Nghiên cứu thiết kế điều khiển tự động tốc độ băng tải theo tải thực tế tại dây chuyền tuyển than Hà Lầm trên mặt bằng +75

Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................................1
DANH SÁCH HÌNH ẢNH ............................................................................................4
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ..........................................................................................6
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................7
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................8
CHƢƠNG I. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
-VINACOMIN.................................................................................................................9
1.1 Giới thiệu chung .....................................................................................................9
1.1.1 Khái quát chung về Viện khoa học công nghệ mỏ - Vinacomin .....................9
1.1.3 Ngành nghề sản xuất kinh doanh: ..................................................................10
1.1.4 Tổ chức bộ máy quản lý của Viện : ...............................................................11
1.1.5 Hiện trƣờng thực tập khảo sát tại các mỏ , tiêu biểu là mỏ than Hà Lầm thuộc
Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin ..........................................................12
1.2 Quy trình sản xuất than của Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin .........14
1.2.1 Công nghệ khai thác than lộ thiên .................................................................14
1.2.2 Công nghệ khai thác hầm lò ..........................................................................16
1.2.3 Hệ thống tời trục tại 2 giếng đứng -300.........................................................16
1.2.4 Quá trình tiêu thụ sản phẩm: ..........................................................................18
CHƢƠNG II. GIỚI THIỆU TUYẾN SÀNG TUYỂN THAN HÀ LẦM KHAI
TRƢỜNG MẶT BẰNG +75 .........................................................................................19
2.1 Giới thiệu chung về tuyến sàng tuyển . ................................................................19
2.1.1 Sơ đồ tổng quan công nghệ của sàng tuyển than Hà Lầm mặt bằng +75 ......19
2.1.2 Sơ đồ công nghệ tuyến băng điều khiển tốc độ . ...........................................20
2.1.3 Quy trình khởi động tuyến băng tải ...............................................................21
2.1.4 Quy trình dừng băng tải .................................................................................21
2.1.5 Mục đích điều khiển tự động tốc độ băng tải theo tải thực tế ......................22

GVHD: TS Khổng Cao Phong

1

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

2.1.6 Nội dung thực hiện điều khiển tốc độ theo tải thực tế hệ thống băng tải ......22
2.2 Các thông số kỹ thuật băng tải số 1,2,3,4, ...........................................................23
2.2.1 Dây băng tải ...................................................................................................24
2.2.2 Khung băng tải ...............................................................................................25
2.2.3 Thiết bị căng băng .........................................................................................25
2.2.4 Con lăn ...........................................................................................................26
2.2.5 Thanh gạt làm sạch băng ...............................................................................26
2.2.6 Biến tần sử dụng trong tuyến băng tải Hà Lầm .............................................27
2.3 Cân băng tải .........................................................................................................27
2.3.1 Khái niệm ......................................................................................................28
2.3.2 Cấu tạo của cân băng .....................................................................................28
2.3.3 Nguyên lý hoạt động của cân băng ................................................................28
2.3.4 Số liệu tại cân băng tải B4 .............................................................................31
2.4 Hệ thống thiết bị điện của tuyến băng tải.............................................................32
2.4.1 Hệ thống cung cấp điện tuyến băng ...............................................................32
2.5 Nhận xét hệ thống tuyến băng mỏ than Hà Lầm .................................................33
CHƢƠNG III. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ ......................................................................34
3.1 Tính chọn thiết bị .................................................................................................34

3.1.1 Aptomat thiết bị bảo vệ và đóng cắt mạch lực ..............................................34
3.1.2 Contactor ........................................................................................................35
3.1.3 Rơ le trung gian .............................................................................................37
3.1.4 Biến tần để khởi động động cơ băng tải ........................................................38
3.1.5 Cảm biến cân băng tải....................................................................................42
3.1.6 Lựa chọn truyền thông ...................................................................................43
3.1.7 Thiết bị cảm biến bảo vệ tuyến băng. ............................................................44
3.2 Lựa chọn thiết bị điều khiển ................................................................................44
3.2.1 Lựa chon Module CPU ..................................................................................44
3.2.2 Lựa chọn modul mở rộng ..............................................................................47
CHƢƠNG IV. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ....................49
GVHD: TS Khổng Cao Phong

2

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

4.1 Thiết kế sơ đồ điện mạch lực và mạch điều khiển ...............................................49
4.2 Xây dựng chƣơng trình điều khiển ......................................................................50
4.2.1 Tính toán thời gian khởi động và dừng công nghệ ........................................50
4.2.2

c định tần số điều hiển fđ ) .....................................................................51

4.2.3 Lƣu đồ thuật toán tổng quan điều khiển hệ thống. ........................................53

4.2.4 Lƣu đồ chƣơng trình con hởi động tự động .................................................54
4.2.5 Lƣu đồ chƣơng trình con dừng tự động .........................................................55
4.2.6 Lƣu đồ chƣơng trình con xử lý tín hiệu analog từ cảm biến load cell..........56
4.3 Bảng phân công I/O .............................................................................................57
4.3.1 Tín hiệu vào ...................................................................................................57
4.3.2 Tín hiệu ra ......................................................................................................58
4.4 Phần mềm và chƣơng trình trên PLC S7-1200 ...................................................59
4.4.1 Phần mềm Tia portal. .....................................................................................59
4.4.2 Chƣơng trình trên PLC S7-1200 ....................................................................60
4.5 Thiết kế giao diện giám sát hệ thống trên HMI. ..................................................60
4.5.1 Giới thiệu màn hình HMI thế hệ mới Siemens ..............................................60
4.5.2 Yêu cầu giám sát ............................................................................................61
4.5.3 Xây dựng giao diện ........................................................................................62
KẾT LUẬN ...................................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................68
PHỤ LỤC ......................................................................................................................69
Phụ lục 1 : Thiết kế sơ đồ điện mạch lực và mạch điều khiển ...................................69
Phụ lục 2 : Chƣơng trình điều khiển ..........................................................................77

GVHD: TS Khổng Cao Phong

3

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý của Viện .........................................................12
Hình 1.2 Sơ đồ tổ chức quản lý .....................................................................................13
Hình 1.3 Công trƣờng khai thác than lộ thiên ...............................................................15
Hình 1.4 Sơ đồ công nghệ khai thác lộ thiên ................................................................15
Hình 1.5 Công nhân khai thác than trong hầm lò áp dụng cộng nghệ cơ giới hóa .......16
Hình 1.6 Giếng chính 3-2 ..............................................................................................16
Hình 1.7 Giếng phụ 12-11 .............................................................................................17
Hình 1.8 Phòng điều hiển tời .......................................................................................17
Hình 1.9 Sơ đồ c c giai đoạn chế biến than ..................................................................18
Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan cụm công nghệ tuyến sàng +75 ...........................................19
Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ tuyến băng tải điều khiển tốc độ .........................................20
Hình 2.3 Khởi động tuyến băng ....................................................................................21
Hình 2.4 Dừng tuyến băng ............................................................................................21
Hình 2.5 Điều khiển tốc độ theo tải thực tế ...................................................................23
Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo băng tải.....................................................................................24
Hình 2.7 Dây băng tải than ............................................................................................25
Hình 2.8 Khung băng tải ...............................................................................................25
Hình 2.9 Thiết bị căng băng tải. ....................................................................................26
Hình 2.10 Con lăn băng tải ............................................................................................26
Hình 2.11 Thanh gạt làm sạch mặt băng .......................................................................27
Hình 2.12 Biến tần dùng trong băng tải than Hà Lầm .................................................27
Hình 2.13 Cấu tạo của cân băng ...................................................................................28
Hình 2.14 Hoạt động của cân băng ...............................................................................29
Hình 2.15 Cân thực tế dƣới mỏ Hà Lầm .......................................................................30
Hình 2.16 Màn hình hiển thị các giá trị cân tại c c băng tải .........................................30
Hình 2.17 Sơ đồ cung cấp điện tuyến băng ...................................................................33
Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo của Aptomat .............................................................................34
Hình 3.2 Áp to mát ABB 3P-200A 1SDA05 ................................................................35
Hình 3.3 Công tắc tơ......................................................................................................35

Hình 3.4 Sơ đồ các chân contactor ................................................................................37
GVHD: TS Khổng Cao Phong

4

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.5 Rơ le trung gian ..............................................................................................37
Hình 3.6 Biến tần ABB ACS550-01-087A-4 ................................................................39
Hình 3.7 Sơ đồ vị trí chân đấu nối biến tần ...................................................................40
Hình 3.8 Cân băng tải ( load cell)..................................................................................42
Hình 3.9 Cấu trúc load cell ............................................................................................42
Hình 3.10 Truyền thông RS485.....................................................................................43
Hình 3.11 CPU 1214C /ACDCRY ................................................................................46
Hình 3.12 Modul Tƣơng tự ...........................................................................................47
Hình 3.13 Modun số ......................................................................................................48
Hình 4.1 Các mức tần số để biến tần hoạt động ổn định ...............................................52
Hình 4.2 Lƣu đồ chƣơng trình con hởi động tự động..................................................54
Hình 4.3 Lƣu đồ chƣơng trình con dừng tự động..........................................................55
Hình 4.5 Cửa sổ màn hình lập trình Tia Portal V13 ......................................................60
Hình 4.6 Màn hình giao diện HMI KTP1000. ..............................................................61
Hình 4.7 Gắn tag thuộc tính ..........................................................................................63
Hình 4.8 Thiết kế giao diện tổng quan điều khiển và hệ thống .....................................63
Hình 4.9 Thiết kế hệ thống ............................................................................................64
Hình 4.10 Thiết kế panel điều khiển .............................................................................64

GVHD: TS Khổng Cao Phong

5

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Số liệu khai thác than Hà Lầm .......................................................................14
Bảng 2.1 Các thiết bị trong cụm tuyến sàng + 75 ........................................................19
Bảng 2.2 Thông số ĩ thuật động cơ ..............................................................................23
Bảng 2.3 Thông số ĩ thuật dây băng ............................................................................24
Bảng 2.4 Máy biến áp nguồn .........................................................................................32
Bảng 2.5 Phân phối điện ................................................................................................32
Bảng 3.1 Thông số ĩ thuật Aptomat.............................................................................34
Bảng 3.2 Thông số ĩ thuật contactor ............................................................................36
Bảng 3.3 Thông số ỹ thuật rơ le trung gian .................................................................38
Bảng 3.4 Công suất motor .............................................................................................39
Bảng 3.5 Tín hiệu vào ...................................................................................................44
Bảng 3.6 Tín hiệu ra ......................................................................................................45
Bảng 4.1 Tín hiệu vào ...................................................................................................57
Bảng 4.2 Tín hiệu ra ......................................................................................................58

GVHD: TS Khổng Cao Phong

6

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

PLC

: PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

AUTO : AUTOMACTIC
HMI

: HUMAN-MACHINE-INTERFACE

GVHD: TS Khổng Cao Phong

7

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU

Năng lƣợng là yếu tố có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của mỗi quốc
gia, là dòng máu nuôi sống nền kinh tế. Việt Nam là nƣớc đang ph t triển, nhu cầu sử
dụng năng lƣợng trong c c năm qua ở mức khá cao và còn tiếp tục duy trì trong nhiều
năm nữa.Việc sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả có ý nghĩa rất quan trọng
trong quá trình phát triển năng lƣợng và đảm bảo an ninh năng lƣợng. Đối với ngành
than , khái thác hầm lò là một hoạt động tiêu tốn rất nhiều năng lƣợng do vậy cần phải
có biện ph p để tiết kiệm năng lƣợng.
Đƣợc sự đồng ý của nhà trƣờng và thầy cô gi o trong hoa em đƣợc giao đề tài tốt
nghiệp “ Nghiên cứu thiết kế điều khiển tự động tốc độ băng tải theo tải thực tế tại dây
chuyền tuyển than Hà Lầm trên mặt bằng +75 ”.
Nội dung đồ án gồm c c chƣơng chính nhƣ sau :
Chƣơng 1 : Giới thiệu tổng qu t về Viện hoa học Công nghệ mỏ -Vinacomin.
Chƣơng 2 : Giới thiệu tuyến sàng tuyển than Hà Lầm hai trƣờng mặt bằng +75.
Chƣơng 3 : Tính chọn thiết bị.
Chƣơng 4 : Thiết ế hệ thống điều hiển và gi m s t.
Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đ o của
thầy giáo T.S Khổng Cao Phong , em đã hoàn thành đồ n đúng thời hạn. Do thời
gian làm đồ án có hạn và trình độ còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu
sót. Em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng nhƣ là của các
bạn sinh viên để bài đồ án này hoàn thiện hơn nữa.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy giáo T.S Khổng Cao Phong , các thầy cô
giáo trong ngành Tự động hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua.

Hà Nội , ngày ... tháng ... năm 2017
Sinh viên thực hiện

Phạm Hải Hà

GVHD: TS Khổng Cao Phong

8

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG I. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
MỎ -VINACOMIN
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Khái quát chung về Viện khoa học công nghệ mỏ - Vinacomin
 Tên công ty: Viện khoa học công nghệ mỏ - Vinacomin
 Tên giao dịch quốc tế: Institute of Mining Technology – Vinacomin.
 Địa chỉ: Số 3, Phan Đình Giót, Phƣơng Liệt, Thanh Xuân, Hà Nội.

 Điện thoại: 04. 38642024

Fax: 04. 38641564

 Email:
 Website: imsat.vn
1.1.2 Lịch sử hình thành
Quá trình xây dựng và phát triển:
Ngày 24/10/1972: Phân viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật Than trực thuộc Bộ
Điện và Than) theo Quyết định số 469/ĐT-TCCB của Bộ Điện và Than.
Ngàyl 2/9/1979: Viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật Than trực thuộc Bộ Điện

và Than) theo Quyết định số 321/CP của Hội đồng Chính phủ.
Ngày 23/4/1981: Viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật Mỏ thuộc Bộ Mỏ và Than,
sau là Bộ Năng lƣợng) theo Nghị định Số 169/CP của Hội đồng Chính phủ.
Từ 06/5/1996 đến nay: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, trực thuộc Tổng Công ty
Than Việt Nam, nay là Tập đoàn Công nghiệp Than - Kho ng sản Việt Nam, theo
Nghị định số 27/CP của Thủ tƣớng Chính phủ.
Mô hình hoạt động : Từ ngày 28/9/2010, theo Quyết định số 2335/QĐ-HĐTV của
Vinacomin, Viện chuyển sang hoạt động theo cơ chế tự chủ, tự chịu tr ch nhiệm trong
c c hoạt động hoa học công nghệ đƣợc quy định tại Nghị định sồ 115/2005/NĐ-CP
ngày 05/9/2005 của Chính phủ.
Giấy phép hoạt động:

GVHD: TS Khổng Cao Phong

9

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Giấy chứng nhận đăng ý inh doanh và đăng í thuế tổ chức hoa học và công
nghệ do sở Kế hoạch và Đầu tƣ Thành phố Hà Nội cấp ngày 25/10/2010.
Giấy chứng nhận đăng ý hoạt động hoa học công nghệ số A-623 do Bộ Khoa học
Công nghệ cấp ngày 26/10/2010.
Chức năng , nhiệm vụ :
Nghiên cứu hoa học và công nghệ, tƣ vấn, đào tạo, chuyển giao công nghệ trong
lĩnh vực hai th c mỏ, luyện im, vật liệu nổ công nghiệp, hóa chất, điện và vật liệu

xây dựng.
Nghiên cứu c c vấn đề về môi trƣờng, an toàn và inh tế thuộc lĩnh vực mỏ, luyện
im, vật liệu nổ công nghiệp, hóa chất, điện và vật liệu xây dựng;
Thực hiện dịch vụ hoa học công nghệ, thí nghiệm, iểm định, tƣ vấn, thông tin,
đào tạo, chuyển giao công nghệ thuộc c c lĩnh vực mỏ, luyện im, vật liệu nổ công
nghiệp, hóa chất và vật liệu xây dựng.
1.1.3 Ngành nghề sản xuất kinh doanh:
Lĩnh vực hoạt động
 Nghiên cứu công nghệ hai th c hầm lò;
 Nghiên cứu công nghệ hai th c lộ thiên;
 Nghiên cứu công nghệ xây dựng công trình ngầm và mỏ;
 Nghiên cứu An toàn mỏ;
 Tƣ vấn, thiết ế xây dựng mỏ mới;
 Điều iện tự nhiên, địa cơ mỏ;
 Nghiên cứu, thiết ế, chế tạo thiết bị mỏ;
 Nghiên cứu Điện - tự động hóa mỏ;
 Nghiên cứu sử dụng năng lƣọng tiết iệm & hiệu quả;
Phòng thí nghiệm:
-

Phòng thí nghiệm hiệu chỉnh điện VILAS - 534;

-

Phòng thí nghiệm co lý đ LAS- D1395 và c c phòng thí nghiệm h c, ...

Cơ sở nghiên cứu:
GVHD: TS Khổng Cao Phong

10

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Trụ sỏ làm việc chính của Viện tại số 3 Phan Đình Giót - Thanh Xuân - Hà Nội; Trụ
sỏ làm việc và c c phòng thí nghiệm tập trung tại 342 Ngô Gia Tự - Long Biên - Hà
Nội; Trụ sở làm việc Trung tâm An toàn Mỏ tại phƣờng Quang Trung- thành phố
Uông Bí - Quảng Ninh; Trụ sỏ làm việc và phòng thí nghiệm, hu thực nghiệm sản
xuất tại Uông Bí; Khu sản xuất thực nghiệm tại cảng Điền Công- Uông Bí.
Phần thưởng
 Huân chƣơng Độc lập hạng Nhì, năm 2012;
 Huân chƣơng Độc lập hạng Ba, năm 2007;
 Huân chƣơng Lao động hạng Nhất, năm 2002
 Huân chƣơng Lao động hạng Nhì, năm 1997;
 Huân chƣơng Lao động hạng Ba, năm 1992.
Và nhiều phần thƣởng cao quý của Nhà nƣớc, Chính phủ, Bộ Khoa học và Công
nghệ, Bộ Công Thƣong, Tập đoàn Công nghiệp Than - Kho ng sản Việt Nam tặng cho
c c tập thể, c nhân của Viện.
1.1.4 Tổ chức bộ máy quản lý của Viện :
Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, gồm Viện trƣởng, 4 Phó Viện trƣởng
và Kế to n trƣởng. Hội đồng Khoa học, tham mƣu cho Viện trƣởng trong việc đề xuất,
thực hiện các Dự n, đề tài, nhiệm vụ KHCN các cấp...
Viện có 15 phòng nghiên cứu, 6 phòng nghiệp vụ và hai đơn vị thành viên: P.
Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò, P. Tƣ vấn Đầu tƣ, P. Công nghệ Xây dựng
Công trình Ngầm và Mỏ, P. Phát triển các Dự án Thực nghiệm, P. Nghiên cứu Công
nghệ Khai thác Lộ thiên, P. Nghiên cứu Công nghệ Than sạch, P. Công nghệ Tuyển

khoáng - Luyện kim, P. Máy và Thiết bị Mỏ, P. Nghiên cứu Điện - Tự động hóa, P. Sử
dụng Năng lƣợng Tiết kiệm và Hiệu quả, P. Nghiên cứu Địa cơ Mỏ, P. Nghiên cứu
Công nghệ Môi trƣờng, P. Kinh tế Dự n, P. Tƣ vấn Xây dựng và Quản lý đầu tƣ, P.
Thông tin Khoa học, P. Tổ chức cán bộ, P. Kế hoạch, P. Kế toán, P. Kinh doanh và
Quan hệ Quốc tế, P. Quản lý khoa học, Công ty CP Phát triển Công nghệ và Thiết bị
Mỏ và Trung tâm An toàn Mỏ.

GVHD: TS Khổng Cao Phong

11

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý của Viện
1.1.5 Hiện trường thực tập khảo sát tại các mỏ , tiêu biểu là mỏ than Hà
Lầm thuộc Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin
Giới thiệu tổ chức sản xuất của Công ty cổ phần than Hà Lầm.
Bộ phận sản xuất của Công ty Cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin đƣợc chia ra các
phân xƣởng, mỏ bố trí mỗi đơn vị sản xuất có thống kê theo dõi về quá trình hoạt động
sản xuất của c c phân xƣởng. C c phân xƣởng đƣợc tổ chức thành các tổ, đội sản xuất
chuyên môn phụ trách một công việc nhất định trong một lĩnh vực nhất định, đồng thời
chịu sự chỉ huy và nhận nhiệm vụ của trung tâm chỉ huy sản xuất của Công ty. Các tổ,
đội đƣợc chia ra thành các kíp sản xuất hoạt động luân phiên trong các ca sản xuất đảm
bảo quá trình sản xuất đƣợc nhịp nhàng. Các tổ, đội sản xuất thực hiện nhiệm vụ của
mình theo sự nhận lệnh của quản đốc phân xƣởng và thực hiện chế độ báo cáo kết quả

GVHD: TS Khổng Cao Phong

12

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

và tình hình sản xuất (Thông qua sổ giao ca) với Quản đốc phân xƣởng, đồng thời báo
c o Gi m đốc Công ty Thông qua phòng Điều độ sản xuất). Quá trình tổ chức quản lý
sản xuất ở phân xƣởng đƣợc biểu hiện qua Hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ tổ chức quản lý
Các đơn vị sản xuất:
- C c phân xƣởng Vận tải lò: Quản lý hệ thống đƣờng lò cơ bản, đƣờng sắt ,
vận tải than, đất đ cho c c đơn vị sản xuất hầm lò toàn Công ty.
- Phân xƣởng Vận tải giếng: Quản lý hệ thống lò giếng , vận tải than và đất đ
cho c c phân xƣởng sản xuất hu giếng.
- Phân xƣởng Thông gió: Quản lý toàn bộ hệ thống thông gió, iểm so t hí
mỏ.
- Phân xƣởng Lộ thiên: San gạt, bốc xúc, vận chuyển đất đ , than lộ vỉa.
- Phân xƣởng Cơ điện lò: Chế tạo sản phẩm cơ hí, lắp đặt c c thiết bị lò.
- Phân xƣởng Tuyển than: Phân loại sản phẩm than để tiêu thụ.
- Phân xƣởng Ôtô: Bốc xúc, vận chuyển than, vận chuyển công nhân.
- Phân xƣởng Điện: Quản lý hệ thống cung cấp điện toàn Công ty.
- Phân xƣởng Gia công vật liệu xây dựng:

ây dựng c c Công trình thuộc mỏ;

sản xuất vật liệu phục vụ sản xuất của Công ty.
GVHD: TS Khổng Cao Phong

13

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

- Phân xƣởng Chế biến than: Chế biến c c loại sản phẩm theo yêu cầu của công
t c tiêu thụ than.
1.2 Quy trình sản xuất than của Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin
Hiện tại Công ty Cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin đang p dụng 2 công nghệ
hai th c than là công nghệ hai th c hầm lò và công nghệ hai th c lộ vỉa , cho đến
nay sản lƣợng hai th c là 2.226.000 tấn than nguyên hai/năm , trong đó than hầm lò
1.650.000 tấn , Than lộ vỉa 610.000 tấn , đào lò 16.692m; bốc xúc đất đ 6,25 triệu
m3.
Bảng 1.1 Số liệu khai thác than Hà Lầm [1]
CÁC SỐ LIỆU NỔI BẬT
Năm

Than nkhai (Tr.tấn)

Than tthụ (Tr.tấn)

Doanh thu (Tỷ.đ)

2005

1,487

1,271

445.8

2006

1,778

1,621

532.5

2007

1,764

1,632

598.9

2008

1,692

1,423

864.6

2009

1,755

1,722

1065

2010

2,08

1,821

1396

2011

2,188

2,46

1695

1,685

1517

2012

2,906

2013

1,602

1,461

1858

2014

1,736

1,62

1788

2015

2,180

2,058

2248

2016

2,226

2,199

2539

1.2.1 Công nghệ khai thác than lộ thiên
Công nghệ khai thác lộ thiên là một hình thức khai thác mỏ mà theo đó cần phải bóc
tầng đất đ phủ trên loại khoáng sản cần khai thác. Công nghệ khai thác lộ thiên gồm:
Khoan nổ
Xúc bốc bằng máy
Bốc xúc than gồm xúc đất đ ,
Vận tải đến bãi thải.

GVHD: TS Khổng Cao Phong

14

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.3 Công trƣờng khai thác than lộ thiên

Hình 1.4 Sơ đồ công nghệ khai thác lộ thiên

GVHD: TS Khổng Cao Phong

15

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

1.2.2 Công nghệ khai thác hầm lò

Hình 1.5 Công nhân khai thác than trong hầm lò áp dụng cộng nghệ cơ giới hóa
Công nghệ hai th c hầm lò: tập trung đẩy nhanh tiến độ công t c đào lò, đẩy
mạnh cơ giới hóa, đã đƣa lò chợ Cơ giới hóa đồng bộ Vỉa 11 công suất 600.000
tấn/năm vào sản xuất ổn định
Tại mặt bằng +75 đã đƣa lò chợ Cơ giới hóa đồng bộ Vỉa 7 công suất 1.200.000
tấn. Cán bộ, công nhân Công ty đã tiếp cận, học tập làm chủ công nghệ.
1.2.3 Hệ thống tời trục tại 2 giếng đứng -300.
-

Giếng chính 3-2: vận chuyển than nguyên khai lên nhà sàng

Hình 1.6 Giếng chính 3-2

-

Giếng Phụ 12 – 11: Vận chuyển Ngƣời và Đất đ , chất thải dƣới lò

GVHD: TS Khổng Cao Phong

16

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.7 Giếng phụ 12-11

-

Phòng điều khiển hệ thống tời 2 Giếng

Hình 1.8 Phòng điều khiển tời
-

Công nghệ vận tải hầm lò:

+ Công nghệ vận chuyển than:
GVHD: TS Khổng Cao Phong

17

SVTH : Phạm Hải Hà

Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Lò chợ

Quang lật

Đồ án tốt nghiệp

Băng tải

Nhà sàng

Băng tải

Bunke

Quang lật

oto

Bãi thải

+ Công nghệ vận chuyển đất đá:

Lò chợ

Xe goong

Tàu điện
cần vẹt

1.2.4 Quá trình tiêu thụ sản phẩm:
Hiện Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam đã chỉ đạo 3 đơn vị
thành viên có nhiệm vụ tiêu thụ sản phẩm cho cả tập đoàn tại Quảng Ninh, khu vực Hạ
Long là Công ty kho vận Đ bạc do vậy Công ty Cổ phần than Hà Lầm chỉ sản xuất
chế biến và giao cho Công ty kho vận Đ Bạc trung chuyển và tiêu thụ.
Nhƣ vậy, với một sơ đồ công nghệ khép kín, cộng với việc sắp xếp bố trí phối hợp
máy móc thiết bị, nhân lực thích hợp đã tạo điều kiện thuận lợi cho Công ty trong quá
trình phát triển Quy trình công nghệ sản xuất than hầm lò của Công ty cổ phần than
Hà Lầm – Vinacomin đƣợc thể hiện qua sơ đồ:

- Đào lò
xây dựng
cơ bản
- Đào lò
xây dựng
sản xuất

Tổ chức
khai thác
than lò
chợ

Vận
chuyển
than về
phân
xƣởng

Sàng
tuyển chế
biến than

Sản phẩm
giao cho
công ty
ho Vận
Đ bạc

Hình 1.9 Sơ đồ các giai đoạn chế biến than

GVHD: TS Khổng Cao Phong

18

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƢƠNG II. GIỚI THIỆU TUYẾN SÀNG TUYỂN THAN HÀ LẦM KHAI
TRƢỜNG MẶT BẰNG +75
2.1 Giới thiệu chung về tuyến sàng tuyển .
2.1.1 Sơ đồ tổng quan công nghệ của sàng tuyển than Hà Lầm mặt bằng +75[2]
GIẾNG CỬA LÒ

PHỄU ĐÁ CỬA LÒ

Tủ điều
khiển 2

BĂNG C. TẢI 2

BĂNG C. TẢI 1

BĂNG CÁM Ô
BĂNG C.TẢI4

BĂNG C.TẢI ĐÁ

BĂNG CÁM CHÍNH

BĂNG NK CỬA LÒ

BĂNG C.TẢI 3

BĂNG DON NGẮN

BĂNG DON DÀI

SÀNG 1
BĂNG NK CHÍNH
SÀNG 2

BĂNG CN

QUANG LẬT

Tủ điều
khiển 1

BĂNG CỤC

BĂNG NHẶT

BĂNG ĐÁ

SÀNG 3

BĂNG NK SÀNG 3

QUANG LẬT
Tủ điều
khiển 3

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan cụm công nghệ tuyến sàng +75
Các thiết bị có trong cụm tuyến sàng +75
Bảng 2.1 Các thiết bị trong cụm tuyến sàng + 75
Số

Pđc

lƣợng

(kW)

chiếc

1

35

Băng than ƣớt

chiếc

1

15

3

Máng cào SKAT 80

chiếc

1

22

4

Băng nguyên hai chính

chiếc

1

22

5

Sàng 1

chiếc

1

2x18.5

6

Sàng 2

chiếc

1

2x18.5

7

Băng c m chính

chiếc

1

35

Thiết bị

ĐVT

1

Băng nguyên hai cửa lò +75

2

TT

GVHD: TS Khổng Cao Phong

19

Ghi chú
Biến tần

Biến tần

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp
Số

Pđc

lƣợng

(kW)

chiếc

1

11

Băng chuyển tải số 1

chiếc

1

22

10

Băng chuyển tải số 2

chiếc

1

22

11

Băng chuyển tải số 3

chiếc

1

35

Biến tần

12

Băng chuyển tải số 4

chiếc

1

35

Biến tần

13

Băng don số 1 don ngắn)

chiếc

1

15

14

Băng don số 2 don dài)

chiếc

1

22

15

Băng nhặt băng truyền tải )

chiếc

1

22

16

Băng cục

chiếc

1

15

17

Băng đ số 1

chiếc

1

22

18

Băng đ số 2

chiếc

1

22

19

Băng đ trung gian số 3

chiếc

1

7,5

20

Băng NK sàng 3

chiếc

1

11

21

Sàng 3

chiếc

1

15

22

Băng c m sàng 3

chiếc

1

22

23

Băng CN

chiếc

1

22

24

Quang lật

chiếc

1

7,5

Thiết bị

ĐVT

8

Băng c m ô bun e

9

TT

Ghi chú

Tuyến sàng bao gồm có c c băng tải và nhà sàng, băng tải vận chuyển than nguyên
khai từ cửa lò lên nhà sang để phân loại than .
2.1.2 Sơ đồ công nghệ tuyến băng điều khiển tốc độ .

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ tuyến băng tải điều khiển tốc độ
Tuyến băng có chiều dài L= 180m, đƣợc chia làm 4 băng, chiều rộng băng
1000mm, tốc độ 1,3m/s
GVHD: TS Khổng Cao Phong

20

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Nguyên lý hoạt động : Tuyến băng nhận than từ băng nguyên hai cửa lò (B4), dẫn

tới sàng nhằm t ch đƣợc than cám , than c m đƣợc đƣa vào băng cám chính B3. Sau
đó từ băng c m chính dòng than sẽ đến băng chuyển tải số 2 (B2) rồi tiếp tục đổ xuống
băng truyền chuyển tải số 4 ( B1 ) ra Bunke .
Trong cơ cấu hoạt động nhƣ vậy, băng nguyên hai cửa lò (B4) sẽ tùy thuộc vào
lƣợng tải than theo từng thời điểm, hi đó PLC sẽ ra lệnh cho các biến tần thay đổi tốc
độ phù hợp với lƣợng tải. Qua đó giúp tiết giảm đƣợc mức điện năng tiêu thụ trong
trƣờng hợp tải giảm
2.1.3 Quy trình khởi động tuyến băng tải

Hình 2.3 Khởi động tuyến băng
Khi than từ Giếng lên than đã đầy máy cấp liệu ,sẽ có tín hiệu về phòng điều
khiển ,từ phòng điều khiển ngƣời điều khiển sẽ cho các thiết bị vào hoạt động, khởi
động động cơ băng 1 .Khi băng 1 khởi động xong, khởi động động cơ dẫn động băng
2. Khi băng 2 khởi động xong , khởi động động cơ dẫn động băng 3. Khi băng 3 hởi
động xong , khởi động động cơ dẫn động băng 4. Lúc này dây truyền đã đi vào ổn định
2.1.4 Quy trình dừng băng tải

Hình 2.4 Dừng tuyến băng
Khi boongke hết vật liệu, tín hiệu gửi về phòng điều khiển ,ngƣời điều khiển sẽ
dừng cấp liệu. Sau hi băng 4 đổ hết tải sang băng 3, dừng động cơ băng 4 .Sau khi
băng 3 đổ tải hết lên băng 2, dừng động cơ băng 2. Sau

GVHD: TS Khổng Cao Phong

21

hi băng 2 đổ hết tải lên băng

SVTH : Phạm Hải Hà

Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

1 dừng động cơ băng 2 . và cuối cùng là băng 1 hết tải thì dừng động cơ băng 1. Trình
tự dừng công nghệ tuyến băng ngƣợc lại với trình tự khởi
2.1.5 Mục đích điều khiển tự động tốc độ băng tải theo tải thực tế
Thực tế cho thấy công suất tiêu thụ điện năng của băng tải vẫn tăng cao mặc dù đã
p dụng biến tần . Hoạt động của băng tải than là thay đổi tải thƣờng xuyên do phụ
thuộc cấp liệu, có lúc băng tải đầy tải có lúc lại non tải. Trong trƣờng hợp non tải để
giảm suất tiêu thụ điện năng phƣơng n đƣợc đƣa ra là giảm tốc độ băng tải nhằm
giảm điện năng tiêu thụ hi tải ít và tăng tốc độ hi tải đầy. Để thực hiện phƣơng n
trên hiệu quả thì phải tự động điều chỉnh tốc độ băng tải theo tải thực tế trên băng.

2.1.6 Nội dung thực hiện điều khiển tốc độ theo tải thực tế hệ thống băng tải
Sử dụng PLC và cảm biến cân băng tải Loadcell) để điều khiển tốc độ động cơ
băng tải. Cảm biến cân băng tải sẽ đƣợc đặt tại vị trí đuôi tuyến băng dựa trên hảo s t
thực tế, PLC sẽ nhận tín hiệu đầu vào từ cảm biến này và phân tích để đƣa ra điều
khiển tốc độ c c động cơ băng tải nhƣ sau:
+ Trong quá trình khởi động
Khi có tín hiệu khởi động, PLC ra lệnh cho biến tần khởi động động cơ băng tải từ
tần số 0Hz lên tần số 50Hz trong vòng 30s. Khi băng tải đã hoạt động ổn định thì hệ
thống điều chỉnh tốc độ theo tải mới đƣợc kích hoạt và điều chỉnh băng theo 3cấp tốc
độ.
+ Quá trình điều khiển :
Sau một thời gian khởi động của tuyến băng, mức tải trên băng bắt đầu ổn định,
PLC đọc trọng lƣợng thực tế từ thiết bị cân băng tải nhằm x c định mức tải trên mặt
băng.
Trong quá trình hoạt động, mức tải trọng trên mặt băng tải nguyên khai cửa lò B4)

giảm thì PLC sẽ ra lệnh cho biến tần băng tải nguyên khai giảm giá trị tần số, tƣơng tự
c c băng c m chính B3), đến băng chuyển tải số 4 B1) cũng giảm tuần tự.

GVHD: TS Khổng Cao Phong

22

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.5 Điều khiển tốc độ theo tải thực tế
Khi tải trọng trên mặt băng tải nguyên khai cửa lò tăng thì PLC sẽ ra lệnh cho biến
tần băng tải nguyên khai cửa lò

B4) tăng tốc độ lên. Sau khoảng thời gian đủ để

băng nguyên hai cửa lò đổ hết tải trên mặt băng thì PLC ra lệnh để tăng tần số băng
tải cám chính (B3) và cứ tuần tự nhƣ vậy đến băng chuyển tải số 4 (B1).
2.2 Các thông số kỹ thuật băng tải số 1,2,3,4,
Động cơ dẫn động Băng tải B1 , B2 , B3 , B4 là động cơ 3 pha, không đồng bộ, phòng nổ,
vỏ th p
Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật động cơ
TT

Các thông số

Kí hiệu

1

Mã hiệu

YB2 - 3554

1

Chiếc

Pđm

35

kW

N

1465

v/phút

Uđm

380

V

ŋ

90

%

cos

0.84

2

Công suất định mức

3

Số vòng quay

4

Điện p định mức

5

Hiệu suất

6

Hệ số cos

Trị số

Đơn vị

Cấu tạo chung của băng tải
Thành phần cấu tạo chung của băng tải bao gồm:
- Một động cơ giảm tốc trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc độ.
- Bộ Con lăn, truyền lực chủ động
Có nhiều loại băng tải với những đặc tính khác nhau phù hợp những yêu cầu công
việc h c nhau nhƣ:
GVHD: TS Khổng Cao Phong

23

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

- Băng tải cao su: Lắp đặt dễ dàng.
- Băng tải xích: Dùng để vận chuyển những vật liệu nặng.
Và nhiều loại băng tải h c…

Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo băng tải

2.2.1 Dây băng tải
Dây băng đƣợc chế tạo bằng c c lớp vải nilon đan lại với nhau, đƣợc gọi là c c lớp
mạng cốt.

Thông số kĩ thuật dây băng :
Bảng 2.3 Thông số kĩ thuật dây băng

Tên

Mã hiệu
băng

Lm

Bmm



mm

Số lớp vải

Tốc độ

Khối lƣợng

n1

m/s

kg/m

Băng B1

PVG1000S

45

1000

14

5

1,3

12

BăngB2

PVG1000S

45

1000

14

5

1,3

12

PVG1000S

45

1000

14

5

1,3

12

PVG1000S

45

1000

14

5

1.3

12

BăngB3
Băng tải

B4

GVHD: TS Khổng Cao Phong

24

SVTH : Phạm Hải Hà


Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.7 Dây băng tải than
2.2.2 Khung băng tải
Khung băng đƣợc lắp đặt bằng kết cấu th p dùng để đỡ các chi tiết trong tuyến
băng.

Hình 2.8 Khung băng tải
2.2.3 Thiết bị căng băng
Thiết bị căng băng có thể đƣợc lắp đặt theo kiểu cơ cấu căng băng bằng đối trọng
hoặc theo cơ cấu căng băng bằng trục vít. Thiết bị căng băng sẽ tạo nên lực căng ban
đầu cho dây băng để giúp cho băng tải vận hành đƣợc nhờ lực ma sát giữa mặt băng và
mặt tang chủ động và nó chống đƣợc sự trợt trơn của băng tải.

GVHD: TS Khổng Cao Phong

25

SVTH : Phạm Hải Hà