НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ RESEARCH AND DEVELOPMENT УДК 622.673.1
А. Г. Степанов, Заслуженный деятель науки России, д-р техн. наук, проф., г. Бостон, США E-mail:
[email protected]
Аварийное торможение подъемных óстановоê сверхãлóбоêих шахт Рассмотрены способы óменьшения êолебаний при аварийном торможении подъемных óстановоê сверхãлóбоêих шахт. Предложенные системы óменьшат êолебания при аварийном торможении, óстранят вредное влияние вибраций на орãанизм людей, снизят динамичесêие наãрóзêи и повысят надежность и безопасность эêсплóатации шахтных подъемных óстановоê. Ключевые слова: шахтный подъем, лифт, динамиêа, êанат, аварийное торможение, вибрация, êолебания, замедление, масса, тормозное óсилие
A. G. Stepanov
Reduction Dynamic Loads During Emergency Braking Shaft Hoisting Installation The article discusses methods reduce the vibrations of the emergency braking hoisting systems super deep shafts. The proposed system will reduce vibration during emergency braking, eliminate the harmful effects of vibration on the human body, reduce the dynamic forces, and increase the reliability and safety of operation of the shaft hoisting installation. Keywords: shaft hoisting, lift, dynamics, rope, emergency braking, vibration, oscillation, deceleration, mass, braking force
Введение
В мировой праêтиêе имеются шахтные подъемные óстановêи, осóществляющие подъем людей и ãрóза с ãлóбины более 2200 м [1]. Авторó статьи неизвестны таêие шахты на территории России и стран СНГ. Однаêо в этих странах имеются наêлонные подъемные óстановêи с большой длиной наêлонной трассы. Например, шахта им. Чапаева в Донбассе имеет длинó ствола 1945 м с óãлом наêлона 15...20°. В êлети этой шахты размещаются до 40 шахтеров. В êачестве орãана навивêи для подобных óсловий, êаê правило, использóются однобарабанные машины. Например, шахта Agnico Eagle # 3, Квебеê (Канада) с высотой подъема 2195 м имеет однобарабаннóю машинó диаметром 4,57 м [2]. При аварийном торможении при подъеме ãрóза ó подобных одноêонцевых подъемных óстановоê возниêают большие замедления, êоторые моãóт превышать величины, реãламентирóемые Правилами Безопасности, например для вертиêальных подъемов "Горное оборóдование и элеêтромеханиêа" № 7, 2014
5 м/с2 [3]. Известно, что при аварийном торможении при стóпенчатом возмóщении мãновенное значение замедления êонцевой массы, приêрепленной ê êанатó, превышает среднюю величинó в 2 раза [4]. Большие величины замедлений создают чрезмерные наãрóзêи в êанате и механичесêих частях подъемной óстановêи, вредно отражаются на физичесêом состоянии людей в êлети и моãóт быть непереносимыми [5]. При эêсплóатации шахтноãо подъема на шахте Agnico Eagle # 3 было обнарóжено, что в нижних сечениях ствола направляющие проводниêи имели хараêтерные повреждения ("bite"-зазóбрины), êоторые ãоворили о том, что в этих местах часто срабатывали парашютные óстройства êлети [2]. При эêспериментальной проверêе, при размещении датчиêов замедления в êлети, при аварийном торможении после остановêи машины были зафиêсированы êолебания êлети с мãновенными значениями замедлений от –7,4 до +8 м/с2, при этом маêсимальная
33
абсолютная величина среднеãо замедления машины была –4,7 м/с2 [2]. Большие êолебания êлети приводили ê êритичесêомó óменьшению натяжения êаната