Chương 1: Tầm quan trọng của bảo vệ an toàn băng tải trong hầm lò than và tổng quan về "năm bộ bảo vệ chính"
Trong các hệ thống khai thác than dưới hầm lò, vận tải trong công tác đào lò và tuyển than trên mặt bằng hiện đại, băng tải là huyết mạch vận chuyển vật liệu rời liên tục, đảm nhận khối lượng than và quặng khổng lồ. Do môi trường hầm lò kín, độ ẩm lớn, nồng độ bụi cao, lại thường vận hành trên quãng đường dài, góc nghiêng lớn và tải trọng nặng, chỉ một sự cố cơ khí hoặc mất kiểm soát cũng dễ dẫn đến tai nạn nghiêm trọng, thậm chí nhiệt sinh ra do ma sát có thể gây cháy nổ khí mê-tan và bụi than.
Nhằm nâng cao tận gốc mức độ an toàn nội tại của vận tải cơ điện trong mỏ, quy chuẩn an toàn mỏ than quốc gia và các tiêu chuẩn ngành liên quan quy định nghiêm ngặt: băng tải dưới hầm lò bắt buộc phải có hệ thống bảo vệ an toàn hoàn chỉnh, trong đó hạt nhân là "năm bộ bảo vệ chính" — bảo vệ chống trượt, bảo vệ chống chạy lệch, bảo vệ chống rách, bảo vệ dừng khẩn cấp bằng dây kéo và bảo vệ chống tắc — tạo thành lưới bảo vệ ba chiều trên toàn tuyến. Bài viết này trình bày khách quan, hệ thống về vị trí lắp đặt cụ thể và chức năng tương ứng của năm thiết bị bảo vệ cốt lõi nêu trên, làm tài liệu tham khảo cho cán bộ quản lý an toàn mỏ và kỹ thuật viên.
Chương 2: Thiết bị phát hiện trượt: "Vệ sĩ an toàn" giữ đồng bộ tốc độ giữa tang dẫn động và băng tải
2.1 Vị trí lắp đặt
Thiết bị phát hiện trượt thường được lắp gần tang dẫn động (hoặc tang bị động) của băng tải. Đầu dò hoặc con lăn đo tốc độ của thiết bị áp sát mặt không làm việc của băng hoặc mặt đầu tang dẫn động, bảo đảm phát hiện kịp thời và chính xác sai lệch tốc độ dài giữa tang và băng tải.
2.2 Chức năng chính và nguyên lý hoạt động
Khi tải nặng hoặc ngay khi khởi động, nếu xảy ra trượt tương đối giữa tang dẫn động và băng tải (tức hiện tượng "trượt"), băng sẽ dừng lại trong khi tang quay không tải. Ma sát dữ dội này tức thời sinh nhiệt lớn, dễ làm cháy băng thậm chí bén lửa các vật liệu dễ cháy xung quanh.
- Giám sát so sánh tốc độ: cảm biến bên trong liên tục so sánh tốc độ quay của tang dẫn động với tốc độ thực tế của băng.
- Tự động ngắt khi vượt ngưỡng: khi sai lệch tốc độ vượt ngưỡng đặt trước (thường là một tỷ lệ phần trăm nhất định của tốc độ định mức và duy trì trong vài giây), tiếp điểm bên trong thiết bị tác động, gửi tín hiệu dừng đến hệ thống điều khiển (PLC/DCS) và cắt nguồn động cơ chính, ngăn ngừa hiệu quả sự cố cháy do nhiệt ma sát.
Chương 3: Công tắc chạy lệch hai cấp: "Đường định vị chính xác" ngăn băng lệch ngang và rách băng
3.1 Vị trí lắp đặt
Công tắc chạy lệch hai cấp được lắp thành cặp trên khung ở hai bên băng tải. Thường được bố trí ở đầu, đuôi, các đoạn thẳng giữa tuyến và vùng căng, vùng tải nặng. Trên băng tải dài tiêu chuẩn, thông thường lắp đối xứng một cặp mỗi 30 đến 50 mét.
3.2 Chức năng chính và cơ chế tác động hai cấp
Do liệu chất lệch, vật liệu bám trên tang hoặc con lăn quay kém, băng rất dễ lệch ngang trong quá trình vận hành. Nếu không chỉnh kịp thời, mép băng sẽ bị mài mòn dữ dội vào khung kim loại và có thể bị rách.
- Cấp một — cảnh báo (lệch nhẹ): khi băng lệch một bên và đạt góc cấp một (ví dụ 10°-12°), tiếp điểm cấp một đóng lại, phát tín hiệu cảnh báo âm thanh và ánh sáng, nhắc nhở nhân viên trực hoặc thiết bị chỉnh lệch tự động can thiệp.
- Cấp hai — dừng máy (lệch nghiêm trọng): nếu lệch tiếp tục tăng và đạt góc cấp hai (ví dụ 30°-35°), tiếp điểm cấp hai tác động tức thời, trực tiếp liên động hệ thống điều khiển dừng khẩn cấp, ngăn tình trạng lan rộng.
Chương 4: Thiết bị phát hiện rách dọc: Tuyến phòng thủ bảo vệ băng tải khỏi bị vật sắc nhọn xuyên thủng
4.1 Vị trí lắp đặt
Thiết bị phát hiện rách dọc thường được lắp dưới điểm đổ liệu của băng tải, giữa các con lăn giảm chấn hoặc tại đoạn lõm tiếp liệu. Đây là khu vực có rủi ro cao nhất, nơi các cục đá thải lớn, mảnh sắt và dị vật sắc nhọn khác dễ đập vào, xuyên thủng và làm rách dọc băng.
4.2 Chức năng chính và cơ chế bảo vệ
Khi băng tải bị rách dọc, thường phải loại bỏ toàn bộ băng, tổn thất kinh tế rất lớn và thời gian xử lý kéo dài.
- Bắt dị vật và xuyên thủng: khi vật sắc nhọn rơi xuống và xuyên thủng băng, hoặc cảm biến rách phát hiện áp lực bất thường và liệu rò rỉ, hệ thống phát hiện phản ứng tức thời.
- Dừng khẩn cấp liên động: thiết bị phát ra tín hiệu công tắc độ tin cậy cao, buộc động cơ chính của băng tải dừng hoạt động, khống chế chiều dài vết rách ở mức nhỏ nhất, bảo vệ tài sản lớn khỏi hư hại nghiêm trọng.
Chương 5: Công tắc kéo dây hai chiều: "Bảo đảm dừng khẩn cấp sinh mạng" xuyên suốt toàn tuyến
5.1 Vị trí lắp đặt
Công tắc kéo dây hai chiều được bố trí dọc theo khung hai bên toàn tuyến băng tải, thành cặp và liên tục. Cáp thép nối tiếp tất cả công tắc dọc tuyến, bảo đảm bao phủ mọi vị trí từ đầu đến cuối băng tải.
5.2 Chức năng chính và cơ chế tự khóa
Trong môi trường sản xuất dưới hầm lò phức tạp, khi xảy ra sự cố thiết bị đột ngột, người bị cuốn kẹt hoặc cần bảo dưỡng sửa chữa, nhân viên tại hiện trường phải có thể dừng máy tức thời tại bất kỳ vị trí nào.
- Tác động tại mọi điểm trên tuyến: kéo cáp thép tại bất kỳ điểm nào dọc tuyến đều truyền lực làm cần gạt cơ khí bên trong công tắc quay, ngắt mạch điều khiển.
- Tự khóa cơ khí và reset thủ công: sau khi tác động, cơ cấu tự khóa cơ khí, ngăn máy tự khởi động nhầm khi dây kéo bị chùng; chỉ sau khi xử lý xong nguy hiểm tại hiện trường và nhân viên an toàn reset bằng tay, thiết bị mới được đưa vào vận hành trở lại, bảo đảm an toàn tuyệt đối cho sửa chữa và vận hành.
Chương 6: Thiết bị phát hiện tắc máng: "Tuyến phòng thủ yết hầu" ngăn vật liệu tích tụ và sự cố thứ cấp
6.1 Vị trí lắp đặt
Thiết bị phát hiện tắc máng chủ yếu được lắp tại các vị trí yết hầu quan trọng của hệ thống băng tải như máng đổ liệu, máng tại điểm chuyển tiếp và cửa xả của kho than/giếng quặng.
6.2 Chức năng chính và phòng ngừa tắc liệu
Trong quá trình vận chuyển liên tục, nếu băng tải phía sau dừng do sự cố hoặc liệu không ra thuận lợi, vật liệu phía trước sẽ nhanh chóng tích tụ trong máng, cuối cùng làm máng tắc hoàn toàn, vùi lấp tang hoặc rách băng.
- Cảm biến tích tụ vật liệu: thiết bị (thường theo nguyên lý cánh khuấy quay, âm thoa hoặc điện dung) giám sát liên tục mức liệu trong máng.
- Điều khiển liên động và dừng băng tải phía trước: khi mức liệu chạm đầu dò, thiết bị phát tín hiệu tắc: một mặt phát cảnh báo, mặt khác liên động điện với băng tải phía trước để tự động dừng máy, ngăn sự cố dây chuyền do quá tải vật liệu, bảo đảm hệ thống vận tải dưới hầm lò thông suốt và an toàn.
