Продолжение таблицы 1 1 глава

ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

СТВОЛОВ ШАХТ

1 ОБОРУДОВАНИЕ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ

1.1 Проходческие копры

Для проходки вертикальных стволов используют копровые комплексы, которые включают в себя копер, разгрузочный станок, нулевую раму, подшкивную площадку и фундаменты.

Тип копра определяется проектом организации строи­тельства, при этом основными критериями при выборе долж­ны быть продолжительность и затраты на сооружение ствола.

Копры служат для расположения направляющих подъём­ных шкивов и шкивов для подвески горнопроходческого оборудования в стволе, а также для подвески разгрузочного станка.

При сооружении вертикальных стволов применяются про­ходческие копры (временные) и постоянные (станковые с укосинами, шатровые, полушатровые, башенные и совмещенные копры).

1.1.1 Проходческие копры конструкции ОАО "НИИОМШСа" (Научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства, г. Харьков)

Предназначены для проходки стволов глубиной до 1600 м, диаметром в свету до 10м (таблица 1).

Таблица 1 – Технические характеристики проходческих копров конструкции ОАО "НИИОМШСа"

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Конструкции проходческих копров представлены на рисунке 1.

Все типы копров конструкции ОАО "НИИОМШСа" сборно-разборные, многократного применения (рисунок 2).

Копры "Север 1" и "Север 2" применяются для проходки стволов в условиях Крайнего Севера с температурой наружного воздуха до - 65°С и скоростью ветра до 40 м/с. Они выполнены из низколегированной стали, обеспечивающей безопасную работу при температуре до 70°С.

Воздушное отопление подкопрового пространства и утепление копра обшивкой обеспечивают температуру в копре 10°С.

Копры имеют раздвижные ворота и тепловые завесы к ним. Породные лотки копров обогреваются паровыми регистрами, не допускающими образования наледи.

Разработчик - ОАО "НИИОМШС". Изготовители – Крупные машиностроительные заводы России.

а)		б)		в)
	а – I и II; б – III и IV; в – "Север-1" и "Север-2"   Рисунок 1 – Конструкции проходческих копров

а)		б)
	а – шатровый; б – укосный; 1 – надстройка; 2 – тельфер; 3 – подшкивная площадка; 4 – шкив; 5 – ноги копра; 6 – лестница; 7 – разгрузочный станок; 8 – желоб; 9 – нижняя приемная площадка; 10 – укосина   Рисунок 2 – Проходческие копры конструкции ОАО "НИИОМШСа"

1.1.2 Крупноблочные копровые комплексы для проходки шахтных стволов

Предназначены для расположения направляющих шкивов, крепления канатных проводников, приема и разгрузки проходческих бадей, размещения энергомеханического оборудования ( таблица 2, рисунок 3).

Таблица 2 - Технические характеристики копровых комплексов

	КПК-1	КПК-2	КПК-3
Емкость бункеров, м
Диаметр ствола, м	До 6	6-7	Свыше 7
Глубина ствола, м	До 500	До 1000	Свыше 1000
Проходческий комплекс (забойный)	КС-3 КС-2у КСМ-2у	КС-2у КС-1М	2КС-2у 2 КС-1М
Емкость бадей, м	До 3	3-5	Свыше5
Габаритные размеры, м:
шатровых частей
у основания	12x12	14x14	16x16
у подшкивной площадки	6x6	7x7	8x8
высота шатра		23,5
Общая высота, м
Масса общая, т
в том числе:
шатра
обшивки
подшкивной площадки
разгрузочного станка
нулевой рамы

1 - фундамент; 2 - нулевая рама; 3 - разгрузочный станок; 4 - шатер копра; 5 - подшкивная площадка; 6 - ограждающие конструкции (обшивка); 7 - проходческий полок на платформе

Рисунок 3 - Копровый комплекс

Копровый комплекс состоит из крупноблочных элементов шатра, разгрузочного станка, нулевой рамы, подшкивной площадки и ограждающих конструкций. Под подшкивной площадкой размещено устройство для монтажа-демонтажа направляющих шкивов.

Разработчик – ОАО "ДИОС" (Донецкий институт организации строительства).

Изготовители - Крупные машиностроительные заводы России.

Ниже приведены данные о продолжительности и трудоемкости монтажа копров различной конструкции:

1.1.3 Копры, применяемые при проходке стволов за рубежом

В зарубежной практике проходки шахтных стволов применяются проходческие постоянные копры. Временные проходческие копры сооружаются для стволов, которые после ввода в эксплуатацию не должны быть оснащены подъёмными установками, как это часто имеет место на вентиляционных стволах с исходящей струей воздуха. Чаще всего применяются проходческие копры двухопорной конструкции, что объясняется их сравнительно малой стоимостью, удобством монтажа и наличием свободного пространства для опрокидывания проходческих бадей и навески оборудования.

При решении использовать постоянный шахтный копер из стальных конструкций для проходки ствола, то форшахта и технологический отход ствола сооружаются перед монтажом копра.

Различные конструкции проходческих копров, используемые иностранными компаниями представлены на рисунках 4÷6.

Рисунок 4 - Проходческие копры конструкции DEILMANN-HANIEL, Германия

Рисунок 5 - Монтаж проходческого копра конструкции Minesteel Fabricators Limited, Канада при проходке ствола Green River, Wyoming USA

Рисунок 6 - Проходческий копер конструкции

Thyssen Mining Construction of Canada Ltd

1.2 Шкивы

1.2.1 Шкивы проходческие типа ШПК

Предназначены для поддержания и направления канатов подвески проходческого оборудования (полки, опалубки, насосы, трубопроводы, кабели и т.п.). Устанавливаются на балках подшкивной площадки.

Технические характеристики проходческих шкивов типа ШПК приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Технические характеристики проходческих шкивов типа ШПК

Обозначение	Диаметр каната, мм	Макс. радиальная нагрузка на ось, кН	Основные размеры (рис. 7), мм	Масса, кг
Д	Д	L	В
ЧУ 09.00.000	18-25
ЧУ 09.00.000-01	25-31,5
ЧУ 09.00.000-02	32-35,5
ЧУ 09.00.000-03	36-40
ЧУ 09.00.000-04	41-45
ЧУ 09.00.000-05	46-50
ЧУ 09.00.000-06	51-56
ЧУ 09.00.000-07	57-66

Конструкция шкива типа ШПК представлена на рисунке 7.

Шкив 1 посажен на ось 2 по напряженной посадке и зафиксирован с двух сторон конусными шайбами 3. Концы оси 2 опираются на две подшипниковые опоры 4, которые устанавливаются на балках подшкивной площадки.

Разработчик - ОАО "ДИОС".

Изготовители – ОАО "ДонЭРМ".

Рисунок 7 – Шкивы типа ШПК

1.2.2 Шкивы проходческие типа ШПО

Предназначены для поддержания и направления канатов, подвески проходческого оборудования (полки, насосы, люльки и т.п.). Устанавливаются, как правило, на самом оборудовании.

Технические характеристики проходческих шкивов типа ШПО приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Технические характеристики проходческих шкивов типа ШПО

Конструкция проходческих шкивов типа ШПО представлена на рисунке 8.

Шкив 1 посажен на ось 2 с помощью двух подшипников качения 3 через промежуточную втулку 4. Концы оси 2 устанавливаются в опоры оборудования через вспомогательную втулку 5 и фиксируются гайками 6.

Разработчик - ОАО "ДИОС".

Изготовители - ОАО "ДонЭРМ". .

Рисунок 8 – Шкивы типа ШПО

1.2.3 Шкивы копровые для бадьевых подъёмов типа ШКБ

Предназначены для поддержания и направления подъёмных канатов бадьевых подъёмов строящихся и реконструируемых шахт.

Технические характеристики копровых шкивов типа ШКБ приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Технические характеристики копровых шкивов типа ШКБ

Конструкция проходческих шкивов типа ШКБ представлена на рисунке 9.

Шкив состоит из литого обода 1, соединенного со ступицей 2 спицами 3 из круглого стального проката. Ступица 2 посажена на ось 4 по напряженной посадке с фиксацией с двух сторон конусными шайбами 5. Ось 4 опирается на балки подшкивной площадки с помощью двух подшипниковых опор 6.

Разработчик - ОАО "ДИОС".

Изготовители - ОАО "ДонЭРМ".

Рисунок 9 – Шкивы типа ШКБ

1.2.4 Шкивы копровые с литым ободом

Предназначены для поддержания и направления подъёмных канатов, на которых подвешены подъёмные сосуды. Шкивы устанавливаются на шахтном копре.

Технические характеристики копровых шкивов с литым ободом приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Технические характеристики копровых шкивов с литым ободом

Конструкция проходческих шкивов с литым ободом представлена на рисунке 10.

Шкив состоит из литого обода 1, соединенного со ступицей 2 спицами 3 из круглого стального проката. Ступица 2 посажена с помощью шпонки на ось 4, опирающуюся на две подшипниковые опоры 5, закрепляемые на балках подшкивной площадки копра.

Разработчик - Донгипроуглемаш и ОАО "НИИГМ им. М.М. Федорова" (Донецкий проектно-конструкторский институт угольного машиностроения, научно-исследовательский институт геомеханики).

1.2.5 Шкивы копровые со штампованным ободом

Предназначены для поддержания и направления подъёмных канатов, на которых подвешены подъёмные сосуды. Шкивы устанавливаются на шахтном копре.

Рисунок 10 – Шкив копровый с литым ободом

Технические характеристики копровых шкивов со штампованным ободом приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Технические характеристики копровых шкивов

со штампованным ободом

Обозначение	Диаметр каната, мм	Максимальная радиальная нагрузка на ось, кН	Основные размеры (рис 11), мм	Масса, кг
Д	Д	L	В
Ш 5
Ш 6
Н 336-1.000
Н 336-2.000

Конструкция проходческих шкивов со штампованным ободом представлена на рисунке 11.

Шкив состоит из штампованного из листовой стали обода 1, соединенного с литой ступицей 2 спицами 3 из стального прокатного профиля. Ступица 2 посажена с помощью шпонки на ось 4, опирающуюся на две подшипниковые опоры 5, закрепляемые на балках подшкивной площадки копра.

Разработчик – ОАО Донгипроуглемаш и ОАО "НИИГМ им. М.М. Федорова".

Рисунок 11 – Шкив копровый со штампованным ободом

1.3 Подъёмные машины, применяемые при проходке стволов

Для проходки вертикальных стволов используют серийные постоянные одно- и двух барабанные подъёмные машины, а также передвижные подъёмные машины типа МПП.

Стационарные машины, монтируемые на монолитном фундаменте и поставляемые на промышленную площадку по отдельным узлам, на заводе-изготовителе не проходят контрольной сборки и иногда даже не полностью комплектуются. Например, двигатели поступают на промышленную площадку, минуя завод-изготовитель машины. Машины на месте монтажа проходят предмонтажную ревизию, затем монтаж и наладку. Поэтому значительно возрастают срок и стоимость строительно-монтажных работ, что иногда увеличивает срок строительства шахты. Такие машины целесообразно при­менять при возможности использования их во втором периоде строительства шахты, получая выигрыш за счет отсутствия демонтажа и монтажа другой машины для второго периода строительства. Стационарные машины для проходки стволов получили наибольшее распространение на стволах малой и средней глубины (Кузнецкий и Карагандинский угольные бассейны).

Передвижные машины серии МПП поступают на монтаж­ную площадку собранными на заводе в отдельные блоки. На заводе-изготовителе они должны проходить полную сборку и обкатку для обеспечения максимального сокращения сроков, стоимости и трудоемкости строительно-монтажных работ.

Машины в блочно-контейнерном исполнении поступают на монтажную площадку собранными в отдельные блоки. На заводе такие машины обкатку не проходят. Блоки монтируются в сборном здании на блочном или монолитном фундаменте. Сроки монтажа таких машин должны быть соизмеримы со сроками монтажа остального проходческого оборудования, например копра, подстанции и др.

Подъёмные подъёмные машины выпускаются с цельным и разрезным барабанами. В последнем варианте машина может быть использована как двухконцевая при однослойной навивке каната. На проходке стволов машины, как правило, работают в одноконцевом режиме. На одном стволе обычно уста­навливают две машины. Их производительность на 30–40 % выше, чем у одной двухконцевой. Чаще всего их применяют для проходки глубоких стволов.

Двухбарабанные машины работают обычно в двухконцевом режиме. Наибольшее распространение получили на стволах средней и малой глубины, когда при проходке ствола достаточна вместимость бадьи до 3 м³, что облегчает работу с перецепкой бадей и значительно повышает производительность машин (по сравнению с работой без перецепки). Обычно их оставляют для работы во втором периоде строительства.

Двухбарабанные машины с индивидуальным управлением каждым барабаном по производительности близки к двум одноконцевым машинам, но имеют по сравнению с ними большое преимущество по стоимости обслуживания, энергопотреблению и металлоемкости.

1.3.1 Постоянные подъёмные машины

Конструкции подъёмных машин типа (ЦР) с одним цилиндрическим разрезным барабаном представлены на рисунках 12÷13.

Конструкции подъёмных двухбарабанных машин типа (ЦР) представлены на рисунках 14÷15.

Конструкции подъёмных однобарабанных машин типа (ЦР) представлены на рисунках 16÷17.

Конструкции подъёмных машин типа (ЦР) с одним бицилиндроконическим разрезным барабаном представлены на рисунках 18÷19.

Общий вид подъёмной шахтной машины типа (ЦР) представлен на рисунке 20.

Технические характеристики подъёмных машин типа ЦР приведены в таблице 8.

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; I1 – подъёмные электродвигатели; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 12 – Однобарабанные с одним цилиндрическим разрезным барабаном с редукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмный электродвигатель; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 13 – Однобарабанные с одним цилиндрическим разрезным барабаном с безредукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмные электродвигатели; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 14 – Двухбарабанные с редукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмный электродвигатель; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 15 – Двухбарабанные с безредукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмный электродвигатель; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 16 – Однобарабанные с редукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмный электродвигатель; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 17 – Однобарабанные с безредукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмные электродвигатели; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 18 – Бицилиндроконические с разрезным барабаном с редукторным приводом

1 – барабаны в сборе; 2 – тормоз; 3 – привод тормозной; 4 – панель управления; 5 – ограничитель скорости дублирующий; 6 – ограждение; 7 – воздушно-компрессорная станция; 8 – воздухосборник; 9 – арматура и трубы пневмосистемы; 10 – комплект анкерных частей; 11 – подъёмный электродвигатель; 12 – аппаратура управления; 13 – механизм привода; 14 – арматура и трубы системы смазки; 15 – смазочная станция системы смазки   Рисунок 19 – Бицилиндроконические с разрезным барабаном с безредукторным приводом