Opis wzoru
Przedmiotem wzoru użytkowego jest sztuczne dno szybu górniczego, wbudowywane do szybu podczas prac jego pogłębiania.
Sztuczne dno zabudowywane jest w szybach ponad strefą prac związanych z pogłębianiem i zbrojeniem szybu, z zadaniem zapewnienia bezpieczeństwa pracującym poniżej górnikom przez przechwycenie mas spadających szybem, zwłaszcza w warunkach szybu z eksploatowanym wyciągiem górniczym urobku z powyżej usytuowanych poziomów. Znaczenie problemu wynika z bardzo dużej energii kinetycznej jaką przejąć musi sztuczne dno wychwytując przedmioty o dużej masie, często większej od 20 Mg a opadających z wysokości niekiedy większej od 1000-1500 m.
Znanych jest wiele różnych rozwiązań sztucznych den, stanowiących poprzeczne przegrody mocowane do ścian szybu. Sztuczne dno szybu przedstawione w polskim opisie patentowym PL 140 124 posiada ruchomy pomost bezpieczeństwa połączony przez cierne zespoły hamujące z pionowymi prowadnicami ciernymi, które przytwierdzone są do ścian szybu górniczego. Przejmująca uderzenia górna powierzchnia kratowej konstrukcji pomostu, ma właściwości sprężystego pokładu, wykonanego w postaci centralnej płyty zawieszonej na wielu stalowych linach połączonych promieniowo z górną obręczą kratowej konstrukcji ruchomego pomostu. Amortyzacja udaru na takim pokładzie jest niewystarczająca, co powoduje znaczne uszkodzenia i wymusza wymiarowo duże osunięcia się w dół pomostu przejmującego energię kinetyczną w wyniku wyhamowania ruchu siłami tarcia w zespołach hamujących.
Znane jest również z opisu patentowego PL 155340 rozwiązanie sztucznego dna, w którym na rozbudowanej w pionie konstrukcji kratowej, sztywno utwierdzonej w obudowie szybu ułożony jest pokład amortyzujący, złożony z kilku warstw rur stalowych, które w każdej warstwie ułożone są poziomo obok siebie oraz skierowane prostopadle do rur w warstwie sąsiadującej. Przestrzenie między rurami wypełnione są materiałem sypkim, przykładowo piaskiem. Rury pokładu amortyzującego podpartego na sztywnej konstrukcji kratowej ulegają dużym odkształceniom, co skutkuje szybką utratą właściwości amortyzujących sztucznego dna.
Sztuczny szyb według niniejszego wzoru zawiera ruchomy pomost bezpieczeństwa o pionowo rozbudowanej konstrukcji kratowej połączony przez cierne zespoły hamujące z pionowymi prowadnicami ciernymi, przytwierdzonymi do ścian szybu górniczego. Istota wzoru polega na ułożeniu na ruchomym pomoście bezpieczeństwa pokładu amortyzującego, złożonego z kilku warstw rur stalowych, w każdej warstwie ułożonych poziomo obok siebie oraz skierowanych prostopadle do rur w warstwie sąsiadującej, przy czym przestrzenie między rurami wypełnione są materiałem sypkim. Skojarzenie obu znanych rozwiązań pozwala na znaczne zwiększenie energetycznej skuteczności przejmowania udarów o wartości nawet do 200 MJ oraz wydłużenie trwałości sztucznego dna szybu.
Sztuczne dno szybu górniczego według wzoru użytkowego przedstawione jest na rysunku w ujęciu schematycznym przekroju pionowego.
Sztuczne dno składa się z ruchomego pomostu bezpieczeństwa 1, pokładu amortyzującego 2, pionowych prowadnic ciernych 3 i zespołów hamujących 4. Pomost bezpieczeństwa 1 stanowi pionowo rozbudowaną konstrukcję kratową, na której ułożony jest pokład amortyzujący 2 złożony z kilku warstw rur stalowych. W każdej warstwie rury ułożone są poziomo obok siebie oraz skierowane prostopadle do rur w warstwie sąsiadującej. Przestrzenie między rurami wypełnione są piaskiem lub innym materiałem sypkim. Pomost bezpieczeństwa 1 osadzony jest przesuwnie za pośrednictwem zespołów hamujących 4 na pionowych prowadnicach ciernych 3 o długości około 10 do 12 m, a przytwierdzonych do ścian szybu górniczego. Rozwiązanie sztucznego dna umożliwia wytracanie bardzo dużych energii kinetycznych spadających mas, przy względnie małej całkowitej masie dna. Jednocześnie modułowa konstrukcja dna pozwala na montaż poszczególnych elementów składowych na powierzchni - co ogranicza koszty oraz czas budowy i demontażu sztucznego dna szybu.