Различают две группы технологических схем замены канатных проводников.

Применение проходческих лебедок первой группы увеличивает продолжительность спуска и подъема канатов, так как скорость сматывания (наматывания) проводникового каната лебедок ограничена конструкцией проходческих лебедок и составляет 0,1м/с, а допустимая в этом случае скорость спуска-подъема каната при применении подъемной установки составит 2м/с.

При глубине ствола 1000 м разница во времени равна 6 ч. При этом все подготовительные операции выполняются независимо от работы подъемной установки, подъемная установка не вовлекается в неблагоприятный для нее режим.

Вторая группа схем может быть применена в случае использования одноканатных подъемных установок, что ограничивает область ее применения. При этом могут быть случаи деформации проводникового каната из-за недостаточного диаметра барабана или при операциях по заводке каната в ствол. Поэтому предпочтение следует отдавать технологическим схемам, при которых новый канат разматывается на поверхности и сверху вниз опускается в ствол.

При общей оценке технологических схем замены канатов по техническим соображениям предпочтение следует отдавать схемам, предусматривающим применение проходческих лебедок, приспособлений и инвентарного оборудования, т.е. средств обособленных от подъемной установки.

Навеска и замена новых проводников и отбойных канатов должны осуществляться в соответствии с проектами производства работ.

Четыре канатных проводника в скиповом стволе шахты им. В.М. Бажанова ПО «Макеевуголь» заменили в течение одних суток.

В настоящее время гибкие проводники находят все большее применение. Это связано с тем, что они отличаются простыми требованиями к эксплуатации и в меньшей степени испытывают влияние искривления ствола по сравнению с жесткими проводниками. Однако они имеют и ряд недостатков. Они подвержены коррозии. Канаты подвергают оцинкованию на заводах. Канатные проводники изнашиваются вкладышами направляющих муфт и проводников. Направляющие устройства разделяются на рабочие, предохранительные и вспомогательные. В качестве рабочих направляющих устройств широко применяют разрезные цилиндрические втулки скольжения со сменными вкладышами. Вертикальные оси вкладышей при их установке должны совпадать с проектным положением осей канатных проводников (допускаемое отклонение ±3 мм). Вкладыши должны состоять из двух половин. Внутренний диаметр вставляемых вкладышей должен быть на 10 мм больше диаметра канатного проводника. Износ вкладышей не должен превышать 10 мм по диаметру.

В качестве вспомогательных направляющих устройств применяют башмаки скольжения различных конструкций непрерывные корытообразные направляющие или ролики с жесткой подвеской.

Первоначальные зазоры между контактными поверхностями вспомогательных направляющих и рабочими поверхностями металлических проводников на одну сторону и лобовом и боковом направлениях должны находиться в пределах 7 мм, а при деревянных - 10 мм. Увеличение указанных зазоров за счет износа допускается соответственно до 13 и 18 мм.

В соответствии с исследованиями за характеристику износа вкладыша втулки принимается линейная интенсивность износа I=h/S где h - высота изношенного слоя; S - путь трения.

Износ обусловлен физико-механическими свойствами вкладышей и проводников и влиянием окружающей среды. На износ существенно влияют скорость скольжения, характер движения, величина удельного давления, температура трущихся тел, наличие смазки и др. Продолжительность службы проводников в значительной степени зависит также от материала вкладышей и направляющих муфт. Широко применяют бронзовые, деревянные и чугунные вкладыши.

Годовой текущий ремонт армировки (ТЗ) включает проведение работ по техническому обслуживанию и текущего ремонта в объеме (Т2).

В горнодобывающих отраслях промышленности стран СНГ применительно к канатной армировке шахт и рудников действуют нормативные документы:

Нормы безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников подъемных установок.- Макеевка-Донбасс: МакНИИ, 1982.

Нормы безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников одноканатных подъемных установок. Утверждены Госгортехнадзором СССР 25.09.89.

Критерии пригодности изложены в нормативном документе «Нормы безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников подъемных установок», - Макеевка-Донбасс: МакНИИ, 1982.

Техническое обслуживание и ремонт гибкой армировки следует проводить с учетом разработанных МакНИИ норм безопасности на проектирование и эксплуатацию канатных проводников одноканатных и многоканатных подъемных установок.

В соответствии с НАОП 10.0-1.01.05 «Правила безпеки у вугiльних шахтах», «Руководство по техническому обслуживанию и ремонту шахтных подъемных установок» и СОУ 10.1.00174094.005:2005 «Устаткування вертикальних стволiв шахт. Вимоги до тахнiчного обслуговування i ремонту» устанавливаются такие виды технического обслуживания и текущего ремонта для канатной армировки шахтных стволов:

ежесменное техническое обслуживание (ТО-1);

ежесуточное техническое обслуживание (ТО-2);

еженедельное техническое обслуживание (ТО-3);

двухнедельное техническое обслуживание (ТО-4);

ежемесячное ремонтное обслуживание (POl);

двухмесячное ремонтное обслуживание (Р02);

ежеквартальный текущий ремонт (Т1);

полугодовой текущий ремонт (Т2);

годовой текущий ремонт (ТЗ);

полугодовая ревизия и наладка (НРП);

годовая ревизия и наладка (НРГ).

В отечественной практике шахтного подъема широко применяют способы крепления проводниковых канатов закрытого типа муфтами с клиньями, которые вставляют с помощью коушей типа ККП, КРЗ и КРГ конструкции Донгипроуглемаша. Недостатком крепления каната с помощью клиновой муфты является отсутствие запаса каната для его перемещения вдоль вертикальной оси с целью смещения места интенсивного износа о втулки клети. Не допускается применение конических муфт с заливкой металла для удержания проводниковых канатов. Недостатком крепления каната с помощью коуша КРЗ является то, что не всегда достигается требуемая правилами безопасности прочность закрепления каната из-за больших потерь на трение в механизме коуша. Коуш КРГ конструкции Донгипроуглемаша разработан для прядевых канатов. По исследованиям МакНИИ его применение для крепления проводниковых канатов закрытого типа разрешается только при выполнении следующих условий:

радиус канавки под канат каждого специально изготовленного вертикального клина коуша равен половине диаметра каната;

зазор между парой вертикальных клиньев коуша в рабочем состоянии (при зажатом канате) составляет не менее 0,1 диаметра каната;

рабочая длина вертикальных клиньев составляет не менее 10 диаметров зажимаемого каната;

рабочий ход рычагов коуша с новыми вертикальными клиньями должен сохраниться прежним без установки дополнительных прокладок между вертикальными клиньями и коушем;

каждый тип вертикальных клиньев должен строго соответствовать определенному диаметру каната;

на свободном конце каната необходимо предусматривать предохранительную клиновую коническую муфту;

каждый коуш должен быть испытан на защемляющую способность под нагрузкой, равной трехкратной от расчетной, а один - дополнительный - под нагрузкой, равной разрывному усилию каната.

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.