Назначение. Связь и сигнализация между подъемными сосудами, машинным залом и посадочной площадкой, а также экстренная остановка подъемной машины при возникновении в шахтном стволе аварийных режимов, в том числе от напуска каната. Область применения. Вертикальные шахтные стволы, оборудованные подъемными установками с различными типами подъемных сосудов и направляющих, с одним или несколькими подъемными канатами.

Принцип действия основан на приеме-передаче сигналов по беспроводной связи. Разговорная связь, технологическая сигнализация и управление осуществляются по индуктивным дуплексным каналам связи.

В Научно-исследовательском институте горной механики им. М.М. Федорова в 60-е годы разработан комплект электровиброизмерительной аппаратуры. В этот комплект входят источник питания, панель управления, шлейфовый осциллограф, датчики виброперемещений, отметчики расстрелов. Расходные датчики перемещений позволяют измерять вибропрогибы до 100 мм.

Для контроля жесткой армировки разработана также электромеханическая виброизмерительная система, сконструированная на вибрографах Гейгера. Электродинамометрическая аппаратура предназначена для исследования динамики взаимодействия движущегося подъемного сосуда с ар-мировкой. Результаты исследований позволяют оценить эксплуатационное состояние армировки.

В комплект электродинамометрической аппаратуры НИИГМ им. М.М. Федорова входят источники питания, панель управления и распределения питания, шлейфовый осциллограф, си-лоизмерительные направляющие, панель силоизмерительных каналов, отметчики расстрелов, датчики ускорений (акселерометр МП-81). Силоизмерительные направляющие устройства измеряют контактные нагрузки при жестких и упругих направляющих устройствах. 

Научно-исследовательским горнорудным институтом (НИГРИ) разработана аппаратура контроля нагрузок на роликовые направляющие шахтных подъемных сосудов во время их работы. Она обеспечивает регистрацию нагрузки одновременно на всех роликовых направляющих во время загрузки и разгрузки, спуска и подъема сосудов при любой скорости их передвижения по проводникам.

Аппаратура состоит из блока регистрации, блока частотного питания, батареи питания преобразователей, датчика пути, пульта управления, измерительного направляющего устройства для проводников коробчатого сечения.

Исследованиями С. Бэра, О.А. Залесова, Л.Г. Медведева, Н.Г. Гаркуши, В.И. Дворникова и других установлено, что во время движения подъемных сосудов по стволу на армировку воздействуют горизонтальные динамические нагрузки, действующие в двух взаимно перпендикулярных направлениях и вызывающие опасные напряжения. Причинами возникновения горизонтальных нагрузок являются: периодическое изменение жесткости проводников, неточный монтаж армировки, обусловливающий непрямолинейность рабочих поверхностей проводников, неравномерный износ проводников и башмаков, конструктивные недостатки подъемных сосудов и армировки, знакопеременные отклонения проводников от вертикали в боковом и лобовом направлениях, поперечные колебания подъемных сосудов из-за раскручивания подъемных канатов, смещение центра тяжести подъемных сосудов. Величина этих нагрузок достигает 10 % полного веса подъемного сосуда. На величину горизонтальных динамических нагрузок, возникающих в армировке ствола, существенно влияют параметры армировки, масса и скорость движения подъемных сосудов, дефекты проводников. Переменные нагрузки приводят к выходу подъемных сосудов из проводников или их интенсивному разрушению, отрицательно влияют на крепь ствола, нарушают плавность движения подъемных сосудов.

Целью маркшейдерского контроля при эксплуатации ствола является проверка соблюдения соотношений геометрических параметров элементов подъемного комплекса и армировки шахтного ствола. При профильной съемке ствола устанавливается состояние направляющих проводников в стволе, что имеет значение для обеспечения надежной и безаварийной работы подъемной установки. При этом необходимо определить следующие параметры: наклон проводников, расстояние между проводниками, площадь сечения проводника.

Маркшейдерские способы контроля трудоемки, они требуют остановки подъемного комплекса на длительное время и проводятся в тяжелых условиях. Профилирование шахтных стволов осуществляется механическим, оптическим, фотооптическим, стереофотограмметрическим и ультразвуковым методами. При непосредственном механическом профилировании, наиболее широко распространенном на практике, применяются мерная рейка и отвес, подвешенные в шахтном стволе. При помощи рейки определяют расстояние между отвесами и соответствующим элементом крепи. При автоматическом механическом профилировании определяется пространственное положение проводников. В качестве чувствительного элемента используется маятник. Маркшейдерские приборы для определения расстояний между проводниками шахтных стволов состоят из телескопической трубы с подвижным штоком, отсчетного устройства с линейкой-шкалой и контактных упоров.

В Московском горном университете разработано устройство для автоматического контроля микропрофиля направляющих проводников армировки вертикальных стволов шахт. При таком контроле не требуется вертикальной измерительной базы, точность измерения составляет 2 %.

- ширина колеи направляющих проводников (расширение, сужение);

- износ направляющих проводников (для рельсовых проводников - лобовой, суммарный боковой, полки; для коробчатых и деревянных - лобовой, боковой износ на сторону);

- относительное смещение рабочих поверхностей проводников на смежных ярусах армировки;

- величина уступов на стыках направляющих проводников;

- износ контактных поверхностей и износ на сторону направляющих башмаков скольжения;

- суммарный зазор между направляющими скольжения подъемного сосуда (противовеса) и рельсовыми (деревянными) проводниками (замеры по базовой отметке и по глубине ствола);

- суммарный зазор между контактными поверхностями предохранительных башмаков скольжения и коробчатыми проводниками;

- глубина зева направляющих башмаков скольжения открытого типа и предохранительных башмаков;

- эксплуатационные зазоры между максимально выступающими частями подъемных сосудов, крепью и расстрелами в вертикальных стволах.

В соответствии с Правилами безопасности (Украина) полная инструментальная проверка износа проводников на угольных шахтах должна производиться на каждом ярусе армировки:

- для металлических - через 1 год;

- для деревянных - через 6 месяцев.

С целью снижение трудовых и материальных затрат на реконструкцию и эксплуатацию армировки предложен способ реконструкции эксплуатируемых шахтных стволов. Способ включает навеску проводников в нерабочей зоне сечения ствола, последующий демонтаж и выдачу старых проводников и расстрелов. Перед навеской проводников на подъемных сосудах предварительно устанавливают направляющие муфты, причем в качестве проводников используют канаты, заводя их в направляющие муфты и устанавливают в сменные втулки, а демонтаж и выдачу расстрелов и проводников, осуществляют частично, кроме участков фиксации подъемных сосудов в местах их загрузки выгрузки, после чего навешивают отбойные канаты.

Работы проводят следующим образом. Предварительно на копре и в зумпфе монтируют специальные балки для установки прицепных и натяжных устройств. На подъемных сосудах одного подъема на максимально возможном удалении от их вертикальных центральных осей закрепляют новые разъемные направляющие устройства для канатных проводников, выполненные в виде муфт.

Сменные втулки при этом не устанавливают. Заменяют существующие рабочие башмаки скольжения для жестких проводников модернизированными башмаками с увеличенными зазорами между контактирующими поверхностями башмаков и проводников, либо при наличии у башмаков сменных вкладышей заменяют последние на более тонкие.

При этом указанные зазоры должны иметь максимальные значения, оговоренные требованиями правил безопасности. Затем поочередно навешивают канатные проводники, закрепляют их на копре и натягивают грузами или другими устройствами, расположенными в зумпфе. Каждый канат сразу же после навески заводят в соответствующую направляющую муфту. После навески всех проводниковых канатов в муфте устанавливают втулки с минимальными нормативными зазорами между контактирующими поверхностями втулок и канатов. После этого демонтируют вначале жесткие проводники, а затем расстрелы и выдают их на поверхность кроме участков ствола, примыкающих к приемным площадкам, где требуется фиксация сосудов в жестких проводниках для обеспечения погрузочно-разгрузочных операций.