đồ án thoát nước mỏ than cao sơn

Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Lời nói đầu
Công ty cổ phần than Cao sơn ( trớc đây là mỏ than Cao sơn ) trải qua 34
năm xây dựng và trởng thành, đã đạt đợc những thành tích đáng kể trong sản
xuất, kinh doanh cũng nh chăm lo đời sống vật chất tinh thần cho CBCN.
Trong điều kiện khai thác ngày càng khó khăn, do phải khai thác xuống sâu
với điều kiện địa chất phức tạp, việc thoát nớc cỡng bức ở các Moong, đặc
biệt là ở moong Trung tâm Cao sơn, có ý nghĩa hết sức quan trọng vì nó
quyết định sự thành công của công nghệ khai thác hiện đang áp dụng tại
Công ty, đảm bảo khai thác có hiệu quả, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kinh
tế và kỹ thuật .
Là sinh viên tại chức với thực tế trong lao động sản xuất cùng với những
kiến thức đã đợc học và áp dụng vào công việc hàng ngày. Tôi đã hoàn thành
đồ án tốt nghiệp nghiên cứu máy bơm thoát nớc ở moong Trung tâm Cao sơn,
dới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo và sự cố gắng của bản thân. Tuy
nhiên với khoảng thời gian không dài và khối lợng tính toán tơng đối lớn, khả
năng còn hạn chế, bản đồ án chắc chắn còn nhiều sai sót.Tôi rất mong đợc sự
chỉ bảo của các Thầy giáo và các bạn.
Trong quá trình làm đồ án, tôi đã đợc sự quan tâm giúp đỡ tận tình của
PGS TS Nguyễn Đức Sớng và các Thầy trong bộ môn Máy-Thiết bị mỏ,
bộ môn Cơ khí Tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các Thầy và
các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ Tôi trong quá trình làm đồ án./.

Cẩm phả ngày 12 tháng 6 năm 2008
Sinh viên : Hà Mạnh Cờng
Ch ơng 1
Tình hình chung của công ty than cao sơn
1.1 Giới thiệu chung về Công ty than Cao sơn:
Công ty cổ phần than Cao sơn, trớc kia là mỏ than Cao sơn, đợc thành lập
ngày 06 tháng 6 năm 1974, là một mỏ than lộ thiên thuộc Công ty than Cẩm

phả, nằm trong vùng than đông bắc. Năm 1997 mỏ đợc tách ra thành một đơn
vị độc lập gọi là công ty than Cao sơn trực thuộc Tổng Công ty than Việt nam
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -1- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
và đến ngày 01/01/2007 là Công ty Cổ phần than Cao sơn thuộc Tập đoàn
Công nghiệp Than Khoáng sản Việt nam ( TKV )
Công ty than Cao sơn trớc đây do Liên xô thiết kế và đầu t máy móc thiết
bị, cơ sở hạ tầng cũng nh nhà xởng, trạm điện, đờng xá, dây truyền băng tải
và các thiết bị khai thác. Trong quá trình sản xuất, phát triển, Công ty đã đầu
t thêm nhiều máy móc của các nớc T bản, với số lợng thiết bị, máy móc hiện
có đến nay đợc coi là khá hiện đại và đồng bộ. Các thiết bị này bao gồm các
máy khoan, máy xúc, xe vận tải nh sau :
- Máy khoan xoay cầu C 250MH32T, C 250MHA32T
- Máy xúc
U8
,
B6.4
,
A5
- Các ôtô VT nh CAT769E, 769D, 773E, 777D. Xe HD465-5, 465-7,
785-5, 785-7 xe BELLAZ 27tấn, 40tấn, 42tấn và nhiều loại xe khác
- Tổng số CBCN hiện có ( Đến năm 2007) khoảng 3.500 ngời , có 23
Công trờng, Phân xởng và 9 phòng ban, với đội ngũ công kỹ thuật có tay
nghề cao.
- Trong những năm qua doanh thu hàng năm của Công ty ngày một tăng
cao. Năm 1995 đạt 122 tỷ đồng. Năm 2000 đạt 190 tỷ đồng. Năm 2004 đạt
270 tỷ đồng. Năm 2005 đạt 877 tỷ đồng. Năm 2006 đạt 1063 tỷ đồng và Năm
2007 đạt 1311 tỷ đồng. Dự kiến năm 2008 là khoảng 1400 tỷ đồng Tiền lơng

thu nhập của ngời lao động đợc tăng cao hàng năm. Năm 1995 lơng bình
quân là 742.000 đồng / ngời / tháng. Năm 2000 bình quân là 960.000 đồng /
ngời / tháng. Năm 2005 bình quân đạt 3.200.000 đồng/ ngời/ tháng. Năm
2006 đạt 3.500 000 ngời/ tháng và năm 2007 bình quân đạt 4.200.000 đồng/
ngời/ tháng. Dự kiến năm 2008 là 4 500 000 đồng/ ngời /tháng
Sản phẩm của công ty Cổ phần than Cao sơn là than Antrxit dùng để xuất
khẩu và tiêu thụ nội địa, trong đó bao gồm các sản phẩm nh :
- Các loại than cục, cám 3 có chất lợng tốt ( Độ tro từ 4%
ữ
1.5% dùng để
xuất khẩu.
- Than cám 4a, cám 4b, cám 5a, Cám 6, nguyên khai phụ vụ cho các hộ
trọng điểm trong nớc nh xi măng, hoá chất, điện, đạm và các hộ lẻ.
Thị trờng sản phẩm của Công ty đợc tiêu thụ theo 2 tuyến.
- Tuyến Cửa ông : Chủ yếu tiêu thụ than nguyên khai, cám3, than cục
xuất khẩu .
- Tuyến cảng Công ty : Chủ yếu phục vụ cho cho tiêu thụ nội địa.
Trong những năm qua với sự phấn đấu không ngừng Cán bộ và Công
nhân Công ty cổ phần than Cao sơn đã đạt đợc nhiều những thành tích to lớn,
đợc Đảng và nhà nớc, cũng nh các cấp chính quyền tại tỉnh Quảng ninh ghi
nhận, trong đó có danh hiệu Đơn vị anh hùng thời kỳ đổi mới do phó chủ
tịch nớc Trơng Mỹ Hoa trao tặng.
1.2 điều kiện địa chất tự nhiên :
1.2.1. vị trí địa lý :
Công ty than Cao Sơn nằm trên địa bàn thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh
thuộc vùng Đông Bắc nớc ta. Công ty có khai trờng với diện tích 12,5 km
2
nằm trong khoáng sàng Khe Chàm với toạ độ:
X = 26,7 đến 30,0
Y = 242 đến 429,5

GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -2- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Khai trờng phía Đông của Công ty giáp với Công ty than Cọc Sáu, phía
Tây giáp với Xí nghiệp than Khe Tam, phía Nam giáp với Công ty than Đèo
Nai và Thống Nhất, phía Bắc giáp với Công ty than Khe Chàm.
Với vị trí địa lý nh trên, Công ty có đợc thuận lợi rất lớn về giao thông
bằng đờng bộ, đờng sắt, đờng biển từ Công ty đến các vùng trong và ngoài n-
ớc.
1.2.2. Địa hình
Công ty than Cao Sơn nằm trong vùng địa hình đồi núi phức tạp. ở phía
Nam có đỉnh Cao Sơn với độ cao 436m, đây là đỉnh núi cao nhất của vùng
Hòn Gai - Cẩm Phả. Địa hình thấp dần về phía Tây Bắc và bị phân cách bởi
các con suối nhỏ chảy ra Mông Dơng.
Theo tiến trình khai thác, địa hình khu vực Cao Sơn không còn bề mặt tự
nhiên mà bị phân cách bởi các công trờng khai thác, các bải thải, công trình
xây dựng và các hệ thống đờng vận tải, mơng thoát nớc nhân tạo, vì vậy làm
mất cân bằng sinh thái không chỉ trong vùng mà còn sang cả các vùng lân
cận.
1.2.3. Trữ lợng và hệ thống vỉa than:
Theo thiết kế kỹ thuật ban đầu (năm 1971), trữ lợng của Mỏ là 70 triệu tấn
than với công suất thiết kế 2 triệu tấn than/năm. Năm 1980, Viện Ghiprosat
(Liên Xô cũ) thiết kế mở rộng nâng công suất của mỏ lên 3 triệu tấn
than/năm với tổng trữ lợng 80 triệu tấn than. Năm 1987, Viện quy hoạch kinh
tế và thiết kế than (Nay là Công ty t vấn xây dựng mỏ và công nghiệp) lập
thiết kế khai thác Công ty than Cao Sơn với công suất 1,7 triệu tấn than/năm
với hệ số bóc 6,06 m3/tấn. Tuy nhiên, từ khi Tổng công ty than Việt Nam
thành lập, Tổng công ty đã điều chỉnh biên giới khai trờng của Công ty nhiều
lần. Hiện nay Công ty Cổ phần than Cao Sơn đang quản lý và tổ chức khai

thác ở 2 khu vực: Cao Sơn và Đông Cao Sơn với trữ lợng của các khu vực nh
sau:
Khu Cao Sơn: 44.715.780 tấn
Khu Đông Cao Sơn: 8.010.360 tấn
Tổng toàn Công ty: 52.726.140 tấn
Hệ thống vỉa than của Công ty nằm trong địa tầng trầm tích Triat và trầm
tích Đệ tứ. Quá trình kiến tạo hình thành nên các vỉa than xen kẽ với đất đá
nằm chồng lên nhau theo hình vòng cung, cắm dốc xuống theo hớng Bắc
Nam. Độ dốc của vỉa than từ 30 đến 35
0
. Các vỉa than tính từ dới lên đợc
đánh số từ 9 đến 20, trong đó các vỉa 19, 20 nằm trên sờn núi cao có trữ lợng
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -3- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
thấp, các vỉa 13, 14 có trữ lợng lớn và có tính phân chùm mạnh. Hiện nay
Công ty đang khai thác vỉa 14-2 và 14-5
Đây là các vỉa có diện tích phân bố rộng, liên tục, chiều dày ổn định,
gồm các đá hạt khô, sáng màu, cuội kết, sạn kết rất rắn chắc bao quanh vỉa.
Điều này gây không ít khó khăn cho công tác khoan nổ.
1.2.4. Chiều dày các vỉa than chính
Chiều dày và tính chất ổn định của các vỉa than chính của Công ty than
Cao Sơn đợc thống kê trong bảng sau:
Chiều dày các vỉa than chính
Bảng 1-1
Tên
vỉa
Chiều dày
max (m)

Chiều dày
min (m)
Chiều dày
TB (m)
Tính chất
14 - 5 26,24 1,07 10.52 Tơng đối ổn định
14 - 4 5,5 0,91 2,59 Tơng đối ổn định
14 - 2 11 0,77 4,19 Không ổn định
13 - 1 18,74 0,36 6,90 Tơng đối ổn định
1.2.5. Thành phần hoá học của than
Sau những nghiên cứu trong giai đoạn thăm dò và qua quá trình khai thác
cho thấy: Than của Công ty than Cao Sơn thuộc loại than antraxit với các chỉ
tiêu chất lợng chính đợc thống kê trong bảng sau:
Thành phần hoá học của than
Bảng 1-2
Tên vỉa
Giá trị trung bình các chỉ tiêu
Độ ẩm
W (%)
Độ tro
AK (%)
Chất
bốc V
(%)
Nhiệt
năng
(Cal/kg)
Lu
huỳnh
(%)

Phốt
pho (%)
Tỷ
trọng
(T/m3)
14 - 5 0,35 9,38 6,54 8033 0,3 0,0038 1,43
14 - 4 0,41 9,20 7,20 8012 0,3 0,0040 1,45
14 - 2 0,34 8,08 7,12 8040 0,4 0,0032 1,44
13 - 1 0,54 10,24 7,41 8126 0,3 0,0032 1,45
. 1.2.6 Đặc điểm địa chất công trình
Đất đá tại công truờng khai thác của Công ty Cao Sơn có hệ số kiên cố
bình quân lớn nhất trong khu vực. Đây là một bất lợi cho công tác khai thác
của Công ty.
Tính chất cơ lý của đất đá vùng Cao Sơn đợc thống kê trong bảng sau:
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -4- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Tính chất cơ lý của đất đá
Bảng 1-3
Chỉ tiêu ĐVT Cuội, sạn kết Cát kết Bột kết
Cờngđộ kháng nén Kg/cm3 1300 3000 800
Cờngđộ kháng kéo Kg/cm3 86 119 132
Góc nội ma sát Độ 32 31 35
Lực dính kết Kg/cm3 470 462 490
Trọng lợng thể tích Kg/cm3 2,52 2,52 2,67
1.2.7. vị trí, vai trò của Công ty Cổ phần than Coa sơn
* Vị trí, vai trò của Công ty than Cao Sơn trong Tập đoàn Công
nghiệp Than khoáng sản Việt Nam:
Công ty Cổ phần than Cao Sơn là một công ty trẻ nhất trong các công ty

khai thác than lộ thiên của Tập đoàn Công nghiêp Than Khoáng sản Việt
nam. Tuy vậy, trong sản lợng 40 triệu tấn than thơng phẩm năm 2007 của Tập
đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam, Công ty Cổ phần than Cao
Sơn đã đóng góp 3 triệu tấn. Công ty đã và đang từng bớc phát triển vững
chắc, đi đầu trong công nghệ khai thác mới, đào tạo nhân lực vơn lên ngang
bằng với các công ty có bề dày truyền thống. Trong các năm tiếp theo, Công
ty Cổ phần than Cao Sơn sẽ là đơn vị khai thác có sản lợng than lớn hàng đầu
trong Tổng công ty than Việt Nam với công suất khai thác 3,3 triệu tấn/năm
vào năm 2008 và có thể lên tới 3.5 triệu tấn/năm trong những năm tiếp theo.
Là một doanh nghiệp Nhà nớc, Công ty than Cao Sơn có nhiệm vụ đẩy mạnh
hoạt động sản xuất kinh doanh để đạt đợc mục đích là tạo công ăn việc làm
cho cán bộ công nhân viên và thực hiện sản xuất kinh doanh có lãi. Để đạt đ-
ợc mục tiêu đó, trong những năm qua cán bộ công nhân viên trong Công ty
đã không ngừng nỗ lực phấn đấu góp phần xây dựng Công ty. Vì vậy những
năm gần đây, mức tăng trởng của Công ty thờng từ 15% tới 30%/năm và đã
có những đóng góp không nhỏ cho sự phát triển của toàn ngành than cũng
nh sự phát triển kinh tế, xã hội của đất nớc.
1.3. Công nghệ sản xuất
1.3.1. Công nghệ khai thác
Công nghệ khai thác của Công ty than Cao Sơn là khai thác lộ thiên theo
kỹ thuật khai thác cụ thể: Cắt tầng, bốc đất đá để lộ vỉa than, xúc than và đem
đi tiêu thụ.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -5- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
A. Khoan : Là khâu đầu tiên của dây chuyền công nghệ sản xuất. Đất
đá của Công ty than Cao Sơn có độ kiên cố trung bình tơng đối cao ( f 10 đến
f 13 ) nên trớc khi bốc xúc cần phải làm tơi bằng khâu khoan và bắn mìn theo
từng tầng khai thác. Máy khoan chủ yếu đợc dùng tại Công ty là máy khoan

xoay cầu C có đờng kính mũi khoan 250 mm để khoan các lỗ khoan theo
hộ chiếu. Tuỳ theo từng hộ chiếu khoan nổ và chiều cao tầng dùng cho từng
loại máy xúc mà các lỗ khoan có chiều sâu và khoảng cách các hàng, các lỗ
khoan khác nhau.
Ví dụ: Chiều cao tầng 15m dùng cho máy xúc EKG 4,6 chiều sâu lỗ
khoan là 17m, chiều cao tầng 17m dùng cho máy xúc 8u chiều sâu lỗ khoan
là 19m. Khoảng cách giữa các lỗ khoan có thể từ 6 tới 9m tuỳ theo độ cứng
đất đá và cấu trúc địa tầng từng khu vực
B. Nổ mì n: Thuốc nổ ANFO thờng và chịu nớc là hai loại thuốc nổ chủ
yếu đợc sử dụng để phá đá trong Công ty. Riêng khai thác than không cần
dùng đến thuốc nổ.
C. Bốc xúc đất đá: Đất đá bắn tơi đợc các máy xúc EKG 4,6 hoặc 8u
xúc lên các xe ô tô.vận tải ra các bãi thảI đã đợc qui hoạch để đổ thải
Dây truyền công nghệ khai thác này đợc mô tả theo sơ đồ bố trí sau
( hình1-1)
Hình 1-1: Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất than

GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -6- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Nổ mìn
Bốc xúc
Vận tải Than NKĐất đá
Bãi thải Cảng Cửa Ông Máng ga
Khoan
Cảng Công ty Sàng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Vận tải đất đá: Công ty sử dụng chủ yếu các xe CAT769A, 769D,
773A, 777D xe BELLAZ 27tấn, 40tấn, 42tấn và xe HD 465-5, 465-7, 785-5,
785-7 để vận chuyển đất đá ra bãi thải.

Vận tải than nguyên khai: Than nguyên khai đợc vận chuyển bằng xe
Belaz có trọng tải 27 tấn xe VONVO-A350, xe KAMAZ Than nguyên khai
đợc vận chuyển đến sàng sơ tuyển rồi đa đến máng ga để rót lên phơng tiện
vận tải đờng sắt đi đến Công ty tuyển than Cửa Ông.
Sàng tuyển than tại Công ty: Công ty lắp đặt ba hệ thống sàng rung SR
- 850 có công suất thiết kế khoảng 300 tới 500 tấn/ giờ để sàng tuyển. Than
sạch qua sàng tuyển đợc vận chuyển đa đi tiêu thụ.
1.3.2. Hệ thống khai thác
Hệ thống khai thác là trình tự hoàn thành công tác của mỏ lộ thiên
trong giới hạn một khai trờng hoặc một khu vực nhất định. Hệ thống đó cần
phải đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động an toàn, kinh tế, đảm bảo sản lợng
theo yêu cầu, thu hồi tới mức tối đa trữ lợng than từ lòng đất, bảo vệ lòng đất
và môi trờng xung quanh.
Hệ thống khai thác bao gồm tập hợp các công trình, các đờng hào, các
tầng công tác theo một trật tự về không gian và thời gian. Căn cứ vào điều
kiện địa chất cũng nh phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác, hệ thống mở vỉa đợc
áp dụng tại Công ty là mở vỉa bằng hào bám vách, khai thác có chọn lọc từ
vách qua trụ, trong quá trình mở vỉa kết hợp cả hào trong và hào ngoài. Hào
ngoài đuợc mở ngay từ thời kỳ sản xuất đầu tiên và đến nay vẫn còn tồn tại,
có trục giao thông nối liền giữa trong và ngoài khai trờng để vận chuyển thiết
bị và con ngời. Đến nay hào ngoài đã bị biến dạng do thời gian và quá trình
khai thác, càng ngày tác dụng cũng nh sự hợp lý của nó càng giảm dần theo
tiến độ xuống sâu của quá trình khai thác. Đặc điểm của hào trong là di động,
bám vào vách vỉa. Để giảm bớt khối lợng xây dựng cơ bản, ngời ta chuyển
khối lợng hào vào khối lợng bóc đất đá. Đây là phơng pháp mở vỉa tiên tiến
góp phần làm tăng phẩm chất than, giảm tỷ lệ đất đá lẫn trong than.
Mục đích của công tác mở vỉa là tạo nên các đờng giao thông trên các
tầng nối với mặt đất, đảm bảo cho việc vận tải khoáng sản có ích và đất đá
bóc từ các tầng khai thác lên mặt đất. Trong quá trình mở vỉa Công ty dùng
tuyến đờng hào lợn vòng để rút ngắn thời gian xây dựng mỏ. Các tầng phía d-

ới bị thu hẹp do vậy Công ty dùng tuyến đờng hào xoắn ốc để đảm bảo năng
lực thông qua của tuyến đờng hào là lớn nhất.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -7- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Vỉa
than
B
H
H
H

Trụ
Vách
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
H- Chiều sâu hào (7,5m).
B- Chiều rộng đáy hào (25m).
a- Góc nghiêng sờn hào (65
0
đến 70
0
)
Hình 1-2: Sơ đồ mở vỉa bằng hào bám vách
1.3.3 Trang bị kỹ thuật
Công ty Cổ phần than Cao Sơn có khối lợng sản phẩm hàng năm chiếm
tỷ trọng cao trong Tập đoàn công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam. Hầu
hết máy móc thiết bị tại Công ty là do nớc ngoài cung cấp. Các thiết bị có
năng suất lớn, tính năng kỹ thuật cao và tơng đối phù hợp với điều kiện địa
chất khai thác của Công ty. Máy móc thiết bị nhập khẩu chủ yếu của Liên Xô
(cũ), Nhật Bản, Thuỵ Điển và Mỹ. Nhìn chung cơ sở vật chất và trang bị máy

móc của Công ty tơng đối đầy đủ và có khả năng đáp ứng mở rộng sản xuất.
Số lợng máy móc thiết bị của Công ty đợc thống kê trong bảng 1-5
Bảng thống kê số lợng máy móc thiết bị
Bảng 1-5
TT Tên thiết bị Ký hiệu Số lợng H đ S c
A
Máy khai thác
1
Máy khoan
18
17
Máy khoan xoay cầu
C
16
15
01
Máy khoan DML
01
01
Máy khoan TAMROCK
TAMROCK
01
01
2
Máy xúc
28
26
Máy xúc 4,6 m
3
4.6

08
07
01
Máy xúc 8 m
3
8
08
07
01
Máy xúc 5 A
5A
02
02
Máy xúc thuỷ lực
PC1800
01
01
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -8- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Máy xúc thuỷ lực
PC 750 - 6
03
03
Máy xúc lật
Vônvô+kavsa
04
04
Máy xúc CAT

365 -B 2
02
02
3
Xe gạt
24
24
Xe gạt D85 A
D85 - 18 -21
13
13
Xe gạt D155 A
D 155
04
4
Xe gạt CAT
01
01
Xe gạt T 130
T 130
03
03
Xe gạt TO 10 A
TO - 10A
01
01
Xe gạt DZ
DZ98
02
02

B
Phơng tiện vận tải
1
Xe đại xa
138
138
Belaz 27 tấn
7522+7526
30
30
Belaz 40 tấn
548A
10
10
Belaz 55 tấn
7555
01
01
Xe cat 96 tấn
777D
04
04
Xe cat 55 tấn
773 E
35
35
Xe HD 91 tấn
785-7
10
10

Xe HD 55 tấn
464 - 5
33
33
Xe VÔNVÔ
A 350
10
10
Xe KOMATSU
HM-400
05
05
2
Xe trung xa
95
85
10
3
Xe con
25
15
05
D
Thiết bị chuyên dùng
1
Hệ thống máng ga
01
01
2
Hệ thống thoát nớc moong

02
02
3
Hệ thống cấp nớc
01
01
4
Thiết bị sàng
03
03
5
Thiết bị nghiền
02
02
Qua bảng số liệu có thể nhận thấy, trong suốt quá trình hoạt động sản xuất
kinh doanh Công ty luôn chú ý đến việc đầu t trang thiết bị cho sản xuất, đặc
biệt là dây chuyền sản xuất chính. Có thể đánh giá rằng: Từ khâu khoan nổ,
xúc bốc và vận tải đến tiêu thụ đã đợc cơ giới hoá trên 90%. Công ty cũng
đang dần từng bớc đồng bộ hoá dây chuyền ở mức tơng đối cao.
Hiện nay, một số máy móc thiết bị do thời gian sử dụng lâu đã tính hết
khấu hao song vẫn đợc phục hồi sửa chữa lại để tận dụng cho sản xuất nhng
năng suất đạt đợc không cao, phụ tùng thay thế thiếu. Công ty cũng đã đầu t
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -9- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
một số máy móc thiết bị mới với công nghệ, kỹ thuật và năng suất cao hơn,
tuy nhiên, khi xảy ra hỏng hóc thì phụ tùng thay thế dự phòng không đáp ứng
đợc, nguyên nhân là do những loại phụ tùng thay thế này tơng đối hiếm,
mặc dù Công ty đã có kế hoạch dự phòng. Vì vậy công tác sửa chữa gặp

nhiều khó khăn, ảnh hởng đến năng suất thiết bị, tính nhịp nhàng của quá
trình sản xuất và sản lợng của Công ty. Mặc dù vậy, trong dây chuyền sản
xuất hiện nay, các máy móc thiết bị này vẫn giữ một vị trí quan trọng, quyết
định lớn đến sản lợng của Công ty.
1.4. Tình hình tổ chức quản lý sản xuất và lao động
1.4.1. Sơ đồ tổ chức sản xuất và quản lý doanh nghiệp
Theo quyết định số 77 TVN/MCS -TCĐT ngày 6/1/1997, bộ máy quản
lý của Công ty đợc tổ chức theo kiểu trực tuyến chức năng và t tởng điều
hành là tăng cờng các mối liên hệ ngang nhằm giải quyết công việc nhanh
chóng. Theo cơ cấu này, bên cạnh các đờng trực tuyến còn có các bộ phận
tham mu, vì thế mỗi bộ phận phải đảm nhận một chức năng độc lập, mỗi đối
tợng lao động đều phải chịu sự quản lý của nhiều cấp trên.
Hiện nay, tổ chức quản lý của Công ty đợc tổ chức theo ba cấp: cấp
công ty, cấp công trờng phân xởng và cấp tổ sản xuất, tình hình tổ chức quản
lý có đặc điểm là tập trung, mọi đơn vị đều đợc quản lý theo nguyên tắc hạch
toán giá thành. Công tác quản lý đợc thực hiện thông qua một trung tâm chỉ
huy sản xuất điều hành trên cơ sở cân đối những việc làm trớc, làm sau từ
đó các công trờng bố trí thiết bị, lao động theo nhiệm vụ sản xuất.
Bộ máy quản lý của Công ty đợc từng bớc tiêu chuẩn hoá theo thời
gian, theo kế hoạch kế cận và trẻ hoá. Mặt khác Công ty thờng xuyên cử các
cán bộ công nhân đi học các lớp chuyên môn nghiệp vụ, đại học chuyên
ngành góp phần tăng cờng cho sản xuất trong Công ty.
Chức năng nhiệm vụ của các phòng ban trong bộ máy quản lý ở Công
ty than Cao Sơn đợc quy định nh sau:
+ Trung tâm chỉ huy sản xuất: giúp Giám đốc điều hành xe, máy, thiết
bị và các đơn vị sản xuất hàng ngày theo kế hoạch.
+ Phòng KCS: tham mu, trợ giúp Giám đốc quản lý chất lợng than,
chịu trách nhiệm kiểm soát toàn bộ chất lợng than bán ra trên thị trờng và các
phơng án pha trộn than.
+ Phòng an toàn: tham mu, trợ giúp Giám đốc giám sát công tác kỹ

thuật an toàn và bảo hộ lao động.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -10- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
+ Phòng trắc địa - địa chất: giúp Giám đốc trong công tác quản lý trữ l-
ợng than, vỉa than, ranh giới Công ty, đo đạc các khối lợng sản phẩm.
+ Phòng vận tải: phụ trách toàn bộ các loại xe ô tô, xe gạt.
+ Phòng cơ điện: phụ trách toàn bộ các thiết bị khai thác khoan, xúc,
cần cẩu, trạm điện, mạng điện, hệ thống đờng dây cáp điện, máy bơm thoát
nớc.
+ Phòng kỹ thuật khai thác: tham mu, giúp Giám đốc vạch ra kế hoạch
kỹ thuật sản xuất; lập bản đồ kế hoạch khai thác tháng, quý, năm; các phơng
án phòng chống ma bão, lũ lụt và công tác môi trờng.
+ Phòng xây dựng cơ bản: phụ trách lĩnh vực đầu t xây dựng cơ bản,
các công trình xây dựng của Công ty.
+ Phòng đầu t thiết bị: chuyên tổ chức các hội nghị đấu thầu, lập kế
hoạch và tổ chức mua sắm thiết bị mới.
+ Phòng kế hoạch: tham mu, giúp Giám đốc trong công tác lập kế
hoạch sản xuất kinh doanh tháng, quý, năm của Công ty, phụ trách công tác
tiêu thụ sản phẩm than và quản lý công tác khoán chi phí trong Công ty.
+ Phòng lao động tiền lơng: tham mu, giúp Giám đốc công tác quản lý
tiền lơng, các chế độ chính sánh của ngời lao động.
+ Ban quản lý chi phí và giá thành: tham mu, giúp Giám đốc theo dõi
toàn bộ chi phí sản xuất kinh doanh diễn ra hàng ngày, phụ trách công tác
phát triển tin học, mạng nội bộ trong Công ty và trong Tổng công ty.
+ Văn phòng Công ty: tham mu, giúp Giám đốc trong lĩnh vực đối nội,
đối ngoại, quản lý công tác văn th lu trữ, công tác thi đua khen thởng.
+ Phòng tổ chức đào tạo: tham mu, giúp Giám đốc công tác tổ chức
cán bộ, bố trí đơn vị sản xuất một cách khoa học, phụ trách công tác đào tạo

cán bộ, công nhân kỹ thuật.
+ Phòng thanh tra kiểm toán: tham mu, giúp Giám đốc thanh kiểm tra
các hoạt động sản xuất của Công ty, xử lý các đơn th khiếu nại và làm công
tác kiểm toán nội bộ.
+ Phòng văn thể: tham mu, giúp Giám đốc công tác thể thao văn hoá
trong Công ty nhằm không ngừng nâng cao đời sống văn hoá tinh thần cho
ngời lao động.
+ Phòng bảo vệ quân sự: tham mu, giúp giám đốc trong lĩnh vực bảo
vệ tài sản, an ninh trật tự, ranh giới Công ty và phụ trách công tác quân sự,
phòng cháy chữa cháy.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -11- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
+ Phòng y tế: tham mu, giúp Giám đốc quản lý, khám chữa bệnh cho
công nhân viên chức của Công ty.
Trong hệ thống tổ chức quản lý và sản xuất của Công ty, chức năng
nhiệm vụ cũng nh trách nhiệm của từng phòng ban rất rõ ràng, tơng đối hợp
lý, không chồng chéo, bảo đảm tính chủ động và khả năng thực hiện nhiệm
vụ cao.
Để đạt đợc điều đó, từ ngày thành lập đến nay, trong suốt thời gian
hoạt động Công ty luôn có những điều chỉnh trong cơ cấu sao cho phù hợp
với điều kiện sản xuất kinh doanh. Công ty đã hợp lý hoá tổ chức sản xuất,
sắp xếp gọn lại các công trờng sản xuất, các phòng ban. Bên cạnh đó, một số
phòng ban cũng đã đợc thành lập nhằm mục đích chuyên môn hoá trong chức
năng nhiệm vụ của từng phòng ban.
Tuy nhiên bộ máy quản lý của Công ty vẫn còn cồng kềnh do sử dụng
quá nhiều nhân lực. Điều này dẫn đến sự lãng phí trong việc sử dụng năng
lực của nhân viên khối phòng ban, tăng chi phí quản lý doanh nghiệp. Mặc
dù vậy, hình thức quản lý hiện nay tại Công ty đã và đang rất phù hợp với

điều kiện hiện tại, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý và chỉ đạo sản
xuất. Hình thức quản lý này càng phù hợp hơn trong giai đoạn hiện nay, khi
Công ty đang hoàn thiện việc hạch toán kinh tế ở các đơn vị và tổ chức giao
khoán theo mức hao phí lao động cho một đơn vị sản phẩm.
1.4.2. Sơ đồ tổ chức các bộ phận sản xuất trong Công ty
Do địa bàn sản xuất của Công ty trải rộng, nơi điều hành sản xuất cách
xa với khai trờng, các công trờng lại cách xa nhau nên tình hình quản lý điều
hành sản xuất và bảo vệ an ninh gặp nhiều khó khăn. Vì vậy, bộ máy quản lý
của Công ty đợc chia ra làm hai khu vực chủ yếu: Trên công trờng và tại văn
phòng Công ty.
Tại văn phòng Công ty: Bao gồm các phòng ban chức năng, một mặt
phục vụ sản xuất, một mặt quan hệ kinh tế với tất cả các bạn hàng và các đơn
vị có quan hệ ngoại giao nhằm đáp ứng cho nhu cầu sản xuất kinh doanh nói
chung.
Trên công trờng có trung tâm chỉ huy sản xuất và một số phòng ban
trực tiếp điều hành sản xuất hàng ngày. Tổ chức bộ máy sản xuất của công tr-
ờng phân xởng đợc mô tả qua sơ đồ sau:
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -12- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Quản đốc
Nhân viên kinh tế 3 PQĐ đi caPQĐ kỹ thuật
Thủ kho tiếp thịNhà ănTạp vụ
Tổ sửa chữa,
lao động tạp
vụ
Tổ xe,
máy
Ngành,
cụm
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &

Thiết bị mỏ K48
Hình 1-3: Sơ đồ bộ máy tổ chức sản xuất công trờng, phân xởng
1.4.3. Chế độ làm việc của Công ty
Hiện nay Công ty đang áp dụng chế độ công tác đối với từng bộ phận
theo đúng quy định của Nhà nớc. Cụ thể:
Khối phòng ban trong Công ty làm việc theo giờ hành chính
Sáng từ 7 giờ đến 11 giờ 30 phút.
Chiều từ 13 giờ đến 16 giờ 30 phút.
Một tuần làm việc 40 giờ.
Khối công trờng phân xởng làm việc theo ca với chế độ công tác ngày
đêm liên tục, ngày làm việc ba ca, mỗi ca 8 giờ, mỗi công nhân một tuần làm
việc 40 giờ. Hình thức đảo ca đợc áp dụng là đảo ca nghịch, một tuần đảo ca
một lần.
Có thể nhận thấy chế độ công tác hiện nay Công ty đang áp dụng là
hoàn toàn hợp lý, hình thức đảo ca nghịch cũng nh chế độ tuần làm việc 40
giờ giúp công nhân có điều kiện nghỉ ngơi tái sản xuất sức lao động.
1.5 Nhiệm vụ thoát n ớc của công ty Cổ phần than Cao sơn
1.5.1. Khí hậu
Công ty than Cao Sơn nằm trong vùng chịu tác động của khí hậu nhiệt đới
gió mùa, gần biển nên mang sắc thái khí hậu miền duyên hải, một năm có hai
mùa rõ rệt:
Mùa ma: Từ tháng 4 tới tháng 10, vào mùa này thờng có ma rào, bão, áp
thấp nhiệt đới. Lợng ma lớn nhất trong một ngày đêm lên tới 448mm, trung
bình vào khoảng 224mm gây ra lầy lội trong khai trờng, trợt lở tầng khai thác
và bãi thải, gây tốn kém chi phí bơm nớc cỡng bức và chi phí thuốc nổ chịu
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -13- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
nớc. Thêm vào đó, nhiệt độ trung bình từ 27

0
C tới 30
0
C đã gây ra những khó
khăn không nhỏ cho việc khai thác than.
Mùa khô: Từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau, vào mùa này thờng có gió
mùa Đông Bắc kèm theo ma phùn, đôi khi có sơng mù, gây bất lợi cho sản
xuất. Nhiệt độ thờng từ 13
0
C tới 17
0
C, có khi nhiệt độ xuống tới 3
0
C , lợng m-
a không đáng kể. Nhìn chung mùa này có nhiều thuận lợi hơn so với mùa ma
cả về việc khai thác, vận chuyển, cung ứng vật t, quản lý kho tàng và tổ chức
qui hoạch các bãi chứa than v.v
1.5.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn
Địa chất thuỷ văn của khu vực Cao Sơn gồm chủ yếu hai nguồn nớc.
Nớc bề mặt: Tất cả các dòng chảy của nớc mặt đều có hớng đổ từ phía
Nam xuống phía Bắc đến suối Khe Chàm. Vào mùa ma, nớc từ trên cao đổ
xuống khu vực khai thác tạo thành những dòng nớc lớn, lu lợng đến 20.500
lít/giây. Thờng gây ngập lụt. Về mùa khô chỉ có các mạch nớc nhỏ, lu lợng
nớc không đáng kể.
Nớc ngầm: Đặc điểm cấu trúc địa chất của khu Cao Sơn là tạo thành
một nếp lõm lớn mà các đá trên vách lại gồm hầu hết là cuội kết, sạn kết, do
đó dẫn đến tầng chứa nớc dày mà lớp cách nớc là sét kết trụ vỉa. Nớc ngầm đ-
ợc phân bố và lu thông trong toàn bộ địa tầng, có tính áp lực cục bộ do địa
hình bị phân cách mạnh. Khi khai thác, nguồn nớc đợc chứa trong các lớp đá
xuất lộ ra ngoài dẫn đến tầng chứa nớc trở nên nghèo nớc. Do cấu tạo địa

hình và địa chất, một số lỗ khoan khi thăm dò phát hiện ra có nớc áp lực, tầng
sâu phân bố của tầng nớc có áp lực từ cao hơn mặt đất 12,65m đến sâu hơn
mặt đất 22m. Nớc ngầm chứa trong trầm tích Đệ tứ có ảnh hởng đến quá
trình khai thác.
1.5.3. Đặc điểm thoát nớc của Công ty than Cao sơn năm 2007
Công tác thoát nớc của Công ty than Cao sơn có những đặc điểm sau
- Diện tích hứng nớc rộng, bề mặt địa hình đã bị phá huỷ do quá trình bốc
đất trớc đây, vì vậy khả năng tàng trữ nớc ma hầu nh không còn.
- Các dòng thoát nớc mặt theo qui hoạch thoát nớc trớc đây không còn
tác dụng, đặc biệt là hệ thống thoát nớc qua cống 70 Bắc Cọc sáu. Do đó đã
phải chuyển dòng chảy về phía Tây Cao sơn, Qua trung tâm Cao sơn để
xuống suối Khe chàm ( Về hớng tây bắc )
- Do 2 khu vực khai thác đều đã phải xuống sâu dới mức thoát nớc tự
nhiên quá xa. Khu Đông Cao sơn đã ở mức-10. Đặc biệt ở moong trung tâm
Cao đã ở mức 60 nên việc thoát nớc cỡng bức đã trở nên phức tạp khi
đồng thời phải khai thác cả ở cả hai Moong, dới mức tự chảy. Độ ổn định bờ
mỏ thấp. Nhất là ở moong trung tâm do trụ vỉa 14-5, đáy mỏ hẹp, đờng ph-
ơng ngắn, chính vì vậy việc bố trí phà bơm và dịch chuyển không gian khai
thác khó khăn.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -14- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
1.5.4. Xác định lợng nớc chảy vào Moong trung tâm:
Căn cứ vào giới hạn các đờng phân thuỷ trong và ngoài khu vực khai thác,
cùng vị trí đổ thải của Công ty than Cao sơn.
Căn cứ vào quy hoạch thoát nớc vành đai, thoát nớc trung gian đã đợc lập
theo phơng án thoát nớc mỏ hàng năm kèm theo bản đồ thoát nớc hàng năm
Căn cứ vào dự kiến giới hạn khai thác hàng năm của Công ty than Cao sơn
Căn cứ vào vũ lợng hàng năm, điều kiện địa chất thuỷ văn, khả năng phân

tán dòng chảy theo kế hoạch của Công ty Cao sơn
Căn cứ vào dung tích chứa nớc tạm thời của moong trung tâm. Xác định l-
ợng nớc chảy vào moong trung tâm theo bảng sau.
Bảng 1- 6 xác định lợng nớc ma dự tính năm 2008
stt chỉ tiêu xác định đơn vị
tính
Moong
trung
tâm
Moong
đông
cao sơn
1 Diện tích hứng nớc trực tiếp M
2
3.450 3490
2 Diện tích hứng nớc gián tiếp M
2
502.000 508.000
3 Vũ lợng lớn nhất trong năm mm 490 490
4 Cốt cao đáy moong m -75 - 60
5 Cốt cao chứa nớc cho phép m - 50 - 30
6 Hệ số dòng chảy mặt 0,8 0,8
5 Khối lợng nớc tối đa chảy vào moong ngày / đêm M
3
106.575 200.846
6 Chiều cao đẩy tối đa yêu cầu m 125 155
7 Khối lợng nớc chứa tối đa cho phép M
3
729.000 680.00
8 Khối lợng nớc chứa tới mức an toàn cho phép

- Moong trung tâm ở mức- 50
M
3
729000 680.00
9 Số ngày ma liên tục để tràn mức an toàn thờng kỳ
- Moong trung tâm ở mức -50
Ngày 3,67 3,38

Căn cứ vào bảng trên để tính toán chọn bơm thoát nớc cục bộ cho moong
trung tâm, đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế nhất.
1.5.5. Số lợng và công xuất bơm hiên Công ty đang dùng:
Tính đến tháng 3 năm 2008 Công ty có 2 hệ thống phà bơm, ở 2 moong
riêng biệt, Hệ thống phà bơm moong ĐCS, hệ thống phà bơm TTCS
- Hiện nay hệ thống bơm nớc moong trung tâm có công xuất 1880 m
3
giờ
gồm có 2 bơm ( 01 bơm có công xuất 1250 m
3
giờ và 01 bơm có công xuất
630 m
3
giờ
- Hiện nay hệ thống bơm nớc moong đông cao sơn có công xuất 1880 m
3
giờ gồm có 2 bơm ( 01 bơm có công xuất 1250 m
3
giờ và 01 bơm có công
xuất 630 m
3
giờ

1.6 Thiết bị bơm n ớc moong trung tâm Cao sơn
1.6.1 Tính chất nớc moong trung tâm Cao sơn
Moong trung tâm Cao sơn nằm ở trung tâm khai trờng khai thác của Công
ty than Cao sơn, lòng moong đợc hình thành qua quá trình khai thác xuống
sâu của mỏ và đến tháng 3 năm 2008 lòng moong đã đạt chiều sâu ở mức
- 60. Moong trung tâm là đáy mỏ, tập trung toàn bộ nớc mặt và nớc ngầm vì
vậy nớc moong là hỗn hợp của các chất hoá học vô cơ, hữu cơ phân bố trong
các tầng, các vỉa, nên có lẫn các chất hoá học mang tính a xít, đồng thời lại
có các hợp chất có tính bazơ nên nớc moong trung tâm có tính ăn mòn kim
loai rất mạnh. Thực tế cho thấy các thiết bị máy bơm, ống bơm, phà bơm
hợăc các thiết bị khác phục vụ cho công tác thoát nớc moong, nếu đợc làm
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -15- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
bằng các kim loại thờng thì tuổi thọ của các thiết bị này thờng rất ngắn do bị
ăn mòn rất nhanh. dẫn đến h hỏng phải thay thế thờng xuyên
- Tính chất của nớc moong trung tâm Cao sơn. Với PH <7: Nớc có tính
chất axit
- Ngoài ra trong nớc của moong trung tâm Cao sơn còn có lẫn chất Ca, Mg,
Fe ở dới dạng muối có tính chất hòa tan trong nớc, làm cho nớc cứng hơn.
Nớc có độ cứng lớn là: cứ một lít nớc có chứa 10 mg CaO
2
hoặc 1 mg MgO
2
.
Nớc cứng mang nhiều tác hại đến thiết bị bơm nớc nh hiện tợng kết tủa làm
cho tiết diện trong ống nhỏ đi, tính axit trong nớc ăn mòn các thiết bị bơm n-
ớc. Vì vậy các chi tiết của bơm cần mạ kín bằng đồng
Dựa vào các yếu tố trên để lựa chọn tính toán các phơng án cho thiết bị bơm

nớc của moong trung tâm Cao sơn.
1.6.2. Chiều cao địa hình thoát nớc moong trung tâm Cao sơn:
Thực tế khai thác hiện nay chiều cao của địa hình khai thác Moong trung
tâm đã tới mức 60 Đến tháng 3 năm 2008 )
Căn cứ vào bản đồ địa hình khai thác do phòng Địa chất Trấc địa đo tháng
12 năm 2007 thì chiều cao thoát nớc thực tế của moong trung tâm đã ở từ
mức - 60 lên mức + 43 vì vậy việc tính toán thiết kế và chọn bơm đã rất phức
tạp do chiều cao đẩy nớc đã rất lớn.( Hình 1- 4 ) đến 103 m.
1.6.3 Các loai bơm, số lợng bơm thoát nớc moong TT Cao sơn:
Qua quá trình khai thác xuống sâu Công ty than Cao sơn đã sử dụng
nhiều các laọi máy bơm để phục vụ cho công tác thoát nớc, nhng những loại
đợc sử dụng gần đây nhất ( Từ năm 2002 đến 2008 ) có các loại bơm sau:
A. Bơm SLO và bơm SLOW(I)
Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh, kiểu rời trục với nguyên lý
làm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển môi chất cho
các công trình cấp nớc, tới tiêu, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp,
hệ thống cứu hoả, công nghiệp đóng tàu
1. Thông số vận hành :
- Đờng kính ống đẩy DN 80 - 800mm
- Lu lợng Q

1600 m
3
/h
- Chiều cao đẩy Hđ

200 m
- Nhiệt độ môi chất vận chuyển

105

0
C
- Tỷ lệ lẫn hạt rắn cho phép

80 mg/ L
- áp lực làm việc tối đa

25 bar
- áp lực thử tối đa

37.5 bar
2. Đặc tính cấu tạo:
- Cấu trúc chắc chắn hình thức đẹp, bền, dễ lắp đặt.
- Đợc thiết kế kỹ lỡng theo nguyên lý 2 cửa hút nhằm đảm bảo cho
vận hành lâu dài. Cánh bơm làm giảm đến tối thiểu lực hớng trục và tạo nên
hiệu xuất làm việc rất cao >80%. Cả bề mặt cánh bơm và bề mặt bên trong
của thân bơm đều đợc đúc cực kỳ chính xác, trơn nhẵn, tạo nên khả năng
chống chụi hao mòn do ma sát nớc trong điều kiện tần xuất làm việc rất cao
- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm đến mức tối thiểu tác
động của lực hớng trục, làm giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổi
thọ của ổ bi dài hơn
- Sử dụng các ổ bi của hãng SKF và hãng NSK đảm bảo vận hành êm
ít tiếng ồn trong suốt thời gian làm việc của máy.
- Kiểu làm kín cơ khí hoặc đệm sợi với phụ tùng của hãng
BURGMANN, đảm bảo 8 000 giờ chạy máy không bị rò rỉ.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -16- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
- Với những thay đổi về vật liệu chế tạo, có thể chế tạo đầu bơm vận

chuyển môi chất nóng tới 150
0
C và chịu đợc ăn mòn cơ học và hoá học.
B. Bơm 1250- T125:
Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh kiểu rời trục với nguyên lý
làm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển chất lỏng cho
các công trình cấp nớc, tới tiêu, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp,
hệ thống cứu hoả.
1. Thông số vận hành :
- Đờng kính ống đẩy Dđ 343 mm
- Lu lợng Q

1250 m
3
/h
- Chiều cao đẩy Hđ

125 m
- Chiều cao hút Hh

4m
- Đờng kính ống hút

= 406 mm
- Công xuất động cơ 630 kw, tốc độ 1450v/ph, 3pha/6kv
- Nhiệt độ môi chất vận chuyển

105
0
C

- Tỷ lệ lẫn hạt rắn cho phép

80 mg/ L
- áp lực làm việc tối đa

25 bar
- áp lực thử tối đa

37.5 bar
- Hiệu xuất

= 85 %
2. Đặc tính cấu tạo:
- Cấu trúc chắc chắn, dễ lắp đặt.
- Đợc thiết kế theo nguyên lý 2 của hút nhằm đảm bảo cho vận hành
lâu dài. Cánh bơm làm giảm đến tối thiểu lực hớng trục và tạo nên hiệu xuất
làm việc rất cao >80%. Cả bề mặt cánh bơm và bề mặt bên trong của thân
bơm đều đợc đúc chính xác, trơn nhẵn, tạo nên khả năng chống chịu hao
mòn do ma sát nớc trong điều kiện tần xuất làm việc cao .
- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm tối thiểu tác động của lực
hớng trục, giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổi thọ ổ bi dài hơn
C. Bơm ly tâm QVD 1080/115
Là loại máy bơm hai cửa hút một tầng cánh kiểu rời trục với nguyên
lý làm việc li tâm, vỏ xoắn tách biệt, đợc sử dụng để vận chuyển chất lỏng
cho các công trình cấp nớc, thoát nớc chống úng ngập nớc công nghiệp.
1. Thông số vận hành :
- Đờng kính ống đẩy DN 325 mm
- Lu lợng Q

1080 m

3
/h
- Chiều cao đẩy Hđ

115 m
- Chiều cao hút Hh

4m
- Nhiệt độ môi chất vận chuyển

105
0
C
- Tỷ lệ lẫn hạt rắn cho phép

80 mg/ L
- áp lực làm việc tối đa

25 bar
- áp lực thử tối đa

37.5 bar
2. Đặc tính cấu tạo:
- Cấu trúc chắc chắn, dễ lắp đặt.
- Đợc thiết kế theo nguyên lý 2 của hút nhằm đảm bảo cho vận hành
lâu dài. Cánh bơm làm giảm đến tối thiểu lực hớng trục và tạo nên hiệu xuất
làm việc rất cao >80%. Cả bề mặt cánh bơm và bề mặt bên trong của thân
bơm đều đợc đúc chính xác, trơn nhẵn, tạo nên khả năng chống chịu hao
mòn do ma sát nớc trong điều kiện tần xuất làm việc cao .
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -17- S/v : Hà

Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
- Thân bơm có cấu trúc xoắn đôi, làm giảm đến mức tối thiểu tác
động của lực hớng trục, giảm bớt lực tác động lên các ổ bi, giúp cho tuổi thọ
của ổ bi dài hơn
D. bơm ly tâm trục ngang SLZA 300- 630B
E. Bơm EBARA:
+ Là loại bơm li tâm một cửa hút
+ Thông số vận hành :
- Đờng kính ống đẩy

= 100 mm
- Đờng kính ống hút

= 114 mm
- Lu lợng Q

60 m
3
/h
- Chiều cao đẩy Hđ

60 m
- Chiều cao hút Hh

4m
- Công xuất động cơ 22 kw, tốc độ 2900v/ph, 3pha/6kv
+ Là loại bơm thờng đợc dùng để bơm mồi cho bơm chính.
2.3. Mạng dẫn ống n ớc bơm moong trung tâm Cao sơn

Sơ đồ mạng dẫn ống nớc bơm moong trung tâm:
a. Sơ đồ mặt bằng tuyến ống
b. Sơ đồ mặt cắt tuyến ống
Hiện nay Công ty cổ phần than Cao sơn đang sử dụng bơm để thoát nớc
cục bộ từ lòng moong ở mức - 60 lên múc +43 để thoát nớc ra suối Khe chàm
bằng 3 tuyến ống thép, với tổng chiều dài mỗi tuyến ống là 540 m
- Loại ống hiện nay đang đợc dùng là loại ống thép

320 và loại

341
ngoài ra còn có loại ống cao su lới thép chịu áp lực

320 để dùng cho các
đoạn đờng ống uốn cong hoặc chuyển hớng.
- Loại ống thép

320 &

341 có chiều dài là 8 hoặc 6 m
- Loại ống cao su chịu áp lực

320 có chiều dài 5 m
Toàn bộ tuyến ống hiện nay đang dùng dài 540 m bao gồm :
- Loại ống thép

320 có 50 ống loại dài 8 m
- Loại ống thép

320 có 10 ống loại dài 6 m

- Loại ống cao su lới thép

320 có 16 ống loại dài 5 m
* Các đoạn ống đợc nối với nhau bằng phơng pháp hàn hoặc bắt mặt bích

343
ì

450
ì
25 bằng bu lông M20
ì
90 ( có 62 bộ mặt bích )
* Các điểm chuyển hớng hoặc vợt tầng đợc đấu nối với nhau bằng cút góc
hoặc bằng ống cao su

320 chịu áp lực có 2 đầu bích ( Có 16 ống )
c. Các van khoá : Các van khoá dùng cho phà bơm hiện đang dùng ở phà
bơm moong trung tâm bao gồm
- Van 1 chiều Dy 100 02
- Van 1 chiều Dy 300 02
- Van khoá Dy 100 02
- Van khoá Dy 320 02
- Van hút Dy500 02
- ống hút

400
ì
10 02
2.4. ý nghĩa công tác thoát n ớc ở Công ty Cao sơn:

Hiện nay Công ty cổ phần than Cao đang tiến hành tập trung khai thác ở
2 lòng moong, moong Đông cao sơn và moong Trung tâm cao sơn. khả năng
thoát nớc tự nhiên là không còn áp dụng đợc. Việc thoát nớc cỡng bức bằng
các loại bơm là điều bắt buộc phải thực hiện, do đó việc tính toán lựa chọn
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -18- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
bơm đảm bảo các tiêu chuẩn về kỹ thuật và kinh tế là rất quan rrọng và cần
thiết, vì nó góp phần không nhỏ đảm bảo tính hiệu quả trong sản xuất kinh
doanh của Công ty.
Ch ơng 2
tính toán thiết bị thoát nớc khu động tụ
moong trung tâm cao sơn
2.1. Tính toán l ợng n ớc l u tụ yêu cầu của trạm bơm
Theo tài liệu của mỏ và dựa vào trữ lợng nớc ma đã đợc thống kê qua năm
2007 ( bảng 2-1)
Bảng 2-1
Trạm bơm moong trung tâm, yêu cầu của trạm bơm này là phải bơm hết
lợng nớc lu tụ của moong.
Theo bảng 2-1 đã thống kê đợc lợng nớc lu tụ ở moong trung tâm là.
- Lợng nớc lu tụ trung bình trong mùa khô ( quý1) là :

=
30.3
698000
7.755 m
3
/ ngày đêm
- Lợng nớc lu tụ bình thờng trong mùa ma ( quí3) là:

=
30.3
2390000
26.555 m
3
/ ngày đêm
- Lợng nớc lu tụ cực đại trong mùa ma là : 72.430 m
3
/ ngày đêm.
- Xác định lu lợng cần thiết của bơm Q từ lợng nớc lu tụ cực tiểu, bình th-
ờng và tối đa. Máy bơm phải bơm hết lợng nớc này trong ngày không quá 20
h.
Với lợng lu tụ cực tiểu:

===
20
7755
20
min
Qbram
Q
387,75 m
3
/ giờ
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -19- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Với lợng lu tụ trung bình :

===
20
26555
20
Qbram
Q
tb
1 327,8 m
3
/giờ
Với lợng lu tụ cực đại :

===
20
72430
20
max
mdxtram
Q
Q
3 621 m
3
/ giờ
2.2. Tính cột áp yêu cầu của tram bơm:
Sơ đồ mặt cắt dọc của trạm bơm moong trung tâm cao sơn

a
đ
hình 2-1 : sơ đồ mặt cắt chiều cao đẩy hình học tuyến ống

bơm moong trung tâm cao sơn
Theo hình 2-1 ta tính đợc chiều cao hình học thoát nớc H
hh
=103 m.Từ đây
tính đợc cột áp yêu cầu so bộ H
B sb
của máy bơm

0114
90,0
103
2
mH
H
H
od
hh
Bsb
==

2.3. Tính toán lựa chọn loại và số l ợng máy bơm.
2.3.1 Chọn loại bơm:
Việc tính toán lựa chọn loại và số lợng máy bơm cần dựa vào các thông số
cơ bản là lu lợng Q, cột áp sơ bộ H
B sb
của nó nhng lu lợng Q cần tính cho 3
thời điểm làm việc đặc biệt của máy bơm đã đợc tính ở trên. Trớc hết cần
chọn loại máy bơm cho phù hợp với yêu cầu trên.
Căn cứ vào lợng nớc cần thoát ở moong loại bơm có ở mỏ và chiều cao
phải bơm nớc từ mức- 60 đến +43 là 103 m ta chọn loại bơm 1250-125 có

các thông số kỹ thuật nh sau: ( Bảng 2 2)
Bảng 2-2
Mã hiệu Đờng
kính BCT
Cột áp
mH
2
0
Lu l-
ợng
m
3
/giờ
Chiều cao
hút cho
phép ( m)
Số vòng
quay V/p
Công
suất động
cơ Kw
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -20- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
1250-125 625 125 1250 5 1450 630
Đây là loại bơm có thể đáp ứng yêu cầu thoát hết lợng nớc có ở mỏ và
chiều cao phải bơm nớc lu tụ bình thờng và tối đa ở moong. Là loại bơm đợc
chế tạo từ nhà máy Cơ Khí Gòn Gai- Quảng Ninh.
2.3.2. Chọn sơ bộ số lợng bơm và kết cấu phà bơm:

Dựa vào lợng nớc lu tụ bình thờng và tối đa ta tính số lợng bơm nh sau:
Với lợng lu tụ cực tiểu:K
1

1250.
75.387
1
=K
= 0,31 ( Chọn 01 bơm )
Cũng loại bơm trên để bơm hết lợng nớc lu tụ bình thờng trong mùa ma
thì cần K
2
:

1250
8.1327
2
=K
= 1.06 ( Chọn 01 bơm )
Với lợng lu tụ cực đại:K
3

1250
3621
3
=K
= 2,89 ( chọn 03 bơm )
Lúc lợng nớc cực đại có thể dùng 3 bơm. Nh vậy khi mực nớc là cực đại
ta còn có một lợng dự phòng. Loại máy bơm 1250-125 có đờng đặc tính nh
hình 2-2

Hck (m )
Hd (m)
(%)
N. ( k w )
đuờng đặc tính bơm đ 1250-125t
Q, m3/ h
hình 2-2
1

2.4.Sơ đồ thuỷ lực và đặc tính mạng ống dẫn
2.4.1. Sơ đồ bố trí trạm bơm và hệ thống ống dẫn:
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -21- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
đ
a
bố trí bơm và hệ thống mạng dẫn
bơm 1250-152t moong trung tâm cao sơn
1. rọ bơm
2. ống nối ống hút
3. cút ống hút
4. bơm
5. van điều chỉnh n/s
6. khoá mồi nuớc
7. van 1 chiều
8. phà bơm
9. ống cao su áp lực
10. phao đỡ ống
11. cút nối

đ. đồng hồ chân không kế
a. đồng hồ áp kế
hình 2-3
Sơ đồ bố trí bơm và hệ thống ống dẫn( hình vẽ 2 -3)
* Trạm bơm đợc đặt trên phà bơm, phà bơm lên xuống theo mực nớc nhờ
hệ thống ống cao su đợc lấy từ đầu ống đẩy của bơm .
- Phà bơm đợc kết cấu ghép từ 3 phà nhỏ có kích thớc nh sau:
Rộng 2 m
Dài 6 m
Cao 1,2m
- Ba phà đợc ghép với nhau bằng các thanh thép chữ u , thép tròn ,bắt bu
lông tạo thành một khối phà lớn. Bơm và động cơ đợc đặt ngay trên phà.
Trrên phà có chòi điều khiển để thợ vận hành bơm điều khiển và theo dõi
bơm .
- Hệ thống ống dẫn:
Mỏ bố trí 3 tuyến ống dẫn độc lập cho 3 bơm, ba tuyến ống này song
song với nhau. Chiều dài mỗi tuyến 540 m, mỗi đoạn ống dài 6m đợc nối với
nhau bằng phơng phát hàn, hoặc bắt mặt bích, do địa hình khai trờng phức
tạp lên hệ thống các tuyến ống phải lắp đặt theo một đờng vòng khúc khuỷu.
Các đoạn cong hoặc chuyển hớng đợc thay bằng những ống cao su chịu áp
lực.
2.4.2 Tính chọn đờng dẫn cho ống bơm - 1250-125T.
+ Chọn đờng kính ống hút:
Sao cho tốc độ đi trong ống hút V
h


2m/s.
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -22- S/v : Hà
Mạnh Cờng

Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
Chọn sơ bộ ống hút bằng đờng kính miệng ống hút. Đờng kính miệng ống
hút theo công thức:
D
h
= 0,0133.
Qb
= 0,0133.
1250
= 0,470 m
Theo quy chuẩn OTC 873174 ta chọn đ ờng kính ống hút D
h
= 450 mm
Chiều dầy thành ống = 12mm
Vật liệu chế tạo, thép CT, áp suất làm vuệc cho phép 48 kG/cm
2
Trọng lợng một mét ống là 141 Kg.
Kiểm tra vận tốc đi trong đờng ống hút.

sm
D
Q
V
h
h
/18,2
)45,0.(14,3.3600
1250.44
22

2
===

D
1
D
2
L
D
2
D
1
hình 2-4 : ống côn bơm 1250-125t
ống côn đẩy
ống côn hút
L
Do đờng kính ống hút lớn hơn đờng kính miệng ống hút của bơm nên ta
phải tính đoạn ống côn cần chuyển tiếp giữa cửa hút và ống hút,.
+ Tính chọn đờng kính ống đẩy:
Đờng kính ống đẩy đợc chọn nh đờng kính ống hút một cấp.
Ta chọn đờng kính ống đẩy có D
đ
= 400mm.
- Tính vận tốc nớc đi trong ống đẩy

sm
D
Q
V
d

d
/76,2
)4,0.(14,3.3600
1250.44
22
===

D = 200 mm. Do đó ta phải tính chọn đoạn ống nối giữa ống đẩy và cửa
đẩy cửa bơm.
* Đọan ống côn cần tính toán sao cho côn về một phía nh hình vẽ.( Hình 2-
4) công thức tính chiều dài đoạn ống côn nh sau:
L= ( 6
ữ
7 ) ( D
2
- D
1
)
Các thông số kỹ thuật của ống dẫn nớc và ống côn nối đợc ghi trong
bảng ( Bảng 2 3)
Bảng 2-3
Đờng Đờng kính Đờng kính áp suất bơm Khối l- Chiều ống chuyển nếp
D1 D2 L
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -23- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
ống trong ngoài cho phép ợng dầy
ống
mm mm KG/cm

2
Kg mm mm mm mm
ống đẩy
413 426 48 103 13 200 400 1000
ống hút
450 465 53 141 12 350 450 600
+ Kiểm tra độ bền của ống
Trong quá trình làm việc của ống phải chịu một áp suất lớn, lực do áp suất
cột nớc tạo ra có khả năng phá vỡ đờng ống nếu ta chọn đờng ống không đủ
bền.
Để thảo mãn về độ bền của ống thì .P
max
<| P|
Trong đó: P
max
: áp lực lớn nhất do cột nớc tạo ra.
P áp suất là áp xuất làm việc cho phép của ống đã chọn.
P
max
= ( 0,11 0,115 ) Hđ.
P
mã
= 0,115 .103 = 11,8 Kg/cm
2
H
đ
= 103 m: Chiều cao đẩy nớc hình học của bơm.
P
mã
= 11,8 Kg/cm

2
<{P}
Nh vậy ống đảm bảo độ bền trong quá trình làm việc:
2.2.2. Tính đờng đặc tính mạng dẫn.
A. Tính tổn thất trên đờng ống hút.
Theo tài liệu thiết kế chiều cao hút cho phép của bơm 1250 125 T
Là [ H
h
] 5m.
Thực tế ở trạm bơm đợc đặt trên phà nổi trên mặt nớc nên H
h
= 2m, chiều
cao hút này không thay đổi nhiều vì phà lên xuống theo mực nớc.
Chiều dài của đoạn ống từ cửa hút đến van lọc là :
L
h
= 5m
D
h
= 450 mm Ta có thể tính đợc hệ số sức cản dọc của đờng
ống (
)(
h


025.0
450
0195.00195.0
===
h

h
D

Trên đoạn ống hút gồm có các tổn thất cục bộ sau:
1 lới lọc van đáy có

= 4 10 ta thấy
1 cút cong 900
4 chỗ nối ( mối hàn)
1 đoạn ống côn

= 10

= 1,1

= 4.0,4 = 1,6
Tổng
h

= 12.6
Theo công thức tính tổn thất ra có:

)14(
2
).(
2
2
+=
h
h

h
h
hh
gF
Q
D
L
H

Với g = 9,81 m/s
F
h
là tiết diện mặt cắt ống hút:

2
2
4
.
m
D
F
h
h

=
=
2
2
159,0
4

45,0.14,3
m=
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -24- S/v : Hà
Mạnh Cờng
Đồ án tốt nghiệp Lớp : Máy &
Thiết bị mỏ K48
ống hút có đờng kính D
h
= 450 theo {1} ta tính đợc

025,0
450
195,00195,0
3
3
===
h
h
D

Thay các kết quả trên vào (4-1) ta tính đợc:

2
16,21 QH
h
=
B. Tính tổn thất trên đờng ống đẩy:
Hệ thống đờng ống dài và khúc khuỷu, hệ thống đã dùng qua thời gian dài
và nớc mỏ có tính axit nên có sự ảnh hởng lớn đến độ kín kít của các thiết bị
bơm và tổn thất cục bộ trong đờng ống là khá lớn.

Đờng kính ống đẩy D
đ
= 400 mm
đ
= 0,026
Trên toàn tuyến ống có 3 van 1 chiều = 4,5 14
Ta thấy = 14.3 = 42
- Mặt khác điều chỉnh mở hết = 0,07
- Tổn thất đoạn ống côn = 0,15.3 = 1,5
- 2 cút cong 900 : = 1,1.2 = 1,5
- 40 chỗ nối (Mối ghép ống =40.0,45
- Tổn thất thoát nớc =1
- 15 cút cong 1200 =15.0,5= 7,5
- Một đoạn ống côn nối = 0,25

d
= 72,5
Theo phơng trình đặc tính mạng ống dẫn:
H
md
= H
hh
+ K
md
Q2
Thay các giá trị trên vào phơng trình hệ số sức cản mạng ống dẫn ta có:

22
.2
1

).1
.
(
2
1
) (
d
d
d
d
d
h
h
h
h
hmd
Fg
D
L
gF
d
L
K +++=

Tính F : F =
4
D

Ta có :
F

h
= 0,158
F
đ
= 0,1256 Vậy ta có:

22
)56.12,0.(81,9.2
1
.5,72.
4,0
470
26,0(
)56.12,0.(81,9.2
1
.12
45,01
5
.025,0( ++=
md
K
K
md
= 364

2
2
2
)3600(
.364

.
Q
HQKHH
hhmdhhmd
+=+=
H
md
= 103 + 0,000028 . Q
2
Với Q
2
Tính bằng m
3
/h
Lần lợt cho các giá trị của Q ta lập bảng tính H
md
Căn cứ vào số liệu trong bảng và ta vẽ đợc đặc tính của hệ thống ống dẫn :
GVHD : PGS TS Nguyễn Đức Sớng -25- S/v : Hà
Mạnh Cờng