 45 2 4 Mạo Khê YNMX1P Trung Quốc 500 1000 2 502 315 1 DT-II Trung Quốc 500 1000 2 500 315 1 150 Liên Xô 260 800 1.6 150 40 3 5 Vàng Danh B800/22 VCKNL Mỏ 200 800 1,6 200 22 3 SQQ800/2x90 Trung Quốc 200 800 2 358 2x90 1 DT-II Trung Quốc 150 800 1.6 318 90 1 B650x210/45 VCKNL Mỏ 100 650 1,3 210 45 1 B800x370/2x55 " 150 800 1,36 370 2x55 1 6 Hạ Long B800x250/2x45 " 150 800 1,36 250 2x45 1 B650x100/30 VCKNL Mỏ 150 650 1,3 100 30 4 B650x160/30 " 100 650 1,3 160 30 1 7 Hòn Gai B800x356/2x55 " 150 800 1,36 356 2x55 1 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 7 Bảng 1-2 Đặc tính kỹ thuật TT Đơn vị sử dụng Q(T/h) B(mm) v(m/s) L(m) N(kW) 120 - 180 800 2 240 - 360 30 - 40 1 Khe Chàm I 100 800 2 245 - 700 30 2x55 100 800 2 90 - 405 22 - 80 2 Khe Chàm II 450 1000 2 85 -600 30 2x110 80 - 300 800 2 150 - 960 22 - 90 3 Khe Chàm III 760 1000 2 440 - 865 2x55 325 800 2 300 - 580 22 2x22 240 - 500 800 2 92 - 340 22 2x40 4 Dơng Huy 600 1000 2 400 - 580 2x (40 75) 400 800 2 440 2x40 400 800 2 220 480 22 2x40 5 Thống Nhất 700 1000 2 420 2x55 6 Vàng Danh 70 - 240 800 2 240 - 740 30 - 80 7 Nam Mẫu 272 800 2 55 - 454 11 - 55 200 - 400 800 2 180 - 400 40 - 55 8 Hồng Thái 200 - 400 800 2 700 40 2x40 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 8 Chơng 2 Nghiên cứu chuẩn hoá; phân loại kiểu, cỡ một số băng tải. Từ các số liệu thống kê cho thấy bằng phơng tiện vận tải băng tải nhờ tính u việt của nó đã và đang đợc sử dụng ngày càng rộng rãi và trong tơng lai nó sẽ trở thành phơng tiện vận tải chủ yếu trong các Mỏ than hầm lò của TKV. Tuy nhiên với các băng tải đang sử dụng do có xuất xứ từ nhiều nguồn khác nhau, theo các tiêu chuẩn thiết kế và chế tạo khác nhau nên đã gây không ít khó khăn cho công tác vận hành, sửa chữa và chế tạo các phụ tùng thay thế. Mặt khác do có các tiêu chí kỹ thuật khác nhau nên giá cả cũng rất khác nhau gây phức tạp trong công tác đấu thầu mua sắm thiết bị và đôi khi còn làm phơng hại đến quyền lợi của Chủ đầu t. Vì vậy việc nghiên cứu phân loại và chuẩn hoá các băng tải sử dụng cho các Mỏ than hầm lò của TKV là công việc hết sức cần thiết và cấp bách. 2.1. Phân loại băng tải: Có nhiều cách phân loại băng tải theo các tiêu chí khác nhau. Đối với các băng tải đã và đang đợc sử dụng ở các mỏ than hầm lò của TKV có thể đa ra một cách phân loại nh sau: 2.1.1. Theo độ dốc vận chuyển (lắp đặt), có thể chia làm 02 loại: - Băng tải dốc: là loại băng tải có độ dốc vận chuyển = (18 25) o , loại này chủ yếu đợc lắp đặt tại các thợng vận chuyển và các giếng chính có độ dốc lớn. - Băng tải thờng: là loại băng tải có độ dốc vận chuyển < 18 o , loại này đợc lắp đặt tại các lò dọc vỉa, xuyên vỉa hoặc các ngầm hay thợng vận tải và giếng chính có độ dốc đến +18 o và -14 o . [...]... dới, dỡ tải bằng cầu dỡ tải Hình 3-1 : Giao diện chính của chơng trình viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 27 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 Hình 3-2 : Sơ đồ tính băng tải dẫn động 2 tang Hình 3-3 : Sơ đồ tính băng tải dẫn động 1 tang viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 28 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK... và mỏ tkv 13 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 Hình 2-4 : Trạm dẫn động 2 tang -truyền động 2 động cơ điện 1-Động cơ điện ; 2- Khớp thuỷ lực ; 3 - Phanh điện từ ; 4-Hộp giảm tốc 5-Khớp nối cứng; 6-Tang dẫn động ; 7 -Khung dẫn động 8-Con lăn nén viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 14 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm. .. đầu băng và 01 trạm với 01 động cơ đặt ở cuối băng viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 15 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.2.3.2 Cầu rót tải: Khi sử dụng trạm dẫn động 2 tang việc dỡ tải đợc thực hiện thông qua cầu rót tải Cầu rót tải đợc thiết kế lắp với khung dẫn động bởi khớp xoay và có thể điều chỉnh tầm vơn để có vị trí rót tải và căng băng. .. yếu: Tang rót tải, khung đỡ, bộ làm sạch băng (xem hình 2-6) Hình 2- 6 : Cầu rót tải 1-Tang rót tải ; 2-Khung đỡ ;3-Làm sạch băng viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 16 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.2.3.3 Trạm căng băng: - Trạm căng băng sử dụng đối trọng, có u điểm là kết cấu đơn giản gồm các tang đổi hớng, tang căng, đối trọng và phần kết cấu khác... KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.1.2 Theo kết cấu phần khung đỡ, có thể chia thành 02 loại: - Băng tải khung cứng: là loại băng tải mà các giàn con lăn đỡ băng đợc lắp trên một hệ khung cứng tổ hợp từ thép định hình các loại - Băng tải khung mềm: là loại băng tải mà các giàn con lăn đỡ băng đợc treo trên khung cáp 2.1.3 Theo hình thức lắp đặt trong lò, ... theo tải song có kích thớc lớn nên chỉ sử dụng đối với băng tải lắp đặt ở giếng chính, trạm căng băng đợc lắp đặt ở ngoài cửa lò (xem hình 2-7) Hình 2- 7 : Bộ căng băng bằng đối trọng 1-Tang uốn; 2- Khung đỡ ; 3-Tang căng ; 4-Thùng đối trọng viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 17 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 Khi chiều dài lắp đặt của tuyến băng. .. tải đợc dùng để vận tải đất đá phục vụ công tác thi công giếng chính nên sử dụng dẫn động kiểu 2 tang để kết hợp với loại dây băng không có lõi thép (xem hình 2-4) viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 12 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 - Đối với các băng tải lắp đặt tại các đờng lò vận chuyển còn lại, do trạm dẫn động đặt ở trong lò nên cần có kích... tkv 24 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.2.3.12 Khung đỡ và chân đỡ tuyến băng : Đợc thiết kế và chế tạo dới dạng mô đun với chiều dài 3m/ một mô đun (trừ một số đoạn khung đặc biệt), các chi tiết trong mỗi mô đun và các mô đun đợc liên kết với nhau bằng mối ghép bu lông Mỗi mô đun đợc chế tạo từ thép hình [ 10, L50 x 5 (đối với băng B650, B800)... với băng B1000) và thép tấm (xem hình 2-18) Hình 2-18 : Đoạn khung đỡ,chân đỡ 1-Khung đỡ ; 2-Chân đỡ viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 25 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.2.3.13 Dây băng cao su: Phần lớn các loại dây băng cao su (trừ dây băng lõi thép) đã chế tạo đợc ở trong nớc vì vậy chúng tôi kiến nghị nên sử dụng để chủ động trong sản xuất và. .. căng băng ở phía đuôi (xem hình 2- 9) Hình 2- 9 : Bộ căng băng bằng tăng đơ 1-Khung đỡ; 2- Tang căng ; 3-Tăng đơ viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 19 Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 2.2.3.5 Giàn con lăn trên: Gồm 03 con lăn đợc lắp trên giá đỡ cứng cố định, Góc nghiêng lắp hai con lăn biên bằng 35o; loại này đợc sử dụng với băng tải vận chuyển than . chủ yếu của băng tải. - Từ khoá - Băng tải mỏ than hầm lò - Phần mềm tính toán Đề ti KHCN Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số. Nghiên cứu chuẩn hoá và thiết kế mẫu băng tải mỏ than hầm lò, Số ĐK 05NN/07 viện cơ khí năng lợng và mỏ tkv 5 Chơng 1 Tình hình sử dụng băng tải tại các Mỏ than hầm lò TKV. Việc vận tải. sử dụng băng tải tại một số Mỏ than hầm lò TKV 5 Chơng 2. Nghiên cứu chuẩn hoá, phân loại kiểu, cỡ một số băng 8 2.1. Phân loại băng tải 8 2.2. nghiên cứu chuẩn hoá một số loại băng tải điển