Hoàn thiện thiết kế, công nghệ và chế tạo máy xúc đá MX 03,32 cho các mỏ than hầm lò việt nam

Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ Vinacomin








Hoàn thiện thiết kế, công nghệ và chế tạo
máy xúc đá MX.03,32 cho các mỏ than hầm lò
Việt Nam



CNĐT: Cao Ngọc Đẩu

8465

HA NOI - 2010


VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỀU
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU 5
Chương I: TỔNG QUAN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ KHAI THÁC
HẦM LÒ TẠI VIỆT NAM 11

I.1. TỔNG QUAN 11
I.1.1. Chiến lược phát triển ngành Than- Khoáng sản Việt Nam 11
I.1.2. Mục tiêu phát triển sản lượng than của Vinacomin 11
I.2. NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ KHAI THÁC HẦM LÒ TẠI VIỆT NAM 14
I.2.1. Nhu cầu về thiết bị phục vụ khai thác hầm lò 14
I.2.2. Tình hình sử dụng máy xúc đá và các loại máy tương tự trong mỏ than hầm lò Việt Nam 15
I.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI MÁY XÚC ĐÁ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐÀO LÒ. 17
I.3.1. Giới thiệu chung 17
I.3.2. Máy cào đá 18
I.3.3. Máy xúc lật hông 19
I.3.4. Máy xúc đá MX.0,32 21
I.4. XUẤT PHÁT ĐIỂM VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 27
I.4.1. Tình hình thiết kế, chế tạo máy xúc đá hầm lò 0,32m
3
(dung tích gầu) 27

I.4.2. Các nội dung kỹ thuật mà dự án đặt ra để giải quyết 28
I.4.3. Một số hình ảnh máy xúc đá trước khi cải tiến 29
I.4.4. Nội dung, các bước thực hiện đáp ứng yêu cầu của dự án 30
Chương II: HOÀN THIỆN THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN
PHẨM 31

II.1. NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN THIẾT KẾ 31
II.2. TÍNH TOÁN KIỂM TRA MỘT SỐ THÔNG SỐ CHÍNH VÀ KIỂM BỀN MỘT SỐ CHI
TIẾT QUAN TRỌNG CỦA THIẾT BỊ 32

II.2.1. Tính toán kiểm tra một số thông số của máy 32
II.2.2. Tính toán kiểm tra cụm bánh răng hành tinh trong bộ di chuyển 44
II.3. HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 60
II.4. TỔNG HỢP NHỮNG THAY ĐỔI TRONG THIẾT KẾ, CÔNG NGHỆ, VẬT LIỆU CỦA
DỰ ÁN CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY XÚC ĐÁ MX.0,32 VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 61

II.4.1. Đối với tang nâng hạ gầu 62
II.4.2. Đối với cụm tang di chuyển 65
II.4.3. Con lăn đỡ xích kéo gầu 66
II.4.4. Thiết bị điện 68
II.4.5. Hộp giảm tốc trung gian 68
II.4.6. Răng gầu 69

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
3
Chương III: CHẾ TẠO THỬ, THỬ NGHIỆM VÀ CHUYỂN GIAO MÁY
XÚC MX.0,32 CHO ĐƠN VỊ SỬ DỤNG 70

III.1. MÁY SỐ 001 70
III.2. MÁY SỐ 002 VÀ MÁY SỐ 003 71

III.3. CÁC SẢN PHẨM CÓ LIÊN QUAN VỚI KẾT QUẢ DỰ ÁN. 72
Chương IV: PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN 74
IV.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ VÀ DOANH THU TIÊU THỤ SẢN PHẨM 74
IV.2. HIỆU QUẢ KINH TẾ XÃ HỘI 74
Chương V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76
V.1. KẾT LUẬN 76
V.2. KIẾN NGHỊ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Sản lượng than theo quy hoạch 11
Bảng 2:Kết quả khảo sát máy xúc đá và các loại máy tương tự dùng trong mỏ than
hầm lò (năm 2010) 15
Bảng 3: Đặc tính kỹ thuật của máy xúc đá 21
Bảng 4: Các cụm chính trong máy xúc đá 31
Bảng 5: Hệ số phụ thuộc vào độ lớn của vật liệu 36
Bảng 6: Thông số các bánh răng của hộp giảm tốc 36
Bảng 7: Thông số các bánh r
ăng trong cụm hành tinh bộ di chuyển 37
Bảng 8: Danh mục các sản phẩm dự án 74

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Sản lượng than hầm lò dự kiến khai thác 14
Hình 2: Sơ đồ công nghệ xây dựng các đường lò 18
Hình 3: Máy cào đá P60Y của Trung Quốc 19
Hình.4: Máy xúc lật hông 621C của Balan 20

Hình 5: Cấu tạo máy xúc đá MX.0,32 24
Hình 6: Sơ đồ động của máy xúc đá MX.0,32 26
Hình 7: Các lỗi thường gặp của máy xúc đá 29
Hình 8: Mô hình thiết kế 3D bằng phần mềm Inventor 31
Hình 9: Sơ đồ biểu diễn chiều sâu xúc của gầu vào đống đất đá 35
Hình 10: Kích thước cơ bản của gầu 35
Hình 11: Khai triển hộp giảm tốc 36
Hình 12: Sơ đồ động cụm di chuyển máy xúc đá 37
Hình 13: Sơ đồ biểu diễn xúc khi bắt đầu nâng gầu 40
Hình 14: Sơ đồ biểu diễn xúc khi gầu bắt đầu ra khỏi đống đất 42
Hình 15: Sơ đồ biểu diễn xúc khi gầu ra kh
ỏi đá xúc đến khi đổ tải 43
Hình 16: Sơ đồ động bộ di chuyển 45
Hình 17: Kết cấu cụm tang di chuyển 46
Hình 18: Lỗ lắp gối trục tang nâng hạ 62
Hình 19: Tang nâng hạ gầu 64
Hình 20: Bộ truyền hành tinh tang tiến 65
Hình 21: Con lăn đứng đỡ xích kéo gầu 66
Hình 22: Lỗ lắp đầu trục con lăn đỡ xích nằm 67
Hình 23: Tủ điều khiển máy xúc MX.0,32 do nhóm dự án thiết kế, chế tạo
trong nước 68
Hình 24: R
ăng gầu đúc bằng thép mangan cao 69


VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
5
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển chung của đất nước, ngành công nghiệp mỏ nói
chung, ngành công nghiệp khai thác than nói riêng đang ngày càng phát triển

mạnh mẽ. Sản lượng khai thác ngày càng tăng (trong đó tỉ trọng khai thác hầm
lò tăng nhanh) dẫn đến nhu cầu về các thiết bị phục vụ khai thác ngày càng cao.
Theo dự thảo quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2015 có xét triển
vọng đến năm 2025, sản lượng than khai thác hầm lò hàng năm tăng khá nhanh
(bình quân hơn 10%/năm).Để đáp ứng, khối lượng công tác đào lò xây dựng cơ
bản và lò chuẩn bị sản xuất là rất lớn (Ví dụ: kế hoạch 2010 phải đào tổng số
gần 359 Km đường lò). Trong công nghệ đào lò, đất đá sau khi nổ mìn được
chuyển ra ngoài bằng xe goòng, máng cào, băng tải hoặc kết hợp. Việc bốc xúc
đất đá sau nổ mìn lên các thiết bị vận tải ở ngành Than Việ
t Nam hiện nay được
thực hiện chủ yếu bằng máy xúc đá. Máy xúc đá là một thiết bị nằm trong dây
chuyền công nghệ đào lò bằng khoan nổ mìn. Nó đóng vai trò khá quan trọng
trong việc quyết định năng suất, tiến độ đào lò.
Công tác bốc xúc chiếm thời gian tương đối lớn trong quá trình đào lò. Do
năng suất bốc xúc khá cao, sử dụng thuận tiện, an toàn, chi phí đầu tư không quá
lớn, nên máy xúc đá ngày càng được s
ử dụng nhiều trong mỏ hầm lò. Việc sử
dụng máy xúc đá trong công tác bốc xúc là một bước tiến trong công nghệ đào
lò, làm tăng năng suất, giảm sức lao động của con người và có độ an toàn cao.
Trên thế giới, việc sử dụng máy xúc đá có tính năng tương tự MX.0,32
cũng được áp dụng khá phổ biến với nhiều dạng di chuyển như: Di chuyển bằng
bánh lốp, bánh xích, đường ray.
Nhu cầ
u sử dụng máy xúc đá hầm lò (kiểu di chuyển trên đường ray)
trong ngành than Việt Nam những năm tới ước tính 20÷30 chiếc/năm. Hầu hết
máy xúc đá đã phải nhập khẩu, giá tương đối cao.
Trong những năm qua, Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - Vinacomin là
đơn vị đi đầu trong công tác nghiên cứu thiết kế các loại thiết bị, phụ tùng phục
vụ khai thác than, chủ trì thực hiện nhiều
đề tài nghiên cứu, dự án và đã chế tạo

thành công nhiều sản phẩm đảm bảo chất lượng phục vụ sản xuất. Viện là một
trong những đơn vị trong nước cung cấp khá nhiều thiết bị, các bộ phận, phụ
tùng phục vụ công tác sửa chữa, thay thế cho các đơn vị trong và ngoài ngành.
Trước đây, vào những năm 70
÷
80 của thế kỷ XX, trong số những máy
xúc đá dùng trong mỏ than hầm lò Việt Nam thì loại 1ΠΠH-5 là loại chiếm đa

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
6
số. Theo yêu cầu của Bộ Mỏ và Than, năm 1985 Viện Máy Mỏ (nay là Viện Cơ
khí Năng lượng và Mỏ- Vinancomin) đã thực hiện nhiệm vụ lập thiết kế máy
xúc đá MX.0,32 theo mẫu máy 1ΠΠH-5 của Liên Xô (cũ) với mục đích chính
lúc đó là phục vụ cho công tác quản lý cơ điện, chế tạo phụ tùng thay thế và sửa
chữa thiết bị.
Năm 2002 Viện đã chuyể
n giao bản thiết kế máy xúc trên cho nhà máy
Cơ điện Uông Bí (nay là công ty CP cơ điện Uông Bí- Vinacomin) theo hợp
đồng số 63HĐ/VCVM ngày 20/6/2002.
Sau nhiều năm theo dõi hoạt động của loại thiết bị này tại các mỏ, Viện đã
thấy rằng ở điều kiện mỏ Việt Nam, thiết bị có một số nhược điểm cần được
khắc phục để nâng cao tính năng sử dụng và nâng cao tu
ổi thọ của nó.
Để thực hiện mục đích trên, năm 2008 Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ đã
đăng ký và được Bộ KHCN phê duyệt cho thực hiện dự án chế tạo thực nghiệm
độc lập: “Hoàn thiện Thiết kế, công nghệ và chế tạo máy xúc đá MX.0,32 cho
các mỏ hầm lò Việt Nam”, theo quyết định số 159/QĐ-BKHCN ngày 29/1/2008.
Thời gian thực hiện dự án từ tháng 6 năm 2008 đến tháng 12 nă
m 2010.
Dự án đã thực hiện được một số nội dung sau:

- Nghiên cứu hoàn thiện thiết kế thiết bị, hoàn thiện công nghệ chế tạo
của một số bộ phận, cụm chi tiết chính để khắc phục một số nhược điểm nhằm
nâng cao tính năng sử dụng và góp phần nâng cao chất lượng, tuổi thọ sản phẩm
( trong đó, đã s
ử dụng một số phần mềm hỗ trợ công tác tính toán, thiết kế nâng
cao độ chính xác và tin cậy của kết quả).
Tiến hành chế tạo và đưa vào mỏ thử nghiệm, bàn giao cho sản xuất 03
máy. Ngoài ra, trong thời gian thực hiện dự án, Viện đã tiến hành đại tu nâng
cấp 05 máy xúc đá cùng loại có sử dụng các sản phẩm mới của dự án, chế tạo và
cung cấp phụ tùng máy xúc MX.0,32 với khối l
ượng gần 28 tấn. Tổng giá trị sản
phẩm của dự án tiêu thụ là 8.141 triệu đồng (bằng 122% giá trị sản phẩm dự
kiến của dự án). Sản phẩm do dự án tạo ra hoàn toàn là “Made in Việt Nam”,
máy hoạt động tốt, ổn định, tin cậy, chất lượng được nâng lên; tháo lắp, sửa
chữa, sử dụng dễ dàng hơn. Được đơn vị sử dụng tín nhiệm. 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, tạo thêm việc làm và thu nhập cho người lao động.

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
7
- Tài liệu của dự án được lập tành 04 tập:
Tập 1: Thuyết minh của DA
- Giới thiệu về dự án;
- Giới thiệu việc hoàn thiện thiết kế, công nghệ, chế tạo và thử nghiệm sản
phẩm dự án.
- Phân tích hiệu quả của dự án;
- Kết luận, kiến nghị.
Tập 2: Bản vẽ thiết kế và thuyết minh hướng dẫn lắp đặt, b
ảo quản, sử dụng

- Phần thiết kế cũ,
- Các thiết kế cải tiến;
- Hướng dẫn vận hành;
Tập 3: Phụ lục thuyết minh báo cáo
- Các cơ sở pháp lý của dự án;
- Các hợp đồng kinh tế;
- Các biên bản thử nghiệm;
- Kết quả thử nghiệm.
- Quy trình công nghệ chế tạo;
Tập 4: Phụ lục dự án (theo thông tư 12/2009/TT-BKHCN ngày 08 tháng 5
năm 2009 của Bộ trưở
ng Bộ Khoa học và Công nghệ)
Sản phẩm của dự án đã được các đơn vị sử dụng đánh giá có chất lượng
cao, khả năng làm việc của máy phù hợp với môi trường khai thác mỏ than hầm
lò ở Việt Nam. Qua đó có thể thấy chúng ta hoàn toàn có thể chủ động chế tạo
một số thiết bị trong nước, đáp ứng yêu cầu sản xuất than và tiến tới thự
c hiện
các dự án lớn hơn, chế tạo các thiết bị có độ phức tạp cao hơn.
LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện tốt nội dung của dự án này, Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ-
Vinacomin và nhóm dự án đã nhận được sự chỉ đạo, giúp đỡ, góp ý tận tình,
hiệu quả của các Bộ KHCN, Bộ Công Thương, lãnh đạo và các ban của Tập
đoàn Công nghiêp Than Khoáng sản Việt Nam( Vinacomin), các Công ty Xây
dựng mỏ Hầm lò I- Vinacomin, Công ty Xây dựng mỏ Hầm lò II- Vinacomin,
các đơn vị hợp tác cùng các chuyên gia, đồng nghiệp trong và ngoài Viện. Viện
Cơ
khí Năng lượng và Mỏ cùng nhóm dự án xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ
quý báu đó và mong tiếp tục nhận được ý kiến chỉ đạo, sự giúp đỡ để Viện hoàn
thành nhiệm vụ tốt hơn nữa.

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
8
Phần 1: CÁC THÔNG TIN CHUNG VÀ MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN

1. Tên Dự án: Hoàn thiện thiết kế, công nghệ và chế tạo thử máy xúc đá
MX.0,32 cho các mỏ than hầm lò Việt Nam
2. Số đăng ký: DAĐL- 2008/04
3. Cơ quan quản lý: Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Công Thương
4. Thời gian thực hiện: 30 tháng, từ tháng 06/2008 đến hết tháng 12/2010
5. Kinh phí thực hiện dự kiến: 6.668.000.000 đồng
- Trong đó, kinh phí ngân sách Nhà nước hỗ trợ để thực hiện dự án:
2.000.000.000đồng
- Kinh phí thu hồi: 1.400.000 đồng
- Thời gian thu hồi đề nghị: 6/2011.
6. Tổ chức đăng ký chủ trì thực hiện Dự án:
Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - Vinacomin;
Địa chỉ: 565 Nguyễn Trãi - Thanh Xuân - Hà Nội;
Điện thoại: 04.38545224
Fax: 04.38543154
7. Cá nhân đăng ký chủ nhiệm Dự án: Cao Ngọc Đẩu
Học vị: Kỹ sư
Chức vụ: Viện trưởng
Địa chỉ: 565 Nguyễn Trãi - Thanh Xuân - Hà Nội.
Điện thoại: 04.38543346;
Fax: 04.38543154;
Email: iemm@ vnn.vn
8. Cơ quan phối hợp chính:
- Công ty Xây dựng Mỏ Hầm Lò 1 - Vinacomin;
- Công ty Xây dựng Mỏ Hầm Lò 2 - Vinacomin.

9. Danh sách cá nhân tham gia dự án:
TT Họ và tên Nội dung công việc tham gia
1 Trần Đức Thọ Thư ký dự án
2 Hoàng Văn Vĩ Thành viên
3 Hồ Công Trân Thành viên
4 Nguyễn Minh Thanh Thành viên

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
9
5 Nguyễn Chân Phương Thành viên
6 Đỗ Trung Hiếu Thành viên
7 Đàm Hải Nam Thành viên
8 Lê Thái Hà Thành viên
9 Hứa Ngọc Sơn Thành viên

10. Quyết định giao nhiệm vụ: Số 159/QĐ- KHCN ngày 29/01/2008 của
Bộ KH&CN.
11. Hợp đồng triển khai thực hiện dự án: Số 04/2008/HĐ-DAĐL, ký ngày
25/06/2008 giữa Bộ KH&CN, Bộ Công Thương và Viện Cơ khí Năng lượng và
Mỏ - TKV. Nội dung, tiến độ và kết quả thực hiện dự án theo phụ lục 1, 2, 3
kèm theo Hợp đồng.
12. Hợp đồng bổ sung: Số 04 BS/2009/HĐ-DAĐL, ký ngày 02/07/2009
giữa Bộ KH&CN, Bộ Công Thương và Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ - TKV.
13. Những mục tiêu chính của dự án
- Mục tiêu trước mắt:
+ Cải tiến thiết kế, thay đổi công nghệ chế tạo, nâng cao chất lượng sản
phẩm máy xúc đá MX.0,32.
+ Chế tạo thiết bị, phụ tùng phục vụ công tác sửa chữa, đáp ứng nhu cầu
trong nước, thay thế nhập khẩu.
- Mục tiêu lâu dài:

+ Làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo máy xúc đá hầm lò, nâng cao năng
l
ực chế tạo cho ngành Cơ khí Vinacomin nói riêng và Cơ khí Việt Nam nói chung;
+ Đẩy mạnh tự nghiên cứu thiết kế, chế tạo trọn bộ các loại thiết bị phục
vụ cơ giới hóa khai thác chế biến Than- Khoáng sản, đáp ứng nhu cầu trong
nước, tiến tới xuất khẩu;
+ Đáp ứng điều kiện khai thác ngày càng xuống sâu và gia tăng sản lượng
của các mỏ than hầm lò Việt Nam;
14. Những vấn đề kỹ thuật cụ thể mà dự án cần giải quyết
14.1- Đối với cụm tang nâng hạ gầu
:
- Nhược điểm: cổ trục chính hay bị chảy dầu, ảnh hưởng đến chất lượng
các chi tiết làm việc bên trong tang, tốn dầu, tăng thời gian dừng máy, dầu vẩy

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
10
lên mặt tang nên phanh làm việc không chuẩn. Gối trục Φ220 mòn nhanh, tháo
lắp không thuận tiện, làm tăng thời gian, chi phí sửa chữa, giảm năng suất máy.
- Nhiệm vụ phải làm: khảo sát thực tế, xác định nguyên nhân, đưa ra biện
pháp khắc phục (thay đổi thiết kế, công nghệ, vật liệu nếu cần).
14.2- Đối với cụm tang di chuyển:
- Nhược điểm: cổ trục chính máy bị chảy dầu, tang mòn nhanh, không
đều, hành trình xúc kém ổn định. Ảnh hưởng xấu như
nêu tại 14.1
- Nhiệm vụ phải làm: như nêu tại 14.1
14.3- Hộp giảm tốc trung gian:
- Nhược điểm: vỏ hộp hay bị sứt, vỡ gây ảnh hưởng đến chất lượng làm
việc, độ bền của các bộ phận liên quan, làm tăng chi phí sửa chữa, vận hành,
tăng thời gian dừng máy, giảm năng suất máy
- Nhiệm vụ phải làm: như đã nêu tại mục 14.1

14.4- Con lăn đỡ
xích
- Nhược điểm: con lăn đỡ xích hay bị kẹt, chóng mòn hỏng, làm cho xích
chóng mòn, đứt, tăng thời gian dừng máy sửa chữa…
- Nhiệm vụ phải làm: như nêu tại 14.1
14.5- Hệ thống thiết bị điện dẫn động và điều khiển:
- Tồn tại: Các động cơ điện và tủ điều khiển điện phòng nổ của máy xúc
đá trước đây phả
i nhập khẩu, thiếu chủ động trong sản xuất.
- Nhiệm vụ phải làm: Cần hợp tác với một số đơn vị trong nước chủ động
nghiên cứu thiết kế, chế tạo, thay thế nhập khẩu.
14.6- Các vấn đề khác:
- Trong quá trình khảo sát thực tế, hoàn thiện thiết kế, công nghệ và chế
tạo thử nếu còn phát hiện những bất hợp lý khác, cần nghiên cứu hiệ
u chỉnh để
thiết bị ngày càng hoàn thiện hơn.








VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
11
Phần 2: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN
Chương I: TỔNG QUAN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG
THIẾT BỊ KHAI THÁC HẦM LÒ TẠI VIỆT NAM
I.1. TỔNG QUAN

I.1.1. Chiến lược phát triển ngành Than- Khoáng sản Việt Nam
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
tổ
n 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.1.2. Mục tiêu phát triển sản lượng than của Vinacomin
Dự kiến s
ản 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.
Bảng 1: Sản lượng than theo quy hoạch
1

Sản lượng năm (Triệu tấn)
TT
Tờn gọi
2010 2015 2020 2025
1 Than nguyên khai
52,285 67,615 81, 315 100,482
1.1 Lộ thiên
24,980 16,341 12,515 9,832
1.2 Hầm lò

27,305 51,274 68,800 90,650

1
- Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam lập 2008 (phương án cơ sở)

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
12
I.1.2.1. Tình hình cơ giới hóa khai thác than hầm lò thời gian qua
Trong một số năm gần đây, công nghệ khai thác than hầm lò ở nước ta đã
có những bước phát triển vượt bậc, từng bước áp dụng các biện pháp cơ giới hóa
vào khai thác, vận tải, …. Trong số đó có thể kể đến như: Áp dụng thử nghiệm
thành công lò chợ khấu than bằng máy com bai, chống lò chợ bằng giàn thuỷ lực
tự hành cho năng suấ
t đạt 2500tấn/ngày tại Công ty Than Khe Chàm -
Vinacomin; hợp tác với Cộng hòa Séc chuyển giao công nghệ chế tạo thành công
giàn chống VINALTA, kết hợp với máy khấu than và máng cào, tổ hợp thiết bị
được áp dụng tại Công ty Than Vàng Danh - Vinacomin; tổ hợp thiết bị khai thác
vỉa mỏng và dốc 2ANSHA gồm giàn chống thủy lực kết hợp với máy bào than
cho năng suất khai thác 150 tấn/giờ đã áp dụng thành công ở Công ty Than Mạo
Khê - Vinacomin và Công ty Than Nam Mẫu. Qua đó có thể th
ấy việc áp dụng
các thiết bị cơ giới hóa và khai thác lò chợ đã mở ra hướng đi mới có tính khả thi
cho các công ty khai thác hầm lò. Hầu hết các công ty khai thác hầm lò đã áp
dụng thành công cột chống thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực và giá khung di động để
chống lò chợ cho các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khá và đặc biệt là an toàn lao động
được nâng cao rõ rệt.
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 cào + băng tải), các
thiết bị có công suất lớn đã giúp các công ty than nâng cao sản lượng khai thác.
Để đạt được sản lượng khai thác hầm lò như hiện nay công tác đào lò 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, với tiết diện đường lò trên 12m
2
, năng suất đạt tới
325m/tháng là một bước đột phá trong công nghệ đào lò. Tính đến nay, đã có 16
máy AM-50 và AM-45 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 giả
m
đáng kể chi phí chống lò.
Ngoài những 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

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
13
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.1.2.2. Định hướng khai thác than hầm lò
Tập đoàn Vinacomin đang tập trung đầu tư cải tạo, mở rộng các mỏ hầm
lò hiện có và đầu tư các mỏ mới theo hướng hiện đại để đưa sản lượng lên
51
÷
53 triệu tấn vào năm 2015 và đạt khoảng 69
÷
73 triệu tấn vào năm 2020.
Việc đẩy mạnh quá trình hiện đại hoá công nghệ khai thác hầm lò đã được lãnh
đạo Vinacomin quan tâm đúng mức, gắn với việc đầu tư đồng bộ hệ thống vận
tải, sàng tuyển chế biến và phụ trợ; đảm bảo các mỏ than hầm lò khai thác than

hợp lý, hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường.
Giai đoạn từ nay đến năm 2015, tăng cường h
ợp tác với nước ngoài
nghiên cứu công nghệ và khả năng khai thác (công nghệ khai thác hầm lò hoặc
công nghệ khí hoá than,…) để có thể đưa khoáng sàng Bình Minh – Khoái Châu
(tỉnh Hưng Yên) vào khai thác với sản lượng bước đầu khoảng 7 triệu tấn/năm
vào năm 2020. Giai đoạn sau năm 2020 hoàn thiện công nghệ khai thác và chế
biến để có thể nâng cao sản lượng khai thác, góp phần đảm bảo an ninh năng
lượng quốc gia.
Phát triển khai thác than các mỏ vùng nội địa g
ắn liền với tiêu thụ trong
vùng. Do hạn chế về trữ lượng than, nâng công suất hợp lý để đáp ứng nhu cầu
tại chỗ. Dự kiến sản lượng khai thác than hầm lò cho đến năm 2025 được trình
bày trong hình 1.
Để đạt được sản lượng khai thác như trên thì một trong các biện pháp là
phải đổi mới, hiện đại hoá công nghệ và thiết bị, thực hiện cơ giới hoá đồng bộ
các khâu trong dây chuyền s
ản xuất.


VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
14
Sản lượng khai thác hầm lò phương án I- Phương án cơ sở
31
.7
3
5
34.85
0
40.10 0

46
.
800
52.90 0
5
4
.16
0
5
5.
3
40
5
7.
5
50
61
.
45
0
68.80
0
7
8
.4
00
84
.
75
0

8
8
.7
3
0
9
0.
3
50
90.65
0
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

Hình 1: Sản lượng than hầm lò dự kiến khai thác
I.2. NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ KHAI THÁC HẦM LÒ TẠI VIỆT NAM
I.2.1. Nhu cầu về thiết bị phục vụ khai thác 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 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 mỏ 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, 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 khẩu hoặ
c tốt hơn. Để
đạt được yêu cầu này, nhà thiết kế, nhà chế tạo phải thường xuyên nghiên cứu
SL 10
3
T

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
15
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.
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 v
ị trí
khai thác ngày càng xuống sâu; chính vì vậy nhu cầu về thiết bị phục vụ cho
khai thác hầm lò cũng ngày càng tăng nhanh, lại đa dạng về chủng loại. Việc tổ
chức thực hiện các đề tài, dự án nghiên cứu tự thiết kế, chế tạo thiết bị trong
nước phục vụ sản xuất than, thay thế nhập khẩu là việc làm cần thiết và cấp
bách.
I.2.2. Tình hình sử dụ
ng máy xúc đá và các loại máy tương tự trong mỏ
than hầm lò Việt Nam
Theo dự thảo kế hoạch sản xuất kinh doanh của tập đoàn Than Khoáng
sản Việt Nam năm 2011, hệ số mét đào lò chung trong toàn tập đoàn là 17,9m lò
trên 1000 tấn than nguyên khai. Như vậy, muốn có sản lượng 1 triệu tấn than
hầm lò thì bình quân phải đào thêm 17,9 Km đường lò. Năm 2011, để khai thác
được 21,6 triệu tấn than hầm lò thì ngành than phải đào gần 386 Km đường lò
các loại.
Để vận chuyển hơn chục triệu tấn đất đá từ các đường lò nói trên ra
ngoài, cần một lượng thiết bị bốc xúc khá lớn.
Để có hình ảnh tổng thể về số lượng, chủng loại thiết bị bốc xúc dùng
trong công nghệ đào lò ngành than Việt Nam, dưới đây xin giới thiệu kết quả
khảo sát năm 2010 tại 15 công ty than hầm lò và xây dựng mỏ thuộc Tập đoàn
Than Kháng sả
n Việt Nam (bảng 2).
Bảng 2: Kết quả khảo sát máy xúc đá và các loại máy tương tự dùng trong mỏ
than hầm lò
TT
Đơn vị sử dụng/
Mã ký hiệu – Tên gọi
Số lg
(Cái)

Nhu cầu
bổ sung
Nước sản xuất
1 Công ty than Hòn Gai – TKV
Máy cào đá P-30B 03 02 Trung Quốc
Máy xúc Z – 20 B 02 0 Trung Quốc
Máy xúc lật hông LBS – 500 01 01 Ba Lan
Máy xúc đá XĐ – 0,32 01 09 Việt Nam
2 Công ty than Khe Chàm – TKV
Máy xúc 1ΠΠH-5 04 0 SNG
Máy cào đá P-60B 05 01 Trung Quốc

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
16
TT
Đơn vị sử dụng/
Mã ký hiệu – Tên gọi
Số lg
(Cái)
Nhu cầu
bổ sung
Nước sản xuất
3 Công ty than Hạ Long - TKV
Máy xúc đá XĐ - 0,32 06 02 Việt Nam
Máy xúc lật hông LBS - 500 01 01 Ba Lan
Máy xúc Z - 20B 08 0 Trung Quốc

Máy cào vơ 1
ΠHБ -2
01 01 SNG

Máy cào vơ 2
ΠHБ-2
01 01 SNG
4 Công ty CP than Mạo Khê - TKV
Máy xúc lật hông ZCY-60B 01 0 Trung Quốc

Máy xúc 1ППH -5 15 02 SNG
5 Công ty than Vang Danh - TKV
Máy xúc 1ППH -5 12 04 SNG
Máy xúc đá XĐ - 0,32 06 0 Việt Nam
6 Công ty than Uông Bí - TKV
Máy xúc 1ППH -5 02 01 SNG
Máy xúc đá XĐ - 0,32 02 02 Việt Nam
Máy xúc lật hông LBS - 500 02 0 Ba lan
7 Công ty Xây dựng mỏ Hầm lò 1 - TKV
Máy xúc đá XĐ - 0,32 02 01 Việt Nam
Máy cào thuỷ lực PY-60B 09 01 Trung Quốc
Máy cào đá PY 60 04 02 Trung Quốc
Máy xúc 1ППH -5 02 0 SNG
8 Tổng công ty Đông Bắc
Máy xúc lật hông VMC-EX500 01 0 Việt Nam
Máy xúc lật hông ZCY - 60B 02 0 Trung Quốc
Máy xúc lật hông ZMC-30 01 0 Trung Quốc
Máy xúc Z -20B 03 0 Trung Quốc
9 Công ty CP than Hà lầm - TKV
Máy cào đá P-30B 02 0 Trung Quốc
Máy cào đá P-60B 02 02 Trung Quốc
Máy cào thuỷ lực PY-60B 04 02 Trung Quốc
10 Công ty CP than Mông Dương - TKV

Máy xúc 1ППH -5 05 0 SNG
Máy xúc lật hông ZCY- 60B 04 01 Trung Quốc
Máy cào đá P-60B 07 01 Trung Quốc
11 Công ty Xây dựng mỏ Hầm lò 2 - TKV
Máy xúc đá XĐ-0,32 02 02 Việt Nam
Máy xúc 1ППH -5 07 01 SNG
Máy xúc lật hông LBS-500 01 0 Ba Lan
Máy xúc PY-35 02 0 Trung Quốc
Máy cào đá P-60B 05 04 Trung Quốc
Máy cào thủy lực PY-60B 02 01 Trung Quốc
12 Công ty than Thống Nhất - TKV
Máy xúc 1ППH -5 02 0 SNG

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
17
TT
Đơn vị sử dụng/
Mã ký hiệu – Tên gọi
Số lg
(Cái)
Nhu cầu
bổ sung
Nước sản xuất
13 Công ty than Nam Mẫu - TKV
Máy xúc 1ППH -5 02 0 SNG
Máy xúc đá XĐ-0,32 03 02 Việt Nam
14 Công ty than Dương Huy - TKV
Máy xúc 1ППH -5 04 0 SNG
15 Công ty than Quang Hanh - TKV
Máy xúc 1ППH-5 01 0 SNG

Cộng 152 47


Qua bảng trên, ta thấy nhu cầu sử dụng máy xúc đá và các loại máy bốc
xúc tương tự là khá lớn. Tuy nhiên số lượng máy nhập ngoại chiếm tỷ lệ chủ yếu
(84,87%). Để đáp ứng nhu cầu hàng năm của ngành Than về máy xúc đá để thay
thế thiết bị cũ hết khấu hao và bổ sung thiết bị mới do tăng khối lượng đào lò
phục vụ mở mỏ để t
ăng sản lượng khai thác (dự kiến mỗi năm tăng 4 ÷5 triệu
tấn), sau khi kết thúc dự án, Viện sẽ phối hợp với các đơn vị cơ khí của
Vinacomin mở rộng quy mô sản xuất, cung cấp máy xúc cho các công ty than
hầm lò, xây dựng mỏ và các đơn vị khác ngoài ngành Than - Khoáng sản. Đồng
thời nghiên cứu mở rộng chủng loại sản phẩm và quy mô sản xuất bằng việc
chuyển giao thiết kế, công nghệ cho các đơn vị cơ khí của ngành Than - Khoáng
sản.
I.3. GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI MÁY XÚC ĐÁ DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐÀO LÒ.
I.3.1. Giới thiệu chung
Máy xúc đá đóng vai trò quan trọng trong công tác mở đường lò mới
trong khai thác mỏ Hầm lò. Máy xúc đá đảm nhận một khâu trung gian trong
quá trình công nghệ. Nó hoạt động theo chu kỳ với bộ công tác là gầu xúc, dùng
cơ giới hóa khâu bốc xúc than, đất đá, quặng và vật liệu rời khác.
Sơ đồ mô tả quá trình tham gia của máy xúc đá trong dây chuyền công
nghệ đào lò được nêu tại hình 2

- Việc bốc xúc đất đá tại các đường lò sau khi nổ mìn được thực hiện bằng
các phương pháp sau:
+ Xúc bằng thủ công: đất đá được xúc lên các goòng, máng cào chở đá
bằng các phương tiện thủ công (bằng tay).
+ Dùng máy cào đá: cào vật liệu vào máng, rồi chuyển lên máng cào,
băng tải ra phía sau. Thiết bị cồng kềnh, độ linh hoạt thấp, năng suất không cao.

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
18

Hình 2: Sơ đồ công nghệ xây dựng các đường lò
+ Dùng máy xúc đá, có độ linh hoạt và năng suất cao hơn hẳn máy cào
đá. Theo dạng năng lượng sử dụng chính trong thiết bị có thể phân ra: máy xúc
đá dùng điện, thủy lực và khí nén. Theo hướng đổ đất đá có thể phân ra: máy
xúc lật đổ ra phía sau hoặc đổ sang bên (còn gọi là máy xúc lật hông).
Máy xúc đá chạy bằng khí nén, phải sử dụng đi kèm máy nén khí di động
hoặc cố định. Thường được sử dụng trong các đường lò có nồ
ng độ khí mê tan
cao. Nhược điểm của máy là tiếng ồn lớn, tiêu hao năng lượng khí rất lớn, nên
máy xúc loại này chưa được sử dụng ở ngành than Việt Nam.
I.3.2. Máy cào đá
Máy cào đá là loại thiết bị phục vụ khâu bốc xúc vật liệu rời với mức độ
cơ giới hóa thấp, năng suất không cao. Máy di chuyển trên đường ray (chung với
đường goòng). Thông qua hoạt động của hệ thố
ng tời- cáp - gầu cào, đá và than
được cào vào máng rồi đưa lên goòng, băng tải phía sau. Máy hoạt động tương
đối hiệu quả ở các đường lò có diện tích nhỏ. Chi phí đầu tư thiết bị tương đối
thấp, cấu tạo tương đối đơn giản, dễ sử dụng và sửa chữa. Thiết bị loại này được
sử dụng ở mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh tương đối phổ bi
ến (theo số liệu
thống kê tại bảng 2 là 43/152 máy, chiếm hơn 28% tổng số).
P60Y là một trong những loại máy cáo đá do Trung Quốc sản xuất được
giới thiệu dưới đây.


VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN

19

Hình 3: Máy cào đá P60Y của Trung quốc
Với đặc tính kỹ thuật như sau:
Năng suất máy, m
3
/h
70 ÷ 100
Dung tích gầu, m
3
0,6
Kích thước máy (dài x rộng x cao),mm 7856 x 1850 x 2326
Cự ly đường di chuyển, mm 900
Khối lượng toàn máy, kg 7500
Loại tời quấn cáp Tời 2 tang
Lực kéo của tời
Khi không tải, kN
Khi có tải, kN

19,5 ÷ 19,8
23,3
÷ 32,7
Tốc độ quấn cáp
Tang tời có tải, m/s
Tang tời không tải, m/s

0,97 ÷ 1,36
1,34
÷ 1,86
Sử dụng cáp thép có đường kính, mm

Φ 16
Động cơ điện YBB - 30
Công suất động cơ, kW 30

I.3.3. Máy xúc lật hông
Máy xúc 612C là đại diện cho nhóm máy xúc lật hông, nó di chuyển bằng
xích, tầm hoạt động rộng, độ linh hoạt cao, đặc biệt trên mặt bằng. Máy xúc đất
đá từ gương lò rồi đổ lên băng tải nằm song song với nó. So với máy xúc
MX.0,32 thì dung tích gầu xúc và năng suất lớn hơn trên 1,5 lần. Một số
công ty
than hầm lò của Vinacomin đã đưa máy xúc lật hông vào sử dụng trong công
nghệ đào lò. Do di chuyển bằng xích nên khả năng leo dốc tốt hơn (
0
15± ). Tuy

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
20
nhiên, máy dùng có hiệu quả chỉ với các đường lò có diện tích lớn trên 13 m
2
(số
lượng lò này chiếm khoảng
%1510
÷
tổng số). Sau một thời gian sử dụng trong
mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, thiết bị bộc lộ một số nhược điểm: chi phí đầu tư
ban đầu tương đối cao (gấp khoảng 02 lần máy xúc MX.0,32); nếu đất đá nền lò
yếu, do phải lùi- tiến rất nhiều lần, cộng với nước mỏ, máy rất dễ bị lún sâu vào
nền lò, hoạt động khó khăn. Do phụ tùng thay th
ế hiếm, sau 06 tháng đến 01
năm làm việc nhiều máy phải ngừng hoạt động, chờ sửa chữa.

Hình 4: Máy xúc lật hông 612C của Ba Lan
Đặc tính kỹ thuật máy xúc lật hông 612C:

Dung tích gầu lớn nhất; m
3
0,5
Áp lực của xích trên nền; kN/m
2
64,3
Lực nâng gầu; kN 15
Lực xúc; kN 21
Tốc độ di chuyển lớn nhất; km/h 3,5
Trọng lượng máy; kN 6385
Kích thước (dài x rộng x cao),mm 5650 x 1160 x 1800
Góc quay cần gầu, độ
± 20

Độ dốc tối đa mặt đường máy di chuyển, độ ± 15

Công suất máy, kW 30



VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
21
I.3.4. Máy xúc đá MX.0,32
Máy xúc đá MX.0,32 và loại có đặc tính kỹ thuật tương đương (1ППH -5;
XĐ.0,32) phù hợp với công nghệ đào lò hiện nay và điều kiện địa chất mỏ của
vùng Quảng Ninh. Nó đảm nhận việc xúc, bốc và vận chuyển đất đá lên các

phương tiện vận chuyển phía sau. Trong ngành than Việt Nam, đây là loại thiết
bị đã được sử dụng từ lâu, các mỏ ưa dùng. Máy có độ cứng vững, độ bền tương
đối cao, dễ sử dụng, sẵ
n phụ tùng thay thế, thời gian sửa chữa nhanh, có năng
suất phù hợp, chi phí đầu tư vừa phải; sử dụng phù hợp với hầu hết các đường lò
chống thép CB có nóc hình vòm. Cũng vì vậy, số lượng máy xúc loại này đang
sử dụng trong công nghệ đào lò tại các mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh chiếm
hơn 50% tổng số máy xúc các loại (xem bảng 2).
I.3.4.1. Đặc tính kỹ thuật của máy xúc đá
Đặc tính kỹ thuật của máy xúc đá MX.0,32 được thể hiện qua bảng 3:
Bảng 3: Đặc tính kỹ thuật của máy xúc đá MX.0,32
- Năng suất; m
3
/ph 1,25
- Bộ di chuyển:

+ Loại:
+ Chiều rộng bánh xe; mm
+ Cương cự; mm
+ Tốc độ chuyển động; m/s
Tiến
Lùi
Tự hành - bánh xe ray
600, 750, 900
1100

0,78
0,57
- Bộ công tác
+ Dung tích gầu; m

3

+ Tuyến xúc bốc; mm
+ Chiều cao di chuyển mép gầu
khi làm việc; mm
Đến đỉnh ray
Dưới mặt ray
0,32
4000


2250
175

- Băng tải: + Loại băng: B650x5000/7,5
+ Chiều rộng băng; mm
+ Tốc độ băng; m/s
+ Góc quay về hai phía của trục
máy (trên mặt phẳng nằm ngang)

650
1,3
±12
0
30
’


- Bộ phận điện + Số động cơ 2

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
22








Động cơ truyền động chính:
Công suất; kW
Tần số; vg/ph
Động cơ băng tải:
Công suất; kW
Tần số; vg/ph
+ Điện áp; V

3PN250-6
14
990
3PN160S4
7,5
1450
380/660

- Kích thước bao;
mm
- Dài
Ở vị trí làm việc

Ở vị trí di chuyển
- Rộng
Ở vị trí làm việc với điều khiển
gầu 2 phía
Ở vị trí di chuyển
- Cao
Ở vị trí làm việc
Ở vị trí di chuyển

7535
6100


1700
1400

2250
1725
- Khối lượng; kg (Không có thiết bị dự phòng, phụ
trợ)
9000

I.3.4.2. Cấu tạo chung của máy xúc đá MX.0,32
Cấu tạo chung của máy xúc đá MX.0,32 được thể hiện trên hình 5
Các bộ phận chính của máy bao gồm:

* Cơ cấu di chuyển và nâng hạ gầu
- Cơ cấu di chuyển và nâng hạ gầu là bộ phận động lực chính của máy và
có nhiệm vụ là:
+ Thực hiện các chuyển động đưa máy xúc lên phía trước, lùi lại phía sau

và tạo lực xúc đất đá.
+ Thực hiện các thao tác của gầu xúc: nâng gầu, đổ đất đá vào băng tải; hạ
gầu, thực hiện chu trình xúc tiếp theo; đưa gầu sang phải, sang trái xúc bốc hai
bên sườn máy.
- Phần di chuyển và nâng hạ bao gồ
m các bộ phận sau:
+ Động cơ điện phòng nổ 3PN250-6
+ Hộp giảm tốc bánh răng trụ - trụ, tỷ số truyền i = 9,765
+ Cụm tang di chuyển (số 17): cấu tạo chính gồm hai bộ truyền động hành
tinh (nằm trong tang) và bộ đĩa xích truyền động. Nhiệm vụ của cụm tang di

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
23
chuyển là truyền chuyển động cho hai bánh xích trên hai trục bánh xe, thực hiện
nhiệm vụ tiến và lùi máy.
+ Cụm tang nâng hạ gầu (số 16): cấu tạo chính gồm hai bộ truyền động
hành tinh (nằm trong tang), hai bộ tang quấn xích. Nhiệm vụ của nó là truyền
chuyển động để tang quấn xích thực hiện nhiệm vụ nâng hạ gầu, kéo gầu sang
trái và sang phải một góc
±
50
0
để thực hiện các thao tác xúc bốc của gầu.
+ Hệ thống phanh hãm: là hệ thống phanh đai có nhiệm vụ điều khiển hệ
bánh răng hành tinh của cụm nâng hạ gầu và di chuyển, thực hiện các chuyển
động nâng hạ gầu và di chuyển thiết bị.
+ Hệ bánh ray (số 2) dùng để di chuyển máy khi bánh xích gắn trên trục
của nó tiếp nhận được truyền động từ cụm tang di chuyển (số 17).
* Cụm băng tải
Khung băng tải (số 13) được lắp trên thân máy, kết cấu của băng tải cơ

bản như một băng tải thông thường:
- Động cơ điện phòng nổ 3PN160S4.
- Hộp giảm tốc côn trụ, tỷ số truyền i = 13,9
- Tang dẫn động
- Tang căng
- Chiều rộng băng 650 mm, băng dày 14 mm
- Các con lăn đỡ trên và dưới, ở phần chất tải có con lăn bọc cao su để
gi
ảm chấn.
- Khung: có kết cấu hàn để đỡ tang dẫn động, tang căng băng và các bộ
phận phụ trợ khác của băng tải.
- Giá đỡ băng: gồm có giá đỡ trước và giá đỡ sau, có nhiệm vụ đỡ và cố
định băng ở vị trí làm việc phù hợp. Phần đuôi băng có thể nâng, hạ và có thể
quay ngang về hai phía một góc 12
0
30’.
* Thân máy và các cơ cấu phụ trợ khác
- Thân máy (số 1) kết cấu hàn, đỡ tất cả các bộ phận và thiết bị điều khiển máy.
- Các bộ phận phụ trợ khác bao gồm những bộ phận còn lại:
+ Bộ công tác (số 8) gồm gầu xúc và hệ tay gầu:
Gầu xúc có thành sau, thành bên là kết cấu hàn từ thép tấm CT38. Đáy gầu
được chế tạo từ thép đúc 35Si. Răng gầu đúc riêng từ thép mangan cao( tương
đương thép Γ13Λ củ
a Nga) và tán vào lợi gầu.

VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
24

HÌNH 5

















VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ - VINACOMIN
25
Hệ tay gầu có cấu tạo thích hợp để gầu có thể quay trong mặt phẳng nằm
ngang một góc ±50
0
về hai phía; cho phép xúc bốc trong tuyến rộng 4m; và có
thể nâng gầu lên đổ vật liệu vào băng tải và hạ gầu xuống để làm việc dưới mặt
ray 175 mm.
Trụ trước: bao gồm hệ con lăn đứng và ngang đỡ xích nâng hạ gầu gắn
với các cơ cấu giảm chấn (số 9) có tác dụng giảm va đập của gầu vào trụ.
Ngoài ra còn các cơ cấu hãm cần di chuyển, vỏ che; lưới che bảo vệ

tránh
va đập đất đá với các bộ phận của thiết bị.
I.3.4.3. Nguyên lý làm việc của máy xúc đá
Nguyên lý làm việc của máy xúc đá MX.0,32 theo sơ đồ động của máy,
được thể hiện qua hình 6 và sơ bộ được mô tả như sau:
Khi máy bắt đầu làm việc, động cơ chính 3PN250-6 (số 1) được khởi
động. Chuyển động được truyền qua hộp giảm tốc hai cấp trụ - trụ (i = 9,765)
đến trục V của cụm tang di chuyển, đồng thời qua bộ xích ống con lăn t = 50,8
đến trục XI của cụm tang nâng hạ gầ
u.
Để di chuyển lên phía trước, điều khiển phanh hãm tang phanh của bộ hành
tinh tang B, bánh răng trung tâm 20 truyền chuyển động cho ba bánh hành tinh
(số 21) đến vành răng (số 22). Do giá hành tinh gắn với tang phanh bị hãm nên
bánh răng hành tinh (số 21) quay xung quanh trục của nó, vành răng (số 22) quay
theo và dẫn động đĩa xích (số 23) quay cùng chiều tiến thông qua bộ truyền động
xích (số 23+24).
Khi máy xúc tiến đến gần gương lò, chốt hãm gầu khi di chuyển được
tháo ra, điều khiển nhả
từ từ phanh hãm tang phanh của cụm tang nâng hạ gầu,
gầu xúc được hạ xuống vị trí thấp nhất nhờ tự trọng, tang quấn xích quay nhả
xích ra. Máy xúc tiếp tục tiến lên phía trước, gầu xúc ăn sâu vào đất đá.
Khi đất đá trong gầu đã đầy, điều khiển phanh hãm hai tang phanh của
cụm tang nâng, hạ gầu (A và A
1
). Chuyển động từ bánh răng trung tâm (số16)
truyền qua cặp bánh răng hành tinh (số 15). Vì vành răng định tinh (số 14) bị
hãm cùng với tang phanh nên cặp bánh răng hành tinh và giá hành tinh quay,
kéo theo hai tang quấn xích quay cùng chiều động cơ (thông qua khớp răng),
xích gầu được quấn lại, gầu được nâng lên. Gầu chứa đầy đất đá nâng lên vị trí
dỡ tải, đất đá được đổ ập vào khoang chất tải của băng chuyền đã hoạ

t động.