- - - Контроль технического состояния жесткой армировки и крепи шахтных стволов

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.

Объективно оценить техническое состояние и безопасность эксплуатации стволов, а также прогнозировать изменения этого состояния во времени, можно только на основании оперативного адресного контроля технических параметров его элементов. Такой контроль реализуется путем проведения комплексных обследований ствола с использованием специальных технических средств инструментальной диагностики. Это позволяет установить участки ствола с нарушениями проектных параметров оборудования на начальных стадиях развития опасных процессов, своевременно разрабатывать и реализовывать ремонтно-профилактические мероприятия, обеспечивающие нормальную эксплуатацию стволов с режимными характеристиками, отвечающими проектным параметрам.

Оценка безопасности эксплуатации ствола невозможна без постоянных репрезентативных, для данного ствола и его оборудования, наблюдений и контроля основных параметров, позволяющих оценить ресурс крепления и оборудования, а также спрогнозировать развитие негативных процессов. Мониторинг состояния шахтного стволового оборудования осуществляется на основании построения информационной компьютерной модели ствола, методической основой которой является многофакторный анализ данных, описывающих текущее состояние и дискретные изменения во времени характеристик различных элементов ствола. Для обеспечения возможности выполнения такого анализа компьютерная модель формируется в виде базы данных со средствами их отображения в различной форме (цифровой, графической, аналитической), накопления и редактирования данных с выдачей по структурным запросам. Программная часть компьютерной модели реализует следующие функции:

- оценка текущего состояния и качества эксплуатации стволов;

- генерация технических и организационных решений, направленных на повышение безопасности работы в стволах;

- определение эффективных и безопасных режимов движения подъемных сосудов;

- прогнозная оценка влияния ремонтно-профилактических работ на изменение уровня аварийной опасности эксплуатации ствола;

- многофакторный корреляционный анализ влияния совокупности динамических, геометрических, режимных и других параметров подъемного оборудования на показатели безопасности эксплуатации ствола;

- техническое диагностирование (экспертное обследование) ствола, как объекта повышенной опасности;

- создание и пополнение базы данных инструментальных измерений динамических и физико-геометрических параметров работающего подъемного стволового оборудования;

- создание и ведение базы данных с ранжированием по уровню аварийной опасности эксплуатации рудоподъемных стволов региона.

Постановление Кабинета Министров Украины №687 от 26 мая 2004г. об утверждении «Порядка проведения осмотров, испытаний и технического диагностирования машин, механизмов оборудования повышенной опасности» упорядочило порядок обследований технического состояния сооружений. Под действие этого постановления попадают и вопросы контроля технического состояния оборудования шахтных стволов, которое систематически должно подвергаться обследованиям специализированными организациями, имеющими соответствующие разрешения органов Госгорпромнадзора Украины. Выполнение положений данного Постановления потребовало пересмотра и активизации организационных мероприятий по надзору за состоянием безопасности шахтных стволов и принятию соответствующих мер по их реализации в рамках уже сложившейся и действовавшей системы контроля состояния безопасности эксплуатации шахтных стволов. На этой основе система мониторинга позволяет предприятиям разрабатывать эффективные мероприятия по повышению уровня безопасности эксплуатации стволов. Основой этой системы является совокупность мероприятий по непрерывному оптико-визуальному контролю, аппаратурному контролю и динамическим испытаниям основных элементов армировки ствола с использованием автоматизированных средств и методов обработки результатов такого контроля. Обследования выполняются по «графикам проведения обследований - технических осмотров оборудования стволов и комплексной оценке безопасности эксплуатации стволов шахт», утвержденными руководством Криворожского ГТУ Госгорпромнадзора Украины.

Работы, предусмотренные требованиями системы, проводятся в такой последовательности:

- оценка уровня эксплуатации ствола по результатам изучения технической документации ствола (паспорта ствола, журналы осмотров состояния ствола, результаты комиссионных, целевых, в т.ч. специализированными организациями, обследований состояния оборудования стволов), анализа планирования и выполнения годовых графиков капитальных ремонтов, анализа результатов профилировки и геометрических параметров колеи проводников);

- оптико-визуальное обследование конструктивных элементов армировки с контрольными инструментальными промерами износа балок расстрелов и рабочих стенок проводников;

- динамические испытания системы «подъемный сосуд-армировка» (динамика движения подъемных сосудов, силовые нагрузки на армировку ствола при движении подъемных сосудов);

- анализ результатов оптико-визуальных осмотров, измерений, испытаний с их совмещением и сопоставлением; расчет остаточной прочности элементов армировки;

- системный анализ результатов экспертного обследования, прогнозирование изменения состояния армировки с подготовкой информации для принятия управленческих решений по поддержанию работоспособности оборудования ствола.

Контроль технического состояния жесткой армировки и крепи шахтных стволов

Принципиальная схема системы технической диагностики и мониторинга состояния армировки и крепи ствола

 

Первая составная часть работ заключается в проведении осмотра оборудования ствола (частичного технологического осмотра) бригадой специалистов, составляется предварительная, но достаточно объективная картина технического состояния стволового оборудования, выявляются узкие места, обычно выпадающие из поля зрения обслуживающего персонала шахты.

Вторым этапом работ являются, выполняемые портативной метрологически аттестованной измерительной аппаратуры «МАК» ИГТМ НАН Украины, на рабочих скоростных режимах движения подъемных сосудов динамические испытания армировки, которые проводятся для детализации картины динамического нагружения армировки по отдельным участкам ствола и ранжированию этих участков по уровням нагружения.

Третьим этапом работ является анализ периодических измерений геометрических отклонений проводников от вертикали, специальная математическая обработка данных и выполнение совместного анализа результатов обработки динамических и геометрических параметров проводников по участкам ярусов ствола.

На четвертом этапе работы реализуется объективное выявление остаточного ресурса несущей способности армировки в условиях конкретных технологических режимов, характеризующихся скоростью и грузоподъемностью подъемных сосудов. Он заключается в проведении деформационно-прочностных расчетов проводников и расстрелов, определении их остаточных запасов прочности и динамических прогибов, оценки их по двум предельным состояниям на основании данных измерений остаточной толщины проводников и расстрелов и результатов поярусных измерений динамических нагрузок на проводники с прогнозированием во времени возможных изменений состояния стволов. Он предполагает, в конечном итоге, разработку прогноза долговечности работы армировки в зависимости от принятых режимов эксплуатации подъема.

На пятом этапе работ проводится совместный анализ данных математической обработки профилировок, контактных нагрузок, остаточных запасов прочности и деформаций металлоконструкций и комплексно разрабатываются мероприятия по сохранению работоспособности армировки на требуемом уровне. При этом в качестве мер первоочередного порядка или второй очереди могут выступать различные сочетания изменений технических и технологических параметров системы подъема.

На шестом этапе работы проводится совместный анализ данных о скорости коррозии, износа проводников и расстрелов подъемных отделений с данными по зафиксированному на момент обследования запасу прочности, что позволяет составить прогноз изменения несущей способности армировки во времени в принятом режиме эксплуатации.

В результате многопараметрического анализа и обработки результатов оперативного контроля технического состояния оборудования ствола устанавливаются участки армировки и крепи ствола, где необходимо в первую очередь принимать меры по повышению безопасности эксплуатации ствола (ремонты), и участки армировки и крепи ствола, на которых необходимо во вторую и третью очередь проводить реализацию управленческих решений по сохранению уровня работоспособности оборудования ствола.

Конкретные объемы и сроки реализации планируемых ремонтов и мероприятий закладываются предприятиями в ежегодных графиках производства ремонтов на подъемных комплексах, которые согласовываются в Криворожском горнопромышленном территориальном управлении Госгорпромнадзора (КГТУ) при рассмотрении годовых программ развития горных работ на шахтах с учетом результатов технических осмотров, выполненных специалистами Комиссии анализа и комплексной оценки состояния армировки стволов. В ходе рассмотрения годовых программ составляется перечень шахтных стволов, на которых в следующем году Комиссии анализа и комплексной оценки состояния армировки стволов необходимо провести технические осмотры армировки и крепи ствола. Выполнение графиков ремонтов стволов, оборудованных подъемными установками, служащих для спуска и подъема людей и грузов, а также запасными выходами, периодически, не реже одного раза в квартал, контролируется работниками Криворожской государственной инспекции охраны труда в ГП и КГТУ совместно с главными инженерами и главными механиками шахт. Протоколы осмотра представляются в КГТУ, где ежеквартально на Советах КГТУ при Криворожском горнопромышленном территориальном управлении рассматриваются вопросы состояния оборудования шахтных подъемных комплексов с отчетами руководителей предприятий, шахт, инспекторов, экспертов Комиссии анализа и комплексной оценки состояния армировки стволов по данному вопросу.

В плане мониторинга безопасности эксплуатации стволов шахт, выполняется оценка безопасности эксплуатации ствола с постоянными репрезентативными для данного ствола и его оборудования наблюдениями за их основными параметрами, с целью оценки проектного ресурса армировки, крепи и оборудования ствола и прогноза развития негативных процессов в стволе.




Другие новости по теме: