Header Page of 120 BỘ CƠNG THƯƠNG TẬP ĐỒN CƠNG NGHIỆP THAN - KHỐNG SẢN VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV - BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ GIÁ THỦY LỰC CHỈNH THỂ CÓ LỰC CHỐNG ĐẾN 160 TẤN TẬP I THUYẾT MINH BÁO CÁO ThS ĐÀM HẢI NAM 7276 31/3/2009 HÀ NỘI - 2008 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 BỘ CƠNG THƯƠNG TẬP ĐỒN CƠNG NGHIỆP THAN - KHỐNG SẢN VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV ***** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ GIÁ THỦY LỰC CHỈNH THỂ CÓ LỰC CHỐNG ĐẾN 160 TẤN MÃ SỐ: BCTK.01NN/08 - GTLCT 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 Đàm Hải Nam HÀ NỘI - 2008 VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN Họ tên Chức danh, nghề ngiệp Đàm Hải Nam ThS Chế tạo máy Viện CK NL & Mỏ - TKV Trần Đức Thọ ThS Chế tạo máy Viện CK NL & Mỏ - TKV Hoàng Văn Vĩ ThS Máy mỏ Viện CK NL & Mỏ - TKV Nguyễn Quốc Tính KS Cơ khí Viện CK NL & Mỏ - TKV Hà Thị Thúy Vân KS Kinh tế Viện CK NL & Mỏ - TKV TT VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Cơ quan Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 TĨM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Nghiên cứu thiết kế giá thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160T” có mục đích khảo sát tình hình nghiên cứu, sử dụng loại thiết bị chống giữ mỏ hầm lò nước giới; kết hợp lý thuyết tính tốn điều kiện thực tế Việt Nam, từ lựa chọn nghiên cứu, thiết kế thiết bị chống phù hợp với điều kiện mỏ than hầm lò Việt Nam Từ mục đích trên, đề tài thực theo bước: - Phân tích tình hình sử dụng đặc tính kỹ thuật, khả làm việc thiết bị chống giữ, lựa chọn công nghệ chống giữ giá thủy lực chỉnh thể - Lựa chọn thơng số tính tốn thiết kế, lập vẽ thiết kế - Lập quy trình cơng nghệ chế tạo, hướng dẫn sử dụng vận hành giá thủy lực chỉnh thể Sản phẩm đề tài Công ty Chế tạo máy - TKV chấp nhận đưa vào phục vụ cơng tác chế tạo thực nghiệm Ngồi sản phẩm đăng ký thực 01 dự án cấp Nhà nước phê duyệt VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỀ TÀI MỞ ĐẦU Chương I: TỔNG QUAN CHUNG Error! Bookmark not defined I.1 SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC THAN HẦM LÒ Ở VIỆT NAM I.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG GIỮ TRONG MỎ THAN HẦM LÒ 10 I.2.1 Sơ lược thiết bị chống giữ mỏ than hầm lò giới tình hình nghiên cứu phát triển 10 I.2.2 Các thiết bị chống giữ mỏ than hầm lò Việt Nam tình hình nghiên cứu phát triển 13 Chương II: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẢN PHẨM II.1 YÊU CẦU VÀ ĐẶC ĐIỂM VỀ THIẾT BỊ II.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẢN PHẨM II.2.1 Cơ sở lựa chọn phương án sản phẩm II.2.2 Lựa chọn sản phẩm Chương III: TÍNH TỐN LẬP TÀI LIỆU THIẾT KẾ III.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ SẢN PHẨM III.1.1 III.1.2 III.1.3 Xác định vật liệu chế tạo cho chi tiết Xây dựng mơ hình tính tốn giá thủy lực Tính tốn lực di chuyển mái III.2 LẬP TÀI LIỆU THIẾT KẾ 21 21 22 22 22 27 27 27 28 33 36 Chương IV: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO 38 IV.1 CƠ SỞ LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO IV.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO 38 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 39 39 40 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 MỞ ĐẦU Ngành than năm gần tăng trưởng mạnh, đặc biệt sản lượng khai thác than hầm lò Trong tương lai sản lượng khai thác than phương pháp hầm lò đóng vai trò chủ lực sản lượng khai thác hàng năm Tập đoàn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (TKV) Đạt thành tích nhờ đổi cơng nghệ, thiết bị tổ chức, quản lý TKV năm gần Một hướng đổi công nghệ thiết bị khai thác than hầm lò sử dụng cột thủy lực đơn kết hợp với xà kim loại giá thủy lực di động lò chợ Sử dụng cột chống thủy lực đơn kết hợp với xà kim loại giá thủy lực di động lò chợ làm tăng suất, đảm bảo an tồn lao động có hiệu rõ rệt so với việc sử dụng gỗ chống lò, cột chống ma sát, xà kim loại trước Tiến lên bước nữa, TKV đưa vào sử dụng tổ hợp giá thủy lực di động Giá thủy lực chỉnh thể vừa có tính giàn chống thủy lực, giá liên kết với nhờ xà đỡ thành tổ hợp khung cứng, giá thủy lực có tính thích ứng cao điều khiển đơn giản, linh hoạt, giá thành rẻ nhiều so với giàn chống thủy lực tự hành, phù hợp với điều kiện khai thác Trên sở Bộ Cơng Thương giao cho Viện Cơ khí Năng lượng Mỏ TKV triển khai đề tài "Nghiên cứu thiết kế giá thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160T” theo Quyết định số 1999/QĐ-BCT ngày 03 tháng 12 năm 2007 Song song với trình thực đề tài, Viện Cơ khí Năng lượng Mỏ TKV kết hợp với Công ty Chế tạo máy - TKV đưa vẽ thiết kế giá thủy lực chỉnh thể vào chế tạo thực nghiệm Ngồi Viện đăng ký xin thực dự án "Chế tạo thử nghiệm giá chống thủy lực di động phục vụ khai thác than hầm lò Việt Nam” phê duyệt theo Quyết định số 2556/QĐ-BKHCN ngày 12 tháng 11 năm 2007 Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ việc phê duyệt tổ chức cá nhân trúng tuyển chủ trì thực dự án thuộc chương trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006- VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 2010 “Nghiên cứu, phát triển ứng dụng cơng nghệ khí chế tạo”, mã số KC.05/06-10; Trong q trình thực hiện, chúng tơi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo cán Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công Thương, lãnh đạo Viện Cơ khí Năng lượng Mỏ - TKV, tất chuyên gia đồng nghiệp ngồi Viện nhiệt tình giúp đỡ hồn thành đề tài Nhóm thực đề tài VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 Chương I: TỔNG QUAN CHUNG I.1 SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC THAN HẦM LỊ Ở VIỆT NAM Trong vòng gần 10 năm trở lại đây, sản lượng khai thác than nước ta tăng mạnh, đặc biệt sản lượng khai thác than hầm lò, việc đồng loạt mỏ áp dụng thiết bị đại tiên tiến, có cơng suất lớn, áp dụng dây chuyền giới hoá đồng khai thác, Trong Tập đồn Than - Khống sản Việt Nam có 20 mỏ khai thác hầm lò, có nhiều mỏ hầm lò có cơng suất từ triệu than trở lên gồm mỏ Mạo Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương, Khe Chàm, Thống Nhất, Dương Huy, Quang Hanh,… Hầu hết mỏ lại cải tạo nâng công suất để đạt mức 300.000 - 800.000 tấn/năm Tỷ trọng than hầm lò kế hoạch 2006-2010 tăng dần từ 45% năm 2006 lên 55% năm 2010 tổng sản lượng than Tập đoàn Để thực sản lượng khai thác than theo quy hoạch lập, đòi hỏi mỏ phải mở rộng diện khai thác tối ưu hóa cơng đoạn thực hiện, đặc biệt lò chợ, khâu đào, chống giữ đường lò khâu có tầm quan trọng định Trong năm tới, với việc khai thác than hầm lò, nhu cầu mở đường lò tăng nhanh, kéo theo nhu cầu sử dụng thiết bị vận tải than goòng loại, băng tải, máng cào,… Theo dự thảo Quy hoạch phát triển ngành than 2006-2015 có tầm nhìn đến năm 2025, sản lượng khai thác than phương pháp khai thác hầm lò năm tới sản lượng thể qua hình (phương án I - PA sở): VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 19,850 18,400 1000 20,000 28,900 24,850 22,100 30,000 25,000 27,105 35,000 37,975 37,765 37,555 37,345 37,135 36,925 36,715 35,550 31,950 40,000 33,850 Sản lượng than khai thác theo phương án I - PA thấp 15,000 10,000 5,000 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Năm Hình 1: Sản lượng khai thác than Hầm lò theo PA I Như vậy, sau 10 năm sản lượng tăng gấp lần so với nay, tốc độ tăng trưởng sản lượng năm xấp xỉ từ 5% đến 12%/năm Đến năm 2025 sản lượng 52,3 50 48,6 50 46,1 50 43,6 80 42,3 25 42,1 15 38,8 50 36,4 50 33,4 00 28,1 50 24,1 00 30,000 21,5 50 1000 40,000 30,8 05 50,000 40,6 50 Sản lượng than khai thác theo phương án II - PA Cao 60,000 50,9 50 khai thác tăng xấp xỉ 2,5 lần so với năm 2007 20,000 10,000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Năm 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 28400 nghìn tấn; năm 2015 40.650 nghìn năm 2020 48.650 nghìn tấn(1) - Số liệu cụ thể theo Qui hoạch phát triển ngành than VN GĐ 2006-2015… VIỆN KHÍ VÀ MỎ TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page of- 120 Header Page 10 of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 Như vậy, so với phương án I, phương án II có sản lượng cao bình quân từ 8% - 37%, bình quân 15 năm đầu 18% Qua số liệu hai phương án theo quy hoạch phát triển ngành Than giai đoạn thấy năm tới sản lượng khai thác than hầm lò tăng lên theo năm Sản lượng khai thác than hầm lò tăng đơn vị thay đổi dần công nghệ đầu tư thiết bị công nghệ phục vụ khai thác Ngoài ra, mỏ lộ thiên xuống sâu vấn đề đổ thải phức tạp nên số mỏ than dần chuyển sang khai thác than hầm lò Qua thấy nhu cầu nghiên cứu, phát triển thiết bị phục vụ cơng tác khai thác than hầm lò phù hợp với xu hướng phát triển ngành than năm tới I.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG GIỮ TRONG MỎ THAN HẦM LÒ I.2.1 Sơ lược thiết bị chống giữ mỏ than hầm lò giới tình hình nghiên cứu phát triển Một số nước giới có ngành cơng nghiệp khai thác than phát triển Nga, Ucraina, Trung Quốc, … việc chống giữ phục vụ cơng tác khai thác hầm lò sử dụng nhiều loại giá chống, giàn chống đại, kết hợp với máy khấu thiết bị vận tải tạo thành tổ hợp khai thác cho suất cao Các giàn chống tự hành, tổ hợp giá chống sử dụng dây chuyền tổ hợp có khả chống giữ cao, chịu áp lực mỏ lớn, điều khiển linh hoạt, có độ an tồn cao Q trình làm việc giàn chống tự hành kết hợp với làm việc máng cào đại cỡ lớn máy khấu than Tuy nhiên giá thành loại thiết bị tương đối cao, áp dụng phù hợp cho vị trí khai thác có trữ lượng lớn, thiết bị phụ trợ khác phải đáp ứng suất khai thác tổ hợp thiết bị cho hiệu kinh tế cao Việc áp dụng thiết bị dây chuyền tổ hợp có thiết bị chống giữ đại tiên tiến vào mỏ than hầm lò Việt Nam áp dụng Công ty Than Khe Chàm - TKV gồm giá thủy lực ZZ3200, máy khấu MG 150-375-W máng cào SGZ 630/2*110 cho hiệu kinh tế định VIỆN KHÍ VÀ MỎ - TKV luan van thac si-tai lieu CƠ - luan anNĂNG -kinh teLƯỢNG -Footer Page 10 of 120 10 Header Page 64 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 64 of 120 Header Page 65 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 65 of 120 Header Page 66 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 66 of 120 Header Page 67 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 67 of 120 Header Page 68 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 68 of 120 Header Page 69 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 69 of 120 Header Page 70 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 70 of 120 Header Page 71 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 71 of 120 Header Page 72 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 72 of 120 Header Page 73 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 73 of 120 Header Page 74 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 74 of 120 Header Page 75 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 75 of 120 Header Page 76 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 76 of 120 Header Page 77 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 77 of 120 Header Page 78 of 120 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 78 of 120 ... Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài Nghiên cứu thiết kế giá thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160T có mục đích khảo sát tình hình nghiên. .. thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 nghiên cứu thiết kế chế tạo số thiết bị chống giữ lò chợ Viện Cơ khí Năng lượng Mỏ - TKV thực Việc nghiên cứu thiết kế loại giá chống. .. Header Page 16 of 120 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 Lực chống đỡ giàn chống kN 3200 (39,8Mpa) Cường độ giàn chống MPa 0,62 Tỷ lệ áp lực MPa 1,96 Phụ tải