Nghiên cứu và xây dựng hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung ứng dụng cho tự động hóa tuyến băng chuyền trong mỏ hầm lò

Trong những năm qua nhiều vụ tai nạn do nổ khí đã xảy ra như vụ nổ khí mêtan tại: mỏ than Mạo Khê làm chết 19 người, mỏ Thống N hất làm chết 8 người, mỏ Khe Chàm làm chết 8 người, Công t

NGUYỄN HỮU LINH

NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG

HỆ THỐNG QUAN TRẮC KHÍ MỎ TẬP TRUNG

ỨNG DỤNG CHO TỰ ĐỘNG HÓA TUYẾN BĂNG CHUYỀN TRONG MỎ HẦM LÒ

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa

Mã số: 60520216

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Đặng Văn Chí

HÀ NỘI – 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn cao học này là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các tài liệu, số liệu được nêu trong luận văn là trung thực Các luận điểm và các kết quả nghiên cứu chưa từng được ai công bố trong bất

cứ công trình nào khác

Hà Nội, tháng 04 năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Linh

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

TS Đặng Văn Chí người thầy đã chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình trong suốt quá

trình làm luận văn

Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ-Địa chất và quý thầy cô khoa Cơ điện, bộ môn Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, phòng đào tạo sau đại học đã truyền dạy những kiến thức quý báu trong chương trình đào tạo cao học và giúp đỡ, tạo điều kiện cho luận văn hoàn thành được thuận lợi

Ban giám đốc Viện khoa học Công nghệ Mỏ, ban giám đốc Trung tâm An toàn Mỏ, phòng Máy và Thiết bị mỏ, phòng Kiểm định thiết bị phòng nổ và các đồng nghiệp đã giúp tôi trong quá trình hoàn thành bản luận văn này

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1LỜI CẢM ƠN 2MỤC LỤC 3DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 6DANH MỤC CÁC BẢNG 7

MỞ ĐẦU 11

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 141.1.4 Đặc điểm kinh tế xã hội 15

1.1.7 Đặc điểm địa chất thủy văn 171.1.8 Đặc điểm về cung cấp năng lượng 17

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG QUAN TRẮC KHÍ MỎ 25

2.2 Giới thiệu khái quát chung và yêu cầu về hệ thống quan trắc khí mỏ 272.2.1 Các yêu cầu và chức năng cơ bản của hệ thống quan trắc khí mỏ 272.2.2 Cấu trúc chung của hệ thống quan trắc khí mỏ 27

2.3 Giới thiệu hệ thống quan trắc khí mỏ loại KSP-2C do Công ty Carboautomatyka-Ba Lan sản xuất 31

3.1.4 Mô tả các thành phần trong hệ thống điều khiển 613.2 Phương án lựa chọn thiết bị cho hệ thống giám sát khí mỏ tập trung ứng dụng cho hệ thống băng chuyền 63

3.2.3 Lựa chọn các thiết bị động lực 703.3 Lập trình và mô phỏng cho hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung ứng dụng cho

3.3.1 Giới thiệu phần mềm Totally Integrated Automation Portal - TIA Portal V13 733.3.2 Xây dựng qui trình công nghệ, lưu đồ thuật toán của hệ thống 75

3.5 Lập trình giao diện HMI trên phần mềm Simatic WinCC Professional V13 80

3.6 Mô phỏng hệ thống và các kết qủa 84

3.6.2 Màn hình giao diện điều khiển hệ thống bang tải 86

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

APS: alarm przyrostów i spadków

AO: alarm ostrzegawczy z możliwością niezależnego wyłączania AG: alarm główny

FSK: Frequency Shift Keying

TKV: Than khoáng sản Việt N am

HMI: Human machine interface

PLC: Programmable Logic controller

CGH: Cơ giới hóa

LC: Local control

DI: Digital Input

DO: Digital Output

AI: Analog Input

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kích thước các bộ phân chủ yếu của băng tải 22Bảng 1.2 Kích thước các bộ phân chủ yếu của băng tải 24Bảng 2.1 Các vụ nổ khí mêtan điển hỉnh trên thế giới 25Bảng 2.2 N gưỡng về hàm lượng khí mêtan để cắt điện cho từng khu vực 31Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật cơ bản của tủ KSP-2C 34Bảng 2.4 Số lần vượt ngưỡng cảnh báo ghi nhận được từ các đơn vị 55Bảng 3.1 N gưỡng đặt các giá trị cảnh báo của các cảm biến 61Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật cơ bản của đầu đo khí TX-6383.01 64Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật cơ bản của đầu đo khí TX-6373.84.01 65Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật cơ bản của đầu đo khí TX-5921 66

Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật bộ nguồn PS 307 5A-1 94Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật mô đun SM 323 95Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật mô đun SM 331 97Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật mô đun ET200M 98Bảng 3.13 Tốc độ truyền và chiều dài cáp cho phép bộ lặp tín hiệu RS-485 99Bảng 3.14 Thông số kỹ thuật bộ lặp tín hiệu RS-485 99

Hình 2.9 Đầu đo khí mê tan loại CPC-2 và sơ đồ nguyên tắc làm việc của

Hình 2.10 Đầu đo khí mê tan loại SC-CH4 37Hình 2.11 Đầu đo khí Oxitcacbon loại SC-CO 38

Hình 2.14 Đầu đo hạ áp mạng gió loại CPRC-1 41Hình 2.16 Màn hình giao diện chính của phần mềm metan8k6 43Hình 2.17 Các thông số cho kênh đo trên màn hình 43

Hình 2.22 Màn hình kiểm tra dữ liệu trước khi in 46Hình 2.23 Màn hình lựa chọn ngày giờ báo cáo 46Hình 2.24 Màn hình giao diện để cài đặt các cấu hình của kênh đo 47Hình 2.25 Màn hình giao diện để chú giải các sự kiện xảy ra của kênh đo 48

Hình 2.26 Màn hình cảnh báo của hệ thống 48Hình 2.27 Tín hiệu báo động được gửi từ 1 kênh đo tới các kênh đo khác 49Hình 2.28 Giao diện hiển thị biểu đồ của 10 kênh đo 50Hình 2.29 Giao diện hiển thị biểu đồ của 2 và 4 kênh đo 50Hình 2.30 Giao diện gọi các dữ liệu cũng như cấu hình đã xảy trong quá khứ 51Hình 2.31 Hiển thị thông tin về lỗi đã xảy trong quá khứ 51

Hình 2.34 Lập báo cáo hệ thống với chương trình Solaris-Helios 53Hình 2.35 Hiển thị các thiết bị trong lò trên màn hình 54Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thiết bị lò chợ cơ giới hóa 59Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển giám sát 62

Hình 3.6 Ghép nối các module mở rộng của PLC S7-300 70Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý điện động lực khu vực lò chợ CGH 72

Hình 3.9 Lưu đồ thuật toán chương trình chính 75Hình 3.10 Lưu đồ thuật toán chương trình con khởi động tự động 76Hình 3.11 Lưu đồ thuật toán chương trình con khởi động bằng tay 77Hình 3.12 Khai báo giao thức truyền thông 78Hình 3.13 Cấu hình truyền thông của mạng điều khiển, giám sát 79Hình 3.14 Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống 85Hình 3.15 Màn hình điều khiển giám sát từ xa 86Hình 3.16 Màn hình điều khiển tại chỗ tuyến băng tải 86Hình 3.17 Mô phỏng tín hiệu analog nồng độ khí 87Hình 3.18 Cài đặt ngưỡng cảnh báo, tác động nồng độ khí 87

Hình 3.19 Hệ thống lưu trữ cảnh báo 88Hình 3.20 Đồ thị lưu trữ các thông số của hệ thống 88

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển các mỏ khai thác than phải mở rộng quy mô sản xuất, đặc biệt là các mỏ than hầm lò phải càng khai thác xuống các mức sâu hơn, khi khai thác xuống sâu công việc khai thác rất khó khăn và phức tạp, đặc biệt khí Mêtan là loại khí đồng hành trong các vỉa than, khi xuống sâu thì lượng khí thoát ra càng lớn, vì vậy mức độ nguy hiểm trong công việc khai thác than tăng lên nhiều Trong những năm qua nhiều vụ tai nạn do nổ khí đã xảy ra như

vụ nổ khí mêtan tại: mỏ than Mạo Khê làm chết 19 người, mỏ Thống N hất làm chết 8 người, mỏ Khe Chàm làm chết 8 người, Công ty 86 làm chết 4 người…

Vì vậy để đảm bảo an toàn trong khai thác than trong mỏ hầm lò yêu cầu cần phải quản lý được khí gió, kiểm soát được tình trạng các thiết bị điện và các hoạt động sản xuất tại các khu vực trong mỏ hầm lò Hệ thống kiểm soát được tất cả các yêu cầu trên được gọi là hệ thống quan trắc tập trung tự động (Concentration Monitoring System)

Vì vậy đề tài “Nghiên cứu và xây dựng hệ thống quan trắc khí mỏ tập

trung ứng dụng cho tự động hóa tuyến băng chuyền trong mỏ hầm lò” mang tính

3 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống quan trắc khí mỏ hầm lò, tuyến băng chuyền vận tải than Công ty than N am Mẫu TKV

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện các mục đích nêu trên, đề tài cần giải quyết các nhiệm vụ sau:

- N ghiên cứu tổng quan về hệ thống quan trắc khí mỏ hiện đang dùng ở Công

ty than N am Mẫu - TKV

- N ghiên cứu, xây dựng hệ thống quan trắc khí mỏ hợp lý để ứng dụng cho cho tự động hóa tuyến băng chuyền

5 Nội dung nghiên cứu

- Giới thiệu tổng quan về Công ty than N am Mẫu - TKV

- Giới thiệu tổng quan về hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động tại

công ty than N am Mẫu - TKV

- Giới thiệu hệ thống băng chuyền vận tải than

- Ứng dụng hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động trong qui trình tự động hóa hệ thống băng chuyền

6 Phương pháp nghiên cứu

- N ghiên cứu lý thuyết tổng quan hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động

- N ghiên cứu xây dựng mô phỏng hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động ứng dụng cho tự động hóa hệ thống băng chuyền, lập trình điều khiển và viết giao diện giám sát hệ thống

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Giới thiệu một số mô hình hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động đang triển khai tại các đơn vị khai thác than hầm lò

- N ghiên cứu và xây dưng hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động ứng dụng cho tự động hóa tuyến băng chuyền

- Lựa chọn thiết bị điều khiển, giám sát, viết giao diện HMI

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày trong 3 chương, phần mở đầu và phần kết luận, tổng cộng gồm 121 trang, 20 bảng biểu, 62 hình vẽ

Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Tự động hoá xí nghiệp Mỏ và Dầu Trường Đại học Mỏ - Địa chất Trong quá trình thực hiện tác giả nhận được sự tận tình

khí-chỉ bảo, hướng dẫn khoa học của TS Đặng Văn Chí, cũng như các ý kiến đóng góp của

các thầy cô trong bộ môn và các đồng nghiệp Tác giả rất mong sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các quý thầy cô, bạn bè và các đồng nghiệp

N hân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đặng Văn Chí, người

trực tiếp hướng dẫn khoa học, các tập thể, cá nhân, các nhà khoa học và các đồng nghiệp về những đóng góp quý báu trong quá trình thực hiện đề tài

Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THAN NAM MẪU - TKV 1.1 Vị trí địa lý khu mỏ và đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Khai trường Công ty than N am Mẫu cách thị xã Uông Bí khoảng 25 km về phía Tây Bắc, ranh giới khu mỏ như sau:

+ Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài

+ Phía N am là thôn N am Mẫu

+ Phía Đông giáp khu Cánh Gà Công ty than Vàng Danh

+ Phía Tây giáp khu di tích chùa Yên Tử

Toàn bộ khai trường Xí nghiệp than N am Mẫu nằm trong giới hạn tọa độ địa lý như sau;

X = 38.540  41.047; Y = 369.320,64  371.310

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình khu vực mỏ thuộc vùng núi cao, rừng rậm hiểm trở khó khăn cho việc đi lại và vận chuyển máy móc Đồi núi trong khu vực có độ cao trung bình 450m, đỉnh núi tròn, sườn thoải kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây N am

Khu mỏ có hai hệ thống suối chính là suối Than Thùng chảy ra Lán Tháp rồi chảy vào sông Uông Bí Suối N am Mẫu chảy ra sông Trung Lương Lòng các suối này rộng từ

5 m  7 m, hạ nguồn rộng từ 10 m  15 m, càng lên thượng nguồn càng dốc

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu ở đây mang đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa rõ rệt ( mùa khô và mùa mưa)

Hàng năm, mùa mưa thường từ tháng 4 đến tháng 10, mùa này hướng gió chủ yếu

là N am và Đông nam và thường chịu ảnh hưởng của các cơn bão nhiệt đới, nhiệt độ trung bình 25 ÷ 330C, nhiệt độ cao nhất có thể lên đến 380C Mưa nhiều và hay mưa đột ngột vào các tháng 6, 7, 8 Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1480ml ÷ 2350ml

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ yếu là Bắc và Đông Bắc, nhiệt độ trung bình 5 ÷ 150C, những ngày giá rét nhiệt độ có thể xuống đến 20C

Độ Nm từ (44 ÷ 98,5)%RH

1.1.4 Đặc điểm kinh tế xã hội

Trong khu mỏ có dân cư thưa thớt hầu hết sống tập trung ở thung lũng Trung Lương dọc theo đường 18B thành từng làng bản nhỏ Dân cư ở đây chủ yếu sống bằng nghề làm ruộng, phát nương rẫy, gieo hoa mầu và công nhân của các mỏ khai thác than

Mạng đường giao thông trong khu mỏ tương đối phát triển Từ năm 1994 đến năm

1998, mỏ đã tiến hành làm đường bê tông từ khu Yên Tử ra tới Lán Tháp và đi Uông Bí

N hìn chung, điều kiện giao thông từ mỏ ra tới nhà sàng Khe N gát và ra Cảng cũng như đi các nơi tương đối thuận lợi Than nguyên khai được sàng tuyển tại mặt bằng +125, than thương phNm được vận chuyển bằng đường sắt chạy từ Than Thùng - Yên Tử ra Uông Bí

1.1.5 Đặc điểm địa chất công trình

1.1.5.1 Đặc điểm các vỉa than

Theo báo cáo kết quả tính trữ lượng than được xác định từ mức +125 ÷ -200 là 89.306.819 tấn

Công suất thiết kế khai thác trung bình của lò chợ tính tới năm 2015: 2.500.000 T/năm

1.1.5.2 Khai thông khai trường

Khai thông khai trường bằng cặp giếng nghiêng và các đường lò xuyên vỉa khai thông cho cụm vỉa hoặc đào đường lò dọc vỉa

Khai trường phần lò bằng mỏ được khai thông thành các tầng có các mức vận tải chính là +125, +200, +260, +290

1.1.5.3 Chuẩn bị khai trường

Hiện trạng tình hình hoạt động tại Công ty Than Nam Mẫu - TKV như sau:

- Mức +125: được khai thông bằng lò xuyên vỉa mức +125 đào từ địa hình vào khai thông cho các vỉa từ V3  V9

- Mức +200: được khai thông bằng lò xuyên vỉa mức +200I

- Mức +250: được khai thông bằng lò xuyên vỉa mức +250I

Các đường lò xuyên vỉa +125, +200I và +250 được đào ở Trung tâm và chia khu I, khu II Than Thùng thành hai cánh với chiều dài theo phương của mỗi cánh tương đối bằng nhau Với sơ đồ khai thông như trên, các vỉa than được chuNn bị theo sơ đồ lò chợ tầng, khấu giật từ biên giới về lò xuyên vỉa chính của khu vực (lò xuyên vỉa +125, +200I và +250I)

- Mức -50 được khai thông bằng một cặp giếng nghiêng đào từ mặt bằng mức +125, bao gồm:

đặt 1 tuyến băng tải treo và một đường xe 900mm

xe 900mm

+ Công ty đang tiếp tục đào sâu thêm giếng để khai thông phần trữ lượng mức -200

và đã tiến hành khai thác ở vỉa 7 khu I

Công ty Than Nam Mẫu - TKV dự kiến năm 2015 sẽ khai thác được sản lượng

2.500.000 tấn Với đội ngũ cán bộ công nhân đông đảo (trên 5.000 người), có trình độ chuyên môn kỹ thuật, tay nghề vững vàng nên đã đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất của Công ty

Các diện khai thác của Công ty đang tập trung ở 2 khu là khu I và khu II, trong đó khu I có các vỉa 8, 7, 6a, 6, 5, 4 với tổng số 23 diện sản xuất và tổng sản lượng năm 2011 là 1,3 triệu tấn than Khu II có các vỉa 8, 7, 7 trụ, 6a, 5, 4 với tổng số 14 diện sản xuất và sản lượng năm 2011 là 0,4 triệu tấn Tại các vỉa này trữ lượng than thuộc vỉa 7 chiếm tỷ lệ lớn nhất khoảng 31,11%, sau đến vỉa 6 chiếm khoảng 19,91%, vỉa 5 chiếm 12,98% và vỉa 6A chiếm khoảng 11,36% Bên cạnh đó khu vực lò giếng có vỉa 7 khu I đã bước đầu đi vào khai thác

Hiện tại Công ty đang áp dụng công nghệ khai thác tại các lò chợ như: 1 lò chợ cơ giới hóa, 10 lò chợ giá khung thủy lực di động, 7 lò chợ chống cột TLĐ-xà khớp, 11 lò chợ khai thác dọc vỉa phân tầng và khai thác tận thu

1.1.6 Đặc điểm về thông gió

Công tác thông gió được tiến hành bằng phương pháp thông gió hút, sử dụng

02 quạt gió chính đặt tại các cửa lò rãnh gió +200 và +300; CL +235

Thông gió trong quá trình đào lò sử dụng các quạt gió cục bộ đấu nối từ tuyến gió sạch vào gương

1.1.7 Đặc điểm địa chất thủy văn

Các cửa lò đều cao hơn vị trí thoát nước tự nhiên nên có nước mặt không ảnh hưởng nhiều đến công tác kiểm tra, quan hệ thuỷ lực nước trên mặt và nước dưới đất yếu Một số tính chất và thành phần nước mặt như sau:

+ Tổng độ cứng hoá: 0,25  0,059 g/lit;

+ Độ cứng tổng quát: 0,37  2,15;

+ Độ PH: 4,5  5,9;

+ Hệ số ăn mòn: 0,114 0,18

N ước ngầm: Trong địa tầng chứa than có các đứt gẫy làm cho các vỉa than bị

vò nhàu, nứt nẻ, nước ngầm vận động theo các đứt gẫy, kẽ nứt dựa vào các kết quả quan sát mùa khô nước có tính bazơ, mùa mưa nước có tính a xít

1.1.8 Đặc điểm về cung cấp năng lượng

1.1.8.1 Mạng phân phối cao áp 35/10/6kV

Trạm biến áp chính 35/6 kV gồm 2 máy biến áp BAD 7.500kVA–35/6,3kV

Uông Bí tới MB + 125 Than Thùng, dây dẫn sử dụng loại AC-70 (vận hành 1 trạm,

1 trạm dự phòng và định kỳ đảo luân phiên) Các hộ tiêu thụ 6 kV phía sau trạm biến áp 35/6 kV được cấp theo sơ đồ hình tia đến các tủ máy cắt 6 kV mã hiệu BM-10T Hệ thống tủ máy cắt 6 kV đang sử dụng 5 lộ ra và 2 dãy tủ tụ bù với mỗi dãy tủ có dung lượng 750 kVAr

(0,4)kV phục vụ sản xuất và 01 máy 250 kVA cấp điện cho khu văn phòng N goài

ra, Công ty đầu tư thêm 2 trạm phân phối 6 kV ở MB +125 và mức -50 Trạm phân phối MB +125 được cấp điện từ 2 nguồn của 2 máy biến áp trung gian và có máy phát điện dự phòng 2.500 kVA cấp điện khi mất điện lưới Tại mức -50 trạm phân phối cấp điện chủ yếu cho hầm bơm trung tâm Sơ đồ cung cấp điện được thiết kế theo hình tia và có đấu vòng nhằm đảm bảo việc cung cấp điện được thông suốt khi gặp sự cố từ nguồn cấp chính

Công ty 4 máy phát điện dự phòng (2 máy phát 2.500 và 1.500kVA phục vụ sản xuất), 2 máy có công suất 250kVA và 150 kVA phục vụ cho khu vực văn phòng

1.1.8.2 Mạng phân phối hạ áp

Điện áp 6kV cung cấp cho các máy biến áp phòng nổ trong lò bằng các đường cáp điện đi qua cửa lò Các trạm biến áp trong lò của Công ty được đặt rải dọc theo các đường lò khai thác, vấn đề cung cấp điện được thực hiện nối tiếp từ trạm 35 kV tới trạm biến áp phân phối trên cùng một đường cáp cấp song song cho nhiều trạm biến áp phòng nổ

tính cách ly dùng để cấp điện cho các thiết bị điện trong khu vực khai thác, công trường phụ trợ qua đường cáp áptômát tổng, các khởi động từ, v.v Rơ le rò được nối với đầu vào của áptômát tổng và đặt ở gần biến áp Mỗi thiết bị điện có thiết bị điều khiển đóng cắt điện độc lập Vỏ các thiết bị được tiếp đất và nối hệ thống tiếp đất trung tâm của khu mỏ

N guồn cung cấp điện 660V cho các phụ tải ngoài mặt bằng, cho xưởng sửa chữa cơ điện, sàng tuyển vv thông qua các trạm biến áp công suất từ (240630)kVA trên mặt bằng sân công nghiệp +125, +200, +250, +290

N guồn cung cấp điện 220V cho văn phòng, chiếu sáng

1.1.9 Cơ cấu tổ chức và quản lý

Bộ máy lãnh đạo của Công ty Than N am Mẫu - TKV gồm 01 Giám đốc và 06 phó Giám đốc với các chức danh PGĐ sản xuất, kỹ thuật, đầu tư, đời sống, an toàn

và cơ điện Trách nhiệm của mỗi một phó Giám đốc là trực tiếp điều hành các phòng ban và phân xưởng, công trường khai Bên cạnh đó, một số phòng ban trực thuộc sự điều hành của Giám đốc như kế hoạch, vật tư, thống kê, tổ chức - lao động, KCS và một số Đoàn thể khác

Với cơ cấu tổ chức như vậy cùng với 18 công trường, trong đó khai thác có 12 công trường, 6 công trường đào lò (trong đó có 2 công trường đào lò chuNn bị sản xuất) nên công tác sản xuất của Công ty được triển khai khá tốt Hình 3.1 mô tả sơ

đồ tổ chức của Công ty Than N am Mẫu - TKV

Hình 1.2 Sơ đồ tổ chức Công ty Than Nam Mẫu - TKV

1.2 Giới thiệu tuyến băng chuyền vận tải than lò chợ cơ giới hóa

1.2.1 Băng tải cố định SPJ-800A

1.2.1.1 Phạm vi sử dụng và đặc trưng của băng tải

Băng tải cố định (SPJ – 800A) là thiết bị chủ yếu sử dụng để vận chuyển than ở dưới các giếng ngiêng và các lò xuyên vỉa Trong điều kiện thích hợp có thể dùng để vận chuyển lên các núi cao N guyên lý hoạt động giống với các loại băng

tải thông thường Băng tải vận hành do sự chuyển động của động cơ ở đầu băng, thông qua ma sát của tang và băng tải làm băng tải chuyển động

Đặc trưng của băng tải cố định SPJ – 800A

Kết cấu thân đơn giản tiết kiện thép và dễ lắp đặt, điều chình dễ dàng

thể giảm bớt sự xung kích của lượng lớn than khi đi qua bộ con lăn, kéo dài thời gian sử dụng của con lăn và băng tải Góc nghiêng con lăn α = 30º có thể thoả mãn vận chuyển với năng suất 100 T/h

Động cơ vận chuyển sử dụng một động cơ liên kết khớp nối thuỷ lực, hộp giảm tốc, để đáp ứng nhu cầu về năng suất vận chuyển và độ dài vận chuyển Thiết

bị truyền động dùng khớp nối thuỷ lực để cải thiện tính năng khởi động của băng tải Động cơ và hộp giảm tốc có thể căn cứ vào tình hình thực tế của công truờng mà lắp đặt ở bất kỳ bên nào ở đầu băng

Thiết bị căng băng lắp đặt ở phía đầu băng, thao tác dễ dàng và có thể kịp thời điều chỉnh độ căng của băng tải

1.2.1.2 Các thông số kỹ thuật đặc trưng

- Quy cách băng tải:

- Khoảng cách giữa Khung H và con lăn dưới 3000 (mm)

Chiều cao (mm)

Đuôi băng 2100 932 600

Bảng 1.1 Kích thước các bộ phân chủ yếu của băng tải

1.2.2 Băng tải co giãn SDJ80/40/2x40

1.2.2.1 Phạm vi sử dụng và đặc trưng của băng tải

Băng tải co giãn chủ yếu dùng để vận chuyển than dọc vỉa trong mặt bằng cơ

giới hoá tập trung, cũng có thể dùng trong hệ thống vận chuyển than trong các lò

chợ khai thác thường Khi dùng để vận chuyển dọc vỉa, đuôi băng lắp thêm một

máng chuyển tải phù hợp với mặt bằng lắp đặt Khi dùng để vận chuyển đất khấu

(khoan) trong lò chợ, đuôi băng lắp thêm đoạn băng chuyển tải nối trực tiếp với

máy khấu (khoan)

N goài đoạn liên kết giữa máy chuyển tải và đuôi băng có 1 khoảng khá dài

để đáp ứng yêu cầu sê dịch của mặt bằng công tác ra, thông qua thiết bị cuốn thu

băng và thiết bị tích trữ băng cũng có thể làm cho thân băng duỗi dài hoặc thu ngắn

từ đó nâng cao năng suất vận chuyển của băng đNy nhanh tiến độ khai khoáng và

đào lò

ốc có thể khấu, kết cấu đơn giản, phần khấu không sử dụng đóng kiện dễ dàng,

cường độ lao động thấp, thời gian thao tác ngắn

Thiết bị căng băng ở đầu băng sử dụng động cơ kéo căng băng

đầu băng) đều có kích thước thống nhất, đều có thể thay thế lẫn nhau

Bề mặt tang truyền động có 1 lớp keo, hệ số ma sát lớn, độ căng ban đầu nhỏ

nóc lò chợ, thích nghi được với mọi mặt bằng lắp đặt trong lò chợ

Điều kiện sử dụng: vận chuyển than nguyên khai không quy cách hoặc đá dăm với số lượng lớn; N hiệt độ môi trường công tác 10ºC ~ 40ºC, thành phần không khí trong giếng phù hợp với “quy trình an toàn khai khoáng“

1.2.2.2 Các thông số kỹ thuật đặc trưng

- Quy cách băng tải

Chiều cao (mm)

Bảng 1.2 Kích thước các bộ phân chủ yếu của băng tải

Chương 2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG QUAN TRẮC KHÍ MỎ 2.1 Thống kê các vụ tai nạn cháy nổ khí ở các mỏ trên thế giới và Việt Nam

Trong quá trình khai thác than hầm lò trên thế giới cũng như ở Việt N am đã xảy ra

rất nhiều vụ cháy nổ khí mêtan với thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản Thực tế cho

thấy rằng khí cháy nổ khí mêtan luôn gây ra áp suất và nhiệt độ rất cao có thể dẫn đến nổ

bụi than khi trong đường lò hội tụ đủ các điều kiện nổ, gây thảm họa cho người và thiết bị

Các vụ nổ khí mêtan điển hình trên thế giới được nêu trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Các vụ nổ khí mêtan điển hỉnh trên thế giới

Riêng với N hật Bản: Trong các năm từ năm 1949 đến năm 1985 đã xảy ra 405 vụ

làm 1956 người thiệt mạng

Với Trung Quốc: Trong các năm từ năm 2003 đến năm 2007 đã xảy ra nhiều vụ tai

nạn do cháy nổ khí mêtan làm hàng nghìn người thiệt mạng Các số liệu thống kê cụ theo

thứ tự như sau:

- N ăm 2003 đã có 2297 người thiệt mạng

- N ăm 2005 đã có trên 6000 người thiệt mạng

- N ăm 2006 đã có 4746 người thiệt mạng

- Riêng trong 10 tháng đầu năm 2007, các vụ tai nạn xảy ra do cháy nổ khí tại các

mỏ than của Trung Quốc có tổng số là 3069 người thiệt mạng

- Trong tháng 11 năm 2009 có một vụ nổ khí mêtan đã xảy ra tại mỏ than thuộc

tỉnh Hắc Long Giang của Trung Quốc làm 104 người thiệt mạng và 60 người bị thương

- Trong năm 2009 tổng số thợ mỏ Trung Quốc bị chết do cháy nổ khí khoảng 2.600 người

- N ăm 2010 mặc dù tổng số người chết do cháy nổ khí mêtan ở Trung Quốc có giảm hơn so với năm 2009 nhưng vẫn có khoảng 2.400 người thiệt mạng

- Đặc biệt gần đây, vào ngày 30 tháng 11 năm 2011 đã xảy vụ cháy nổ khí tại mỏ than Hành Dương thuộc tỉnh Hồ N am làm chết 29 thợ mỏ trong tổng số 35 người đang làm việc N hư vậy, tính trung bình một ngày ở Trung Quốc có khoảng 12 thợ mỏ bị chết

do cháy nổ khí mêtan, theo thống kê các vụ tai nạn hầm lò do cháy nổ khí mêtan xảy ra tại nước này chiếm 80% tổng số các vụ tai nạn xảy ra trên thế giới

Với nước N ga, ngày 02/12/ 1997 đã xảy ra một vụ cháy nổ khí mêtan hầm lò làm

67 thợ mỏ thiệt mạng tại khu mỏ “ Kơmerôvơ” cũng tại khu mỏ trên, vào ngày 19/03/2007

đã xảy ra vụ cháy nổ khí mêtan làm thiệt mạng 111 người, đây là vụ cháy nổ khí lớn nhất trong lịch sử ngành công nghiệp khai thác than của nước N ga Vẫn tại mỏ này vào ngày 24/5 /2007 có xảy ra cháy nổ khí mêtan làm thiệt mạng 38 người

Tại một mỏ than thuộc vùng Kơmerovô của nước N ga, ngày 08/05/2010 đã xảy ra cháy

nổ mỏ làm thiệt mạng 60 người, trong đó có 17 người trong đội cấp cứu mỏ Đây là 2 vụ nổ khí mêtan xảy ra cách nhau khoảng 3 giờ, sau khi xảy ra vụ nổ đầu tiên các nhân viên cứu trợ đã xuống lò làm nhiệm vụ cứu nạn, khoảng 3 giờ sau đó xảy ra vụ nổ thứ hai và tất cả các nhân viên cứu trợ đó đều bị tử nạn

Với Ukraina, vào ngày 18/11/2007 đã xảy ra cháy nổ khí mêtan tại mỏ Zasadki làm thiệt mạng 88 người

Với Hợp chủng quốc Hoa Kỳ, vào ngày 06/04/2010 đã xảy ra cháy nổ mỏ

than tại bang Virginia của Mỹ làm 29 người thiệt mạng, mặc dù dây là mỏ than khai thác

có các công nghệ rất hiện đại

Tại Việt N am, đã xảy ra các vụ nổ cháy khí mêtan như sau:

- Với vụ nổ khí mêtan vào ngày 11/01/1999, tại Công ty than Mạo Khê đã làm 19 người thiệt mạng

- Với hai vụ nổ khí mêtan liên tiếp vào ngày 19/12/2002, tại Xí nghiệp 909

và Xí nghiệp than Suối Lại đã làm 11 người người thiệt mạng

- Với vụ nổ khí mêtan vào ngày 6/3/2006, tại Khu Yên N gựa - Công ty than Thống

N hất đã làm 8 người thiệt mạng

- Với vụ nổ khí mêtan vào ngày 08/12/2008, tại Công ty than Khe Chàm đã làm 11 người thiệt mạng

- Với vụ cháy nổ khí mêtan vào ngày 02/7/2012, tại Công ty TN HH MTV 86 - Tổng Công ty Đông Bắc đã làm 04 người thiệt mạng

Ở Việt N am, theo các kết quả nghiên cứu và các số liệu thống kê cho thấy, tỷ

lệ tử vong trong các vụ cháy nổ khí mêtan hầm lò chiếm 10% tử nạn do tác động va đập; 25% tử nạn do cháy bỏng; 65% do nhiễm khí độc CO

2.2 Giới thiệu khái quát chung và yêu cầu về hệ thống quan trắc khí mỏ

2.2.1 Các yêu cầu và chức năng cơ bản của hệ thống quan trắc khí mỏ

Các hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động cần đáp ứng những yêu cầu về chức năng cơ bản như sau :

- Thu thập, xử lý dữ liệu và điều khiển quá trình công nghệ, cảnh báo bằng

âm thanh và ánh sáng liên tục 24/24 giờ trong 365 ngày/năm

- Hệ thống mang tính mở có thể kết nối với mạng máy tính và theo dõi từ xa

- Quan trắc các đại lượng cần giám sát dưới dạng số, tương tự và hiển thị trực tiếp trên màn hình theo thời gian

- Lưu trữ các dữ liệu thu được vào máy tính

- Hiển thị biểu đồ xu hướng trong thời gian hiện tại hoặc trong bất kỳ thời gian nào trước

Máy tính khách được đặt tại phòng điều khiển sản xuất có thể hiển thị các thông tin và không thể can thiệp được vào hệ thống để các cán bộ điều hành có thể nắm bắt được tình trạng

Hệ thống thiết bị gồm có các thiết bị chính như sau:

các lò chuNn bị trong than, gió thải của khu vực khai thác hoặc khu vực gió thải của toàn mỏ

Đầu đo khí CO, được lắp đặt để kiểm soát khí CO tại các gương lò đào cục bộ, trạm điện, băng tải, gió thải của khu vực khai thác và khu vực có gió thải của toàn mỏ

Đầu đo tốc độ gió, được lắp đặt để kiểm soát thông gió mỏ tại các gương lò đào, các gương khai thác, các khu vực khai thác, khu vực có gió thải của toàn mỏ và các khu vực cần thiết khác như trạm khí nén, trạm bơm…

Aptomat liên động cắt điện, có nhiệm vụ cắt điện nguồn cung cấp trong khu vực có tình

Các thiết bị cảnh báo trong hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung là loại thiết bị đo liên tục và gửi tín hiệu đo được về trung tâm với chu kỳ 8s

2.2.2.2 Bố trí các đầu đo trong hầm lò

- Tại các đường lò xuyên vỉa và dọc vỉa của các khu vực khai thác bố trí các Aptomat liên động cắt điện (khi khí vượt ngưỡng)

- Tại cửa lò thông gió chính bố trí thiết bị đo khí mêtan, khí CO, tốc độ gió để kiểm soát nồng độ khí, tốc độ gió cho toàn khu vực

- Tại khu vực khai thác, gương lò chuNn bị bố trí các thiết bị cảnh báo khí mêtan để theo dõi nồng độ khí mêtan trong các gương lò và ở luồng gió vào, gió ra của lò khai thác

- Tại các khu vực trạm điện, băng tải, gió thải toàn mỏ

Nguyên tắc bố trí các thiết bị cụ thể như sau:

- Để kiểm soát khí tại các khu vực lò chợ khai thác lắp đặt: 04 đầu đo khí mêtan trong đó 02 đầu đo để kiểm soát luồng gió thải gương khai thác, 02 đầu đo đặt để kiểm soát luồng gió vào gương khai thác; 01 đầu đo khí CO để kiểm soát gió thải; 01 đầu đo tốc

độ gió để kiểm soát gió ra lò chợ; 02 aptomat liên động cắt điện được đặt tại vị trí có luồng gió sạch để không bị ảnh hưởng của khí mê tan khi bị vượt ngưỡng báo động Sơ đồ bố trí

cụ thể như trên hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí đầu đo tại lò chợ

01 đầu đo khí mêtan đặt cách gương lò từ 10-20m; 01 đầu đo khí mêtan, 01 đầu đo khí CO và 01 đầu đo gió tại vị trí cách ngã 3 xuyên vỉa 10-20m ; aptomat liên động cắt điện và quạt thông gió cục bộ được đặt tại vị trí cách ngã 3 lò xuyên vỉa từ 10~20m về phía gió sạch để không bị ảnh hưởng của khí mê tan khi bị vượt ngưỡng báo động Sơ đồ bố trí cụ thể như trên hình 2.2

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí đầu đo tại lò độc đạo

- Để kiểm soát khí mêtan, khí CO và tốc độ gió tại cửa lò thông gió chính bố trí đặt cụm thiết bị cách ngã ba thượng thông gió 10-20m gồm: 01 đầu đo khí mêtan,

01 đầu đo khí CO và 01 đầu đo tốc độ gió như trên hình 2.3

- Để kiểm soát khí mê tan, khí CO và tốc độ gió tại các khu vực lò chợ khai thác ta đặt: 05 đầu đo khí mêtan, 02 đầu đo khí CO và 01 đầu đo tốc độ gió như trên hình 2.4

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí đầu đo tại lò chợ khai thác

Các thiết bị làm việc dưới lò nằm trong hệ thống phải là những thiết bị có cấu tạo đặc biệt (thiết bị an toàn tia lửa, thiết bị phòng nổ…), có thể làm việc được trong điều kiện môi trường nguy hiểm về khí nổ

Trong các khu vực khai thác, các lò chuNn bị có thiết bị cảnh báo kiểm soát khi nồng độ khí mêtan vượt ngưỡng báo động, hệ thống quan trắc khí mỏ sẽ tự động gửi tín hiệu tác động đến các thiết bị điện để cắt điện, trừ hệ thống quạt gió (nằm trong luồng gió sạch) sẽ không bị cắt điện Sơ đồ nguyên lý khối liên động cắt điện các khu vực thể hiện như trên hình 2.5

(10~20)m (10~20)m

(10~20)m

(10~20)m

(10~20)m (10~20)m

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí đầu đo tại lò thượng thông gió

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý khối liên động cắt điện

2.2.2.3 Lựa chọn ngưỡng cắt điện

Căn cứ vào Quy chuNn kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm

lò QCVN 01:2011/BCT do Bộ Công Thương ban hành năm 2011 và các hướng dẫn

kèm theo, ngưỡng về hàm lượng khí mêtan để cắt điện cho từng khu vực có giá trị

như trong bảng 2.2

1 Gương lò chuNn bị trong than (Lò chuNn bị) 1,3

2 Gương lò khai thác (Gió thải lò chợ) 1,3

Bảng 2.2 Ngưỡng về hàm lượng khí mêtan để cắt điện cho từng khu vực

2.3 Giới thiệu hệ thống quan trắc khí mỏ loại KSP-2C do Công ty

Carboautomatyka-Ba Lan sản xuất

Với ngành công nghiệp điện tử tiên tiến, nên việc ứng dụng công nghệ quan trắc

vào quá trình sản xuất tại Ba Lan đã được sử dụng từ lâu trong các ngành công nghiệp, đặc

biệt trong công nghiệp khai thác than hầm lò với điều kiện khai thác khó khăn, diện khai

thác ngày càng xuống sâu, lượng khí mê tan tồn tại trong mỏ rất lớn Do vậy quốc gia này

đã áp dụng công nghệ giám sát khí mỏ và quan trắc điều khiển quá trình sản xuất vào các

mỏ than hầm lò từ những năm 80 của thế kỷ trước

Một trong những Công ty đi đầu trong việc áp dụng thực tiễn và sản xuất hệ thống quan trắc tập trung ở Ba Lan là Công ty Carboautomatyka Sau đây là phần giới thiệu hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung loại KSP-2C do Công ty Carboautomatyka sản xuất

2.3.1 Cấu trúc của hệ thống quan trắc khí mỏ loại KSP-2C

Sơ đồ khối của hệ thống được mô tả trên hình 2.6 gồm những phần chính sau:

- Tại phòng quan trắc trung tâm có hệ thống máy tính điều hành và các tủ điều khiển trung tâm loại KSP-2C (max 10 tủ, mỗi tủ có 40 kênh đo độc lập) để thu thập các thông tin từ các đầu đo dưới lò, xử lý các thông tin đó, lưu trữ và điều khiển xuống lò, hệ thống máy tính có thể kết nối mạng LAN và kết nối qua Internet để phục vụ công tác quan sát từ xa

- Trong lò bố trí các loại đầu đo để giám sát các đại lượng cần kiểm soát, các attomat liên động cắt điện dùng để cắt nguồn cho các thiết bị nằm trong khu vực đó khi có nguy hiểm về khí cháy nổ, hệ thống cáp truyền tín hiệu

- Các đầu đo được kết nối trực tiếp tới tủ điều khiển trung tâm KSP-2C thông qua các kênh đo độc lập (cách ly về điện) với nhau và có dạng bảo vệ nổ là “an toàn tia lửa - ExiaI”

Hình 2.6 Sơ đồ khối hệ thống quan trắc khí mỏ loại KSP-2C

Về mặt cấu trúc hệ thống quan trắc khí mỏ tập trung tự động loại KSP-2C gồm 2 phần chính: Phần trên mặt bằng và phần dưới lò Các đầu đo và thiết bị dưới lò được kiểm soát bởi tủ điều khiển trung tâm KSP-2C đặt tại phòng quan trắc trung tâm trên mặt bằng Tín hiệu từ thiết bị dưới lò gửi về tủ trung tâm thông qua tuyến cáp truyền dưới dạng tần số

Tủ điều khiển trung tâm cấp nguồn an toàn tia lửa cho các đầu đo dưới lò trên cùng một đường truyền tín hiệu

Hệ thống này được thiết kế làm việc 24/24h trong 365 ngày/năm, các đầu đo trong

lò được cấp điện trực tiếp từ tủ KSP-2C thông qua tuyến cáp truyền, các kênh đo được cấp nguồn độc lập với nhau, tất cả các thiết bị của hệ thống được sản xuất để làm việc trong môi trường có nguy cơ cháy nổ, các thiết bị kết nối với nhau thông qua cáp điện thoại loại chuyên dùng cho mỏ hầm lò Thông tin về các đại lượng giám sát trong lò được hiển thị liên tục, cảnh báo tại chỗ và truyền về tủ điều khiển trung tâm KSP-2C, do đó khi có bất kỳ một sự cố nào về khí, đường truyền, đầu đo, hệ thống sẽ phát hiện, điều khiển báo động và cắt điện các thiết bị trong khu vực để ngăn chặn nguy cơ cháy nổ khí

Hiện tại, ngoài việc sản xuất hệ thống quan trắc khí mỏ loại KSP-2C phục vụ trong nước, Ba Lan đã xuất khNu các hệ thống quan trắc khí mỏ cho các quốc gia tại một số khu vực khác nhau trên thế giới như Đông Âu, Mỹ La tinh, Đông N am Á, trong đó có cả Việt N am

Modem

PC Client

Đầu đo trong Lmax 5km

UPS Online

Lưới điện

Modem

Hình 2.8 Tủ điều khiển trung tâm KSP-2C

Tên thiết bị KSP-2C

Thời gian đo chu kỳ 8s

N guồn cấp cho các kênh đo độc lập Dạng an toàn tia lửa ExiaI

Tín hiệu truyền Dạng tần số và xung

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật cơ bản của tủ KSP-2C

Tủ KSP-2C có khả năng kết nối với các thiết bị thực hiện đo đạc thông số khác, với điều kiện những thiết bị này có khả năng truyền tín hiệu tần số đã được

mã hoá đồng bộ với tủ điều khiển ở trung tâm KSP-2C

Thông qua hệ thống này khi cần thiết ta có thể chuyển tín hiệu báo động cắt điện của một kênh đo nào đó từ tủ điều khiển trung tâm KSP-2C đến bất kỳ kênh đo nào khác trong hệ thống

Việc kết nối tủ KSP-2C với hệ thống máy tính có thể thực hiện qua 02 cổng mạng LAN và 02 cổng tiêu chuNn RS232, do vậy rất thuận tiện cho việc kết nối và thực hiện các yêu cầu khác của hệ thống

2.3.2.2 Các thiết bị phụ trợ

Các thiết bị phụ trợ gồm có:

- Thiết bị lưu điện có các thông số cơ bản như sau:

Điện áp 220 VAC; Công suất 3 kVA.; Ắc quy 96 VDC -100 Ah

- Hộp nối cáp an toàn tia lửa có bảo vệ chống sét

- Máy tính điều hành với hệ điều hành Windows XP có bản quyền

- Các thiết bị khác để tạo thành mạng LAN

2.3.3 Hệ thống thiết bị trong lò

2.3.3.1 Đầu đo khí mê tan loại CPC-2

Đầu đo sử dụng trong hệ thống KSP-2C được bố trí để kiểm soát liên tục nồng độ

aptomat liên động cắt điện thông qua cáp thông tin Đầu đo CPC-2 và sơ đồ nguyên lý làm việc của sensor đốt xúc tác được thể hiện trên hình 2.9

Đặc tính kỹ thuật cơ bản của đầu đo CPC-2 như sau:

Điện áp định mức: 12VDC; Dòng điện tiêu thụ lớn nhất: 40mA

N guồn điện lấy từ ắc quy, ắc quy được nạp điện thông qua đường truyền

±0,25% cho dải đo (2~5)%

±3% cho dải đo (30~100)%

Tần số phát: Trong toàn dải đo 4kHz ÷ 12,5kHz

Thông số mạch cắt an toàn tia lửa: I=100mADC, U=60VDC, với 2 đường ra AL1

& AL2

Điều kiện môi trường: Độ Nm môi trường <95 % không ngưng tụ hơi nước; N hiệt

Dạng bảo vệ nổ: Thiết bị an toàn tia lửa EexiadI

Cấp bảo vệ của vỏ: IP54

Kích thước: 200x130x95mm; Trọng lượng 2.5kg

Các chức năng chính của đầu đo CPC-2 như sau:

Chế độ làm việc: Đồng bộ với tủ KSP-2C, hoặc làm việc độc lập

ngưỡng đặt trước

- Tự động kiểm tra trạng thái làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C

tác Hình 2.9 Đầu đo khí mê tan loại CPC-2 và sơ đồ nguyên tắc làm việc của

sensor đốt xúc tác

Đầu đo sử dụng trong hệ thống KSP-2C được bố trí để kiểm soát liên tục nồng độ

trên hình 2.10

N guồn cấp từ tủ điều khiển trung tâm: Ui=60 V, Ii = 150 mA;

Hoặc từ nguồn độc lập: U=15 V, I = 35 mA

Tín hiệu đầu ra:

Tần số: (5 ~ 12) kHz; Kỹ thuật số: FSK; Điện áp: (0,4 ~ 2) V

0,1% CH4 đối với dải đo (5 - 100)% CH4

Kích thước: 160 x90 x 55 mm; Trọng lượng: 1kg

Hình 2.10 Đầu đo khí mê tan loại SC-CH4

2.3.3.3 Đầu đo khí CO loại SC- CO

Đầu đo sử dụng trong hệ thống KSP-2C được bố trí để kiểm soát liên tục nồng độ khí CO trong các mỏ hầm lò có khí và bụi nổ, chúng được kết nối với tủ KSP-2C và aptomat liên động cắt điện thông qua cáp thông tin, đầu đo có thể làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C hoặc độc lập, trong lò đầu đo thường được đặt ở những vị trí có nguy cơ cháy cao như băng tải, trạm điện, cũng như những vị trí nghi ngờ than có tính tự cháy Đầu đo khí

CO được thể hiện trên hình 2.11

Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu đo SC-CO như sau:

N guồn cung cấp điện: An toàn tia lửa từ tủ KSP-2C, Ui = 60Vdc, Ii = 150mA Hoặc từ nguồn độc lập, U = 15VDC, I = 10mA

Tín hiệu ra: Dạng tần số: (5 ~ 12)kHz

Dải đo: (0 ~ 200)ppm, (0 ~ 1000) ppm

N guyên lý hoạt động: Phương pháp điện hóa học

Phương thức đo: Liên tục

Dạng bảo vệ nổ: I M1 Ex ia I, II 2G Ex ia II T4

Cấp bảo vệ của vỏ: IP54

Kích thước: 169 x 90 x 55 mm; Khối lượng: 1kg

Các chức năng chính như sau:

- Hiển thị tại chỗ nồng độ khí: ppm CO

- Chế độ làm việc: Đồng bộ với tủ KSP-2C, hoặc làm việc độc lập

- Gửi tín hiệu cắt điện tới atomat để cắt nguồn điện khi nồng độ khí CO vượt ngưỡng đặt trước, có 2 ngưỡng cảnh báo trong dải đo < 26 ppm

- Tự động kiểm tra trạng thái làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C

Hình 2.11 Đầu đo khí Oxitcacbon loại SC-CO

Đầu đo sử dụng trong hệ thống KSP-2C được bố trí để kiểm soát liên tục nồng độ

cáp thông tin, chúng có thể làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C hoặc độc lập, trong lò chúng thường được đặt ở những vị trí cần kiểm soát nồng độ Oxy để đảm bảo điều kiện làm việc cho công nhân như các khu vực lò chợ, lò chuNn bị độc đạo Đầu đo khí Oxi được thể hiện như trên hình 2.12

Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu đo SC-O2 như sau:

Hoặc từ nguồn độc lập, U = 15Vdc, I = 10mA

Dạng điện áp: (0,4 ~ 2,0)VDC;

Dạng số: FSK

N guyên lý hoạt động: Phương pháp điện hóa học

Phương thức đo: Liên tục

Dạng bảo vệ nổ: I M1 Ex ia I, II 2G Ex ia II T4

Cấp bảo vệ của vỏ: IP54

Kích thước: 169 x 90 x 55 mm

Khối lượng: 1kg

Các chức năng chính như sau:

- Chế độ làm việc: Đồng bộ với tủ KSP-2C; Hoặc làm việc độc lập

- Tự động kiểm tra trạng thái làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C

Hình 2.12 Đầu đo khí Oxi loại SC-O2

2.3.3.5 Đầu đo tốc độ gió loại MPP

Đầu đo sử dụng trong hệ thống KSP-2C được bố trí để kiểm soát liên tục tốc độ gió trong các mỏ hầm lò có khí và bụi nổ, được kết nối với tủ KSP-2C thông qua cáp thông tin, chúng có thể làm việc đồng bộ với tủ KSP-2C hoặc độc lập Ở trong lò đầu đo gió thường được đặt ở những vị trí cần kiểm soát tốc độ gió để đảm bảo điều kiện làm việc cho công