Luận án Tối ưu hoá chế độ làm việc của quạt gió chính ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Việc thông gió cho các mỏ hầm lò là một khâu không thể thiếu đƣợc trong

quy trình công nghệ khai thác mỏ hầm lò. Hiện nay các mỏ than hầm lò vùng

Quảng Ninh đóng một vai trò lớn cho việc sản xuất than của nƣớc nhà. Hầu hết các

mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh đang và sẽ phải mở rộng quy mô sản xuất, theo

hƣớng tăng độ sâu khai thác và công suất (Theo quy hoạch phát triển ngành than

tại Quyết định 403/QĐ-Tg của Thủ tƣớng Chính phủ ngày 14 tháng 3 năm 2016

thì: Đến hết năm 2020, hoàn thành công tác thăm dò đến mức -300m và một số

khu vực dƣới mức -300m đảm bảo đủ trữ lƣợng và tài nguyên tin cậy huy động

vào khai thác trong giai đoạn đến năm 2025; Sản lƣợng than thƣơng phẩm sản xuất

toàn ngành trong các giai đoạn của quy hoạch: Khoảng 41 - 44 triệu tấn vào năm

2016; 47 - 50 triệu tấn vào năm 2020; 51 - 54 triệu tấn vào năm 2025 và 55 - 57

triệu tấn vào năm 2030 [6]). Điều này đỏi hỏi phải tăng năng lực thông gió, tăng

công suất hoạt động của các thiết bị quạt gió chính. Khi thiết kế thông gió mỏ hầm

lò, việc xác định chế độ làm việc tối ƣu của quạt gió sẽ đảm bảo an toàn môi

trƣờng, cũng nhƣ giảm đƣợc chi phí điện năng tối đa. Đây là một vấn đề chƣa

đƣợc quan tâm tƣơng xứng với vai trò của nó, trong thời gian qua.

Thông gió mỏ có vai trò rất quan trọng, đảm bảo công tác an toàn, tạo điều

kiện làm việc vệ sinh cho ngƣời lao động, đặc biệt là giải pháp phòng chống mối

nguy hiểm về cháy nổ khí mêtan, cháy nổ bụi. Nhiệm vụ của thông gió đối với các

mỏ hầm lò là đƣa vào trong mỏ một lƣợng không khí sạch đủ lớn để thỏa mãn các

mục đích sau:

- Cung cấp lƣợng ôxy cần thiết cho ngƣời và thiết bị làm việc.

- Hoà loãng nồng độ các chất khí độc hại cũng nhƣ bụi trong không khí

đƣợc phát sinh từ các quá trình sản xuất của mỏ xuống dƣới mức cho phép và đƣa

chúng ra khỏi mỏ.

- Đảm bảo điều kiện vi khí hậu dễ chịu cho ngƣời lao động.

- Đảm bảo sử dụng năng lƣợng nhỏ nhất

pdf 162 trang dienloan 13320
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Tối ưu hoá chế độ làm việc của quạt gió chính ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Tối ưu hoá chế độ làm việc của quạt gió chính ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

Luận án Tối ưu hoá chế độ làm việc của quạt gió chính ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT 
=======o0o======= 
NGUYỄN CAO KHẢI 
TỐI ƢU HOÁ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 
CỦA QUẠT GIÓ CHÍNH Ở MỎ THAN 
HẦM LÕ VÙNG QUẢNG NINH 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI – 2018 
2 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
=======o0o======= 
NGUYỄN CAO KHẢI 
TỐI ƢU HOÁ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 
CỦA QUẠT GIÓ CHÍNH Ở MỎ THAN 
HẦM LÕ VÙNG QUẢNG NINH 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGÀNH: KHAI THÁC MỎ 
MÃ SỐ: 9520603 
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 
 PGS TS. Trần Xuân Hà 
HÀ NỘI - 2018 
3 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng 
tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa 
từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác./. 
 Tác giả luận án 
 Nguyễn Cao Khải 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC ................................................................................................. i 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................................... iv 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................................. v 
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................................ vii 
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................................................... 1 
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................................................. 5 
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA QUẠT GIÓ CHÍNH ........................ 6 
1.1. Đặc điểm chung về quạt gió chính ở mỏ than hầm lò ................................................... 6 
1.1.1. Cấu tạo và phân loại quạt gió ......................................................................... 6 
1.1.2. Các đƣờng đặc tính của quạt gió chính ............................................................................ 7 
1.1.3. Miền sử dụng công nghiệp của quạt ................................................................................. 8 
1.2. Chế độ làm việc của quạt gió chính ...................................................................................... 10 
1.2.1. Quan điểm chung về chế độ làm việc của quạt gió chính ............................ 11 
1.2.2. Xác định chế độ công tác của quạt gió chính khi làm việc độc lập ............. 12 
1.2.3. Xác định chế độ công tác của quạt gió chính khi làm việc liên hợp ........... 15 
1.3. Tổng quan về tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió chính ................................ 27 
1.3.1. Tổng quan về tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió chính trên thế giới ........ 27 
1.3.2. Tổng quan về chế độ làm việc của quạt gió chính ở Việt Nam ................... 32 
1.4. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................ 35 
CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG THÔNG GIÓ VÀ NHU CẦU GIÓ SẠCH CỦA CÁC MỎ THAN HẦM LÕ 
VÙNG QUẢNG NINH ............................................................................................................................... 36 
2.1. Đặc điểm khai thác các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh ............................ 36 
2.1.1. Đặc điểm chung về vùng than Quảng Ninh .................................................. 36 
2.1.2. Hiện trạng khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh ................................... 38 
2.2. Hiện trạng thông gió và chế độ làm việc của các quạt gió chính .................... 43 
2.2.1. Đánh giá về sơ đồ thông gió ......................................................................... 43 
2.2.2. Đánh giá về hiệu quả thông gió mỏ ........................................................................... 49 
2.2.3. Đánh giá về chế độ làm việc của các quạt gió chính .................................... 56 
2.3. Nghiên cứu xác định nhu cầu gió thực tế cho mỏ ............................................ 59 
2.3.1. Lƣu lƣợng gió tính toán áp dụng cho các mỏ hiện nay ................................ 59 
2.3.2. Mối quan hệ giữa lƣu lƣợng gió cho mỏ với kế hoạch sản xuất .................. 62 
2.3.3. Xác định lƣu lƣợng gió thực cho mỏ theo các thời điểm.............................. 69 
2.4. Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................... 77 
CHƢƠNG 3: TỐI ƢU HÓA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA QUẠT GIÓ CHÍNH Ở MỎ THAN 
HẦM LÕ VÙNG QUẢNG NINH ....................................................................................................... 78 
3.1. Xác định các tham số tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ............................ 78 
3.1.1. Phƣơng pháp xác định chế độ làm việc của các quạt gió chính .................. 78 
3.1.2. Xác định các tham số tối ƣu hóa chế độ làm việc của quạt gió .................... 85 
ii 
3.2. Xây dựng phƣơng pháp luận tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ................. 92 
3.2.1. Tối ƣu độ chênh do điểm làm việc với điểm yêu cầu ................................... 92 
3.2.2. Tối ƣu lƣợng gió không cần thiết trong giờ không cao điểm ...................... 95 
3.3. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ............................... 96 
3.3.1. Các phƣơng án tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió chính .......................... 96 
3.3.2. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió chính ............... 105 
3.4. Xây dựng sơ đồ thuật toán tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ................... 107 
3.4.1. Xây dựng sơ đồ tổng quát .......................................................................... 107 
3.4.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ............. 109 
3.5. Chƣơng trình giải bài toán tối ...................................................................... 111 
3.5.1. Quy trình tối ƣu hóa chế độ làm việc của quạt gió .................................... 111 
3.5.2. Thiết lập chƣơng trình giải bài toán tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió . 111 
3.5.3. Ứng dụng phần mềm giải bài toán tối ƣu cho một số quạt gió ................. 115 
3.6. Kết luận chƣơng 3 ......................................................................................... 122 
CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM TỐI ƢU HÓA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA QUẠT GIÓ 
CHÍNH Ở MỎ THAN HÀ LÀM ........................................................................................................................ 123 
4.1. Hiện trạng thông gió mỏ than hà lầm ......................................................... 123 
4.1.1. Đặc điểm và hiện trạng khai thác .............................................................. 123 
4.1.2. Hiện trạng thông gió mỏ ............................................................................ 124 
4.2. Chế độ làm việc tói ƣu của quạt gió .............................................................. 125 
4.2.1. Kết quả tính toán chế độ làm việc của quạt gió chính ................................ 125 
4.2.2. Chế độ làm việc của quạt gió khi sử dụng biến tần để tối ƣu .................... 127 
4.3. Lập quy trình điều khiển chế độ làm việc của quạt gió ................................ 128 
4.3.1. Cơ sở lập quy trình điều khiển chế độ làm việc của quạt gió ................... 128 
4.3.2. Lập quy trình điều khiển chế độ làm việc của quạt gió ............................. 130 
4.4. Kết quả thử nghiệm tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió ............................. 140 
4.4.1. Kết quả sử dụng biến tần ........................................................................... 140 
4.4.2. Đánh giá hiệu quả áp dụng thử nghiệm ..................................................... 141 
4.5. Kết luận chƣơng 4 .................................................................................................................... 145 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................................. 146 
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA NCS CHỦ TRÌ HOẶC THAM GIA .............................................. 148 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................................... 150 
iii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
TT Chữ viết tắt Giải nghĩa 
1 AT An toàn 
2 CBCNV Cán bộ công nhân viên 
3 CBVTC Cánh bắc vỉa khu Thành Công 
4 CCM Cấp cứu mỏ 
5 CCMBC Cấp cứu mỏ bán chuyên 
6 CĐVT-CT Cơ điện vận tải Cao Thắng 
7 CĐVT-TC Cơ điện vận tải Thành Công 
8 DV Dọc vỉa 
9 DVVT Dọc vỉa vận tải 
10 ĐG Đánh giá 
11 ĐKSX Điều khiển sản xuất 
12 HĐKS Hoạt động khoáng sản 
13 HTKH Hệ thống khai thác 
14 HTTG Hệ thống thông gió 
15 KHTH Kế hoạch tổng hợp 
16 KTM Kỹ thuật mỏ 
17 KT Khai thác 
18 KT1, KT2, .. Phân xƣởng khai thác 1, 2  
19 LC Lò chợ 
20 NCS Nghiên cứu sinh 
21 PX Phân xƣởng 
22 SĐKT Sơ đồ khai thác 
23 SĐTG Sơ đồ thông gió 
24 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 
25 TCCP Tiêu chuẩn 
26 TG Thông gió 
27 TKV Tập đoàn công nghiêp than - khoáng sản Việt Nam 
28 TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên 
29 Tr.Q Trạm quạt 
30 XN Xí nghiệp 
31 XV Xuyên vỉa 
32 XVTG Xuyên vỉa thông gió 
33 XVVT Xuyên vỉa vận tải 
iv 
DANH MỤC BẢNG BIỂU 
Bảng 1-1. Tổng hợp số lƣợng các loại quạt gió chính vùng Quảng Ninh .............. 33 
Bảng 2.1. Tổng hợp trữ lƣợng than vùng thuộc Quảng Ninh ................................. 39 
Bảng 2.2. Kết quả khảo sát lƣu lƣợng gió qua các lò chợ ở một số mỏ ................. 50 
Bảng 2.3. Kết quả đo điều kiện vi khí hậu ở một số mỏ than vùng Quảng Ninh ............................ 51 
Bảng 2.4. Kết quả đo hàm lƣợng khí ở một số mỏ than vùng Quảng Ninh ........... 53 
Bảng 2.5. Tổng hợp kết quả chế độ làm việc của các quạt gió chính ở một số mỏ .......................... 57 
Bảng 2.6. Tiêu thụ điện năng cho khâu thông gió ở một số mỏ than hầm lò ................................ 58 
Bảng 2.7 . Kết quả tính toán lƣu lƣợng gió các loại lò chợ trong trƣờng hợp nghỉ 
làm việc với ngày làm việc đối với mỏ xếp loại I về khí ........................................ 69 
Bảng 2.8. Kết quả tính toán lƣu lƣợng gió các loại lò chợ trong trƣờng hợp nghỉ 
làm việc với ngày làm việc đối với mỏ xếp loại II về khí....................................... 69 
Bảng 2.9. Kết quả tính toán lƣu lƣợng gió các loại lò chợ trong trƣờng hợp nghỉ 
làm việc với ngày làm việc đối với mỏ xếp loại III về khí ..................................... 70 
Bảng 2.10. Kết quả tính toán lƣu lƣợng gió các loại lò chợ trong trƣờng hợp nghỉ 
làm việc với ngày làm việc đối với mỏ xếp loại siêu hạng ..................................... 70 
Bảng 2.11. Kết quả tính toán giá trị và tỷ lệ của lƣu lƣợng gió các loại lò chuẩn bị 
trong trƣờng hợp nghỉ làm việc và ngày làm việc .................................................. 70 
Bảng 2.12. Kết quả đánh giá sự thoát khí ở ngày nghỉ với ngày làm việc ............ 71 
Bảng 2.13. Tỷ lệ lƣu lƣợng gió cho mỏ theo yếu tố lớn nhất so với yếu tố thứ 2 .. 73 
Bảng 2.14. Tỷ lệ lƣu lƣợng gió cho mỏ và là chợ, lò chuẩn bị ............................... 74 
Bảng 2.15. Tỷ lệ xuất khí CH4 ở một số mỏ than hầm lò vùng Karagandir ........... 76 
Bảng 3.1. Kết quả xác định khả năng giảm độ chênh lƣu lƣợng gió giữa điểm công 
tác và điểm yêu cầu của một số quạt gió chính vùng Quảng Ninh ......................... 93 
Bảng 4.1. Kết quả tính toán lƣu lƣợng gió do trạm quạt mức +29 đảm nhiệm .... 125 
Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của quạt FBDCZ-8-No30 ........................... 132 
Bảng 4.3. Thông số kĩ thuật chính của tủ điện .................................................... 133 
Bảng 4.4. Thông số kĩ thuật của cơ cấu thao tác ................................................. 134 
Bảng 4.5. Thông số của cuộn dây đóng ngắt điện ............................................... 134 
Bảng 4.6. Thông số của động cơ tính năng .......................................................... 134 
Bảng 4.7. Thông số của bộ điều khiển bảo vệ ..................................................... 135 
Bảng 4.8. Thông số kĩ thuật của biến tần GVF .................................................... 136 
Bảng 4.9. Các thông số cài đặt biến tần để tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió . 138 
Bảng 4.10. Kết quả tính toán các chỉ tiêu hiệu quả vốn đầu tƣ biến tần.............. 143 
Bảng 4.11. Kết quả tính thời gian thu hồi vốn đầu tƣ biến tần ............................ 143 
Bảng 4.12: Kết quả đo khí trong ngày nghỉ khi áp dụng biến tần tối ƣu hóa chế độ 
làm việc của quạt gió chính mỏ than Hà Lầm ....................................................... 144 
v 
DANH MỤC HÌNH VẼ 
Hình 1.1. Giới thiệu điểm công tác (điểm A) của loại quạt hƣớng trục ................... 9 
Hình 1.2. Miền sử dụng công nghiệp của quạt ......................................................... 9 
Hình 1.3. Đƣờng đặc tính quạt gió 2K56-No24 (n = 1000) ................................... 10 
Hình 1.4. Đồ thị xác định chế độ công tác của quạt gió chính 2K56-No18 .......... 14 
Hình 1.5. Đồ thị xác định chế độ công tác của các quạt gió giống nhau làm việc 
song song bằng phƣơng pháp đồ thị........................................................................ 16 
Hình 1.6. Xác định chế độ công tác của các quạt gió giống nhau làm việc song 
song bằng phƣơng pháp đƣờng đặc tính thu gọn của mạng ngoài ......................... 16 
Hình 1.7. Giản đồ xác định các chế độ công tác của quạt gió. ............................... 17 
Hình 1.8. Phƣơng pháp đồ thị xác định chế độ công tác của các quạt gió làm việc 
liên hợp song song ................................................................................................... 19 
Hình 1.9. Chế độ làm việc của các quạt làm việc nối tiếp ...................................... 23 
Hình 1.10. Chế độ làm việc của quạt gió mắc song song gần nhau ....................... 25 
Hình 1.11. Sơ đồ làm việc của các quạt gió làm việc song song xa nhau .............. 26 
Hình 1.12. Chế độ làm việc của 2 quạt gió làm việc liên hợp song song xa nhau . 27 
Hình 1.13. Xác định tối ƣu chế độ làm việc của quạt bằng phƣơng pháp giảm sức cản mỏ30 
Hình 1.14. Xác định tối ƣu chế độ làm việc của quạt bằng phƣơng pháp giảm rò 
gió ............................................................................................................................ 31 
Hình 1.15. Đồ thị xác định tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió bằng phƣơng pháp 
sử dụng quạt có cơ cấu tự điều chỉnh góc lắp cánh của bánh công tác và sử dụng 
biến tần .................................................................................................................... 32 
Hình 1.16. Tỷ lệ các loại quạt gió chính mỏ than hầm lò Việt Nam năm 2017 ..... 33 
Hình 2.1. Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Quảng Ninh .................................................................... 36 
Hình 2.2. Phân bố TLĐC mỏ hầm lò theo chiều dày và độ dốc của v ... ên cứu lý thuyết. 
- Giá trị hiện tại thực NPV: 15 542 131 000 đồng (trong 7 năm). 
- Tỷ suất lợi nhuận IRR: 167% 
- Thời gian hoàn vốn: 01 năm 7,15 tháng 
 Trong trƣờng hợp trƣờng hợp sử dụng 1 biến tần cho cả 2 quạt gió thì thời 
gian thu hồi vốn có thể rút ngắn lại chỉ còn 10tháng. 
 3- Về hoạt động của các thiết bị quạt gió: Hệ thống các thiết bị quạt gió đều 
hoạt động ổn định, đặc biệt là khi khởi động quạt gió thì hệ thống thiết bị quạt 
chạy êm và không ảnh hƣởng tới hệ thống cung cấp điện năng (không gây sụt áp 
khi khởi động động cơ). 
146 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
 Qua quá trình nghiên cứu việc tối ƣu hóa chế độ làm việc của quạt gió chính 
các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh và ứng dụng thử nghiệm cho quạt gió mỏ 
FBDCZ-8-No30/2x500kW ở mỏ than Hà Lầm. Luận văn đƣa ra một số kết luận và 
kiến nghị sau: 
Kết luận 
 1- Hiện nay, các mỏ than hầm lò vùng Quang Ninh đa phần đều có sơ đồ 
thông gió phức tạp, hầu hết đều phải sử dụng trên 01 trạm quạt để thông gió cho 
mỏ. Chế độ làm việc của các quạt gió chính đều chƣa đƣợc tối ƣu, chi phí điện 
năng cho khâu thông gió mỏ còn rất lớn (trung bình tới trên 25% tổng chi phí điện 
năng cho toàn bộ mỏ). 
2- Hiện nay ở tất cả các mỏ khai thác hầm lò đều tính toán và đặt chế độ 
làm việc của quạt theo lƣu lƣợng gió yêu cầu cho mỏ là lớn nhất. Chế độ đó đƣợc 
duy trì 24/24h trong tất cả các ngày trong năm, kể cả những ngày mỏ không làm 
việc. Với chế độ này sẽ gây lãng phí cũng nhƣ sử dụng điện năng kém hiệu quả. 
Nhu cầu gió thực tế cho mỏ có thể đƣợc chia làm 3 khung giờ nhƣ sau: 
- Khung giờ cao điểm: Lƣợng gió cấp cho mỏ bằng lƣợng gió nhƣ yêu cầu 
tính toán hiện nay ở các mỏ đang thực hiện. Với tổng số giờ = 19.5 giờ/ngày. 
- Khung giờ trung điểm: Lƣợng gió cấp cho mỏ bằng 80% lƣợng gió của 
khung giờ cao điểm. Với tổng số giờ = 4.5 giờ/ngày. 
- Khung giờ thấp điểm (các ngày mỏ nghỉ không làm việc): Lƣợng gió cấp 
cho mỏ bằng 60% lƣợng gió của khung giờ cao điểm. Với tổng số giờ = 65 ngày. 
Việc điều chỉnh giảm lƣu lƣợng gió này vẫn đảm bảo đƣợc nhiệm vụ và 
mục đích yêu cầu của thông gió mỏ, đặc biệt là công tác an toàn môi trƣờng làm 
việc của mỏ. 
3- Sử dụng biến tần là phƣơng án phù hợp nhất trong điều kiện ở các mỏ 
than hầm lò vùng Quang Ninh hiện nay, đặc biệt là tính chất các quạt gió chính 
hiện có. Biến tần giúp việc tối ƣu độ chênh giữa điểm làm việc của quạt với điểm 
yêu cầu và điều chỉnh chế độ làm việc của quạt gió phù hợp với nhu cầu thực tế 
của mỏ một cách đơn giản. Đáp ứng yêu cầu của thông gió mỏ và giảm thiểu tối đa 
việc chi phí điện năng, góp phần đảm bảo an ninh năng lƣợng quốc gia một cách 
bền vững. Ngoài ra, biến tần còn mang lại những lợi ích sau: 
 - Giúp ổn định dòng (trong trƣờng hợp điện áp đầu vào không ổn định). 
Chống sốc động cơ và thiết bị quạt khi khởi động, tạo cho quạt và thiết bị hoạt 
động êm, ổn định, góp phần làm tăng tuổi thọ của quạt và các thiết bị. 
147 
 - Vốn đầu tƣ không lớn và phù hợp trong điều kiện ở các mỏ than hầm lò 
vùng Quảng Ninh hiện nay. Hiệu quả vốn đầu tƣ cao, thời gian thu hồi vốn ngắn. 
Là phƣơng án đầu tƣ có hiệu quả kinh tế cao. Ngoài ra nếu không sử dụng biến tần 
thì chi phí điện năng cho phần khởi động động cơ sẽ tăng và việc đầu tƣ xây dựng 
công trình cấp điện cho trạm quạt sẽ phải tăng do dòng điện yêu cầu khi khởi động 
tăng nhiều lần. 
 4- Sử dụng biến tần với sơ đồ và thuật toán đã đƣợc đề tài luận án xây dựng, 
mở ra triển vọng của phƣơng án đột phá trong việc tự động hóa hệ thống thông gió 
mỏ trong giai đoạn cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. 
 5- Kết quả nghiên cứu áp dụng thử nghiệm tại mỏ Hà Lầm là cơ sở tin cậy 
cho việc nghiên cứu ứng dụng cho các mỏ than hầm lò vùng Quang Ninh nói riêng 
và các mỏ hầm lò của nƣớc ta nói chung. 
Kiến nghị 
 Trên cơ sở những vấn đề đã đƣợc nghiên cứu đánh giá và những vấn đề cần 
phải giải quyết, tác giả luận án xin có kiến nghị sau: 
- Kiến nghị Tập đoàn công nghiệp Than & Khoáng sản Việt Nam đầu tƣ 
nghiên cứu và áp dụng thử nghiệm việc điều chỉnh lƣu lƣợng gió cho mỏ ở khung 
giờ không cao điểm trong các ngày mỏ làm việc. 
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài luận án, có nghĩa thực tiễn cao, vì mối 
quan hệ giữa chế độ làm việc của quạt gió chính với biểu đồ tổ chức sản xuất của 
mỏ đã đƣợc xác định trong luận án, là cơ sở cho việc xây dựng hoặc chỉnh sửa, bổ 
sung các quy định về an toàn thông gió mỏ trong các quy chuẩn, quy phạm kỹ 
thuật an toàn hoặc các văn bản pháp quy về an toàn trong thông gió mỏ hầm lò. 
Kiến nghị với Bộ Công Thƣơng và Tập đoàn công nghiệp Than & Khoáng sản 
Việt Nam nghiên cứu bổ sung quy định về an toàn trong thông gió mỏ, để cho 
phép thực hiện điều chỉnh chế độ làm việc của quạt gió chính theo yêu gió thực tại 
của mỏ theo thời gian nhƣ kế hoạch tổ chức sản xuất. 
148 
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA NCS 
CHỦ TRÌ HOẶC THAM GIA LIÊN QUAN ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ 
1. Các đề tài nghiên cứu khoa học đã tham gia 
1. Nguyễn Cao Khải (2008), ―Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống thông gió cho xí 
nghiệp than Nam Mẫu‖, Đề tài NCKH cấp cơ sở, mã số: T40-2006. Trƣờng ĐH 
Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
2. Nguyễn Cao Khải (2012), ―Nghiên cứu đánh giá khả năng tiết kiệm điện trong 
công tác thông gió ở một số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh‖, Đề tài NCKH cấp 
Bộ năm 2010, Mã số: B2010-02-101, Trƣờng ĐH Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 
2. Các bài báo đăng trong các Tạp chí và Hội nghị chuyên ngành 
1. Đặng Vũ Chí, Nguyễn Cao Khải và Nguyễn Văn Thịnh (2014), “Giải pháp đảm 
bảo thông gió cho mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh trong những năm tới‖, Tạp 
chí công nghiệp mỏ, số 1-2014, Tr. 16-20, Hà Nội. 
2. Nguyễn Văn Thịnh, Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải (2014), Giải pháp nâng 
cao hiệu quả thông gió của khu Lộ Trí-Công ty than Thống Nhất, Tạp chí công 
nghiệp mỏ, số 3-2014, Tr. 61-65, Hà Nội. 
3. Nguyễn Văn Thịnh, Đặng Vũ Chí và Nguyễn Cao Khải (2014), ―Đánh giá mức 
độ chứa và thoát khí metan khi khai thác ở một số mỏ than hầm lò khu vực 
Uông Bí - Quảng Ninh‖ Tạp chí công nghiệp mỏ, số 6-2014, Tr. 13-17, Hà Nội. 
4. Nguyễn Cao Khải, PGS TS Đặng Vũ Chí, ThS Nguyễn Văn Thịnh (2015), “Xác 
định chế độ làm việc hợp lý của các trạm quạt gió chính để nâng cao hiệu quả 
thông gió cho một số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh‖, Tạp chí công nghiệp 
mỏ, số 2-2015, Tr. 25-29, Hà Nội. 
5. Đặng vũ Chí, Nguyễn Cao Khải (2016), ―Hiện trạng thông gió mỏ hầm lò vùng 
Quảng Ninh và định hƣớng trong tƣơng lai‖, Tuyển tập báo cáo, Hội nghị 
KHKT mỏ toàn quốc lần thứ 25, Tr. 470-475, Nhà xuất bản Công Thƣơng, Hà 
Nội. 
6. Nguyễn Cao Khải, Nguyên Văn Thịnh. (2016), ―Hiện trạng và giải pháp nâng 
cao hiệu quả thông gió mỏ than Hồng Thái‖, Tạp chí công nghiệp mỏ, số 2-2016, 
Tr. 24-28, Hà Nội. 
7. NGUYEN Van Thinh, NGUYEN Cao Khai (2017), ―Study Formulate a 
Resonable Working Mode of the Main Fans in Nammau Coal Mine, Uongbi – 
QuangNinh‖, 4th International conference scientific-research cooperation 
between Vietnam and Poland, Agh University of Science and Technology 20-22 
November 2017, Krakow, Poland. 
8. NGUYEN Van Thinh, NGUYEN Cao Khai (2017), ―Resonable working mode 
of the Main Fans in Hongthai Coal Mine, Uong bi – Quang Ninh‖, Geo-spatial 
149 
Technologyes and Earth Resources (GTER 2017). Publishing House for Science 
and Technology – 2017, Tr. 461-465. 
9. Nguyễn Văn Thịnh, Nguyễn Cao Khải và nnk (2017), ―Xác định chế độ làm 
việc hợp lý của trạm quạt gió chính 2K56-N24/600kW tại khu Lộ Trí – Công ty 
than Thống Nhất‖ Tạp chí công nghiệp mỏ, số 4 -2017, Tr. 1-4 và 12, Hà Nội. 
10. Nguyễn Cao Khải, Đặng Vũ Chí (2017), ―Mối quan hệ giữa sơ đồ rò gió và sức 
cản với chi phí xây dựng cửa gió ở mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh‖, Tạp chí 
công nghiệp mỏ, số 4 -2017, Tr. 35-38, Hà Nội. 
11. Nguyễn Cao Khải, Trần Xuân Hà (2017), ―Xác định lƣu lƣợng gió sạch cần 
thiết cho mỏ than hầm lò trong nhữnrg ngày nghỉ làm việc‖, Tạp chí công 
nghiệp mỏ, số 4 -2017, Tr. 48-52, Hà Nội. 
12. Nguyễn Cao Khải (2018), Giải pháp tối ƣu chế độ làm việc của quạt gió chính ở 
các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Tạp chí công nghiệp mỏ, số 3 -2018, Tr.76-82, 
Hà Nội. 
13. Nguyễn Cao Khải và nnk (2018), Đánh giá hiện trạng và giải pháp nâng cao hiệu quả 
thông gió cho mỏ than Hà Ráng, Công ty than Hạ Long-TKV, Tạp chí công nghiệp 
mỏ, số 3 -2018, Tr. 66-71, Hà Nội. 
14. Nguyễn Cao Khải, Nguyễn Văn Thịnh (2018). Xác định chế độ làm việc của các quạt 
gió chính tại mỏ than Hà Ráng, Công ty than Hạ Long. Tạp chí công nghiệp mỏ, số 4 -
2018. Tr. 45-50, Hà Nội. 
15. Nguyễn Cao Khải (2018). Đánh giá giải pháp sử dụng biến tần để tiết kiệm điện năng 
cho các quạt gió chính ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh. Tạp chí công nghiệp 
mỏ, số 4 -2018. Tr. 74-79 + 96, Hà Nội. 
150 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Phạm Kỳ Anh, Giải tích số, Hà Nội-1996. 
[2] Trần Tú Ba và nnk. Nghiên cứu tích hợp hệ thống tập trung kiểm soát thông 
gió và quan trắc khí mỏ cho các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Tạp chí công 
nghiệp mỏ, số 6-2012. 
[3] Ban Thông gió thoát nƣớc, Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam – Báo cáo 
kế hoạch và tổng kết công tác thông gió , an toàn của Tập đoàn. Các năm: 
2010,2011, 2012, 2013, 2014, 2015 và 2016. 
[4] Ban Kỹ thuật mỏ, Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam – Báo cáo kế hoạch 
và tổng kết công tác khai thác của Tập đoàn. Các năm: 2010,2011, 2012, 
2013, 2014, 2015 và 2016. 
[5] Bộ Công Thƣơng - QCVN 01: 2011/BCT, Quy chuẩn Quốc gia về An toàn 
trong khai thác than mỏ hầm lò, Hà Nội-2011. 
[6] Thủ tướng Chính Phủ. Quyết định phê duyệt điều chỉnh phát triển ngành Than 
Việt Nam đến năm 2020 có xét triển vọng đến năm 2030, Số 403/QĐ-TTg 
ngày 14 tháng 3 năm 2016‖. 
[7] Trần Xuân Hà và nnk, Giáo trình thông gió mỏ, Nhà xuất bản Khao học và Kỹ 
thuật, Hà Nội -2014. 
8 Trần Xuân Hà, và n.n.k. Báo cáo đề tài: Tính toán liên hợp quạt cho Công ty 
than Mạo Khê. Hà Nội-2006. 
9 Trần Xuân Hà, và n.n.k. Báo cáo đề tài: Kiểm định trạm quạt gió 2K56-N018 
mức +300 Công ty than Nam Mẫu. Hà Nội-2007. 
10 Trần Xuân Hà, và n.n.k. Báo cáo đề tài: Kiểm định trạm quạt gió 2K56-N018 
mức +210 Công ty than Nam Mẫu. Hà Nội-2007. 
[11] Trần Xuân Hà- Nâng cao hiệu quả thông gió mỏ- Bài giảng dành cho lớp Cao 
học khai thác mỏ, Hà Nội -2009 
[12] Trần Xuân Hà, và n.n.k - Giáo trình thông gió mỏ, Nhà xuất bản khoa học và 
kỹ thuật, Hà Nội -2014. 
[13] Đinh Hùng, Kỹ thuật thông gió mỏ, Tập I, II, III, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa 
chất, 1974. 
[14] Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam - Báo cáo tổng kết công tác khai 
thác, thông gió, an toàn của tập đoàn các năm từ 2010 đến 2016. 
[15] Bùi Quốc Khánh, nnk- Truyển động điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 
Hà Nội -2004. 
151 
[16] Nguyễn Văn Liễu, nnk- Điều khiển động cơ xoay chiều cấp từ biến tần bán 
dẫn, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội -2003. 
[17] Trần trọng Minh, và nnk- Giáo trình Điện tử công suất, Nhà xuất bản Giáo 
dục, TPHCM-2004 
[18] TS. Phan Thị Thái, Đồng Thị Bích - Quản trị dự án đầu tư, Nhà xuất bản giao 
thông vận tải, Hà Nội -2017. 
[19] Lê Văn Thao và nnk, Báo cáo tổng kết đề tài “Hướng dẫn tính toán thông gió 
mỏ than hầm lò áp dụng trong Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam‖, Tập 
đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam -2015. 
[20] Thái Duy Thức nnk, Điện tử công suất trông công nghiệp mỏ và dầu khí, Nhà 
xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội -2007. 
[21] Thái Duy Thức, Cơ sở lý thuyết truyền động điện tự động, Nhà xuất bản giao 
thông vận tải, Hà Nội -2001. 
[22] Nguyễn Hãnh Tiến, Bài giảng máy điện Tập I và Tập II, Trƣờng ĐH Mỏ Địa 
chất - 2001 
23 Абрамов Ф.А. Расчет вентиляционных сетей шахт и рудников/Ф.А. 
Абрамов, П.Б. Тян, В.Я. Потемкин. - М.: Недра, 1978. - 232 с. 
[24] Брусиловский И.В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. - 
М.: Машиностроение, 1986. 
[25] Бабак Г.А. Шахтные вентиляторные установки главного проветривания 
/Г.А. Бабак, К.П. Бочаров, А.Т.Волохев - М.: Недра, 1982. – 296 с. 
[26] Балов С.В, Основные направления энергосберегающего проветривания 
шахт/С.В. Балов, Н.Н. Гатауллин, Ю.М. Озеркин // Уголь Украины. – 
2016. – № 12. – С. 27-32. 
[27] Джиенбеков P.C. Автоматизация шахтных осевых вентиляторных 
установок/P.C. Джиенбеков. - Алма-Ата: Казахстан, 1981. - С. 122-131. 
[28] Дошнский Е.А. О расчетном определении коэффициентов аэродинамического 
сопротивления горных выработок/Е.А. Долинский, Р.С. Кирин//Изв. Ву3oв. Горн. 
журн. - 1990. - № 6. - С. 53-57. 
[29] Жуков Ю.П, Вентиляторы главного проветривания и общешахтная 
вентиляция: контроль и управление/Ю. П. Жуков, В. Ф. Боронин, В. И. 
Бабырь, В. Н. Миронов//Уголь Украины. – 2011. – № 12. – С. 23-27. 
[30] Кривцун Г.П. Рекомендации по снижению аэродинамического 
сопротивления горных выработок. ДГИ- 1988. 
[31] Круглов Ю.В, Основы построения оптимальных систем 
автоматического управления проветриванием подземных рудников 
152 
/Ю.В. Круглов, Л.Ю. Левин//Известия ТулГУ.-2010.-Выпуск 2.-С. 104-
109. 
[32] Комаров В.Б., Килькеев Ш.Х. Рудничная вентиляция. М.: Недра, 1969 - 
416с. 
[33] Мохирев II.Л. Проветривание подземных горнодобывающих предприятий. 
Пермь, 2001.-280 с. 
[34] Мясников А.А, Миллер Ю.А, Комаров Н.Е. Вентиляционные сооруже-
ния в угольных шахтах.- М.: Недра, 1983 .- 270 с. 
[35] Петров Н.Н, Регулируемые и реверсируемые на ходу осевые 
вентиляторы для главного проветривания шахт/Н.Н. Петров, Н.А. 
Попов, В.А. Новиков/Тр. Междунар. конф. "Наукоемкие технологии 
угледобычи и угле-переработки". - Кемерово, 1998. 
[36] Пронько В.С, Структура и энергосберегающие алгоритмы управления 
частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов главного 
проветривания шахт: автореферат дис. ... канд. техн. наук. - Санкт-
Петербург, 2016. - 20 с. 
[37] Рудничная вентиляция. Справочник/Под ред. К.З. Ушакова. -М.: Недра, 
1988. - 440 с. 
[38] Ушаков К.З, Бурчаков А.С, Пучков Л.А, Медведев И.И/Аэрология 
горных предприятий. -М.: Недра, 1987 -421с. 
[39] Рудничная аэрология. 2-е изд., иерераб. и доп./Ушаков К.З., Бурчаков 
А.С., Медведев И.И.//М.: Недра, 1978 .- 440 с. 
[40] Селиванов Ю.П. Экономия электроэнергии на метрополитене/ Ю.П. 
Селиванов, Ф.Е. Овчинников/Ж.-д. Транспорт, 1985. - № 6. - С. 49-52. 
[41] Соболев В. В, Энергосбережение электроприводов главного проветривания 
горнодобывающих предприятий//Горный информационно - аналитический 
бюллетень. - Москва, 2007. - № 7. - С. 391-395. 
[42] Дошнский Е.А. О расчетном определении коэффициентов 
аэродинамического сопротивления горных выработок/ Е.А. Долинский, 
Р.С. Кирин // Изв. Ву3oв. Горн. журн. — 1990. - № 6. — С. 53-57. (Tính 
toán xác định hệ số sức cản đƣờng lò. Thông tin KH. Tạp chí mỏ, No.6, 1990) 
43 Цой С, Рогов Е.И. Основы теории вентиляционных сетей. Атма-Ата: 
ИГД АН КазССР, 1965 .-214 с. 
[44] Шепелев С.Ф, Методические указания по составлению, упрощению, 
расчету и проектированию схем проветривания рудников ccd/С.Ф. 
Шепелев, В.Ф. Слепых, Е.В. Вязниковцев. - Алма-Ата, 1973. - 160 с. 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_toi_uu_hoa_che_do_lam_viec_cua_quat_gio_chinh_o_mo_t.pdf
  • pdfThong tin tom tat ve KL moi cua LATS.pdf
  • pdfTom tat LA T.Anh.pdf
  • pdfTom tat LA T.Viet.pdf