ШАХТНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОПЕР

Заявляемое техническое решение относится к области горнодобывающей промышленности, в частности к строительству и эксплуатации металлических укосных копров и может быть использовано при проходке, углубке и эксплуатации шахтных вертикальных вентиляционных и вспомогательных стволов.
Известно многофункциональное устройство для проходки и эксплуатации шахтных вертикальных стволов (принятое за прототип), выполненное в виде одноукосного металлического копра полушатровой рамной конструкции, в котором центральная рамная стойка имеет трубчатое сечение и расположена вертикально, а основной несущий каркас имеет кольцевую коробчатую или трубчатую распорку (патент на изобретение РФ, RU №2120013 (13) C1).
Недостатком известного технического решения является то, что трубчатые и коробчатые конструктивные элементы выполнены полыми (пустотными) с ребрами жесткости внутри, устанавливаемыми для обеспечения прочности и несущей способности конструктивного элемента.
Установка таких ребер жесткости, осуществляемая с помощью сварки, является очень сложной и трудоемкой операцией, требующей больших трудовых и экономических затрат, что является существенным недостатком. Кроме того, внутренние пустотные части конструктивных элементов не защищены от попадания влаги, в результате чего при длительной эксплуатации за счет активной коррозии металла может произойти снижение несущей способности конструктивных элементов и возникновение аварийной ситуации.
Техническим результатом заявляемого технического решения является снижение трудовых и экономических затрат, повышение качества конструктивного исполнения и несущей способности при длительной эксплуатации шахтного металлического копра.
Указанный технический результат достигается тем, что шахтный металлический копер, включающий центральную рамную стойку и рамную укосину трубчатого или коробчатого сечения, полые внутри с ребрами жесткости, согласно заявляемой полезной модели, внутренние полости рамных стоек и рамных укосин не имеют ребер жесткости, а заполнены твердеющим составом (например, керамзитобетоном).
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид шахтного металлического копра, на фиг. 2 - расположение ребер жесткости внутри коробчатого или трубчатого конструктивного элемента шахтного металлического копра, а на фиг. 3 - вид коробчатого конструктивного элемента шахтного металлического копра, заполненного твердеющим составом (например, керамзитобетоном).
Шахтный металлический копер (фиг. 1) выполнен из конструктивных элементов коробчатого или трубчатого сечений полых (пустотных) внутри, а для обеспечения их прочностных характеристик во внутренние полости вмонтированы сварным способом пластинчатые металлические ребра жесткости. Такие ребра жесткости устанавливаются во всех металлических рамных копрах, состоящих из конструктивных элементов коробчатого типа (см., например, статью В.Н. Кущенко, А.Е. Нечитайло «Анализ усталостной прочности конструкций рамных шахтных копров» / Металевi конструкцii. - 2012. - т. 18, №3, стр 176, рис. 3а)
Один из конструктивных элементов шахтного металлического копра (фиг. 1, узел A) приведен на фиг. 2, где 1 - пространственная листовая конструкция коробчатого типа, 2 - поперечные ребра жесткости, 3 - продольные ребра жесткости.
Поперечные ребра жесткости 2 устанавливаются на расстоянии друг от друга 0,4÷1,2 м в зависимости от размеров поперечного сечения конструктивного элемента, и общее их количество достаточно большое. Этот процесс требует значительных трудовых затрат, отнимает много времени, и увеличивает экономические затраты на монтаж шахтного металлического копра, что является существенным недостатком. Кроме того, как уже было отмечено ранее, внутренние пространства полых коробчатых конструктивных элементов не защищены от попадания влаги и коррозия металла при длительной эксплуатации шахтного металлического копра будет отрицательно влиять на его прочностные характеристики.
Преимущества заявляемого технического решения заключаются в том, что внутренние полости конструктивных элементов шахтного металлического копра не имеют ребер жесткости, а заполнены твердеющим составом, например, керамзитобетоном (фиг. 3). В этом случае, твердеющий состав 1 представляет единое целое с внутренней металлической поверхностью 2 конструктивного элемента, обеспечивая необходимые прочностные характеристики конструктивных элементов шахтного металлического копра и исключая появление коррозии в процессе его эксплуатации.
Эффективность предлагаемого технического решения оценивается за счет:
- снижения трудовых и экономических затрат на монтаж шахтного металлического копра;
- повышение устойчивости и надежности в эксплуатации конструктивных элементов шахтного металлического копра.