ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ НАДШАХТНЫХ КОПРОВ

Русских А.Г.

Ассистент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ НАДШАХТНЫХ КОПРОВ

Аннотация

В статье рассматривается практические аспекты проведения обследования технического состояния конструкций надшахтного копра, описаны конструктивные особенности копра, основные элементы и конструкции, перечень необходимых работ, характерные дефекты и повреждения, фотоматериалы зафиксированных дефектов и повреждений, расчетная схема в программном комплексе SCAD. Приведены рекомендации по устранению дефектов и повреждений, ремонту строительных конструкций, мероприятия для безопасной эксплуатации конструкций надшахтного копра.

Ключевые слова: надшахтный копер, обследование технического состояния, дефекты и повреждения.

Russkikh A.G.

Assistant, Perm National Research Polytechnic University

PRACTICAL ASPECTS OF INSPECTION MINE HEADGEAR

Abstract

The article discusses the practical aspects of the technical condition inspection structures of mine headgear, describes the design features of mine headgear, basic elements and design, list of necessary work, typical defects and damage, photographs recorded defects and damages, design scheme in the software package SCAD. The recommendations for the elimination of defects and damages, repair of building constructions, measures for the safe operation of construction mine headgear.

Keywords: mine headgear, inspection of technical condition, defects and damages.

Рассмотрение практических аспектов обследования надшахтных копров проведем на примере оценке технического состояния строительных конструкций копрового станка ствола №1 Третьего Соликамского Калийного Рудоуправления (СКРУ-3) ПАО «Уралкалий», Пермский Край, г. Соликамск.

Работы по оценке технического состояния строительных конструкций копрового станка ствола №1 СКРУ-3 ПАО «Уралкалий» были выполнены в связи:

- с необходимостью проведения экспертизы промышленной безопасности в соответствии с федеральным законом 116-ФЗ;

- в связи с длительным сроком эксплуатации сооружения (более 25 лет);

- с наличием дефектов и повреждений в конструкциях сооружения.

При проведении работ по обследованию технического состояния строительных конструкций копрового станка ствола №1 СКРУ-3, были выполнены следующие виды работ:

- выполнен анализ предоставленной технической документации по объекту;

- установлена последовательность выполнения комплекса работ по определению технического состояния строительных конструкций сооружения;

- уточнены конструктивные решения отдельных конструкций и сооружения в целом;

- выполнены обмеры конструкций сооружения в объеме, необходимом для проведения работ по оценке технического состояния, определены фактические размеры сечений конструкций, выполнена проверка соответствия их имеющейся проектной документации;

- проведена оценка условий эксплуатации конструкций сооружения;

- проведен сплошной (визуальный) осмотр всех конструкций сооружения, расположенных на обследуемом участке с фиксацией дефектов и повреждений;

- выполнена фотофиксация наиболее характерных дефектов и повреждений;

- выполнен детальный осмотр поврежденных конструкций;

- составлена ведомость дефектов и повреждений с указанием мест их расположения, категорий опасности, а так же рекомендаций по их устранению;

- выполнен визуально-измерительный контроль (ВИК), толщинометрия стальных конструкций;

- выполнен отбор проб стали из металлических конструкций (фасадные и подшкивные фермы), проведены их лабораторные испытания;

- произведен сбор исходных данных, необходимых для выполнения поверочных расчетов, анализа и оценки несущей способности строительных конструкций;

- выполнен анализ несущей способности основных несущих конструктивных элементов сооружения на действие фактических расчетных нагрузок с учетом выявленных дефектов и повреждений;

- классифицировано техническое состояние строительных конструкций, проведен анализ возможности их дальнейшей эксплуатации;

- на основании выполненных работ разработаны рекомендации по дальнейшей безопасной эксплуатации сооружения и по восстановлению работоспособного состояния строительных конструкций.

Краткая характеристика объекта обследования.

Объект обследования – копровой станок ствола №1, расположенный на территории производственной площадки СКРУ-3 ОАО «Уралкалий» в г.Соликамск Пермского края.

Согласно паспорту на сооружение копровой станок ствола №1 сдан в эксплуатацию в 1983 году. Общий срок эксплуатации объекта – около 31 года.

Рис. 1 - Общий вид обследуемого копра

Копер выполнен станковой системы и состоит из пространственного решетчатого станка и плоской решетчатой укосины. Система решетки станка копра полураскосного типа. Станок опирается на раму, заложенную в бетонное устье ствола. Каркас станка до отм.+44,430 обшит стальным листом.

Укосина – стальной наклонный элемент, который обеспечивает устойчивость сооружения и воспринимает технологическую нагрузку при эксплуатации от скипового оборудования. Боковая устойчивость копра достигается разносом ног укосины в поперечном направлении. На отм.+33,720 и +40,860 укосина раскреплена со станком связями. Под каждую ногу укосины предусмотрен монолитный железобетонный фундамент.

Шкивы копра расположены в двух уровнях, отметки осей направляющих шкивов +48,000 и +57,000.

Высота копра 57,0 м (отметка оси верхнего шкива +57,000). За условную отметку 0,000 принят уровень верха устья ствола, который соответствует абсолютной отметке 180,150 м.

Пространственная жесткость и устойчивость станка копра обеспечивается  заделкой опорной рамы, системой решетки между стойками каркаса, наличием укосины. Жесткость головки копра обеспечивается горизонтальными и наклонными связями по подшкивным и фасадным фермам, жесткостью дисков перекрытия (подшкивные площадки) и диска покрытия.

Для обслуживания оборудования на отм.+44,500, +47,550, + 53,500 и +56,550 выполнены технологические площадки.

Для обеспечения доступа на подшкивные площадки  с крыши надшахтного здания предусмотрена наружная стальная лестничная клетка.

Сооружение копра до отм.+ 32,100 находится внутри надшахтного здания, а выше этой отметки часть сооружения эксплуатируется на открытом воздухе. Надшахтное здание неотапливаемое, следовательно, все конструкции копра эксплуатируются при температурах близких к температуре наружного воздуха.

Сведения о содержании агрессивных веществ в воздухе рабочей зоны не предоставлены. Производственный процесс по добыче руды сопровождается выделением пыли (хлориды калия). Воздушная среда производственной площадки насыщена частицами хлорида калия. Аэрозоли и пыль хлорида калия согласно приложению 2 к СНиП 2.03.11-85 относятся к хорошо растворимым и малогигроскопичным солям. Часть конструкции эксплуатируется под воздействием атмосферных осадков (дождь, снег). Степень агрессивного воздействия на стальные конструкции колеблется от слабоагрессивной до среднеагрессивной.

Воздействие агрессивной среды на стальные конструкции выражается в развитии коррозионных процессов на поверхности элементов  с уменьшением со временем размеров поперечных сечений и снижения несущей способности.

Характерные виды дефектов и повреждений элементов конструкции копра.

Рис. 2 - Разрушение антикоррозионного покрытия по всей поверхности элементов балок опорной рамы. Отложение соли на поверхности конструкций высотой до 150 мм

Рис. 3 - Сквозная коррозия стенки стойки копра

Анализ несущей способности основных несущих конструктивных элементов сооружения на действие фактических расчетных нагрузок с учетом выявленных дефектов и повреждений был выполнен в программе SCAD. Расчетная схема копра приведена на рис. 4.

Рис. 4 - Расчетная схема копра, выполненная в программном комплексе SCAD

 

Таким образом, по результатам проведенного обследования были выданы рекомендации по усилению стальных конструкций со сквозной коррозией, очистке конструкций от отложений карнолитовой соли, восстановлению антикоррозионного покрытия конструкций.

После выполнения работ по ремонту и усилению конструкций эксплуатирующей организации необходимо соблюдать график планово-предупредительных ремонтов, своевременно очищать конструкции от отложения солей и возобновлять защитное антикоррозионное покрытие.

Литература

1. Федеральный закон 116-Ф3 от 21.07.97 о промышленной безопасности опасных производственных объектов.
2. РД 03-422-01 «Методические указания по проведению экспертных обследований шахтных подъемных установок», 2009 г.
3. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. – М: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2004 г.

 References

1. Federal'nyj zakon 116-F3 ot 21.07.97 o promyshlennoj bezopasnosti opasnyh proizvodstvennyh ob#ektov.
2. RD 03-422-01 «Metodicheskie ukazanija po provedeniju jekspertnyh obsledovanij shahtnyh pod#emnyh ustanovok», 2009 g.
3. SP 13-102-2003. Pravila obsledovanija nesushhih stroitel'nyh konstrukcij zdanij i sooruzhenij. – M: Gosstroj Rossii, GUP CPP, 2004 g.