Аналіз несучої здатності і нормалізація технічного стану рамного шахтного копра
Автор: Тицейко Іван Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: На підприємствах гірничодобувної промисловості України експлуатується близько ста тисяч тон сталевих конструкцій укісних шахтних копрів. Укісні копри є найвідповідальнішими спорудами шахтної поверхні, оскільки вони забезпечують вертикальний транспорт і пов’язані з системами вентиляції і безпеки підйому. Будівельні конструкції споруд шахтної поверхні знаходяться в складних умовах експлуатації, які характеризуються дією сильно агресивних корозійних середовищ, а також дією вібраційних і ударних навантажень. Середній термін експлуатації цих споруд на шахтах України становить 35-40 років. У зв’язку з цим спостерігаються часті аварії, що викликані руйнуванням будівельних конструкцій. Основними причинами руйнувань є недосконалість норм проектування і фізичний знос будівельних конструкцій. Можливі руйнування конструкцій шахтних копрів створюють катастрофічні загрози, у зв’язку з цим існує проблема забезпечення їхньої безпеки. На сьогодні є актуальними задачі реконструкції копрів у зв’язку зі зміною технічних характеристик шахтних підйомних установок і повторним використанням споруд із шахт, що закриваються, які так само мають аспект забезпечення безпеки. При реконструкції, як правило, відбувається збільшення навантажень на конструкції копрів. У зв’язку з цим, для обґрунтування можливості використання існуючих споруд необхідна методика розрахунку будівельних конструкцій, що враховує їх дійсну роботу в нових умовах експлуатації. Забезпечення безпеки будівельних конструкцій укісних копрів, можливо шляхом: застосування уточнених інженерних методик розрахунку; введення конструктивних обмежень у зв’язку з динамічним характером навантажень; впровадження ефективних конструктивних форм, стійких по відношенню до експлуатаційних агресивних дій. В даній роботі розглянуто літературні джерела, нормативні дані та виконано аналіз сучасного стану підйомних установок на гірничодобувних підприємствах, виконано аналіз міцності вузлів опирання напрямних шківів рамних укісних шахтних копрів, які є ключович у конструкціях шазтних копрів та стратегічно важливим для функціонування підприємст видобувної галузі. Також у магістерській кваліфікаційній роботі виконано аналіз національних нормативних джерел з питання проектування і забезпечення технологічної безпеки шаштних копрів. Виконано математичне моделювання вихідної конструктивнеої схеми шахтного копра, виконано методику перевірного розрахунку та проаналізовано явища резонансу та динамічної стійкості шахтного копра. Перевірочний розрахунок виконаний у зв’язку зі збільшенням аварійних навантажень від розриву підйомного каната, викликаного передбачуваною заміною передбаченого проектом каната типу 57.0-Г-В-С-Н-1670 ГОСТ 7669-80 на канат фірми Тайгер Дайформ 6R Клас 6х36, діаметр - 6. Збільшення навантажень обумовлено зміною розрахункового зриву розривного підйомних канатів з 195тс до величини 212,9тс. Перевірочний розрахунок виконаний для наступних цілей: а) визначення несучої здатності споруди зі збільшенням навантажень, зумовлених заміною підйомного каната; б) розроблення рекомендацій щодо посилення конструкцій шахтного копра. Відповідно до розрахунку розроблено концепція підсилення споруди і математичне моделювання напружено деформованого стану підсилених конструкцій шахтного копра, та надані рекомендації по забезпеченню технологічної безпеки конструкції укісних шахтних копрів підйомних установок.