Дискретне армування шахтного стовбура

Реферат: UA 110518 U UA 110518 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничорудної промисловості, зокрема до армування шахтних стовбурів. Відоме жорстке армування вертикального стовбура і жорсткі розстріли стовбура, що складаються із жорстких коробчастих або двотаврових балок, які закріплені горизонтально по глибині стовбура та вертикальних провідників із коробчастого або рельсового профілю ["Методика расчета жестких армировок вертикальних стволов шахт" - НИИГМ им. М.М. Федорова. - Донецк, 1985]. Головним недоліком цього армування є високий рівень: металоємності; аеродинамічного опору при русі повітряного струменя; трудомісткості обслуговування; вартості при монтажі та ремонті. Жорсткі балочні розстріли армування мають велику жорсткість у лобовому напрямку і значно меншу у боковому напрямку, що може призвести до виникнення параметричних коливань при русі посудин у системі "посудина - армування" у боковому напрямку. Також при застосуванні рейкових провідників при їх зносі можуть виникнути параметричні коливання у лобовому напрямку в системі "посудина-армування" при русі посудини. Найближчим технічним рішенням до корисної моделі, що заявляється, є жорстке армування вертикального шахтного стовбура, у якому між суміжними рейковими провідниками закріплені демпферні вставки з певною періодичністю, що дозволяє знизити динамічне навантаження у системі "посудина - армування" [Пат. 35417 А Україна, МКИ 6 Е21D 7/00. Жорстке армування вертикального шахтного стовбуру / А.О. Рубель, Рубель О.В., Рубель В.О. (Україна); НГАУ (Україна). - № 99105545, Заявлено 12.10.99, Опубл. 15.03.01. Бюл. № 2 // Промислова власність. - 2001. - № 2. - С. 54]. Недоліком цього армування є високий рівень: трудовитрат на монтаж демпферних вставок між провідниками; аеродинамічний опір при русі повітряного струменя по глибині стовбура. В основу корисної моделі поставлено задачу створення армування шахтного стовбура, яке б дозволило: - знизити кількість розстрілів по довжині стовбура та трудовитрат на їх монтаж; - значно знизити рівень динамічного навантаження в системі "посудина - армування" за рахунок демпфірування ударного зусилля на розстрілі при русі посудини як у боковому, так і в лобовому напрямку; - знизити металоємність армування в 10-15 разів порівняно з жорстким (балочним) армуванням стовбура; - знизити аеродинамічний опір провітрювання стовбура на 30-40 %; - збільшити термін служби армування за рахунок зниження рівня динамічного навантаження на армування; - знизити витрати на обслуговування армування стовбура. Поставлену задачу вирішують тим, що жорстке армування стовбурів шахт та копалень, має канатно-профільні провідники [МПК E21D 7/00. Канатно-профільний провідник армування шахтного стовбура / А.О. Рубель (Україна) - № а201512037 заявлено 04.12.2015] та консольнодемпфіруючі розстріли [МПК E21D 7/00. Консольно-демпфіруючий розстріл / А.О. Рубель (Україна) - № а201603998 заявлено 12.04.2016], знижуючи таким чином параметричні коливання за рахунок дискретного кроку розташування розстрілів по глибині стовбура. Консольно-демпферні розстріли або звичайні розстріли на ділянках розгону та уповільнення руху посудини розташовуються зі стандартним кроком армування, а на ділянці руху посудини з постійною швидкістю руху консольно-демпферні розстріли розташовуються з довжиною між ярусами 30-50 м і більше. Вага канатно-профільних провідників розподіляється по глибині стовбура на канатах провідників і частково на консольно-демпфіруючих розстрілах, які жорстко вмуровані у кріплення стовбура (залізобетонне, тюбінгове, інше), додаткову стійкість розстрілу забезпечують розпірні конструкції в двох, трьох або чотирьох напрямках. Кріплення розпірних конструкцій до кріплення стовбура здійснюється за допомогою канатних анкерів або звичайних стержневих анкерів. Дискретне армування шахтного стовбура дозволяє: - при порівняній жорсткості зі стандартним армуванням, мати значно меншу кількість розстрілів та металоємність; - знизити аеродинамічний опір стовбура до порівняного рівня з канатним армуванням при набагато вищій жорсткості; - знизити діаметр стовбура у порівнянні зі стовбуром із канатним армуванням через значно менше розгойдування посудин у провідниках та відсутності необхідності застосування відбійних канатів; 1 UA 110518 U 5 10 15 20 - значно знизити рівень параметричних коливань у системі "посудина - армування" за рахунок: значного зниження кількості розстрілів; демпфірування коливань канатно-профільним провідником та консольно-демпфіруючим розстрілом. - збільшити швидкість руху та вантажопідйомність посудин до рівня жорсткого армування. На кресленні зображено дискретне армування із дискретним розташуванням розстрілів по глибині стовбура. На кресленні зображено дискретне армування, де: 1 - канатно-профільний провідник; 2 консольно-демпфіруючий розстріл; 3 - кріплення стовбура; 4 - посудина; 5 - ділянка розгону та уповільнення руху посудини по глибині стовбура; 6 - ділянка руху посудини із постійною швидкістю; h - стандартний крок армування; Н - збільшений крок армування 30-50 м і більше. При русі посудини 4 по довжині стовбура коливання від посудини передаються на провідник 1, і далі у лобовому і боковому напрямку на консольно-демпфіруючій розстріли 2 дискретного армування, які закріплені анкерами у кріплення стовбура 3. Демпфірування коливань відбувається за рахунок значного зменшення кількості розстрілів 2 на ділянці руху посудини із постійною швидкістю 6 (крок армування 30-50 м і більше), при цьому вага провідника 1 розподіляється між канатами провідника 1 і консольно-демпфіруючими розстрілами 2. Також зниження коливань відбувається за рахунок демпфірування коливань канатами провідника 1 та консольно-демпфіруючим розстрілом 2. Розстріли 2, які розташовані на ділянці 5 (розгону та уповільнення руху посудини 4), зі стандартним кроком армування сприймають вагу своєї ділянки 5 і додатково приймають вагу канатно-профільного провідника 1 ділянки 6 (руху посудини 4 із постійною швидкістю по глибині стовбуру), на якій розстріли 2 розташовані із кроком армування 30-50 м і більше. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 1. Дискретне армування стволів шахт та копалень, яке має консольно-демпфіруючі розстріли, закріплені анкерами та бетоном у стінку стовбура та канатно-профільні провідники, яке відрізняється тим, що воно демпфірує коливання від рухомої посудини за рахунок дискретного розташування розстрілів по глибині стовбура. 2. Дискретне армування за п. 1, яке відрізняється тим, що на ділянці руху посудини з постійною швидкістю розстріли розташовуються з кроком 30-50 м і більше, а на ділянках розгону та уповільнення руху посудин розстріли розташовуються зі стандартним кроком армування. 3. Дискретне армування за п. 1, яке відрізняється тим, що на ділянці руху посудини з постійною швидкістю може зовсім не бути розстрілів, а на ділянках розгону та уповільнення руху посудин розстріли розташовуються зі стандартним кроком армування. 4. Дискретне армування за п. 1, яке відрізняється тим, що на ділянці руху посудини з постійною швидкістю розстріли розташовуються через інтервали, довжиною між ярусами 30-50 м і більше, і на ділянках розгону та уповільнення руху посудин розстріли розташовуються з дискретним кроком між ярусами довжиною 20 м і більше. 5. Дискретне армування за п. 1, яке відрізняється тим, що на ділянці руху посудини з постійною швидкістю розстріли розташовуються через інтервали довжиною між ярусами 30-50 м і більше, а на ділянках розгону та уповільнення руху посудин може зовсім не бути розстрілів. 6. Дискретне армування за п. 1, яке відрізняється тим, що на ділянці руху посудини з постійною швидкістю і на ділянках розгону та уповільнення руху посудини розстріли можуть як утворювати ярус, так і не утворювати ярус армування стовбура. 2 UA 110518 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3