MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Luận án
Để đảm bảo cho một mỏ than hầm lò hoạt động bình thường cần thiết phải
đưa vào mỏ một lượng gió sạch nhất định suốt 24/24 giờ hàng ngày. Lượng gió
yêu cầu được xác định theo tính toán bằng tổng nhu cầu lưu lượng gió cho các
khâu trong dây chuyền công nghệ khai thác mỏ như: Lò chợ khấu than, lò chuẩn
bị, các hầm bơm, trạm điện, bù đắp lượng gió bị tiêu hao mất mát trong hệ thống
các đường lò và được đưa vào mỏ nhờ một hoặc một số quạt gió chính.
Chế độ làm việc của các quạt gió chính được xác định trên cơ sở tạo ra lưu
lượng gió cần thiết đưa vào mỏ và chi phí điện năng để duy trì chế độ làm việc
này của các quạt gió chính là rất lớn, theo đánh giá chiếm khoảng 25% tổng chi
phí điện năng cho toàn bộ các khâu trong dây chuyền công nghệ mỏ. Một thực
tế là nhu cầu gió khác nhau giữa ngày sản xuất với các ngày dừng các hoạt động
sản xuất, và khác nhau ngay trong một ca sản xuất ở từng khâu công nghệ khác
nhau. Tuy nhiên, ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh hiện nay, các quạt gió
chính đều hoạt động theo một chế độ làm việc cố định, tức là luôn cung cấp vào
mỏ một lượng gió cố định trong suốt thời gian các ngày trong năm, dẫn đến dư
thừa một lượng gió lớn không cần thiết ở những ngày mỏ dừng các hoạt động
sản xuất và ở những khoảng thời gian không đòi hỏi nhu cầu lượng gió như tính
toán hiện nay, gây lãng phí lớn điện năng tiêu thụ. Chế độ làm việc của quạt gió
chính liên quan trực tiếp đến hiệu quả sử dụng điện năng. Xác định một chế độ
làm việc tối ưu, vừa thỏa mãn cung cấp đủ lượng gió cần thiết theo kế hoạch sản
xuất của mỏ, vừa giảm tối đa lãng phí điện năng tiêu thụ là nhu cầu thực tế, nhất
là trog bối cảnh các mỏ than hầm lò ngày càng đóng vai trò lớn trong việc đáp
ứng nhu cầu sản lượng theo Quy hoạch phát triển ngành Than. Chính vì vậy, đề
tài luận án: “Tối ưu hóa chế độ việc của quạt gió chính mỏ than hầm lò vùng
Quảng Ninh” là cần thiết, có tính thời sự, có ý nghĩa khoa học và thực tế.
2. Mục tiêu nghiên cứu của Luận án
Xác định chế độ làm việc tối ưu của các quạt gió chính trong những ngày mỏ
làm việc và các ngày mỏ nghỉ làm việc, nhằm đảm bảo an toàn môi trường và
tiết kiệm chi phí điện năng, góp phần có được cơ sở để điều chỉnh quy định hiện
hành phù hợp với thực tế sản xuất.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của luận án: Chế độ làm việc của các quạt gió
chính ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.
- Phạm vi nghiên cứu của luận án: Các mỏ than hầm lò điển hình vùng Quảng Ninh.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
Ý nghĩa khoa học:
- Kết quả nghiên cứu của luận án đã luận giải một cách khoa học mối liên hệ
giữa lưu lượng gió yêu cầu của mỏ và kế hoạch tổ chức sản xuất của mỏ trong
ngày làm việc, trong những ngày nghỉ để làm cơ sở xác định chế độ làm việc của
các quạt gió chính, đảm bảo an toàn và sử dụng điện tiết kiệm hiệu quả, góp phần
giảm giá thành khai thác than.
- Xây dựng phương pháp luận về tối ưu hoá chế độ làm việc của các quạt gió
chính ở mỏ than hầm lò nhằm đáp ứng yêu cầu thông gió mỏ. Tự động hóa chế
độ làm việc của các quạt gió chính theo yêu cầu nhờ sử dụng biến tần.
