VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
2
BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN – KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ- TKV
BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN SXTN
TÊN DỰ ÁN:
HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
PHỤ TÙNG CHO THIẾT BỊ MỎ HẦM LÒ
MÃ SỐ: 01DT-08
TẬP I: THUYẾT MINH BÁO CÁO
Cơ quản chủ quản: Bộ Công Thương
Cơ quan chủ trì: Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ-TKV
CHỦ NHIỆM DỰ ÁN
CAO NGỌC ĐẨU
DUYỆT VIỆN
I. KẾT LUẬN 40
II. KIẾN NGHỊ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
CÁC PHỤ LỤC 42
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Sản lượng than hầm lò dự kiến khai thác 14
Hình 2: Màn hình tính toán cho một tuyến ngắn 24
Hình 3: Mô hình thiết kế và kết quả tính toán 25
Hình 4: Mô hình tính trục 25
Hình 5:Một số loại HGT dùng cho máng cào do Viện chế tạo 26
Hình 6: Mô hình và sơ đồ tính toán máng cào 27
Hình 7: Cấp liệu lắc CL10 sau khi hoàn thiện thiết kế 29
Hình 8: Cấp liệu lắc CL12 sau khi hoàn thiện thiết kế 30
Hình 9: Một số hình ảnh chế tạo cấp liệu lắc 30
Hình 10: Giàn con lăn định tâm dưới 32
Hình 11: Giàn con lăn định tâm trên 33
Hình 12: Chuyển hướng con lăn để định tâm 33
Hình 13: Tính toán góc nhận tải thích hợp 34
Hình 14: Thân tang được thiết kế kiểm tra trên CAD 36
Hình 15: Mặt bích đầu tang 36
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Sản lượng than theo quy hoạch 12
hầm lò Việt Nam, trước tiên phải hoàn thiện thiết kế, khắc phục một số nhược
điểm phát hiện trong quá trình sử dụng, Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ
- TKV
đã đăng ký thực hiện dự án “Hoàn thiện thiết kế, sản xuất thử nghiệm một số
thiết bị cho mỏ than hầm lò” và được phê duyệt theo Quyết định số 1728/ QĐ-
BCT ngày 17/3/2008 của Bộ trưởng Bộ Công Thương, với thời gian thực hiện
dự án là 2 năm (2008 và 2009).
Trong thời gian thực hiện, dự án đã tính toán thiết kế hoàn thiện các thiết bị:
- Băng tả
i khung cứng và khung cáp.
- Máng cào C14M.
- Cấp liệu lắc CL10; CL12 và cấp liệu CL15. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
6
Trên cơ sở thay đổi một số kết cấu, sử dụng một số phần mềm hỗ trợ
công tác tính toán thiết kế nâng cao độ chính xác và tin cậy cho thiết bị. Từ kết
quả đó Viện tiến hành sản xuất thực nghiệm các thiết bị và cung cấp cho các
mỏ theo các hợp đồng kinh tế. Qua hai năm thực hiện, dự án đã tạo ra khối
lượng lớn sản ph
ẩm với giá trị đạt trên 59 tỷ đồng (gấp hơn 4 lần dự kiến của
dự án), tạo lợi nhuận trên 1,77 tỷ đồng, tạo việc làm và tăng thu nhập cho
CBCNV trong Viện.
Thông qua việc tổ chức thực hiện dự án, trình độ chuyên môn, nghiệp vụ
của nhiều cán bộ trong Viện được nâng lên rõ rệt. Một số cán bộ đã hoàn thành
khóa đào tạo cao học với luận án tốt nghi
ệp liên quan đến sản phẩm của dự án.
Sản phẩm của dự án đã được các đơn vị sử dụng đánh giá có chất lượng
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
8
Phần 1: CÁC THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN
1. Tên Dự án: Hoàn thiện thiết kế, sản xuất thử một số thiết bị cho mỏ
than hầm lò
2. Số đăng ký: 01DT-08
3. Cơ quan quản lý: Bộ Công Thương
4. Thời gian thực hiện: 22 tháng, từ tháng 03/2008 đến hết tháng 12/2009
5. Kinh phí thực hiện dự kiến: 6.670.000.000 đồng
Trong đó, từ Ngân sách sự nghiệp khoa học: 2.000.000.000đồng
Thu hồi: Kinh phí đề nghị thu hồi: 1.400.000.000đồng (70 % kinh
phí hỗ trợ từ ngân sách SNKH).
Thời gian đề nghị thu hồi: 6/2010
6. Tổ chức đăng ký chủ trì thực hiện Dự án:
Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV;
Địa chỉ: 565 Nguyễn Trãi - Thanh Xuân - Hà Nội;
5 Phạm Văn Mùi KS. Luyện kim
6 Lê Thái Hà KS.Công nghệ hàn, Cử nhân Kinh tế
7 Đặng Đức Lăng KS. Chế tạo máy Mỏ
8 Cao Hồng Phú KS. Công nghệ Chế tạo Máy
9 Nguyễn Kế Vinh KS. Công nghệ Chế tạo Máy
10 Nguyễn Văn Chiến KS. Công nghệ Chế tạo Máy
11 Đỗ Văn Minh KS. Chế tạo máy mỏ
12 Hà Thị Thuý Vân Kỹ sư Kinh tế
13 Vũ Thị Hồng Vân KS. Cơ khí
14 Võ Thị Hoàng Oanh Cử nhân Kinh tế
15 Các cá nhân khác
11. Quyết định giao nhiệm vụ: Số 1728/QĐ-KHCN ngày 17/3/2008
của Bộ Công Thương. VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
10
12. Hợp đồng triển khai thực hiện dự án: Số 02.08.SXTNBS/HĐ-
KHCN, ký ngày 20/5/2008 giữa Bộ Công Thương và Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV. Nội dung, tiến độ và kết quả thực hiện dự án SXTN theo Phụ lục
1 của Hợp đồng.
Những mục tiêu chính của dự án là:
- Mục tiêu trước mắt:
+ Hoàn thiện tài liệu thiết kế một số thiết bị mỏ than hầm lò.
+
Ổn định từng bước và nâng cao chất lượng sản phẩm.
+ Chế tạo thiết bị, phụ tùng đáp ứng nhu cầu trong nước, thay thế nhập khẩu.
- Mục tiêu lâu dài:
Chiến lược phát triển ngành Than Việt Nam là phát triển ổn định, bền
vững, bảo đảm hài hoà với môi trường; trên cơ sở áp dụng công nghệ thăm dò,
khai thác và chế biến tiên tiến, phù hợp với điều kiện mỏ địa chất và kinh tế xã
hội ở từng vùng. Phát triển ngành than phải lấy mục tiêu hiệu quả kinh tế, giảm
tổn thất tài nguyên, an toàn lao động, bảo vệ môi trường sinh thái, đáp
ứng tối
đa nhu cầu than cho phát triển KTXH của đất nước. Thị trường hoá ngành than
để thu hút nguồn lực của mọi thành phần kinh tế vào đầu tư phát triển ngành;
đặc biệt là thu hút đầu tư nước ngoài vào thăm dò, khai thác than ở vùng đồng
bằng sông Hồng với quy mô lớn sau năm 2020.
I.2. Mục tiêu phát triển sản lượng than
Dự kiến sản lượng than khai thác đạt khoảng 48 ÷ 50 triệu tấn vào năm
2010; khoảng 60 ÷ 65 triệu tấn vào năm 2015; khoảng 70 ÷ 75 triệu tấn vào
năm 2020 và > 80 triệu tấn vào năm 2025; Tốc độ tăng sản lượng khai thác đạt
5 ÷ 6%/năm trong giai đoạn 2010 ÷ 2015 và ∼3%/năm trong giai đoạn 2016 ÷
2025. Sản lượng than theo quy hoạch được thể hiện trong bảng 1.1.
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
12
Bảng 1: Sản lượng than theo quy hoạch
1
Sản lượng năm (Triệu tấn)
T
Tên gọi
2008 2009 2010 2015 2020 2025
- Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
13
Song song với công tác đổi mới công nghệ chống giữ lò chợ, công tác
vận tải cũng được trang bị các hệ thống vận tải liên tục (máng cao + băng tải),
các thiết bị có công suất lớn đã giúp các công ty khai thác đạt năng suất cao.
Để đạt được sản lượng khai thác hầm lò như hiện nay công tác đào lò
chuẩn bị cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng. Công ty Than Vàng Danh đã
đưa máy vào bốc xúc đá
ở lò nghiêng, Công ty Than Mông Dương, Uông Bí
đã đưa máy liên hợp AM-50 vào đào lò than cho tiến độ lò chống thép có tiết
diện trên 12m
2
đạt 250m/tháng là một bước đột phá trong công nghệ đào lò. Đã
có 18 máy AM50 và AM45 được đưa vào các mỏ hầm lò.
Từ trước đến nay việc chống giữ các đường lò chủ yếu bằng thép. Nhưng
với sự mạnh dạn của cán bộ kỹ thuật Việt Nam, công nghệ chống lò bằng vì
neo các loại đã được áp dụng thành công ở hầu hết các công ty, đã góp phần
giảm đáng kể chi phí chống lò.
Ngoài nh
ững tiến bộ nêu trên, công nghệ khai thác hầm lò vẫn chưa
tương xứng với tiềm năng và yêu cầu phát triển, trình độ cơ giới hoá và tự động
hoá các khâu trong khai thác hầm lò chưa cao và chưa rộng rãi, đó cũng là
nguyên nhân năng suất lao động chưa cao.
I.2.2. Định hương khai thác than hầm lò
Tập đoàn TKV đang tập trung đầu tư cải tạo, mở rộng các mỏ hầm lò
hiện có và đầu tư các mỏ
.
5
5
0
3
3
.
9
8
5
3
7
.
2
0
0
4
2
.
5
5
0
4
9
.
4
0
0
5
5
.
2
5
0
8
3
.
8
5
0
9
1
.
2
0
0
9
6
.
1
2
0
9
7
.
7
3
0
9
7
I.3. Nhu cầu về thiết bị phục vụ khai thác than hầm lò
Các mỏ than hầm lò lớn ở Việt Nam trước đây đều do Liên Xô (cũ) thiết kế
hoặc thiết kế mở rộng và trang bị các thiết bị đồng bộ do Liên Xô, Ba Lan và các
nước XHCN sản xuất, gần đây một số thiết bị cũng được nhập từ Trung Quốc với
kết cấu và các đặc tính kỹ thuật tương đương của Liên Xô (cũ).
Trang thiết bị trong ngành công nghiệp M
ỏ nhất là các trang bị cho mỏ
than hầm lò phải làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt mà điển hình là:
Nhiệt độ môi trường dao động khá lớn, trung bình từ 5-20
0
C; có độ ẩm không
khí cao; có môi trường nước nhỏ giọt ngày đêm; có các chất khí, bụi nguy hiểm
cháy nổ; có các hóa chất (axit, kiềm) gây ăn mòn cao; có không gian làm việc
chật hẹp, tải trọng thay đổi, chịu nhiều va đập và điều kiện bôi trơn khó khăn.
Ngoài việc phải thực hiện các giải pháp nâng cao tuổi thọ các thiết bị làm
việc trong môi trường kể trên, các thiết bị còn được chế tạo theo các quy trình
công nghệ hết s
ức nghiêm ngặt để đảm bảo được chất lượng: tức là để đảm bảo
thời gian sửa chữa là ít nhất.
Cùng với sự phát triển của ngành Than thì nhu cầu các thiết bị ngày càng
tăng. Vấn đề đặt ra là chất lượng sản phẩm chế tạo phải đảm bảo được yêu cầu
của nhà sử dụng, phải tương đương với chất lượng nhập khẩ
u hoặc tốt hơn. Để
đạt được yêu cầu này, nhà thiết kế, nhà chế tạo phải thường xuyên nghiên cứu
cải tiến kết cấu, vật liệu, công nghệ để không ngừng nâng cao chất lượng sản
phẩm, đảm bảo sản phẩm sau phải tốt hơn sản phẩm trước.
II. SẢN PHẨM CỦA DỰ ÁN
Qua nghiên cứu tổng quan về tình hình khai thác than hầm lò trong các
năm gần đây cũng như định hướng quy hoạch cho các năm tiếp theo, chúng ta
nhận thấy rằng sản lượng than hầm lò sẽ ngày một gia tăng, đồng thời các vị trí
trung bình)
Bộ 260 300 320 350 400
2
Băng tải thông dụng các
loại (cả Than + KS)
Cái 150 160 220 270 300
3
Goòng chở than các loại
0,5-3 tấn Cái 1.400 1.500 2.500 3.000 4.500
4 Quang lật goòng Cái 12 15 20 26 30
5 Quạt gió chính Cái 15 20 25 30 40
6
Quạt gió cục bộ (cả
Than + KS) Cái 340 380 450 600 800
7 Máy cấp liệu (cả Than Cái 50 60 80 100 1503
- Quy hoạch cơ khí TKV 2006 -2010 có xét triển vọng đến 2015 VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
17
Số lượng theo năm quy hoạch
TT Tên gọi ĐVT
2009 2010 2015 2020 2025
+ KS)
8
Tời các loại (cả Than +
23
Lắp ráp, chế tạo máy
khấu than
Chiếc 5 7 10 12 15
24
Băng tải dốc, băng tải
ống
Cái 81015 1820
25
Máng cào lớn (đi kèm
Combaiin)
Chiếc 6 7 10 12 15
Qua bảng trên, nhu cầu thiết bị chung cho ngành mỏ là rất lớn và rất đa
dạng. Tuy nhiên, việc lựa chọn chủng loại sản phẩm của dự án phù hợp với VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
18
điều kiện và năng lực của Viện, đồng thời kết hợp với các đề tài đã có những
bước nghiên cứu trong những năm gần đây. Mặt khác, đối với các sản phẩm đã
chọn trong dự án có tính đến việc phải điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với từng
điều kiện sử dụng cụ thể. Ngoài ra, Viện là đơn vị
cung cấp thiết kế nhiều sản
phẩm khác cho các đơn vị trong ngành chế tạo hàng loạt như:
+ Máy xúc đá X0,32;
+ Tầu điện mỏ các loại;
+ Quang lật goòng;
+ Goòng các loại.
- Lập hoàn thiện bản vẽ thiết kế.
3. Tổ chức chế tạo và tiêu thụ sả
n phẩm
- Tìm hiểu khả năng cung cấp, nguyên vật liệu, dụng cụ, đồ gá
- Khảo sát, phân tích và chọn phương án tự sản xuất và hợp tác sản xuất
sản phẩm;
- Sản xuất thử, thử nghiệm sản phẩm;
- Hiệu chỉnh thiết kế và công nghệ chế tạo;
- Sản xuất và bán sản phẩm theo hợp đồng;
- Đánh giá chất lượng sản phẩm.
4. Tông k
ết nghiệm thu dự án
- Lập báo cáo tổng kết.
- Đánh giá nghiệm thu các cấp
5. Quyết toán kinh phí, trả thu hồi
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
20
II. PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI
II.1. Phương án tổ chức sản xuất thử nghiệm
- Địa điểm thực hiện dự án:
Xưởng thực nghiệm Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV có gần
2000m
2
nhà xưởng, có nhiều chủng loại thiết bị công nghệ và gia công cơ. Ngoài
ra Viện có khả năng hợp tác phối hợp với các đơn vị sản xuất cơ khí trong nước
mà đặc biệt là các đơn vị cơ khí trong Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản
+ Sử dụng nguồn vốn vay phát triển sản xuất của Viện (vay các tổ chức tín
dụng, huy động vốn trong cán bộ công nhân viên của Viện).
+ Sử dụng vốn phát triển sản xuất của các đơn vị đặt hàng thông qua thoả
thuận trong hợp đồng kinh tế.
+ Sử dụng nguồn vốn hỗ trợ từ NSNN cấp cho dự án theo đề cươ
ng
được duyệt.
+ Tổ chức sản xuất, bán sản phẩm quay vòng vốn. Trả kinh phí thu hồi 06
tháng sau khi kết thúc dự án.
II.3. Phương án tiêu thụ sản phẩm, quảng bá công nghệ thị trường hóa kết
quả Dự án
- Giá thành sản phẩm:
+ Giá bán bằng 90% giá nhập ngoại của sản phẩm cùng loại. Đảm bảo giá
cạnh tranh trong nước, hợp lý cho các đơn vị sử dụng.
- Danh mục các đơn đặt hàng:
+ Hiện tại, các sản phẩm dự án thực hiện chế tạo đang có nhu cầu rất lớn,
tuy nhiên, quy mô dự án chỉ đáp ứng được một phần nhỏ của nhu cầu thị trường,
còn lại các
đơn vị sản xuất vẫn phải nhập ngoại. Một số đơn vị đã sử dụng sản
phẩm của dự án như:
Công ty Than Mạo Khê - TKV;
Công ty Than Hòn Gai - TKV;
Công ty Than Hạ Long - TKV;
Công ty Than Hà Lầm - TKV;
Công ty Than Hồng Thái – TKV;
Công ty Than Đồng Vông - TKV.
- Khả năng tham gia của các cơ quan tiếp nhận sản phẩm vào quá trình
thực hiện dự án:
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
23
Chương III. HOÀN THIỆN THIẾT
KẾ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
SẢN PHẨM
I. HOÀN THIỆN THIẾT KẾ
Về thiết kế:
Dự án đã đi sâu vào hoàn thiện thiết kế cho các sản phẩm của dự án
bao gồm:
- Máng cào C14M;
- Băng tải khung cứng và khung cáp;
- Cấp liệu lắc CL-10 và CL-12.
Trước đây, do phải tính toán bằng phương pháp thủ công nên rất mất
nhiều thời gian, giảm tiến độ, đồng thời kết quả có độ chính xác thấp. Việc
hoàn thiện thiết kế nhằm mục tiêu đưa các k
ết quả của quá trình thử nghiệm
trước để xây dựng bộ bản vẽ thiết kế hoàn chỉnh. Trên cơ sở các sản phẩm của
dự án, Viện đã hoàn thiện thiết kế các thiết bị bằng việc sử dụng một số phần
mềm hỗ trợ công tác tính toán thiết kế như: Inventor thiết kế toàn bộ các sản
phẩm dưới dạng 2D, 3D có tính toán kiểm nghiệ
m, tiêu chuẩn hóa,
I.1. Tính toán bộ truyền động băng tải
Trong tính toán các tuyến băng tải, dự án đã thiết lập phần mềm tính toán
băng tải để áp dụng. Phần mềm tính có ưu việt cho phép tính toán nhanh các thông
số chung của băng tải. Cụ thể, các tính toán có ba phần : 1, Các thông số chung về
năng suất, công suất. 2, Các thông số về bộ truyền. 3, Các kết cấu cơ khí.
Phần mềm có thể cho phép so sánh, đối chiếu các kết quả với các hệ số
lựa chọ
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - TKV
25a) Mô hình khối 3D b) Kết quả tính toán
Hình 3: Mô hình thiết kế và kết quả tính toán
Các chi tiết chịu lực khác: Đối với băng tải, việc tính toán các khung đầu
đuôi cũng được thiết kế tương tự. Từ đó xác định bu lông móng được tối ưu
hóa. Trong băng tải, việc tính toán khung dầm rất quang trọng, tuy nhiên việc
tính toán các chi tiết khác như trục tang, hộp giảm tốc không tiêu chuẩn, cũng
được thiết kế bằng các phần mềm tự viế
t chuyên dụng.
Ví dụ tính toán trục tang: tiết diện ổ bi chịu hai ứng suất pháp và tiếp
tuyến, đồng thời chịu tác động của tần số rung của động cơ. Đây là phần phức
tạp nhất trong tính toán. Để dễ tính toán ta quy về tính toán chung theo mô hình
tĩnh, và kiểm tra lại từng phần.
Mô hình tính toán được mô tả theo hình sau: Hình 4: Mô hình tính trục
Copyright: Tài liệu đại học ©