УДК 001.8:622.256.75:622.45: 622.678.53

DOI: 10.21440/0536-1028-2019-8-133-142

Скачать публикацию

Копытов А. И., Першин В. В., Вети А. А. Исследование влияния изменения параметров свободного падения скипа на устойчивость предохранительных полков при углубке вертикальных стволов // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 8. С. 133–142. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-8-133-142

Введение. Для защиты рабочих, занятых в процессе производства работ по углубке стволов, используются искусственные предохранительные устройства (полки) с опорным элементом из мощных двутавровых балок или ферменных конструкций. Они должны выдерживать огромную ударную нагрузку, быть прочными, простыми по конструкции, иметь меньшую трудоемкость при сооружении и демонтаже.
Цель работы. На основе полученных результатов математического моделирования повысить эффективность оснащения углубки вертикальных стволов шахт путем обоснования динамических нагрузок на предохранительные полки и определения их рациональных параметров, обеспечивающих сокращение материалоемкости и трудоемкости работ.
Методология. Для обоснования параметров и разработки конструкции предохранительных полков при углубке вертикальных стволов в условиях эксплуатационного подъема с помощью математического моделирования установлены зависимости времени падения скипа при изменении высоты его падения с учетом скорости и направления воздушной струи в стволе.
Результаты. Компанией «СибГорКомплексИнжиниринг» (г. Новокузнецк) совместно с кафедрой «Строительство подземных сооружений и шахт» КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева разработано несколько вариантов новых конструкций предохранительных полков для углубки вертикальных стволов в условиях работы эксплуатационного подъема. Они представляют собой Z-образную конструкцию из смещенных по высоте, параллельных друг другу верхнего и нижнего предохранительных полков, футерованных наклонными отражательными металлическими листами и соединенными между собой вертикальной разделительной стенкой.
Выводы. Разработанная конструкция полка позволяет многократно снизить воздействие ударной нагрузки за счет изменения направления движения и гашения кинетической энергии падающих тел. Промышленные испытания новой конструкции клинового предохранительного полка подтвердили ее высокую надежность, эффективность и безопасность работ при углубке ствола «Скиповой» Горно-Шорского филиала АО «Евразруда». Ключевые слова: вертикальный ствол; углубка; клиновой предохранительный полок; обрыв скипа; динамическая нагрузка

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Kempson W. J. Designing energy-efficient mineshaft systems // Essays Innovate. 2014. No. 9. P. 76–79.
2. Kratz T., Martens P. N. Optimization of mucking and hoisting operation in conventional shaft sinking // Glückauf. 2015. No. 2. P. 16–22.
3. Шутько Ю. П., Морозов А. Е., Мордухович В. Д. Углубка вертикальных стволов шахт. М.: Недра, 1978. 277 с.
4. Ксенофонтова А. И. Справочник по рудничной вентиляции. М.: Госгортехиздат, 1962. 688 с.
5. Ушаков К. З. Справочник по рудничной вентиляции. М.: Недра, 1977. 327 с.
6. Задорожний А. М., Липовик В. В., Козариз В. Я. Определение параметров движения свободного сосуда в стволе шахты // Известия вузов. Горный журнал. 1979. № 5. С. 24–28.
7. Копытов А. И., Войтов М. Д., Вети А. А. Новые технологические решения предохранительных устройств для углубки вертикальных стволов шахт // Горный журнал. 2015. № 1. С. 67–70.
8. Pershin V. V., Kopytov A. I., Fadeev Yu. A., Wetti A. A. Study of the dynamic loading impact on the design of pentices when sinking vertical mine shafts // E3S web of conferences. IIIrd International Innovative Mining Symposium. 2018. Vol. 41. P. 105–109.
9. Жук И. В., Копытов А. И., Першин В. В., Войтов М. Д., Вети А. А. Клиновой предохранительный полок: пат. 133198 Рос. Федерация. № 2013120745; заявл. 06.05.13; опубл. 10.10.13. Бюл. № 28. 2 с.
10. Копытов А. И., Войтов М. Д., Вети А. А. Клиновой предохранительный полок: пат. 139338 Рос. Федерация. № 2013152988/03; заявл. 28.11.2013; опубл. 14.03.2014. Бюл. № 10. 2 с.
11. Копытов А. И., Першин В. В., Фадеев Ю. А., Вети А. А. Исследование воздействия динамических нагрузок на конструкцию предохранительных устройств при углубке скиповых стволов // Горный журнал. 2019. № 4. С. 27–31.
12. Kopytov A. I., Pershin V. V., Voitov M. D., Wetti A. A. The improvement of the bunton construction of mine-shaft equipment // The 8th Russian-Chines symposium coal in 21st century: mining, processing and safety. 2016. P. 108–111.

Поступила в редакцию 24 мая 2019 года