矿用炮孔钻机安全要求JB 8912—1999
国家机械工业局1999—06—28批准 2000—01—01实施
前言
本标准为机械行业强制性标准。
本标准由全国矿山机械标准化技术委员会提出并归口。
本标准负责起草单位：洛阳矿山机械研究所。
本标准主要起草人：黄嘉琳、王春民、郭明、杨现利、刘建萍。
本标准由全国矿山机械标准化技术委员会负责解释。
0 引言
本标准涉及的是矿用炮孔钻机的安全问题。
本标准未涉及到的危险与GB／T 15706一致。
涉及通用的机械、电气、液压、气动和其他设备的危险，不包括在本标准中。
1 范围
本标准是从物理性能及预定使用方面对矿用炮孔钻机提出的限制。所规定的安全要求适用于GB／T 15706．1—1995中3．11规定的机器寿命期内各阶段所产生的危险。
本标准适用于在露天和井下矿山以及隧道中钻凿炮孔的凿岩钻车、钢丝绳冲击钻机、潜孔钻机、旋转钻机和牙轮钻机(以下简称钻机)。
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2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 2894—1996 安全标志
GB 3836．1—1983 爆炸性环境用防爆电气设备 通用要求
GB 4351—1997 手提式灭火器通用技术条件
GB／T 5226．1一1996 工业机械电气设备 第1部分 通用技术条件
GB／T 8419—1987 土方机械 司机座椅振动试验方法和限值
GB／T 8420—1987 土方机械 司机的身材尺寸与司机的最小活动空间
GB 8532—1987 轮胎式土方机械 制动系统的性能要求和试验方法
GB／T 13306—1991 标牌
GB／T 13325—1991 机器和设备辐射噪声 操作位置噪声测量的基本准则
GB／T 15706．1—1995 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语、方法学
GB／T 15706．2一1995 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则与规范
GB 16754一1997 机械安全 急停 设计原则
GB／T 16855．1—1997 机械安全 控制系统有关安全部件 第1部分 设计通则
GB／T 17300—1998 工程机械 通道装置
JB／T 3249一1991 工程机械 护板和护罩
JB／T 3683—1999 工程机械 操纵的舒适区域与可及范围
JB／T 7536—1994 机械安全 通用术语
JB 8518—1997 地下铲运机 安全要求
煤矿安全规程(1992年版)
冶金企业测尘办法
3 定义
本标准采用下列定义。
3．1 JB／T 7536的定义适用于本标准。
3．2针对钻机的定义
3．2．1 危险范围 danger zone
在钻机内部与周围，人员受到伤害或健康受到危害的范围。
3．2．2工作范围 working area
靠近设备的范围，即钻机为完成工作而活动的范围。
3．2．3 受到危害的人员 exposed person
完全或部分处于危险范围内的人员。
3．2．4操作者(司机) operator
操纵钻机钻进和移动的人员。
3．2．5 正常工况(操作规程情况) normal operating case
标准的、常用的工作状态。
3．2．6 特殊工况(操作例外情况) exceptional operating case
不常出现或受到限制出现的工作状态。
3．2．7 钢丝绳安全系数 safety factor of rope
钢丝绳最小破断拉力与绞车最里层钢丝绳最大许用拉力之比。
3．2．8 检验 examination
由专业人员周期地、详细地对全部与安全有关的重要组成部分进行检查，包括全部必要的功能检测，看是否有缺陷或损坏。
3．2．9 检查 check
操作者或维修人员经常对结构构件进行检查，确定外观可看到的损坏或缺陷，借助现场检查方法确定功能情况。
4 危险一览表
钻机寿命期内，在运输、安装、拆卸、行走、作业及维护过程中可能产生的危险见表1。
表1
5 安全要求和措施及判定
5．1 一般安全要求
5．1．1 钻机预定使用的安全措施与对策应与GB／T 15706．1的有关要求一致。
5．1．2 钻机应按人机工程学原理设计，从而减轻劳动强度，避免操作者的疲劳。操作者工作时应尽可能地带防护手套、穿安全鞋及其他的人员防护装置。
5．1．3 如有与冷、热表面接触的危险，这些表面应装备护栏或护盖。锐边、尖角和凸出部位的设计应符合GB／T 15706．2的要求。
5．1．4 机械通风口和冷却器出风口应装有保护格栅或类似的设施，防止手指或上肢触及运动部件。
5．1．5 管子、软管和管接头应耐压，软管应标明许用的工作压力。在司机操作位置附近的软管或管子应按JB／T 3249的要求安装护罩，避免管子或软管爆裂伤害司机。
5．1．6 钻机所用的材料应在健康和安全方面对人体无害，并与给定的环境温度相适应。制造商应在操作手册中说明钻机工作的环境温度。
5．1．7 钻机的部件需要手工操作时，应通过设计保证手工操作的安全。如果因为元件的形状或重量而不能安全地进行手工操作时，应采取措施，使用机械操作。
5．1．8 进入操作和维修位置的通道装置应符合GB／T 17300的规定。如果门、窗、人口可自由打开或关闭，在开或关的状态应是安全的。
5．1．9 钻机的能源应是独立的，各独立部件应有与能源断开的装置，这种装置应明确标出。如果重新接通会危及周围的人，它们应能锁定。
切断能源后，应能安全地释放遗留或储存在回路中的能量，使它周围的人无危险。某些回路可以保持与能源接通，以便夹持工件、保存信息以及内部照明等。在这种情况下，必须采取专门措施保护操作者的安全。
5．2 操作位置安全要求
5．2．1 钻机的操作应在周围环境对人员没有危险的状态下进行。操作者所需要的位置和站立的空间应符合GB／T 8420和JB／T 3683的要求。
5．2．2 用于井下或隧道中作业的钻机，应根据需要采取防护措施，预防物料下落带来的危险。
5．2．3 钻机行驶和作业位置应有良好的可视性，保证对人员不构成危险。
5．2．4 钻机可根据需要配备一个司机室。司机室应符合下列要求：
a)应根据作业条件装设空气调节装置，保证司机室内的温度冬季不低于15℃，夏季不高于31℃；
b)应配备空气净化装置，司机室内空气中的粉尘浓度应符合5．13．1的要求；
c)在钻机作业并关闭门窗、开动空气调节与净化装置时，司机室内的噪声不得超过85dB(A)，噪声应按GB／T 13325的规定进行检测；
d)应采取必要的减振措施，座垫处的加权均方根加速度修正值不应超过1.25m／s2，振动试验参照GB／T 8419的方法进行；
e)门开的方向应能使司机在出现危险时快速离开司机室；
f)司机室内的材料应符合5．12．1的防火要求；
g)司机室内的照度应符合5．11．3的要求。
5．3控制系统
5．3．1 钻机控制系统安全部分应符合GB／T 16855．1的要求。
5．3．2 钻机的主传动系统应人为地通过启动装置才能启动。如果钻机有多个装置用于启动，这些装置应相互联动，从而可以用其中一个来完成启动。
对于气动驱动的钻机，应在主回路上设置一个截止阀，用于连接或截断动力装置与主机，以及释放系统压力。
5．3．3 钻机应有一个正常停机的命令装置，使其在工作过程中实现安全停机。
钻机应设置总停开关，作业和行驶的每个操作位置都应有急停装置，防止突发事件引发的危险。
5．3．4 动力供给中断或中断后重新供给，不能导致危险的发生。钻机只能通过人为的命令才能重新启动；如果停机的命令已经发出，钻机必须停机；保护装置和防护措施应保证有效。
动力供给故障或液压、气动的压力下降不允许导致危险。
5．3．5 控制电路的故障或控制电路的逻辑故障，不允许导致危险。
5．4 控制装置
5．4．1 控制装置的操作应安全、灵活、舒适，其设计配置和标志应符合GB／T15706．2的要求。
主要的控制装置应布置在操纵的舒适区域内，辅助控制装置可布置在操纵的可及范围内或危险范围外的其他位置。
如果钻机有多个操作位置，应配置一个选择开关，操作者可有目的地选择有利的操作位置。
5．4．2 钻机应有相应的急停和安全装置，急停装置应符合GB 16754的要求。
当有人员被旋转的钻具组触及或伤害的危险存在时，应在人员容易接近的旋转钻具组外围安装保护装置，人员靠近时会自动停机或发出警报。如果没有这种保护装置，应设置一段禁入区域，并明确地标明禁人标志，禁入标志应符合GB 2894的规定。
钻机的主要功能应有必要的联锁，防止意外启动导致的危险。
5．4．3 所有的急停与安全装置应按其功能进行检验，制造商应提供合格证。
5．5 稳定性
钻机在给定的条件下行走、作业和停机时，必须有足够的稳定性，在任何方向都不能有倾翻和滑动的可能性。
稳定性应通过计算进行验证。
5．6行走机构制动
5．6．1 自行式钻机在给定的各种行走速度、地面特性和坡道条件下减速、停车和保持静止状态时应能保证安全。
5．6．2 轮胎行走钻机应装备行车制动系统、辅助制动系统和停车制动系统。制动系统应符合GB 8532的要求，性能试验按GB 8532进行。
在行车制动系统失灵时，辅助制动系统应能使钻机停住。
5．6．3 履带行走钻机或者有行车制动系统和辅助制动系统，或者有两套独立的行车制动器，每侧履带行走机构一个。
5．6．4 轮胎或履带行走钻机的停车制动系统应能使钻机在允许的最大坡道上保持静止。在制造商规定的工作范围内，其安全系数应不低于1.2。
停车制动应采用机械式制动。
5．6．5 钻机在超过最大允许坡度的坡道上作业、行走和停止时，应配备一台牵引绞车，避免钻机在坡道上打滑。
5．7 运动部件的防护
5．7．1 钻机运动部件的设计、制造和安装应能避免GB／T 15706．1中所描述的危险，并应使人员尽可能少地在危险区域内进行人工操作。
5．7．2 对于人员可及范围内的旋转的传动部件，如传动轴、联轴器、三角带等，应配置防护装置。防护装置应符合GB／T 15706．2的要求。
5．7．3 如果操作者在靠近运动部件的危险区域内工作，应特别注意接卸钻杆、钻具组连接螺纹的断裂、更换钻具等带来的危险。
5．7．4 如果单根钻杆的重量超过25 kg，钻机应有机械接卸钻杆机构或辅助卷扬装置。
5．7．5 带推进滑架的钻机的加压机构(除油缸或气缸驱动的外)必须装有上下极限限位装置。
5．7．6 钻机在运载设备与巷道工作面之间的危险区域内作业时，应在钻机前设置警告标志。
5．7．7 如果钻机作业时，需要一名助手在危险区域内工作，只有在遵守6．4．5的要求时才能进行。
5．8 电气设备
5．8．1 钻机的电气设备应有一套接地故障保护装置。电气设备应符合GB／T 5226．1的有关要求；用于井下的钻机的电气设备应符合《煤矿安全规程》第425条的规定；用于井下有防爆要求的钻机，必须有防爆功能，其电气设备应符合GB 3836．1的要求。
5．8．2 自带变压器的钻机，应在变压器四周设置防护栏杆或将变压器布置在隔离间，并设置相应的安全标志，安全标志要符合GB 2894的要求。未设置电缆卷筒的钻机应设置高压电缆导人装置，防止接头脱落。
5．8．3 蓄电池应稳固地安装在指定的位置上，不允许电解液喷溅到人或周围设备上。电极应有护罩，回路中应装有绝缘开关。蓄电池四周应装有罩子，以防钻机倾翻时电解液或蒸汽灼伤操作人员。
5．9 液压系统
液压系统应符合GB／T 15706．2的要求，系统压力不能超过管路的最大许用压力，压力下降与液体泄漏不能导致危险。系统应配备温度与压力监控装置，在温度或压力超过许可范围时发出警报。
液压油应无毒。
用于压力超过15MPa的液压软管应是预制成型的。液压软管应与电线隔离开，并避开热的表面和锐边。移动的液压软管应配备导向装置。
液压油箱应有液位指示器，钻机在倾斜面上作业和行驶时，装满油液的油箱不能溢出。
5．10 气动装置
气动装置应符合GB／T 15706．2的要求。系统压力不能超过管路的最大许用压力，压力下降与气体泄漏不能导致危险。气动系统应配备压力监控装置，在压力超过许可范围时发出警报。
气动软管应有必要的导向装置，并采取措施防止接头脱落，对接头脱落会导致危险的软管必须进行固定。
5．11 照明
5．11．1 在井下或隧道中作业的钻机应有照明装置，除背景光外，钻机工作范围内的照度应不低于100lx。
其他钻机在黑暗无光条件下，钻机工作范围内要有足够的照明；在接卸钻杆、钻具处，至少要保证400lx的照度。
照明应用白光。
5．11．2 自行式钻机在黑暗中行走，顺钻机移动方向距钻机7 m处的照度不应低于10lx
5．11．3 司机室和机械间内操作位置的照度不应低于100lx。
5．12 防火
5．12．1 钻机应尽可能采用防火材料。司机室内的装饰材料应采用燃烧时不放出剧毒气体的阻燃材料。
5．12．2 钻机应配备灭火装置，灭火装置应能扑灭油火和电气起火，并能有效地扑灭初期火灾。
内燃机驱动的井下钻机，应装有一套机载的灭火系统。
如果钻机配有一套固定的灭火系统，还应配备一个手提式灭火器。
手提式灭火器应符合GB 4351的要求。
5．12．3 灭火器不应放置在高温处，如电源、燃料箱附近，应放置在离操作者最近的地方。灭火器应予以适当固定，以防钻机作业和移动时翻倒。取放灭火器应不需要任何工具。
5．13粉尘和废气处理
5．13．1 钻机应有除尘系统，钻机周围因钻机本身造成的粉尘浓度增值应按《冶金企业测尘方法》测定。司机室和机械间应安装空气净化装置，使其粉尘浓度应小于2mg／m3。
5．13．2 露天作业的钻机，内燃机废气可直接排放。但如果作业环境中有易燃、易爆气体，排气系统应配置防止火花外射的装置。
井下作业的内燃钻机，其排气中的有害成分浓度应符合JB 8518的规定，并不可直接排放，还应经过净化处理。
5．14 钢丝绳与绞车安全
下列最低安全要求必须满足：
a)钢丝绳最低安全系数：正常工况下的运动钢丝绳3.0；异常工况下的运动钢丝绳2.0；安装、牵引、吊挂用钢丝绳2.5；钻孔用钢丝绳，冲击钻孔5.0(钢丝绳最小破断载荷与钻具组重量之比)。
b)直径：绞车卷简直径≥16.0d；滑轮直径≥18.0d；辅助滑轮直径≥14.0d；进给系统滑轮直径≥12.5d(d为钢丝绳直径)。
所有滑轮组均应配备防止钢丝绳松绳的装置。钢丝绳在绞车卷筒上最少缠绕三圈，钢丝绳末端与卷筒之间不允许用U型卡卡紧。
绞车最里层钢丝绳的最大拉力应在绞车铭牌上标出。
绞车应装备一套工作制动系统和一套安全制动系统。
5．15链轮和链条
钻机推进系统中的链轮和链条的安全系数不得低于3.5(最小破断力／最大载荷＝3.5)，并有一套合适的、安全的张紧装置。
5．16钻架、钻杆与工作平台
5．16．1 钻架的起落机构应装有安全装置，在起落机构出现偶然故障时能自动阻止钻架倒下。钻架的起落与钻机主要工作状态应在操作人员的视野内。
5．16．2 工作平台的入口处应有合适的梯子或台阶，四周应有护栏。
5．16．3 高钻架应配备梯子，梯子的四周和钻架顶部应有护栏。
5．17遥控(含远控)钻机的特殊要求
5．17．1 钻机应装备一套附加的控制器，由它来操纵钻机。
钻机的启动和停止只允许由钻机上或一个操作位置上的操纵装置来控制，这个操作位置应能清楚地对工作区域进行监控。如果这个操作位置不能直接对工作区域进行监控，可借助电视屏幕等监控系统进行监控。
钻机须配备一台可看见或听见的警告装置，在钻机启动前自动介入工作，显示遥控状态下工作的钻机的工作状况。
5．17．2 钻机的遥控位置上应装备一套急停装置，辅助急停装置应装在钻机上，并能从钻机外安全、方便地触及到。
5．17．3 控制系统的设计应满足以下要求：
a)如果操作者与钻机之间的联系中断或最初的指令顺序完成，控制回路应能使钻机自动停止运行；
b)控制系统应设置千套完整的诊断系统，如果发现一个错误状态或异常运行情况，应能使钻机停止运行；
c)在系统的某部分出现错误后，不允许通过自动功能重新启动。恢复运行的启动只允许操作者通过人为的启动来进行；
d)钻机应配备一个选择开关，在现场控制和遥控之间进行转换。现场控制应优先于遥控。
5．17．4 井下作业的遥控钻机应装备一台能自动起动的机载灭火装置，它能扑灭柴油机和电力系统(如电机、电控柜的供电电缆)的起火。
从操纵台或监控位置应能触发灭火系统。
5．18 警告装置
发出信号的警告装置必须清晰、方便地发出警告信号，操作者应随时检查所有重要的警告装置。
有紧急危险时必须有一个警告装置对作业范围内的人员发出报警信号，它必须在每个操作位置都能报警；报警信号的声压必须高于背景噪声5dB。
钻机应有一个声响或闪光的警报装置，钻机移动时必须开启这个警报装置。
6 使用信息
6．1 标牌
每台钻机均应在明显位置固定标牌，标牌的标记、型式和尺寸均应符合GB／T 13306的规定，并且至少应包括以下主要内容：
——制造商名称及地址；
——钻机型号及名称；
——钻机主要技术参数；
——出厂日期及编号。
6．2 说明
6．2．1 钻机控制部分的说明必须清楚、明确。
6．2．2 有不易看见的危险存在时，必须设置警告标志。警告标志应符合GB 2894的要求。
钻机应设置警告牌，警告工作人员不得进入禁区。遥控钻机必须设置警告标志，标志出该钻机是遥控的。
6．3 维护
钻机的调整、维护、润滑、修理和清洁工作必须在停机时进行。如果上述工作不能在停机时进行，必须遵循6．4．5的要求，安全地进行。
6．4 操作手册
6．4．1 操作手册应符合GB／T 15706．2的要求。每台钻机的操作手册应包括以下内容：
——工作指南；
——维护指南；
——备件表；
——运输和安装说明。
操作手册的用语应适合钻机的操作人员阅读。
6．4．2 工作指南应把钻机使用信息传递给操作人员，所有关于设备安全运行的重要内容都必须包括在内。
工作指南的封面或首页应给出下列信息：
——指南标题；
——钻机型号；
——制造商、销售公司及代理商名称和通讯地址。
工作指南至少应有关于正确使用钻机的下列信息与说明：
——标牌所示内容；
——委托修理、维护公司的名称及通讯地址；
——钻机预定使用的详细说明；
——钻机运行的完整说明；
——展示使用程序，说明可预见的错误使用；
——操作控制及运动方向；
——每次移孔位和转移工作面后开始工作前，对急停装置和防护装置的功能所进行的必要的检查；
——对稳定性的完整说明，包括停机、移动和作业中涉及的最大坡度；
——移位条件的限制；
——爬坡时的最大允许坡度；
——使用标记的解释；
——部件及整机总图；
——所需的符号、示意图、实例插图。这些图应有足够的尺寸，清楚地表示出主要元件的型号、功能、位置以及与整个钻机的关系；
——绞车及提升机构的载荷／速度图；
——在一定工作条件下出现的最大接地比压；
——能造成操作者或其他人员受伤行为发生前的专门警告；
——在特定条件下工作的钻机，发动机废气的处理；
——禁人区域的说明：对遥控(含远控)钻机，要标明其禁入区域；
——遥控钻机(含远控)安全区域的说明，如操作者与钻机之间的安全距离；
——在防护系统中被忽略而可能出现危险的说明；
——钻机运输、装、拆时，各部件及辅助机构的安全措施；
——灭火器的安装及使用；
——钻机使用的环境温度；
——司机室的噪声及检测方法；
——司机室的振动及检测方法。
6．4．3 工作指南中特别的安全说明
下列安全要求应在工作指南中另起一段注明：
——操作者必须清楚地知道哪里有危险，他应采取什么措施，从而在工作过程中安全地解决；
——图示钻机移动作业过程中危险区域；
——借助于辅助机构安全地更换钻杆的说明；
——有关急停装置和防护装置的安装与功能说明；
——操作者必须经过实际培训，尤其是上面提到的安全措施中的重点内容；
——钻机在受到一定限制的空间内作业，对周围环境的监控说明；
——有关钻机结构元件装、拆的说明；
——关于温度在0℃以下除冰的说明。
6．4．4 维护指南
除工作指南中的内容外，维护指南还应包含下列内容：
——委托的修理、维护公司的名称及通讯地址；
——图示表示日、周或其他维护间隔时间；
——液压传动装置的工作液的分类详述；
——灭火器的维护说明；
——重型部件和手工操作困难的部件的安装说明；
——故障诊断／检测装置测点或安装位置的说明，应用图清楚地表示；
——电气、液压、风动的符号／功能图示。图应有足够的尺寸，清楚地展示主要元件的型号、功能、安装位置与钻机整体的关系；
——易损件的检验与更换说明；
——钢丝绳、绞车、滑轮、链轮、链条的维护／检测说明；
——对可能使维护人员或其他人员受伤行为的警告。
6．4．5 维护指南中特别的安全说明
如果操作人员须在钻机作业时或危险范围内进行维护工作，那么必须在下列条件下才能进行：
——必须有两个对安全条例完全熟悉的人，一个对进行维护工作的另一个人的安全进行监控；
——监控人员从各个方面都能触及到急停装置；
——进行维护的区域应有相应的照明；
——监控者与维护工之间要用一种允许的方式进行对话；
——只有当钻机完全处于停机状态，启动开关无人能够触及时，才允许一个人独自对钻机进行维护。
6．4．6 备件表
备件表应包含所有重要的备件名称、标记，并详细地说明其相应的安装位置。