Рудниковий транспорт і підйом

 

Задача рудникового транспорту – транспортування гірської маси (руди та пустої породи) від добувних ділянок, блоків до ствола шахти (транспорт) і далі по стволу шахти на земну поверхню (підйом).

Допоміжними, але важливими функціями, є спуск, підйом та перевезення гірників, транспортування різних матеріалів, устаткування, які потрібні для створення умов для виконання гірничих робіт.

Транспорт і підйом виконують важливі та відповідальні функції і від них залежить успішна робота гірничорудного підприємства.

 

 

Транспорт

 

При підземній розробці рудних родовищ застосовують в основному рейковий транспорт по гірничих виробках. Для цього використовують електровози та рудникові вагони. Із інших видів транспорту деяке поширення має конвеєрний транспорт (при розробці марганцевих, фосфорних родовищ та родовищ калійних солей).

Рейкову колію укладають на підошву відкотних виробок – звичайно це рейки Р-44, Р-33, Р-38 (цифра показує вагу 1 м рейки), – на баластний шар висотою не менше 10 см із щебеню твердих гірських порід.

Окремі рейки з’єднують між собою за допомогою накладок та колійних болтів, а в деяких випадках застосовують електрозварку стиків рейок.

Ширину колії приймають в межах 600-900 мм залежно від річної продуктивності шахти та застосовуваного рухомого складу. Так, для шахт з річною продуктивністю більше 1-1,5 млн т ширину колії приймають рівною 750-900 мм.

При транспортуванні гірської маси гірничі виробки та рейкові колії забруднюються розсипаною з вагонів рудою тa породою, особливо в місцях завантаження. Для підтримання виробок і рейкової колії в належному стані їх періодично очищають, застосовують для цього спеціальні машини та механізми (наприклад, комбайн КУВ).

Електровози. На рудних шахтах застосовують в основному спеціальні підземні контактні електровози, які працюють на постійному й рідше на перемінному струмі.

Головним параметром є зчіпна вага, залежно від якої електровози розділяють на легкі (вагою до 5 т), середні (вагою – 6-10 т) та важкі (вагою більше 10 т).

Тип електровозу та його зчіпну вагу, які визначають силу тяги, вибирають залежно від річної продуктивності шахти і довжини шахтного поля.

На шахтах з відносно невеликою продуктивністю (до 1-1,5 млн за рік) застосовують електровози середнього та легкого типів, а на шахтах з річною продуктивністю більше 1,5-2 млн т застосовують електровози важких типів із зчіпною вагою 14-28 т.

Промисловість випускає 5 типів контактних рудникових електровозів з зчіпною вагою від 3 до 28 т, які працюють на постійному струмі напругою 275 В.

Для живлення електровозів енергією під покрівлею відкотних виробок навішують мережу контактного мідного проводу спеціального профілю перерізом 65-105 мм² на висоті 1,8-2,2 м від головки рейки.

У підземних камерах обладнують перетворювальні тягові станції, які живлять контактну мережу постійним струмом.

Усі електровози обладнуються звуковою та світовою сигналізацією, а машиніст має постійний високочастотний зв’язок з диспетчером, який здійснює керування рухом составів.

Рудникові вагони в шахтах застосовують різних типів залежно від призначення та річної продуктивності. На шахтах, де вона складає 0,6-1 млн т на рік, часто застосовують вагони з перекидним кузовом місткістю 0,3-0,8 м³ (типу ВО, УВО), які використовують для транспортування гірської маси та допоміжних цілей. Такі вагони застосовують, як правило, при клітьовому вантажному підйомі.

У шахтах з річною продуктивністю більше 1-1,5 млн т для транспорту гірської маси по горизонтальних виробках використовують переважно вагони з глухим кузовом місткістю від 1 до 10 м³ та грузопідйомністю 2-25 т. Такі вагони надійні в експлуатації і мають невелику масу по відношенню до маси вантажу.

Для розвантаження вагонів необхідно в приствольному дворі обладнувати спеціальні механічні кругові перекидачі на 1 або 2 вагони, що вимагає додаткових витрат. Такі вагони застосовують при скіповому підйомі і вони розвантажуються в підземний бункер.

На добувних ділянках, у блоках у місцях навантаження вагони завантажують гірською масою із рудоспускних підняттєвих, які обладнані в нижній частині люковим пристроєм з пневматичним або механічним проводами з живильниками типу АШЛ.

Для транспортування різних матеріалів (лісні, метал, ВР та ін.) тa обладнання використовують вагони спеціальної конструкції.

Гірників від ствола шахти до місця роботи на добувні ділянки і назад до ствола перевезення у спеціальних пасажирських вагонах типу ВЛ на 12 і 18 посадочних місць. Кількість вагонів в одному составі визначаться тяговим зусиллям електровоза та вантажопідйомністю вагонів.

Конвеєрний транспорт характеризується високою продуктивністю при відносно невеликих розмірах у поперечному перерізі гірничих виробок. Транспортування гірської маси конвеєрами по підземних виробках застосовують при відпрацюванні м’яких, неабразивних руд в основному на марганцевих та соляних шахтах.

Конвеєри також застосовують на поверхні рудних шахт для транспортування рудної маси від ствола шахти до сортувальних фабрик та до складів товарної продукції.

На практиці переважно застосовують стрічкові конвеєри. Головними параметрами конвеєрів, які визначаютьс їх продуктивність, є ширина стрічки, швидкість її руху, довжина конвеєра, потужність електропривода.

Для рудних шахт випускають стрічкові конвеєри з потужністю привода від 10 до 400 кВт і більше з шириною стрічки від 400 до 2000 мм. Переважно застосовують конвеєри з шириною стрічки 650-1000 мм.

Строк служби конвеєрних стрічок складає в середньому 14-20 місяців. Швидкість руху стрічки приймають у межах 1,5-3,5 м/с.

 

Рудниковий підйом

 

Підйом на поверхню гірської маси, спуск-підйом гірників, матеріалів, устаткування по стволах шахт виконують підйомними установками, кожна з яких складається з підйомної машини, підйомних посудин, підйомних канатів, копра, шківів, засобів сигналізації та управління.

За родом підйомних посудин розрізняють клітьові та скіпові підйомні установки, а за призначенням та операціями, що виконуються, – вантажно-людські та вантажні. За кількістю підйомних канатів – одноканатні та багатоканатні.

Підйомні машини на рудних шахтах застосовують барабанні одноканатні та багатоканатні з приводними шківами тертя. За родом застосовуваних машин розрізняють і відповідні системи підйому.

Одноканатні машини мають барабан циліндричної (тип Ц) або біциліндроконічної (тип БЦК) форми, на які навиваються і звиваються підйомні канати.

Машини з циліндричними барабанами застосовують на шахтах з невеликою річною продуктивністю при глибині робіт до 600-700 м. Ці машини випускають з барабанами діаметром від 4 до 6 м та шириною від 1,7 до 4,7 м.

При збільшенні глибини робіт від 500 до 1500 м застосовують підйомні машини типу БЦК з діаметрами великого і малого циліндрів відповідно 8-9 м та 4,5-5 м. Барабани зі змінним діаметром дозволяють краще зрівноважити систему і піднімати вантаж з великої глибини. Барабанні підйомні машини установлюють у спеціальних будівлях поблизу стволів шахт.

Багатоканатні підйомні машини застосовують при глибині підйому від 700 до 2000 м з кінцевим навантаженням 40-120 т.

Підйомна посудина навішується на декілька (парна кількість 4, 6, 8) канатів порівняно невеликого діаметра, при цьому половина повинна мати праву звивку, а друга половина – ліву.

Вантажні канати обхоплюють приводний шків тертя підйомної машини. Для зрівноваження системи застосовують важкий плоский хвостовий канат.

Багатоканатні машини установлюють у верхній частині баштових копрів над стволом шахти. Всі підйомні машини мають електричний привод, систему робочого та аварійного гальмування, систему автоматизації управління та сигналізації.

Підйомні посудини

Для вантажного підйому на шахтах продуктивністю більше 1 млн т застосовують скіпи – металічні ящики місткістю 2-20 м³ прямокутної форми і висотою 3-8 м, які установлюють на рамках. Скіпи невеликої місткості роблять перекидними, а великої місткості – відхиляючими від осі з розвантаженням через дно.

При вантажному скіповому підйомі руда із вагонів у приствольному дворі розвантажується в прийомну ємкісну частину підземного бункеру, а звідти порціями, рівними місткості дозатора, попадає в дозатор. Коли скіп підходить до лотока дозатора, відкривається засов і скіп завантажується.

На поверхні руда із скіпів розвантажується в прийомний бункер. Місткість і кількість скіпів у шахті визначається річною продуктивністю та глибиною підйому.

Кліть являє собою металеву платформу на каркасній рамі і застосовується для вантажного і в основному для допоміжного підйому. Розмір кліті визначається розміром вагонів, які застосовуються на шахті. Кліті бувають одно- і двоповерхові.

Усі кліті повинні мати парашутний пристрій, який служить для зупинки кліті на випадок обриву каната, який кожної доби повинен оглядатися, а раз на півроку проходити випробування. На поверхні і на горизонтах кліть установлюється на відкидні посадочні кулаки.

Усі підйомні посудини підвишують до канатів за допомогою причіпних пристроїв з великим запасом міцності (10-13 кратний).

Підйомні канати

На підйомних установках застосовують стальні дротяні канати діаметром 20-65 мм. До канатів пред’являються жорсткі вимоги.

Мінімальний запас міцності приймають рівним: для людських підйомів – 9, для вантажно-лядських – 7,5; для вантажних – 6,5; для багатоканатного вантажно-людського – 8. Канати щоденно оглядають і перевіряють, через кожні півроку проводиться їх випробування, раз на тиждень їх змазують спеціальним канатним мастилом.

ГЛАВА XI