CHƯƠNG I KIẾN THÚC CƠ BẢN VỀ MÁY ẬN TẢI 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1. Mức độ hiện đại của một xí nghiệp mỏ được đánh giá bằng trình độ cơ giới và tự động hóa quá trình sản xuất, trong đó vận tải là một bộ phận không thể tách rời của dây truyền công nghệ khai thác khoáng sản có ích. Nét đặc trưng của công tác vận tải mỏ là khối lượng công việc chiếm tỉ lệ khá lớn, các thiết bị vận tải đa dạng. Số lượng công nhân phục vụ cho công tác vận tải chiếm khoảng từ 30 – 40%, còn giá thành vận tải chiếm từ 40 – 50%.
Do đó việc lựa chọn đúng đắn quy trình công nghệ vận tải và sử dụng có hiệu quả các thiết bị trong hệ thống đó đóng vai trò rất quan trọng. Tùy theo phạm vi hoạt động mà công tác vận tải được chia ra: công tác vận tải trong mỏ để chuyên chở đất đá, khoáng sản có ích và người, thiết bị trong phạm vi xí nghiệp mỏ. Vận tải ngoài mỏ để chuyên chở khoáng sản có ích từ xí nghiệp mỏ đến nơi tiêu thụ hay đến nhà máy sàng tuyển hoặc để vận tải máy móc, thiết bị, vật liệu xây dựng đến xí nghiệp mỏ. Tùy theo mục đích sản xuất của công tác vận tải chia ra hệ thống vân tải chính và phụ.
Hệ thống vận tải chính để chuyên chở khoáng sản có ích từ gương công tác đến phương tiện vận tải ngoài, và hệ thống phụ để chở máy móc , thiết bị, , vật liệu xây dựng, người đến vị trí làm việc và ngược lại. Ở các mỏ hầm lò, khi đào các đường ò chuẩn bị đất đá được chuyển ra nhờ các thiết bị vận tải chính hoặc phụ. Còn ở các mỏ lộ thiên đất đá bốc được đổ ra bãi thải bằng các thiết bị vận tải chính. Ngoài ra tùy theo đặc điểm lãnh thổ và vị trí tiến hành các công việc mà vận tải trong mỏ còn chia ra vận tải ở các công trường, vận tải trên mặt bằng.
Các dạng cơ bản của vận tải mỏ hầm lò với sơ đồ công nghẹ khai thác thông thường là băng chuyền, tàu điện, tời trục, máng cào hoặc tự trượt. Khi khai thác bằng sức nước sử dụng vận tải bằng đường ống hoặc một số trường hợp dùng cả ô tô. Các dạng chủ yếu của vận tải trên mặt bằng mỏ, trên các công trường lộ thiên là băng chuyền, tầu điện, trục tải, ô tô, sức nước và bằng trọng lực. 3 Vận tải ngoài mỏ thường dùng đường sắt, ô tô, băng tải, cáp treo, đường thủy, trong một số trường hợp đặc biệt có thể dụng máy bay.
Ở nước ta, các mỏ hầm lò đã sử dụng rộng rãi máng cào, băng chuyền, tời trục, tầu điện. Còn ở mỏ lộ thiên chủ yếu dùng vận tải bằng ô tô hoặc ô tô kết hợp với đường sắt, ở một số nơi cũng sử dụng đến băng chuyền, đường sắt, trục tải, tời dây. Những công việc ở mỏ là những công việc nặng nhọc vì sản phẩm ở mỏ rất đa dạng, trọng lượng lớn. Cho nên những thiết bị vận tải ở mỏ cũng rất đa dạng chúng thực hiện những nhiệm vụ sau: - Chuyên chở khoáng sản có ích từ vị trí sản xuất đến kho chứa, nhà sàng hoặc nơi tiêu thụ.
- Chuyên chở đất đá khai thác từ công trường khai thác lộ thiên, hoặc đất đá thải từ hầm lò ra bãi thải. - Chuyên chở vật liệu, thiết bị phục vụ cho quá trình khai thác. - Chuyên chở người trong khu vực khai thác Để giải quyết tốt nhiệm vụ vận tải, cần phải có sơ đồ công nghệ hợp lý. Vừa phải đáp ứng yêu cầu khai thác, vừa mang tính hiện đại tạo điều kiện tốt cho công tác quản lý và điều khiển Để chọn được công nghệ tối ưu, không những cần hiểu biết đầy đủ về công nghệ khai thác mà còn phải am hiểu các thiết bị vận tải riêng lẻ cũng như hệ thống đồng bộ của nó, biết được những đặc điểm riêng và lĩnh vực ứng dụng hợp lý của chúng.
Ở các xí nghiệp mỏ, các thiết bị vận tải làm việc trong điều kiện hết sức nặng nhọc: vị trí công tác trật hẹp, lại phải thay đổi thường xuyên theo tiến độ khai thác, tuyến đường có nhiều nhánh, bình đồ và trắc đồ đường phúc tạp (lên dốc, xuống dôc, quanh có và ẩm ướt), có nhiều điểm chất dỡ tải trung gian, vật liệu có tính mài mòn cao, nhiệt độ môi trường lớn, có khí độc và bụi nổ, khối lượng vận chuyển không đều, dễ sảy ra quá tải và sự cố kỹ thuật ngoài dự kiến, khoảng cách vận tải không cố định… - Loại hàng: Rất đa dạng, kích thước rất khác nhau ví dụ: (than cám, than cục, đất đá .) 4 - Sơ đồ vận tải: Rất phức tạp lại biến đổi thường xuyên theo tiến độ khai thác, mức độ kiên cố của đường không cho phép đầu tư lớn, vì vậy hiệu quả sử dụng ở mức độ an toàn thấp. - Thiết bị vận tải: Rất đa dạng vì sản lượng khai thác ở các công trường khác nhau, địa hình chuyên chở cũng rất khác. Cho nên có những thiết bị vận tải làm việc theo chiều đứng thẳng, có những thiết bị vận tải trên đường bằng, đường nghiêng, thậm chí là đường dây. Có loại kích thước nhỏ, có loại kích thước rất lớn.
- Tổ chức sản xuất: Đối với những công việc vận chuyển nói chung là rất nặng nhọc đối với tất cả các công việc sản xuất. Vì vậy khối lượng công việc cho qui trình sản xuất, số công nhân đầu tư cho công việc lớn, thậm chí có những xí nghiệp chiếm tới 2/3 số công nhân của xí nghiệp. Để đảm bảo an toàn cho quá trình vận tải, công việc tổ chức mạng lưới an toàn, tín hiệu an toàn phải đảm bảo tốt. Nói chung các máy vận tải phải có kích thước nhỏ gọn, có độ bền cao, chịu mài mòn lớn, tin cậy và an toàn khi làm vệc, có khả năng phòng nổ, dễ tháo lắp thay thế cũng như dể thay đổi chiều dài công tác và các thông số khác khi làm việc.
Việc lựa chọn đúng đắn sơ đồ công nghệ vân tải, tính toán chính xác các thông số kỹ thuật của hệ thống, việc sử dụng các máy móc có chất lượng và độ tin cậy cao, cũng như thường xuyên bảo dưỡng sửa chữa kịp thời sẽ là nhân tố đảm bảo cho sản xuất ổn định an toàn và nâng cao năng suất khai thác hạ giá thành sản phẩm. Phân loại thiết bị vận tải. Hiện nay trong cá xí nghiệp mỏ có một số lượng lớn máy vận tải khác nhau đang làm vệc. Chúng khác nhau về nguyn lý hoạt động, phương pháp vận chuyển vật liệu, về cấu trúc và các đặc trưng khác.
Theo nguyên lý hoạt động, các phương tiện vận tải được chia ra loại làm việc liên tục và loại làm việc theo chu kỳ. Thiết bị hoạt động liên tục vận chuyển vật liệu thành dòng liên tục từ điểm chất tải đến điểm dỡ tải. Thiết bị làm việc theo chu kỳ chuyển vật liệu theo từng chu kỳ, sau mỗi chu kỳ các nguyên công như chất tải, dỡ tải, ma nơ lại được lặp lại. Theo phương pháp vận tải có thết bị vận tải theo nguyên lý lăn hoặc trượt, hoặc vật liệu nằm trên các ộ phận mang tải, hoặc vật liệu chuyển trong môi trường nước và khí.
5 Theo dạng của bộ phận kéo máy vận tải được chia ra loại có xích kéo, loại băng, loại cáp kéo. Loại có bánh xe dẫn động hoặc thết bị không có bộ phận kéo (băng tải lắc, băng tải rung, vận tải bằng sức nước, sức khí, trọng lực). Theo dạng của bộ phận mang tải người ta phân ra máy có bộ phận mang tải chuyển động, máy có bộ phận mang tải dao động hoặc không chuyển động (máng, ống, bàn trượt). Máy chất tải, máy cấp liệu, cửa tháo, quang ật, máy đẩy goòng được liệt vào thiết bị vận tải phụ (hay gọi là thiết bị phối hợp) Việc phân loại theo nguyên lý hoạt động được sử dụng khi tính toán năng suất vận tải cảu thiết bị, phân loại theo dạng bộ phận kéo và mang tải được sử dụng khi ngiên cứu lý thuyết hoạt động của chúng.
Còn phân loại theo kết cấu được sủ dụng khi nghiên cứu cấu trúc của máy. Hiện nay ở nước ta do thiết bị nhập từ nhiều nước khác nhau, nên các máy vận tải cũng rất đa dạng, nhiều kiểu và chủng loại. Tuy nhiên việc tính toán các thiết bị và các sơ đồ công nghệ đều dựa trên những nguyên lý cơ bản thống nhất chung. Vật liệu vận tải.
Trong các xí nghiệp mỏ vật liệu vận tải được chia làm hai dạng: ở thể tơi vụ (khoáng sản có ích, đất đá, vật liệu chèn lò) và ở thể nghuên khối (máy móc, thiết bị, vật liệu chống lò, vật liệu phụ). Vật liệu ở thể rời được đặc trưng bằng độ hạt (thành phần cỡ hạt), khối lượng riêng, góc nghỉ tự nhiên, độ mài mòn, độ ẩm, độ dính kết và các tính chất khác. Vật liệu ở thể nguyên được đặc trưng bằng hình dáng, kích thước bao và khối lượng của nó. Khi lựa chọn thiết bị vân tải cần phải chú ý đến những đặc tính ở trên bởi vì hình dáng, kích thước, tính chất cơ lý của chúng là những thông số quan trọng quyết định cấu trúc của máy đặc biệt là kết cấu của bộ phận công tác.
Cỡ hạt của cục vật liệu là kích thước lớn nhất của nó theo ba phương vuông góc với nhau. Kích thước đó được gọi qui ước là chiều dài của cục vật liệu d (mm). Tùy theo mức động đồng đều của các hạt mà vật liệu vận tải ở thể rời được chia ra loại chưa phấn cấp và loại đã phân cấp. Loại chưa phân cấp có tỷ số giữa kích thước của cục vật liệu lớn nhất và nhỏ nhất lớn hơn hoặc bằng 2,5; còn loại đã phân cấp thì tỷ số đó nhỏ hơn 2,5.
6 Đối với vật liệu chưa phân cấp nếu khối lượng của các cục vật liệu có kích thước từ (0,8 – 1,0) dmax (kích thước của cục vật liệu lớn nhất) chiếm tỷ lệ nhỏ hơn 10% khối lượng của mẫu đo, thì kích thước đại diện dùng để tính toán sẽ được lấy d = 0,8dmax. Còn nếu khối lượng lớn chiếm tỷ lệ lớn hơn 10% khối lượng của mẫu thì kích thước đại diện sẽ được lấy d = dmax. Đối với vật liệu đã phân cấp, sử dụng kích thước trung bình để tính toán. DTB = (dmax + dmin)/2 (mm) Trong đó dmax, dmin là kích thước lớn nhất và bé nhất của cục vật liệu thường được lấy theo kích thước giới hạn trên và giới hạn dưới của mỗi cấp sàng.