Nghiên cứu xây dựng mô hình điều khiển tự động công nghệ băng chuyền và sàng vật liệu

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH








BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI
“NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ
ĐỘNG CÔNG NGHỆ BĂNG CHUYỀN VÀ SÀNG VẬT LIỆU”







MÃ SỐ ĐỀ TÀI : 123.10 RD/HĐ-KHCN
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI : DOÃN VĂN THANH

8443



Quảng Ninh - 2010
DANH MC CC HèNH V Trang

Hỡnh 1.1 S cụng ngh võn ti bng chuyn cụng trng Mỏng Ga 2
Hình 1.2
Sơ đồ công nghệ tuyến sàng II 3
Hình 1.3
Sơ đồ công nghệ vận tải than trong lò chợ vỉa 7
+250/+280
4
Hình 1.4
Sơ đồ công nghệ vận tải than bằng băng chuyền công
trờng khai thác vỉa 11 Tây Nam
6
Hình 1.5
Sơ đồ mạch lực cung cấp điện cho băng chuyền và sàng
rung
7
Hình 1.6
Sơ đồ công nghệ tuyến băng 8
Hình 1.7
Sơ đồ mạch lực và điều khiển tuyến băng chuyền , máng cào 9
Hình 1.8
Sơ đồ công nghệ vận tải than tuyến băng PTG-50/1000 11
Hình 1.9
Sơ đồ cung cấp điện cho tuyến băng 13

Hình 1.10 Công nghệ vận tải của phân xởng Bến 2 17
Hình 1.11
Sơ đồ công nghệ tiêu thụ than sạch cảng Cửa Ông 18
Hình 1.12
Sơ đồ mạch lực của hệ thống băng tải tại phân xởng Bến 2 19
Hình 1.13
Sơ đồ điều khiển một băng (băng B12) 20
Hình 1.14
Sơ đồ điều khiển tự động theo tốc độ 23
Hình 2.1
Sơ đồ công nghệ hệ thống băng sàng 25
Hình 2.2
Mô hình động hệ thống vận tải sử dụng băng chuyền,
máy cấp liệu và sàng rung
26
Hình 2.3
Sơ đồ điều khiển theo dòng điện 27
Hình 2.4
Sơ đồ điều khiển theo thời gian 28
Hình 2.5
Sơ đồ điều khiển tự động theo tốc độ kết hợp với nguyên
tắc thời gian
29
Hình 2.6
Máy đo độ căng bằng điện trở 30
Hình 2.7
Cuộn dây có lõi từ 31
Hình 2.8
Sơ đồ mạch lực của hệ thống 32
Hình 2.9

Sơ đồ mạch mạch điều khiển theo phơng án 1 33
Hình 2.10
Sơ đồ điều khiển tự động bằng Rơle 35
Hình 2.11
Sơ đồ điều khiển tự động bằng Rơle 36
Hình 2.12

S mch iu khin bng tay v t ng bng PLC
39
Hình 3.1
Các thành phần cơ bản của hệ SCADA 46
Hình 3.2
Bảng điều khiển giám sát hệ thống băng chuyền và sàng
vật liệu
50
Hình 3.3
Lu đồ tổng quát điều khiển hệ thống 51
Hình 3.4
Lu đồ điều khiển hệ thống 52
Hình 3.5 Khởi động, chuông kêu 62
Hình 3.6
Khởi động băng 4 và băng 5 62
Hình 3.7
Khởi động băng sàng 3 62
Hình 3.9
Khởi động băng 2 62
Hình 3.10
Khởi động băng 1 62
Hình 3.11
Dừng hệ thống, Cấp liệu 1 dừng 62

Hình 3.12
Dừng băng 2 63
Hình 3.13
Dừng băng 3 63
Hình 3.14
Dừng băng 4 và băng 5 63
Hình 3.15
Phơng pháp khởi động WinCC 64
Hình 3.16
Phơng pháp tạo một Project trong WinCC 64
Hình 3.17
Phơng pháp khai báo kết nối WinCC với PLC 65
Hình 3.18 Phơng pháp khai báo thông số kết nối với PLC 65
Hình 3.19
Mô tả các nhóm biến sau khi đợc thiết lập 66
Hình 3.20
Cửa sổ giao diện trong WinCC 66
Hình 3.21
Giao diện điều khiển vận hành hệ thống 67
Hình 3.22
Mô hình điều khiển giám sát hệ thống vận tải sử dụng
băng chuyền và sàng vật liệu
67




MC LC

Mc lc
Danh mc cỏc bn v
M U
Chng 1- TNG QUAN CễNG NGH VN TI S DNG BNG CHUYN
V SNG VT LIU

1.1. Mỏy cp liu, bng chuyn, sng vt liu trong cụng ngh vn ti
cỏc m l thiờn
1
1.2. Máy cp liu, bng chuyn, sng vt liu sử dụng trong công nghệ
vận tải ở các mỏ hầm lò
2
1.2.1. Cụng ngh vn ti m than Vng Danh
2
1.2.2. Công nghệ vận tải than trong lò chợ vỉa 7 mức +250/+280 Công ty
than Nam Mẫu
3
1.2.3. Công nghệ vận tải than ở công trờng khai thác vỉa 11 Tây Nam 5
1.2.4. Công nghệ vận tải than ở lò chợ Công ty than Khe Chàm 7
1.2.5. Công nghệ vận tải than ở phân xởng vận tải 1 mức -25/ + 30 của
Công ty than Mạo khê.
11
1.2.6. Công nghệ vận tải Nhà máy Sàng tuyển than 2 Công ty tuyển than
Cửa Ông
14
1.3. Nhận xét 24
Chơng 2
- Xây dựng mô hình điều khiển tự động công nghệ vận
tải sử dụng băng chuyền và sàng Vật liệu

2.1.
Xây dựng mô hình công nghệ vận tải sử dụng băng chuyền và
sàng vật liệu
25
2.1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống vận tải sử dụng băng chuyền và sàng vật liệu 25
2.1.2.
Thiết kế, chế tạo, lắp đặt mô hình hệ thống vận tải sử dụng băng
chuyền và sàng vật liệu
26
2.2.

Thiết kế xây dựng sơ đồ điều khiển hệ thống vận tải theo mô hình
27
2.2.1.
Phơng pháp điều khiển hệ thống băng chuyền và sàng vật liệu
27
2.2.2.

Một số thit b iu khin đợc sử dụng trong hệ thống băng chuyền
28
2.2.3.
Thiết kế xây dựng sơ đồ điều khiển hệ thống vận tải theo mô hình 32
2.3.
Nhận xét 40
Chơng 3 -
thiết kế hệ thống điều khiển giám sát (scada)trên
mô hình vận tải băng chuyền và sàng vật liệu

3.1. Giới thiệu Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu
SCADA

41
3.1.1.
Xu thế tích hợp hệ thống SCADA trong sản xuất công nghiệp 41
3.1.2. Nhiệm vụ của hệ thống SCADA trong sản xuất công nghiệp 41
3.1.3. Định nghĩa và phân loại hệ SCADA 45
3.1.4.

Cấu trúc chung của hệ SCADA 46
3.1.5.
Mô hình phân cấp chức năng 47
Trang
3.2. Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA hệ thống băng tải
và sàng vật liệu
47
3.2.1.
Tơng tác giữa ngời và máy 47
3.2.2. Chức năng cơ bản hệ thống điều khiển giám sát

3.2.3. Các thiết bị chính trong hệ thống điêu khiển giám sát 49
3.2.4.
Lập trình điều khiển giám sát hệ thống băng chuyền và sàng vật liệu 51

Kết luận và kiến nghị
69

Tài liệu tham khảo
70

Phụ lục
71

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, trên thế giới trình độ khoa học công nghệ phát triển rất nhanh
đặc biệt trong lĩnh vực điện tử, tin học và tự động hoá; ở nước ta, trình độ khoa
học công nghệ còn nhiều hạn chế; chúng ta chưa sản xuất, chế tạo được các thiết
bị công nghệ, thiết bị, hệ thống tự động yêu cầu cao mà ch
ủ yếu phải nhập từ
nước ngoài, chúng ta mới dừng lại ở mức khai thác sử dụng các thiết bị sao cho
có hiệu quả. Trong các trường đại học kỹ thuật, công nghệ, trang thiết bị thực
hành thí nghiệm còn lạc hậu, thiếu về chủng loại và số lượng đã có ảnh hưởng
rất lớn đến chất lượng đào tạo của các trường đặc biệ
t là kỹ năng thực hành, tiếp
cận các công nghệ, thiết bị mới có trong thực tế; để giải quyết vấn đề này trong
điều kiện kinh phí chương trình mục tiêu hạn chế thì giải pháp tự thiết kế chế tạo
mô hình thực hành, thí nghiệm công nghệ phù hợp với chuyên ngành đào tạo là
cần thiết, có tính thời sự.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng mô hình công nghệ vận tả
i sử dụng băng chuyền và sàng vật liệu;
Xây dựng hệ thống điều khiển tự động công nghệ vận tải sử dụng băng
chuyền và sàng vật liệu.
3. Đối tượng nghiên cứu
Điều khiển tự động công nghệ vận tải sử dụng băng chuyền và sàng vật
liệu để xây dựng mô hình.
4. Phạm vi nghiên cứu
Công nghệ và đi
ều khiển tự động hệ thống vận tải sử dụng băng chuyền
và sàng vật liệu trong công nghiệp khai thác, chế biến than để xây dựng mô

hình.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện đề tài nhóm tác giả tiến hành khảo sát công nghệ, phương
pháp điều khiển hệ thống vận tải có sử dụng thiết bị băng chuyền và sàng vật
liệu ở các mỏ h
ầm lò, mỏ lộ thiên, các công trường khai thác sản xuất đá, các
nhà máy tuyển than…Trên cơ sở đó thiết kế, chế tạo và lắp đặt mô hình hệ thống
vận tải điển hình; thiết kế các phương án điều khiển từ đơn giản đến phức tạp, từ
điều khiển bằng tay, cục bộ đến điều khiển tự động, tập trung sử
dụng các thiết
bị hiện đại đáp ứng được yêu cầu thực hành, thí nghiệm; học tập và nghiên cứu
của sinh viên.
6. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông tin: Khảo sát thực tế công nghệ vận tải, điều
khiển hệ thống vận tải ở các công ty than, cơ sở khai thác sản xuất đá; nhà máy
sản xuất xi măng;
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu nội dung, chương trình
đào tạo chuyên ngành, lý thuyết điều khiển tự động, lập trình điều khiển tự động
trên thiết bị PLC S7-300, phần mềm giám sát WinCC;
Phương pháp thực nghiệm: Thiết kế, xây dựng mô hình công nghệ vận tải
có sử dụng băng chuyền và sàng vật liệu; tiến hành điều khiển giám sát hệ thống
trên mô hình
7. Ý nghĩa khoa học
Mô hình có tính mở, trên mô hình mẫu, sinh viên thực hiện các bài toán
điều khiển để rèn kỹ năng sau đó có thể thực hiện các bài toán nâng cao bằng
cách xây dựng mở rộng, tăng độ phức tạp của mô hình theo đ
ó yêu cầu điều
khiển giám sát hệ thống cũng phức tạp hơn. Quá trình làm việc của sinh viên
trên mô hình thực chất là quá trình sinh viên lĩnh hội kiến thức bằng con đường
nghiên cứu khoa học.

8. Ý nghĩa thực tiễn
Để thiết kế, chế tạo mô hình công nghệ nói chung và mô hình tự động
điều khiển băng chuyền và sàng vật liệu nói riêng cần phải nghiên cứu sâu nội
dung, chương trình đào tạo chuyên ngành, công ngh
ệ sản xuất, vận tải ngoài
thực tế, các phương pháp điều khiển đang áp dụng; mô hình có tính điển hình,
tính thực tế sinh viên có thể tìm hiểu công nghệ vận tải, thiết kế các bài toán
điều khiển, tự động điều khiển hệ thống và thực hiện điều khiển trên nó. Sinh
viên có thể làm chủ được các thiết bị điều khiển hiện đại, các ph
ương pháp điều
khiển tự động hệ thống vận tải sử dùng băng chuyền và sàng vật liệu, hình thành
phương pháp tư duy điều khiển công nghệ giúp họ có khả năng tìm kiếm việc
làm sau khi tốt nghiệp. Tự thiết kế, chế tạo mô hình công nghệ, điều khiển tự
động là giải pháp rất hiệu quả trong đào tạo, vừa tiết kiệm được chi phí mua s
ắm
thiết bị thực hành, thí nghiệm vừa nâng cao năng lực nghiên cứu, kỹ năng thực
hành cho sinh viên, nâng cao chất lượng đào tạo của nhà trường.
9. Kết quả đạt được
Xây dựng được mô hình động công nghệ vận tải sử dụng băng chuyền và
sàng vật liệu điển hình; xây dựng hệ thống điều khiển sử dụng các thiết bị, phần
m
ềm hiện đại PLC S7-300, WinCC để điều khiển giám sát hệ thống vận tải trên
mô hình; lập trình điều khiển giám sát hệ thống trên mô hình bằng ngôn ngữ
LAD (Ladder Logic) và STL (Statement List), mô phỏng trên S7-PLCSIM, thiết
lâp giao diện người máy.




1

Chương 1
TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ VẬN TẢI
SỬ DỤNG BĂNG CHUYỀN VÀ SÀNG VẬT LIỆU

Băng tải là thiết bị vận tải liên tục được sử dụng để vận chuyển khoáng
sản, đất đá vật liệu xây dựng và nhiều loại hàng hoá khác trong các ngành công
nghiệp: công nghiệp khai thác than, xi măng, nhiệt điện, sản xuất vật liệu xây
dựng Trong công nghiệp mỏ bă
ng tải thường kết hợp với các thiết bị vận tải
khác như tàu điện, tời trục, ô tô, máng cào để vận chuyển than, đất đá trong các
mỏ hầm lò, các mỏ lộ thiên, đặc biệt được sử dụng rất nhiều trong các nhà máy
tuyển than, các bến cảng; trong công nghiệp sản xuất xi măng băng tải được
dùng vận chuyển nguyên liệu đầu vào như đá vôi, chất phụ gia, than và v
ận
chuyển sản phẩm đầu ra.
Sàng vật liệu được dùng để phân loại vật liệu như than, đá vôi; tuỳ theo
yêu cầu sản phẩm mà lưới sàng có kích thước khác nhau.
Máy cấp liệu được dùng để chứa và điều tiết vật liệu cấp cho băng tải.
Vận tải trong công nghiệp mỏ, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng
thường gặp các thiết bị
: máy cấp liệu, băng tải và sàng vật liệu chúng được kết
hợp với nhau tùy theo từng điều kiện cụ thể. Hệ thống điều khiển thiết bị này
theo kiểu rơ le công tắc tơ và gần đây sử dụng thiết bị điều khiển lập trình
(PLC).
1.1. Máy cấp liệu, băng chuyền, sàng vật liệu trong công nghệ vận tải ở các
mỏ
lộ thiên
Ở các mỏ than lộ thiên như Cọc 6, Cao Sơn, Hà Tu, Đèo Nai, Núi Béo
Người ta phải dùng ô tô để vận chuyển đất đá ra bãi thải; ô tô, băng tải, tầu hoả
để vận chuyển than nguyên khai đến nơi tiêu thụ hoặc tới các nhà máy sàng

tuyển để phân loại, chế biến ra những sản phẩm than có chất lượng thương mại
khác nhau. Dưới đây giới thiệu hệ thống vận tải
điển hình sử dụng băng chuyền
của mỏ lộ thiên.
Sơ đồ công nghệ vận tải than bằng băng chuyền công trường Máng Ga
được mô tả trên hình 1-1.
Than nguyên khai được ôtô vận chuyển đến đổ tải trực tiếp vào bunke 1
và bunke 2, qua máy cấp liệu 3 và 4 xuống băng cấp liệu 5, băng cấp liệu 6 đổ
vào sàng 7 và sàng 8. Sàng rung 7 và 8 là loại sàng 2 lưới có nhiệm vụ sàng lọc
và pha trộn than cám theo yêu cầu sản phẩm.
Sản phẩm trên sàng 7 và 8 được chuyển vào băng đá 9 và đổ vào băng đá
10 ( Băng nhặt than cục) tại đây công nhân được bố trí dọc hai bên băng 10
nhặt than cục thả theo máng trượt xuống băng 11, từ băng 11 than cục được
theo máng rót rót xuống ôtô chuyển về kho chứa. Sản phẩm còn lại trên băng
10 theo máng hứng rơi xuống hộc chứa đá theo ô tô chở ra bãi thải. Sản phẩm
dưới sàng 7 và sàng 8 đượ
c đưa vào băng 14, băng 15, băng 16, băng 17, băng
18, băng 19, băng 20, băng mặt ghi 21. Tại băng 21 có bố trí các thanh gạt để

2
điều chỉnh than xuống các ô máng chứa của Ga B.

1 2
3
4
6
5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
20
21
17
Hình 1-1 Sơ đồ công nghệ vân tải băng chuyền công trường Máng Ga

3
1. 2. Mỏy cp liu, bng chuyn, sng vt liu sử dụng trong công nghệ vận tải

ở các mỏ hầm lò
Trong các mỏ khai thác hầm lò, băng chuyền thờng đợc sử dụng kết hợp
với các phơng tiện vận tải khác nh máng cào, tầu điện, trục tải để vận chuyển
than từ các lò chợ ra các cửa lò, vận tải trong các nhà máy sàng tuyển của công
ty.
1. 2.1. Cụng ngh vn ti m than Vng Danh
- Công nghệ vận tải than trong tuyến sàng II
+ Sơ đồ công nghệ



















+ Nguyên lý hoạt động
Máy xúc sẽ xúc than nguyên khai từ bãi chứa vào bunke (cấp liệu), cấp
liệu có bộ phận rung, gạt cho than rơi từ từ xuống băng số 1 và chuyển tới băng

2, sau đó than tiếp tục tới sàng 5. Tại sàng 5 có các mắt lới rung, tại đây than
đợc sàng tuyển phần đạt tiêu chuẩn yêu cầu ở dới cùng sẽ đợc rót xuống
băng 4 đa ra rót xuống goòng chờ sẵn, còn một phần than hỗn hợp ở trên sẽ rót
xuống băng 3, sau đó xuống bunke. Cứ nh vậy tới khi nào xe goòng đầy thì
đợc tời kéo ra và toa khác vào.
1. 2. 2. Công nghệ vận tải than trong lò chợ vỉa 7 mức +250/+280 Công ty
than Nam Mẫu
Lò chợ vỉa 7 +250/+280 thuộc phân xởng khai thác 5 quản lý và khai
thác. Đờng lò xuyên vỉa +250 có chiều dài 122m chạy theo phơng Nam Tây-
Bắc Đông cắt qua vỉa than. Đ
ờng lò có thể phân thành 7 đoạn có cấu tạo địa
chất khác nhau nên thiết bị vận tải cần phải lựa chọn một cách hợp lý.
CL1
B1
B2
B3
B4
Sàn
g
5
Bunke
Cám Đ6
Hình 1-2 Sơ đồ công nghệ tuyến sàng II

4
Công nghệ vận tải than trong lò chợ vỉa 7 có thể mô tả nh sau:
Sau khi nổ mìn, than trong lò chợ đợc máng cào SKAT-80 số 4 (máng
cào lò chợ) vận chuyển và đa xuống máng cào SKAT-80 số 3 (máng cào lò
song song +255), than từ máng cào số 3 đợc chuyển sang máng cào SKAT-80
số 2 (máng cào họng sáo), từ máng cào số 2 than đợc rót xuống máng cào

SKAT-80 số 1(máng cào lò dọc vỉa +250). Sau đó than đợc rót vào băng tải số
2(B2), băng tải số 1(B1) đa ra khỏi cửa lò +250IC vào bunke và đợc định
lợng than đã khai thác.
Hình 1-3 là sơ đồ đờng lò và công nghệ vận tải than khai thác từ lò chợ
V7.

. - Nguyên tắc điều khiển tuyến vận tải
Hiện nay, việc điều khiển cả tuyến vận tải thực hiện điều khiển từng băng
độc lập và theo kinh nghiệm của ngời thợ vận hành.
Để có thể tiến hành tự động hoá tuyến vận tải, việc khởi động hệ thống
phải đợc thực hiện tuần tự ngợc với chiều dòng tải và theo thứ tự:
Cửa lò +250 Cửa lò +250 IC
Băng tải 1(B1)
Băng tải (B2)
Skat-80 số1
Skat-80 số 2
Skat-80 số3
Skat-80 số 4
Hình 1-3 Sơ đồ công nghệ vận tải than trong lò chợ vỉa 7 +250/+280

5
+ Khởi động băng tải số 1 (SJB - 800)
+ Khởi động băng tải số 2 (SJB - 800)
+ Khởi động máng cào số 1 (SKAT - 80)
+ Khởi động máng cào số 2 (SKAT - 80)
+ Khởi động máng cào số 3 (SKAT - 80)
+ Khởi động máng cào số 4 (SGB420/30)
Việc dừng máy phải theo thứ tự thuận theo chiều dòng tải:
+ Dừng máng cào số 4 (SGB420/30)
+ Dừng máng cào số 3 (SKAT - 80)
+ Dừng máng cào số 2 (SKAT - 80)

+ Dừng máng cào số 1 (SKAT - 80)
+ Dừng băng chuyền số 2 (SJB - 800)
+ Dừng băng chuyền số 1 (SJB - 800)
1. 2.3. Công nghệ vận tải than ở công trờng khai thác vỉa 11 Tây Nam
Sơ đồ công nghệ vận tải than bằng băng chuyền công trờng khai thác vỉa
11 Tây Nam đợc mô tả trên hình 1- 4.
Than khai thác đợc đa lên goòng, đợc công nhân đẩy vào quang lật 1
sau khi quang lật làm việc, than đợc đổ vào bunke 2, qua máy cấp liệu 3 xuống
băng 4, băng 5, băng 6 lên khỏi ngầm +130/+40 đổ vào băng 7, từ băng 7 than
đợc đa vào sàng 8 đặt trên mặt bằng. Sàng rung 8 là loại sàng 3 lới có nhiệm
vụ sàng lọc và pha trộn than cám theo yêu cầu công nghệ.
Sản phẩm trên sàng 8 đợc chuyển vào băng đá 9 ( Băng nhặt than cục) tại
đây công nhân đợc bố trí dọc hai bên băng 9 nhặt than cục thả theo máng trợt
xuống bunke 10, từ bunke 10 than cục đợc ôtô chuyển về kho chứa. Sản phẩm
còn lại trên băng 9 theo máng hứng rơi xuống hộc chứa đá theo ôtô trở ra bãi
thải.
Các sản phẩm dới sàng 8 đợc đa vào băng 11(băng cục 4), băng 12
(băng cục 5), băng 13 (băng cám).

6

Hình 1-4 Sơ đồ công nghệ vận tải than bằng băng chuyền công trờng khai thác vỉa 11 Tây Nam
10
1
2
3
B4
B5
B6
B7
B9
B11
B12
B13
S8
=15

0

=15
0

=15
0

=15
0

=0
0

=23
0

=23
0

=23
0


7
Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho băng chuyền và sàng rung đợc thể hiện
trên hình 1-5.

1.2. 4. Công nghệ vận tải than ở lò chợ Công ty than Khe Chàm
- Sơ đồ công nghệ vận tải tuyến băng chuyền
Sơ đồ công nghệ vận tải tuyến băng chuyền đợc mô tả trên hình 1-6.
Tại gơng khai thác sau khi khoan nổ mìn, than đợc xúc bốc lên máng
cào chuyển qua băng số 5 (nằm ở lò dọc vỉa) sang băng số 4 đặt ở lò xuyên vỉa
chuyển tải qua băng số 3 (nằm ở lò dọc vỉa) qua băng số 2 đến băng số 1(hai
băng này đợc đặt ở lò giếng chính). Than trong lò nhờ hệ thống băng tải đợc
đa đến sàng rung, sản phẩm trên sàng đợc đa sang băng PTG chuyển về kho
chứa, còn sản phẩm dới sàng đợc băng cám KL-150 vận chuyển đến bãi chứa

than.
Sơ đồ mạch lực cung cấp điện cho máng cào, băng chuyền và sàng rung
đợc thể hiện trên hình 1-7.
- Nguyên lý hoạt động hệ thống vận tải
+ Nguyên lý điều khiển của một băng
Trớc khi đa băng vào hoạt động, công nhân vận hành cần phải kiểm tra
xem băng có bị lệch không? Kiểm tra các gối đỡ con lăn, các gối đỡ tăm bua,
các bộ phận truyền động nh động cơ, khớp nối, hộp giảm tốc,dầu mỡ bôi
TCBm-400-6/0,4
AB
QC
83/120
QC
83/120
QC
83/120
QC
83/120
A-4
AB
QC
83/120
OWS-
106
OWS-
106
QC
83/120
QC
83/120

QC
83/120
Chiếu sán
g
Cấp liệu B4 B5 B6
B7 S8 B9
B11 B12 B13
Hình 1-5 Sơ đồ mạch lực cung cấp điện cho băng chuyền và sàng rung

8
trơn có đảm bảo không? Khi đã đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật ngời vận hành
mới đợc đòng nguồn cung cấp cho mạch lực và mạch điều khiển.

L5 = 300m
SSJ 800/2x36
Lò dọc vỉa
Máng cào
L4 = 300m

SSJ 800/2x36
Lò xuyên vỉa
L5 = 150m
SSJ 800/2x36
Lò dọc vỉa
L5 = 141m
STJ 800/36
Lò giếng
L5 = 120m
STJ 800/36
Lò giếng
L = 100m
KL-150
Băng cám
L = 200m
PTG
Băng
cục
Sàn
g
run
g

Hình 1-6 Sơ đồ công nghệ tuyến băng
5
4
3
2
1

9

CD1
A1 A1
D1
M1
P
П1
P
П1
P
П1
P
B
P
B

K1
K1
P
T1
PT1
P
T2
P
T2
•
•
• •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
• • •
CD8
A8 A8
D8
M8
P
П8
P

П8
P
П8
P
B
P
B
K8
K8
P
T8
P
T8
P
T7
P
T8
•
•
• •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

• • •
CD9
A9 A9
D9
M9
P
П9
P
П9
P
П9
P
B
P
B
K9
K9
P
T9
PT9
P
T8
P
T9
•
•
• •
•
•
•

•
•
•
•
•
•
•
• • •
§CB1 §CB5
K8
K7
§CM
C

H×nh 1-7 S¬ ®å m
¹
ch l
ù
c vµ ®iÒu khiÓn tu
y
Õn b¨n
g
chu
y
Òn
,
m¸n
g
cµo
C

C

C
C
C
C


10
Đóng các cầu dao CD và các áptomatA trên mạch lực và mạch điều khiển
đa mạch điều khiển vào chuẩn bị làm việc. Khi ấn nút khởi động M, rơle trung
gian P
có điện đóng các tiếp điểm liên động và tiếp điểm thờng mở cung cấp
điện cho cuộn dây công tắc tơ K và rơle thời gian PB. Công tắc tơ K đóng tiếp
điểm thờng mở trên mạch lực đa động cơ vào làm việc đồng thời rơle thơì gian
PB cũng đóng tiếp điểm thờng mở cung cấp điện cho còi báo tín hiệu cho toàn
tuyến biết hệ thống đã bắt đầu vào làm việc, sau thời gian đã chỉnh định còi đợc
loại ra khỏi sơ đồ. Khi muốn dừng băng, ngời vận hành ấn vào nút dừng D công
tắc tơ K sẽ mất điện và loại động cơ ra khỏi sơ đồ làm việc.
+ Nguyên lý điều khiển chung hệ thống vận tải theo sơ đồ:
Việc khởi động cho cả tuyến băng phải đợc thực hiện tuần tự ngợc với
chiều dòng tải, trong công nghệ hiện tại của Công ty than Khe Chàm phải khởi
động theo thứ tự từ băng cám và băng cục, sau đó đến sàng, băng số 1, số 2, số 3,
số 4, số 5, và cuối cùng là máng cào. Dừng hệ thống băng đợc thực hiện theo
trình tự ngợc lại.
Trong công nghệ hiện tại, muốn khởi động băng nào ngời điều khiển sẽ
ấn nút khởi động của băng đó sau khi băng tải trớc nó đã khởi động xong.
Khởi động hệ thống vận tải
Sau khi băng tải than cám và băng tải than cục khởi động xong, để khởi
động sàng rung (theo thứ tự công nghệ) ngời vận hành ấn nút khởi động M2,

rơle trung gian P2 có điện đóng các tiếp điểm liên động và tiếp điểm thờng
mở cung cấp điện cho cuộn dây công tắc tơ K2 và rơle thời gian PB2. Công tắc
tơ K2 đóng tiếp điểm thờng mở trên mạch lực đa động cơ vào làm việc đồng
thời đóng tiếp điểm thờng mở trong mạch điều khiển của băng tải 1chuẩn bị
cho mạch điều khiển băng 1 làm việc. Rơle thơì gian PB cũng đóng tiếp điểm
thờng mở cung cấp điện cho còi báo tín hiệu cho toàn tuyến biết hệ thống đã
bắt đầu vào làm việc, sau thời gian đã chỉnh định còi đợc loại ra khỏi sơ đồ. Để
cho băng 4 vào làm việc, thao tác vận hành cũng đợc thực hiện nh trên.
Dừng hệ thống
Dừng công nghệ: Trong chế độ này ngời vận hành cần thực hiện tuần tự
dừng động cơ theo chiều dòng tải.
Dừng khi có sự cố: Hiện tại theo sơ đồ này nếu một băng nào bị sự cố
trong quá trình làm việc, giả sử băng số 5 chẳng hạn, khi đó ngời vận hành sẽ
ấn vào nút dừng D động cơ băng 5 sẽ dừng đồng thời các động cơ phía tróc
(máng cào) sẽ dừng nhờ các tiếp điểm cài trong mạch điều khiển còn các thiết bị
phía sau nó vẫn hoạt động cho đến khi dỡ hết tải và ngời vận hành sẽ cho dừng
để tiến hành sửa chữa.
Trong sơ đồ còn sử dụng các rơle nhiệt để bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn
mạch cho động cơ. Trong trờng hợp một băng nào đó bị sự cố quá tải hay ngắn
mạch rơle nhiệt sẽ tác động mở tiếp điểm thờng đóng trong mạch điều khiển
loại động cơ băng đó ra khỏi sơ đồ đồng thời các động cơ phía trớc nó cũng sẽ
dừng lại nhờ các tiếp điểm cài của công tác tơ.


11
1.2.5. Công nghệ vận tải than ở phân xởng vận tải 1 mức -25/ + 30 của
Công ty than Mạo khê.
Sơ đồ công nghệ vận tải than tuyến băng PTG-50/1000 Đợc thể hiện trên
hình 1-8

sàn
g

B8
B7
B6 B5
B4
Bunke
Q
uan
g
l
ật

Màn
g
cào
Hình 1-8 Sơ đồ công nghệ vận tải than tuyến băng PTG-50/1000
B10
B11
S9

CL3
MC1
Q
L2

12
Sau khi than ở các gơng đợc khoan nổ mìn, than qua máng trợt rót
xuống máng cào SKAT-80 (MC1), than từ máng cào đợc vận chuyển rót xuống
các toa xe, các xe này đợc tầu điện ác quy AM 8- 900 kéo ra đa vào quang lật
(QL2)đổ xuống bun ke, than ở bun ke nhờ cấp liệu (CL3)đợc rót xuống hệ
thống băng tải PTG -50/1.000 (B4, B5, B6, B7, B8) vận chuyển từ mức -25/ +30
lên mặt đất, than nguyên khai đợc đa thẳng vào nhà sàng, tại đây than đợc
sàng (S9) phân loại và làm sạch qua hệ thống sàng tuyển rồi đợc rót trực tiếp
vào các toa xe tầu Quốc Gia và các xe cơ giới nhờ băng B10 và băng B11 để vận
chuyển đi các nơi tiêu thụ, nếu than cha tiêu thụ hết thì đợc đổ ra bãi qua các
tuyến băng, khi tiêu thụ trên bãi dùng các máy gạt T-170 gạt vào hộc cấp liệu và
băng chuyền lại đổ vào các thiết bị vận tải.
Toàn bộ công nghệ vận tải than từ gơng lò đến nhà sàng đợc công nhân
vận hành phát tín hiệu bằng còi và đèn để điều khiển các thiết bị vận tải ( Bằng
tay). Khi một trong các thiết bị vận tải bị hỏng thì toàn bộ các thiết bị vận tải
khác phải dừng theo và công nghệ khai thác than cũng phải dừng theo, đây là
nhợc điểm rất lớn vì vậy công tác kiểm tra bảo dỡng các thiết bị vận tải ở đây
thờng xuyên đợc các công nhân kỹ thuật vận hành bảo dỡng sửa chữa, để
công việc khai thác đợc liên tục.
-Vai trò của tuyến băng chuyền
Nhiệm vụ của tuyến băng chuyền trong dây chuyền công nghệ vận tải
than nguyên khai từ mức 25 +30 rất quan trọng vì ngoài hình thức vận chuyển
bằng băng chuyền PTG-50/1000 thì không còn hình thức nào vận tải than
nguyên khai từ mức 25 +30. Với góc nghiêng dốc của tuyến băng = 17
0

,
chiều dài tuyến băng L= 300m đợc chia làm 5 băng , chiều rộng băng 1000
mm, năng suất Q= 407 T/ca.
- Hệ thống cung cấp điện tuyến băng chuyền
Tuyến băng chuyền PTG-50/1000 làm việc trong môi trờng có khí bụi
nổ, do vậy các thiết bị điều khiển ở đây đều sử dụng các thiết bị an toàn nổ. Hiện
tại các băng chuyền làm việc độc lập không có liên động với nhau và dùng khởi
động từ QC- 83 đợc giới thiệu trong sơ đồ cung cấp điện của hệ thống đợc mô
tả trên hình 1- 9. Trớc khi điều khiển tuyến băng , ngời vận hành phải tiến
hành kiểm tra sự lệch băng, kiểm tra các con lăn, gối đỡ, tang, bộ phận truyền
động nh động cơ, khớp nối, hộp giảm tốc, phanh













13

3x35+1x10;
L=75m

3x35; L=25m
Q
C
-83 QC-83 QC-83
Q
C
-83 Q
C
-83
AΦB-1A
AΦB-1A
YAKИ
380

YAKИ
380

AΦB-2A AΦB-2A
3x35+1x10;

L=70m

3x35+1x10
;

3x35+1x10;
L=60m

3x35+1x10;
L=125m

Г
P
ШЭ
3x35+1x10
L=20m

3x35; L=12m
3x35; L=10m
3x35; L=18m
3x35; L=15m
3x35+1x10; 3x35+1x10
;

3x35+1x10
;

H×nh 1-9 S¬ ®å cun
g
cÊ

p
®i
Ö
n cho tu
y
Õn b¨n
g

BC5
BC6
BC4
BC7
BC10

QC-83
3x35; L=12m
3x35; L=25m
Q
C
-83
BC11
BC8

14
1.2.6. Công nghệ vận tải Nhà máy Sàng tuyển than 2 Công ty tuyển than
Cửa Ông
1.2.6.1. Nhiệm vụ - công nghệ sàng tuyển
Nhà máy tuyển than 2 thuộc Công ty tuyển than Cửa Ông do Ba Lan giúp
đỡ, xây dựng và đa vào hoạt động ngày 20-7-1980. Năm 1989 đợc cải tạo, bổ
xung thêm công nghệ sàng tuyển mới của úc, lắp đặt thêm hệ thống bùn ép qua

hệ thống lọc ép, dây chuyền công nghệ tuyển lắng, tuyển huyền phù và tuyển từ.
Nguồn than cung cấp cho nhà máy tuyển chủ yếu lấy từ các mỏ trong khu vực
nh mỏ Cọc Sáu, Cao Sơn, Đèo Nai, Thống Nhất, Mông Dơng, Khe Chàm và
đợc vận chuyển bằng hệ thống vận tải đờng sắt.
Thiết bị chủ yếu của nhà máy là các băng tải, sàng phân loại than, các
máy tuyển và bơm các loại. Nhiệm vụ chính của nhà máy là tuyển rửa các loại
than nguyên khai thành những sản phẩm có chất lợng và kích cỡ khác nhau
theo các yêu cầu của khách hàng. Phần lớn sản phẩm than sạch của công ty
đợc chế biến từ nhà máy này.
Từ khi đợc cải tạo và bổ xung thêm công nghệ tuyển mới của úc, hiện tại
nhà máy tuyển than 2 là đơn vị chủ yếu của Công ty tuyển than Cửa Ông, nó
quyết định năng suất, chất lợng sản phẩm than sạch, đáp ứng yêu cầu phục vụ
theo cơ chế thị trờng trong và ngoài nớc.
1.2.6.2. Giới thiệu các thiết bị trong nhà máy và các khâu sản xuất chủ yếu
Thực tế, các thiết bị đợc trang bị trong nhà máy hiện tại không đồng bộ,
tuy nhiên vẫn đảm bảo hoạt động theo dây chuyền công nghệ khép kín. Hầu hết
các thiết bị của nhà máy đang sử dụng là của úc ngoài một số thiết bị bốc rót
ngoài tràn nguyên khai của Nhật và một số thiết bị cũ của Ba Lan và Pháp.
Để phục vụ cho khâu sàng tuyển còn có nhiều thiết bị nh máy đập, máy cấp
liệu, máy nén khí, máy thổi, các máy tuyển, băng tải, bơm Các thiết bị chính
của nhà máy tuyển than 2 đợc giới thiệu ở bảng 1-1.
Bảng 1-1
STT Tên thiết bị Nớc SX Năng suất Số l
ợng
1 Máy đổ đống ST Nhật 1000T/h 1
2 Máy bốc RC Nhật 1000T/h 2
3 Máy tuyển lắng
úc
290T/h 3
4 Máy tuyển huyền phù

úc
200T/h 1
5 Máy tuyển từ
úc
300T/h 3
6 Máy sàng các loại
Ba Lan - úc
100ữ200T/h
15
7 Bơm các loại 300kW
8 Băng tải
Ba Lan - úc
40
9 Băng lọc ép
Pháp - úc
20T/h 3


15
Nhà máy tổ chức thành từng khâu riêng biệt nhằm giải quyết kết nối các
dây chuyền công nghệ:
- Khâu cấp liệu
Nhiệm vụ chính là cung cấp than nguyên khai vào nhà sàng đáp ứng yêu
cầu về nguyên liệu cho các bộ phận sàng tuyển nhờ trung tâm điều khiển sản
xuất ES1.
Nguyên lý hoạt động: thiết bị chủ yếu ở đây là hệ thống băng tải, bốc rót.
Với hệ thống băng tải này tuỳ theo nguồn vận chuyển than từ mỏ về mà có 2
phơng án:
+ Phơng án 1
Than nguyên khai kéo về từ các mỏ nhờ hệ thống vận tải đờng sắt, đợc

đa thẳng xuống Bunke cấp liệu. ở đây các máy cấp liệu đa than lên các băng
chuyền chuyển vào nhà sàng để sàng tuyển.
+ Phơng án 2
Khi sàng ngừng làm việc hoặc lợng than chuyển từ mỏ về nhiều, than
đợc tháo dỡ xuống các Bunke cấp liệu (ở máng ngoài). Các máy cấp liệu đa
than lên băng tải B1, qua máy đổ đống ST1 đổ ra tràn than nguyên khai dự trữ.
Khi cần than vào tuyển, than ngoài tràn dự trữ đợc các máy bốc RC1, RC2 bốc
lên các băng đa than chuyển đến nhà sàng và Bunke.
Máy bốc RC1 đa than lên băng B2 - B5 - Cấp liệu - Sàng
Máy bốc RC2 đa than lên băng B3 - B4 - B5 - Cấp liệu - Sàng
- Khâu sàng tuyển than
Nhận than từ cấp liệu, sàng tuyển ra các sản phẩm tuỳ theo yêu cầu công
nghệ. Thiết bị sàng tuyển gồm:
3 máy tuyển lắng
1 Máy tuyển huyền phù
3 máy tuyển từ
Than nguyên khai từ mỏ đợc vận tải bằng đờng sắt đổ xuống hai bun
ke (Dung tích mỗi bun ke là 400m
3
), dới các bun ke là máy cấp liệu với năng
suất 400T/h đa than qua các băng tải vào sàng sơ bộ 100 x 100 mm, than dới
cỡ sàng đợc đa vào tuyển còn than trên cỡ sàng đợc đa vào máy đập.
Than trên sàng sau khi loại sắt và gỗ đợc đa vào máy đập để tạo ra các
cỡ hạt nhỏ hơn 100mm, loại than này đợc đa tới 3 bun ke có dung tích mỗi
bun ke 18m
3
, phía dới các bun ke có các máy cấp liệu hoạt động với năng suất
Q
max
= 290 T/h.

Than đợc máy cấp liệu đa tới máy lắng, tại đây nhờ dòng xoáy lốc mà
than sạch đợc tách ra. Than sạch theo nớc vào sàng, ở đó có lắp lới sàng có
kích thớc 1 x 1 mm và sàng 6 x6 mm để khử nớc và phân loại than có kích
thớc từ 1ữ 6 mm và than có kích thớc +6 mm. Than có kích thớc +6 mm
đợc đa vào sàng phân loại các cỡ hạt 15 x15 mm và 35 x 35 mm cho ra các
sản phẩm có kích thớc quy định từ 6 ữ 15 mm, 15 ữ 35 mm và than +35 mm có
độ tro AK 8,5 %. Than bùn đợc đa ra hồ chứa bùn, nhờ hệ thống bơm.
Trờng hợp cần than có độ AK 3,5% thì than có kích thớc 6 ữ 15 mm
đợc đa vào tuyển lại trong môi trờng huyền phù Manhêtit. Trong thiết bị

16
xoáy lốc kiểu cyclon than có độ tro AK 3,5% và đá thải đợc tách ra. Sau đó
than đợc đa qua sàng dóc nớc, qua sàng tẩy rửa Manhetit trớc khi xả xuống
máy lắng, nớc và Manhetit đợc thu hồi trở lại.
Trờng hợp nhà máy bị sự cố cần sửa chữa lớn hay ngừng sàng rửa, than
nguyên khai đợc đổ ra tràn than dự trữ qua hệ thống băng B1 - máy đổ đống
ST1. Than dự trữ ở tràn nguyên khai khi đa vào tuyển nhờ hệ thống máy
bốc RC1,RC2.
Sản phẩm than sạch của nhà máy đợc đa qua hệ thống băng tải B6 - B7
ST2 (hoặc ST3) đổ ra kho chứa than sạch. Trên băng B6 có lắp cân điện tử của
úc để cho biết trọng lợng và tổng số than đổ vào kho nhờ hệ thống bốc rót của
hãng HITACHI, than sạch đợc chuyển ra cảng Cửa Ông để tiêu thụ.
Nhận xét:
Mặc dù thiết bị dây chuyền sản xuất của nhà máy là không đồng bộ. Một
số thiết bị đã cũ và giảm độ tin cậy nhng nhìn chung từ khi nhà máy đợc đa
vào làm việc đến nay đã đảm bảo đợc chất lợng và số lợng tất cả các chủng
loại, kích cỡ mà quy trình công nghệ đã đề ra.
Do sản phẩm than sạch của nhà máy gồm nhiều chủng loại nên việc vận
chuyển đi tiêu thụ thì nhà máy sàng luôn đòi hỏi một dây chuyền công nghệ tự
động hoá cao. Công nghệ này luôn đảm bảo sắp xếp lu thông, tránh gây ùn tắc

ảnh hởng đến lu trình sản xuất của nhà máy cũng nh năng suất của toàn
Công ty, trong tình hình tiêu thụ lớn nh hiện nay
- Khâu lọc ép, dỡ tải: Chức năng chủ yếu của khâu là tháo dỡ các sản
phẩm than sạch đã qua sàng tuyển chuyển về hệ thống đổ đống ST của phân
xởng bến 2 ngoài ra còn vận chuyển các sản phẩm đá thải. Khâu này còn phụ
trách xử lý bùn nớc, cung cấp n
ớc cho khâu tuyển, làm rà loại sản phẩm than
bùn nhờ keo tụ bằng hệ thống lọc ép
Thiết bị chủ yếu của khâu là hệ thống băng tải và các loại bơm bùn.
1.2.6.3. Hệ thống băng tải phân xởng bến 2
Quá trình vận tải, tiêu thụ than sạch của nhà máy tuyển than Cửa Ông
thuộc phạm vi công nghệ của phân xởng Bến 2. Đây là khâu cuối cùng của dây
chuyền sản xuất của nhà máy. Công nghệ vận tải của phân xởng Bến 2 đợc thể
hiện trên hình 1-10, hệ thống băng tải trong phân xởng do hãng HITACHI thiết
kế và lắp đặt từ năm 1982. Những thiết bị đó gồm:
- 09 băng tải gồm các băng: B6, B7, B8, B9, B9, B10, B11, B12, B13
- 02 máy đổ đống ST1, ST2
- 02 máy rót than SL1 , SL2
- 02 máy bốc RC3 , RC4
Các thiết bị bốc rót nằm xen kẽ giữa các băng trên mặt bằng kho than sạch
của phân xởng và làm việc liên tục với các băng, hệ thống các thiết bị bốc rót
làm việc độc lập khi có tín hiệu từ trung tâm điều khiển đặt tại trạm ES2. Vì vậy
trong dây chuyền công nghệ vận tải than sạch của phân xởng Bến 2 sẽ không có
các thiết bị bốc rót trong đó có các băng cần máy rót, băng cần máy ST, băng
cần máy RC và băng trung gian.


17
Sơ đồ công nghệ vận tải than sạch Phân xởng Bến 2

Sơ đồ vận tải tuyến băng chuyền đợc giới thiệu trên hình 1-11






B6
B7
ST2; ST3
KHO THAN SACH
MAY B
Ô
C RC4
MAY B
Ô
C RC3
B9
B9
B11
B13
SL2
SL1
B8
B10

B12
PHUONG TIEN NHAN THAN
Hình 1-10 Công nghệ vận tải của phân xởng Bến 2

18

B6
ST2
ST3
B7 B8
B9
B9’
B11
B10
SL2
B13
SL1
B12
TÇu

RC3
§èn
g
TS
§èn
g
TS
RC4
H×nh 1-11 S¬ ®å c«n
g
n
g
hÖ tiªu thô than s¹ch c¶n
g
Cöa ¤n
g