книги из ГПНТБ / Строительство железорудных шахт

менены двутавры № 45, для ригеля — также двутавр № 45, уси­ ленный листами 500x20 мм. Стойки нижнего участка укосины — двутаврового сечения с поясами 500X30 и стенкой 560X20 мм.

Элементы решетки укосины преимущественно из разнесенных парных уголков сечением 63x5 мм и 100X10 мм, последнее — для нижнего участка, где приняты увеличенные длины панелей.

Расход стальных конструкций, потребовавшихся для проведе­ ния реконструкции копра, составил 91 т, или (при разрывном уси­ лии каната 153,5 тс) около 70% от номинального расхода сталь­ ных конструкций, необходимых в данных условиях для полной замены копра.

Схема реконструкции и усиления надшахтного копра шахты «Эксплуатационная» является в целом в достаточной мере рацио­ нальной. Конструкцию усиления копра возможно считать удач­ ной. Большинство элементов усиления и в том числе подшкивные фермы, верхняя и нижняя часть укосины представлены вновь из­ готовленными в заводских условиях марками стальных конструк­ ций, подаваемыми на монтаж как отдельными фермами, так и блоками конструкций.

В результате работы по выполнению головки копра и усиле­ нию укосины характеризовались относительной простотой и удоб­ ством выполнения. В меньшей степени индустриальными являлись работы по усилению станка и некоторые другие. Объемы этих работ, составляющих 30—35% от общих объемов по реконструк­ ции копра, желательно было бы сократить.

В табл. 10 для сравнения приведены основные показатели ре­ конструкции двух надшахтных копров по различным схемам.

Приведенные в таблице данные по копру № 1 соответствуют данным описанного ранее надшахтного копра шахты «Магнетитовая»; данные по копру № 2 соответствуют данным по копру шахты «Эксплуатационная». Из сопоставления данных можно за­ ключить, что осуществление реконструкции по схеме, принятой для копра № 1, весьма целесообразно. Эта схема характеризуется относительно малым расходом металла в стальных конструкциях и, соответственно, низкой стоимостью последних. Практически все конструкции в этом случаеизготовлены в заводских условиях.

Осуществление реконструкции по довольно удачной схеме, принятой для копра № 2, требует все же относительно больших затрат металла. Значительная часть стальных конструкций в этом случае была изготовлена на месте, что привело к увеличению трудовых затрат и сроков возведения (реконструкции) сооруже­ ния и, кроме того, к относительно низкому качеству выполнения сварных конструкций.

На основании вышеприведенного сопоставления рекомендуется реконструкцию надшахтных копров при условии сохранения се­ чений стволов шахт и, следовательно, сечений станков в копрах производить по схеме, принятой для копра № 1 (копра шахты «Магнетитовая»). Эта схема характеризуется следующим:

111

стемы с упрощенным станком в виде рам с минимальным числом панелей или в виде мощной стойки;

существующий станок копра сохраняется, но его несущая спо­ собность значительно возрастает за счет крепления в нескольких ярусах к новым конструкциям;

подшкивные фермы основного подъема расположены выше су­ ществующих и передают нагрузки подъема преимущественно на новую укосину;

расход металла составляет половину от номинального расхода металла, соответствующего полной замене копра, при соответст­ вующей трудоемкости и стоимости и ' небольших сроках реконст­ рукции копра;

перерыв в работе подъемов при этой схеме реконструкции мо­ жет быть минимальным.

§ 14. Вновь возводимые надшахтные копры

Ниже кратко описано несколько новых строящихся станковых

11.2

направляющие шкивы первого и второго подъемов имеют диа­ метр 5 м и установлены на высоте 54,4; 46,9; 39,4 и 31,9 м над уровнем опор копра. Откатка организована на уровне 13,3 м и на

Рис. 33. Схема крупного двухподъемного клете­ вого станкового надшахтного копра с четырьмя подшкивными площадками и с направляющими шкивами диаметрами 5 м

уровне пола надшахтного здания; площадка для установки амор­ тизационных тормозных устройств расположена на уровне 31,4 м.

Копер оборудован порталом над верхней подшкивной площад­ кой с монорельсами для подъема и перемещения шкива,

находящегося на уровне 54,4 м. Кроме того, над каждым нижерасположенным шкивом также установлено по 2 монорельса.

Ко всем подшкивным и другим площадкам обеспечен удобный доступ при помощи лестниц.

Станок копра сечением в плане 6,4X5,1 м основан на подко­

несет два шкива диаметрами 5 м двухскипового подъема и два шкива клетевого подъема с противовесом диаметрами также 5 м. При этом на высоте 42,8 м от уровня опоры сооружения расположены 2 шкива, а на уровнях 34,8 и 26,8 м по одному шкиву.

114

Копер — станковый с плоской укосиной, разнесенной на 16 м в поперечном направлении. Откатка организована на уровне по­ верхности, разгрузка скипов — на высоте 22,8 м от уровня опоры копра. Над каждым шкивом установлены два монорельса для подъема и перемещения шкивов. Копер оборудован преимущест­ венно двухмаршевыми лестницами, расположенными на большей части высоты сооружения в пределах станка.

Расход металла для изготовления стальных конструкций коп­ ра, преимущественно стали ВМСтЗсп (без обшивки и направляю­ щих) , составляет около 200 т.

§ 15. Вопросы возведения и эксплуатации надшахтных копров с направляющими шкивами

Надшахтные копры с направляющими шкивами являются от­ ветственнейшими сооружениями. Эксплуатация клетевых и скипоклетевых копров связана с перемещением с большими скоростями по вертикали многих людей. Эксплуатация всех видов надшахт­ ных копров — скиповых, скипо-клетевых и клетевых — сопровож­ дается воздействием на сооружения весьма больших, в том числе динамических, нагрузок. В ряде случаев нагрузки достигают больших величин.

Нагрузки на конструкции надшахтных копров передаются да­ леко не всегда в тех точках, которые предусмотрены для этой цели проектом и рабочими чертежами. В ряде случаев это явля­ ется следствием дефектов, допущенных при изготовлении и мон­ таже стальных конструкций копра. Однако иногда это не связано с указанными дефектами.

Так, например, выполненная в натуре крепь глубокого шахт­ ного ствола на значительной части последнего может не точно соответствовать проекту. В этом случае положения армировки ствола, подъемных канатов и направляющих шкивов в плане бу­ дут несколько изменены. При этом, несмотря на точное изготов­ ление и установку подшкивных ферм, в их узлах возникнут экс­ центрично приложенные силы и соответствующие (возможно непредвиденные) изгибающие моменты значительной величины.

в других случаях, например при неточной разбивке и выполнении сооружений.

Практически смещение направляющих шкивов относительно заданного их положения наблюдалось в ряде случаев. Обычно эти явления по ряду причин необратимы. В результате допущен­ ного смещения шкивов обычно возникает необходимость замены подшкивных ферм или сложного их усиления. А так как послед­ нее выясняется в пусковой период шахты, то сложное и ответст­ венное усиление ферм приходится производить в кратчайшие сроки.

В § 13 были описаны трудности, возникшие при смещении шки­ вов относительно узлов подшкивных ферм на одной из шахт.

Помимо необходимости тщательного контроля за качеством изготовления конструкций надшахтных сооружений, за точностью выполнения ряда цепочек размеров, связанных с элементами подъема, следует указать на следующее.

Как показывает практика возведения и эксплуатации соору­ жений, имеется ряд мероприятий (кроме общеизвестных), которые рекомендуется предусматривать при разработке и возведении со­ временных металлических надшахтных копров с направляющими шкивами. Из рекомендуемых мероприятий и решений конструк­ ций ниже перечислены главнейшие, в наибольшей степени необ­ ходимые при разработке сооружений.

Рис. 35. Схема подшкивной фермы надшахтного копра

Часто применяемые пояса подшкивных ферм, составленные двумя уголками, в наименьшей степени пригодны для тяжелых условий эксплуатации надшахтных копров. Рекомендуется при­ менять более жесткие стержни подшкивных ферм, прежде всего для верхних поясов ферм. В этом случае на узлы подшкивных ферм возможно передать не только узловые нагрузки в виде со­ средоточенных сил, но также изгибающие моменты. Схема соот­ ветствующей подшкивной фермы. одной из верхних подшкивных площадок станкового копра показана на рис. 35. Схема рекомен­ дуемого центрального узла подшкивной фермы показана на рис. 36.

Верхний пояс фермы имеет двутавровое сечение, которое це­ лесообразно по соображениям жесткости, а также по условиям установки и крепления подшипников направляющих шкивов. Не­ которое смещение подшипников шкивов вдоль поясов ферм не вызывает осложнений, не ведет к необходимости сложного усиле­ ния подшкивных ферм.

Узел характеризуется передачей усилий в опоре через обрабо­ танные плоскости. Плоскости опорной фасонки фермы соответст­

116

вует ребро поперечной балки рамы копра. Поясным листам опор­ ного раскоса фермы также соответствуют ребра поперечной балки. В узле предусмотрены монтажные уголки.

Рекомендуется предусматривать рабочие входы в отсеки стан­ ка с площадок лестницы — в различных уровнях. Внутри отсеков станка следует устанавливать местные вертикальные лестницы, поручни и скобы для обхода и ремонта.

Щиты обшивки станка следует выполнять из материала, устой­ чивого к возможной коррозии (из алюминиевых листов и др.). Щиты обшивки должны быть выполнены с учетом возможности их установки, демонтажа и ремонта с наружной стороны станка. Последнее требование может быть исключено только при увели­ ченных габаритах станка в плане.

Рис. 36. Схема центрального узла подшкивной фермы

Практика показала на необходимость устройства удобных ле­ стниц для подъема персонала на копер. Во всех возможных слу­ чаях лестницу рекомендуется располагать в станке копра, в от­ дельном, огражденном и освещенном отделении последнего.

Лестницы следует принимать с нормальным пологим заложе­ нием маршей. Нижние марши расположенной в станке лестницы при необходимости могут быть отнесены в сторону от станка.

В копрах высотой более 40 м рекомендуется предусматривать, кроме лестницы, лифт или иное устройство для подъема обслужи­ вающего персонала на подшкивные площадки. На рис. 37 пока­ зан вид одного такого устройства, установленного на стальном надшахтном копре. В данном случае применены конструкции про­ ходческого комплекса КПВІА в составе вертикального монорель­ са, кабины (люльки) и шланговой лебедки. Для этого устройства не обязательно требуется огражденный объем (как для шахты лифта). Направляющие монорельсы (в виде стандартных секций) в данном случае крепились к стойке станка надшахтного копра с внешней стороны станка. Подобные подъемные устройства воз­ можно устанавливать на действующих надшахтных копрах.

117

Надшахтные копры следует оборудовать монорельсами и со­ ответствующими несущими конструкциями для монтажа и демон­ тажа шкивов.

При разработке, изготовлении, сборке, эксплуатации надшахт­ ных копров особое значение имеет контроль за качеством изготов­

ления заводских чертежей, за изготовлением и состоянием метал­ лических сварных конструкций.

Сварные конструкции копров выполняются преимущественно из углеродистой стали для сварных конструкций, а также из низ­ колегированной конструкционной стали. В связи с передачей на копры значительных динамических нагрузок и эксплуатации со­ оружений при отрицательных температурах, применяемая сталь

118

Г л а в а V

БАШЕННЫЕ КОПРЫ

§ 16. Общие сведения

Возведение башенных копров в СССР было начато в 50-х го­ дах. Первые башенные копры были железобетонными монолит­ ными с несущими стенами. Многоканатные подъемные установки на этих копрах располагались на одном уровне, число установок на одном копре — не более двух.

- В 1960—1961 гг. на Урале был возведен и эксплуатируется в настоящее время крупный каркасный стальной башенный копер с многоканатными подъемными установками в трех уровнях. Это был первый в СССР и в мировой практике башенный копер, смон­ тированный на особом стенде, откуда в конце 1960 г. он был на­ двинут на ствол шахты «Магнетитовая-бис». В 1962 г. аналогич­ ный башенный стальной копер был возведен обычным способом непосредственно над стволом шахты «Гигант-Глубокая» в Кривом Роге и т. д.

В настоящее время число башенных копров на Урале прибли­ жается к двадцати. При этом все наиболее крупные башенные копры и почти все каркасные копры возведены и возводятся на железорудных шахтах.

На башенных копрах размещены многоканатные подъемные установки с канатоведущими и отклоняющими шкивами (отвод­ ными блоками) с редукторными или безредукторными приводами; вспомогательное оборудование и устройства для разгрузки ски­ пов, производства откатки, для подъема и перемещения оборудо­

прямоугольную, преимущественно квадратную форму. Площади собственно копров в плане, не считая пристроек к основному объ­ ему и объединенных с копрами надшахтных зданий, составляют от 100 до 500 м2 в разбивочных осях. Наиболее часто применяе­ мые размеры высотной части сооружений 12X12; 12X18; 18X18; 18X21; 21x21м. Площади фундаментных плит достигают 1000 м 2.

Небезынтересно отметить, что первые башенные копры в Дон­ бассе имели в плане круглую форму, но в последнее время раз­

120