Малые подъемные машины. Канатная откатка.
1. Общие сведения
Принцип действия концевых канатных откаток (рис. 26.1) – перемещение вагонеток или скипов по рельсовым путям с помощью каната, навивающегося на барабан лебедки.
Установки классифицируют по следующим признакам:
по углу наклона – для наклонных выработок (рис. 26.1, а, г), когда обратное движение осуществляется за счет веса состава (при углах более 5°);
для горизонтальных выработок (рис. 26.1, б, в, д), когда обратное движение осуществляется канатами;
по типу лебедок – с однобарабанными лебедками (рис. 26.1, а, б); с двухбарабанными лебедками (рис. 26.1, в, г, д);
с однобарабанными лебедками – по количеству лебедок – одноконцевые с одной лебедкой (рис. 26.1, а); с головным и хвостовым канатом с двумя лебедками (рис. 26.1, б);
с двухбарабанными лебедками – по количеству путей – для однопутевых выработок (с головным и хвостовым канатами – рис. 26.1, в); для двухпутевых выработок (двухконцевая – рис. 26.1, г; с соединительным канатом – рис. 26.1, д).
Рис. 26.1. Принципиальные схемы концевых канатных откаток:
1 – однобарабанная лебедка; 2 – головной канат; 3 – груженый состав; 4 – хвостовой канат;
5 – двухбарабанная лебедка; 6 – отклоняющий шкив; 7 – порожний состав;
Соединительный канат
Концевыми откатками можно перевозить любые грузы: ископаемое, породу, материалы, людей. Производительность зависит от длины и составляет для одноконцевых откаток до 100 т/ч, для двухконцевых до 200 т/ч. Длина откатки определяется канатоемкостью барабана и составляет обычно 600 – 700 м, а при использовании малых подъемных машин доходит до 2000 м. Вид пути в плане предполагается прямолинейный. Допускают искривления с минимальными радиусами по нормам для горизонтальных рельсовых путей (16.3). Максимальный угол наклона для вагонеток – 30°. При углах более 
вагонетки снабжают щитками, препятствующими осыпанию груза. Профиль может быть волнистым.
Достоинства: возможность применения при больших углах наклона, при волнистом профиле и искривленном в плане пути, сравнительная простота устройства и малая стоимость установки, возможность перевозки людей и оборудования, отсутствие узлов перегрузки ископаемого в конечных пунктах при откатке в вагонетках. Недостатки: малая производительность, особенно при больших длинах откатки, трудоемкость прицепки и отцепки вагонеток, интенсивный износ каната, невозможность автоматизации при откатке в вагонах, большие размеры лебедок и камер для них при откатке по длинным наклонным выработкам, необходимость устройства специальных станций отправления-приема составов вагонеток, сравнительно высокий травматизм.
В последние годы в связи с появлением высокопроизводительных комбайнов и комплексов и увеличением производительности шахт канатные откатки вытесняются конвейерами. В перспективе откатка будет применяться для транспорта в скипах при больших углах наклона; для вспомогательного транспорта параллельно конвейерам в наклонных выработках.
Для горизонтальных выработок откатки применяются практически только в качестве вспомогательного транспорта. На поверхности шахт их применяют на отвалах породы и для подтягивания железнодорожных вагонов при погрузке под бункерами.
2. Устройство концевых откаток
К оборудованию откатки относятся: оборудование заездов, лебедка или малая подъемная машина, канат, прицепные устройства, поддерживающие и отклоняющие ролики, предохранительные устройства.
Откатку выполняют по схеме с наклонными заездами (рис. 26.2, а), с горизонтальными заездами (рис. 26.2, б) и по комбинированной схеме (разные заезды вверху и внизу). Перемещение составов и отдельных вагонов в пределах заездов осуществляют маневровыми лебедками, толкателями или самокатом.
При откатке по схеме с наклонными заездами в случае, например, уклона (рис. 26.2, а) груженый состав, оставленный локомотивом на нижней приемно-отправительной-площадке, подтягивают маневровой лебедкой на верхний путь. Канат перецепляют от пришедшего сверху на нижний путь порожнего состава к груженому. Маневровой лебедкой порожняк подают к локомотиву и увозят. Груженый состав поднимают лебедкой по наклонной выработке вверх на участок переподъема, а затем самокатом опускают на верхний путь верхнего заезда. Канат перецепляют к стоящему на нижнем пути порожняку, а груженый состав толкателем подают к локомотиву. Порожняк по закруглению подают на участок переподъема и опускают самокатом по наклонной выработке на нижний заезд. Затем цикл повторяется.
Рис. 26.2. Схемы одноконцевых откаток:
1 – лебедка однобарабанная; 2 – состав вагонов на участке переподъема; 3 – составы на горизонтальной площадке; 4, 5 – верхняя и нижняя приемно-отправительные площадки;
6 –обходная выработка; 7 – наклонная (по пласту) выработка; 8 – толкатель;
маневровая лебедка; 10 – заезд на промежуточный горизонт
Откатку по схеме с горизонтальными заездами в случае, например, уклона (рис. 26.2, б) выполняют следующим образом. Груженый состав локомотивом, а затем толкателем подают на один из путей нижней приемно-отправительной площадки. К нему прицепляют канат от опущенного сверху на другой путь порожнего состава, который затем толкателем подают к локомотиву. Груженый состав лебедкой поднимают на правый путь верхнего заезда. Канат перецепляют к поданному локомотивом и толкателем на левый путь порожняку, а груженый состав толкателями выталкивают на откаточный штрек, откуда его увозят локомотивом. Порожняк сталкивают толкателем с площадки на наклонный участок пути и дальше самокатом его подают на нижний заезд. Затем цикл повторяется. Предохранение самопроизвольного скатывания вагонеток с верхней площадки пути осуществляют с помощью барьеров, устанавливаемых перед наклонным участком пути и управляемых с помощью механизмов или вручную.
Если длина откатки изменяется со временем, то неподвижный конец откатки (основной горизонт) может иметь любой заезд, а удлиняющийся конец – только наклонный, так как через горизонтальную площадку, оставшуюся от горизонтального заезда, состав вниз пройти не сможет. Наклонный заезд может остаться в качестве промежуточного горизонта (рис. 26.2, а).
Лебедки и малые подъемные машины отличаются диаметром барабана. Лебедки имеют диаметр до 2 м, малые подъемные машины – от 2 (включительно) до 3 м. Лебедки по назначению делятся на грузовые (БГ), имеющие один рабочий тормоз, и грузолюдские (БЛ), имеющие рабочий и предохранительный тормоза.
На рис. 26.3 показана малая подъемная машина. Для возможности перевозки по выработкам ее барабаны делают разъемными. Лебедка приводится асинхронным двигателем с фазным ротором, соединенным с редуктором с помощью эластичной муфты. Тип и исполнение двигателя выбирают в соответствии с технической характеристикой и местом установки лебедки. Основные требования к электроприводу: плавный пуск и остановка; движение с малой устойчивой скоростью (порядка 0,5 –1 м/с) при проходе вагонетками стрелочных переводов, закруглений, заездов и др. как при подъеме, так и при спуске; устойчивое движение при спуске составов (при отрицательных статических моментах на валу лебедки).
Рис. 26.3. Двухбарабанная малая подъемная машина:
1 – барабан; 2 – колодочный тормоз; 3 – редуктор; 4 – указатель глубины;