Tài liệu Nghiên cứu thiết kế giá thuỷ lực chỉnh thể có lực chống đến 160t

BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN - KHOÁNG 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 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN - KHOÁNG 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 CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 2 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN Họ và tên Chức danh, nghề ngiệp 1 Đàm Hải Nam ThS. Chế tạo máy Viện CK NL & Mỏ - TKV 2 Trần Đức Thọ ThS. Chế tạo máy Viện CK NL & Mỏ - TKV 3 Hoàng Văn Vĩ ThS. Máy mỏ Viện CK NL & Mỏ - TKV 4 Nguyễn Quốc Tính KS. Cơ khí Viện CK NL & Mỏ - TKV 6 Hà Thị Thúy Vân KS. Kinh tế Viện CK NL & Mỏ - TKV TT VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV Cơ quan 3 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Nghiên cứu thiết kế giá thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160T” có mục đích là khảo sát tình hình nghiên cứu, sử dụng các loại thiết bị chống giữ mỏ hầm lò trong nước và trên thế giới; kết hợp giữa lý thuyết tính toán và điều kiện thực tế ở Việt Nam, từ đó lựa chọn nghiên cứu, thiết kế thiết bị chống phù hợp với điều kiện của các mỏ than hầm lò Việt Nam. Từ mục đích trên, đề tài được thực hiện theo các bước: - Phân tích tình hình sử dụng và đặc tính kỹ thuật, khả năng làm việc của các thiết bị chống giữ, lựa chọn công nghệ chống giữ bằng giá thủy lực chỉnh thể. - Lựa chọn các thông số tính toán thiết kế, lập bản vẽ thiết kế. - Lập quy trình công nghệ chế tạo, hướng dẫn sử dụng vận hành giá thủy lực chỉnh thể. Sản phẩm của đề tài đã được Công ty Chế tạo máy - TKV chấp nhận và đưa vào phục vụ công tác chế tạo thực nghiệm. Ngoài ra sản phẩm còn đăng ký thực hiện 01 dự án cấp Nhà nước và đã được phê duyệt. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 4 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỀ TÀI 4 MỞ ĐẦU 6 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 8 10 I.2.1. Sơ lược về các thiết bị chống giữ trong mỏ than hầm lò trên thế giới và tình hình nghiên cứu phát triển 10 I.2.2. Các thiết bị chống giữ trong mỏ than hầm lò Việt Nam và 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 TOÁN LẬP TÀI LIỆU THIẾT KẾ III.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM III.1.1. III.1.2. III.1.3. Xác định vật liệu chế tạo cho các chi tiết Xây dựng mô hình tính toán giá thủy lực Tính toán 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 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 38 IV.1. CƠ SỞ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO IV.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 38 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 39 39 40 5 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn MỞ ĐẦU Ngành than trong những năm gần đây tăng trưởng rất mạnh, đặc biệt là sản lượng khai thác than hầm lò. Trong tương lai sản lượng khai thác than bằng phương pháp hầm lò sẽ đóng vai trò chủ lực trong sản lượng khai thác hàng năm của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV). Đạt được thành tích đó là nhờ đổi mới công nghệ, thiết bị và tổ chức, quản lý trong TKV trong những năm gần đây. Một trong những hướng đổi mới công nghệ và thiết bị trong khai thác than hầm lò là sử dụng cột thủy lực đơn kết hợp với xà kim loại và giá thủy lực di động trong lò chợ. Sử dụng cột chống thủy lực đơn kết hợp với xà kim loại và giá thủy lực di động trong lò chợ đã làm tăng năng suất, đảm bảo an toàn lao động và có hiệu quả rõ rệt so với việc sử dụng gỗ chống lò, cột chống ma sát, xà kim loại trước đây. Tiến lên một bước nữa, TKV đã đưa vào sử dụng tổ hợp giá thủy lực di động. Giá thủy lực chỉnh thể vừa có tính năng như giàn chống thủy lực, các giá được liên kết với nhau 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 hiện nay. Trên cơ sở đó Bộ Công Thương đã giao cho Viện Cơ khí Năng lượng và 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 quá trình thực hiện đề tài, Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ TKV đã kết hợp với Công ty Chế tạo máy - TKV đưa bộ bản vẽ thiết kế giá thủy lực chỉnh thể vào chế tạo thực nghiệm. Ngoài ra Viện còn đăng ký xin thực hiện dự án "Chế tạo thử nghiệm giá chống thủy lực di động phục vụ khai thác than hầm lò Việt Nam” và được phê duyệt theo Quyết định số 2556/QĐ-BKHCN ngày 12 tháng 11 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ về việc phê duyệt các tổ chức và cá nhân trúng tuyển chủ trì thực hiện dự án thuộc chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006- VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 6 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn 2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ cơ khí chế tạo”, mã số KC.05/06-10; Trong quá trình thực hiện, chúng tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và cán bộ Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Công Thương, lãnh đạo Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV, cùng tất cả các chuyên gia và các đồng nghiệp trong và ngoài Viện đã nhiệt tình giúp đỡ hoàn thành đề tài. Nhóm thực hiện đề tài VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 7 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Chương I: TỔNG QUAN CHUNG I.1. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC THAN HẦM LÒ Ở VIỆT NAM Trong vòng gần 10 năm trở lại đây, sản lượng khai thác than ở nước ta tăng mạnh, đặc biệt là sản lượng khai thác than hầm lò, do việc đồng loạt các mỏ đều áp dụng những thiết bị hiện đại tiên tiến, có công suất lớn, áp dụng dây chuyền cơ giới hoá đồng bộ trong khai thác,... Trong Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam có 20 mỏ khai thác hầm lò, trong đó có nhiều mỏ hầm lò có công suất từ 1 triệu tấn than trở lên gồm các mỏ Mạo Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương, Khe Chàm, Thống Nhất, Dương Huy, Quang Hanh,…. Hầu hết các mỏ còn lại đã được cải tạo nâng công suất để đạt mức 300.000 tấn - 800.000 tấn/năm. Tỷ trọng than hầm lò trong kế hoạch 2006-2010 sẽ tăng dần từ 45% năm 2006 lên 55% năm 2010 trong tổng sản lượng than của Tập đoàn. Để thực hiện được sản lượng khai thác than theo quy hoạch đã lập, đòi hỏi các mỏ phải mở rộng diện khai thác và tối ưu hóa các công đoạn thực hiện, đặc biệt là trong lò chợ, trong đó khâu đào, chống giữ đường lò là một khâu có tầm quan trọng quyết định. Trong những năm tới, cùng với việc khai thác than hầm lò, nhu cầu mở mới các đường lò cũng tăng nhanh, kéo theo nhu cầu sử dụng các thiết bị vận tải than như goòng các 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 bằng phương pháp khai thác hầm lò trong những năm tới sản lượng thể hiện qua hình 1 (phương án I - PA cơ sở): VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 8 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn 19,850 18,400 1000 tấn 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 2 lần so với hiện nay, tốc độ tăng trưởng sản lượng hằng 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 tấn 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 sẽ 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 là 28400 nghìn tấn; năm 2015 là 40.650 nghìn tấn năm 2020 là 48.650 nghìn tấn(1). 1 - Số liệu cụ thể theo Qui hoạch phát triển ngành than VN GĐ 2006-2015… VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 9 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Như vậy, so với phương án I, phương án II có sản lượng cao hơn bình quân từ 8% - 37%, bình quân của 15 năm đầu là 18% . Qua số liệu của hai phương án theo quy hoạch phát triển ngành Than từng giai đoạn có thể thấy trong những năm tới sản lượng khai thác than hầm lò tăng lên theo các năm. Sản lượng khai thác than hầm lò tăng do các đơn vị thay đổi dần công nghệ và đầu tư thiết bị công nghệ mới phục vụ khai thác. Ngoài ra, do các mỏ lộ thiên đã xuống sâu và vấn đề đổ thải là rất phức tạp nên một số mỏ than đang dần chuyển sang khai thác than hầm lò. Qua đó có thể thấy nhu cầu nghiên cứu, phát triển các thiết bị phục vụ công tác khai thác than hầm lò là phù hợp với sự xu hướng phát triển của ngành than hiện nay và trong những năm tới. I.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG GIỮ TRONG MỎ THAN HẦM LÒ I.2.1. Sơ lược về các thiết bị chống giữ trong mỏ than hầm lò trên thế giới và tình hình nghiên cứu phát triển Một số nước trên thế giới có ngành công nghiệp khai thác than phát triển như Nga, Ucraina, Trung Quốc, … việc chống giữ phục vụ công tác khai thác hầm lò sử dụng nhiều các loại giá chống, giàn chống hiện đại, kết hợp với máy khấu và thiết bị vận tải tạo thành tổ hợp khai thác cho năng suất cao. Các giàn chống tự hành, tổ hợp các giá chống sử dụng trong dây chuyền tổ hợp có khả năng chống giữ cao, chịu được áp lực mỏ lớn, điều khiển linh hoạt, có độ an toàn cao. Quá trình làm việc của các giàn chống tự hành được kết hợp với sự làm việc của các máng cào hiện đại cỡ lớn và máy khấu than. Tuy nhiên giá thành của các loại thiết bị này là tương đối cao, chỉ áp dụng phù hợp cho những vị trí khai thác có trữ lượng lớn, các thiết bị phụ trợ khác phải đáp ứng được năng suất khai thác của tổ hợp thiết bị thì mới cho hiệu quả kinh tế cao. Việc áp dụng các thiết bị trong dây chuyền tổ hợp trong đó có các thiết bị chống giữ hiện đại tiên tiến vào các mỏ than hầm lò Việt Nam đã được áp dụng tại Công ty Than Khe Chàm - TKV gồm giá thủy lực ZZ3200, máy khấu MG 150-375-W và máng cào SGZ 630/2*110 cũng đã cho hiệu quả kinh tế nhất định. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 10 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Tuy nhiên, việc triển khai áp dụng thêm các dây chuyền tổ hợp cho các mỏ than hầm lò trong TKV vẫn chưa phù hợp với công nghệ và các điều kiện khác. Dưới đây là một số hình ảnh của thiết bị chống giữ của một số nước như: Nga, Ucraina, Trung Quốc đang sử dụng phổ biến: Hình 3: Một số hình ảnh thiết bị chống của nước ngoài VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 11 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Hình 4: Giá thủy lực ZZ3200 của Trung Quốc đang sử dụng tại Khe Chàm Hình 5: Giàn chống thủy lực VINALTA đang sử dụng tại mỏ Vàng Danh VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 12 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Hình 6: Giá thủy lực KĐT1 của Nga đang sử dụng tại mỏ Vàng Danh Qua đó có thể thấy ở những nước có nền công nghiệp khai thác than hầm lò phát triển, việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo các thiết bị chống giữ rất được coi trọng, có sự đầu tư lớn và luôn phát triển không ngừng. I.2.2. Các thiết bị chống giữ trong mỏ than hầm lò Việt Nam và tình hình nghiên cứu phát triển Hiện nay, tại các mỏ than hầm lò trong Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam sử dụng các thiết bị chống giữ với số lượng tương đối lớn và đa dạng về chủng loại. Các thiết bị chống giữ đang sử dụng phần lớn có xuất xứ từ nước ngoài. Số lượng từng loại thiết bị chống từ vài thiết bị cho đến hàng nghìn thiết bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như khả năng áp dụng, đặc tính kỹ thuật và giá thành của từng thiết bị chống giữ. Dưới đây là giới thiệu sơ lược đặc tính kỹ thuật của 7 loại thiết bị chống giữ đang sử dụng tại các mỏ than hầm lò thuộc TKV: 1 - Cột chống thủy lực đơn (DZ22 và NDZ22): Sử dụng cột chống thủy lực đơn kết hợp với xà kim loại trong chống giữ trong lò chợ đã tăng năng suất, đảm bảo an toàn lao động và có hiệu quả rõ rệt so VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 13 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn với việc sử dụng gỗ chống và cột ma sát, xà kim loại trước đây. Thiết bị được đưa vào sử dụng từ năm 1998, đến nay vẫn đang được sử dụng rất phổ biến ở các mỏ. Ưu điểm của cột chống thủy lực đơn là thao tác đơn giản, di chuyển nhẹ nhàng hơn do khối lượng nhỏ, độ linh hoạt cao rất phù hợp cho việc chống dặm, giá thành thấp. Tuy nhiên, độ ổn định và an toàn thấp, thao tác mất nhiều thời gian, không có khả năng tự rút cột, cột chống được sử dụng kết hợp với xà kim loại nên vẫn tốn một khối lượng gỗ tương đối lớn. Bảng 1: Đặc tính kỹ thuật của cột chống DZ22 TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài làm việc lớn nhất mm 2240 2 Chiều dài làm việc thấp nhất mm 1440 3 Hành trình piston mm 800 4 Khối lượng cột chống: + Không dầu + Có dầu kg 54 62 5 Tải trọng làm việc kN 300 6 Áp suất làm việc MPa 38,2 Tải trọng ban đầu: - Lực kN 15,7 MPa 20 7 - Áp suất 8 Diện tích chân cột cm2 109 9 Đường kính xi lanh mm 100 10 Chất lỏng làm việc, emulxi % 2 2 - Giá đỡ thủy lực di động XDY và giá đỡ thủy lực di động GTLDĐ-800: Là thiết bị chống giữ cũng được áp dụng phổ biến trong các mỏ than hầm lò Việt Nam từ năm 2002. Tuy có những ưu điểm nhất định so với cột chống thủy lực đơn DZ22 về khả năng ổn định, độ an toàn, nhưng giá thành cao hơn, thao tác khó khăn hơn do xà có khối lượng lớn. Cũng giống như cột chống thủy lực đơn giá thủy lực di động vẫn tốn một lượng gỗ và lưới trải nóc lò nhất định. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 14 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Bảng 2: Đặc tính kỹ thuật của giá thủy lực di động XDY và GTLDĐ-800 TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị XDY GTLDĐ-800 1 Chiều cao tối đa mm 2460 2700 2 Chiều cao tối thiểu mm 1760 1400 3 Hành trình piston mm 800 800 4 Chiều rộng giá chống mm 680 664 5 Chiều dài giá chống mm 2260 2260 6 Bước tiến của dầm tiến gương mm 800 800 7 Tải trọng làm việc kN 1200 1200 8 Áp suất bơm MPa 20 19,6 9 Số lượng cột chống cái 04 04 10 Đường kính xi lanh cột mm 100 100 11 Trọng lượng giá kể cả cột chống kg 850 850 3 - Giàn chống thủy lực ZZ3200: Giàn chống kết hợp với máy khấu và máng cào thành một tổ hợp khai thác cho năng suất cao. Toàn bộ thiết bị trong dây chuyền tổ hợp được nhập từ Trung Quốc được đưa vào áp dụng tại Công ty Than Khe Chàm - TKV từ năm 2004. Tuy nhiên, đến nay chưa có thêm đơn vị nào áp dụng tổ hợp thiết bị này do điều kiện áp dụng chưa phù hợp và giá thành của tổ hợp thiết bị cao. Bảng 3: Đặc tính kỹ thuật giàn chống thủy lực ZZ3200 TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị 1 Khoảng cách giàn chống m 1,5 2 Chiều cao kết cấu giàn chống m 1,6 ÷ 2,6 3 Chiều rộng giàn chống m 1,42 ÷ 1,59 4 Khoảng cách bước đẩy giàn chống m 0,6 ÷ 0,7 5 Lực chống ban đầu của giàn chống kN 2532 (31,5Mpa) VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 15 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn 6 Lực chống đỡ của giàn chống kN 3200 (39,8Mpa) 7 Cường độ giàn chống MPa 0,62 8 Tỷ lệ áp lực nền MPa 1,96 9 Phụ tải định mức đầu phía trước Tấn 38 10 Lực chống đỡ vách định mức đầu phía trước tấm giữ gương Tấn 4 11 Lực chống đỡ gương định mức đầu phía trước tấm giữ gương Tấn 9 12 Áp lực dung dịch nhũ hoá từ trạm bơm cung cấp MPa 31,5 13 Phương thức thao tác - Từng giàn chống 14 Khối lượng Tấn 10 15 Kích thước bao mm 4410x1420x1600 4 - Giá thủy lực chỉnh thể ZH1600/16/24Z: Tổ hợp giá thủy lực ZH1600/16/24Z là sản phẩm chống đỡ loại nhẹ giữa giá chống xà treo và giá chống thủy lực trong khai thác than do Trung Quốc chế tạo, được nhập và sử dụng tại Việt Nam từ năm 2006 có các đặc điểm sau: * Ưu điểm: + Diện tích chống đỡ lớn, cường độ chống đỡ cao. + Thể tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, khả năng di chuyển linh hoạt linh hoạt, dễ lắp ráp, dễ điều khiển. + Tháo lắp đơn giản, thuận lợi cho công tác vận chuyển. + Toàn bộ giá liên kết thành tổ hợp bằng xà đỡ, nâng cao tính ổn định của giá, tạo một môi trường làm việc an toàn. + Thao tác đơn giản, nâng cao trình độ tự động hóa, giảm bớt cường độ lao động của công nhân. + Tốc độ đẩy dịch khá nhanh, có lợi cho việc khống chế áp lực lớp vách, giảm bớt sự cố sập nóc và vỡ gương. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 16 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn + Tiền đầu tư tương đối ít, tiết kiệm được lưới kim loại trải nóc lò. Bảng 4: Đặc tính kỹ thuật của tổ hợp giá đỡ thủy lực ZH1600/16/24Z TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị 1 Chiều cao tối đa mm 2400 2 Chiều cao tối thiểu mm 1600 3 Hành trình piston mm 800 4 Chiều rộng giá chống mm 960 5 Chiều dài giá chống mm 2900 6 Bước tiến của tấm đỡ gương mm 800 7 Tải trọng làm việc kN 1600 8 Tải trọng ban đầu kN 950 9 Áp suất bơm MPa 31,5 10 Số lượng cột chống cái 04 11 Đường kính xi lanh cột mm 110 12 Góc dốc làm việc của giá độ ≤ 35 5 - Giàn chống tự hành VINALTA: Giàn chống là sản phẩm kết hợp giữa Việt Nam và Công ty ALTA - Cộng hòa Séc sản xuất và đang được sử dụng tại mỏ than Vàng Danh từ năm 2007 với số lượng là 80 chiếc. Ưu điểm của giàn chống có lực chống tương đối lớn, có tính ổn định cao, là một thiết bị hiện đại nên giàn chống có khả năng tự hành. Tuy nhiên thiết bị chỉ phù hợp cho dây chuyền cơ giới hóa đồng bộ, giá thành cao, trong điều kiện các mỏ than hầm lò Việt Nam việc di chuyển giá chống từ ngoài mặt bằng vào lò chợ và ngược lại là rất khó khăn do giá có khối lượng lớn. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 17 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Bảng 5: Đặc tính kỹ thuật cơ bản của giàn chống tự hành VINALTA TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị 1 Chiều cao mm 2.420 ÷ 3.150 2 Chiều rộng mm 1500 3 Chiều dài mm 3630 ÷ 5230 4 Bước dịch chuyển mm 800 5 Tải trọng chống giữ kN 2287 6 Số lượng cột chống cột 2 7 Trọng lượng tấn 12,5 8 Góc dốc làm việc của giá độ ≤ 35 6 - Giá đỡ thủy lực di động KĐT1: Là loại giá chống thủy lực áp dụng để khai thác vỉa than dầy tới 8m, độ dốc của vỉa từ 45o đến 80o bằng phương pháp chia lớp bằng lò chợ ngắn, thu hồi than nóc. Thiết bị mới được áp dụng tại Công ty Than Vàng Danh - TKV từ năm 2007. Cũng giống như giàn chống VINALTA giá đỡ thủy lực KĐT1 có khả năng chống giữ lớn, độ ổn định cao, giá thành cao, … Bảng 6: Đặc tính kỹ thuật của giá đỡ thủy lực di động KĐT1 TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài tối đa m 8 2 Chiều cao cấu trúc của đoạn vì: + Nhỏ nhất + Lớn nhất mm 1650 2630 3 Bước lắp đặt 1 vì chống m 1,2 4 Bước dịch chuyển của đoạn vì chống m 0,63 MPa 32 MPa 50 5 6 7 Áp suất công tác cực đại của bộ truyền động thủy lực chính Áp lực an toàn của cột thủy lực Kháng lực: + của đoạn vì + của cột chống thủy lực VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV kN 2000 1000 18 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn Kháng tải của vì chống 8 + Khi congxon có chiều dài cực đại kN/m2 350 + Khi congxon có chiều dài cực tiểu 9 Trọng lượng 520 Tấn 43 7 - Giàn chống 2ANSH do Ucraina sản xuất, đưa vào sử dụng năm 2008 tại một số mỏ như Mạo Khê, Hồng Thái. Giàn chống 2ANSH kết hợp với máy bào 1ASHM tạo thành tổ hợp khai thác. Bảng 7: Đặc tính kỹ thuật của tổ hợp khai thác 2ANSH TT Các thông số kỹ thuật cơ bản Đơn vị Số lượng 1 Sức chịu tải của một giá đỡ trên 1 m2 che chống, (không nhỏ hơn) kN/m2 240 2 Sức chịu tải toàn phần của một giá đỡ, (không nhỏ hơn) KN 800 3 Cường độ chống nóc, không lớn hơn MPa 1,0 4 Cường độ chống nền, không lớn hơn MPa 1,0 5 Chiều dài của tổ hợp giàn chống m 60 6 Bước lắp đặt một gía đỡ, (không lớn hơn) m 1,0 7 Bước dịch chuyển của giàn chống, (không lớn hơn) m 0,63 8 Áp suất chuẩn trong đường bơm chính MPa 20 9 Chiều cao tối đa của giàn chống mm 2200 10 Chiều cao tối thiểu của giàn chống mm 980 Qua số liệu thống kê về mặt chủng loại có thể thấy tại các mỏ than hầm lò Việt Nam đang sử dụng tương đối nhiều các loại thiết bị chống giữ trong lò chợ khác nhau. Có những thiết bị đã được áp dụng rộng rãi như cột chống thủy lực đơn, giá thủy lực di động XDY, giá thủy lực chỉnh thể ZH1600/16/24Z, số còn lại mới dừng lại ở mức độ áp dụng thử nghiệm hoặc chưa áp dụng rộng rãi. Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bị chống giữ trong lò chợ tại Việt Nam cho đến nay vẫn chưa nhiều. Phần lớn các công trình đã nghiên cứu đều đi sau các nước trên thế giới. Cho đến nay mới chỉ có một vài công trình VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 19 Nghiên cứu thiết kế giá chống thủy lực chỉnh thể có lực chống đến 160 tấn nghiên cứu thiết kế chế tạo một số thiết bị chống giữ trong lò chợ do Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV thực hiện. Việc nghiên cứu thiết kế các loại giá chống thủy lực phục vụ cho công tác khai thác than hầm lò tại Việt Nam hiện nay là hoàn toàn phù hợp với xu thế phát triển của đất nước cũng như ngành than. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV 20