Дефекты и повреждения шахтных копров станкового типа по истечении нормативного срока эксплуатации

Дата публикации: 
26.12.2014

уголь

В соответствии с  РД 03-422-01  шахтный копер входит в состав шахтного подъемного комплекса и предназначен, прежде всего, для размещения   направляющих   (копровых)   шкивов, крепления вспомогательного оборудования и восприятия усилий, возникающих при работе подъемной установки.

На угольных предприятиях Кемеровской обл. наибольшее распространение получили металлические шахтные копры станкового типа, так как они надежны, а их конструкция достаточно проста в изготовлении и при монтаже. В настоящей статье рассматриваются основные дефекты этих сооружений по истечении нормативного срока эксплуатации, а также причины их появления.

Первое, с чем сталкивается эксперт при проведении экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) шахтных копров — это несоблюдение эксплуатирующей организацией следующих требований МДС 13-14.2000 :

  • отсутствуют паспорт сооружения, технический журнал, в который необходимо вносить записи обо всех выполненных работах по обслуживанию и текущему ремонту;
  • данные о проводимых периодических осмотрах состояния строительных конструкций.

Нарушение требований МДС 13-14.2000 объясняется тем, что копры находятся в ведении службы главного механика шахты, а не отдела капитального строительства.

Проектная документация во многих случаях предоставляется не в полном объеме, иногда только отдельными чертежами. Исполнительная документация по копру зачастую утеряна, и восстановить ее на сегодняшний день не представляется возможным.

Отсутствие вышеупомянутой документации значительно усложняет экспертизу промышленной безопасности, особенно оценку текущего состояния строительных конструкций.

Экспертам при проведении ЭПБ необходимо запрашивать документацию не только согласно п. 2.4.2.1 РД 03-422-01, но и в соответствии с перечнем технической документации, указанным в РД 22-01-97, так как шахтный копер — это, прежде всего, сооружение на опасном производственном объекте.

Основная несущая конструкция шахтного копра станкового типа — станок , выполненный в виде четырех рам-ферм (стоек, связанных между собой раскосами) и установленный на опорной (подкопровой) раме . Характерный дефект элементов станка — коррозия. Наиболее сильно она выражена в месте сопряжения с опорной рамой. Значительно коррозией бывает поврежден весь участок станка, находящийся под обшивкой, из-за появления обильного конденсата в зимний период.

Еще один распространенный дефект вышеуказанного элемента копра — отсутствие связей, предусмотренных проектом, которые были демонтированы при монтаже различного оборудования, что приводит к увеличению расчетной длины стоек станка и, как следствие, снижению несущей способности металлоконструкции.

У элементов станка, расположенных выше обшивки копра, обычно разрушено только защитное лакокрасочное покрытие.

Опорная рама  выполнена, как правило, из двутавровых балок и расположена в устье ствола в нижней части станка. Рассматриваемая конструкция копра установлена ниже нулевой отметки, что обусловлено необходимостью размещения подкулачных балок с посадочными кулаками.

Наиболее распространенное повреждение опорной рамы — значительная коррозия на всей поверхности ее элементов вследствие высокой влажности воздуха, поступающего из ствола, и агрессивности окружающей среды. За длительный период эксплуатации (более 40 лет) толщина составных частей балок уменьшается более чем на 20 % исходной величины, что недопустимо согласно РД 03-422-01.

Деформация элементов опорной рамы встречается достаточно редко и, чаще всего, это незначительные местные погибы полок балок в результате механического воздействия, которые не влияют на несущую способность.

Фундамент станка конструктивно связан с крепью ствола и чаще всего не имеет дефектов и повреждений, снижающих несущую способность. Головка копра  расположена в верхней части станка и включает подшкивную площадку с фасадными и подшкивными фермами (балками), площадку шкивов, устройство для их монтажа, головные балки станка и укосины.

Основной дефект подшкивных ферм — деформация элементов в плоскости фермы из-за крепления к ним приспособлений для поднятия груза. Такое повреждение приводит к снижению несущей способности конструкции в целом.

Подшкивные балки, как правило, не имеют деформационных повреждений. Здесь чаще всего можно увидеть недостаточную площадь опирания этой конструкции на главную балку укосины, что вызывает неравномерное распределение нагрузки от работы подъемной установки.

Головная балка укосины зачастую подвержена коррозии в местах скопления канатной смазки с угольной пылью и шлаком. У остальных элементов головки копра в основном разрушается только защитное лакокрасочное покрытие.

Укосина представляет собой конструкцию, состоящую из двух опорных ног (ветвей), связанных между собой раскосами. Она обеспечивает устойчивость копра и воспринимает усилия от натяжения подъемного каната. К основным дефектам и повреждениям укосины можно отнести деформацию отдельных элементов вследствие механического воздействия и разрушение защитного лакокрасочного покрытия.

Появление значительной коррозии обычно возможно только в опорных узлах ветвей в местах скопления угольной пыли и шлака.

Фундаменты укосины выполнены в такой форме, которая соответствует направлению опорного давления. Наиболее распространенный дефект этой конструкции - отсутствие контргаек на анкерных болтах. Также возможно разрушение поверхностного слоя бетона из-за воздействия окружающей среды. Еще нередко фундамент целиком погружен в грунт, что не соответствует проектным решениям.

Состояние лестниц и ограждений не влияет на несущую способность рассматриваемого сооружения, но дефекты и повреждения этих элементов сказываются на безопасности эксплуатации рассматриваемого сооружения, поэтому здесь следует своевременно устранять все выявленные несоответствия требованиям нормативных документов и отклонения от проекта.

Таким образом, отсутствие всех вышеперечисленных дефектов и повреждений строительных конструкций рассматриваемого элемента подъемной установки, наличие полного комплекта технической документации, а также соблюдение требований нормативных документов позволит значительно увеличить безопасность эксплуатации металлического шахтного копра станкового типа. Его исправное состояние допускает проводить экспертизу промышленной безопасности раз в 5 лет, что дает возможность экономить денежные средства, которые в дальнейшем можно направить на проведение текущего ремонта рассматриваемого сооружения.

добыча угля