Тема 3. Маркшейдерские работы при сооружении шахтного подъёма

Назначение и особенности эксплуатации подъёмных установок. Проектная документация. Основные геометрические элементы подъёма. Разбивочные работы при монтаже копра. Подкопровая рама и её установка. Проверка правильности установки и монтажа копра и укосин. Контрольные измерения при установке направляющих шкивов и разгрузочных устройств. Разбивочные работы и контроль при установке подъёмной машины. Маркшейдерские работы при сооружении башенных копров и установке многоканатных подъёмных машин. Проверка действующего подъёмного комплекса. Меры безопасности при выполнении работ. Требования технической инструкции к точности выполняемых маркшейдерских работ. Исполнительная документация.

Методические указания

Подъёмный комплекс шахты включает подъёмную установку, армировку ствола и вспомогательное подъёмное оборудование. Шахтная подъёмная установка состоит из подъёмной машины, копра, копровых шкивов, подъёмных канатов и подъёмных сосудов. Подъёмные установки вертикальных шахтных стволов подразделяются по назначению – на главные (грузовые), вспомогательные (грузолюдские) и людские; по типу подъёмных сосудов – на бадьевые, клетевые, скиповые и скипо-клетевые; по числу подъёмных канатов – на одно- и многоканатные; по типу органов навивки подъёмного каната – на машины с постоянным радиусом навивки (с цилиндрическими барабанами, с ведущими шкивами трения) и машины с переменным радиусом (с коническими, бицилиндро-коническими барабанами). Армировка ствола, в зависимости от вида направляющих, разделяется на жёсткую и канатную. При проходке вертикальных стволов применяются проходческие подъёмные машины и лебёдки.

Копры, устанавливаемые над шахтным стволом, предназначены для поддержания направляющих шкивов, закрепления проводников и посадочных устройств клетей, разгрузочных кривых, а так для расположения на них многоканатных подъёмных машин. По конструкции шахтные копры можно разделить на две группы: укосные и башенные. Башенные копры могут быть сборными или монолитными – железобетонными. В последнем случае для их возведения используется скользящая опалубка. Задачей маркшейдера при этом является сопровождение строительно-монтажных работ на всех этапах – от монтажа опалубки на фундаментной плите до окончания возведения башни.

Нужно усвоить, из каких основных конструктивных элементов состоят копры, какие существуют технологические схемы их возведения и какие маркшейдерские работы в каждом конкретном случае обеспечивают возведение копров. После возведения копра на подшкивную площадку выносят оси ствола, от которых устанавливают шкивы в соответствии с рабочими чертежами проекта. В случае башенных копров оси передают в машинный зал и на горизонт отклоняющих шкивов. При возведении башенных копров в скользящей опалубке необходимо надёжно контролировать её положение в пространстве и сохранение геометрической формы. Инструментом для этого служит либо система отвесов, либо зенит-прибор (например, PZL-100), позволяющие определять положение системы контролируемых точек скользящей опалубки по мере её поступательного движения вверх, относительно базового положения на нулевой площадке.

Монтаж подъёмных машин, шкивов и другого оборудования, входящего в состав подъёмного комплекса, осуществляется от монтажных осей, которые необходимо разбивать с высокой точностью и надёжным контролем. Несоблюдение этого требования может привести к нарушению необходимых условий геометрической связи элементов подъёмной установки. Геометрическая связь всех элементов подъёмной установки, необходимая для правильной её эксплуатации, осуществляется привязкой основных осей оборудования по проектным размерам к осям шахтных стволов.

Главными критериями оценки соотношения геометрических элементов одноканатных подъёмных установок служат углы девиации подъёмных канатов на барабанах и шкивах , углы отклонения от вертикали в двух взаимно перпендикулярных плоскостях , головных канатов, углы наклона осей главного вала и валов копровых шкивов , а также относительный наклон копра .

Состав работ по исполнительной проверке одноканатной подъёмной установки:

• примыкание полигонометрического хода к оси главного вала;

• проложение хода из машинного зала к копру с вынесением на подшкивную площадку вспомогательной оси, параллельной оси подъёма;

• нивелирование главного вала и валов копровых шкивов;

• линейные измерения на барабанах подъёмной машины и на подшкивной площадке;

• съёмка головных подъёмных канатов;

• высотная съёмка основных элементов подъёмной установки.

Положение геометрических элементов подъёмной установки определяется в условной системе координат, центр которой совмещается с центром подъёмной машины, а за оси Y и X принимаются соответственно ось главного вала и перпендикулярная ей линия, направленная в сторону копровых шкивов.

Правильность соотношения геометрических элементов многоканатной подъёмной установки по окончании монтажа, а также в процессе её эксплуатации оценивают по значениям следующих углов: отклонения от вертикали осей систем неотклоняемых , и отклоняемых , головных канатов в проекции на вертикальные координатные плоскости и ; девиации неотклоняемых и промежуточных , канатов; наклона осей главного вала и вала отклоняющих шкивов ; отклонения от вертикали продольной оси башенного копра . После установки многоканатной подъёмной машины положение главного вала, ведущих и отклоняющих шкивов проверяется измерениями от разбивочных осей. Расстояния, измеренные от разбивочных осей до оси вала, также до плоскостей ведущих и отклоняющих шкивов, не должны отличаться от проектных более чем на 10 мм. Необходимо усвоить комплекс работ по исполнительной съёмке многоканатной подъёмной установки и на её основе получения необходимых геометрических параметров (приведены выше: , , , , , , , , ).

Маркшейдерские работы, обеспечивающие возведение подъёмных комплексов, должны выполняться с точностью, регламентированной СНиП, инструкцией [4] и другими действующими в отношении выполняемых работ нормативными документами.

Рекомендуемая литература: [1, с.19-52; 2, с.450-480; 3; 4, п.290-321; 6, с.15-29; 7, с.5-44, 119-140, 144-156, 167-198].

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные геометрические элементы шахтного подъёма. Дайте определение каждого из них.

2. Дайте определение оси подъёма одноканатной и многоканатной подъёмных установок.

3. Что включает в себя подъёмный комплекс шахты?

4. Что включает в себя шахтная подъёмная установка?

5. Как подразделяются подъёмные установки вертикальных шахтных стволов в зависимости от: 1) назначения, 2) типа подъёмных сосудов, 3) числа канатов, 4) типа органов навивки подъёмного каната?

6. На какие две основные группы делятся шахтные копры?

7. Опишите в общих чертах конструкцию укосного копра.

8. Опишите работы при установке подкопровой рамы. Какова величина допусков на положение рамы в плане и по высоте?

9. Перечислите маркшейдерские работы, связанные с возведением укосного копра.

10. Опишите работы по выносу осей ствола на подшкивную площадку укосного копра. С какой точностью необходимо выносить эти оси?

11. Опишите последовательность и состав маркшейдерских работ при возведении сборного башенного копра. Назовите основные геометрические элементы копра.

12. Опишите последовательность и состав маркшейдерских работ при возведении монолитного железобетонного башенного копра в скользящей опалубке. Как часто маркшейдер должен контролировать положение скользящей опалубки? Как показывают на чертеже смещения опалубки от проектного положения?

13. Опишите работы по выносу осей ствола на монтажные горизонты башенного копра. С какой точностью необходимо выносить эти оси?

14. Опишите работы по выносу осей ствола (подъёма) на промплощадке в здания подъёмных машин. Какие отклонения от проекта допускаются для постоянных подъёмных машин?

15. Дайте определение углов отклонения (девиации) каната подъёмной установки. Где их определяют для одноканатных и многоканатных машин?

16. Покажите на схеме барабана подъёмной машины расположение различных зон витков и назовите эти зоны.

17. Объясните, как ошибки в установке шкивов и подъёмной машины будут сказываться на величинах углов девиации канатов на барабане машины и на шкивах?

18. Объясните, какие факторы влияют на величину углов отклонения канатов от вертикали в случае одноканатной и многоканатной подъёмных установок?

19. Какие допустимые значения углов девиации канатов и углов отклонения канатов от вертикали определены для одноканатных и многоканатных подъёмных машин?

20. Нарисуйте схему одноканатной подъёмной установки и объясните, каким образом определяются её геометрические элементы и как рассчитываются углы девиации и углы отклонения канатов от вертикали?

21. Приведите схему многоканатной подъёмной установки и дополните её схемой маркшейдерских измерений для определения геометрических элементов подъёмной установки и расчёта углов девиации канатов и углов отклонения канатов от вертикали. С какой точностью необходимо выполнять при этом маркшейдерские измерения?