- - проводник - Страница 7

В мировой практике шахтного подъема имеются оригинальные технические решения по совершенствованию технологической оснастки для технического обслуживания и ремонта оборудования стволов.

В ФРГ специально для технического обслуживания глубоких вертикальных стволов выпускают экономичные подъемные машины с регулируемым гидростатическим приводом. Поршневой насос гидравлической системы обеспечивает плавное регулирование частоты вращения подъемной машины в широком диапазоне. В качестве привода насоса применяют электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания.

В Болгарии изготовлено совершенное самотормозящее устройство системы Иванова для навески и смены подъемных канатов. Устройство получило распространение и в странах СНГ.

За рубежом (ФРГ, Англии, ЮАР, США, Чехия, Франция) значительное внимание уделяется разработке аппаратуры высокочастотной связи между подъемным сосудом в стволе и машинистом подъемной машины. При этом отпадает необходимость в проводных линиях связи. На угольных шахтах Чехии применяют высокочастотную искробезопасную аппаратуру сигнализации и связи типа ВФСК. Эта аппаратура позволяет значительно сократить простои подъемных установок во время технического обслуживания и ремонта ствола. Она обеспечивает надежную связь в стволах глубиной до 1500 м. Сигнал, посланный машинисту подъемной машины, контролируется акустически и оптически в подъемном сосуде.

В Чехии выпускается также электронная аппаратура DIS-1 для телефонной связи между рабочими, находящимися в движущемся подъемном сосуде, и машинистом подъемной машины с использованием в качестве канала связи подъемного каната.

На угольных и рудных шахтах самым распространенным видом армировки вертикальных стволов является жесткая, на долю которой приходится более 80% всех типов армировок. Основными конструктивными элементами жесткой армировки являются проводники, обеспечивающие направленное движение подъемных сосудов.

В процессе эксплуатации подъемной установки вследствие механического и коррозионного износов площадь поперечного сечения проводников постепенно уменьшается, что сказывается на динамической устойчивости движения подъемных сосудов. Поэтому износ проводников строго регламентирован правилами безопасности и по достижении его предельного значения производится замена проводников. Замена проводников в условиях действующей шахты относится к числу сложных, ответственных и трудоемких работ на шахтном подъеме. В основе большинства аварий и несчастных случаев при замене проводников лежат следующие причины...

Проводники представляют собой непрерывные плети, состоящие из отдельных звеньев, вертикально укрепленных на горизонтальных расстрелах. В качестве проводников широко применяются железнодорожные рельсы типов Р-38, Р-43, Р-50 (ТУ 14-2-570-84).

Рельсовые проводники прикрепляют к расстрелам зажимными скобами с болтами диаметром не менее 30 мм. Для этого подошвы рельсов устанавливают в вырезы, сделанные в накладных планках (лежках), которые привариваются к верхней и нижней полкам расстрела. Скобы располагают непосредственно над и под расстрелом. Применение различных средств предохранения скоб от сползания не допускается.

В качестве проводников широко используются также стальные профили, образующие прямоугольные пустотелые балки - коробки. Эти проводники применяются для направления движения подъемных сосудов всех видов, оборудованных направляющими устройствами качения в сочетании с жесткими предохранительными направляющими скольжения. Изготавливаются они путем сваривания встык двух уголков или швеллеров.

Шахтные стволы как производственные объекты представляют собой наиболее ответственные, сложные и дорогостоящие элементы схемы вскрытия месторождений. Они играют ключевую роль в производственной деятельности шахт, функционировании грузовых транспортных потоков, различных коммуникаций, обеспечении вентиляции шахт, и что особенно важно, по ним осуществляется перемещение больших групп людей по вертикальным трассам. Осуществление спуска-подъема людей и производственных грузов по стволам при полной массе подъемных средств до 100 т, формирует особые условия транспорта, требующие сложного и мощного транспортно-подъемного и путевого оборудования. Это ставит весьма жесткие требования к безопасному состоянию стволов, надежности функционирования подъемного и путевого оборудования.

Решение комплексной многопрофильной проблемы организации мониторинга и диагностики оборудования стволов рудников осуществляется в настоящее время силами ряда специализированных организаций, академических и отраслевых учреждений, ученых и специалистов горнорудной промышленности, организационно объединенных постоянно действующей при Криворожском горнопромышленном территориальном управлении, Комиссией анализа и комплексной оценки состояния армировки стволов (КАСС). Система мониторинга безопасности эксплуатации стволов шахт представляет собой совокупность средств и методов, позволяющих оперативно получать, передавать, накапливать, обрабатывать и анализировать значительные объемы измерительной и экспертно-аналитической информации. Система мониторинга создана с целью обеспечения сбора, накопления, обработки, сохранения и анализа информации о текущих параметрах и характеристиках элементов ствола, прогнозирования их изменения и выработки обоснованных рекомендаций для принятия эффективных решений по повышению уровня безопасности эксплуатации стволов рудников.

Расстрелы классифицируют на главные, вспомогательные и ложные. Главные расстрелы заделываются обоими концами в крепь ствола, вспомогательные - одним концом заделываются в крепь, а другим крепятся к главному расстрелу. Ложные расстрелы устанавливают между парными направляющими проводниками для придания им жесткости. Главный расстрел, расположенный по центру ствола или близко к нему, называется центральным.

Главные и вспомогательные расстрелы устанавливают в одной горизонтальной плоскости, и они образуют ярус армировки. Шаг армировки - это расстояние между ярусами по глубине ствола. На расстрелах крепят направляющие проводники и монтируют полки лестничного отделения. Шаг армировки зависит от типа подъемных сосудов, скорости их движения по стволу и принимается кратным длине одного звена проводников: при рельсовых проводниках - 3,125 или 4,168 м, при проводниках коробчатого профиля - 4 м, при деревянных проводниках - 3 м.

Расстрелы в большинстве случаев изготавливают из металлических балок двутаврового профиля №20-36М (главные расстрелы) и №14-18В (вспомогательные расстрелы), сварных коробчатых профилей или уголков, а также из стального листа толщиной 10-12 мм. Размеры расстрелов из швеллера (220x82)-(360x110) мм, из уголков (135x80)-(212x125) мм, из стального листа (186x80)-(240x105) мм.

Эксплуатация шахтного ствола сопровождается процессами механического и коррозионного изнашивания элементов армировки, деформации и усталостного старения ее металлоконструкций вследствие влияния статических и динамических нагрузок от движущегося подъемного сосуда, воздействия агрессивной среды шахтного ствола и горного давления на его крепь. Это приводит к нарушению нормативных зазоров, появлению выступов в местах стыков проводников, снижению прочности конструктивных элементов армировки, изменению расчетных параметров системы «сосуд-армировка».

Нормативными показателями (конструктивными, геометрическими), характеризующими эксплуатационное состояние вертикального ствола с жесткой армировкой, являются:

- суммарный зазор между направляющими башмаками скольжения подъемного сосуда (противовеса) и проводниками;

- износ проводников;

- минимальные зазоры между направляющими башмаками и узлами крепления проводников к расстрелам, между подъемным сосудом и крепью шахтного ствола, между сосудом и расстрелом, между двумя подъемными - сосудами (при отсутствии между ними расстрелов), между клетью и элементами посадочных устройств;

- отклонение ширины колеи проводников от проектного значения;

- отклонение от вертикали пролета проводника между смежными ярусами расстрелов...

Шахтные стволы, как составная часть горнорудных предприятий с подземным способом добычи полезного ископаемого, представляют собой объекты повышенной эксплуатационной опасности. Любая авария в стволе сопряжена с неизбежными остановками всего технологического цикла добычи и доставки полезного ископаемого и значительными финансовыми убытками предприятия. В самом худшем случае жертвами аварии в стволах становятся находящиеся в клетях горнорабочие. На решение этих проблем нацелено Постановление Кабинета Министров Украины №687 об утверждении «Порядка проведения осмотров, испытаний и технического диагностирования машин, механизмов оборудования повышенной опасности», которое вступило в силу в мае 2004 г.

К объектам повышенной опасности, прежде всего, относится оборудование шахтных подъемных комплексов, в том числе подземное, размещаемое в шахтных стволах. Действующими Правилами безопасности предусмотрен ежегодный поярусный контроль профиля проводников и износа элементов жесткой армировки вертикальных стволов. Однако, данные виды контроля в сложных горно-геологических условиях, связанных с подвижкой околоствольного массива, не обеспечивают получение достоверной оценки состояния армировки и ее фактической остаточной несущей способности в условиях эксплуатационных нагрузок со стороны скипов, клетей и контрвесов. Это особенно сильно проявляется при необходимости изменения скорости движения сосудов и массы поднимаемых грузов. При этом результаты многочисленных исследований показывают, что не только увеличение скорости движения подъемного сосуда или массы полезного груза, но и уменьшение любого из этих параметров на определенную величину, зависящую от сочетания всех динамических параметров звеньев подъемной установки, может привести к переходу динамических систем подъема в аварийно опасный режим взаимодействия.