Файл: Баклашов, И. В. Расчет, конструирование и монтаж армировки стволов шахт.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

16

Т а б л и ц а

Для проводников используют также деревянные брусья из сосны и лиственницы сечением 160 X 160, 180 X 180, 200 X 200 мм. В ЧССР деревянные проводники изготовляют клеенными из досок толщиной 25, 30 и 40 мм общим „сечением 160 X 180 мм и 200 X X 200 мм.

Основной недостаток рельсовых проводников — малая жесткость при деформировании в боковом направлении, т. е. в направлении продольной оси расстрела, несущего проводник, что является при­ чиной боковых поперечных колебаний сосуда. С другой стороны, рельсовые проводники, имея низкие моменты сопротивления, не могут воспринимать возникающие при этом значительные боковые нагрузки. О преимуществах коробчатых профилей в отношении Жесткостных и прочностных показателей легко судить по данным

табл.

3.

Например, С-образный гнутый проводник 200 х 200 х

X 65 X

10 мм, равноценный по расходу металла рельсовому провод­

нику

Р-50, имеет боковую жесткость в 12 раз большую и боковой

Рис. 6. Профили проводников, применяемые в зарубежной практике

момент сопротивления в 8 раз больший. Причем лобовая жесткость и момент сопротивления этого профиля также превышают соответ­ ствующие характеристики рельсового проводника.

Достоинством коробчатых проводников является также их более высокая долговечность. В результате обследования 63 стволов шахт Донбасса ВНИИОМШС установил [4], что средний срок службы рельсовых проводников в 1,5—2 раза ниже, чем расстрелов, и нахо­ дится в пределах 7—8 лет. Проводники, как и все элементы армировки, подвергаются интенсивному коррозийному износу. Для оценки геометрических характеристик поперечных сечений провод­ ников, ослабленных коррозийным износом, могут быть использованы приведенные выше формулы (1.1) и (1.2), где параметр d для рель­ совых проводников равен толщине стенки рельса. При этом необ­ ходимо иметь в виду, что коррозийный износ открытых профилей (рельсы и С-образные профили) в 2 раза больше, чем замкнутых.

Кроме того, в отличие от расстрелов, проводники подвергаются механическому износу при контактировании с направляющими устройствами подъемных сосудов. Особенно интенсивной механи­ ческий износ наблюдается в случае применения рельсовых провод­ ников и жестких направляющих устройств. Например, замеры

2 Заказ 275


износа рельсовых проводников, произведенные ВНИИОМШСом [4] в скиповом стволе шахты № 2 им. Артема, в среднем равны 14 мм за 8 лет. Цричем износ отдельных проводников за тот же срок дости­ гает 25 мм.

Геометрические характеристики поперечных сечений проводни­ ков, подверженных коррозийному и механическому износу, могут быть вычислены по следующим приближенным формулам:

 

•Лір X ( 0 =

^пр X [1

 

Лк ('0

Л н я М ] »

(^-3)

 

•^np у (£) =

-^пр у [1

 

Лк(0

Ли у (01>

(^•‘^)

где / пр х, Jnpy — соответственно

проектные осевые моменты инер­

 

ции проводника

(см4)

при изгибе в

лобовой

 

и боковой плоскостях;

 

 

провод­

J npx (0>Лір у (t) — соответственно осевые моменты инерции

 

ника (см4) ко времени эксплуатации t (годы);

Лн* (*). Лир (0 — безразмерные

параметры,

являющиеся функ­

 

цией

времени

и

определяющие механический

 

износ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для коробчатых проводников

 

 

 

 

 

 

 

Лид: =0,65 Ц- ,

Лир = 0,9 .

 

Для рельсовых проводников

 

 

 

 

 

 

 

ЛнX= 0,5

,■Лир = 0,65 ^

,

 

 

где £ — расчетная интенсивность

механического износа проводника

.

(см/год).

 

 

проводники

воспринимают

знако­

При

эксплуатации подъема

переменные динамические

нагрузки,

которые

являются причиной

развития усталостныхповреждений. Например, на стволе «Новый» шахты № 17-17-бис после 4 лет работы скипового подъема при ско­ рости 9 м/с началось усталостное разрушение рельсовых проводни­ ков. Уровень знакопеременных боковых нагрузок на рельсовые проводники значительно превышает уровень соответствующих на­ грузок на коробчатые проводники. Таким образом, долговечность рельсовых проводников по условию накопления усталостных по­ вреждений, коррозийному и механическому износу значительно

ниже, чем долговечность коробчатых проводников.

 

Долговечность деревянных

проводников

значительно ниже, чем

металлических, по причине

интенсивного

механического

износа

и низких прочностных показателей. Деревянные проводники

можно

применять в неглубоких стволах шахт при небольших скоростях подъема. >

Экономическое сопоставление проводников из различных профи­ лей, выполненное в работе [2], показывает, что стоимость гнутых С-образных профилей не превосходит стоимости рельсовых провод­

18


ников, жесткостные и прочностные показатели которых в несколько раз ниже. Стоимость сварных коробчатых профилей, равноценных гнутым профилям по жесткостным и прочностным показателям, в 2 раза больше.

При оценке экономических показателей различных профилей следует учитывать суммарные приведенные затраты на проветрива­ ние и армировку 1 м ствола. Такое сопоставление применительно к жесткой армировке с расстрелами из двутавровых профилей № 36° приведено в табл. 4. Для сравнения жесткостных характеристик

армировки вычислены

условные

боковые

жесткорти

проводников

 

 

Г * _

6E J Пр у

>

 

/т г\

 

 

'-'пря— jjj

 

\L‘°)

где Е — модуль упругости материала проводника, кгс/см2;

 

I — шаг армировки, см. *

 

 

Т а б л и ц а

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенные

Стоимость

Суммарные

 

 

Шаг армировки,

п*

годовые

приведенные

 

затраты

проветрива­

годовые затраты

 

тип проводников

с пр Я’

на армировку

ния на

на проветривание

 

КГС/СМ

 

 

 

1 м ствола,

1 м ствола,

и армировку

1 м

 

 

 

руб.

 

руб.

ствола, руб.

 

1 = 4,

С-образный гнутый

642

63,0

 

65,5

128,5

 

180 X 180 X 55 X 10 мм

 

 

1 = 4,

сварные из угольни­

598

84,0

 

64,0

148,0

 

ков 160 X 160 X 12 мм

 

 

1 = 2 , деревянные из брусьев

656

70,5

 

91,3

161,8

 

сечением 180 X 180 мм

 

 

1 = 2,5, из рельсов Р-50 . .

303

.87,5

 

80,2

167,7

 

Армировка с рельсовыми проводниками требует увеличения сум­ марных приведенных затрат на 30%, хотя ее условная боковая жесткость в 2 раза ниже. Суммарные затраты на армировку с деревян­ ными проводниками, равноценную по жесткостным характеристикам, увеличиваются на 25% за счет уменьшения шага армировки, соответ­ ствующего увеличения коэффициента аэродинамического сопроти­ вления и расхода металла на расстрелы. Равноценная по жесткости армировка с проводниками из сварных коробчатых профилей требует увеличения затрат на 15%, так как стоимость сварных профилей в 2 раза больше, чем гнутых.

Следовательно, наиболее перспективными для проводников являются гнутые профили. Необходимо подчеркнуть, что в условиях интенсивного коррозийного износа целесообразно применение за­ мкнутых гнутых профилей, имеющих такое же сечение, как С-образ- ные гнутые профили, указанные в табл. 3.

При отсутствии профилегибочного стана проводники для подъ­ емов средней и большой производительности следует проектировать

2*

19


из сварных коробчатых профилей. Рельсовые проводники можно применять при небольших скоростях подъема и концевых нагрузках.

§ 3. Конструкции подъемных сосудов

Конструктивная схема армировки зависит от типа размещаемых в стволе подъемных сосудов (скип, клеть, скипо-клеть), их кон­ струкции, размеров в плане и по высоте, направления загрузкиразгрузки. Существенное значение имеют конструкция направля­

ющих

устройств-,

установленных

на

подъемных

сосудах,

и расстояние между ними по вертикали.

 

 

 

Необходимая емкость подъемных сосудов, определяющая их

габариты, находится

в результате

соответствующего расчета [5].

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5

Тип

Размеры сосуда

Емкость скипа

Тип подъема

и скипо-клети, мэ,

(ОК—одноканатныіі,

пп.

подъемного сосуда

в плане, мм

тип вагонетки

МК—многоканат-

 

 

 

 

в клети

 

ІШІІ)

 

Скины для угля

Угольная промышленность

 

 

1

1850

X 1540

5; 7; 9,5; И

 

ОК

2

 

2230

X 1740

И;

15; 20

 

ОК, МК

3

 

2350 X 1900

25; 35

 

МК

4

 

2800

X 2200

25; 35

 

МК

5

Клети

3000

X 1022

УВГ-1,6

 

ОК

6

 

3600

X 1400

УВГ-2,5

 

ОК

7

 

4000

X 1500

УВГ-3,3

 

ОК, МК-

8

 

4000

X 1500

УВД-3,3

 

 

ВГ-4,0; ВД-4,0

 

ОК, МК

9

Скины для породы

1700 X 1400

5,0; 9,5

 

ОК, МК

10

 

1700 X 1600

И; 15

 

МК

11

 

1850

X 1540

5,0; 7; 9,5; 11

 

МК

 

Горнорудная промышленность

 

 

12

Скипы

1350 X 1250

2; 3; 4

 

ОК

13

 

1640

X 1440

.5; 7

 

ОК

- 14

 

1740

X 1680

5; 9; И

 

МК

15

 

1880

X 1740

 

15

 

МК

16

 

2350

X 1900

17; 20

 

МК‘

17

Клети*

3100

X 1370

ВГ-0,7; ВГ-1,2

 

ОК

18

 

4500 X 1540

ВГ-2,2; ВГ-4У

 

ОК, МК

19

 

5200 X 1650

ВГ-4у

 

МК

20

 

6500

X 1650

ВГ-4у

 

МК

21

Скипо-клети

1250

X 1350

2; 3,6

 

ОК, МК

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і