Аэродинамические и энергетические характеристики шахтных стволов имеют значение при решении проблемы энерго- и ресурсосбережения.

Энергопотребление на шахтном подъеме составляет свыше 10 % в структуре энергопотребления на шахте. Значительный расход энергоносителей обусловлен необходимостью обогрева вертикальной выработки. Энергозатраты при проектировании, эксплуатации и реконструкции шахтного ствола можно снизить путем улучшения их аэродинамических свойств - выбора энергосберегающих видов армировки (канатная, безрасстрельная, рамная и т.п.), снижение загроможденное поперечного сечения выработки.

Авторским коллективом специалистов Макеевской академии строительства и архитектуры в составе Е.В. Горохов, доктор технических наук, профессор, В.М. Кущенко, кандидат технических наук, доцент, К.А. Пиличев, главный специалист, О.С. Кострицкий, старший научный сотрудник, К.Е. Щелухин, научный сотрудник предложено экономически целесообразное техническое предложение по инженерному обеспечению повторного использования соединенного копра шахты «Россыпнянская» ПО «Торезантрацит». 

Установка разработана ГАК «Донбассуглеавтоматика». Установка «Старт-83» предназначена для резервирования преобразовательных агрегатов большой мощности при выходе из строя синхронного двигателя или главного генератора на шахтных подъемных установках с приводом по системе Г-Д. Система управления установки позволяет проводить все пуско-наладочные работы по настройке режимов свести к установке масштабов напряжения задания и обратной связи по скорости независимо от динамических и технологических особенностей подъема, тахограммы движения, системы управления (ручной или автоматический). Практически сразу после включения подъемная установка готова к работе.

Передвижная лебедка фирмы «SIEMAG - TECBERG GmbH» предназначена для осмотра шахтных стволов и их оборудования, а также для использования в качестве аварийно-спасательной установки.

Она спроектирована с учетом стандартов горной промышленности и имеет допуск горного надзора. Лебедка, подобно самоходному крану подается к устью ствола, а гидравлическая стрела устанавливается в необходимое положение. Телефонная связь между оператором подъемного (транспортного) сосуда и водителем передвижной лебедки осуществляется по кабелю, проложенному в центре подъемного каната. Управление лебедкой может осуществляться из кабины, расположенной на поворотном шасси, а также с переносного пульта управления, расположенного непосредственно возле устья шахтного ствола. Все устройства установлены на шасси четырехосном грузовом транспортном средстве, которое может беспрепятственно передвигаться по дорогам местного и государственного значения. Лебедка имеет автономный дизельный агрегат, все рабочие функции осуществляются от автономного гидропривода.

 

Подачу электроэнергии можно также осуществлять от шахтной сети.

 

Передвижная лебедка «SIEMAG - TECBERG GmbH» шахтного ствола имеет высокую степень надежности всех узлов и агрегатов и предназначена для использования на всех типах шахт. По желанию заказчика лебедка может быть исполнена для любой климатической зоны, а также для условий Крайнего Севера.

Клети аварийного подъема обычно не оборудованы спасательными приспособлениями, необходимый инвентарь хранится в отдельном помещении и на его поиск, погрузку и монтаж тратится оперативное время при эвакуации. Кроме того, в стволах с двухклетевым подъемом при застревании клети, наиболее удаленной от- спасательной, на ближайшем ярусе армировки приходится устанавливать временные мостки для перехода к клети аварийного подъема. Поэтому выдача пострадавших на поверхность задерживается.

ОАО «Южгипрошахта» выполнил проработки клети аварийного подъема, которая имеет в своем составе механические устройства и позволяет горноспасателям немедленно оказывать помощь или выполнять ремонтные работы. В процессе проектирования решалась задача унификации клети в целях ее приспособления к армировкам разного типа. При этом ориентировались на наиболее распространенные схемы K1, К7 и К10, приведенные в типовом проекте 401-011-87.89 «Сечения и армировка вертикальных стволов с жесткими проводниками», разработанном институтом. Учитывалась также возможность эксплуатации клети в стволах с канатной армировкой.

В соответствии с «Правилами технической эксплуатации угольных шахт» для проведения спасательных и аварийно-восстановительных работ, подъема и спуска людей и грузов в случае аварии в стволе, оснащенного лишь одной подъемной установкой, или при выходе из строя одновременно двух подъемов отряды ГВГГС должны быть оснащены аварийно-спасательными передвижными подъемными установками (АСППУ). При этом для передвижной установки должны быть разработаны:

- инструкция и нормативы по безопасному техническому обслуживанию установки;

- инструкция по ревизии, наладке и применению установки;

- нормативы времени перемещения установки от места базирования к объекту размещения.

Аварийно-спасательная передвижная установка используются в одном из отделений (основном или специально предусмотренном). Допускается использовать направляющие проводники основных подъемных установок. Стандарт Украины «Правил технической эксплуатации угольных шахт» указывает, что аварийно-спасательная установка должна иметь канаты длиной, которая соответствует глубине шахты, на которой предусматривается применять АСППУ, подъемный сосуд вместительностью не менее 2-х человек, направляющие шкивы, сигнальные приспособления, тормозные устройства рабочего и предохранительного торможения. Спуск-подъем людей разрешено проводить в клетях АСППУ в случае использования одинарной цепочки подвески без парашютных устройств и многослойной навивки каната на барабан, при этом высота реборды барабана должна быть такой, чтобы она выступала над верхним слоем навивки каната не менее 2,5 его диаметра.

АСППУ разработана Национальным горным университетом, Донецким научно-конст-рукторским центром НИИОМШС, НПФ «Микроэлектроника, диагностика, электропривод». Головной образец изготовлен ОАО «Донецкий экспериментальный РМЗ», успешно испытан на шахте им. М.И. Калинина ГП «Донецкуголь». Составляющие установки - полуприцеп с подъемной машиной, универсальная аварийно-спасательная клеть, направляющий шкив, с автономным дизель-электрическим источником питания. Установка может использоваться при осмотре шахтных стволов и скважин, сооружаемых способом бурения, а также в качестве инспекторской на стволах, не оборудованных стационарными подъемными установками.

В случае поломки подъемной машины или застревания подъемных сосудов в стволе должны быть оборудованы аварийно-ремонтные подъемные установки. При наличии в одном стволе двух подъемных установок или одной подъемной установки и лестничного отделения, дополнительная аварийно-ремонтная установка может отсутствовать. Для стволов (скважин), оборудованных одним подъемом, который используется в аварийных случаях и для ремонтных работ, должны быть утвержденные главным инженером шахты по согласованию с МакНИИ мероприятия по выведению людей из застрявшего (зависшего) подъемного сосуда.

Разрешается отсутствие стационарной аварийно-ремонтной подъемной установки при наличии на вооружении ГАСС (ГВГСС), который обслуживает шахту, передвижной подъемной установки. Для шахт глубиной до 100 м разрешается применение с этой целью ручных лебедок, оборудованных тормозами и храповым удерживателем. При проходке и углублении стволов на случаи аварии с подъемом необходимо иметь подвесную аварийно-спасательную лестницу длиной, которая обеспечивает размещение на ней одновременно всех работников наибольшей по численности смены. Лестница прикрепляется к канату лебедки, оборудованной тормозами и имеющей комбинированный привод (механический и ручной). Ручной привод лебедки должен обеспечивать подъем лестницы при аварийном отключении электроэнергии. На нижнем этаже рабочего помоста должна находиться аварийная канатная лестница необходимой длины для выхода людей из забоя ствола на проходческий помост. В случае возможности прохождения спасательной лестницы через помост к забою наличие на помосте аварийной канатной лестницы не обязательно. При проходке стволов глубиной до 100 м лебедки для подвески аварийно-спасательных лестниц могут иметь только ручной привод и должны быть оборудованы тормозами и храповым удерживателем.

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.