Канатно-профільний провідник армування шахтного ствола

Реферат: UA 106956 U UA 106956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничорудної промисловості, зокрема до армування шахтних стовбурів із застосуванням як направляючого профілю для руху судин коробчастих, рейкових і кантатних провідників. Відомо жорстке армування ствола, що містить жорсткі рейкові провідники, які з'єднані між собою за допомогою скоб схвату і кріпляться на горизонтальних розстрілах за допомогою скоб "Бріара»по довжині ствола. Розстріли виконуються з двотаврових або коробчастих балок, розташованих горизонтально по довжині ствола із забетонованими кінцями в кріпь ствола [Методика расчета жестких армировок вертикальних стволов шахт, -НИИГМ им. М.М.Федорова. - Донецк, 1985г.]. Недоліком цієї конструкції є наявність стиків між рейками і різна жорсткість провідника на розстрілах і між розстрілами у лобовому і бічному напрямках, що призводить до виникнення параметричних коливань посудин, при їх русі по довжині ствола і можливості виникнення параметричного резонансу з подальшим руйнуванням армування, або значним викривленням провідників. Результатом цього може бути заклинювання посудин з подальшим обривом канатів, відповідно дана конструкція армування має обмеження по швидкості руху і вантажопідйомності посудин. Відомо жорстке армування ствола, що містить жорсткі коробчасті провідники, закріплені на горизонтальних розстрілах по глибині ствола. Розстріли виконані з двотаврових або коробчастих балок, розташованих горизонтально по довжині ствола із забетонованими кінцями в кріпленні ствола. Коробчасті провідники мають значну жорсткість як на розстрілах, так і в проміжках між ними, параметричні коливання відсутні в лобовій площині, а в бічній площині жорсткість провідників недостатня і часто виникають викривлення провідників у бічній площині в результаті параметричних коливань. В цілому коробчасті провідники надійніші і дозволяють розвивати велику інтенсивність (швидкість і вантажопідйомність) руху підйомних посудин по глибині ствола ["Методика расчета жестких армировок вертикальних стволов шахт" - НИИГМ им. М.М.Федорова. - Донецк, 1985г.]. Головним недоліком цього армування є високий рівень: металоємності, аеродинамічного опору при русі повітряного струменя, трудоємності обслуговування та вартості при монтажі та ремонті. Найближчим технічним рішенням до корисної моделі, що заявляється, є рейка транспортної системи Юницького, що містить порожнистий корпус у вигляді бічних стінок і верхньої полиці з розміщеним всередині нього попередньо напруженим поздовжнім набірним елементом, при цьому набірний елемент розміщено безпосередньо під верхньою полицею корпусу і забезпечено засобами підтиску до неї, які встановлені по довжині на певній відстані один від одного і які можуть бути виконані у вигляді пари "гвинт-гайка" або пружних елементів, таких як плоска або кручена пружина, і забезпечені засобами фіксації набірного елемента, що запобігають його поперечному зсуву відносно корпусу [заявка ЄПВ № 200200155, Е01В5/08, 25/24, В61В13/04, 2003.06.26]. Недоліком відомої конструкції є те, що рейка призначена для розташування між двома опорами і витримки власної ваги і ваги транспорту, який рухається по ній, тому вона повинна мати дуже високу жорсткість, інакше рейка буде значно прогинатись і рух транспорту стане неможливим або рухатись можна бути з дуже незначною швидкістю, тому вартість, металоємність цієї конструкції рейки транспортної системи Юницького значно вище, ніж звичайної рейки. Набірні елементи (канати) повинні мати постійний натяг для забезпечення постійній жорсткості рейки. З часом натяг канатів слабшає і жорсткість рейки знижається, для запобігання цього необхідно мати багато станцій постійного натягу канатів по всій довжині рейки, що збільшує вартість рейкової транспортної системи Юницького. Недоліком відомої конструкції рейки є те, що засоби притиску набірного елемента виконані у вигляді гайки і опірної планки, які жорстко приварюються сваркою до стінок корпусу. Така конструкція є нерозбірною, неремонтопригодною, і при монтажі її відбудеться пошкодження або загоряння промаслених набірних елементів (канатів) 3 при зварюванні. Притискне зусилля гвинтом здійснюється по центру перетину рейки, що нерівномірно розподіляє притискне зусилля по перетину рейки, знижує надійність кріплення набірних елементів до корпусу у даному перетину та може викликати злам канатів за рахунок їх притиснення. Рейка не має захисної задньої стінки, яка захищає набірні елементівід попадання бруду, пилу, вологи та агресивних вод, виникненню та розвиненню корозії всередині рейки. 1 UA 106956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поздовжні набірні елементи розташовані безпосередньо під верхньою полицею корпусу рейки, а не рівномірно по перетину, таке розташування значно зменшує бокову жорсткість рейки, що, в свою чергу, збільшує габарити, металоємність та вартість рейки. В основу корисної моделі поставлено задачу створення канатно-профільного провідника армування шахтного ствола, який би знизив динамічні навантаження в системі "посудина армування" за рахунок постійної жорсткості провідника в лобовому і бічному напрямках, підвищив би постійну жорсткість провідника і знизив металоємність провідників порівняно з жорстким армуванням ствола, а також збільшив термін служби армування. Поставлену задачу вирішують тим, що у канатно-профільному провіднику армування стволів шахт та копалень, який включає несучі канати, що закріплені в нижній і верхній частинах ствола і мають однаковий попередній натяг, згідно з корисною моделлю, на канати за допомогою спеціальних пристроїв закріплено огороджуючий профіль по всій довжині ствола з утворенням єдиного жорсткого канатно-профільного провідника для здійснення руху посудин в стовбурі. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має розбірну конструкцію. Згідно з корисною моделлю, жорсткий профіль провідника з'єднано за допомогою болтового розбірного з'єднання. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник для однієї напрямної посудини має конструкцію вузлів кріплення, які вміщають не менше двох канатів, що містяться в одному канатно-профільному провіднику. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник додатково закріплений демпфірувальними сполуками в бічний і лобовій площинах до опор по довжині ствола. Згідно з корисною моделлю, вагу жорсткого профілю провідника, який стикається з підйомними посудинами, розподілено по довжині на несучих канатах, закріплених до жорсткого профілю. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має повністю закриту розбірну конструкцію для оберігання і обслуговування натяжних канатів. Згідно з корисною моделлю, внизу або вгорі установлено систему контролю натягу і стану несучих канатів провідника. Згідно з корисною моделлю, профіль жорсткого канатно-профільного провідника має ціліснокатаний профіль швелера або короба із закругленими кутами. Згідно з корисною моделлю, постійний одночасний натяг всіх несучих канатів канатнопрофільного провідника відбувається за рахунок власної ваги вантажів, які підвішуються на канати знизу ствола, а верхні кінці канатів закріпляють жорстко зверху ствола. Згідно з корисною моделлю, задня частина жимків кріплення несучих канатів приварена до стінки жорсткого профілю провідника. Згідно з корисною моделлю, несучі канати провідника закріплені до жорсткого профілю за допомогою збірних жимків, що мають посадочні місця під кожен канат та скріплені між собою і жорстким профілем провідника за допомогою болтового з'єднання. Згідно з корисною моделлю, жорсткий профіль провідника закрито кришками. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має передній, середній та задній жимок скріплення канатів та профілю провідника. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має рівномірно по перетину провідника розташовані натягуючи канати. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має зазори між частинами збірних жимків по перетину для стягування канатів та направляючого профілю в єдиний цілій провідник. Згідно з корисною моделлю, система контролю натягу і стану канатів виконана з можливістю передавати сигнал на пульт диспетчера або чергового про основні технічні параметри роботи натяжних канатів у канатно-профільному провіднику і всього провідника. Згідно з корисною моделлю, канатно-профільний провідник має не менше чотирьох болтових з'єднань, які дозволяють рівномірно розподіляти стягуюче зусилля по площі канату у жимках. Канатно-профільний провідник при порівнянній жорсткості зі стандартним коробчастим провідником має менші геометричні розміри та металоємність за рахунок відсутності кріплення провідника на горизонтальних розстрілах. Конструкція канатно-профільного провідника дозволяє знизити аеродинамічний опір ствола до порівняного рівня з канатним армуванням при набагато вищій жорсткості. Застосування канатно-профільного провідника дозволяє знизити діаметр ствола в порівнянні з канатним армуванням стволу через значно менше розгойдування посудин у провідниках та відсутності відбійних канатів. 2 UA 106956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Згідно з корисною моделлю, виконання суміжних провідників з'єднаними між собою перемичками по всій довжині ствола сприяє досягненню ще більшої жорсткості армування без використання розстрілів. За допомогою збірних канатних жимків, спеціальної конструкції досягається більша площа контакту канатів як з верхньою стінкою профілю, так і з боковими стінками профілю провідника. Канатно-профільний провідник дозволяє значно знизити рівень параметричних коливань у системі "посудина - армування" за рахунок відсутності змінної жорсткості провідника у лобовому і боковому напрямку по довжині ствола При використанні канатно-профільного провідника в армуванні ствола не вимагається навішування відбійних канатів. Корисна модель пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 зображено ізометричне розташування конструкції канатно-профільного провідника з пристроями кріплення; На Фіг.2 зображено розріз канатно-профільного провідника з пристроями кріплення; На Фіг.3 - зображено канатно-профільний провідник. Канатно-профільний провідник складається з профілю і канатів прикріплених до нього за допомогою спеціальних пристроїв, утворюючи при цьому єдине ціле, маючи постійну жорсткість по довжині ствола як у бічному, так і в лобовому напрямках. Призначення його - здійснювати спрямований рух посудин у вертикальних стволах шахт і копалень. На Фіг. 1 зображено канатно-профільний провідник, де 1 - профіль (короб, швелер) провідника із з'єднуючим виступом, 2 - профіль провідника (короб, швелер), 3 - задня частина збірного жимка, яку жорстко прикріплено до профілю провідника і яка має різьбу під болт, 4 середня частина збірного жимка для стягування канатів 9 (Фіг.2), 5 - передня частина збірного жимка для стягування канатів 9 (Фіг.2), все це - канати 9, частини збірного жимка 3, 4, 5, профіль 1, 2 стягнено між собою за допомогою спеціальних болтів 6 у єдину конструкцію, ззаду профіль провідника 1, 2 закрито кришками 7 за допомогою болтів 8. На Фіг.2 зображено розріз канатно-профільного провідника, де 2 профіль провідника, 3 задня частина збірного жимка, яку жорстко прикріплено до профілю провідника і яка має різьбу під болт, 4 - середня частина збірного жимка для стягування канатів 9, 5 - передня частина збірного жимка для стягування канатів 9, На Фіг. 3 показано канатно-профільний провідник, де 1, 2 - профіль (короб, швелер) провідника з розташованими по довжині провідника збірними жимками, 5 - передня частина жимка, 6 - спеціальні болти, 7 - кришка задньої стінки провідника, що утримує мастило і перешкоджає попаданню пилу і бруду всередину провідника, 8 - її болтове кріплення по довжині, 9 - канати, 10 - демпфірувальне кріплення провідника по довжині ствола до розстрілів 11, що закріплено до кріплення ствола 12. Канатно-профільний провідник працює як направляюче армування для руху підйомних посудин у вертикальних стволах шахт і копалень, при виникненні параметричних коливань посудин під час руху, динамічне навантаження передається через профіль провідника 1,2 канатам 9 (Фіг. 2), за допомогою частин збірного жимка 3, 4, 5, (Фіг. 2), канати 9 (Фіг.2,3) демпфірують коливання, таким чином, провідник демпфірує динамічні коливання посудин у стовбурі при їх русі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Канатно-профільний провідник армування стволів шахт та копалень, що містить несучі канати, що закріплені в нижній і верхній частинах ствола і мають однаковий попередній натяг, який відрізняється тим, що на канати за допомогою спеціальних пристроїв закріплено огороджуючий профіль по всій довжині ствола з утворенням єдиного жорсткого канатнопрофільного провідника для здійснення руху посудин в стовбурі. 2. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що він має розбірну конструкцію. 3. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що жорсткий профіль провідника з'єднано за допомогою втулкового розбірного з'єднання. 4. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що він для однієї напрямної посудини має конструкцію вузлів кріплення, які вміщають не менше двох канатів, що містяться в одному канатно-профільному провіднику. 5. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що він додатково закріплений демпфірувальними сполуками в бічний і лобовій площинах до опор по довжині ствола. 3 UA 106956 U 5 10 15 20 25 30 35 6. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що вагу жорсткого профілю провідника, який стикається з підйомними посудинами, розподілено по довжині на несучих канатах, закріплених до жорсткого профілю. 7. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що вага жорсткого профілю провідника частково розташована на розстрілах. 8. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що має повністю закриту розбірну конструкцію для оберігання і обслуговування натяжних канатів. 9. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що внизу або вгорі установлено систему контролю натягу і стану несучих канатів провідника. 10. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що коробчастий профіль жорсткого канатно-профільного провідника має суцільнокатаний профіль швелера із закругленими кутами. 11. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що суміжні провідники з'єднані між собою перемичками по всій довжині ствола. 12. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що внизу і/або вгорі встановлено систему одночасного натягу всіх несучих канатів провідника. 13. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що задня частина жимків кріплення несучих канатів приварена до стінки жорсткого профілю провідника. 14. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що несучі канати провідника закріплені до жорсткого профілю за допомогою розбірних жимків, що мають посадочні місця під кожен канат та скріплені між собою і жорстким профілем провідника за допомогою болтового з'єднання. 15. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що жорсткий профіль провідника закрито кришками. 16. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що має передній, середній та задній жимки скріплення канатів та профілю провідника. 17. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що має рівномірно по перетину провідника розташовані натягуючі канати. 18. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що має зазори між переднім, середнім, заднім жимками по перетину для стягування канатів та направляючий профіль в єдиний цілий провідник. 19. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що система контролю натягу і стану канатів виконана з можливістю передавати сигнал на пульт диспетчера або чергового про основні технічні параметри роботи натяжних канатів у канатно-профільному провіднику і всього провідника. 20. Канатно-профільний провідник за п. 1, який відрізняється тим, що має не менше чотирьох болтових з'єднань, які дозволяють рівномірно розподіляти стягуюче зусилля по площі канату у жимках. 4 UA 106956 U 5 UA 106956 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 6