Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy bơm nước phục vụ công tác thoát nước từ mức 80 lên mức +17 _ Công ty Than Mạo KhêTKV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN MÁY VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP


NGUYỄN VĂN QUANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH : MÁY & THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :Th.S. NGUYỄN THẾ HOÀNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN QUANG
LỚP : MÁY VÀ THIẾT BỊ MỎ K57

HÀ NỘI , 06 - 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN MÁY VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP


ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Nguyễn Văn Quang
Ngành

: Máy và Thiết Bị Công nghiệp

Lớp

: Máy và Thiết Bị Mỏ - k57

Ngày nhận đề tài : Ngày 13 tháng 02 năm 2017
Ngày nộp đồ án : Ngày 05 tháng 06 năm 2017
Tên đề tài : “Nghiên cứu, tính toán thiết kế máy bơm nước phục vụ công tác
thoát nước từ mức -80 lên mức +17 _ Công ty Than Mạo Khê-TKV”
Nội dung thực hiện:
Chương I : Khái quát chung về công ty than Mạo Khê -TKV
Chương II : Tính toán và lựa chọn thiết bị thoát nước cho hầm bơm tt-80
Chương III : Tính toán thiết kế các chi tiết cơ bản máy bơm Д 1250-125
Chương IV : Công nghệ chế tạo máy - quy trình công nghệ và thiết kế đồ
gá gia công chi tiết trục bơm Д 1250/125

Trưởng bộ môn
TS. Nguyễn Văn Xô

Giáo viên hướng dẫn
Th.S. Nguyễn Thế Hoàng


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG
Bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2

Giải thích
Hệ thống cung cấp điện cho trạm bơm
Các thiết bị phục vụ cho việc khấu than và đào lò chuẩn bị

Bảng 1.3
Bảng 1.4
Bảng 1.5
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5
Bảng 4.1
Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng 4.4
Bảng 4.5

Các thiết bị phục vụ cho công tác vận tải
Các thiết bị phục vụ cho công tác thoát nướcv à thông gió
Các thiết bị gia công cơ khí
Thông số kỹ thuật của máy bơm Д1250/125
Các thông số kỹ thuật của ống dẫn nước và ống côn nối
Thông số đặc tính của ống dẫn
Thông số đặc tính của máy bơm
Giá trị góc ra của cánh dẫn

hệ số áp suất
Thông số biên dạng cánh dẫn mặt kinh tuyến
Thông số biên dạng cánh mặt vĩ tuyến
Quy luật biến đổi tốc độ
Thành phần hóa học vật liệu chế tạo trục bơm
Cách xác định dạng sản xuất
Thông số dao tiệnngoài thân thẳng
Thông số dao tiện ren
Thông số dao tiện mặt côn

SV: Nguyễn Văn Quang

3

Trang
15

28
32

43
43
48
48
51
70
72
78
79
79

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 4.6
Bảng 4.7

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Thông số dao phay ngón
Bảng tính toán lượng dư

80
83

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 1.9
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3

Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 3.13

Giải thích
Sơ đồ vận tải đất đá
Sơ đồ vận tải than Công ty than Mạo Khê
Sơ đồ tổ chức quản lý kinh doanh của công ty than Mạo
Khê
Tổ chức phân xưởng vận tải 2
Sơ đồ tổ chức cơ điện
Sơ đồ thoát nước tự nhiên
Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -25
Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -80
Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -150
Sơ đồ cột áp hầm bơm -80
Sô đồ bố trí 6 bơm cao áp Д 1250/125 và hệ thống van phân
tải

Ống côn đẩy
Ống côn hút
Đường đặc tính bơm Д 1250/125
Sơ đồ kết cấu bánh công tác máy bơm 2 cửa hút
Tam giác tốc độ cửa vào
Tam giác tốc độ cửa vào
Các thông số cửa ra
Hình 3.5: Đồ thị qui luật thay đổi các thông số từ bán kính
của bánh công tác
Biên dạng cánh dẫn mặt kinh tuyến của Máy bơm Д 1250125T ( xác định cho một cửa hút)
Biên dạng cánh mặt vĩ tuyến
Các tiết diện máng dẫn hướng vào
Quy luật thay đổi của tốc độ
Máng xoán ốc tiết diện hình thang
Hướng và giá trị lực hướng kính tác dụng lên bánh công tác
Sơ đồ động lực tính toán trục bơm
Sơ đồ tính thể tích đĩa sau bánh công tác bơm 2 cửa hút

SV: Nguyễn Văn Quang

4

Trang
11
11
13
14
15
17
18

18
18
24
26
28
28
34
38
40
41
43
46
47
49
50
51
54
58
59
60

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.14
Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 4.1
Hình 4.2

Hình 4.3
Hình 4.4
Hình 4.5
Hình 4.6
Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 4.10
Hình 4.11
Hình 4.12
Hình 4.13

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Biểu đồ mô men uốn và mô men xoán của trục
Kết cấu ổ lăn
Bản vẽ lắp đầu bơm 1250/125
Bản vẽ lồng phôi chi tiết trục bơm
Nguyên công phay mặt đầu và khoan lỗ tâm
Nguyên công phay mặt đầu còn lại và khoan lỗ tâm
Nguyên công tiện các bề mặt của nữa trục
Nguyên công tiện nửa trục còn lại.
Nguyên công mài các bề mặt của nữa trục
Nguyên công mài nửa trục còn lại
Nguyên công phay 4 rãnh then
Dao tiện ngoài thân thẳng
Dao tiện ren
Dao tiện mặt côn
Dao phay ngón
Nguyên công đồ gá phay 4 rãnh then

62
68
69
73
75
75
75
75
76
76
76
78
79
79
80
97

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trong công cuộc đổi mới công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước,
ngành than chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ngành đã cung
cấp nguyên, nhiên liệu cho các ngành khác như: Điện; Nông nghiệp hoá chất; Nông
nghiệp và Sinh hoạt đời sống của nhân dân. Ngoài ra than còn được xuất khẩu đi nhiều
nước trên thế giới thu ngoại tệ về cho đất nước.
Đảng và nhà nước ta luôn coi trọng khai thác than và đã đầu tư nhiều trang thiết
bị hiện đại để đáp ứng yêu cầu sản xuất mở một số mỏ mới, củng cố và cải tạo những
mỏ cũ. Luôn đào tạo cán bộ kỹ thuật để ngành ngày càng phát triển.

SV: Nguyễn Văn Quang

5

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Trong ngành khai thác than kể cả khai thác lộ thiên cũng như khai thác hầm lò,
công tác thoát nước là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu. Đặc biệt với công ty than
Mạo Khê là một mỏ hầm lò hiện đang khai thác ở mức - 25 ; mức - 80 ; mức -150 so
với mực nước biển thì công tác thoát nước là vô cùng quan trọng, đảm bảo an toàn cho
người và thiết bị trong quá trình sản xuất.
Được học tập trong khoa Cơ Điện của trường Đại học Mỏ Địa Chất, bản thân
em đã được trang bị những kiến thức cơ bản về chuyên môn, kết hợp với kiến thức
thực tế trong quá trình thực tập. Khi nhận được đề tài thực tập tốt nghiệp, với nhiệm vụ
đặt ra của đề tài là : “Nghiên cứu, thiết kế máy bơm phục vụ công tác thoát nước
cho mức -80 lên mức +17 Công ty than Mạo Khê - TKV”.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất,
các đồng chí cán bộ công nhân viên chức công ty than Mạo Khê và nhất là sự hướng
dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Thế Hoàng, cùng các Thầy cô giáo trong Bộ môn
Máy và Thiết bị mỏ đã giúp tôi hoàn thành bản đồ án này.
Hà nội, Ngày...., Tháng..., Năm...
Sinh Viên
NGUYẾN VĂN QUANG
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ-TKV
1.1. Đặc điểm địa hình, khí hậu, địa chất thủy văn
1.1.1. Vị trí địa lý
Công ty than Mạo Khê có trụ sở nằm trên địa bàn thị trấn Mạo Khê, huyện

Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh thuộc Tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam, có toạ độ
như sau:
0

0

106 33’ 45” ÷ 106 30’ 27” kinh độ Đông;
0

0

21 02’ 33” ÷ 21 06’ 15” vĩ độ Bắc.
Phạm vi khu mỏ từ tuyến I đến tuyến XV:
- Phía Đông giáp xã Phạm Hồng Thái cách Hòn Gai 58 km về phía Đông.
- Phía Tây giáp xã Kim Sơn cách Hà Nội 105 km về phía Tây.

SV: Nguyễn Văn Quang

6

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

- Phía Nam giáp quốc lộ 18A chạy qua thị trấn Mạo Khê cách Hải Phòng 30 km
về Phía Nam.
- Phía Bắc giáp xã Tràng Lương - Huyện Đông Triều.

Địa hình khu mỏ Mạo Khê là khu vực đồi núi thấp dần về phía nam và bị bào
mòn kéo dài từ Đông sang Tây với độ cao trung bình từ 15 ÷ 505 m.
Trong địa bàn khu mỏ Mạo Khê có hai con suối chính đó là suối Văn Lôi và suối
Bình Minh. Các vỉa than cánh Bắc nằm trên sườn núi cao, các vỉa than cánh Nam nằm
mặt địa hình khá bằng phẳng.
1.1.2. Địa hình
Mỏ nằm trên khu đồi núi thấp dần về phía Nam, bị bào mòn kéo dài từ Đông
sang Tây với độ cao trung bình từ ( +15 đến +505m ). Các vỉa than cánh phía Nam
nằm trên địa hình đồi núi thấp khá bằng phẳng.
1.1.3. Điều kiện khí hậu
Theo tài liệu quan trắc Đồ Sơn - Đông Trều nhiệt độ trung bình hằng năm khu
mỏ từ 23°C đến 27°C cao nhất là 33°C tới 37°C thấp nhất là 12°C. Mùa mưa kéo dài
từ tháng 4 tới tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau. Lượng mưa
trung bình hằng năm là 1765 mm, số ngày mưa trung bình hằng năm là 110 ngày, lớn
nhất là 124 ngày, nhỏ nhất là 79 ngày. Tốc độ gió trung bình là 27 m/s, lớn nhất là 38
m/s. Khu mỏ ở gần biển nên ảnh hưởng đáng kể nhất là mùa mưa bão, gió bão có thể
lên tới cấp 11 cấp 12, hướng gió thay đổi theo mùa, mùa đông và mùa xuân có gió
đông bắc, mùa thu và mùa hè có gió đông nam, độ ẩm trung bình là 68%, lớn nhất là
98%, nhỏ nhất là 25%. Nói chung lượng mưa lớn hơn lượng bốc hơi.
1.2. Khái quát về tình hình sản xuất-Tổ chức quản lý và điều hành sản xuất của
Công ty
1.2.1. Nhiệm vụ khai thác, tình hình sản xuất, mục tiêu
a. Nhiệm vụ khai thác
Công ty than Mạo Khê có nhiệm vụ khai thác và sản xuất ra than để bán cho
nhà máy nhiệt điện Phả lại và nhà máy đạm. Ngoài ra công ty sản xuất ra than để tiêu
thụ và trả lương cho cán bộ công nhân viên.
b. Tình hình sản xuất

SV: Nguyễn Văn Quang

7

Lớp: DCCDMT – K57


ỏn tt nghip

Ngnh Mỏy v Thit b Cụng Nghip

Bt u t nm 1889 thc dõn Phỏp tin hnh khai thỏc nhng va than cú giỏ
tr trong c hai cỏnh va t tuyn VII phớa tõy n va than 5, 6, 7 t mc +30 tr lờn,
cỏnh Bc than hu nh ó khai thỏc ht, tuyn I ó khai thỏc n mc +120 so vi
mt nc bin.
Sau gii phúng nm 1954 m than Mo Khờ c khụi phc v phỏt trin i
vo khai thỏc lũ bng mc +30/+100 t +100/+142, t mc +142 lờn l va hin nay
ó khai thỏc ht.
Nm 1992 m Mo Khờ m h thng ging nghiờng a vo khai thỏc t mc
+30 xung mc (-25). i vi cỏc va cỏnh Bc tuyn IV hin nay ch cũn 3 lũ ch
khai thỏc. Din khai thỏc chớnh hin nay tp trung mc (-80) lờn (-25) vi 9 phõn
xng khai thỏc sn lng mi phõn xng t 90.000 ti 115.000 tn than/nm. Hin
nay m ó m rng khai thỏc v phớa ụng v phớa tõy mc (-80), c cỏnh Bc, cỏnh
Nam v xõy dng cỏc ng lũ c bn mc (-150) chun b din cho sn xut lõu
di.
*. Phng phỏp khai thỏc m
Cụng ty than Mo Khờ hin nay ang ỏp dng cỏc h thng khai thỏc:
1. H thng khai thỏc tng lũ ch lin gng (chia ct di theo phng).
2. H thng khai thỏc chia lp ngang nghiờng.
3. H thng khai thỏc chia ct di theo phng chõn lũ ch ton phn .
4. H thng khai thỏc chia ct di theo phng khu dt.

*. Cụng ngh o chng lũ ỏ(XDCB)
Dựng mỏy khoan khớ ộp khoan to cỏc l mỡn sau ú dựng thuc n v kớp
phỏ t ỏ to ng lũ. Lng t ỏ b phỏ v c mỏy xỳc in xỳc vo xe goũng
3t, tu in kộo ra ga chõn trc, dựng trc ti kộo lờn sõn cụng nghip, qua quang
lt in vo ụ tụ vn chuyn ra bói thi. ng lũ c chng bng vỡ kim loi CB 17-19-22-27 tu theo tit din o.

Đ ất đá guơng lò

Máy xúc (điện)

Tàu điện ác quy

Sân ga đáy giếng

Bãi thải

Ô tô

Quang lật đổđá

Tời trục

SV: Nguyn Vn Quang

8

Lp: DCCDMT K57


ỏn tt nghip

Ngnh Mỏy v Thit b Cụng Nghip
Hỡnh 1.1. S vn ti t ỏ.

*. Cụng ngh o chng lũ trong than
Dựng khoan in cm tay to ra l mỡn sau ú dựng thuc v kớp n phỏ v
gng than. mt s va cú a cht n nh c dựng mỏy combai AM-45EX
o lũ.
Khu than trong lũ ch dựng phng phỏp n mỡn (dựng khoan in to l
mỡn sau ú np thuc n, kớp n phỏ v than), sau ú co xỳc th cụng vo mỏng
trt xung mỏng co vn ti lờn xe goũng, c tu in kộo ra sõn ga vo
hc cha than, a vo bng ti vn ti lờn mt bn sõn cụng nghip a v nh sng .
Vic chng gi lũ ch hin nay ch yu dựng ct thu lc n, giỏ thu lc. iu kin
vỏch ỏ ch yu l phỏ ho ton phn.

Máng truợ t

Máng cào

?

Than lò chợ

Băng tải

Hộc chúa bun ke
?

Nhà sàng

Tàu điện ác quy

Hỡnh 1.2. S vn ti than Cụng ty than Mo Khờ
1.2.2. T chc qun lý v iu hnh sn xut ca Cụng ty
a. Tp trung hoỏ v chuyờn mụn hoỏ
T nm 1995 n nay m tp trung khai thỏc khu vc lũ ging nghiờng mc(25) v mc (-80). Mc tp trung chuyờn mụn hoỏ trong TNHH mt thnh viờn than
Mo Khờ khỏ cao, cũn cỏc Phõn xng thỡ t chc theo chuyờn nghnh, gm cú:
- Phõn xng : o lũ ỏ XDCB v o lũ chun b .
- Phõn xng : Khai thỏc than lũ ch .
- Phõn xng : Vn ti.
- Phõn xng : C khớ.
- Phõn xng : in nc
- Phõn xng : Sng tuyn v phõn loi than.
- Phõn xng : ễ tụ.
SV: Nguyn Vn Quang

9

Lp: DCCDMT K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

- Phân xưởng thông gió cấp cứu mỏ.
Ở cấp phân xưởng, có hai hình thức chuyên môn hoá với phân xưởng khai thác
than có tổ đào lò cái trong than, tổ khai thác than lò chợ, tổ sửa chữa vận hành cơ
điện , tổ phục vụ chung. Với phân xưởng đào lò đá chia ra mỗi tổ đảm nhiệm một
đường lò tổ chức làm ba ca, tổ sửa chữa vận hành thiết bị cơ điện phục vụ chung cả 3

ca sản xuất và một tổ sửa chữa chung. Phân xưởng Cơ khí, phân xưởng Điện- nước,
phân xưởng Sàng tuyển thì tách riêng từng bộ phận theo chuyên môn.
b. Tình hình tổ chức quản lý
Hiện nay công ty TNHH một thành viên than Mạo Khê áp dụng hình thức quản
lí trực tuyến, tuyến dưới chịu sự chỉ đạo trực tiếp từ tuyến trên. Quá trình tổ chức quản
lý được thể hiện trên sơ đồ tổ chức quản lí kinh doanh của công ty than Mạo Khê.
( Hình 1.3).

SV: Nguyễn Văn Quang

10

Lớp: DCCDMT – K57


ỏn tt nghip

Ngnh Mỏy v Thit b Cụng Nghip
P.HàNH CHíNH

PX.CHế BIếN THAN

P.CĐ - SX

Đ ộI TG CC

P.KCS

PX. Đ IệN NƯ ớ C

P.VậT TƯ

PX. KHAI THá C 1

P.BVệ-QS-TT

PX. CƠ KHí

P.KIểM TOá N

PX. Ô TÔ

P.KT-TC

PX. XÂY DựNG

PGĐ .Đ ờI SốNG

PGĐ .SảN XUấT

PGĐ .Kỹ THUậT
GIá M Đ ốC CÔNG TY

PX. BếN

P.Kế HOạ CH

PX. SàNG

P.TCLĐ

PX. VậN TảI 2

P.AN TOàN

PX. VậN TảI 1

PGĐ .CƠ Đ IệN
P.Đ T & XD

PGĐ .Đ T&XD

PX.Đ àO Lò Đ á Số 5

P.TĐ ịA-Đ CHấT

PX.Đ àO Lò Đ á Số 4

P.KT KTHá C

PX.Đ àO Lò Đ á Số 1

P.KT CƠ Đ IệN

PX.KHAI THá C Số 2,
3,4,5,6,7,8,9,10,11,12

Hỡnh 1.3. S t chc qun lý kinh doanh ca cụng ty than Mo Khờ.
- Tuyn I: Giỏm c Cụng ty chu trỏh nhim cao nht trc Tng giỏm c tp
on Than - Khoỏng sn Vit Nam v ton b hot ng kinh doanh ca Cụng ty. Cỏc

phú giỏm c l tham mu giỳp vic cho giỏm c.
SV: Nguyn Vn Quang

11

Lp: DCCDMT K57


ỏn tt nghip

Ngnh Mỏy v Thit b Cụng Nghip

- Tuyn II: Cỏc trng phũng v qun c phõn xng trong mụ hỡnh qun lý
ca cụng ty, theo tng cụng vic m giỏm c phõn cụng c th cho cỏc phũng ban,
phõn xng bng vn bn ch th.
o lũ ỏ XDCB mc (-150) cụng ty TNHH mt thnh viờn than Mo
Khờ, b trớ mt phõn xng lũ ỏ s 1 qun lý t chc sn sut t vn hnh trm nộn
khớ c nh 41-20/8 trờn mt bng sõn cụng nghip (+17), khõu sa cha c in n
o lũ ỏ XDCB.
vn ti than t mc (-80) v t ỏ t mc (-150) lờn mt bng mc( +17)
v t chc bm thoỏt nc ti cỏc hm bm trung tõm. Cụng ty b trớ phõn xng
Vn Ti 2 lm cụng tỏc qun lý t chc sn xut, t khõu np luyn v sa cha, vn
hnh tu in c qui, ti trc, bng ti, bm thoỏt nc ti cỏc mc. C cu t chc
sn xut ca phõn xng Vn Ti 2 nh sau: (Hỡnh 1.4).

QUảN Đ ốC PX

PQĐ . Kỹ thuật

Tổ

?
suả
?
chũa

Tổ
vận
hành
tàu
điện
ba
ca

Nhân viên kinh tế
kếhoạch

Các PQĐ . Trực ca

Tổ
vận
tải
ba
ca

Tổ
?
suả
?
chũa
và

nạp
tàu
ăc
quy

Tổ
vận
hành
?
suả
?
chũa
băng
tải

Tổ
vận
hành
tời
trục
và
tín
hiệu

Tổ
vận
hành
và
?
suả

?
chũa
bơm
nuớ? c

Hỡnh 1.4: T chc phõn xng vn ti 2.
SV: Nguyn Vn Quang

12

Lp: DCCDMT K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

1.3. Công tác cơ điện của công ty.
1.3.1. Tổ chức cơ điện của công ty

Giám Đốc

PGĐ Cơ điện

TP KT Cơ điện

Tổ vận hành

SV: Nguyễn Văn Quang

QĐ PX Cơ điện

13

Tổ sửa chữa

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Hình 1.5: Sơ đồ tổ chức cơ điện
1.3.2. Tình hình cung cấp điện ở công ty
-Nguồn cung cấp chính:
Việc cung cấp điện của công ty than Mạo Khê do phân xưởng điện quản lý,
phân xưởng này có trách nhiệm theo dõi và vận hành trạm biến áp trung gian 35/6kV
Mạo Khê.
Nguồn điện 35 kV cấp điện cho trạm biến áp 35/6 kV của mỏ được lấy từ nhà
máy nhiệt điện Uông Bí. Điện năng được dẫn bằng hai tuyến dây 374 và 376 độc lập
với nhau, dùng dây nhôm lõi thép AC-95 dài 19km. Hai tuyến dây này có nhiệm vụ
đảm bảo cung cấp điện liên tục cho mỏ, khi bình thường cũng như sửa chữa hay khi có
sự cố.
Trường hợp cả hai tuyến dây đều bị sự cố thì máy phát dự phòng được tự động
đưa vào làm việc cung cấp điện cho quạt gió và bơm nước của mỏ. Ngoài ra khi có sự
cố ở nhà máy nhiệt điện Uông Bí thì lấy điện từ Đông Anh hoặc từ nhà máy nhiệt điện
Phả Lại cấp ngược lại về nhà máy nhiệt điện Uông Bí cấp cho trạm 35/6kV của mỏ tạo
thành mạch vòng khép kín.
Để bảo vệ cho trạm khi có sét đánh gián tiếp dùng dây AC-35 với chiều dài

1,5km và kết hợp chống sét ống lắp trên thanh cái trạm biến áp 35/6kV.
Hai tuyến dây 374 và 376 được vận hành song song cấp cho hệ thống thanh cái
35kV qua máy cắt đường dây trên không là 374 MK và 376 MK.

SV: Nguyễn Văn Quang

14

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Hệ thống thanh cái 35kV bao gồm hai phân đoạn: Phân đoạn I-35kV và phân
đoạn II-35kV, giữa hai phân đoạn có liên hệ với nhau qua máy cắt phân đoạn 300, phía
sau thanh cái được nối với máy biến áp chính của trạm.
1.3.3. Hệ thống cung cấp điện cho trạm bơm
Bảng 1.1: Hệ thống cung cấp điện cho trạm bơm

Số TT

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRẠM BƠM
Tên trạm điện/ trang thiết bị

I

Trạm điện 35/6, mặt bằng +17

1

Nguồn điện số 1: Tủ số 5 phân
đoạn I

Theo thiết kế

1.1 Điện áp (kV)
1.2 Tiết diện cáp điện (mm2)
2

1.2 Tiết diện cáp điện (mm2)

6 kV

Cáp 6 kV 3x70

Cáp 6 kV 3x70

6 kV

6 kV

Cáp 6 kV 3x50

Cáp 6 kV 3x50

6 kV

6 kV

7500 kVA

7500 kVA

PJG9L-200/6

PJG9L-209/6

Bảo vệ trọn bộ

Bảo vệ trọn bộ

Điện thoại bàn

Điện thoại bàn

Đảm bảo

Đảm bảo

Nguồn máy phát Điêzen

3.1 Điện áp (kV)
3.2 Công suất máy (kVA)
4

6 kV

Nguồn điện số 2: Tủ số 18 phân

đoạn II

1.1 Điện áp (kV)

3

Nhận
Thực tế lắp đặt xét

Thiết bị điều khiển, bảo vệ

4.1 Loại tủ
4.2 Công suất
4.3 Các hình thức bảo về
5

Hệ thống thông tin liên lạc

6

Hệ thống chiếu sáng

1.4. Công tác thoát nước mỏ.
1.4.1.Nhiệm vụ của công tác thoát nước mỏ
SV: Nguyễn Văn Quang

15

Lớp: DCCDMT – K57

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Hiện nay toàn bộ các tầng khai thác của công ty than Mạo Khê đều nằm dưới
mực nước biển, thông qua các giếng nghiêng khu vực 56 mức (+30) và mặt bằng sân
công nghiệp Mạo Khê 1 mức (+17). Do đó công tác bơm thoát nước giữ một vai trò
cực kỳ quan trọng, với các nhiệm vụ :
- Phải luôn bơm hết lượng nước lưu tụ thẩm thấu tại các phân tầng khai thác.
- Giữ cho công tác sản xuất được ổn định và an toàn.
- Thúc đẩy quá trình sản xuất phát triển.
- Cung cấp nước làm mát và dập bụi cho các lỗ khoan lò đá.
- Cung cấp nước cho phun tưới dập bụi đường giao thông nội bộ và đường vận
tải công trường công ty.
1.4.2. Các hình thức thoát nước mỏ
Nước trong mỏ được thoát bằng hai cách:
- Thoát nước tự nhiên :
Nước trong phân tầng(+30) trở lên được thoát ra ngoài bằng mương dọc theo
các đường lò. Từ cửa lò chảy ra suối bằng hệ thống mương nhân tạo rồi chảy ra sông,
biển. Thoát nước tự nhiên tầng (+30) được thể hiên theo sơ đồ sau:
Đường ống
Nướccáctầng, đường lò(-25)
Chảy ra hầm chứa(-25)Qua hệ thống bơm(-25)
Nước từ các tầng,đường
lò mương dọc lòChảy ra ngoài lò Chảy theo suốiChảy ra sông, biển
Theo
Chảy ra sông, biển
Chảy ra suối
Hình 1.6: Sơ đồ thoát nước tự nhiên

99

Chảy ra mương nước

- Thoát nước nhân tạo(dùng máy bơm ).
Hiện nay công ty có 3 hệ thống bơm được lắp đặt ở ba vị trí khác nhau, tại sân
ga đáy giếng ở các phân tầng mức âm để thoát nước mạch, nước ngầm từ các diện khai
9-80

thác của các phân tầng khác nhau.
Mức(-25) bố trí một trạm bơm trung tâm cạnh sân ga giếng phụ gồm 6 bơm LT280/70 và 2 bơm LTS250/70 để thoát nước cho phân tầng (-25) lên (+30). Hầm chứa
nước (-25) lưu trữ được khoảng 1600m3. Thoát nước mức (-25) được thế hiện theo sơ
đồ sau:

SV: Nguyễn Văn Quang
0

16

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Hình 1.7: Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -25.
Mức (-80), trạm bơm trung tâm ở cạnh sân ga giếng phụ, hệ trạm bơm gồm 2
máy bơm hạ áp LT-200/125 (Động cơ điện Hitachi công suất 132 kW), đặt cạnh hệ

thống 9 bơm cao áp Д1250/125 (Động cơ điện công suốt 630kW). Hầm chứa nước
(-80) gồm có 2 đường lò có chiều dài 285m, được đổ bê tông tiết diện 9,2m 2 nối thông
nhau lưu trữ đuợc 5250 m3 nước. Thoát nước mức (-80) được thể hiện theo sơ đồ sau:
Chảy ra hầm chứa(-80)Qua hệ thống bơm(-80)
Nước các tầng, đường lò(-80)

Chảy ra sông, biển

99

Chảy ra suối

Đường ống

Chảy ra mương nước

Hình 1.8 : Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -80.
Hầm bơm -80
Nước các tầng, đường lò(-150)
Chảy ra hầm chứa(-150)Qua hệ thống bơm(-150)
Từ tầng (-150) trạm bơm đặt ở hầm bơm giếng chính mức (-150), bao gồm 2
9-80

99

máy bơm mă hiệu LTS250/105, động cơ điện công suất 132 Kw và 6 bơm 350S125
công suất động cơ suối,sông,biển
630kW. Trạm bơm (-150) Mương
hiện naynước
đang sử dụng hầm

chứa
Đường
ốngnước
tạm thời của đuờng giếng chính, lượng nước lưu trữ ít. Nước từ hầm bơm được các
máy bơm hút đưa lên hầm bơm trung tâm (-80), tại đây nước lại được các máy bơm
cao áp hút đẩy lên mặt bằng mức +17. Hệ thống thoát nước mức (-150) được thể hiện
trên sơ đồ sau :

9-80

0

Hình 1.9: Sơ đồ thoát nước nhân tạo tầng -150
1.5. Các thiết bị cơ điện hiện có của công ty than mao khê.
Bảng 1.2: Các thiết bị phục vụ cho việc khấu than và đào lò chuẩn bị
SV: Nguyễn Văn Quang
0

17

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

T
T
1
2

3
4

5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Tên thiết bị mã hiệu
Khởi động từ phòng nổ các loại
ΠBͶ-63, 125, 250, 320 ΠMBͶP-41
Khởi động từ phòng nổ: QC83-80
QC83-120
QC83-225
QBZ-120
QBD7-120
Khởi đông từ phòng nổ:
OWS-0106; KWSOI-160-24
Cầu dao phòng nổ: AФB-1A

AФB-2A
AФB-3A
AB-315;400
ABB-400д0
DW80-350, 200
Biến áp khoan: OZTU-305, KZWSO1
AП-4
AПЩ-1
AПЩ-M-01
BBZ-4
Cột chống thủy lực: DZ22
DZ16
Hệ thống bơm dung dịch nhũ hóa XRB2B
Khoan điện cầm tay: CЭP-19
ER-61
Búa khoan khí ép: П-63
7665-MZ
Máy nén khí di động: 3ͶФШB-5TO
3ͶФШBKC-5
YVKB-6/7
Máy nén khí cố định 4L-20/8
Máy xúc đá 1ППH5
Máy biến áp lực TCBП-160-6/0,4 KV
TCBП-180-6/0,4 KV; TCBП-250-6/0,4 KV
Rơle bảo vệ rò điện 380V các loại
Máy hàn hơi
Máy hàn điện các loại

ĐV

Số
lượng

Nước
xuất

sản

Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

200
20
20
62
60
34

Liên Xô
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc

Cái

Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Bộ
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

35

20
55
16
24
31
58
37
17
12
19
28
10000
1000
11
65
34
18
23
10
08
05
05
25
18
13
54
04
28

Ba Lan

Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Trung Quốc
Trung Quốc
Ba Lan
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc

ĐV
T

Số
lượng

Nước
xuất

Liên Xô
Ba Lan
Liên Xô
Trung Quốc
Liên Xô
Liên Xô
Trung Quốc

Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
TQ & LX
Liên Xô
Liên Xô

Bảng 1.3: Các thiết bị phục vụ cho việc vận tải
T
T

Tên thiết bị- Mã hiệu

SV: Nguyễn Văn Quang

18

sản

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp
1
2
3
4
5

6
8
9
10
11
12
13
14

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Máng cào SKAT-80
C11M
Băng tải: PTG-50/1000
PTG-32/800
Băng tải mini (tự chế)
Tàu điện ắc quy: AM-8-900
AM-8-600
Xe goòng 3 tấn
Xe goòng 1 tấn
Tời kéo xe: ΛBK-10b
ΛBд-24,34
JH-14B
JD-25
Quang lật điện ko-3,3-900
Máy cấp liệu: KII-10
KII-12
Máy nghiền các loại
Máy sàng: CA-62A
BKG-11A

Ô tô tải các loại
Máy gạt các loại
Xe cẩu các loại
Máy xúc các loại

Bộ
Bộ
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Bộ
Bộ
Bộ
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

98

08
10
15
10
22
06
500
160
13
14
05
07
02
01
01
05
03
02
45
12
04
09

Việt Nam
Việt Nam
Ba Lan
Ba Lan
Việt Nam
Liên Xô
Liên Xô

Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Trung Quốc
Trung Quốc
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Việt Nam
Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
LX-TQ-VN
Liên Xô
Liên Xô

Bảng 1.4: Thiết bị công tác thoát nước và thông gió mỏ
T
T
1
2

3

Tên thiết bị-Mã hiệu

ĐVT

Số lượng

Nước sản xuất

Quạt gió chính BOKд-1,5
Quạt gió cục bộ: BM-6
CBM-6
WLE-503
JBT-52
YBT-22;5,5
Máy bơm nước: д1250/125
ISFM-280/105
ISFM-300/105
LT-280/70

Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

05
42
35
42
17

26
04
03
04
02

Liên Xô
Liên Xô
Liên Xô
Ba Lan
Trung Quốc
Trung Quốc
Liên Xô
Nhật Bản
Nhật Bản
Việt Nam

Tên thiết bị-Mã hiệu

ĐVT

Số lượng

Nước sản xuất

Máy tiện các loại
Máy búa

Cái
Cái

05
03

Liên Xô
Liên Xô

Bảng 1.5: Thiết bị gia công cơ khí
T
T
1
2

SV: Nguyễn Văn Quang

19

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp
3
4
5

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

Máy khoan các loại
Máy mài
Máy uốn vì lò

SV: Nguyễn Văn Quang

Cái
Cái
Cái

20

02
05
02

Liên Xô
Trung Quốc
Liên Xô

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

1.6. Nhận xét về sự làm việc của trạm bơm mức (-80)
- Qua thực tiễn sản xuất của Công ty than Mạo Khê cho thấy chủng loại trang bị
của Công ty rất đa dạng, số lượng nhiều nhưng còn có một số thiết bị điện không đồng
bộ, lạc hậu và quá cũ.
- Các thiết bị cấp và thoát nước thường xuyên được kiểm tra định kỳ, sửa chữa nên
phát huy tốt tác dụng khi có sự cố.

- Trong công tác sử dụng thiết bị, Công ty đã soạn thảo các quy trình, quy định cho
việc lắp đặt, bảo quản và sửa chữa cho từng loại thiết bị cụ thể, thực hiện tốt các chế
độ kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ do đó thiết bị phát huy hiệu quả cao trong
sản xuất, giảm được chi phí vật tư, nhiên liệu.
*. Sau đây là nhiệm vụ chính của đề tài cần thực hiện là :
- Tính toán, lựa chọn thiết bị phục vụ công tác thoát nước hầm bơm TT -80
- Tính toán,thiết kế các chi tiết cơ bản của máy bơm 1250/125
- Công nghệ chế tạo máy – quy trinh công nghệ và thiết kế đồ gá gia công chi tiết
trục bơm.

SV: Nguyễn Văn Quang

21

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ THOÁT NƯỚC CHO
HẦM BƠM TT -80.
2.1. Tính toán lưu lượng nước lưu tụ yêu cầu của trạm bơm.
Theo tài liệu kỹ thuật của công ty TNHH một thành viên than Mạo Khê về việc
triển khai phương án thoát nước phục vụ khai thác năm 2016, dựa vào lượng nước
mưa đã được thống kê qua các năm và dự kiến lượng nước phải bơm của năm 2017.
Trạm bơm hiện nay có nhiệm vụ thoát nước cho toàn bộ phân tầng mức (-80).
Yêu cầu của trạm bơm là phải bơm thoát hết lượng nước lưu tụ khu vực, trong thời
gian ngắn nhất.

Để tính toán lưu lượng yêu cầu của trạm bơm ta lấy theo lượng lưu tụ của nước
tầng (-80) trong năm 2015 và 2016 để tính toán.
-

Lưu lượng nước lưu tụ trung bình mùa khô là: Qlt1 = 13865 m3/ ngày.đêm
Lưu lượng nước lưu tụ trung bình mùa mưa là: Qlt2 = 25248 m3/ngày.đêm
Lưu lượng nước cực đại trong mùa mưa là: Qltmax = 28387 m3/ngày.đêm

Xác định lưu lượng cần thiết của bơm (Q), Từ lượng nước lưu tụ bình thường
và tối đa ở trạm bơm tầng (-80). Máy bơm phải bơm hết lượng nước này trong thời
gian không quá 16 giờ (theo tiêu chuẩn thoát nước hầm lò).
Để xác định lưu lượng yêu cầu cần thoát nước của trạm, ta tính theo công thức:

Qyctr

Q
= lt
16

,m3 /h

(2-1)

Trong đó:
Qyctr: Là lưu lượng nước cần thoát của trạm bơm trong một giờ.
Qlt : Là lượng nước lưu tụ tại hầm bơm trong các mùa.
16 : Là thời gian theo qui phạm an toàn mà trạm bơm phải bơm hết
lượng nước lưu tụ.
Thay các giá trị trên vào công thức (2-1) ta tính được lưu lượng nước cần thoát
trong các mùa như sau:

+ Lưu lượng cần thiết phải bơm trong mùa khô:
+ Lưu lượng cần thiết phải bơm trong mùa mưa:

SV: Nguyễn Văn Quang

22

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp

+ Khi lưu lượng cực đại trong mùa mưa:
2.2. Xác định cột áp của trạm bơm.

Hình 2.1: Sơ đồ cột áp hầm
bơm -80
1-Bể chứa; 2-Ống đẩy;
3- Khóa; 4-Van một chiều;
5-Bơm;6-Đồng hồ đo áp;7Ông hút; 8-Lưới lọc; 9-Bể1hút.

Hd =97m
Hhh=102,5m

2
3
4
7

6

5

- 80

H=5,5m
h
1

- 85,5

1
8
9

Ta tính sơ bộ cột áp của bơm (Hb) theo công thức:

SV: Nguyễn Văn Quang

23

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp
(2-2)

H
H b = hh
η ol
Trong đó :
Hhh : Là chiều cao hình học phải bơm từ mức -80 lên mức +17.
Hhh = Hđ + Hh = 97 + 5,5 = 102,5 m

η od = 0,85 ÷ 0,90

: Là hiệu suất ống dẫn, vì ống dẫn là ống thép thành nhẵn ta

lấy ηod = 0,90. Thay các giá trị vào công thức (2-2) ta được:
Hb= = 113,89 mH20
2.3. Lựa chọn loại và số lượng máy bơm
2.3.1. Lựa chọn loại bơm
Việc tính toán lựa chọn loại và số lượng máy bơm cần dựa vào các thông số cơ
bản là lưu lượng Q, cột áp sơ bộ H bsb của nó nhưng lưu lượng Q cần tính cho 3 thời
điểm làm việc đặc biệt của máy bơm đã được tính ở trên. Trước hết cần chọn loại máy
bơm cho phù hợp với yêu cầu trên.
Căn cứ vào lượng nước cần thoát ở trạm loại bơm có ở mỏ và chiều cao phải
bơm nước từ mức -80 đến +17 là 97 m ta chọn loại bơm Д1250/125 có các thông số
kỹ thuật như sau:
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của máy bơm Д1250/125
Mã hiệu

Д1250/125

Q

H

[ Hck]

n

Ndc

(m3/h)

(m)

(m)

(v/ph)

(kW)

1250

125

5,5

1450

6300

Đây là loại bơm có thể đáp ứng yêu cầu thoát hết lượng nước có ở mỏ và chiều
cao phải bơm nước lưu tụ bình thường và tối đa ở hầm bơm.

2.3.2. Tính sơ bộ số lượng bơm
Dựa vào lượng nước lưu tụ bình thường và tối đa, ta tính số lượng bơm theo
công thức sau:
SV: Nguyễn Văn Quang

24

Lớp: DCCDMT – K57


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Máy và Thiết bị Công Nghiệp
(2-3)

Q
n = lt
Qb
Trong đó: n : Là số lượng bơm cần thiết cho thoát nước trong các mùa
Qlt: Là lưu lượng nước lưu tụ trong hầm bơm theo các mùa.
Qb : Là lưu lượng của máy bơm đã chọn.

Theo công thức (2-3) nếu dùng loại bơm Д1250/125, để bơm hết lưu lượng
nước lưu tụ bình thường trong mùa khô thì cần số bơm là:

n1 = 0,693 (Chọn 1 bơm)
Cùng loại bơm trên để bơm hết lưu lượng nước lưu tụ bình thường trong mùa
mưa thì cần số bơm là:

n2 = 1,26

(Chọn 2 bơm)

Với lượng lưu tụ cực đại:

n3= 1,42 ( Chọn 2 bơm )
Như vậy để bơm hết lưu lượng nước lưu tụ cực đại trong mùa mưa, ta dùng tối
đa 2 bơm Д1250/125. Do vậy khi lưu lượng nước lớn nhất ta vẫn có các bơm dự
phòng khác.
2.4. Sơ đồ thủy lực và đặc tính mạng ống dẫn
2.4.1. Sơ đồ bố trí trạm bơm

HVD

B1

B2

SV: Nguyễn Văn Quang

B3

B4

25

HVT

B5

B6

Lớp: DCCDMT – K57