Chương V: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2016/BCT Thiết bị bảo vệ an toàn và bảo vệ liên động tời trục mỏ

1. Phanh công tác là phanh để điều chỉnh vận tốc làm việc theo biểu đồ động học của tời trục mỏ.

2. Phanh công tác là loại phanh thường đóng. Phanh công tác có thể là phanh thủy lực - lò xo, khí nén - lò xo, điện từ - đối trọng, lò xo - đối trọng và thủy lực - đối trọng.

3. Phanh an toàn là phanh đảm bảo an toàn khi tời trục mỏ không làm việc hoặc khi thiết bị gặp sự cố; thường được lắp đặt trên tang tời. Phanh an toàn là loại phanh thường đóng. Phanh an toàn có thể là phanh thủy lực - lò xo, khí nén - lò xo, điện từ - đối trọng, lò xo - đối trọng và thủy lực - đối trọng.

4. Phanh sự cố là phanh tác động nhanh khi tời trục mỏ gặp sự cố, bằng cách ngắt mạch điện điều khiển động cơ và tác động đến phanh an toàn, phanh công tác để dừng máy khẩn cấp. Phanh sự cố có thể ở dạng nút bấm trên bàn điều khiển hoặc phanh chân dưới gầm bàn điều khiển.

5. Phanh điện được thực hiện theo các phương pháp: Hãm tái sinh, hãm động năng, hãm ngược.

6. Phanh dù: Phanh dù có tác dụng giữ thùng trục hoặc toa xe không cho rơi tự do trong trường hợp mất liên kết hoặc đứt cáp.

6.1. Phanh dù được lắp trên thùng cũi hoặc toa xe chở người.

6.2. Trong mọi trường hợp phanh dù phải có cơ cấu giảm xóc.

6.3. Cơ cấu bắt giữ thùng cũi của phanh dù:

a) Đối với đường ray dẫn hướng (ray thép, ray gỗ): Cơ cấu bắt giữ thùng cũi bằng má dao bập chặt ray hoặc bằng cơ cấu kẹp chặt thùng cũi vào ray.

b) Đối với dẫn hướng bằng cáp: Dùng cơ cấu nêm giữ thùng cũi.

7. Phanh đĩa và phanh đai

a) Phanh đĩa là dạng phanh sử dụng lực ép má phanh vào đĩa phanh để dừng tời trục. Sử dụng áp suất dầu thủy lực hoặc áp suất khí nén tạo lực điều khiển má phanh.

b) Phanh đai là dạng phanh sử dụng cơ cấu tay đòn, đai hãm. Mômen hãm thông qua cơ cấu tay đòn kéo và xiết chặt đai hãm vào tang phanh để hãm dừng tời trục.

8. Khe hở phanh: Là khe hở giữa má phanh và tang phanh hoặc đĩa phanh

a) Đối với phanh đĩa thủy lực và khí nén: Khe hở cho phép: 0,2 mm ÷ 1,5 mm.

b) Phanh đai: Khe hở cho phép không lớn hơn 2 mm.

c) Khe hở giữa má phanh và mặt đĩa phanh khi đường kính tang ma sát nhỏ hơn 4m, không lớn hơn 0,5 mm; khi đường kính tang ma sát lớn hơn hoặc bằng 4 m, không lớn hơn 0,7 mm.

9. Đĩa phanh và tang phanh là bộ phận gắn chặt vào tang tời trục. Khi đĩa phanh hoặc tang phanh được má phanh hãm lại thì tang tời trục dừng quay.

10. Thiết bị phanh đĩa thủy lực

a) Piston, xilanh và má phanh của bộ phanh đĩa phải tác động đồng thời, không có hiện tượng chà sát hay mắc kẹt.

b) Khi không làm việc, áp suất nhỏ nhất của piston phanh đĩa không vượt quá 0,3 MPa.

c) Giá trị sai lệch hành trình của má phanh so với thiết kế không được lớn hơn 10%.

d) Trên hệ thống phanh đĩa phải bố trí cơ cấu cảnh báo mòn má phanh và cảnh báo mỏi của lò xo.

e) Bộ phanh đĩa thủy lực phải được lắp đặt thiết bị xả bọt, khí, cặn trong bộ phận thủy lực.

g) Tác động của bộ phanh đĩa phải nhạy, ổn định, an toàn, tin cậy.

11. Mômen phanh công tác và phanh an toàn của tời trục không nhỏ hơn 3 lần so với mômen xoắn tĩnh lớn nhất của tời trục. Mômen phanh được tính theo công thức (5).

(Tj x R) / Mz ≥ 3                                     (5)

Trong đó: Tj - Lực phanh khi thử nghiệm, kN;

R - Bán kính tang sau khi cuốn cáp, (m);

Mz - Mô men xoắn tĩnh, (kNm).

12. Diện tích tiếp xúc của má phanh với đĩa phanh phải lớn hơn 60 % diện tích của má phanh. Diện tích tiếp xúc của đai phanh và vành phanh phải lớn hơn 80% của đai phanh.

13. Cụm phanh công tác và phanh an toàn của tời trục phải được lắp chặt, tin cậy, không tự lỏng ra. Thiết kế để có thể điều chỉnh được vị trí lắp đặt để phù hợp với yêu cầu điều chỉnh.

14. Hệ thống phanh phải làm việc được ở các chế độ: Điều khiển bằng tay và tự động. Mọi trường hợp tác động phanh dừng tời trục mỏ đều phải liên động cắt nguồn điện động cơ tời.

15. Phanh công tác phải thiết kế để có thể hiệu chỉnh được.

16. Khi phanh an toàn tác động, má phanh không được rung động đàn hồi.

17. Khi nhả phanh, má phanh và mặt đĩa phanh phải tách rời hoàn toàn.

18. Sai lệch khe hở giữa 2 bên má phanh của mỗi cặp phanh đĩa không lớn hơn 0,1 mm cộng với độ lệch thực tế lớn nhất của đĩa phanh.

19. Trường hợp phanh công tác và phanh an toàn dùng chung 1 bộ má phanh, khi đó:

a) Cơ cấu điều khiển phải được thiết kế để thực hiện không nhầm lẫn chức năng của hai phanh này.

b) Phanh an toàn thường được gọi là phanh cấp 1 hoặc phanh sơ cấp.

c) Phanh công tác thường được gọi là phanh cấp 2 hoặc phanh thứ cấp.

20. Giữa cơ cấu thao tác đóng, mở phanh với cơ cấu thao tác vận hành tời trục mỏ phải bố trí thiết bị liên động.

21. Đối với tời trục mỏ hai tang trụ một cáp, thiết bị truyền động hai má phanh an toàn của hai tang phải tách rời nhau. Mỗi một tang phải có cơ cấu điều khiển phanh an toàn riêng. Ở chế độ vận hành bình thường, hai phanh có thể đồng bộ tác động.

22. Má phanh phải dùng vật liệu chịu mài mòn phù hợp với thiết kế, hệ số ma sát theo thiết kế đối với đĩa phanh từ 0,3 ÷ 0,35.

23. Không cho phép má phanh có các khuyết tật như nứt, bong tróc, phân lớp làm ảnh hưởng đến tính năng sử dụng.

24. Má phanh không được tạo rãnh hoặc cào rách đĩa phanh, vành phanh.

25. Má phanh ma sát của tời trục mỏ phòng nổ phải đảm bảo:

a) Không phát sinh tia lửa khi ma sát trên đĩa phanh, vành phanh. Khi thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các tia lửa sinh ra do ma sát không gây nổ bầu không khí có chứa khí CH₄ trong giới hạn cháy nổ.

b) Khi thử nghiệm ma sát, nhiệt độ bề mặt má phanh và bề mặt đĩa phanh sinh ra không được lớn hơn 150°C.

26. Mômen hãm

a) Trong trạng thái hãm (đứng yên) của tời trục mỏ, tỷ số mômen hãm M_h được tạo ra bởi phanh an toàn với mômen tĩnh M_t không được nhỏ hơn giá trị cho trong Bảng 9.

Bảng 9. Mối tương quan giữa mômen hãm và mômen tĩnh của trục tải

Giá trị hệ số K đối với các góc dốc trung gian không có trong Bảng 9, được xác định theo phép nội suy tuyến tính.

b) Đối với lò có góc dốc thay đổi, mômen hãm phải được tính cho một trong các đoạn có góc dốc không đổi và lấy giá trị lớn nhất.

c) Khi trục tải ở trạng thái đứng yên, mômen phanh công tác không được nhỏ hơn mômen do phanh an toàn tạo ra.

d) Khi hoán vị tang quay ở trạng thái không tải, cơ cấu phanh phải tạo ra trên tang mômen hãm không nhỏ hơn 1,2 lần mômen tĩnh tạo ra bởi trọng lượng thùng rỗng, trọng lượng của cáp treo tải và cáp cân bằng. Khi hoán vị tang quay và chuyển dịch thùng trục, cấm người ở trong thùng trục và giếng.

e) Đối với các tời trục mỏ phục vụ đào lò và tời treo thang cấp cứu có vận tốc chuyển động của cáp tương ứng 0,29 m/s và 0,35 m/s, các mômen hãm được tạo ra riêng biệt bởi phanh công tác cũng như phanh an toàn không được nhỏ hơn 2 lần mômen tĩnh lớn nhất của tải trọng, đồng thời việc đóng phanh an toàn phải kéo theo tác động tự động phanh công tác.

27. Thời gian tác động của phanh tời trục mỏ

27.1. Thời gian chạy không tải (hành trình không tải) của phanh tời trục mỏ - Là khoảng thời gian từ thời điểm cắt mạch bảo vệ đến thời điểm phát sinh lực trong cơ cấu chấp hành của phanh.

a) Đối với phanh truyền động thủy lực, không quá 0,6 s.

b) Đối với phanh truyền động bằng khí nén, không quá 0,5 s.

c) Đối với truyền động khí nén - lò xo và thủy lực - lò xo, các loại truyền động phanh theo thiết kế mới, không được quá 0,3 s.

d) Đối với tời trục mỏ giếng nghiêng, để đảm bảo phanh khẩn cấp khi nâng không phát sinh chùng cáp, cần có thời gian trễ khi phanh, thời gian chạy không tải phanh khi nâng tùy thuộc vào giới hạn này.

27.2. Thời gian tác động của phanh không phụ thuộc vào bất kỳ loại truyền động nào và không được vượt quá 0,8 s. Thời gian tác động của phanh là khoảng thời gian từ thời điểm cắt mạch bảo vệ đến thời điểm sản sinh lực hãm bằng giá trị tải trọng tĩnh.

27.3. Đối với tời trục mỏ phục vụ đào giếng, khoảng thời gian chạy không tải không được vượt quá 1,5 s.

27.4. Phanh dù toa xe chở người giếng nghiêng phải tác động được bằng tay và tự động tác động khi toa xe bị tuột móc nối, đứt cáp hoặc vượt 25% tốc độ định mức. Sau khi tác động phải đảm bảo các thông số kỹ thuật an toàn:

a) Thời gian tác động không được vượt quá 0,3 s.

b) Khoảng trượt của má phanh dù trên đường ray không quá 200 mm.

c) Độ tụt của cáp giảm xóc không nhỏ hơn 200 mm.

d) Khoảng trượt của toa xe trên ray không vượt quá quãng đường mà toa xe đi được trong thời gian 6 giây với vận tốc thiết kế lớn nhất.

27.5. Phanh dù thùng cũi giếng đứng sau khi tác động phải đảm bảo các thông số kỹ thuật an toàn:

27.5.1. Thời gian tác động không quá: 0,3 s.

27.5.2. Khoảng trượt má dao phanh dù trên ray dẫn hướng:

a) Đối với phanh dù sử dụng má dao cho phép không lớn hơn 100 mm.

b) Đối với phanh dù sử dụng nêm hãm, khoảng trượt của nêm phanh dù trên cáp dẫn hướng cho phép từ 100 mm ÷ 140 mm.

27.5.3. Độ tụt của cáp giảm xóc cho phép từ 100 mm ÷ 140 mm.

27.5.4. Độ tụt của thùng cũi không quá 100 mm ÷ 140 mm.

28. Độ mòn má phanh: Đối với má phanh đĩa và phanh đai: Khi má phanh mòn 1/3 chiều dày thì phải thay mới.

29. Khi thay thế các chi tiết của hệ thống phanh dù: Má phanh, má dao hoặc nêm, guốc phanh, bạc dẫn hướng, tay kéo phải tiến hành thử nghiệm. Kết quả thử nghiệm phải được lập thành biên bản.

30. Đối với tời trục mỏ giếng nghiêng không chở người, phải lắp đặt cam hãm toa xe goòng khi chuyển động vượt vận tốc cho phép hoặc khi đứt cáp. Khoảng cách lắp cam hãm trên đường ray như sau: Cách cửa giếng 5 m và các khoảng cách sau đó được xác định theo tính toán.

1. Bảo vệ động cơ điện:

a) Bảo vệ dòng điện.

b) Bảo vệ nhiệt.

c) Bảo vệ mất pha.

d) Bảo vệ điện áp.

e) Bảo vệ mất kích từ động cơ (đối với động cơ điều khiển bằng dòng điện kích từ).

g) Bảo vệ quá vận tốc động cơ.

2. Bảo vệ thiết bị điều khiển:

a) Bảo vệ dòng điện.

b) Bảo vệ quá áp và mất pha.

c) Bảo vệ rò điện.

d) Chống tự đảo chiều của động cơ điện.

e) Nguồn cấp động lực bị cắt hoặc sau khi cấp lại nguồn, chỉ có thể khởi động lại bằng tay.

1. Quá nâng, quá hạ thùng trục trong giếng. Đối với giếng đứng, vị trí đặt khóa quá nâng phía trên sàn tiếp nhận 0,5 m.

2. Khi kích hoạt bảo vệ cực đại thứ tự không.

3. Khi mòn má phanh vượt giới hạn cho phép.

4. Khi máy trục tự đảo chiều quay.

5. Trong thời kỳ quá độ, giảm tốc hoặc tăng tốc tăng gấp 2 lần so với giá trị tính toán.

6. Khi hư hỏng mạch điện điều khiển phanh công tác.

7. Khi ngắn mạch điều khiển và bảo vệ.

8. Khi giảm áp suất trong hệ thống phanh.

9. Khi tang tời vượt quá tốc 1,5 lần vận tốc cho phép ở hành trình chạy đều.

10. Khi chùng cáp.

11. Khi lắc cáp quá giới hạn cho phép trong trường hợp độ sâu của giếng lớn đối với trục tải nhiều cáp.

12. Khi treo thùng trục tại điểm bất kỳ trong giếng hoặc ở đường cong dỡ tải.

13. Từ quá trình chuyển điều khiển bằng tay sang tự động và ngược lại mà không có sự cài đặt phanh an toàn.

14. Khi điều chỉnh hành trình kéo phanh.

15. Khi trượt cáp chính theo puly và tự hạ skip có hàng của máy trục nhiều cáp.

16. Dừng thùng cũi ở vị trí dỡ hàng khi đang chở người.

17. Khi chùng vòng cáp cân bằng.

18. Khi đổ đầy bunke dỡ tải cao hơn mức trên cho phép.

19. Không cho khởi động động cơ tời trục trong trường hợp:

19.1. Má phanh hoặc đai phanh không mở hết.

19.2. Tay phanh an toàn ở vị trí phanh hoàn toàn.

19.3. Giảm điện trở cách điện trong các mạch động cơ điện, bảo vệ, điều khiển và tín hiệu.

19.4. Khi ngừng bôi trơn (bôi trơn cưỡng bức) và khi nhiệt độ của ổ trục, stato động cơ vượt giới hạn cho phép.

19.5. Khi mất làm mát máy phát điện (trong đó có hệ thống chỉnh lưu).

19.6. Đối với động cơ điện một chiều của tời trục mỏ cần phải trang bị bảo vệ và khóa liên động không cho đóng điện động cơ:

a) Khi đứt dây quấn kích từ động cơ điện tời trục mỏ.

b) Bảo vệ cực đại trong mạch chính và bảo vệ thứ tự không.

c) Không cho đóng điện khi có điện áp dư trong phần ứng của máy phát và kiểm tra trạng thái của nó.

d) Khi vượt quá điện áp máy phát.

19.7. Đối với động cơ không đồng bộ của tời trục có phanh động lực phải trang bị:

a) Bảo vệ cực đại các nguồn một chiều.

b) Bảo vệ khi mất dòng điện một chiều trong stato.

c) Bảo vệ liên động đảm bảo ngắt mạch phanh động lực khi tác động phanh cơ.

20. Thiết bị giới hạn vận tốc: Khi vận tốc nâng hạ của tời trục vượt quá 3 m/s phải lắp đặt thiết bị giới hạn vận tốc để bảo đảm vận tốc của thùng trục (hoặc đối trọng) khi đến điểm cuối cùng không vượt quá 2 m/s; nếu thiết bị giới hạn vận tốc dạng cơ cấu cam, thì góc quay trong một hành trình nâng của tời trục không nhỏ hơn 270°.

21. Khi thiết bị chỉ báo độ sâu mất tác dụng, phải tự động cắt điện đồng thời phanh an toàn phải tác động.

22. Thiết bị bảo vệ vượt gia tốc: Khi thùng trục (hoặc đối trọng) đạt đến gia tốc thiết kế theo biểu đồ vận tốc, thiết bị này sẽ phạt cảnh báo đồng thời tự động giảm tốc tới gia tốc định mức.

23. Thiết bị bảo vệ quá nâng, thiết bị bảo vệ quá vận tốc, thiết bị giới hạn vận tốc và thiết bị bảo vệ vượt gia tốc phải được lắp đặt mạch kép có chức năng tương đương và hoạt động độc lập.

24. Không cho khởi động động cơ tời trục khi một trong các thiết bị:

a) Máy bơm dầu, máy nén khí, không đủ áp suất hoặc bị hỏng, nhiệt độ vượt giới hạn cho phép.

b) Bộ li hợp điều chỉnh cáp bị trục trặc.

c) Ma sát của má phanh đĩa và lò xo phanh mất tác dụng.

1. Thiết bị giảm chấn đỡ thùng quá nâng, quá hạ giếng đứng

a) Tời trục giếng đứng vận tốc 3 m/s phải lắp đặt thiết bị giảm chấn đỡ thùng quá nâng, quá hạ. Thiết bị giảm chấn đỡ thùng bao gồm các bộ phận: Dầm chống va đập, dầm giảm chấn và cơ cấu đỡ thùng.

b) Dầm chống va đập phải chịu được lực va đập của thùng trục đầy tải khi quá nâng, quá hạ.

c) Dầm chống va đập, dầm giảm chấn phải có tác dụng giảm xung lực của thùng trục khi thùng trục va đập với dầm trong trường hợp quá nâng và đảm bảo thùng trục hạ mềm mại xuống cơ cấu đỡ thùng và đảm bảo an toàn cho cáp tải.

d) Cơ cấu đỡ thùng phải chịu được tải trọng của thùng trục đầy tải rơi ở độ cao tối thiểu 1,5 m.

e) Vị trí lắp đặt dầm chống va đập, dầm giảm chấn và cơ cấu đỡ thùng trong giếng phải theo thiết kế được phê duyệt.

2. Barie cửa giếng và chân giếng nghiêng

a) Tại cửa giếng và chân giếng nghiêng phải lắp barie chặn toa xe theo thiết kế được phê duyệt.

b) Barie chân giếng phải lắp cơ cấu giảm chấn để đảm bảo an toàn trong trường hợp toa xe rơi tự do. Barie miệng giếng phải chặn được toa xe trôi tự do xuống giếng.

1. Phải trang bị các camera quan sát tình trạng an toàn của giếng, hành trình lên xuống của toa xe, người đi lại trong giếng.

2. Vị trí đặt camera:

a) Tại miệng giếng, chân giếng, các vị trí lò thông với giếng, các ga lên và xuống toa xe, các khúc cua của giếng.

b) Màn hình quan sát toàn bộ đường lò và hành trình của thùng trục, toa xe phải đặt tại khu vực người vận hành tời trục sao cho quan sát được rõ nhất, thuận tiện nhất.

c) Camera quan sát đặt trong lò giếng phải đạt yêu cầu phòng nổ ở mức Exdl và chống ẩm, va đập IP 54.

3. Khi vận hành, ngoài việc phải tuân theo tín hiệu tời trục, người vận hành phải quan sát tình trạng an toàn của giếng, tời trục qua màn hình của hệ thống.