Подъемные пряденые канаты, эксплуатирующиеся в вертикальных стволах и на людских и грузо-людских подъемах в наклонных выработках, а также канаты для подвески полков при проходке стволов глубиной более 600 м и для подвески стволопроходческих комбайнов, навешиваемые с запасом прочности менее 6-кратного, в целях определения по всей их длине потери сечения металла проволок должны подвергаться инструментальному контролю, осуществляемому персоналом специализированных организаций. При навеске канатов, которые должны проходить инструментальный контроль, в том числе и при продлении срока службы в порядке и по условиям от них должны отрезаться и храниться в здании подъема в течение всего срока службы контрольные отрезки. Средства неразрушающего контроля шахтных канатов отечественного и импортного производства допускаются к применению Госгортехнадзором России.

Измеритель износа стальных канатов ИИСК-3 (ГОСТ 5.175-69) представляет собой переносной прибор. Он предназначен для определения относительной потери сечения металла стальных канатов от коррозии и механического износа непосредственно на шахтных подъемных установках I в процессе их эксплуатации и состоит из аппаратуры измерения АИ и индуктивного датчика ДИ. Аппарат измерения АИ служит для преобразования данных об относительной потере сечения металла стальных канатов (в%) в пропорциональный электрический сигнал, усиления этого сигнала и обеспечения визуального контроля процентной потери сечения. Индуктивный датчик ДИ является плечом измерительного моста переменного тока, индуктивность которого зависит от относительной потери сечения металла контролируемого стального каната. Для транспортирования и сохранения во время эксплуатации аппарата АИ, датчика ДИ, соединительного кабеля, а также запчастей, инструментов и технической документации используется специальный упаковочный ящик.

Дефектоскоп ИИСК-3 предназначен для работы при относительной влажности воздуха не более 80% и высоте над уровнем моря до 1000 м. Все металлические детали дефектоскопа имеют противокоррозионное покрытие, сохраняющееся в течение всего срока его службы, рассчитанного не менее чем на 6 лет. Гарантийный срок службы дефектоскопа - 18 месяцев со дня пуска в эксплуатацию, но не более 24 месяцев со дня отгрузки.

В зависимости от диаметра контролируемых стальных канатов дефектоскоп ИИСК-3 изготовляется трех типоразмеров: А - для канатов диаметром 25-35 мм, Б - для канатов диаметром 35-45 мм, В - для канатов диаметром 45-62 мм. Возможность применения дефектоскопа типа ИИСК была установлена путем сопоставления относительных величин потери прочности изношенного каната и потери сечения металла каната, измеряемой индуктивным способом. Принцип действия дефектоскопа основан на взаимосвязи между усредненной площадью сечения металла каната на определенной его длине и индуктивностью датчика, в состав магнитопровода, катушки которого входит контролируемый участок каната. Уменьшение сечения каната приводит к увеличению магнитного сопротивления магнитопровода и, следовательно, к уменьшению индуктивности катушки.

В процессе эксплуатации прочность шахтного каната уменьшается из-за появления в нем различного рода дефектов, которые с течением времени прогрессируют и доводят канат до состояния, опасного для дальнейшей работы. Постоянный естественный износ подъемных канатов приводит к появлению отказов четырех видов: по оборванным проволокам, по уменьшению наружного диаметра каната (его утонению), по потере сечения металла от коррозии и механического износа, по результатам периодических повторных испытаний канатов на канатно-испытательных станциях.

Обрывы проволок появляются в результате усталостного разрушения металла в местах концентрации напряжений, которые определяются в первую очередь контактом проволок смежных прядей, износом проволок от истирания на барабанах, шкивах и путевых роликах, а также коррозионными повреждениями. Значительное утонение каната на вертикальной подъемной установке появляется, как правило, после его длительной эксплуатации из-за уплотнения каната вследствие смятия сердечника и износа проволок по всему сечению. На наклонных подъемных установках на утонение оказывает существенное влияние истирание наружных проволок, особенно при неудовлетворительном состоянии путевых роликов. Истирание проволок в подъемных канатах происходит в процессе смещения их относительно друг друга при изменениях величины нагрузки, при изгибах в течение каждого цикла на барабанах и шкивах, а также от непосредственного взаимодействия с поверхностью барабанов, шкивов и путевых роликов. Следствием истирания и коррозии проволок является уменьшение их прочности и пластичности, вследствие чего канат бракуется по результатам механических испытаний отрезка, взятого над клиновым коушем или последним жимком запанцировки.

Различают наружные и внутренние локальные дефекты. Локальные дефекты (ЛД) - это обрывы проволок, локальная коррозия. Вследствие потери сечения металла от коррозии и механического износа внутренних и наружных проволок уменьшается прочность канатов. Критерии браковки основаны на предельных значения потери сечения и локальных дефектов, изменении структуры каната. Этим определяется момент снятия каната или регулярность обследования канатов.

При обрыве проволок, количество которых на шаге свивки превышает допустимый уровень, канат необходимо заменить новым. Иногда в процессе эксплуатации оцинкованных канатов обнаруживается осыпание цинка. Характерными дефектами являются деформация прядей (выпучивание внутренних прядей).

В нормативном документе указывается на типовые заводские дефекты канатов:

отсутствие хотя бы одной проволоки;

западание, перекрещивание и обрывы проволок;

западание прядей;

выступающие из прядей и каната проволоки...

Согласно «Правил безопасности в угольных шахтах», подъемные канаты из светлой проволоки должны периодически проверяться по всей длине на потерю сечения. Для этой цели в мировой практике применяются приборы ИИСК (Украина), Интрос (Россия), SPM-2 (Германия) и др. Прибор Интрос - это двухканальный дефектоскоп измеряет относительную потерю сечения каната, определяет внешние и внутренние локальные дефекты (обрыв проволок, пятна коррозии). Недостатки такого дефектоскопа - невысокая рабочая скорость.

В МакНИИ была создана модель измерителя износа стальных канатов ИИСК. Первым серийным прибором для измерения потери сечения канатов в мировой практике стал ИИСК-3. В последующем начали применять модификации ИИСК-4, ИИСК-5 и др., выпускаемые заводом «Красный металлист». С 1978г. завод «Красный металлист» (Украина) серийно выпускал измерители износа стальных канатов вначале ИИСК-4, а в последующие годы ИИСК-5.

Поперечное сечение шахтных стволов загромождено расстрелами жесткой армировки, лестничным отделением и коммуникациями, что обусловливает потерю общешахтной депрессии, дополнительные затраты на проветривание из-за высокого аэродинамического сопротивления, и следовательно повышенный расход электроэнергии на вентиляцию. Учеными введено понятие «аэродинамические параметры вертикальных стволов», аэродинамический расчет объекта. Первые исследованиями по этой проблеме были в 50-х годах прошлого века проведены в Московском горном институте А.А. Скочинским, А.И. Ксенофонтовой, А.А. Харевым.

Специалистами «Южгипрошахта» впервые в 1980г. сделана попытка классификации типовых стволов по их аэродинамическому качеству. Учеными Национального горного университета (г. Днепропетровск) предложена уточненная классификация шахтных стволов. При этом учитывалось количество расстрелов, степень загромождения центральной части сечения ствола. Армировка взаимодействует с воздушным потоком и влияет на общешахтную депрессию.

Все вертикальные стволы с учетом поперечного сечения их армировки разнесены по 12 группам. Характерным показателем аэродинамического качества объектов является коэффициент загруженности их сечения элементами армировки - отношение площади сечения армировки к площади сечения ствола.

Шурфы, одни из самых распространенных разведочных выработок, проходят на всех стадиях геологических исследований - при съемке, поисках и разведке месторождений.
По глубине шурфы условно делят на мелкие: до 5 м, средней глубины: до 10 м и глубокие: до 40 м.
Типовыми сечениями предусматривается проходка шурфов прямоугольной, квадратной и круглой формы с площадью поперечного сечения в свету от 0,8 до 4 метра квадратного.
Шурфы проходят в различных горно-геологических условиях, в том числе и в различных по крепости породах - крепких, мерзлых, рыхлых, часто с интенсивным поступлением воды в выработки.
Выбор формы поперечного сечения шурфа производится с учетом свойств горных пород, пересекаемых шурфом, способа проходки, конструкции крепи и глубины шурфа.