Giáo trình Thiết bị mỏ hầm lò: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 1 của giáo trình "Thiết bị mỏ hầm lò" cung cấp cho học viên những nội dung về: máy thủy khí; kiến thức cơ bản về thủy lực; mặt chuẩn, vận tốc trung bình, phương trình liên tục của dòng chảy; máy bơm nước; quạt gió mỏ; thiết bị nén khí; máy khai thác mỏ hầm lò; búa chèn; máy khoan; máy vơ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thiết bị mỏ hầm lò: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS. Bùi Thanh Nhu (Chủ biên) ThS. Đào Đức Hùng GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ MỎ HẦM LÒ DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2017 1 BÀI MỞ ĐẦU Khai thác than, khoáng sản, vật liệu xây dựng là một trong những ngành công nghiệp nặng. Các công việc trong quá trình khai thác phải được cơ giới hoá nhằm đạt được sản lượng và năng suất cao, đảm bảo an toàn và giảm nhẹ sức lao động cho con người. Giáo trình “ Thiết bị mỏ hầm lò” đề cập những vấn đề chính về các loại thiết bị công nghệ trong lĩnh vực này, bao gồm giới thiệu công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phương pháp tính toán chung cũng như các bộ phận chủ yếu của mỗi loại thiết bị. Giáo trình này dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành kỹ thuật mỏ, cũng có thể làm tài liệu học tập và tham khảo cho sinh viên các ngành có liên quan đến khai thác mỏ, xây dựng công trình ngầm và mỏ. Giáo trình còn có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ giảng dạy, cán bộ kĩ thuật, kĩ thuật viên công tác trong lĩnh vực khai thác mỏ. Cấu trúc của Giáo trình gồm: Phần I. Máy thủy khí. Phần II. Máy khai thác mỏ hầm lũ. Giáo trình này do Tiến sĩ Bùi Thanh Nhu(chủ biên) và Thạc sĩ Đào Đức Hùng giảng viên bộ môn Cơ máy biên soạn. Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại Học công nghiệp Quảng Ninh, lãnh đạo khoa Điện, bộ môn Cơ máy cùng các Phòng, Khoa nghiệp vụ và các cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên để hoàn thành tốt cuốn Giáo trình này. Trong quá trình biên soạn, nhóm tác giả đã cố gắng bám sát đề cương, chương trình môn học đã được phê duyệt, kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy môn học này trong nhiều năm, đồng thời có chú ý đến đặc thù đào tạo các ngành của nhà trường. Do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế nên chắc chắn rằng cuốn Giáo trình còn có thiếu sót. Rất mong bạn đọc góp ý. Xin chân thành cảm ơn! Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Các tác giả 2 PHẦN I. MÁY THỦY KHÍ Chương 1. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ THỦY LỰC 1.1 Khái niệm chung về máy và thiết bị thuỷ khí Máy thuỷ khí là một danh từ chung để chỉ các máy làm việc bằng cách trao đổi năng lượng với dòng lưu thể theo các nguyên lý cơ bản của thuỷ khí động lực học. Nó thường được chia thành hai nhóm: - Nhóm máy công tác: là các máy cung cấp năng lượng cho dòng lưu thể như máy quạt gió, máy bơn nước, máy nén khí.... - Nhóm động cơ công tác ( hay còn gọi là nhóm máy phát lực): loại này nhận năng lượng từ dòng lưu thể như các Tuabin thuỷ lực tại các nhà máy thuỷ điện, các cánh quạt của cối xay gió, các động cơ thuỷ lực.... Thiết bị thuỷ khí : là phương tiện truyền dẫn, tích trữ, hay biến đổi năng lượng của dòng lưu thể, như các bình chứa khí nén, các hệ thống ống dẫn, các van khoá trên đường ống dẫn... 1.2. Kiến thức cơ bản về thuỷ lực 1.2.1. Phương trình cơ bản của thuỷ lực học Xét một bình thuỷ tinh đựng nước, tại vị trí điểm A cách mặt thoáng với độ sâu lá h. Xung quanh điểm A ta lấy một tiết diện vô cùng bé d . chiếu d lên mặt thoáng ta được một hình hộp cũng có đáy trên là d, như hình vẽ 1-1. pa d z h px p G x A x 0 pt y Hình 1.1. Các thành phần lực tác dụng Xét các lực tác dụng lên khối chất lỏng này gồm có: - Lực P0 là áp lực tác dụng lên mặt thoáng do tác dụng của áp suất khí trời: P0 = pa. d; - Lực Pt là áp lực thuỷ tĩnh có chiều đẩy khối nước lên: Pt = pt. d; - Lực Acsimet tác dụng đẩy khối chất lỏng này lên, trị số của nó bằng trọng lượng cột chất lỏng đang xét : G = . g. W =  .h.d . 3 Trong đó :  - Là khối lượng riêng của chất lỏng g – Gia tốc trọng trường( g = 9,81 N/m2) W = h.d - là thể tích của khối chất lỏng; Ngoài ra còn các lực tác dụng theo phương ox, oy nhưng các lực này cùng phương, cùng độ lớn và ngược chiều nên tự triệt tiêu. Vì khối nước ở trạng thái cân bằng nên xét tổng hợp lực theo phương oz ( phương thẳng đứng) ta có: Pt  P0  G  0 ; (*) Thay các thành phần lực trên vào biểu thức (*) ta được: pt. d - pa. d -  .h.d = 0; Hay là pt  pa   .h (1.1) Đây là phương trình cơ bản của thuỷ tĩnh học, ta có thể phát biểu thành lời như sau: Áp suất thuỷ tĩnh tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng bằng áp suất trên mặt thoáng (p0) cộng với trọng lượng cột chất lỏng có diện tích đáy bằng một đvdt; và chiều cao là từ điểm đang xét đến mặt thoáng (  .h ) của chất lỏng. 1.2.2. Mặt chuẩn, vận tốc trung bình, phương trình liên tục của dòng chảy. +Mặt chuẩn: Là một mặt phẳng nằm ngang bất kỳ được chọn làm gốc, để nghiên cứu các mặt cắt khác của dòng chảy. Mặt chuẩn có thể chọn bất kỳ nhưng nên chọn làm sao để dễ tính toán nhất, và thường chọn là mặt thoáng của chất lỏng. + Vận tốc trung bình: Là tỷ số giữa lưu lượng và mặt diện tích mặt cắt ướt của dòng chảy, ký h ...