Необходимый температурный зазор на стыках направляющих проводников определяется величиной возможного изменения длины элементов армировки. Стыки проводников располагают на серединах расстрелов армировки.

От правильной стыковки рельсовых и коробчатых проводников зависит непрерывность и гладкость их рабочей поверхности на всем протяжении шахтного ствола. Превышение рабочей поверхности одного из смежных проводников над соседним или их смещение в горизонтальной плоскости образует уступ (выступ) в месте стыка. Такой уступ вызывает быстрый износ направляющих устройств скольжения или футеровки устройств качения подъемного сосуда, нарушает плавность его движения, обуславливают ударные нагрузки.

Одними из первых исследовали стыки в проводниках жесткой армировки ствола Гаркуша Н.Г. и Дворников В.И. (НИИГМ им. М.М. Федорова). В стыках могут быть увеличенные зазоры, проводники в этом месте могут иметь выступы относительно друг друга. Позже Прокопов А.Ю. и Курнаков В.А. (Шахтинский институт Южно-Российского ГТУ) изучили влияния неточности стыков проводников на формирование ударной нагрузки при движении большегрузных скипов. Схема движения подъемного сосуда через стык проводников, имеющий выступ Δh; схема ударного взаимодействия роликовой направляющей опоры со стыком проводника, имеющим выступ.

Среди зарубежных ученых, внесших вклад в развитие теории жесткой армировки, необходимо отметить Г. Берга (Германия), С. Кавулока (Польша), 3. Шабелу (Чехия). В России и Украине - это ученые О. А. Залесов, И. В. Баклашов, Л.Г. Медведев, Н.г. Гаркуша, В. И. Дворников, А.П. Ветров, Ф.И. Ягодкин, В.В. Левит, А.Ю. Прокопов, С.Г. Страданченко, М.С. Плешко, А.А. Храмов, С. Р. Ильин и др.

О.А. Залесов впервые изучал движение подъемного сосуда как твердого тела с пятью степенями свободы, взаимодействующими с упругими проводниками на податливых опорах. И. В. Баклашов предложил расчет жесткой армировки по предельным состояниям. Итогом работы научной школы профессора Н.Г. Гаркуши явилась методика расчета жесткой армировки шахтных стволов, системы «сосуд-армировка». В последние годы А. И. Соломенцев, В. К. Куриленко., В. А. Пристром (НИИГМ им. М.М. Федорова) уделили внимание вопросам повышение безопасности эксплуатации жесткой армировки путем ее реконструкции, диагностики, обследования ее технического состояния.

В последние годы в России научная школа Ф.И. Ягодкина и др. исследователи занимаются исследованием жесткой армировки и проводят научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, включающие...

Из известных способов закрепления концов расстрелов наибольшее распространение получил способ заделки их в лунки бетонированием. Условия работы узлов крепления расстрелов к крепи ствола чрезвычайно тяжелые.

Конец расстрела воспринимает и передает крепи комплекс статических и динамических нагрузок. Статические нагрузки складываются из собственной массы армировки и усилий, возникающих в системе «порода-крепь-армировка» в случае проявления горного давления. Динамические нагрузки вызываются движением подъемных сосудов и проявляются в виде ударных воздействий и вибраций.

Эксплуатация армировки ведется в условиях повышенных притоков воды и агрессивности среды. Вследствие этого, в местах заделки концов расстрелов в крепи ствола наблюдается активная коррозия металла и бетона. Неоднократно производившиеся обследования стволов показали, что нарушение заделки расстрелов в лунках является одним из наиболее часто встречающихся дефектов армировки (до 30%), приводящих к ее отказу. Одной из причин этого дефекта следует считать некачественную заделку концов расстрелов в крепи ствола, связанную с технологией ведения работ.

Заделка концов расстрелов в лунках крепи ствола должна осуществляться бетоном марки не ниже 200.

Продольные оси всех расстрельных балок яруса должны лежать в одной горизонтальной плоскости. В случае различной высоты профилей расстрелов допускается размещение в одной плоскости их верхних или нижних горизонтальных граней. Соединение расстрелов между собой накладкой одного на другой, а также несимметричное крепление концов расстрелов к опорным элементам (одной гранью) не рекомендуется.

Расстрелы консольного типа (одинарные или П-образной формы) следует применять вместо обычных хордальных расстрелов в случае, если угол между осью последних и нормалью к крепи ствола в месте заделки превышает 50°.

При этом расстояние от крепи ствола до проводника должно быть не более 500 мм для одинарных и 700 мм - для П-образный расстрелов. В местах приварки элементов конструкций коробчатого расстрела (накладок, угольников, кронштейнов и т.п.) сварные швы, соединяющие его составные угольники или швеллера, должны быть зачищены заподлицо с основным металлом. Изготовление конструкции яруса осуществляется при помощи специальных кондукторов или шаблонов. Перед спуском в ствол каждый ярус должен пройти контрольную сборку-проверку (при помощи ярус-шаблона) и все его элементы должны быть соответственно промаркированы.

Традиционные жесткие многорасстрельные армировки обладают целым рядом существенных недостатков, к которым можно отнести следующие:

- значительная металлоемкость конструкции, поперечное сечение стволов загромождено расстрелами, часто располагающимися в центральной части, что затрудняет спуск длинномерных материалов и крупногабаритного оборудования в шахту и вызывает дополнительные затраты на проветривание из-за высокого аэродинамического сопротивления армировки;

- высокая трудоемкость монтажа и изготовления элементов армировки.

Проектирование, монтаж, эксплуатация, обследование, техническая диагностика жесткой армировки регламентировано следующими нормативными документами:

СНиП II-94-80 «Подземные горные выработки предприятий по добыче полезных ископаемых. Нормы проектирования»;

СНиП 3.02.03-84 «Подземные горные выработки и работы. Правила производства и приемки работ»;

СНиП II-23.81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования»;

СНиП III-18-75 «Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа и приемки»;

СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования»;

КД 12.01.10. Жесткая армировка вертикальных стволов шахт. Обследование, оценка технического состояния. Ремонт и реконструкция. Методика. Утверждено Минуглепромом Украины, 1999.

Проводники представляют собой непрерывные плети, состоящие из отдельных звеньев, вертикально укрепленных на горизонтальных расстрелах. В качестве проводников широко применяются железнодорожные рельсы типов Р-38, Р-43, Р-50 (ТУ 14-2-570-84).

Рельсовые проводники прикрепляют к расстрелам зажимными скобами с болтами диаметром не менее 30 мм. Для этого подошвы рельсов устанавливают в вырезы, сделанные в накладных планках (лежках), которые привариваются к верхней и нижней полкам расстрела. Скобы располагают непосредственно над и под расстрелом. Применение различных средств предохранения скоб от сползания не допускается.

В качестве проводников широко используются также стальные профили, образующие прямоугольные пустотелые балки - коробки. Эти проводники применяются для направления движения подъемных сосудов всех видов, оборудованных направляющими устройствами качения в сочетании с жесткими предохранительными направляющими скольжения. Изготавливаются они путем сваривания встык двух уголков или швеллеров.