2.3.3 Определение элементов гибкой армировки

Основными конструктивными элементами гибкой apмировки вертикального ствола (рис. 4) являются: канатные проводники 1, отбойные канаты 2, устройства для закрепления канатных проводников и отбойных канатов 3, натяжные устройства

lgC

Рис. 3. Номограмма для предварительного выбора параметров армировки

(m_cV)²_н·10^-5, кг·м²/с²

2

1

3

4

Llg(J·10⁸)

Т аблица 6

Момент инерции поперечных сечений расстрелов

Схема ярусов	Моменты инерции поперечных сечений расстрелов, определяемых по жёсткости
	лобовые	боковые
	Примечание: i = 1, 2, 3, 4, 5, 6 – номера расстрелов; – лобовая и боковая жёсткости расстрелов, определенные по номограмме; Lo = Lн – r/2+ HП – при рельсовых (коробчатых) проводниках; Lo = Lн + 2/3НП – при коробчатых проводниках; НП – высота профиля проводника; r – высота головки рельса

д

24

ля канатов 4, направляющие устройства для подъёмных сосудов на промежуточных горизонтах, приемных площадках и разгрузочных кривых 1 [3].

Применение гибкой армировки по сравнению с жёсткой обеспечивает: более высокие скорости движения подъёмных сосудов, экономию металла и снижение капитальных затрат на армирование, высокую степень механизации работ и сокращение сроков сооружения стволов, снижение затрат на эксплуатацию армировки в 3–4 раза, большую надёжность и безопасность работы подъёмной установки в целом, снижение (в 2–6 раз) аэродинамического сопротивления ствола, сплошность крепи ствола.

Недостатки канатной армировки: необходимость увеличения диаметра ствола на 0,5–1,5 м для обеспечения нормативных зазоров между подъёмными сосудами и крепью ствола, необходимость увеличения глубины зумпфа для размещения натяжных грузов и усиления конструкции копра и, как следствие, на 10–30 % большие первоначальные капитальные вложения, необходимость замены всего проводникового каната при обнаружении его местных повреждений.

Область рационального применения канатной армировки: вертикальные стволы, диаметр которых принят по условию размещения подъёмных сосудов в независимости от расхода воздуха на проветривание, глубиной более 400 м; в стволах, диаметр которых определяется по условию пропуска необходимого количества воздуха, глубиной более 300 м; в стволах, где затруднено применение жесткой армировки по условию возможной её деформации, нарушения сплошности крепи, применения крепи из набрызгбетона.

В качестве проводников используют канаты закрытой конструкции ГОСТ 3090–73, ГОСТ 7576–73, ГОСТ 7675–73 [3, с. 41–44]. Диаметр проводниковых канатов должен быть при концевых нагрузках до 250 кН и глубинах ствола до 300 м не менее 32 мм и не менее 38 мм во всех остальных случаях.

Необходимые размеры сечения каната выбирают путем вычисления массы единицы длины проводника, кг/м, по формуле

q = Q_ГК /(L_o – L) , (24)

где L – длина канатного проводника, м,

Pис. 4. Cxeмa канатной армировки вертикального ствола:

1 – проводниковые канаты; 2 – отбойные канаты; 3 устройства для закрепления канатов; 4 – натяжные устройства для канатов; 5 – направляющие и фиксирующие устройства подъёмных сосудов

L = Н + h_пп , (25)

здесь h_пп – высота подшкивной площадки копра, 30–70 м; L_о – предельная длина проводника, при которой напряжения в верхнем сечении от собственного веса становятся равными допускаемый при принятом пределе прочности материала проволок,

L_o = _в /n _к g , (26)

в котором _в – расчётное временное сопротивление разрыву проволок, кгс/м²; n – запас прочности каната, n = 6; _к – плотность каната, кг/м³; g – ускорение свободного падения, g 10 м/с²;

_к = q/S_к ; (27)

S_к – площадь поперечного сечения всех проволок каната, м²; Q_ГК – масса натяжного груза, кг;

Q_ГК = 12,5 (L_о – L)ln[L_о/(L_о – L)]. (28)

Для каждого подъёмного сосуда предусматривается применение четырех канатных проводников. Канатные проводники располагаются симметрично – по два с каждой боковой стороны подъёмного сосуда или вдоль длинной наружной стороны на возможно большем расстоянии от подъёмного каната. Такое расположение проводниковых канатов создает наибольшее противодействие вращению подъёмного сосуда, вызываемого раскручиванием подъёмного каната.

Для одноканатных подъёмных установок с глубиной подъё-ма до 150 м и концевой нагрузкой до 50 кН допускается применение двух-трёх канатных проводников. При применении двух канатных проводников их размещают в противоположных по диагонали углах подъёмного сосуда, при трёх – два размещают вдоль боковой стороны подъёмного сосуда, обращенной к крепи ствола, а один на оси симметрии в промежутке между подъёмными сосудами.

На каждой подъёмной установке, оборудованной канатными проводниками, навешивается не менее двух отбойных канатов между подъёмными сосудами на одинаковом от них расстоянии. Отбойные канаты служат для предупреждения столкновения сосудов медку собой при встрече.

Отбойные канаты могут отсутствовать на людских, грузолюдских и грузовых многоканатных подъёмных установках при концевой нагрузке до 400 кН, если расстояние между выступающими частями подъёмных сосудов одного или двух смежных подъёмов более 600 мм и 800 мм – при концевой нагрузке свыше 400 кН. А также в случае, когда один из подъёмных сосудов движется по канатным проводникам, а другой – по жёстким проводникам. В качестве отбойных канатов применяют круглопрядные канаты диаметром не менее 40 мм.

Обеспечение вертикальности движения подъёмных сосудов производят специальными направляющими устройствами, которые устанавливают на клетях, скипах и противовесах [3, с. 59–61].

Диаметр сечения ствола в свету определяют путем графиче­ского построения с учётом размещения подъёмных сосудов, противо­весов армировки, лестничного отделения, труб, кабелей. При этом допускаемые минимальные зазоры между максимально выступающими частями подъёмных сосудов, крепью и расстрелами ствола определяются правилами безопасности.

Между движущимися сосудами одного подъёма:

при одноканатном подъёме

 = 250 + 1,2 Q_к V_max ; (29)

при многоканатном подъёме

 = 200 + Q_к V_max , (30)

где Q_к – максимальная концевая нагрузка, кН; V_max – максималь­ная скорость подъёма, м/с.

Между движущимися сосудами двух смежных подъёмов:

при одноканатном подъёме

 = 250 + 0,6 (Q_к1 V_max1+ Q_к2 V_max2) ; (31)

при многоканатном подъёме

 = 250 + 0,5 (Q_к1 V_max1+ Q_к2 V_max2) , (32)

г де Q_к1, Q_к2 – максимальные концевые нагрузки, кН; V_max1, V_max2 – максимальные скорости подъёма, м/с.

Между крепью и подъёмным сосудом, между сосудом и расстре­лом, между сосудом и отшивкой лестничного отделения при однока­натном и многоканатном подъёмах:

 = 0,8  . (33)

Если вычисленные по формулам (29)–(32) значения превышают для одноканатных подъёмных установок 700 мм, а значит  превышают 500 мм, то допускается применять зазор между подъёмными сосудами  = 700 мм, а между подъёмными сосудами и крепью  = 500 мм. В любом случае зазор  должен быть не менее 300 мм, а зазор  – не менее 240 мм.

Для многоканатных подъёмов, если вычисленные значения за­зоров  и σ превышают величины, приведенные в табл. 7, то в зависимости от назначения подъёма и концевой нагрузки допускает­ся принимать зазоры, равные максимальным. Также необходимо иметь в сечении ствола зазор между силовым электрическим кабелем и подъёмным сосудом не менее 500 мм.

Таблица 7

Зазоры в сечении ствола при канатной армировке

Зазор	Величина зазора, мм
	концевая нагрузка при подъёме, кН
	250–500	 250	250–375	375–500	500–750	750–1000
	грузо- людском	грузовом
Между движущимися сосудами: минимальный максимальный	300* 600*	300* 450*	– 500	– 550	– 600	– 650
Между крепью и подъёмными сосудами: минимальный максимальный	250* 500*	250* 360*	– 400	– 450	– 500	– 500

Примечание: * – зазор в грузолюдских стволах. Остальные – величины зазоров для грузовых стволов.