Реферат на тему надшахтные копры

Реферат на тему: «Надшахтные копры»

Выполнил: Студент группы МД-31

Ульянов Иван

Надшахтный копер — горнотехническое сооружение над шахтным стволом, входящее в состав шахтной подъемной установки. Копер предназначается для установки направляющих (копровых) шкивов, направляющих проводников, разгрузочных кривых для скипов и опрокидных клетей, а также крепления посадочных устройств, клетей и другого оборудования. Надшахтный копер воспринимает нагрузки от натяжения подъемных канатов, давление ветра, вес оборудования, установленного на копре. В зависимости от типа используемых подъемных сосудов копры называют клетевыми, скиповыми или клете-скиповыми, а в зависимости от числа расположенных в стволе шахты подъемов — одно-, двух- или трехподъемными. По назначению копры делят на проходческие и эксплуатационные, а по схеме и конструктивным особенностям выделяют следующие основные типы: станковые (укосные), шатровые и башенные копры.

Станковые (укосные) и шатровые копры устанавливаются преимущественно на шахтах с одноканатными подъемами. Используемые в этих подъемах барабанные подъемные машины размещаются на уровне земли в отдельных зданиях, а на копре устанавливаются направляющие шкивы для подъемных канатов — по 2 шкива на каждую подъемную машину. Высота таких копров достигает 60 метров. Станковый копер (рис.1) состоит из трех основных частей: станка, укосины и головки.

Станок — пространственная, обычно прямоугольная в плане решетчатая конструкция, расположенная непосредственно над стволом шахты. Станок опирается на раму, заложенную в бетонное устье ствола. В пределах высоты станка происходит движение подъемных сосудов к приемным площадкам и их разгрузка. В станке размещаются направляющие проводники, разгрузочные кривые, кулаки для посадки клетей или качающиеся площадки, амортизаторы для тормозных канатов, противопожарные ляды и другие приспособления. В копрах станкового типа на станок через головку передается часть усилий от натяжения подвесных канатов, т.е. станок является несущей конструкцией в составе пространственного каркаса копра. В копрах над вентиляционными стволами станок должен быть герметически закрыт, для чего каркас станка обшивается листовой сталью.

Укосина — наклонный элемент, обычно расположенный со стороны подъемной машины, обеспечивает устойчивость копра. Фермы, на которые опираются направляющие шкивы (подшкивные фермы), фасадные фермы, связи по фермам, конструкции площадок для обслуживания шкивов, головные балки станка и укосины образуют головку копра.

Станковые копры получили наибольшее распространение, так как они надежны в эксплуатации, а их конструкции достаточно просты в изготовлении и монтаже. В настоящее время проектируются и строятся цельнометаллические копры, ранее строились и еще эксплуатируются отдельные копры смешанной системы: станок — в виде короба из железобетона, головка и укосина — стальные.

Шатровые копры (рис. вверху) имеют пространственный каркас пирамидальной формы, внутри которого размещается станок, не участвующий в работе каркаса на усилие от натяжения подвесных канатов и выполняющий только технологические функции. Такая схема характерна для двухподъемных копров при расположении подъемных машин под углом 180 градусов, в которых обе укосины жестко объединены конструкциями головки копра в пространственную раму и не передают на станок вертикальных и горизонтальных нагрузок от направляющих шкивов. Шатровую форму имеют каркасы большинства сборно-разборных проходческих копров. Такая форма позволяет свободно размещать вокруг ствола шахты подъемные машины и лебедки (рис. 2)

С увеличением глубины подземных разработок растут концевые нагрузки на подъемных канатах. Соответствующее увеличение диаметров подъемных канатов и барабанов подъемных машин делает применение одноканатных подъемов малоэффективным. Более эффективными являются многоканатные подъемы с использованием многоканатных подъемных машин, которые по техническим возможностям превосходят одноканатные барабанные.

На шахтах с многоканатными подъемами устанавливаются преимущественно башенные надшахтные копры, а многоканатные подъемные машины размещаются на перекрытиях башенных копров. Несущие конструкции башен выполняются из монолитного железобетона или в виде стального каркаса. По стоимости эти решения примерно равноценны, но стальные каркасные башенные копры возводятся в среднем на 30% быстрее железобетонных.

Башенные копры со стальным каркасом имеют в плане квадратную или прямоугольную форму и достигают высоты 100 и более метров. Внутри башен для движения сосудов размешается станок, который своим основанием опирается на устье ствола, а в горизонтальном направлении раскреплен к перекрытиям копра. Сборно-монолитные железобетонные перекрытия по стальным балкам образуют жесткие горизонтальные диски, обеспечивающие горизонтальную жесткость каркаса. Каркас башенного копра состоит из колонн, связей, ригелей и балок перекрытий.

В последние годы на некоторых шахтах построены подъемные комплексы, где многоканатные подъемные машины используются по схеме одноканатного подъема, т.е. подъемная машина размещается на уровне земли в отдельном здании, а на надшахтном копре станкового или шатрового типа устанавливаются направляющие шкивы для подъемных канатов. Безбашенные подъемные комплексы экономичнее башенных, имеют меньший расход стали и могут особенно эффективно использоваться при реконструкции действующих одноканатных подъемных установок.

Примеры копров:

Копер на шахте "Клодава". Схема конструкции копра; масса ее составляет около 220 т.

Схема монтажа копра. На собранный направляющий ствол опирается конструкция подкоса и надстройки, соединенная шарнирно со стволом. Для подъема копра применена падающая стрела высотой 24 м, соединенная с конструкцией подкоса. Подъем копра произведен четырьмя полиспастами грузоподъемностью по 50 т. Тяговые канаты, прикрепленные к подкосу и падающей стреле, соединены с полиспастами посредством распределительных балок. Каждый полиспаст был соединен с электролебедкой грузоподъемностью 10 т. В ходе подъема подкоса, выполняемого путем поворота на шарнире у фундамента, направляющий ствол передвигается по пути на тележке.

Козловой копер на шахте "Зофьювка".. Масса конструкции составляет около

297 т. Копер смонтирован на расстоянии 32,5 м от шахты, а затем надви

нут на нее. Это позволило сократить инвестиционный цикл, так как одно

временно проводились работы, связанные с проходкой шахты и монтажом

стальной конструкции копра.

Конструкцию копра приспособили к ее подъему путем стягивания оснований подкосов. С этой целью в середине пролета ригеля, соединяющего подкосы, был сконструирован шарнир. Подкосы после сборки были оперты на монтажной вышке высотой 18 м. Башмаки одного из подкосов были заанкерованы шарнирно, а башмаки второго подкоса оперты на тележках, установленных на монтажном полотне. Башмаки обоих подкосов соединены полиспастами грузоподъемностью по 100 т. Конструкция подкосов поднималась путем стягивания канатов полиспаста. Направляющий ствол монтировался путем поочередного подведения его секций на конструкции подкосов.

Затем был смонтирован путь для перемещения копра. Путь состоял из сборных стальных пролетов длиной 6 м. Балки пропета опирались посредством стальных рам на клеточные фундаменты из деревянных шпал

На время перемещения копра были запроектированы монтажные жесткие крепления, соединяющие подкосы с направляющим стволом. Перемещение копра производилось двумя полиспастами грузоподъемностью по 20 т и двумя электролебедками грузоподъемностью по 5 т. Во время перемещения масса копра, включая полное оснащение и монтажные жесткие крепления, составляла около 320 т.. Последней монтажной операцией было опускание копра на фундамент (на 640 мм).

Перемещение надшахтных копров гидравлическими домкратами. Надвижка копров на стволы шахт, позволяющая значительно сократить сроки строительства, применяется в Польше с 1957 г. На выполнении работ такого типа специализируется трест монтажа горнопромышленного оборудования в г. Катовице. За период с 1957 по 1978 г. он выполнил 62 операции по перемещению различных сооружений массой от 30 до 5500 т.

В начальный период перемещение сооружений осуществлялось с помощью канатных полиспастов и электролебедок. Большим достижением, которое значительно усовершенствовало технологию, явилась замена полиспастов и лебедок гидравлическими домкратами

В последний период на отдельных шахтах применялась примерно одинаковая технология перемещения горнозаводских сооружений, поэтому ниже будут представлены общие принципы этого метода.

Путь, по которому перемещается сооружение, зависит от массы сооружения. Надшахтные здания перемещаются, как правило, по жесткому пути, который в зависимости от несущей способности грунта уложен на железобетонных ленточных фундаментах и сваях Франки или только на железобетонных ленточных фундаментах. А подкосы козловых копров перемещаются чаще всего по переставным путям из стальных балок длиной 6 м. Сооружение монтируют на временном месте, опирая колонны на временные опоры. Когда сооружение уже готово для перемещения, временные опоры заменяют тележками, грузоподъемность которых соответствует давлению, передаваемому колоннами. Тележки подводят под колонны путем подъема конструкции сооружения гидравлическими домкратами

Сооружения во время перемещения должны быть дополнительно закреплены (особенно существенное значение имеет жесткость основания сооружения) . С этой целью колонны перемещаемых сооружений соединяются обычно металлическими сплошностенчатыми балками, расположенными параллельно оси путей. Эти балки делают также возможным опирание тележек за осями колонн, что уменьшает высоту опускания сооружения на постоянные фундаменты

Для предохранения тележек от чрезмерного увеличения нагрузок во время перехода через неровности основания пути, а также вследствие напора ветра на перемещаемое сооружение введена несущая гидравлическая система. Сооружение установлено именно на тележках посредством гидравлических домкратов, которые благодаря центральному подключению маслопроводов гарантируют выравнивание давления на отдельные тележки. Эти домкраты также очень помогают при снятии сооружения с тележек, а также при его рихтовке при установке на постоянных фундаментах.

Перемещение сооружения происходит в результате действия второй независимой гидравлической системы, вызывающей появление горизонтальных усилий. Наилучшие результаты достигаются в результате применения для перемещения сооружения домкратов шведской фирмы "Бюггинг". Домкраты перемещаются по рельсу, расположенному по оси каждой нитки пути. Давление домкратов, вызывающее перемещение сооружения, производится на консоли, прикрепленные к металлическим балкам

Стальные направляющие стволы в железобетонных шахтных копрах. Стальные направляющие стволы, встраиваемые в железобетонные шахтные копры, имеют большую Массу. Например, при высоте ствола около 80 м его масса составляет около 180 т.

Чаще всего эти стволы монтируются путем поворота или надвижки. Во втором случае направляющий ствол собирают методом наращивания его сегментов.

Копры: