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.

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.

Совершенствование технического обслуживания и ремонта оборудования шахтного ствола может быть сведено к следующему:

- установление штата рабочих по обслуживанию шахтных стволов и выделение необходимого фонда времени на техническое обслуживание и ремонт по научно обоснованным нормам;

- максимальная механизация технологического процесса ремонтных работ в стволе;

- организация специализированных участков, предприятий по техническому обслуживанию и ремонту шахтных стволов;

- разработка и применение эффективных средств технической диагностики вместо визуального контроля...

Технический осмотр оборудования вертикальных стволов проводится с целью проверки соответствия фактического технического состояния, условий эксплуатации, уровня технического обслуживания и качества ремонта оборудования требованиям безопасности, что регламентируются нормативными документами. Осуществляется должностными лицами шахты - главным инженером, главным механиком и механиком шахтного подъема, а также инспекторами государственного горного надзора и (или) экспертами специализированных или уполномоченных организаций по техническому надзору.

Периодичность технического осмотра оборудования вертикальных стволов должно проводиться в соответствии с НПАОП-10.0-1.01, а также после проведения ремонтных работ, аварий и длительных остановок.

Анализ работ по техническому обслуживанию и ремонту шахтных подъемных комплексов позволил определить основные технологические операции, выполняемые при этом на копре и в шахтном стволе. Эти работы наиболее трудоемки и выполняются преимущественно вручную. Установленный перечень основных технологических операций позволяет полностью учесть их при разработке системы технического обслуживания и ремонта оборудования вертикальных шахтных стволов, наметить пути снижения трудоемкости их выполнения посредством разработки необходимого инструмента и технических средств контроля.

Выявлено, что ежесуточными обязательными подготовительными работами являются:

получение наряда;

подготовка инструмента, материала, приспособлений;

переодевание в спецодежду.

На каждой подъемной установке должна быть в наличии следующая документация:

паспорт шахтного ствола, копра, подъемной машины;

рабочие чертежи подъемной машины;

инструкция по эксплуатации подъемной машины;

паспорт на воздухосборник;

прошнурованная книга с разрешением инспекций на эксплуатацию воздухосборника;

паспорт и инструкция на компрессор;

паспорт парашютов и пружин;

заводской акт-сертификат на детали прицепного устройства;

паспорт подъемных сосудов...

Создание, эксплуатация, экспертиза и ремонт элементов шахтного подъемного комплекса - надшахтного копра, вертикального ствола, подъемной машины, канатов и др. в горнодобывающей промышленности регламентируется проектной, нормативно-технической, руководящей и текущей документацией. В зависимости от вида этого комплекса, обусловленного количеством, типом и назначением подъемных установок, объем, порядок использования и проверки документации может быть различным. Кроме того, при составлении документации учитываются параметры, состояние при вынужденном выходе оборудования в эксплуатацию за пределами нормативного срока службы и др. факторы. На объем требований влияют также горнотехнические условия заложения шахтного ствола. Эффективность, надежность и безопасность эксплуатации надшахтного копра, подъемной машины, крепи и оборудования наклонного или вертикального шахтного ствола на всех фазах их существования во многом обуславливается соблюдением требований и полнотой используемой нормативной документации. Качество и достаточность определяется ее научно-техническим обоснованием, давностью подготовки и соответствием текущим потребностям горного предприятия.