Консольно-демпфирующие расстрелы армировки вертикальных шахтных стволов

Abstract

Рассмотрены различные схемы армировки вертикальных стволов для обеспечения движения подъемных сосудов с определением их достоинств и недостатков. Рассмотрены пути совершенствования армировок вертикальных стволов шахт. Разработана конструкция консольно-демпфирующего расстрела для жесткой и канатно-профильной армировки, которая за счет демпфирования значительно снижает колебания системы как в лобовой, так и в боковой плоскости. Внедрение консольно-демпфирующих расстрелов позволит: - значительно повысить надежность кинематической связи между сосудом и проводниками ствола, за счет увеличения зева жестких предохранительных направляющих сосуда; - повысить надежность эксплуатации армировки ствола; - уменьшить металлоемкость армировки в 8-10 раза по сравнению с жестким (балочным) армированием ствола, особенно в случае с канатно-профильными проводниками; - существенно снизить аэродинамическое сопротивление вентиляционной струи, что позволит, соответственно, снизить потребление электроэнергии главными вентиляторными установками шахты в течение всего срока службы ствола; - увеличить срок службы армирования за счет снижения уровня динамических нагрузок в системе «сосуд – армировка»; - снизить затраты на ремонт армировки ствола в 8-10 раз; - значительно повысить уровень безопасной эксплуатации, изношенной и искривленной в результате длительной (30-40 лет) эксплуатации на действующих шахтах Украины, армировки вертикального ствола, что позволит избежать аварийных ситуаций.

Розглянуто різні схеми армування вертикальних стовбурів для забезпечення руху підйомних посудин з визначенням їх переваг та недоліків. Розглянуто шляхи вдосконалення арміровок вертикальних стовбурів шахт. Розроблено конструкцію консольно-демпфуючого розстрілу для жорсткої і канатно-профільної армування, яка за рахунок демпфірування значно знижує коливання системи як в лобовій, так і в бічній площині. Впровадження консольно-демпфуючих розстрілів дозволить: - значно підвищити надійність кінематичного зв'язку між посудиною і провідниками стовбура, за рахунок збільшення зіву жорстких запобіжних напрямних судин; - підвищити надійність експлуатації армування ствола; - зменшити металоємність армування в 8-10 рази в порівнянні з жорстким (балковим) армуванням стовбура, особливо у випадку з канатно-профільними провідниками; - істотно знизити аеродинамічний опір вентиляційного струменя, що дозволить, відповідно, знизити споживання електроенергії головними вентиляторними установками шахти протягом всього терміну служби стовбура; - збільшити термін служби армування за рахунок зниження рівня динамічних навантажень в системі «посудину - армування»; - знизити витрати на ремонт армування стовбура в 8-10 разів; - значно підвищити рівень безпечної експлуатації, зношеної і викривленої в результаті тривалої (30-40 років) експлуатації на діючих шахтах України, армування вертикального стовбура, що дозволить уникнути аварійних ситуацій.

Various schemes of vertical shafts equipment providing moving of the cage are considered in the paper in terms of their advantages and disadvantages. Different ways are presented for improving the vertical shaft equipment. A cantilever-damping bunton was designed for stiff and rope-profile equipment, which, thanks to the damping system, essentially reduces vibrations both in frontal and side planes. Implementation of the cantilever-damping buntons can: - significantly increase reliability of the kinematic connection between the cage and the shaft guides thanks to increased opening of the cage safety guides; - increase reliability of the shaft equipment operation; - reduce steel intensity of the shaft equipment by 8-10 times if to compare with the stiff (beamed) shaft equipment, especially for specialized rope-profile guides; - significantly reduce aerodynamic resistance of the air jet and, accordingly, reduce power consumed by the mine main fan installations throughout the whole operation life of the cage; - increase lifespan of the shaft equipment thanks to reduced dynamic loads in the system "cage – shaft equipment"; - cut costs of the shaft equipment repair by 8-10 times; - essentially improve safety operation of vertical shaft equipment which has been worn-out and curved in result of long-term (30-40 years) operation in acting mines of Ukraine, and, consequently, help to escape accidents.