2.4. Обследование и оценка технического состояния металлоконструкций шахтных копров
2.4. Обследование и оценка технического состояния
металлоконструкций шахтных копров 
2.4.1. Основные положения
2.4.1.1. Для проведения обследования и оценки технического состояния металлоконструкций шахтных копров привлекают экспертные организации.
Обследование копров необходимо производить:
при длительном сроке эксплуатации (свыше 25 лет);
в последующий период в соответствии со сроками, устанавливаемыми ЭТК, но не реже одного раза в 5 лет;
при увеличении нагрузок от подъема;
при выявлении во время текущих осмотров дефектов и повреждений, оценку которых не может дать служба технической эксплуатации шахты;
при установлении, что фактическое качество стали несущих конструкций ниже проектного;
при значительном физическом износе конструкций (трещины в основном металле или сварных швах, значительная коррозия, отклонение копра от вертикали свыше 0,006 высоты копра).
2.4.1.2. Задачей обследования является выявление отклонений.
Рассматриваются отклонения действительного состояния металлоконструкций от имеющегося проекта.
Отклонения действительного состояния конструкций определяются как отличие от предусмотренных проектом:
пространственного положения (вертикальность копра);
геометрических размеров, форм конструкций и их элементов;
площадей поперечного сечения и размещения соединительных элементов;
механических свойств стали, из которой изготовлены металлоконструкции копра.
Отклонения действительного состояния, возникшие на стадии изготовления и монтажа металлоконструкций, принято называть дефектами, а возникшие в результате действия нагрузок и условий эксплуатации конструкции - повреждениями.
2.4.1.3. К дефектам и повреждениям металлоконструкций шахтных копров относятся:
изменение площадей поперечных сечений и элементов вследствие ошибок, допущенных при изготовлении;
отсутствие элементов и соединительных прокладок (сухарей), предусмотренных проектом;
искажение формы конструктивных и соединительных элементов (искривления, скручивания, вмятины);
уменьшенные сечения и длина сварных швов, а также несоответствующий диаметр болтов;
зазоры в опорных узлах подшкивных ферм или наличие металлических прокладок, не скрепленных сваркой;
нарушения сплошности элементов и соединений (отверстия, надрезы, трещины, забоины, непровары, поры и другие дефекты сварных швов, отрыв головок заклепок, отсутствие и незатянутые гайки болтов и т.д.);
расцентровка элементов в узлах;
сближение сварных швов в узлах подшкивных ферм на величину 40 мм.
2.4.2. Состав и содержание работ по обследованию металлоконструкций копров
В состав работ по обследованию металлоконструкций копра входят:
подготовительные работы;
сбор и уточнение сведений о фактических нагрузках и воздействиях;
уточнение физико - механических свойств стали;
освидетельствование металлоконструкций по их фактическому состоянию;
обработка материалов обследования;
проверочный расчет (в необходимых случаях). Выбор исходных данных для расчета приведен в Приложении 8;
оформление протокола о фактическом состоянии обследованных металлоконструкций и возможности их дальнейшей эксплуатации.
2.4.2.1. Технология обследования шахтных копров:
а) подготовительные работы.
Подготовительные работы предусматривают обзор и изучение технической документации, общий осмотр копра, составление рабочей программы, проведение организационных мероприятий;
б) анализ технической документации.
Для проведения обследования необходимы следующие документы: рабочие чертежи металлоконструкций копра; паспорт ШПУ, акты маркшейдерской проверки вертикальности копра; сведения о всех видах ремонтных работ; заключения всех ранее проведенных обследований; сведения ответственных за эксплуатацию копра работников службы главного механика об имеющихся дефектах металлоконструкций копра.
В результате изучения технической документации необходимо определить: дату ввода копра в эксплуатацию; расчетную схему металлоконструкций, принятую при проектировании; марку стали.
Работа с технической документацией завершается составлением эскизов металлоконструкций и маркировкой конструктивных элементов;
в) общий осмотр металлоконструкций копра.
При осмотре предварительно оцениваются характер, объем и сложность предстоящих работ.
Определяются зоны наиболее интенсивного коррозионного износа и накопления механических повреждений.
О выявленных дефектах или повреждениях, имеющих аварийный характер, немедленно сообщается главному инженеру шахты для принятия экстренных мер;
г) составление рабочей программы.
На основании результатов изучения технической документации и общего осмотра разрабатывается рабочая программа обследования, которая должна учитывать конструктивные и технологические особенности копра, характер и причины дефектов и повреждений.
Рабочая программа определяет: порядок обследования конструкций, места детального осмотра, методы и объем проб для определения механических свойств и химического состава стали;
д) организационные мероприятия по безопасности работ.
Подготавливается оборудование и инструмент; в случае необходимости производятся работы по устройству подмостей и ограждений;
е) сбор и уточнение сведений о фактических нагрузках и воздействиях.
Целью определения нагрузок и воздействий является получение информации о причинах повреждений конструкций, а также изыскание возможных резервов повышения их несущей способности. Фактические нагрузки могут существенно отличаться от проектных по величине и характеру;
ж) определение механических свойств стали.
Целью оценки качества стали, из которой изготовлены обследуемые конструкции, является установление ее марки, соответствие ее свойств данным стандартов на сталь этой марки и ее расчетных характеристик.
Исходными материалами для оценки качества стали являются рабочие чертежи и сертификаты на металл, электроды, сварочную проволоку, метизы.
При отсутствии рабочих чертежей или сертификатов, при обнаружении в конструкциях повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством стали (расслой, хрупкие трещины и т.д.), а также при изыскании резервов несущей способности конструкций качество стали определяется лабораторными исследованиями образцов, изготовленных из проб, отобранных из обследуемых конструкций.
Вырезка проб металла из конструкций, изготовление образцов стали производятся в соответствии с заданием, разработанным организацией - исполнителем обследования;
з) освидетельствование конструкций копра.
Целью освидетельствования конструкций копра является выявление дефектов и повреждений элементов и соединений.
Выявление дефектов и повреждений и измерение их величин производится путем осмотра и обмера конструкций с использованием измерительного инструмента: линеек, рулеток, штангенциркулей, шаблонов, отвесов, толщиномеров.
Для доступа к конструкциям при освидетельствовании следует использовать клеть, скип, бадью, лестницу. В отдельных случаях необходимо устройство подвесных люлек или лесов.
Для уточнения положения конструкций копра в пространстве необходима маркшейдерская съемка.
При обследовании подшкивных ферм или балок:
произвести замер сечений элементов ферм (балок), толщины косынок;
произвести замеры длин сварных швов, уточнить диаметры и количество болтов или заклепок;
замерить сечение элементов связей и наличие их закрепления в узлах;
обратить особое внимание на наличие сплошных сварных швов крепления настила к верхним поясам ферм и на опорные узлы ферм (отсутствие зазоров, наличие болтов).
При обследовании ферм станка:
замерить сечение элементов ветвей и решетки;
проверить выборочно размеры катетов и длин сварных швов, крепления элементов решетки, а также диаметры болтов и заклепок (наличие крепления элементов проверяется в обязательном порядке на всех узлах);
проверить наличие и замерить сечение горизонтальных связей на уровне нижних поясов подшкивных ферм;
обратить особое внимание на стыковку опорных узлов станка с надшахтной рамой, проверить закрепление сваркой пакета прокладок, наличие болтов, а также требуемого положения центров узлов ветвей станка относительно осей опорных ребер надшахтной рамы.
При обследовании площадки под амортизаторы замерить сечения балок и размеры сварных швов или диаметр и количество болтов в опорных узлах балок.
При обследовании подкопровой рамы станка и подкулачных балок замерить сечения балок, размеры сварных швов или диаметр и количество болтов (заклепок) в опорных узлах балок.
При обследовании укосины замерить сечения элементов ветвей и решетки, а также размеры сварных швов, диаметры и количество болтов (заклепок) в самых нагруженных элементах верхней балки укосины, передающих опорные давления подшкивных ферм на ветви укосины;
проверить выборочно остальные сварные швы, диаметры и количество болтов (заклепок), но наличие сварных швов, болтов (заклепок) фиксируют в обязательном порядке;
в опорных узлах замеряют толщину опорной плиты, диаметр и количество анкерных болтов.
Выявить дефекты, повреждения и замерить их величины по всем вышеперечисленным элементам копра.
2.4.2.2. Дефектоскопия и толщинометрия металлоконструкций шахтного копра.
На основании анализа конструкции копра и условий его эксплуатации специалистами неразрушающего контроля составляется программа контроля с перечнем контролируемых узлов, элементов и сварных швов.
Толщину металлоконструкций измеряют портативным толщиномером типа УТ-91П, УТ-93П (возможно также применение штангенциркуля с ценой деления 0,1 мм).
Для проведения толщинометрии используются типовые преобразователи и образцы для настройки, входящие в комплект прибора. Толщину измеряют не менее чем в трех точках контролируемого элемента: в каждой точке - три замера, за результат принимают среднеарифметическое значение.
Проверку состояния сварных швов выполняют визуальным осмотром для выявления в металле шва эксплуатационных повреждений.
Рекомендуется контролировать сварные соединения узлов опирания копровых шкивов; подшипниковых ферм главной балки укосины; ребер жесткости и опорных подкосов главной балки укосины.
При необходимости для контроля ответственных сварных швов после проведения их визуального осмотра применяют дефектоскопы типа УД2-12.
2.4.3. Оформление результатов обследования технического состояния копра
На основании проведенного обследования и оценки технического состояния металлоконструкций копра оформляется протокол, содержащий:
пояснительную записку с указанием состава выполненных работ, краткой характеристикой копра, данных маркшейдерской съемки копра, ведомость дефектов и повреждений в табличной форме. К ведомости дефектов прилагается эскиз каждого элемента, имеющего повреждение. На эскизе показывают расположение дефектов, повреждений и их размеры;
результаты освидетельствования с оценкой их фактического состояния, качества их изготовления и монтажа, в том числе:
а) оценку качества металла и его соответствие проектной документации и требованиям действующих нормативов;
б) соответствие напряженного состояния металлоконструкций по расчетным нагрузкам, строительным нормам и правилам (СНиП);
в) соответствие геометрического положения копра требованиям СНиП;
выводы с оценкой технического состояния, отражающие степень соответствия требованиям норм и условиям эксплуатации.
Техническое состояние металлоконструкций копра может быть оценено как:
исправное - когда оно полностью отвечает требованиям стандартов, норм и проектной документации;
работоспособное - когда конструкция имеет лишь допустимые отклонения, дефекты и повреждения;
неработоспособное или частично работоспособное - когда восстановление работоспособности конструкции возможно и целесообразно путем устранения недопустимых отклонений, дефектов и повреждений или усиления металлоконструкций копра.
Рекомендуемая форма протокола по обследованию технического состояния копра приведена в Приложении 5.
