Реферат на тему: «Надшахтні копри»
Виконав: Студент групи МД-31
Надшахтних копер - гірничотехнічну спорудження над шахтним стовбуром, що входить до складу шахтної підйомної установки. Копер призначається для установки напрямних (копрових) шківів, що направляють провідників, розвантажувальних кривих для скіпів і перекидних клітей, а також кріплення посадочних пристроїв, клітей та іншого обладнання. Надшахтних копер сприймає навантаження від натягу підйомних канатів, тиск вітру, вага обладнання, встановленого на копрі. Залежно від типу використовуваних підйомних посудин копри називають клітьового, скіповими або кліть-скіповими, а в залежності від числа розташованих в стовбурі шахти підйомів - одно-, дво- або трехпод'емнимі. За призначенням копри ділять на прохідницькі та експлуатаційні, а за схемою і конструктивними особливостями виділяють наступні основні типи: станкові (укісні), шатрові і баштові копри.
Станкові (укісні) і шатрові копри встановлюються переважно на шахтах з одноканатними підйомами. Використовувані в цих підйомах барабанні підйомні машини розміщуються на рівні землі в окремих будівлях, а на копрі встановлюються напрямні шківи для підйомних канатів - по 2 шківа на кожну підйомну машину. Висота таких копрів досягає 60 метрів. Станковий копер (рис.1) складається з трьох основних частин: верстата, укосіни і головки.
Верстат - просторова, зазвичай прямокутна в плані ґратчаста конструкція, розташована безпосередньо над стволом шахти. Верстат спирається на раму, закладену в бетонне гирлі стовбура. В межах висоти верстата відбувається рух підйомних посудин до прийомних майданчиків і їх розвантаження. У верстаті розміщуються напрямні провідники, розвантажувальні криві, кулаки для посадки клітей або коливаються майданчики, амортизатори для гальмівних канатів, протипожежні ляди і інші пристосування. У копрах станкового типу на верстат через головку передається частина зусиль від натягу підвісних канатів, тобто верстат є несучою конструкцією в складі просторового каркаса копра. У копрах над вентиляційними стволами верстат повинен бути герметично закритий, для чого каркас верстата обшивається листової сталлю.
Укосина - похилий елемент, зазвичай розташований з боку підйомної машини, забезпечує стійкість копра. Ферми, на які спираються напрямні шківи (підшківний ферми), фасадні ферми, зв'язку по фермам, конструкції майданчиків для обслуговування шківів, головні балки верстата і укосіни утворюють головку копра.
Станкові копри набули найбільшого поширення, так як вони надійні в експлуатації, а їх конструкції досить прості у виготовленні і монтажі. В даний час проектуються і будуються суцільнометалеві копри, раніше будувалися і ще експлуатуються окремі копри змішаної системи: верстат - у вигляді короба із залізобетону, головка і укосина - сталеві.
Шатрові копри (рис. Вгорі) мають просторовий каркас пірамідальної форми, всередині якого розміщується верстат, який не бере участі в роботі каркаса на зусилля від натягу підвісних канатів і виконує тільки технологічні функції. Така схема характерна для двухпод'емних копрів при розташуванні підйомних машин під кутом 180 градусів, в яких обидві укосіни жорстко об'єднані конструкціями головки копра в просторову раму і не передають на верстат вертикальних і горизонтальних навантажень від напрямних шківів. Шатрову форму мають каркаси більшості збірно-розбірних прохідницьких копрів. Така форма дозволяє вільно розміщувати навколо стовбура шахти підйомні машини і лебідки (рис. 2)
Зі збільшенням глибини підземних розробок ростуть кінцеві навантаження на підйомних канатах. Відповідне збільшення діаметрів підйомних канатів і барабанів підйомних машин робить застосування одноканатних підйомів малоефективним. Більш ефективними є багатоканатні підйоми з використанням багатоканатних підйомних машин, які за технічними можливостями перевершують одноканатні барабанні.
На шахтах з багатоканатними підйомами встановлюються переважно баштові надшахтні копри, а багатоканатні підйомні машини розміщуються на перекриттях баштових копрів. Несучі конструкції веж виконуються з монолітного залізобетону або у вигляді сталевого каркаса. За вартістю ці рішення приблизно рівноцінні, але сталеві каркасні баштові копри зводяться в середньому на 30% швидше залізобетонних.
Баштові копри зі сталевим каркасом мають в плані квадратну або прямокутну форму і досягають висоти 100 і більше метрів. Усередині веж для руху судин размешается верстат, який своєю основою спирається на гирлі стовбура, а в горизонтальному напрямку розкріплені до перекриттів копра. Збірно-монолітні залізобетонні перекриття по сталевих балках утворюють жорсткі горизонтальні диски, що забезпечують горизонтальну жорсткість каркаса. Каркас баштового копра складається з колон, зв'язок, ригелів і балок перекриттів.
В останні роки на деяких шахтах побудовані підйомні комплекси, де багатоканатні підйомні машини використовуються за схемою одноканатний підйому, тобто підйомна машина розміщується на рівні землі в окремій будівлі, а на надшахтній копрі станкового або шатрового типу встановлюються напрямні шківи для підйомних канатів. Безбашенні підйомні комплекси економічніше баштових, мають меншу витрату сталі і можуть особливо ефективно використовуватися при реконструкції діючих одноканатних підйомних установок.
Копер на шахті "Клодава". Схема конструкції копра; маса її становить близько 220 т.
Схема монтажу копра. На зібраний направляючий ствол спирається конструкція підкоса і надбудови, поєднана шарнірно зі стовбуром. Для підйому копра застосована падаюча стріла висотою 24 м, поєднана з конструкцією підкоса. Підйом копра проведений чотирма поліспастами вантажопідйомністю по 50 т. Тягові канати, прикріплені до підкосила і падаючої стріли, з'єднані з поліспастами за допомогою розподільних балок. Кожен поліспаст був з'єднаний з електролебідкою вантажопідйомністю 10 т. В ході підйому підкоса, виконуваного шляхом повороту на шарнірі у фундаменту, що направляє ствол пересувається по шляху на візку.
Козлової копер на шахті "Зофьювка". Маса конструкції становить близько
297 т. Копер змонтований на відстані 32,5 м від шахти, а потім надвоє
нут на неї. Це дозволило скоротити інвестиційний цикл, так як одне
тимчасово проводилися роботи, пов'язані з проходкою шахти і монтажем
сталевої конструкції копра.
Конструкцію копра пристосували до її підйому шляхом стягування підстав підкосів. З цією метою в середині прольоту ригеля, що з'єднує підкоси, був сконструйований шарнір. Підкоси після складання були оперті на монтажній вишці висотою 18 м. Башмаки одного з підкосів були заанкеровани шарнірно, а черевики другого підкоса обперті на візках, встановлених на монтажному полотні. Башмаки обох подкосов з'єднані поліспастами вантажопідйомністю по 100 т. Конструкція подкосов піднімалася шляхом стягування канатів поліспаста. Направляючий ствол монтувався шляхом почергового підведення його секцій на конструкції підкосів.
Потім був змонтований шлях для переміщення копра. Шлях складався зі збірних сталевих прольотів довжиною 6 м. Балки проспівана спиралися за допомогою сталевих рам на клітинні фундаменти з дерев'яних шпал
На час переміщення копра були запроектовані монтажні жорсткі кріплення, що з'єднують підкоси з напрямних стволом. Переміщення копра вироблялося двома поліспастами вантажопідйомністю по 20 т і двома електролебідкою вантажопідйомністю по 5 т. Під час переміщення маса копра, включаючи повне оснащення і монтажні жорсткі кріплення, становила близько 320 т. Останньою монтажної операцією було опускання копра на фундамент (на 640 мм).
Переміщення надшахтних копрів гідравлічними домкратами. Насування копрів на стовбури шахт, що дозволяє значно скоротити терміни будівництва, застосовується в Польщі з 1957 р На виконання робіт такого типу спеціалізується трест монтажу гірничопромислового обладнання в м Катовіце. За період з 1957 по 1978 р він виконав 62 операції по переміщенню різних споруд масою від 30 до 5500 т.
У початковий період переміщення споруд здійснювалося за допомогою канатних поліспастів і електролебідок. Великим досягненням, яке значно вдосконалив технологію, стала заміна поліспастів і лебідок гідравлічними домкратами
В останній період на окремих шахтах застосовувалася приблизно однакова технологія переміщення гірничозаводських споруд, тому нижче будуть представлені загальні принципи цього методу.
Шлях, по якому переміщається спорудження, залежить від маси споруди. Надшахтні будівлі переміщаються, як правило, за жорстким шляху, який в залежності від несучої здатності грунту укладена на залізобетонних стрічкових фундаментах і палях Франки або тільки на залізобетонних стрічкових фундаментах. А підкоси козлових копрів переміщаються найчастіше по переставним шляхах із сталевих балок довжиною 6 м. Споруда монтують на тимчасовому місці, спираючи колони на тимчасові опори. Коли спорудження вже готове для переміщення, тимчасові опори замінюють візками, вантажопідйомність яких відповідає тиску, переданому колонами. Візки підводять під колони шляхом підйому конструкції споруди гідравлічними домкратами
Споруди під час переміщення повинні бути додатково закріплені (особливо істотне значення має жорсткість підстави споруди). З цією метою колони переміщуються споруд з'єднуються зазвичай металевими суцільностінчатих балками, розташованими паралельно осі шляхів. Ці балки роблять також можливим спирання візків за осями колон, що зменшує висоту опускання споруди на постійні фундаменти
Для запобігання візків від надмірного збільшення навантажень під час переходу через нерівності підстави шляху, а також внаслідок напору вітру на переміщується спорудження введена несуча гідравлічна система. Спорудження встановлено саме на візках за допомогою гідравлічних домкратів, які завдяки центральному підключенню маслопроводов гарантують вирівнювання тиску на окремі візки. Ці домкрати також дуже допомагають при знятті споруди з візків, а також при його рихтування при установці на постійних фундаментах.
Переміщення споруди відбувається в результаті дії другої незалежної гідравлічної системи, що викликає появу горизонтальних зусиль. Найкращі результати досягаються в результаті застосування для переміщення споруди домкратів шведської фірми "Бюггінг". Домкрати переміщаються по рейці, розташованому по осі кожної нитки шляху. Тиск домкратів, що викликає переміщення споруди, проводиться на консолі, прикріплені до металевих балок
Сталеві направляючі стовбури в залізобетонних шахтних копрах. Сталеві направляючі стовбури, що вбудовуються в залізобетонні шахтні копри, мають велику Массу. Наприклад, при висоті стовбура близько 80 м його маса становить близько 180 т.
Найчастіше ці стовбури монтуються шляхом повороту або насування. У другому випадку направляючий ствол збирають методом нарощування його сегментів.
