Chương VII: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 02:2016/BCT Cáp thép, cơ cấu treo và móc nối

1. Quy định chung về cáp thép, cơ cấu treo và móc nối

a) Phải đúng chủng loại theo thiết kế, đầy đủ nhãn mác và thông số kỹ thuật.

b) Phải được thử nghiệm độ bền trước khi sử dụng và định kỳ trong quá trình sử dụng.

c) Độ bền dự trữ của cáp thép không được thấp hơn giá trị cho trong Bảng 10 và Bảng 11.

d) Kết quả kiểm tra, thử nghiệm phải được ghi sổ theo mẫu tại Phụ lục 3

2. Phân loại cáp sử dụng cho các tời trục

a) Đối với cáp cho tời trục mỏ cáp một đầu trong các trường hợp thùng trục có dẫn hướng và không có dẫn hướng: Sử dụng loại cáp chống xoắn.

b) Đối với các loại tời trục khác theo thiết kế.

c) Đối với tời trục mỏ giếng đứng một cáp, cáp thép được chọn loại sợi bện tròn mạ kẽm với tiếp xúc đường và điểm, lõi thép hoặc lõi gai tẩm dầu với độ bền kéo 1568 MPa (160 KG/mm²); 1764 MPa (180 KG/mm²).

d) Khi chiều sâu giếng và tải trọng đầu cáp lớn, cáp thép được chọn là loại sợi bện tròn mạ kẽm với tiếp xúc đường và điểm lõi thép hoặc lõi gai tẩm dầu với độ bền kéo 1670 MPa (170 KG/mm²); 1860 MPa (190 KG/mm²).

e) Đối với giếng nghiêng, cáp thép được chọn loại bện chéo đường kính không nhỏ hơn 20 mm với đường kính sợi thép bên ngoài không nhỏ hơn 1,6 mm.

3. Cáp cân bằng

a) Việc dùng cáp cân bằng khi sử dụng tời trục mỏ một cáp ở độ sâu lớn hơn 550 m thỏa mãn điều kiện tại công thức (6).

                                  (6)

Trong đó: p - Khối lượng riêng một mét cáp nâng, (kg/m).

H - Chiều cao nâng, (m).

Q - Khối lượng hàng, (kg).

b) Cáp cân bằng cần chọn loại cáp bện tròn xoắn đơn với độ bền kéo không thấp hơn 1372 MPa (140 KG/mm²). Nếu điều kiện mỏ không cho phép sử dụng cáp cân bằng bện tròn, nên sử dụng cáp dẹt hoặc dải cáp cao su.

c) Khi lắp đặt cáp thép cân bằng trong rốn giếng phải lắp đặt bộ phận (dầm) chống xoắn vòng cáp. Nếu bộ phận này bằng gỗ cần phải lót miếng cao su hoặc nhựa tổng hợp và bố trí làm 3 bậc tương ứng 2 m ÷ 2,5 m. Khi chiều sâu rốn giếng hạn chế và nước rốn giếng chảy không nhiều, cho phép lắp đặt 2 hàng dầm. Khoảng cách giữa phần thấp nhất của vòng cáp và phần thấp nhất của dầm phải đảm bảo dịch chuyển tự do của vòng cáp khi nâng.

d) Bố trí cáp cân bằng dẹt cần tránh hướng gió thổi trực tiếp, vuông góc với mặt dẹt của cáp.

1. Hệ số dự trữ độ bền cáp thép

1.1. Hệ số dự trữ độ bền của cáp thép tời trục mỏ giếng đứng được tính theo công thức:

                                                (7)

Trong đó:

K_z - Tổng lực kéo đứt các sợi thép của cáp sau khi đã trừ đi các sợi không chịu được lực kéo tính toán do bị đứt, bị gãy, (kN).

G₀ - Tải trọng lớn nhất đặt lên cáp, (kN)

G₀ = Q + Q_m + p (H + h)                                     (8)

Q - Tổng trọng lượng hàng lớn nhất một lần nâng, hạ, (kN).

Q_m - Tổng trọng lượng của cơ cấu treo, thùng cũi, skip, thùng trục và goòng trong thùng cũi, (kN).

p - Trọng lượng của một mét cáp, (kN/m).

H - Chiều cao nâng, (m).

h - Chiều dài từ sàn tiếp nhận miệng giếng tới trục puli tháp giếng, (m).

1.2. Hệ số dự trữ độ bền của cáp thép tời trục mỏ giếng nghiêng

Áp dụng công thức 7 để tính, G₀ được tính theo công thức 9

G₀ = (Q + Q_m) (w₁ cosa + sina) + p(L + l)(w₂ cosa + sina)                        (9)

Trong đó:

L - Chiều dài cáp trên đường ray theo góc nghiêng đường lò, (m)

l - Chiều dài cáp từ miệng giếng sau khi ra khỏi đường ray tới trục puli hoặc tang cuốn cáp, (m).

a = độ - góc nghiêng của đường lò.

w₁ = 0,03 - Hệ số sức cản chuyển động của toa xe, thùng cũi, skip trên ray.

w₂ = 0,3 - Hệ số sức cản chuyển động của cáp trên con lăn hoặc trên nền đất.

1.3. Đối với tời trục mỏ tang trụ cáp một đầu, hệ số dự trữ độ bền cáp thép cho trong Bảng 10.

Bảng 10. Hệ số dự trữ độ bền cáp thép tời trục mỏ tang trụ cáp một đầu

1.4. Đối với tời trục mỏ tang ma sát nhiều cáp, hệ số dự trữ độ bền cáp thép cho trong Bảng 11.

1.5. Đối với cáp hãm và cáp giảm chấn với tải trọng động của phanh dù hệ số dự trữ độ bền là 3.

Bảng 11. Hệ số dự trữ độ bền cáp thép tời trục mỏ tang ma sát nhiều cáp

1.6. Đối với cáp buộc được sử dụng nhiều lần khi hạ các tải trọng quá cỡ và cồng kềnh dưới các thùng trục và đối với cáp thép dùng trong hệ thống tín hiệu của tời trục mỏ chở hàng - người và người hệ số dự trữ độ bền là 10.

1.7. Mối nối cáp cân bằng lõi cao su phải có hệ số dự trữ độ bền phù hợp với những quy định an toàn về treo và vận hành cáp cân bằng có lõi cao su chịu nhiệt phù hợp với quy định tại Bảng 13 và 14.

2. Hệ số dự trữ độ bền cơ cấu treo và móc nối:

a) Là 13 đối với các cơ cấu treo và móc nối của tời trục mỏ chở người cũng như đối với cơ cấu móc nối và quai treo của thùng trục đào giếng.

b) Là 10 đối với các cơ cấu treo và móc nối thùng trục của tời trục mỏ giếng đứng và của tời trục giếng nghiêng có cáp vô cực không phụ thuộc vào công dụng; đối với các đường mono ray và ray đặt trên nền, các cơ cấu móc nối của trang thiết bị đào giếng (giàn, ván khuôn....) và cáp cân bằng.

c) Hệ số dự trữ độ bền của cơ cấu móc nối cáp cân bằng phải được xác định theo tỷ lệ với trọng lượng của chúng.

d) Là 13 đối với các cơ cấu treo và móc nối của tời trục mỏ chở hàng - người, tính theo khối lượng của số người chở xuống đông nhất.

e) Là 6 đối với cơ cấu móc nối của các cáp dẫn hướng và cáp thiết bị đào lò, cơ cấu nối móc goòng và cơ cấu móc nối cáp khi vận tải tời vô cực.

g) Là 4 lần giới hạn chảy của vật liệu (đối với cơ cấu móc kép” khi vận tải bằng cáp vô cực.

3. Mỗi loại cơ cấu móc nối bắt chặt cáp phải đảm bảo độ bền không nhỏ hơn 85% độ bền của cáp.

1. Kiểm tra và thử nghiệm cáp thép

1.1. Kiểm tra

1.1.1. Cáp tời trục mỏ phải được những người chuyên trách do Giám đốc điều hành mỏ chỉ định tổ chức kiểm tra quy định tại Điều 56 Quy chuẩn này và các quy định sau đây:

a) Hàng ngày đối với cáp nâng thùng trục và đối trọng của tời trục mỏ giếng đứng và giếng nghiêng, cáp cân bằng của tời trục mỏ có tang ma sát, cáp treo máy xúc bốc cơ khí (máy xúc gầu ngoạm) khi đào giếng.

b) Cho phép một người tiến hành kiểm tra đồng thời không nhiều hơn 4 cáp treo tải. Khi trên một cơ cấu treo có 2 cáp cân bằng có lõi cao su thì một người có thể xem xét, kiểm tra các cáp đó.

c) Hàng tuần, đối với cáp cân bằng của tời trục kiểu tang trống, cáp hãm và dẫn hướng, cáp treo sàn, cáp treo cáp điện và thiết bị đào lò, cũng như cáp nâng và cáp cân bằng có lõi cao su phải có sự tham gia của kỹ sư cơ điện chuyên trách tời trục của mỏ.

d) Hàng tháng kiểm tra cáp giảm chấn và cáp của thiết bị dùng để khấu, cáp nâng và cân bằng, kể cả những phần của các cơ cấu bắt chặt có sự tham gia của Phó Giám đốc phụ trách cơ điện mỏ hoặc người phụ trách tời trục mỏ của mỏ; các cáp thường xuyên ở trong giếng có sự tham gia của Phụ trách cơ điện đào giếng mỏ đang xây dựng hoặc người phụ trách tời trục của mỏ.

1.1.2. Cáp phải được kiểm tra trên suốt chiều dài với vận tốc không quá 0,3 m/s. Các đoạn cáp bị hư hỏng cũng như các vị trí nối cáp có lõi cao su phải được kiểm tra ở trạng thái tĩnh. Các đoạn cáp có số sợi hư hỏng trên mỗi bước bện không quá 2% cho phép tiến hành kiểm tra với vận tốc không quá 1 m/s. Trong trường hợp này một người tiến hành kiểm tra đồng thời không quá 2 cáp của tời trục mỏ nhiều cáp.

1.1.3. Cáp nâng bện dảnh vận hành trong giếng đứng và ở tời trục mỏ thùng cũi chở người và hàng - người trong giếng nghiêng có góc dốc trên 60°, phải được kiểm tra bằng dụng cụ đo để xác định độ mòn tiết diện kim loại trên toàn bộ chiều dài. Thời hạn tiến hành kiểm tra theo quy định tại Bảng 12.

1.1.4. Cáp cân bằng, hãm, giảm xóc của phanh dù thùng cũi, cáp dẫn hướng, cáp để treo sàn công tác và thiết bị đào lò phải được kiểm tra khi cần kéo dài thời hạn sử dụng theo quy định tại Bảng 12.

Bảng 12. Thời hạn kiểm tra cáp thép tời trục mỏ

1.2. Thử nghiệm cáp thép

1.2.1. Cáp thép dự phòng trước khi sử dụng có thể không phải thử nghiệm lần thứ hai, nếu như thời hạn bảo quản không quá 12 tháng.

1.2.2. Cáp thép tời trục mỏ giếng đứng và giếng nghiêng (trừ cáp của tời trục mỏ chở hàng có góc dốc dưới 30°), cáp treo sàn công tác, thang cấp cứu và khoang sàn đào lò phải được thử nghiệm trước khi sử dụng.

1.2.3. Cáp cân bằng lõi cao su chịu lửa: Đối với giếng đứng, phải được thử nghiệm sáu tháng một lần; đối với giếng nghiêng, thử nghiệm theo quy định của nhà chế tạo cáp và thiết kế tời trục mỏ nhưng không ít hơn 6 tháng 1 lần.

1.2.4. Các cáp đã thử nghiệm trước khi sử dụng, phải được thử nghiệm lặp lại (trừ cáp nâng bện 6 dảnh có lõi bằng vật liệu hữu cơ trong giếng đứng và cáp của tời trục mỏ thùng cũi chở người và hàng - người trong giếng nghiêng có góc dốc lớn hơn 60° đã được kiểm nghiệm bằng thiết bị dò khuyết tật, cáp tời trục mỏ tang ma sát loại một cáp và nhiều cáp, cáp treo sàn công tác) trong các thời hạn sau đây:

a) 6 tháng đối với tời trục mỏ chở người và hàng - người, cáp treo khoang sàn đào lò.

b) 12 tháng sau khi đưa vào sử dụng và sau đó cứ 6 tháng một lần đối với tời trục mỏ chở hàng, tời trục mỏ sửa chữa - sự cố và di động, cũng như treo thang cấp cứu.

c) 6 tháng sau khi đưa vào sử dụng và sau đó cứ 3 tháng một lần - đối với cáp nâng bện nhiều dảnh không mạ kẽm bước xoắn dài của tời trục mỏ chở hàng - người và hàng.

1.2.5. Thời hạn các lần thử nghiệm lặp lại cáp được tính từ thời điểm đưa vào sử dụng.

1.2.6. Các cáp được sử dụng để treo thang cấp cứu và treo khoang sàn đào lò có thể không phải thử lặp lại nếu như được kiểm tra bằng thiết bị dò khuyết tật khi kết quả kiểm tra phù hợp với tiêu chuẩn loại bỏ cáp được quy định tại Bảng 13.

2. Kiểm tra và thử nghiệm cơ cấu treo và móc nối

a) Tổ chức kiểm tra theo những thời hạn được quy định tại Điều 57 Quy chuẩn này.

b) Kiểm tra bằng thiết bị theo phương pháp kiểm tra không phá hủy, thời hạn 2 năm kiểm tra 1 lần.

c) Khi đào các giếng nghiêng hoặc đứng có trang bị thùng trục chở người và hàng, các cơ cấu treo trước khi đưa vào sử dụng phải được thử nghiệm với tải trọng bằng 2 lần tải trọng định mức, cũng như phải thử lặp lại ít nhất 1 lần trong 6 tháng (trừ cơ cấu treo của các thiết bị đào giếng).

1. Cơ sở loại bỏ và kéo dài thời gian sử dụng cáp thép

1.1. Cơ sở loại bỏ cáp thép

Cáp tải phải được loại bỏ và thay mới nếu như khi thử nghiệm lặp lại có:

1.1.1. Dự trữ độ bền thấp hơn: 7 đối với tời trục mỏ chở người và tời trục mỏ sự cố, sửa chữa; 6 đối với tời trục mỏ chở hàng - người và treo khoang sàn đào lò; 5 đối với tời trục mỏ chở hàng, tời trục mỏ di động và treo thang cấp cứu.

1.1.2. Tiết diện tổng cộng của các sợi thép bị đứt khi thử nghiệm chiếm đến 25% tiết diện tổng cộng theo mặt cắt của tất cả các sợi của cáp.

1.1.3. Các cáp kéo của tời kéo đường mono ray và tời đường sắt đặt trên nền khi thử nghiệm lặp lại có diện tích tổng cộng các sợi thép bị đứt khi thử nghiệm chiếm đến 25% tổng tiết diện theo mặt cắt của tất cả các sợi của cáp.

1.1.4. Có các dảnh bị nổ, lồi hoặc lõm, có nút và những hư hỏng khác cũng như có độ mòn lớn hơn 10% đường kính định mức.

1.1.5. Đối với tời trục mỏ nhiều cáp, khi số các sợi bị nổ, đứt vượt quá 2% tổng số sợi của cáp trên chiều dài một bước bện.

1.1.6. Các đoạn cáp có số sợi hư hỏng trên mỗi bước bện vượt quá 2%.

1.1.7. Cáp thép bện dảnh khi trên phần nào đó có các điểm đứt với số sợi bị đứt trên một bước bện so với tổng số sợi của cáp đó đến:

a) 5% đối với cáp nâng thùng trục và đối trọng, cáp treo giàn và máy xúc bốc cơ khí (máy xúc gầu ngoạm).

b) 10% đối với cáp vận tải một đầu chở hàng trong giếng nghiêng có góc dốc đến 30°; các cáp cân bằng, hãm, giảm chấn, dẫn hướng và các thiết bị khấu.

c) Các sợi của lớp ngoài bị mòn lớn hơn một nửa đường kính của nó.

1.1.8. Cáp và khóa móc nối:

a) Hỏng khóa móc nối định hình các sợi bên ngoài (các sợi bị bong ra).

b) Có một sợi bị tuột ra khỏi khóa móc nối mà không thể nhét vào trong cáp hoặc không hàn lại được.

c) Có 3 sợi bị nổ, đứt (kể cả các sợi đã hàn) ở tiết diện định hình của lớp ngoài trên đoạn dài bằng 5 bước bện hoặc 12 sợi bị nổ, đứt trên cả chiều dài làm việc của cáp.

1.1.9. Cáp thép bện dảnh trong vận tải phụ trợ khi số lượng các vị trí bị đứt của các sợi trên một bước bện so với tổng số sợi của cáp đến giới hạn sau đây:

a) 5% đối với cáp của những đường vận tải trong hầm lò chở người bằng cáp treo, mono ray và ray đặt trên nền.

b) 15% đối với cáp tời chở hàng trong giếng nghiêng.

c) 25% đối với cáp của của tời vô cực trong giếng nghiêng.

1.1.10. Cáp phải được thay thế khi trên một bước bện số vị trí bị đứt của các sợi đến 10% tổng số sợi của cáp.

1.1.11. Cáp phải được thay thế khi mòn tiết diện đến ngưỡng sau:

a) 10% đối với cáp nâng trong giếng đứng có chiều dài treo lớn hơn 900m và đối với cáp nâng của tời trục mỏ hai cáp chở người và hàng - người không được trang bị phanh dù, cũng như đối với cáp hãm của phanh dù có hệ số độ bền dự trữ theo Khoản 1 Điều 44 Quy chuẩn này.

b) 15% đối với cáp nâng có lõi bằng kim loại, cáp bện 3 cạnh có những dảnh tròn được ép dẻo và được treo với hệ số dự độ bền dự trữ theo Khoản 1 Điều 44 Quy chuẩn này độ bền cáp cũng như đối với các cáp có kết cấu bất kỳ trong giếng đứng có chiều dài treo nhỏ hơn 900m phù hợp với Khoản 1 Điều 44 Quy chuẩn này.

c) 18% đối với cáp bện dảnh tròn có lõi hữu cơ của tời trục mỏ giếng đứng và nghiêng chở người và hàng - người, cũng như cáp bện dảnh tròn có đường kính 45 mm và nhỏ hơn của tời trục mỏ chở hàng được treo với hệ số độ bền dự trữ theo Khoản 1 Điều 44 Quy chuẩn này, cũng như đối với cáp định hướng khi mỏ đang xây dựng hay sản xuất và cáp treo thiết bị đào lò.

d) 20% đối với cáp bện dảnh tròn đường kính lớn hơn 45 mm có lõi hữu cơ của tời trục mỏ chở hàng giếng đứng, được treo với dự trữ độ bền không thấp hơn 6,5 cũng như đối với cáp thiết bị khấu và cáp để treo giàn đào lò.

e) 24% đối với cáp cân bằng.

1.1.12. Các cáp dẫn hướng phải thay trong trường hợp sau:

a) Mòn 15% đường kính định mức, nhưng không lớn hơn một nửa đường kính của các sợi lớp ngoài.

b) Trên 100 m chiều dài của cáp kết cấu kín phát hiện 2 vị trí bị đứt của các sợi bên ngoài.

c) Các sợi ngoài của cáp kết cấu kín bị đứt, bung ra khỏi khóa.

1.2. Thời hạn sử dụng và kéo dài thời hạn sử dụng cáp thép

a) Thời gian sử dụng và thay thế cáp thép

Cáp thép khi sử dụng tới hạn phải thay thế. Khi kiểm tra không phát hiện hư hỏng có thể kéo dài phù hợp với Bảng 13.

Bảng 13. Thời hạn sử dụng và thay thế cáp thép tời trục mỏ

b) Thời kỳ sử dụng của cáp được kéo dài theo kết quả kiểm tra, thử nghiệm phải được Giám đốc mỏ phê duyệt.

2. Cơ sở loại bỏ và kéo dài thời gian sử dụng cơ cấu treo và móc nối.

2.1. Quai treo thùng trục đào lò phải được thay hoặc sửa chữa khi lỗ tai quai hoặc ống lót thay thế bên trong tai quai mòn hơn 5% đường kính trục.

2.2. Độ mòn tổng cộng của lỗ tai quai hoặc ống lót của quai và trục, liên kết quai với thùng trục đào lò vượt quá 10% đường kính trục.

2.3. Hỏng chi tiết chống tự tháo móc của cơ cấu móc nối.

2.4. Thời hạn sử dụng cho phép:

a) Đối với thùng skip, thùng cũi, toa xe không quá 5 năm.

b) Đối với thùng trục đào lò không quá 2 năm.

2.5. Thời hạn kéo dài cho phép

Qua biên bản của Hội đồng chuyên ngành, dưới sự chủ trì của Chủ tịch Hội đồng, trên cơ sở những kết quả kiểm tra bằng dụng cụ theo phương pháp kiểm tra không phá hủy để quyết định kéo dài thời hạn sử dụng các cơ cấu treo và móc nối.