Tác giả | Đinh Văn Chiến |
ISBN | 978-604-82-2121-8 |
ISBN điện tử | 978-604-82-3342-6 |
Khổ sách | 16 x 24 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2017 |
Danh mục | Đinh Văn Chiến |
Số trang | 267 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Công nghiệp khai thác than, khoáng sản, vật liệu xây dựng là ngành công nghiệp nặng. Mục tiêu phát triển của ngành là tăng cường đầu tư thiết bị, máy móc trong quá trình khai thác để tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm, đảm bảo an toàn và giảm nhẹ sức lao động cho con người.
Nguyên công khoan trong khai thác mỏ là một khâu rất quan trọng trong công nghiệp khai thác và xây dựng mỏ. Vì vậy việc nghiên cứu phát triển công nghệ, thiết bị khoan trong khai thác và xây dựng mỏ luôn được quan tâm.
Trên thế giới, nhiều loại máy móc và thiết bị khoan đã được chế tạo, ứng dụng trong khai thác và xây dựng mỏ, mang lại hiệu quả cao.
Ở Việt Nam, nhiều loại máy, thiết bị khoan dùng để khoan tạo lỗ nổ mìn trong khai thác và xây dựng mỏ đã được đưa vào sử dụng. Về cơ bản đã đáp ứng được yêu cầu sản lượng, năng suất trong chiến lược xây dựng và khai thác mỏ ngày càng nâng cao của ngành công nghiệp khai thác mỏ.
Tuy nhiên, các máy và thiết bị khai thác mỏ nói chung, trong đó có máy và thiết bị khoan đều được nhập từ nước ngoài. Do điều kiện, tính chất cơ lý đất đá, đặc điểm địa chất, địa hình của Việt Nam có những đặc thù khác với ở nước ngoài, do vậy các thông số hoạt động thực tế của máy cũng như năng suất, tuổi thọ của máy cũng khác so với các chỉ tiêu đặt ra của máy khi nhập khẩu. Thêm nữa, khi chi tiết máy bị mòn, hỏng cần thay thế gặp nhiều khó khăn vì nhiều lý do.
Điều đó làm ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất, giá thành sản phẩm và kế hoạch phát triển của ngành. Vì vậy để sử dụng có hiệu qủa các loại máy và thiết bị khoan dùng trong xây dựng và khai thác mỏ ở Việt Nam cần phải có những nghiên cứu, đánh giá, lựa chọn những thông số hợp lý, dùng phù hợp trong khai thác mỏ ở Việt Nam. Vì lý do đó, nhóm tác giả biên soạn cuốn sách “Tính toán, áp dụng máy khoan đập xoay trong khai thác mỏ”.
Nội dung cuốn sách này nêu những vấn đề chung về khai thác hầm lò; Tổng quan về các máy và thiết bị khoan dùng trên thế giới và ở Việt Nam; Khái quát về máy khoan đập xoay hầm lò; Đặc tính của đá vùng Quảng Ninh; Tính toán thực nghiệm, xác định thông số công nghệ khoan hợp lý, bảo dưỡng, sửa chữa máy và thiết bị khoan.
Với mong muốn giới thiệu kết cấu, phạm vi áp dụng và phương pháp tính toán, lựa chọn một số thông số hợp lý của một số bộ phận chính của máy khoan đập xoay, nhằm làm tài liệu tham khảo cho các nhà khoa học, kỹ thuật và quản lý, các sinh viên các trường Đại học, Cao đẳng, công nhân kỹ thuật chuyên ngành trong nghiên cứu, học tập và trong sản xuất.
Lời nói đầu | 3 |
Chương 1. Vấn đề chung về khai thác hầm lò | 5 |
1.1. Chiến lược, mục tiêu phát triển ngành than | 5 |
1.2. Quy hoạch phát triển khai thác than hầm lò | 6 |
1.2.1. Tình hình khai thác than hầm lò thời gian qua | 6 |
1.2.2. Định hướng khai thác than hầm lò | 7 |
1.3. Đánh giá khả năng áp dụng cơ giới hoá khai thác mỏ | 8 |
1.4. Đánh giá tổng hợp trữ lượng và đặc điểm điều kiện địa chất | |
kỹ thuật mỏ khu vực than thùng mỏ than Nam Mẫu | 19 |
1.4.1. Khái quát chung khu mỏ | 19 |
1.4.2. Đặc điểm địa chất | 19 |
1.4.3. Đặc điểm trữ lượng than huy động vào khai thác cơ giới hoá | 25 |
1.5. Đánh giá tổng hợp trữ lượng và đặc điểm điều kiện địa chất | |
kỹ thuật mỏ khu vực Khe Chàm | 28 |
1.5.1. Khái quát chung khu mỏ | 28 |
1.5.2. Đặc điểm địa chất mỏ | 29 |
1.5.3. Đặc điểm trữ lượng than huy động vào khai thác cơ giới hóa | 32 |
Chương 2. Giới thiệu về máy và thiết bị khoan sử dụng trên thế giới | |
và ở Việt Nam | 35 |
2.1. Máy và thiết bị khoan sử dụng trên thế giới | 35 |
2.2. Giới thiệu về các máy và thiết bị khoan đang sử dụng tại Việt Nam | 39 |
2.3. Phân loại máy, thiết bị khoan dùng trong khai thác hầm lò | 44 |
2.3.1. Phân loại theo cỡ máy khoan (theo kích thước mũi khoan) | 44 |
2.3.2. Phân loại theo năng lượng dùng cho máy khoan | |
(theo nguồn động lực) | 44 |
2.3.3. Phân loại theo phương pháp thoát phoi khoan | 44 |
2.3.4. Phân loại theo phương pháp khoan đất đá | |
(theo nguyên lý phá đá ở gương lỗ khoan) | 44 |
2.4. Đặc điểm của các loại thiết bị khoan | 45 |
2.4.1. Máy khoan xoay chạy điện | 45 |
2.4.2. Máy khoan đập-xoay khí nén | |
(máy khoan đập chạy bằng khí nén) | 46 |
2.4.3. Máy khoan thủy lực | |
(khoan 2 choòng HD90 Tosai Crawler Jumbo) | 47 |
2.4.4. Máy khoan tự hành TamRock | 48 |
2.4.5. Máy khoan khí ép (máy khoan đập xoay chạy bằng khí ép) | 49 |
2.4.6. Máy khoan xoay cầu | 55 |
2.4.7. Các bộ phận của mũi khoan đập xoay | 68 |
Chương 3. Đặc tính của đá vùng Quảng Ninh | 72 |
3.1. Các tính chất của đá | 72 |
3.1.1. Tính chất vật lý của đá | 72 |
3.1.2. Tính chất cơ học của đá [19] | 76 |
3.2. Các dạng cấu trúc của đá | 79 |
3.2.1. Cấu trúc của đá | 79 |
3.2.2. Cấu trúc khối đá | 82 |
Chương 4. Tính toán chung về máy khoan đập-xoay hầm lò | 91 |
4.1. Lựa chọn thông số tính toán | 91 |
4.1.1. Yêu cầu chung của thiết bị khoan cho thi công đường lò cơ bản | 91 |
4.1.2. Đặc điểm lỗ khoan, cơ sở lựa chọn thông số tính toán | 92 |
4.2. Tính toán dụng cụ khoan | 100 |
4.2.1. Tính toán lực dọc trục pk trên mũi khoan | 100 |
4.2.2. Tính toán lực cắt trên mũi khoan | 101 |
4.2.3. Tính toán mômen xoắn trên lưỡi cắt | 101 |
4.3. Tính toán các chi tiết, cụm chi tiết bộ giá khoan | 103 |
4.3.1. Xác lập mô hình tính toán bộ giá khoan | 104 |
4.3.2. Tính toán một số chi tiết, cụm chi tiết bộ giá khoan | 108 |
4.4. Tính toán hệ thống truyền động thuỷ lực dẫn động thiết bị công tác | 112 |
4.4.1. Nghiên cứu lựa chọn sơ đồ nguyên lý hệ thống | |
truyền động thuỷ lực | 112 |
4.4.2. Tính toán lựa chọn một số phần tử thuỷ lực | 114 |
4.4.3. Tính toán lựa chọn chế độ bơm dầu | 120 |
Chương 5. Cơ sở lý thuyết khoan đất đá bằng đập - xoay | 123 |
5.1. Lý thuyết biến dạng của đá | 123 |
5.1.1. Ứng suất và biến dạng đá | 123 |
5.1.2. Điều kiện phá hủy dẻo, điều liện phá hủy dòn | 128 |
5.1.3. Điều kiện phá hủy của đá | 141 |
5.2. Cơ sở lý thuyết phá hủy đá dưới tác động tải va đập | 141 |
5.2.1. Độ kiên cố của đá và khả năng phá hủy dưới tác động | |
lực va đập | 141 |
5.2.2. Các dạng phá hủy của đá và phá hủy khi tác động | |
lực va đập | 142 |
5.2.3. Sự lan truyền sóng lực trong đá dưới tác động của | |
sóng va đập | 145 |
5.3. Nguyên lý khoan đá theo phương pháp khoan đập - xoay | 147 |
5.3.1. Nguyên lý va đập của máy khoan đập - xoay | 147 |
5.3.2. Năng lượng va đập máy khoan đập xoay | 152 |
5.3.3. Các thông số công nghệ khi khoan đập | 155 |
5.3.4. Độ mòn của đầu mũi khoan ảnh hưởng đến năng suất | |
khoan đập | 158 |
Chương 6. Xây dựng mẫu và thiết bị thí nghiệm | 161 |
6.1. Vật liệu sử dụng cho thí nghiệm | 161 |
6.1.1. Mẫu đá thí nghiệm | 161 |
6.1.2. Mẫu đầu mũi khoan thí nghiệm | 162 |
6.2. Thiết kế, lựa chọn trang thiết bị thí nghiệm | 169 |
6.2.1. Thiết kế chế tạo mô hình gá lắp máy khoan đập thực nghiệm | 169 |
6.2.2. Thiết kế chế tạo hệ thống đo một số tham số khoan | 177 |
Chương 7. Mô phỏng xác định ứng suất, biến dạng trong quá trình khoan đá bằng phương pháp khoan đập - xoay | 201 |
7.1. Mục tiêu | 201 |
7.2. Phần mềm sử dụng | 201 |
7.3. Các vấn đề cần tiến hành nghiên cứu bằng phương pháp mô phỏng | 202 |
7.3.1. Phân tích lực cắt đá của lưỡi dao cắt | 202 |
7.3.2. Mô phỏng quá trình tương tác dụng cụ và đá | 203 |
7.3.3. Kết quả mô phỏng về các quan hệ giữa các thông số khoan | |
với hàm mục tiêu | 206 |
7.3.4. Xác định ứng suất và biến dạng khi khoan đập | 208 |
Chương 8. Phương pháp xác định thông số công nghệ khoan | 216 |
8.1. Phương pháp thực nghiệm xác định lực, tốc độ quay của mũi khoan | |
máy khoan đập (phương pháp quy hoạch thực nghiệm) | 216 |
8.1.1. Phương pháp nghiên cứu xác định ảnh hưởng thông số | |
công nghệ chất lượng khoan đá | 217 |
8.1.2. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm xây dựng hàm hồi quy | 222 |
8.1.3. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm xác định | |
các thông số tối ưu | 223 |
8.2. Thực nghiệm đo lực và tốc độ khoan trong điều kiện thực tế đất đá | |
ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh | 223 |
8.2.1. Cách tiếp cận chung về đo đạc và thống kê số liệu thực nghiệm | 223 |
8.2.2. Phương pháp tiến hành khoan thực nghiệm | 223 |
8.2.3. Một số kết quả đo thông số khoan | 225 |
8.3. Một số thiết bị nghiên cứu thực nghiệm khác | 225 |
8.3.1. Thiết bị khảo sát độ mài mòn, hệ số ma sát | 225 |
8.3.2. Thiết bị đo xác định các thông số chất lượng của đá | 225 |
8.4. Phân tích kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của góc dao (góc sắc a) | |
đến tuổi thọ của đầu mũi khoan | 226 |
8.4.1. Điều kiện thực nghiệm | 226 |
8.4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của góc dao đến tuổi thọ | |
của đầu mũi khoan | 227 |
8.5. Phân tích kết quả nghiên cứu ảnh hưởng lực cắt (lực đập pk) | |
đến tuổi thọ của đầu mũi khoan | 229 |
8.5.1. Điều kiện thực nghiệm | 229 |
8.5.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lực đập | 230 |
8.6. Phân tích kết quả nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ choòng khoan | |
đến tuổi thọ của đầu mũi khoan | 232 |
8.6.1. Điều kiện thực nghiệm | 232 |
8.6.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ choòng khoan | 233 |
Chương 9. Công tác bảo dưỡng sửa chữa máy khoan (giới thiệu | |
một số công nghệ tiên tiến trong sửa chữa, phục hồi | |
chi tiết mòn của các máy và thiết bị khoan) | 235 |
9.1. Những vấn đề chung về công tác sửa chữa máy | 235 |
9.1.1. Ma sát và mài mòn | 235 |
9.1.2. Một số phương pháp xác định hao mòn và hư hỏng | 238 |
9.1.3. Dầu mỡ bôi trơn | 240 |
9.2. Công tác sửa chữa máy & thiết bị khoan trên mỏ | 242 |
9.2.1. Theo dõi quản lý thiết bị | 242 |
9.2.2. Các hình thức sửa chữa | 243 |
9.2.3. Kế hoạch sửa chữa (kế hoạch hoá công việc sửa chữa) | 243 |
9.3. Giới thiệu các phương pháp phục hồi bề mặt kim loại bị mòn | 244 |
9.3.1. Mục đích của xử lý bề mặt kim loại | 244 |
9.3.2. Công nghệ hàn đắp | 245 |
9.3.3. Công nghệ mạ | 245 |
9.3.4. Các phương pháp phun phủ kim loại | 248 |
9.3.5. Ưu nhược điểm của phun phủ | 257 |
9.3.6. Vật liệu phun phủ thông dụng | 258 |
Tài liệu tham khảo | 260 |