Способ прокладки кабеля в вертикальных горных выработках Советский патент 1982 года по МПК H02G1/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано например, при монтаже кабелей в вертикальных горных выработках глубоких шахт. Известен способ пролсладки кабелей между двумя соседними колодцами кабельной трассы, заключающийся в том, что перед затяжкой кабеля в блок, в колодцах устанавливают направляющие угловые ролики с винтовым обжимным и распорным креплением их к -строитель ным конструкциям колодцев.. При этом барабан с кабелем устанавливают на домкратах у одного из колодцев, а у другого колодца помещают средства для тяжения каната. Канат затягивают в канал блока, один конец каната закрепляют к средству для тяжения, а другой - к кабелю, после чего осуществляют затяжку кабеля в блокС Однако такой способ не может tteirib реализован для прокладки кабеля в вертикальных выработках шахт вследствие того, что при большой глубине (500 м и более в зависимости от тип кабеля ) кабель может оборваться изза, усилий, возникающих от собственной массы, а направляющиеролики не могут воспринять этих усилий при их вертикальном распределении. Наиболее близким к предлагаемому яйляется способ прокладки кабеля в вертикальных горных выработках, заключающийся в том что в стволе устанавливают закладные детали - кронштейны для постоянного крепления ка беля, устанавливают и закрепляют на якорях или фундаментах кабельную и грузовую лебедки.Перематывают кабелА с заводского барабана на барабан :кабельной лебедки. Возможна (при небольших глубинах прокладки) также прокладка кабеля непосредственно с заводского барабана, установленного на домкратах. Далее устанавливают в копре ствола направляющий шкив для спуска кабеЯя в ствол и направлЛющий блок япя каната, к которому крепится опускаемый, кабель. После этого, включив обелебедки, осуществ. ляют спуск кабеля в ствол на металлическом канате. Для предотвращения зависания кабеля и каната на конце кабеля (он опережает место первого скрепления кабеля с Канатом на 23м) закрепляют конусообразный отвес, массой в 6 раз превышающий массу одного погонного метра кабеля. Во время спуска кабель крепят к металличес кому канату бандажами из пенькового каната через каждые 1,5-2 м. Кроме того, через каждые 20-40 м в зависимости от массы одного погонного метра кабеля его крепят к канату жимками - якорями, что позволяет снять растягивающие усилия от массн кабеля, Осуществив спуск кабеля на полную глубину ствола, кабель освобождают :ОТ крепления к канату и при помощи клиновых зажимов (обжимов) закрепляют его в кронштейнах постоянного крепления..После закрепления кабеля производят подъем на поверхность (включив грузовую лебедку) освобожденного каната 2 Недостатки описанного способа большие трудозатраты, связанные с креплением каната к кабелю и освобождением кабеля от каната , длительность операции монтажа, связанная с низкой производительностью работ по креплению кабеля к канату и его освобождению от последнего, что приводит к значительным простоям стволов шахт; необходимость в наличии и рас ходе вспомогательных технических средстввИ материалов: грузовой лебед ки, промежуточных жимков, стального и пенькового канатов.. На глубине 200-300 м и более происходит захлестывание каната с кабелем, что при водит к необходимости разрубать стальной канат на отдельйые отрезки при его извлечении. Необходимо также периодически контролировать положение скрепления между собой кабеля и каната через каждые 50 м в стволе с прекращением производства работ по спуску кабеля,при этом люди, осущес вляющие контроль вынуждены длительное время находиться в стволе. Цель изобретения - повышение безо пасности и производительности работ по проклсщке кабеля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу прокладки .кабеля, заключающемуся в спуске каб ля с одновременным снятием растягив ющих усилий от его массы и последую щем закреплении кабеля в кронштейна постоянного крепления, снятие растя гиван5щих усилий от массы кабеля осу ществляют приложением противонаправ ленн(|х усилий, создавае№лх тормозны ми роликами, установленными по высо те выработки. На фиг. 1 изображена схема реали зации предлагаемого способа на фиг. эпюра распределения усилий, действу ющих на кабель при его спуске; на фиг. 3 - вариант выполнения-тормозных роликов. Прокладку кабеля в вертикальных горных выработках осуществляют след ющим образом. Кабель 1 с барабана завода-изготовителя перематывают на кабельную лебедку 2. Свободный конец кабеля пропускают через направляющий шкив 3 и на его конце закрепляют груз 4,-имеющий массу, в б раз превьшающую массу notoHHc ro метра . По всей глубине ствола на расстрелах устанавливают тормозные ролики 5, закрепленные в кронштейнах б постоянного крепления. Ролики представ- ляют собой конструкцию, состоящую из двух П-образных площадок 7 и 8. Одна из площадок 8 может поворачиваться относительно другой в горизонта ьной плоскости на шарнирах. Неподвижная площадка имеет две скобы, позволяющие помещать все устройство на расстреле рядом с конструкцией для .постоянного крепления кабеля. По краям площадки, навешиваемой на расстрелi имеются две роликоопоры 9 на бронзовых подшипниках 10 скольжения. На поворачивающейся площадке 8 закреплена еще одна роликоопора 11, подшипники скольжения которой имеют возможность передвигаться в направляющих 12 для возможности подстройки в зависимости от диаметра опускаемого кабеля и его массы. Величина подачи подвешенной роликоопоры определяется по имеющейся линейк.е. Площадки могут скрепляться замковым устройством. При спуске кабель 1 заводят-в тормозные ролики 5, которые обжимают кабель таким образом, чтобы обеспечить тормозные участки его движению не менее усилия от массы участка кабеля, расположенного между двумя соседними тормозными роликами. Эта операция повторяется на каждом расстреле. После окончания спуска последовательно освобождают кабель из тормозных роликов, закрепляя его на освобожденных участках в кронштейнах б постоянного крепления. П р и м е р. Контрольный кабель с медными жилами КПсПбШв 37x1,5 наматывают на кабельную лебедку ЛК-1 с тяговым усилием 25кН, средней скоростью движения кабеля 0,15 м/с. Свободный конец кабеля пропускают через шкив с d 800 мм, закрепляют на нем груз массой 18 кг и осуществляют спуск кабеля в ствол. Учитывая, что шахтные кабели, разрешенные для прокладки в вертикальных горных выработках, бронированы круглыми стальньами оцинкованными проволаками, возможны два варианта органи зации спуска кабеля с применением направляющих тормозных роликов: со снятием усилия по всей 1;лубине ствола или со снятием усилий от массы кабеля на участке ствола, превышающем возможность использования несущей способности брони кабеля. На фиг. 2 представлены эпюры уси ЛИЙ, действующих на кабель при спус ке в ствол(а- при спуске без тормо ных роликов; 5 - при сЛуске с тормо ными роликами). В первом случае спу кабеля в ствол осуществляют только на такую глубину, чтобы усилие от массы кабеля превышало возможную погрешность в настройке тормозного усилия прохождению кабеля в тормозных роликах. Например, при глубине ствола L 1000 м и допустимой погр ности (превышении ) тормозного усили создаваемого тормозными роликами, н усилием от массы кабеля порядка 10% установка первого направляющего ролика осуществляется после спуска кабеля на глубину 100 м (с 10%-м за сом усилия тяжения кабеля между роликами ), т.е. расстановка роликов на расстрелах в период подготовки к прокладке кабеля должна осуществляться на глубину 900 м. После спуска кабеля на глубину 100 м его заводят между тормозными ликаг 1и, установленными на первом расстреле, осуществляют обжатие его продолжают спуск на глубину расстоя ния между расстрелами, осуществляя при этом обжатие кабеля направляющими роликами, установленными на каждом последующем расстреле на протяжении остальных 900 м, т.е. до окончания спуска кабеля. После спуска кабеля на всю глубину ствола производят крепление кабеля клиновы ми зажимами в кронштейнах постоянно го крепления снизу вверх с последов тельным его освобождением из тормоз ных роликов. Во втором случае протяженность о резка кабеля до места его обжатия тормозными роликами определяется по несущей способности брони опускаемого кабеля по формуле -Jd; p-n-K н pdap.np .ств .м где Gpj.j,j р- временное сопротивление разрыву проволок брони кабеля, которое определяется опытным путем или берется согласно ГОСТу 1526-70 Проволока стальная оцинкованная для бронирования электри ческих проводов и кабе-f 6po,jp.np 35-50 даН/MM i d рр - диаметр проволок брони каната, мм; п - число проволок брони каната; k - коэффициент неодновременности работы проволок брони каната, принимает- ся k 0,8; kj - коэффициент запаса прочности брони каната, принимается kj 1,5-2,0; m р - масса погонного метра кабеля, кг. Исходя из этого, для обеспечения безопасных условий и создания запаса прочности тормозные ролики установлены в стволе на глубине 350 м. Учитывая необходимую величину запаса по длине кабеля для его прохождения между роликами, равную 100 м, поступают следующим образом. Опускают кабель на глубину 450-500 м и производят его обжатие сразу во всех роликах, заранее установленных, на расстрелах сверху вниз на глубину 350 Mi). Затем производят спуск кабеля на всю глубину. Закрепление кабеля в кронштейнах постоянного крепления осуществляют аналогично ранее описал ному способу снизу вверх. Формула изобретения Способ прокладки кабеля в вертикальных горных выработках, заключающийся в спуске кабеля с одновременным снятием растягивающих усилий от его массы и последующем закреплении кабеля в кронштейнах постоянного крепления, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности и производительности работ -по прокладке кабеля, снятие растягивающих усилий от массы кабеля осуществляют приложением противонаправленных усилий, создаваемых тормозными роликами, установленными по высоте выработки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Инструкция по прокладке кабеей напряжением до 110 кВ. СН85-74. ., Стройиздат, 1976, с. 32, п.32. 2.Временная инструкция по монтау и демонтажу кабелей в горных выработках и скважинах, строящихся и действующих шахт. Харьков, ВНИИОМИК, 1967.