Thiết kế máy sản xuất vật liệu xây dựng

Đồ án tốt nghiệp



Bộ giáo dục và đào tạo

Máy nghiền nón nghiền vừa

cộng hòa x hội chủ nghĩa việt nam

Trờng đại học xây dựng

Độc lập - tự do - hạnh phúc
--------------------------------------

H nội , ngy tháng năm

Khoa : Cơ khí xây dựng
Bộ môn : Máy xây dựng
Nhiệm vụ
Thiết kế tốt nghiệp
Số :2

Họ v tên : Hồ Xuân Hải

Mã số : 10460.50

Lớp : 50km1

Năm thứ : 5

Nghnh : Máy xây dựng

Hệ : Chính quy

1- Tên đề ti thiết kế tốt nghiệp :
Lựa chọn công nghệ v thiết bị nghiền , phân loại đá xây dựng năng
suất 150m3/h
Thiết kế máy nghiền nón cho dây chuyền.
2- Các số liệu thiết kế ban đầu :
Thiết kế máy nghiền nón phù hợp với dây chuyền lựa chọn. Đá dùng để
sản xuất bê tông có độ bền nén n = 120MN / m 2 , kích thớc đầu vo
Dmax=500 (mm), dmax=20 (mm)
3- Nội dung các phần thuyết minh v tính toán :
I. Giới thiệu về đá dùng trong SXVLXD, đặc biệt đá dùng trong sản xuất
cấu kiện bê tông.
II. Giới thiệu về thiết bị gia công đá xây dựng.
III. Thiết kế máy nghiền nón nghiền vừa trong dây chuyền sản xuất đá
răm xây dựng.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

1

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp

Máy nghiền nón nghiền vừa

IV. Kết luận v kiến nghị.
4- Các bản vẽ v đồ thị (số lợng v kích thớc các bản vẽ).
Bản vẽ quy hoạch khu mỏ v gia công đá.

(1A0)

Hình chung trạm nghiền sng

(1A0)

Hình chung máy

(1A0)

Cụm dẫn động

(1A1)

Cụm nón di động

(1A1)

Các chi tiết

(2A1)

Trang bị điện

(1A1)

5- Cán bộ hớng dẫn chính :
PGS.TS trần văn tuấn

- Cán bộ hớng dẫn từng phần :
6- Ngy dao nhiệm vụ thiết kế:

Ngy 29 tháng 9 năm 2009

7- Ngy hon thnh đồ án tôt nghiệp

Ngy 29 tháng 12 năm 2009

Cán bộ hớng dẫn tốt nghiệp
(ký tên v ghi rõ họ tên)

PGS.TS Trần Văn Tuấn

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

2

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp

Máy nghiền nón nghiền vừa

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đã đợc
Bộ môn thông qua ngy tháng 01 năm 2010
Trởng bộ môn
(Kí v ghi rõ họ tên)

PGS.TS Phạm Quang Dũng
Sinh viên đã hon thnh v nộp đồ án cho Bộ
Môn ngy 28 tháng 12 năm 2009
Sinh viên lm thiết kế tốt nghiệp
(Kí v ghi rõ họ tên)
Hồ Xuân Hải

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

3

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Mục lục
Mục lục ............................................................................................................................ 4
Lời nói đầu...................................................................................................................... 8

Chơng 1. Tìm hiểu công nghệ khai thác đá và gia công đá
xây dựng tại Việt Nam.......................................................................................... 10
1.1 Mỏ đá............................................................................................................................. 10
1.2 Công nghệ khai thác đá ................................................................................................ 14
1.2.1 Công tác khoan ............................................................................................. 15
1.2.2 Đặc điểm của môt số phơng pháp khoan hay dùng v u nhợc điểm của
từng loại ...........................................................................................................................17
1.2.3 Công tác nổ mìn............................................................................................ 18
1.2.4 Các phơng pháp lm nổ lợng thuốc .................................................................. 20
1.3 Giới thiệu mặt bằng mỏ đá v sơ đồ quy hoạch.......................................................... 22
1.4 Giới thiệu công nghệ gia công đá - nghiền đá. ........................................................... 23
1.4.1 Khái niệm chung về vật liệu nghiền v quá trình nghiền................................. 25
1.4.2 Lựa chọn các phơng pháp nghiền v các thiết bị kèm theo............................ 26
1.4.3 Lựa chọn máy nghiền sơ bộ trong phơng án nghiền đá đã chọn.................... 27
CHƯƠNG 2. LậP DÂY CHUYềN CÔNG NGHệ CHO TRạM NGHIềN
SàNG Đá RĂM XÂY DựNG ......................................................................................... 29
2.1 Chọn sơ đồ sơ bộ công nghệ sản xuất ......................................................................... 29
2.2 Chọn máy nghiền công đoạn 1 .................................................................................... 29
2.2.1 Chọn loại máy.............................................................................................. 29
2.2.2 Tính kích thớc cửa xả cho máy nghiền công đoạn 1 ......................................... 31
2.2.3 Tính toán thnh phần hạt của sản phẩm công đoạn nghiền 1 ............................. 31
2.3 Chọn máy nghiền công đoạn 2 ................................................................................... 35
2.3.1 Chọn máy nghiền.......................................................................................... 35

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

4

Lớp: 50km1

Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

2.3.2 Xác định kích thớc cửa xả cho máy nghiền công đoạn 2 cho cả 2 phơng
án. ......................................................................................................................... 36
2.3.3 Tính thnh phần hạt của đá răm với kích thớc cửa xả 16 (mm) ..................... 37
2.4 Tính tổng thnh phần hạt của sản phẩm thu đợc ở cả hai công đoạn ...................... 38
2.5 So sánh v phân tích phơng án................................................................................... 39
2.6 Tính chọn sng.............................................................................................................. 40
CHƯƠNG 3. TíNH TOáN, THIếT Kế MáY NGHIềN NóN NGHIềN VừA
CHO CÔNG ĐOạN 2 TRạM NGHIềN SàNG SảN XUấT Đá RĂM .................... 47
3.1 Mô tả máy thiết kế........................................................................................................ 50
3.2 Các thông số cơ bản của máy thiết kế ........................................................................ 52
3.3 Tính các thông số cơ bản của máy .............................................................................. 53
3.3.1 Thông số hình học......................................................................................... 53
3.3.2 Năng suất...................................................................................................... 53
3.3.3 Xác định công suất dẫn động động cơ ........................................................... 54
3.3.4 Lực nghiền................................................................................................... 54
3.3.5 Tính bền trục chính ....................................................................................... 56
3.4 Tính toán bộ truyền...................................................................................................... 57
3.4.1 Phân phối tỷ số truyền .................................................................................. 57
3.4.2 Tính chọn bộ truyền đai................................................................................. 57
3.4.3 Tính toán bộ truyền bánh răng nón. ............................................................... 60
3.4.3.1 Chọn vật liệu chế tạo .................................................................................. 60
3.4.3.2 Xác định sơ bộ chiều di côn ngoi ......................................................... 62
3.4.3.3 Xác định các thông số ăn khớp ................................................................ 63

3.4.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc ..................................................... 64
3.4.3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn............................................................ 65
3.4.3.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải................................................................... 65
3.4.3.7 Các thông số v kích thớc bộ truyền bánh răng côn .............................. 66

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

5

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

3.5 Tính toán trục................................................................................................................ 66
3.5.1 Tính trục IV .................................................................................................. 66
3.5.1.1 Xác định sơ bộ đờng kính trục............................................................... 68
3.5.1.2 Tính các lực tác dụng lên các bộ truyền .................................................. 69
3.5.1.3 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh............................................................. 73
3.5.1.4 Chọn then v tính mối ghép then ............................................................. 73
3.5.2 Tính trục III .................................................................................................. 74
3.5.2.1 Xác định sơ bộ đờng kính trục............................................................... 75
3.5.2.2 Tính các lực tác dụng lên các bộ truyền .................................................. 75
3.5.2.3 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh............................................................. 79
3.5.2.4 Chọn then v tính mối ghép then ............................................................. 79
3.6 Thiết kế các cụm lò xo ................................................................................................. 80

3.6.1 Xác định độ cứng lò xo ............................................................................... 80
3.6.2 Các thông số của lò xo ................................................................................ 82
3.6.3 kiểm tra lò xo theo va chạm ....................................................................... 83
Chơng 4. Thiết kế hệ thống điện điều khiển tổ hợp ........................ 84
trạm nghiền sàng.................................................................................................... 84
4.1 Yêu cầu lm việc của động cơ .................................................................................... 84
4.2 Tính chọn công suất các động cơ ............................................................................... 85
4.2.1 Điều kiện chọn động cơ................................................................................ 85
4.2.2 Chọn công suất động cơ cho tổ hợp ............................................................................85
4.2.3 Tính chọn các công suất P, Q, S ..................................................................................85
4.3 Chọn máy biến áp ......................................................................................................................86
4.3.1 Tính chọn thiết bị bảo vệ, đóng cắt, cáp cho hệ thống ..........................................87
4.4 Khởi động động cơ...................................................................................................... 87
4.4.1 Dòng điện khi khởi động động cơ không đồng bộ ba pha.......................... 87
4.4.2 Các giải pháp khởi động động cơ.................................................................. 88

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

6

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

4.4.2.1 Khởi động mềm......................................................................................... 88

4.4.2.2 Dùng điện kháng nối tiếp vo mạch Stato .................................................. 88
4.4.2.3 Dùng máy biến áp tự ngẫu......................................................................... 89
4.4.2.4 Đổi / ..................................................................................................... 89
4.4.2.5 Dùng điện trở phụ ........................................................................................................... 90
4.5 Sơ đồ động lực, mạch điều khiển. ............................................................................92
4.6 Đờng đặc tính cơ khi khởi động .............................................................................. 93
CHƯƠNG 5. Lắp ráp, bảo dỡng máy nghiền tại nhà máy................. 94
CHƯƠNG 6. Sử dụng Và SửA CHữA MáY ........................................................... 95
6.1 Sử dụng máy nghiền nón.............................................................................................. 95
6.2 Sửa chữa máy ................................................................................................................ 95
CHƯƠNG 7. Hiệu quả kinh tế................................................................................. 96
Kết luận ......................................................................................................................... 97
Tài liệu tham khảo ................................................................................................. 99

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

7

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Lời nói đầu
Trong tình hình hiện nay, đá xây dựng l một trong những vật liệu không
thể thiếu để xây lên các công trình xây dựng. Thực tế, ở các nh máy sản xuất đá

hiện nay thờng dùng các máy nghiền sơ bộ có năng suất lớn không phù hợp với
năng suất của dây chuyền gây ra sự không đồng bộ trong dây chuyền dẫn đến lãng
phí không cần thiết. Vì vậy yêu cầu đặt ra l phải nghiên cứu, chế tạo máy nghiền
sơ bộ có những u điểm của máy đã có v phải có năng suất phù hợp với dây
chuyền của nh máy.
Mong muốn của em l đề ti nghiên cứu ny sẽ thực hiện đợc để góp một
phần nhỏ trong việc nâng cao năng suất v chất lợng của các nh máy sản xuất
đá. Để nâng cao năng suất, cần có một sơ đồ công nghệ tốt, máy móc có năng suất
cao. Trạm nghiền sng đá răm xây dựng hiện nay phát triển rất đa dạng v phong
phú. Hiện nay nớc ta có rất nhiều nh máy sản xuất đá răm xây dựng
phục vụ cho sản xuất bê tông, xi măng. Với yêu cầu đặt ra l thiết kế một
trạm nghiền sng sản xuất đá răm xây dựng có công suất lên đến 150
(m3 /h). Em đã nỗ lực để hon thnh đề ti trên với mong muốn góp một
phần nhỏ sức lực của mình nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất của ngnh
sản xuất đá răm xây dựng ơ nớc ta hiện nay.Với những kiến thức còn
non kém không khỏi có những thiếu sót, mong các thầy cô giáo góp ý
thêm để đề ti của em thêm hon thiện.
Với nhiêm vụ thiết kế máy nghiền nón trong dây chuyền sản xuất đá răm
xây dựng có công suất 150 m3/h . Em đã nỗ lực hết mình để hon thiên đề ti.
Máy nghiền nón l loại máy có năng suất cao, nghiền sạch v phân loại rất tốt. Nó
có nhiều u điểm hơn so với các máy nghiền má, v ngy nay đang đợc ứng dụng
rộng rãi để nghiền đá răm, phục vụ cho công tác sản xuất xi măng, bê tông. Với đề
ti nêu trên em đã tính toán thiết kế máy nghiền nón nghiền vừa có năng suất 225
m3/h, ở công đoạn 2 của dây chuyền sản xuất đá răm xây dựng. Với những kiến
thức đợc học từ môn máy sản xuất vật liệu xây dựng v kiến thức tổng thể của
các môn học chuyên ngnh máy xây dựng em đã thiết kế xong máy nghiền nón

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

8

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

nghiền vừa có năng suất 225 m3/h. Đồ án tốt nghiệp l đề ti quan trọng nhất trong
nhất trong suốt quá trình học tập của mỗi sinh viên, đây l môn học tổng hợp
nhằm chuẩn bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất để sau ny ra trờng có
những kiến thức có bản để lm việc. L một sinh viên khoa cơ khí xây dựng,
ngnh máy xây dựng, em cần trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất để l
hnh trang cho mỗi ngời sau khi đi ra ngoi đời lm việc. Em mong rằng qua việc
lm đồ án tốt nghiệp sẽ một lần nữa củng cố kiến thức thật vững để l hnh trang
vo đời của em. L tân kỹ s tơng lai em hy vọng sẽ góp một phần công sức vo
sự nghiệp xây dựng v phát triển đất nớc. V đa nghnh cơ khí việt nam phát
triển lên một tầm cao mới.
Trong thời gian lm đề ti tốt nghiệp, em đã nhận đợc sự hớng dẫn nhiệt
tình của PGs.Ts Trần Văn Tuấn v cùng các thầy khác trong bộ môn máy Xây
Dựng. Đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hon thnh, tuy nhiên do thời gian v
khả năng có hạn, việc tìm hiểu kết cấu máy thực còn ít cho nên không thể tránh
khỏi những sai sót nhất định. Em rất mong đợc sự góp ý của các thầy trong bộ
môn máy XD để em có điều kiện nâng cao kiến thức.
Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2009
Sinh viên

Hồ Xuân Hải

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

9

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Chơng 1. Tìm hiểu công nghệ khai thác đá
v gia công đá xây dựng tại Việt Nam
1.1 Mỏ đá
Vật liệu đá đã gắn liền với các công trình xây dựng của loi ngời. ở nớc
ta, đá gắn liền với rất nhiều các chủng loại công trình xây dựng nh cung điện, lâu
đi, đình, chùa, nh cửa, đờng giao thông, các công trình thuỷ lợi... Ngy nay, đá
xây dựng l thnh phần không thể thiếu của công tác bê tông trong xây dựng.
Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc, nh nớc đầu t mở rộng
hệ thống đờng giao thông (đờng bộ), hệ thống thủy lợi phục vụ nông nghiệp,
xây dựng cơ sở hạ tầng kiến trúc với qui mô lớn thì nhu cầu về đá xây dựng cng
trở nên cấp thiết.
Dựa vo điều kiện tự nhiên thuận lợi, l vùng lãnh thổ có nguồn ti nguyên
đá phong phú, các tỉnh thnh nh H Nam, Ninh Bình, Nghệ An đã v đang có
nhiều trạm khai thác đá phục vụ cho nhu cầu sản xuất của các đơn vị trong tỉnh v
một số tỉnh lân cận.
* Sản phẩm đá xây dựng các loại của các mỏ đá cung cấp cho thị trờng nh sau:

Tên mỏ tuyến khai thác

Tên đơn vị khai thác

Sản lợng năm (m3)
Thực
Kế hoạch
hiện

1.Mỏ đá Kiện Khê - Thanh
Liêm
- Công ty cổ phần đá vôi HNam
- Xí nghiệp đá Phủ lý(Bộ GTVT)
+ Tuyến núi Bùi

+ Tuyến Rừng Mơ
+ Tuyến Đồng Hấm

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

- HTX Thanh Lâm + HTX Tây
H
- Các công ty TNHH + tổ hợp
nhỏ
- Chi nhánh sông Đ 8
- Công ty đá Việt úc
- Một số tổ hợp nhỏ

10

200.000
200.000

100.000
150.000

Không có
Không có

150.000
200.000

250.000
300.000
Không có

200.000
250.000
20.000

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



2. Mỏ đá Gia Thanh - Gia
Viễn - Ninh Bình
3. Mỏ đá Thanh Nghị Thanh Liêm

4. Các mỏ đá thuộc huyện
Kim Bảng

Máy nghiền nón nghiền vừa

- Công ty TNHH Phúc Lộc
- Công ty cổ phần đá vôi H
Nam
- Các công ty TNHH + các tổ
hợp
- Các công ty TNHH + các tổ
hợp
- Công ty VIMECOVINACONEX

Không có

120.000

Không có
Không có

80.000
150.000

Không có
300.000

150.000
120.000

1.690.000

Cộng
* Tình hình sản xuất của các mỏ đá:

+ Trong các mỏ khai thác thác trên, quy mô sản xuất, khối lợng sản phẩm
vẫn tập trung chủ yếu tại các mỏ Kiện Khê (chiếm tỉ trong 70%). Các mỏ đá còn
lại tơng đối độc lập, mức độ ảnh hởng đến mỏ Kiện Khê không đáng kể.
Với nhu cầu thị trờng của khu vực tại thời điểm hiện nay theo nhận định
của các nh sản xuất v nh cung ứng ở mức xấp xỉ 1,8 tr m3. Mặc dù sản lợng
thực tế của khu vực có mức tăng trởng từ 15- 20 % năm, nhng tại thời điểm hiện
tại, khả năng cung ứng còn thấp hơn so với nhu cầu của thi trờng, cần đáp ứng
khoảng 110.000m3/ năm.
+ Tại mỏ đá Kiện Khê, tuyến khai thác Núi Bùi l tuyến khai thác có sản
lợng lớn nhất: 600.000m3/ năm (chiếm 60% sản lợng của mỏ Kiện Khê v 42%
tổng sản lợng của các mỏ trong khu vực). Tuy vậy, thực trạng của tuyến khai thác
ny nh sau:
Do thời gian khai thác di (bằng biện pháp khai thác thủ công đối với nhân
dân địa phơng đã có khoảng 100 năm lại đây; khai thác bằng phơng tiện máy
móc có từ những năm 1960), đến nay trữ lợng đá của tuyến Núi Bùi chỉ còn
khoảng 3.000.000 m3. Với tốc độ khai thác hiện nay thì chỉ trong khoảng 3-4 năm
nữa, tuyến ny sẽ hết khả năng khai thác.
+ Sau khi tuyến khai thác Núi Bùi hết khả năng khai thác, việc mở các
tuyến khai thác mới (tại Đồng Hấm v Đồng Bầu) cha thể đáp ứng kịp thì sản

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

11

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

lợng đá xây dựng cung cấp cho thị trờng của mỏ Kiện Khê thực tế trong tình
trạng nh sau :
Giảm do mất nguồn ti nguyên khai thác

= 600.000 m3/ năm

Khả năng đáp ứng còn thiếu

= 110.000 m3/ năm

Mức tăng trởng của các tuyến còn lại

= 150.000 m3/ năm

Sản lợng còn thiếu cần bù đắp

= 560.000 m3/ năm

Lựa chọn dây chuyền sản xuất
Dựa vo nghiên cứu khảo sát nhu cầu của thị trờng, khả năng cung ứng
của các trạm khai thác đá trong khu vực hiện tại. Cùng với sự phát triển mở rộng

của các trạm khai thác ny v kế hoạch đầu t của các nh đầu t khác trong thời
gian tới. Đồng thời dựa vo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp, ta lựa chọn quy mô đầu
t nh sau:
Hai dây chuyền công nghệ khai thác v chế biến đá hiện đại hoạt động song
song đảm bảo tổng công suất đạt đợc l 150 m3/h .
Sản phẩm đạt đợc của dây chuyền
Với mục đích của dự án l nghiên cứu lập dự án trạm khai thác đá xây dựng
nên sản phẩm đá lựa chọn của phơng án bao gồm:
Đá 0- 10 mm:
+ Các đặc điểm chủ yếu: Có kích thớc < 10mm. Các loại đá ny l sản
phẩm tận thu trong quá trình sơ chế v gia công.
+ Công dụng: Dùng trong xây dựng lm gạch block, các sản phẩm phế thải.
Đá 10- 20 mm:
+ Các đặc điểm chủ yếu: Đá thnh phẩm có kích thớc từ 10mm đến 20
mm đợc gia công có nhiều góc cạnh, lợng hạt dẹt v di bị hạn chế trong thnh
phẩm, không lẫn tạp chất hữu cơ hay các chất có tính ăn mòn gây hại. Cờng độ
chịu nén trung bình đạt 900kG/cm2.
+ Công dụng: Sản phẩm ny đặc biệt thích ứng cho việc sản xuất các kết
cấu bê tông đổ tại chỗ hoặc các cấu kiện bê tông đúc sẵn cho các công trình xây
dựng dân dụng, công nghiệp, giao thông, thuỷ lợi.
Đá 20- 40 mm:
Sinh viên: Hồ Xuân Hải

12

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp

Máy nghiền nón nghiền vừa

+ Các đặc điểm chủ yếu: Đá thnh phẩm có kích thớc 20 mm đến 40 mm
đợc gia công có nhiều góc cạnh, lợng hạt dẹt v di bị hạn chế trong thnh
phẩm, không lẫn tạp chất hữu cơ hay các chất có tính ăn mòn gây hại. Cờng độ
chịu nén trung bình đạt 900kG/cm2.
+ Công dụng: Sản phẩm ny đợc dùng trong sản xuất bê tông asphant
trong xây dựng đờng bộ, bê tông xi măng trong xây dựng các công trình xây
dựng dân dụng v công nghiệp, lm lớp đá đệm trong việc xây dựng đờng sắt.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

13

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

1.2 Công nghệ khai thác đá
Quy trình khai thác đá :

Khai thác đá. Khoan nổ mìn cắt tầng theo lớp
nghiêng bằng máy khoan đập xoay.

Sơ chế, trung chuyển nguyên liệu khoan, đập đá có
kích thớc lớn hơn kích cỡ cho phép nạp vo máy
nghiền bằng khoan cầm tay v các dụng cụ khác. Sử
dụng máy xúc tiện vận chuyển cơ giới nạp nguyên
liệu vo máy nghiền.

Gia công các sản phẩm đá qua dây chuyền nghiền
sng, đợc tính toán lựa chọn phù hợp với quy mô
công suất yêu cầu.

Xử lý sản phẩm, tập kết sản phẩm vo bãi chứa v
xuất sản phẩm bằng băng tải v phơng tiện vận
chuyển cơ giới (máy xúc + ô tô).

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

14

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Các công tác chính trong quy trình sản xuất :
+ Công tác khoan

+ Công tác nổ mìn
+ Công tác bốc xếp v vận chuyển đá từ mỏ khai thác về xởng sản xuất
+ Công tác nghiền
+ Công tác sng
+ Công tác tập kết sản phẩm vo bãi chứa bằng băng tải
+ Công tác xuất sản phẩm bằng phơng tiện vận chuyển cơ giới
1.2.1 Công tác khoan
Các phơng pháp khoan
Quá trình khoan bao gồm sự phá vỡ đất đá ở gơng lỗ khoan bằng dụng cụ
khoan v lấy sản phẩm phá vỡ (phoi khoan) ra khỏi lỗ khoan.
Đối với tất cả các phơng pháp khoan, khi khoan đều phải thực hiện những
khâu chủ yếu nh sau: chuẩn bị v đặt máy khoan, khoan( phá vỡ đất đá) v lấy
sản phẩm ra khỏi lỗ khoan, lắp ti khoan để đạt đợc độ sâu yêu cầu, tháo nó ra khi
kết thúc công việc, thay đầu khoan đã bị mòn v di chuyển máy khoan đến vị trí
mới.
Tính đa dạng của các phơng tiện v phơng pháp khoan đòi hỏi phải
phân loại chúng theo những đặc điểm khác nhau:
a. Theo bản chất ứng suất phá vỡ đất đá
+ Khoan cơ học: đất đá bị phá vỡ do phát triển trong nó ứng suất
cơ. Khoan cơ học bao gồm: khoan đập, khoan xoay, khoan đập - xoay,
khoan xoay- đập, khoan siêu âm, khoan điện thuỷ lực, nổ tạo lỗ khoan
v khoan thuỷ lực.
+ Khoan nhiệt: sự phá vỡ đất đá do phát triển đất đá ứng suất nhiệt.
Phơng pháp khoan nhiệt bao gồm: khoan nhiệt, khoan plazma,
khoan điện - nhiệt.
b. Theo các dạng truyền năng lợng cho đất đá
+ Phơng pháp tiếp xúc: khoan đập, khoan xoay, khoan đập - xoay,
khoan xoay- đập, khoan điện - nhiệt v nổ tạo lỗ khoan.
+ Phơng pháp không tiếp xúc: Khoan nhiệt, khoan plazma, khoan
thuỷ lực, khoan điện thuỷ lực v khoan siêu âm.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

15

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

c. Theo phơng pháp tác dụng lên đất đá
+ Phá vỡ đất đá bằng dụng cụ cứng: Khoan đập, khoan xoay, khoan
đập- xoay v khoan xoay- đập.
+ Phá vỡ bằng khí: Phơng pháp nổ tạo lỗ khoan.
+ Phá vỡ bằng chất lỏng: khoan thuỷ lực v khoan điện- thuỷ lực.
+ Phá vỡ bằng dòng điện: khoan nhiệt điện v xung lợng điện.
+ Phơng pháp phối hợp: khí v nhiệt, chất mi mòn v chất lỏng
(khoan siêu âm).
d. Theo sơ đồ phá vỡ gơng lỗ khoan
+ Khoan lấy mẫu: Khoan vòng quanh tiết diện gơng lỗ khoan, phần đất đá
ở giữa không bị phá vỡ (gọi l mẫu v đợc lấy lên khỏi mặt đất nhờ
cơ cấu đặc biệt).
+ Khoan phá vỡ ton bộ gơng lỗ khoan: dụng cụ khoan phá vỡ ton bộ
diện tích gơng lỗ khoan.
e. Theo phơng pháp lấy sản phẩm phá vỡ ra khỏi lỗ khoan
+ Phơng pháp khoan với sự lm sạch lỗ khoan theo chu kỳ.

+ Phơng pháp khoan với sự lm sạch lỗ khoan liên tục.
f. Theo dạng năng lợng sử dụng.
+ Khoan tay: tất cả các khâu đều đợc thực hiện bằng tay.
+ Khoan máy:(nhờ năng lợng điện, khí ép thuỷ lực): tất cả mọi quá trình
khoan đợc thực hiện bằng các cơ cấu khác nhau.
Một cách tổng quát có thể phân tất cả các phơng pháp khoan thnh 2
nhóm: Khoan cơ học v khoan vật lý - cơ.
+ Những phơng pháp khoan cơ học bao gồm: Khoan xoay, khoan đập,
khoan đập- xoay, khoan xoay- đập. Đây l những phơng pháp phổ biến v đợc
sử dụng nhiều trong công tác khai thác mỏ.
+ Những phơng pháp khoan vật lý cơ bao gồm: Khoan nhiệt, nổ tạo lỗ
khoan, khoan thuỷ lực, khoan điện- thuỷ lực, phơng pháp siêu âm . Trong các
phơng pháp khoan vật lý cơ kể trên ngời ta mới sử dụng ở mỏ phơng pháp

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

16

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

khoan nhiệt v phơng pháp nổ tạo lỗ khoan, còn những phơng pháp còn lại đang
ở giai đoạn hon thiện v nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
1.2.2 Đặc điểm của môt số phơng pháp khoan hay dùng và u nhợc điểm

của từng loại
a. Khoan xoay
Dụng cụ khoan đợc quay quanh trục trùng với trục lỗ khoan v đồng thời
truyền lên gơng lỗ khoan một lực ấn xác định. Lực dọc trục P0 cần lớn hơn giới
hạn bền nén của đất đá trên bề mặt tiếp xúc giữa lỡi cắt của dụng cu khoan với
đất đá. Khi đó xảy ra sự phá vỡ liên tục do nén v cắt các phần tử đất đá từ gơng
lỗ khoan. Sản phẩm phá vỡ đợc lấy ra khỏi lỗ khoan nhờ ti xoắn, nớc hoặc khí nén.
ở các mỏ khai thác, ngời ta sử dụng khoan xoay bằng lỡi cắt nhờ máy
khoan xoay, khoan cột, máy khoan ti xoắn v khoan bằng dụng cụ khoan kim cơng.
+ Ưu điểm: Cải thiện tốt điều kiện vê sinh công nghiệp, sử dụng đơn giản,
năng suất cao trong đất đá mềm.
+ Nhợc điểm: Nếu độ cứng v độ mi mòn của đất đá lớn sẽ tăng đáng kể
độ mòn của dụng cụ khoan, giảm tốc độ khoan v khoan xoay sẽ trở nên không
kinh tế.
b. Khoan đập
Dụng cụ khoan đập vo gơng lỗ khoan v đất đá bị pha vỡ dới lỡi của
dụng cụ khoan. Sau mỗi lần đập, dụng cụ khoan xoay di một góc nhất định, đảm
bảo phá vỡ liên tiếp ton bộ diện tích gơng lỗ khoan v tạo thnh tiết diện tròn.
Khoan đập đợc sử dụng với đất đá có hệ số độ cứng f 6. Đây l phơng
pháp khoan có năng suất thấp, hiệu quả không cao. Hiện nay nó ít đợc sử dụng
trên ton thế giới, còn ở Việt Nam nó vẫn đợc sử dung ở một số mỏ lộ thiên. Tuy
nhiên, trong tơng lai không xa, nó sẽ đợc thay thế ton bộ bằng các loại máy
khoan hiện đại hơn v có năng suất cao hơn.
c. Khoan đập - xoay
Dụng cụ khoan l bộ phận đập chìm v búa khoan với cơ cấu quay độc lập.
Dụng cụ khoan xoay liên tục v đập vo gơng lỗ khoan. Đất đá bị phá vỡ l do sự
tác động của đầu khoan khi đập.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

17

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Phơng pháp khoan đập - xoay đợc sử dụng rộng rãi ở các mỏ hầm lò
cũng nh các mỏ lộ thiên có sản lợng nhỏ hoặc trung bình, để khoan lỗ thẳng
đứng hoặc nghiêng đờng kính 85 -110 mm v chiều sâu đến 40m.
d. Khoan xoay - đập
Dụng cụ khoan đợc xoay liên tục với lực dọc trục lớn đập vo gơng lỗ
khoan. Đất đá bị phá vỡ l do tác động của dụng cụ khoan khi đập v do sự vỡ lở
đất đá khi xoay.
So với khoan xoay v búa khoan đập thì khoan xoay đập có nhiều u điểm
khi khoan đất đá có độ cứng trung bình. So với khoan xoay thì khoan xoay - đập
có độ bền chồng khoan lớn hơn, tốc độ khoan cao hơn. So với khoan đập thì khoan
xoay- đập có độ bền lỡi khoan lớn hơn, tốc độ khoan cũng cao hơn, có thể điều
chỉnh lực dọc trục, tần số xoay v năng lợng đập phù hợp với độ cứng của đất đá.
Nhợc điểm chính của khoan xoay- đập l: chi phí năng lợng lớn hơn so
với khoan đập, hiệu quả kém khi khoan đất đá rất cứng, kích thớc v trọng lợng
máy khoan lớn lm hạn chế lĩnh vực sử dụng của nó.
Thực nghiệm cho thấy khoan xoay đập đợc sử dụng hợp lý nhất trong đất
đá có hệ số độ cứng f từ 5-6 v 12-14.
* Lựa chọn phơng pháp khoan
Với qui mô dự án l qui mô nhỏ, dựa vo báo cáo địa chất của khu vực v

những u nhợc điểm của các phơng pháp khoan kể trên, ta lựa chọn phơng
pháp khoan đập - xoay. Phơng pháp khoan ny có những u điểm hơn hẳn so với
phơng pháp khoan xoay v phơng pháp khoan đập. So với phơng pháp khoan
xoay- đập, với qui mô dự án nhỏ, sử dụng phơng pháp khoan ny giảm đợc chi
phí năng lợng, dễ dng di chuyển tới vi trí mới nên lm tăng năng suất, tăng hiệu
quả sử dụng.
1.2.3 Công tác nổ mìn
* Các loại chất nổ công nghiệp
- Phân loại chất nổ công nghiệp
a. Theo mức độ nguy hiểm khi bảo quản v vận chuyển, vật liệu nổ đợc
chia thnh 5 nhóm:
+ Chất nổ chứa nitrô ête lỏng lớn hơn 15%, gecxôgen, tetrin.
Sinh viên: Hồ Xuân Hải

18

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

+ Chất nổ chứa nitrat amon, trôtin, nitrô ete lỏng nhỏ hơn 15%; gecxôgen
kém nhạy v dây nổ.
+ Thuốc đen khói v không khói.
+ Kíp nổ v rơ le vi sai.
+ Lợng thuốc nổ để khoan v các loại đạn bên trong có bộ phận lm nổ.

b. Theo điều kiện an ton khi sử dụng, các loại chất nổ đợc phân thnh 2
nhóm v 6 loại:
- Nhóm I l loại chất nổ thờng dùng, nó bao gồm 2 loại:
+ Loại I dùng để nổ trên mặt đất
+ Loại II dùng để nổ ở lộ thiên v hầm lò không gây nguy hiểm về khí v
bụi nổ.
- Nhóm II l chất nổ an ton, nó bao gồm:
+ Loại III l chất nổ có công suất cao, độ an ton thấp đối với những gơng
đá của mỏ than hầm lò nguy hiểm về nổ khí v bụi.
+ Loại IV l chất nổ công suất trung bình, độ an ton trung bình, dùng để
nổ mìn khi khai thác than ở hầm lò nguy hiểm về khí v bụi nổ.
+ Loại V l chất nổ có độ an ton cao dùng để nổ than v đất đá trong
những điều kiện đặc biệt nguy hiểm.
+ Loại VI l chất nổ có độ an ton rất cao, dùng để nổ than v đất đá trong
lò chợ, đo phễu tháo quặng v lò nối trong những điều kiện nguy hiểm nhất về
khí mêtan v bụi than.
c. Theo thnh phần, chất nổ công nghiệp đợc chia thnh: chất nổ chứa
nitrat amôn (amônít, đinamôn, grannulít, igđanít), chất nổ trên cơ sở nitrô ete lỏng,
chất nổ chứa hợp chất nitrô.
- Nguyên tắc lựa chọn chất nổ trong khai thác mỏ lộ thiên
Trên mỏ lộ thiên, đất đá chủ yếu đợc phá vỡ bằng lợng thuốc nổ trong lỗ
khoan thẳng đứng hoặc nghiêng đờng kính 100 - 320 mm. Để đập vỡ lần 2 sử
dụng lợng thuốc trong lỗ khoan nhỏ v lợng thuốc đắp ngoi:
+ Trên mỏ lộ thiên có thể sử dụng chất nổ có đờng kính tới hạn (hơn
100mm), nghĩa l có khả năng kích nổ thấp trong lợng thuốc đờng kính nhỏ. Đó
l các loại chất nổ hạt, nó đảm bảo đập vỡ đất đá đều đặn hơn.
Sinh viên: Hồ Xuân Hải

19

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

+ Khi phá vỡ đất đá trên mỏ lộ thiên không yêu cầu khắt khe về lợng khí
độc sinh ra khi nổ mìn, vì vậy có thể sử dụng những loại chất nổ có cân bằng ôxi
khác không.
+ Trên mỏ lộ thiên yêu cầu nạp nhiều lỗ khoan trong thời gian ngắn. Vì vậy
chất nổ cần đảm bảo độ tơi, không vón cục, ít bụi, độ nhạy thấp đối với các tác
động cơ học.
+ Khi nạp lỗ khoan có nớc thì sử dụng loại chất nổ ổn định nớc có mật độ
lớn hơn 1g/cm3 đảm bảo chìm tốt trong nớc. Hỗn hợp chất nổ với nớc cần có độ
ổn định kích nổ.
+ Lĩnh vực sử dụng chất nổ chứa nớc sẽ tăng lên đáng kể theo mức độ
hon thiện công nghệ nạp cơ giới v nâng cao độ ổn định của nó với nớc. Chất nổ
chứa nớc cần có độ ổn định lâu di trong lỗ khoan có nớc chảy. Điều đó cho
phép trên những đối tợng lớn sử dụng chất nổ đợc chế tạo tại vị trí sử dụng nó.
+ Để nạp v nổ những lỗ khoan biên cần thiết sản xuất những lợng thuốc
nổ dây.
1.2.4 Các phơng pháp làm nổ lợng thuốc
a. Khái niệm v phân loại:
Trong công nghiệp ngời ta thờng dùng lợng thuốc nổ có độ nhạy cao
đợc chứa trong kíp nổ thờng, kíp điện hoặc dây nổ để lm xung lợng ban đầu.
Tuỳ theo đặc tính của lợng thuốc nổ chính có thể kích nổ trực tiếp hoặc
gián tiếp qua mồi nổ trung gian. Phụ thuộc vo phơng pháp kích nổ mồi nổ,

ngời ta chia thnh 3 phơng pháp lm nổ lợng thuốc nh sau:
+ Nổ bằng cách đốt
+ Nổ bằng điện
+ Nổ bằng dây nổ
b. Ưu nhợc điểm v lĩnh vực sử dụng của các phơng pháp kích nổ mồi nổ:
Nổ bằng cách đốt:
+ Nổ mìn bằng dây cháy chậm có thể sử dụng ở mỏ hầm lò v mỏ lộ thiên
không có nguy cơ về nổ khí v bụi. Nổ mìn bằng dây cháy chậm cấm dùng trong
các trờng hợp sau:
- Mỏ có nguy cơ nổ khí v bụi

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

20

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

- Lò giếng hoặc lò dốc lớn hơn 300
- ở những nơi đờng rút lui của công nhân đốt mìn gặp khó khăn.
+ Ưu điểm: Nổ mìn bằng cách đốt dây cháy chậm có u điểm l đơn giản
khi thi công v giá thnh hạ.
+ Nhợc điểm: Nổ mìn bằng cách đốt dây cháy chậm có nhợc điểm l
nguy hiểm vì thợ nổ mìn ở trực tiếp gần lợng thuốc khi sắp sửa nổ, lợng khí độc

sinh ra nhiều, chất lợng đập vỡ kém so với phơng pháp khác.
Nổ mìn điện:
+ Nổ mìn điện có thể sử dụng ở tất cả các dạng công tác nổ
+ Ưu điểm của phơng pháp nổ mìn điện l có khả năng nổ đồng thời hoặc
thứ tự từng lợng thuốc, từng hng lợng thuốc (nổ vi sai); lợng khí độc sinh ra ít
nhất so với các phơng pháp lm nổ khác; có cơ sở tin cậy cao vì đợc đo v kiểm
tra mạng nổ bằng máy móc.
+ Nhợc điểm cơ bản của nổ mìn điện l phức tạp khi tính toán v đấu ghép
mạng nổ, nguy hiểm khi rò điện, đặc biềt với mổ kim loại, nguy hiểm khi đang thi
công gặp thời tiết giông bão; giá thnh đắt so với phơng pháp lm nổ bằng cách đốt.
Nổ mìn bằng dây nổ:
+ Nổ mìn bằng dây nổ có thể sử dụng rộng rãi ở tất cả các dạng công tác
nổ, phổ biến l ở các mỏ lộ thiên.
+ Ưu điểm của phơng pháp lm nổ bằng dây nổ l có thể nổ đồng thời
hoặc thứ tự hng loạt lợng thuốc nổ; chuẩn bị mồi nổ, đấu ghép v kiểm tra đơn
giản, dễ dng, an ton khi tiến hnh công tác nổ.
+ Nhợc điểm chính của phơng pháp ny l giá thnh cao
c. Lựa chọn phơng pháp làm nổ lợng thuốc:
Với các u, khuyết điểm nh trên của cả ba phơng pháp v dựa vo điều
kiện thực tế tại địa phơng: H Nam nói riêng v nớc ta nói chung nằm trong khu
vực nhiệt đới gió mùa, số ngy ma trong năm nhiều. Ngoi ra, công tác an ton
lao động đang ngy cng trở nên quan trọng. Ta lựa chọn phơng pháp nổ mìn
bằng dây nổ.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

21

Lớp: 50km1

I-1

I-3

I-2

c
Bắ

Đô
ng

m
Na

I-1

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

22
I-3

chứa để phá tiếp truớc khi nạp vào máy nghiền

Xe ôtô đang nhận đá nguyên liệu quá cỡ ra bi

đờng vận chuyển vật liệu ra đờng quốc lộ
đang chạy không tải ra bi khai thác để nhận đá

Xe ôtô vừa nạp đá nguyên liệu vào máy nghiền,

nghiền sàng nạp vào máy nghiền

Xe ôtô đang chở đá nguyên liệu đến trạm



I-2

Đồ án tốt nghiệp
Máy nghiền nón nghiền vừa

1.3 Giới thiệu mặt bằng mỏ đá và sơ đồ quy hoạch

y
Tâ

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

1.4 Giới thiệu công nghệ gia công đá - nghiền đá.
Giới thiệu chung về trạm nghiền sng v sơ đồ công nghệ gia công đá

Tổ hợp trạm nghiền sàng (ảnh minh họa)
Trạm nghiền sng đá l một tổ hợp các máy nghiền sng v các thiết bị
khác đợc bố trí theo một chu trình nhất định để sản xuất các sản phẩm đá xây
dựng.
Trong các nh máy nghiền sng v gia công đá răm thờng phải có các quá
trình sau: Vận chuyển vật liệu từ nơi khai thác, nghiền vật liệu, rửa vật liệu (nếu
cần), phân loại, bảo quản sản phẩm v loại bỏ phế liệu.

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

23

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Sơ đồ công nghệ:
sơ đồ công nghệ
3

Q=178 m /h

0 - 500
Đá nạp

Phễu nạp
d >70 mm
Máy nghiền côn thô

3

27% (48,06 m /h)
47% (83,66 m3/h)

Sng rung
0 - 20 mm
26% (46,28 m3/h)

d > 20 mm
40% (33,46 m3/h)

Máy nghiền côn vừa

Sng rung
5 - 10 mm
10 - 20 mm
0 - 5 mm
3
20% (35,6 m3/h) 22,2% (39,52 m /h) 57,8% (102,88 m3/h)

Sơ đồ công nghệ của nh máy nghiền sng đợc xác định theo các đặc tính
của vật liệu trớc khi nghiền, những yêu cầu đối với sản phẩm nghiền, những thiết
bị có thể sử dụng đợc, năng suất của nh máy.
Sơ đồ công nghệ của nh máy có thể có các loại: sơ đồ 1 công đoạn nghiền,
sơ đồ 2 công đoạn nghiền, sơ đồ 3 v 4 công đoạn nghiền, có thể lm việc với chu

trình kín hoặc hở theo từng máy móc thiết bị.
Sơ đồ nghiền 1 công đoạn: quá trình nghiền đợc thực hiện trong
một máy từ kích thớc của vật liệu trớc khi nghiền đến kích thớc cần
thiết của sản phẩm. Sơ đồ ny đợc sử dụng khi khối lợng công việc
nhỏ v mức độ nghiền thấp (i = 3-5).

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

24

Lớp: 50km1


Đồ án tốt nghiệp



Máy nghiền nón nghiền vừa

Trên thực tế sơ đồ ny ít đợc sử dụng vì khó có thể đạt đợc thnh phần
hạt v kích thớc sản phẩm theo yêu cầu.
Trong sản xuất hiện nay thờng sử dụng sơ đồ 2 v 3 công đoạn nghiền,
trong đó quá trình nghiền đợc thực hiện 2 hoặc 3 lần trong các máy khác nhau.
Quá trình nghiền qua nhiều công đoạn cho phép máy sử dụng một cách tốt nhất.
Tăng tổng số công đoạn nghiền sẽ lm tăng vốn đầu t; vật liệu còn có thể
bị nghiền lại, lm tốn năng lợng, tăng giá thnh sản phẩm. Bởi vậy khi chọn sơ đồ
công nghệ nên chọn số công đoạn ít nhất có thể đợc.
Mức độ nghiền thô v trung bình của một máy thờng l 3 - 7. Nh vậy, từ
mức độ nghiền chung của nh máy m ta có thể lựa chọn sơ đồ công nghệ với số
công đoạn nghiền xác định.

1.4.1 Khái niệm chung về vật liệu nghiền và quá trình nghiền
a. Quá trình nghiền
Nghiền l quá trình lm giảm kích thớc của hạt vật liệu từ kích thớc ban
đầu đến kích thớc sử dụng. Trong quá trình nghiền đá thì đá vo phải qua các
công đoạn khác nhau mới thnh ra sản phẩm cuối cùng.
Tuỳ theo độ lớn của sản phẩm nghiền, ngời ta phân biệt nghiền hạt v
nghiền bột. Phụ thuộc vo kích thớc sản phẩm ngời ta phân thnh các loại sau :
Nghiền hạt :
+ Nghiền thô
+ Nghiền vừa
+ Nghiền nhỏ
Nghiền bột :

100 ữ 350 mm
40 ữ 100 mm
5 ữ 40 mm

+ Bột thô
5 ữ 0,1 mm
+ Bột mịn
0,1 ữ 0,05 mm
+ Bột siêu mịn
< 0,05 mm
b. Tính chất cơ bản của vật liệu nghiền
Khi sử dụng máy nghiền ta cần phải quan tâm đến các tính chất sau đây của
vật liệu nghiền:

Sinh viên: Hồ Xuân Hải

25

Lớp: 50km1