Розділ 10. Шахтний підйом

Шахтний підйом виконує вантажно-транспортний зв'язок підземного гірничого хазяйства з поверхнею шахти через вертикальні або похилі стволи.

Кожна шахта, як мінімум, має дві підйомні установки: головний підйом – для видачі корисних копалин і породи, допоміжний підйом – для всіх останніх цілей, в тому числі підйому і спуску людей.

Підйомні установки складаються з підйомних машин, підйомних посудин, стальних канатів і копрів з напрямними (рис. 10-1). Підйомні машини намотують і змотують з барабанів канати і переміщують підйомні посудини по стволу. Посудини рухаються по провідниках, які є напрямними, закріпленими по всій довжині ствола. Як підйомні посудини використовують кліть, скіп, баддю.

Рис. 10‑1 – Схема підйомної установки:

1, 2 – підйомні посудини; 3 – канати; 4 – підйомна машина; 5 – копер; 6 – напрямні шківи

Кліті – це одно, дво- або триповерхові коробчасті зварні конструкції з дверима, які відчиняються з двох протилежних боків. Призначені вони для перевезення людей, матеріалів, устаткування. Вантажі транспортуються по стволу у вагонетках. Завантажені вагонетки на рівні приствольного двору заштовхуються в кліть механічними штовхачами, закріплюються спеціальними стопорами, при цьому двері в клітях зафіксовані відчиненими. Вагонетки піднімаються на поверхню і в надшахтній будівлі виштовхуються з кліті порожніми вагонетками, які спускають у шахту.

Якщо в клітях перевозять людей, двері клітей мають бути надійно зачиненими, причому відчинятися лише всередину підйомної посудини і затикатися засувом зовні. Це має робити після посадки людей у кліть відповідальний за роботу підйому – стволовий. У випадку обриву канату (в аварійній ситуації) кліть гальмується спеціальними парашутними пристроями.

Скіпи складаються з кузова і рами (рис. 10-2). За формою кузов – це стальний ящик без верхньої кришки. Залежно від конструкції він може перекидатися, відхилятися і залишатися нерухомим при розвантаженні. В останніх двох конструкціях сипучий вантаж висипається через відкидне дно. На діючих шахтах застосовують скіпи ємністю від 2 до 40 м³, а найбільша вантажопідйомність скіпа становить 55-60 т.

Рис. 10‑2 – Скип:

а – в закритому стані; б - розвантаження

Навантаження одного скіпа в приствольному дворі і розвантажування другого на поверхні в приємний бункер здійснюється одночасно. Завантажувальні пристрої мають устаткування, яке дозволяє насипати в скіп повну кількість вантажу за масою та об’ємом. Підіймання вантажів в скіпах порівняно з клітьовим підійманням у вагонетках продуктивніше, вимагає меншої тривалості пауз і дозволяє автоматизувати усі процеси. Одним з найвідповідальніших елементів підйомних установок є підйомні канати. Їх виготовляють із стального дроту діаметром від 0,5 до 4,0 мм, а діаметр каната змінюється в межах 19,5… 65 мм. На діючих шахтах правила безпеки у вугільних і сланцевих шахтах ставлять вимоги до несучої здатності канатів. Так, запас міцності канатів має бути для людських підйомних установок не нижче 13, а для вантажнолюдських – не нижче 10. За кількістю канатів підйомні установки класифікують на одноканатні і багатоканатні (рис. 10-3, 10-4).

Рис. 10‑3 – Схема одноканатної підйомної установки: 1, 2 – підйомні посудини; 3 – головні канати; 4 – хвостовий канат; 5 – підйомна машина; 6 – напрямні шківи

Найпоширенішою схемою одноканатного підйому є установка з двома канатами (рис. 10-3), до кінців яких підвішені підйомні посудини (кліті чи скіпи) або посудина і противага.

Рис. 10‑4 – Схема багатоканатної підйомної установки: 1, 2 – підйомні посудини; 3 – головні канати; 4 – хвостовий канат; 5 – підйомна машина із шківом тертя; 6 – відхиляючі шківи

Для урівноважування мас канатів, що підіймаються, застосовують хвостовий канат, який підвішується під посудину. При обертанні барабана підйомної машини один канат накручується на барабан і підвішена до нього підйомна посудина рухається вгору по стволу. Одночасно другий канат розкручується з барабана і підвишена до нього підйомна посудина опускається. Після того як посудину буде піднято на поверхню і розвантажено, а другу опущено в приствольний двір і завантажено, підйомна машина реверсується і барабан, змінюючи напрям обертання, переміщує за допомогою канатів підйомні посудини в протилежному напрямі.

В багатоканатному підйомі (рис. 10-4) застосовується підйомна установка з шківом тертя, який перебуває над стволом. До кінців канатів, перекинутих через шків тертя, підвішують дві посудини (кліті або скіпи) і плоский хвостовий канат. Обертаючись, шків тертя переміщує з допомогою канатів посудини у протилежних напрямах. Щоб збільшити площу контакту канатів зі шківом тертя (кут охоплення), застосовують відхиляючі шківи.

Тип шахтної підйомної машини залежить від конструкції органів навивки підйомних канатів. По цьому признаку розрізняють типи підйомних машин з циліндричними (одним або двома) барабанами, біциліндроконічними барабанами, зі шківом тертя, багатоканатні. Підйомні машини перших двох типів розміщують в спеціальних машинних будівлях, розташованих поблизу стволів.

Основними вузлами шахтних підйомних машин є: електричний двигун, редуктор, барабан або шків тертя, гальмосистема, допоміжне обладнання управління і контролю.

На шахтах з глибиною до 300…350 м застосовують підйомні машини з циліндричним (одним) барабаном діаметром до 3 м. На глибинах 400…700 м – підйомні машини з двома циліндричними барабанами. При глибині ствола шахти 800…900 м застосовують підйомні машини з біциліндроконічними барабанами, а при глибина більш за 1000 м – підйомні машини зі шківом тертя і багатоканатні. При цьому самі підйомні машини перебувають на спеціальних баштових копрах. До підйомних посудин в стволах, як відмічалось раніше, підвішують хвостовий канат, з допомогою якого зменшується різниця між кінцевими навантаженнями канатів посудин, що опускаються та піднімаються.

На багатьох діючих шахтах підйомні скіпові і клітьові установки автоматизовані і діють і діють в автоматичному режимі без присутності машиніста підйомної машини.

Питання для самоконтролю

1. З яких частин складається підйомна установка?

2. Шахтна кліть – пристрій для перевезення людей і вантажу.

3. Скіпи – пристрій для навантаження і розвантаження.

4. Типи підйомних машин.

5. Класифікація підйомних установок за кількістю канатів.