Технология замены рельсовых проводников

Способ замены рельсовых проводников без демонтажа подъемных сосудов. При замене проводников применяют многоэтажное устройство (рис. 9.2), состоящее из съемной 4 и несъемной 6 частей и монтируемое на раме скипа 1. Несъемную часть, закрепленную на раме сосуда, используют для доставки проводников к месту работы, а съемную — для размещения рабочих при ведении работы в стволе. Съемную часть заводят в станок копра при помощи каната вспомогательного подъема. Проводники, предназначенные к установке в стволе, закрепляют хомутами к несъемной части устройства и доставляют к месту замены. На многоэтажном устройстве устанавливают ручные лебедки 8 и тали 7 для механизации работ в стволе. При замене деревянных проводников металлическими между ними устанавливают переходное соединительное звено 3. Людей и материалы к многоэтажному устройству доставляют клетью 2, оснащенной откидной площадкой 5. Описываемое устройство обеспечивает сокращение затрат времени при замене проводников в стволе, однако наличие несъемной части нарушает статическую уравновешенность подъемной установки.

Во ВНИИГМ им. М.М. Федорова разработан ряд оригинальных многоэтажных устройств для замены проводников в стволе, отличающихся удобством монтажа, и демонтажа на приемной площадке ствола, безопасностью и надежностью в работе. Монтаж их осуществляется в среднем за 30 мин. Разработана рабочая документация устройств, которые апробированы на шахтах ПО «Укрзападуголь».

Способ замены проводников с помощью многоэтажного устройства и каната вспомогательного подъема. Многоэтажное устройство для замены проводников монтируется на крыше подъемного сосуда и опирается основанием своей нижней секции на опоры из труб, которые крепятся болтами, а центральной частью устанавливается на парашютную головку. Все этажи устройства крепятся к головному подъемному канату при помощи жимков с болтами. Вспомогательный подъем используется в период замены для спуска, развешивания и выдачи проводников. Работы, связанные с заменой проводников, выполняются в два этапа:

1) подготовительные работы в рабочие дни;

2) замена проводников в нерабочие дни.

На первом этапе выполняются заготовки проводников по размерам, их маркировка, оформление стыков, подготовка скоб Бриара и болтов, спуск проводников в ствол и их развешивание на центральных расстрелах.

Второй этап связан с прекращением эксплуатации ствола. Работы осуществляются в следующем порядке:

монтаж устройства на крыше подъемного сосуда;

загрузка каждого этажа устройства необходимыми материалами, приспособлениями, инструментом;

монтаж аппаратуры связи и сигнализации;

расстановка рабочих по этажам устройства;

демонтаж проводников и их развешивание в стволе;

снятие с расстрелов и монтаж новых проводников;

демонтаж устройства для замены проводников.

Проводник, подлежащий спуску в ствол, прикрепляется за нижнее отверстие к канату вспомогательного подъема. Проводник поднимают над нулевой отметкой ствола. Затем его опускают в ствол на 5 м ниже нулевой отметки, после чего рабочие размещают скобы для навески проводника на крыше подъемного сосуда. Жимки каната вспомогательного подъема находятся на уровне крыши подъемного сосуда основного подъема, т. е. на уровне крыши подъемного сосуда основного подъема и на уровне месторасположения бригады слесарей. Опустив проводник к месту его навески, оба подъемных сосуда останавливают. За нижнее отверстие проводника крепят удерживающую скобу, проводник отводят к расстрелу и крюком длиной 2 м навешивают на расстрел. На нулевой площадке загружают этажи устройства для замены проводников болтами, скобами, инструментами.

Изношенные проводники снимают и навешивают на расстрелы поочередно снизу вверх. Клеть устанавливают так, чтобы рабочие полки устройства находились против расстрелов. Для вывода первого проводника нижнюю часть вышестоящего проводника вырезают керосинорезом на 600 мм. Отрезанную часть проводника поддерживают и укладывают в устройство. Демонтируемый проводник прицепным устройством вспомогательного каната закрепляют за нижнее отверстие. После натяжения этого каната снимают скобы Бриара поочередно против второго, третьего и четвертого этажей устройства с установкой временной крепи, затем — против первого и пятого этажей. В верхнем отверстии проводника закрепляют удерживающую скобу, затем проводник отводят к центральному расстрелу и скобой навешивают на нем. Прицепное устройство вспомогательного каната крепят к проводнику, который висит рядом с только что снятым и подлежит монтажу. Этот проводник снимают с расстрела и заводят к месту установки. При этом его нижняя часть направляется рабочим первого этажа. Рабочие на всех этажах устанавливают предохранительные полки и производят крепление скобами Бриара против первого и пятого этажей и далее против остальных этажей после снятия временной крепи. При монтаже этого проводника устанавливают также шпильку, схват, паронитовую прокладку. Дальнейший процесс замены проводников аналогичен изложенному.

Способ замены рельсовых проводников ствола с использованием клети. Существует следующий порядок производства работ: выполнение подготовительных работ на земной поверхности; выполнение подготовительных работ в стволе; выполнение всех работ по замене рельсовых проводников; демонтаж оборудования и проверка качества выполненной работы.

В подготовительной период производят следующие работы:

1. Устанавливают точный размер проводников в стволе, которые подлежат демонтажу.

2. Производят подготовку рельсовых проводников на земной поверхности. В каждом звене проводников прожигают по одному отверстию диаметром 26 мм на расстоянии, равном соответствующему в проводнике, подлежащем демонтажу.

3. На головной канат ставят два жимка на таком расстоянии, чтобы при подвеске новых проводников расстояние от их нижних концов до крыши клети составило 0,8 м. Два канатных панциря подвешивают к головному канату с помощью двух специальных серег МакНИИ с разрывным усилием 0,6 МН. Серьги упираются на два ранее установленных жимка. Каждый из панцирей имеет по две петли: первый панцирь используют для подвески двух новых проводников, второй — для демонтированных.

4. После подвески новых проводников электрослесари переходят на крышу подъемного сосуда и закрепляются предохранительными поясами. При этом в верхний этаж клети устанавливают два баллона кислорода, а на крышу клети — керосинорезный аппарат.

5. Клеть перемещается по стволу со скоростью 0,3 м/с.

6. Замену проводников производят в нисходящем порядке (скобу Бриара на верхнем стыке проводников снимают рабочие с крыши клети, при этом болты срезают при помощи керосинореза);

после подхода подъемного сосуда к месту крепления проводника к расстрелу устанавливают временную скобу для крепления демонтируемого и противоположного проводников;

к расстрелам крепят скобами противоположные проводники, кроме того, эти проводники крепят на стыках односторонними схватами;

один из слесарей переходит на центральный расстрел и закрепляется предохранительным поясом.

При подходе свободного канатного панциря слесарь подвешивает к нему старый проводник. После подвески панцирь натягивается, скоба Бриара снимается с нижнего стыка проводников. Слесарь, стоящий на центральном расстреле, снимает временную скобу на демонтируемом проводнике, и после этого клеть медленно перемещается вверх, а демонтированный проводник висит на головном канате. Порядок снятия второго нижнего проводника аналогичен описанному процессу.

При монтаже нового проводника скоба Бриара ставится на ослабленных болтах на нижний стык. При этом в скобу заводят конец нового проводника. Верхний конец монтируемого проводника электрослесарь, стоящий на расстреле, подтягивает к верхнему стыку и крепит, после чего болты нижней скобы Бриара затягивают наглухо. Электрослесарь на расстреле отцепляет панцирь от нового проводника.

При поднятии клети вверх для крепления проводников устанавливают скобы Бриара. Если есть необходимость, то для плавного перехода обрабатывается конец смонтированного проводника.

Концы демонтируемых проводников подтягивают к головному канату и закрепляют катаной проволокой диаметром 6—8 мм.

Клеть поднимают со скоростью 0,3 м/с, проводники, панцири и жимки снимают на нулевой площадке.

Указанный способ позволяет произвести замену двух проводников в ремонтные смены или праздничные дни при полной остановке подъемного комплекса на время ремонта. Недостатком этого способа является то, что процесс замены проводников осуществляется с крыши клети.

Способ замены одного типа проводников на другой без остановки работы ствола позволяет заменять проводники без прекращения работы подъемного комплекса и использовать подъемные установки для замены проводников во время их плановых остановок. Демонтируемый деревянный проводник крепят к канату вспомогательной лебедки, а затем отсоединяют от расстрелов. Эти операции осуществляют на двух противоположно расположенных проводниках одновременно. После опускания скипа на длину проводника отсоединяют вторые концы проводников. На место демонтированных деревянных проводников устанавливают новые стальные. Рабочие поверхности стального и деревянного проводников выравнивают путем подреза последнего на длине около 100 мм с каждого конца на глубину до 20 мм. После подреза вставляют сменные прокладки, которые соединяют между собой проводники из разных материалов так, чтобы места их стыков были точно подогнаны, а рабочие поверхности с обеих сторон составляли одну плоскость. Сменные прокладки соединяют с одной стороны с деревянным проводником, а с другой — со стальным. Весь процесс смены проводников производят в направлении от околоствольного двора к копру.

Способ замены проводников с применением двух подвесных устройств основан на применении специального устройства, с помощью которого двигаются в одном направлении два многоэтажных устройства для замены проводников. Это позволяет одновременно менять четыре нитки проводников.

Способ замены рельсовых проводников с их предварительным развешиванием по стволу.

I этап. Развешивание новых проводников по стволу на расстрелах снизу вверх в таких местах, где они не мешают нормальной работе ствола. При этом нижние концы развешенных проводников скобами закрепляют к расстрелу.

II этап. Демонтаж старых проводников сверху вниз и их развешивание. Демонтаж производят с подъемного сосуда и многоэтажного устройства. Демонтированные проводники подвешивают на канат вспомогательной лебедки или подъемной машины.

III этап. Монтаж новых проводников снизу вверх. Подвешенные новые проводники снимают при помощи каната лебедки и устанавливают на место монтажа рабочие, находящиеся на этажах многоэтажного устройства.

IV этап. Многоэтажное устройство демонтируют. Старые проводники выдают сверху вниз.

Способ замены рельсовых проводников по технологии ВНИИГМ им. М.М. Федорова. Специалисты ВНИИГМ им. М.М. Федорова предложили и апробировали способ замены проводников без длительной остановки шахтного подъема. Работы при этом ведут в технологические перерывы.

Монтажные работы по замене проводников производят с крыши подъемных сосудов, оборудованных специальными откидными площадками. После завершения монтажных работ в течение ремонтной смены подъемная установка в течение трех смен продолжает эксплуатироваться, обеспечивая выдачу полезного ископаемого или спуск-подъем людей и материалов.

Технико-экономические преимущества:

1) достигается экономия металла благодаря использованию старых расстрелов;

2) нет необходимости заменять подъемные сосуды;

3) сокращаются продолжительность и объем монтажных работ в стволе;

4) обеспечивается требуемый профиль нитки проводников магистралей;

5) появляется возможность перехода на проводники другого типоразмера;

6) не нарушается целостность крепи шахтного ствола при производстве ремонтных работ, так как отпадает необходимость в перемещении расстрелов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

За базовый вариант принят способ ремонта жесткой армировки, предусматривающий замену проводников и расстрелов, для чего необходимо произвести работы по подготовке новых лунок.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа ремонта проводников по сравнению с существующими достигается за счет снижения капитальных затрат по замене проводников и, во-вторых, за счет экономии металла, т. е.

где Эк — годовой экономический эффект от снижения затрат по замене рельсовых проводников; Эм — годовой экономический эффект от экономии металла.

где Сб — стоимость работ по замене проводников по базовому варианту; Cн — стоимость работ по замене проводников в новом варианте.

Стоимость работ по замене проводников по базовому варианту

где Сл — стоимость долбления лунок для установки расстрелов; Cр — стоимость установки расстрелов; Cо.п — стоимость установки одинарных проводников.

Стоимость работ по замене проводников по новому варианту

где С — стоимость приварки накладок («лежек») для проводников; Сп.п. — стоимость установки парных проводников.

Определим стоимость работ по базовому варианту.

При глубине клетевого ствола шахты им. Засядько ПО «Донецкуголь» H = 529 м и шаге армировки h = 4,168 м число ярусов

В каждом ярусе по базовому варианту необходимо установить два расстрела, для чего потребуется подготовить 4 лунки. Следовательно, по всей протяженности шахтного ствола потребуется подготовить

Стоимость долбления одной лунки Сл' = 3,151 руб. Следовательно, стоимость долбления лунок

Для установки жесткой армировки ствола глубиной 529 м требуется K = 113,2 т коробчатых расстрелов (из двух уголков 160x100x10 по ГОСТ 8510—72).

Согласно смете №ЖАС-VI—1, стоимость установки 1 т расстрелов C1 = 369 руб. Тогда стоимость установки расстрелов

Общая масса одинарных проводников из рельсов Р43 для шахтного ствола глубиной 529 м m1 = 63,l м, стоимость установки 1 т одинарных проводников С2 = 195,32 руб.

Следовательно, стоимость установки проводников

Таким образом,

Определим стоимость работы по новому варианту.

Число накладок («лежек»), устанавливаемых на одном ярусе армировки ствола, Пл = 4 шт. (т. е. 2 верхних и 2 нижних). Стоимость приварки одной накладки Сл' = 0,55 руб.

Тогда стоимость приварки накладок

Общая масса парных проводников из рельсов Р43 для шахтного ствола глубиной 529 м m2 = 57,9 т. Стоимость установки 1 т парных проводников C3 = 211 руб.

Следовательно, стоимость установки проводников

Таким образом,

Следовательно,

Стоимость 1 т расстрелов Cp = 73,9 руб.

Тогда стоимость металла

Итак, общий годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого способа ремонта составляет

Способ групповой замены проводников эффективен при замене изношенных проводников в стволах клетевых подъемов глубоких шахт. На нижней части клети (рис. 9.3) с лобовых ее сторон устанавливают П-образные балки 2 и швеллеры № 16, имеющие шесть штырей. Балки крепят к продольным швеллерам клети. Для навешивания проводников 1 на штыри изготавливают стропы 4 из каната и серьги 3. На одну сторону клети перед ее спуском навешивают шесть проводников. Монтаж проводников осуществляют с помощью лебедки, установленной на поверхности. Во время спуска клети старые проводники (начиная с верхнего) демонтируют на свободные штыри. После снятия всех шести проводников на их место устанавливают снизу вверх новые проводники. При навеске проводников на одну сторону клети возникает перекос, что может привести к зависанию подъемного сосуда. Целесообразно проводники располагать симметрично.

Подготовительные работы по замене элементов армировки в стволе, как правило, проводятся без остановки подъемной установки.

В подготовительный период заказывают, приобретают или изготавливают и устанавливают необходимое оборудование и материалы. Перед началом подготовительных работ составляют перечень необходимого оборудования и материалов. Одним из важных этапов при подготовительных работах является монтаж вспомогательных лебедок. Места установок лебедок определяют проектом производства работ. Лебедки, служащие для спуска-подъема проводников, устанавливают на бетонном фундаменте. Лебедки, предназначенные для подтягивания рельсовых проводников от штабеля к стволу можно устанавливать временно и фиксировать при помощи «якорей» и «шпилек». Перед монтажом лебедок подготавливают котлованы для заливки фундаментов и закладки «якорей». Размеры котлованов обусловливаются грузоподъемностью лебедок.

В период подготовки к замене проводников разрабатывают график выполнения основных работ. На графике отражаются последовательность работ по замене рельсовых проводников, трудоемкость и объем, численность рабочих, занятых на данной работе. График отражает затраты времени на каждую работу и возможность совмещения работ во времени.

Подготовка рельсовых проводников и зажимных скоб к монтажу является одной из наиболее важных, трудоемких и ответственных работ подготовительного периода. От ее тщательности зависят быстрота, удобство и качество навески.

Для выявления трещин, изгиба и других повреждений рельсы необходимо тщательно осмотреть. Целесообразно произвести их дефектоскопию при помощи ультразвукового дефектоскопа УРД-68. Применяют рельсовые проводники стандартной длины (12,5 м). Стыки рельсовых проводников находятся, как правило, между расстрелами, и для их соединения применяют специальные удлиненные схваты. Проверяют соответствие диаметров отверстий в полке рельса диаметру средств для подвески проводников. При необходимости диаметр отверстий увеличивают.

Подготовка зажимных скоб является важной составляющей операцией подготовительных работ к замене проводников. Зажимные скобы изготавливаются на рудоремонтном заводе из литой стали. Предварительно зажимные скобы проверяют на специальном станке, представляющем собой часть расстрела, закрепленного между двумя рельсами. Сложенные в штабель зажимные скобы поочередно прикладывают к такому станку и проверяют плотность обхвата проводников. Зажимная скоба должна отстоять от полки проводников на 10—15 мм. Если этот зазор не выдерживается, то скобы бракуют. Если зажим-ная скоба неплотно прилегает к проводнику, то ее посадочную поверхность необходимо дополнительно обработать. Более просто зажимные скобы проверять с помощью шаблона, вырезанного из листовой стали толщиной 8—10 мм в точном соответствии с внутренним очертанием скобы. Шаблон имеет центрирующий палец, который входит в отверстие зажимной скобы. При проверке зазор между шаблоном и скобой не должен превышать 2 мм. После проверки зажимные скобы комплектуют попарно и соединяют болтом. Длина резьбы болта должна быть такой, чтобы после окончательной затяжки зажимной скобы оставалось не менее 10 мм резьбы для дальнейшей подтяжки во время эксплуатации.

Подготовка деревянных проводников к навеске заключается в их заготовке, просверливании по специальному шаблону отверстий для болтов и их подготовке по длине.

Технология работ по снятию и установке схватов на стыках рельсовых проводников. Замена схватов на стыках проводников необходима для подготовки и ускорения замены проводников в стволе.

За время эксплуатации проводников болтовое крепление схватов сильно корродирует, в результате чего снять их без применения сварочных работ невозможно. Работы в стволе при снятии и установке схватов выполняют специализированной бригадой, состоящей из трех опытных слесарей.

Общее руководство работами осуществляется лицом технического надзора шахты.

Рабочие, находящиеся на площадке клети, закрепляются предохранительными поясами к головному канату. По окончании подготовительных работ исполнители и ответственный руководитель опускаются в ствол для выполнения основной работы. Работы по снятию схватов на стыках проводников выполняются в такой последовательности:

- с применением огневых работ срезаются два старых болта на схвате;

- из отверстия схватов по отдельности выбивается каждый болт;

- снимается схват с проводника и очищается от коррозии;

- очищенные от коррозии схваты устанавливаются на проводник.

При замене рельсовых проводников в качестве переходных вкладышей применяют отрезки рельса, длина которых равна расстоянию между ярусами расстрелов. Для достижения плавного перехода от заменяемого проводника к новому и равномерного износа расстрелов в местах их сопряжения с проводником целесообразно применять переходный вкладыш, конструктивная схема которого показана на рис. 9.4. На одном конце вкладыша 1 головку вначале плавно затачивают до максимально допустимого размера, затем распиливают вдоль проводника так, чтобы срез шел по линии полотна рельса. Длина распиленной части головки проводника должна обеспечивать регулирование его размеров в необходимых пределах. Металлическую полоску 5 приваривают к распиленной части головки рельсового проводника. Соответствия размеров по ширине головки переходного вкладыша и изношенного проводника 4 достигают при помощи регулировочных винтов 2. Винтовые домкраты 6', обеспечивающие регулирование по высоте вкладыша, монтируют на полотне этого рельса и опирают на расстрел 3. Равномерный износ расстрелов возможен благодаря тому, что первый проводник снизу ствола принимается на длину переходного вкладыша, т. е. равным расстоянию между расстрелами. Вследствие этого стыки проводников смещаются к следующему расстрелу, ранее работавшему в более легком режиме.

Недостатком применения переходного вкладыша является малая возможность точной подготовки в условиях ствола.