МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДНР
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра горнозаводского транспорта и логистики
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
По курсу «ШАХТНЫЙ ТРАНСПОРТ»
(часть II)
Для студентов по направлению подготовки специальности РПМ
Утверждено на заседании
Учебно-издательского совета
Протокол № от г..
Донецк 2015
1. Транспортные системы и комплексы угольных шахт
Ключевые термины:
1. Технологические функции внутришахтного транспорта
2. Классификация внешнего и внутреннего транспорта
3. Структура и назначение транспортных комплексов
4. Основные требования к транспортным комплексам
5. Подземная станция
1.1 Общие понятия о системах подземного транспорта
Транспортная система горного предприятия это упорядоченная управляемая совокупность взаимосвязанных транспортных устройств, предназначенных для транспортирования по горным выработкам полезного ископаемого, породы, вспомогательных грузов и людей.
В состав транспортной системы входят комплексы транспортного оборудования. Транспортная система угольной шахты включает комплексы: подземного транспорта, подъема, поверхности. В свою очередь, в состав комплексов входят звенья (например, транспортный комплекс подземного транспорта состоит из участкового и магистрального).
Характеристики транспорта горных предприятий (шахта, рудник, карьеры, обогатительные и брикетные фабрики)
Роль транспорта в общем комплексе производственных процессов
- основной элемент процесса добычи полезных ископаемых;
- % выполнения плана зависит от бесперебойной работы транспорта;
- себестоимость добычи угля Суг = Свыем + Стр-т +...
Современное состояние транспорта горных предприятий
а) Подземных горных предприятий На угольных шахтах:
На пластах с углом падения а < 18 Участковый транспорт - практически полностью конвейеризирован. Доставка угля:
- из очистных забоев - скребковыми конвейерами;
- по штрекам и наклонным выработкам - ленточными конвейерами. Доставка материалов, оборудования и людей:
- аккумуляторными электровозами,
- напочвенными и монорельсовыми канатными дорогами.
Магистральный транспорт: По горизонтальным выработкам:
- ленточные конвейеры;
- электровозная откатка (75-80% аккумуляторными электровозами). По наклонным выработкам:
- ленточные конвейеры;
- канатная откатка.
На пластах с углом падения а >18 Участковый транспорт - локомотивная откатка грузов; По наклонным выработкам - канатная откатка (вагонетки, скипы)
На рудных шахтах:
Участковый транспорт - 95% скреперные установки. Начинает внедряться самоходная техника.
Магистральный транспорт - 100% электровозная откатка.
б) На угольных и рудных карьерах.
- 70% ж/д. транспорт;
- 20% автотранспорт.
- 10% конвейерная доставка.
Все шире применяется комбинированный транспорт
- автомобиль + ж/д транспорт
- автомобиль + ленточные конвейера
В табл.1.1 указаны конструктивные разновидности средств транспорта, основное их назначение и область эффективного применения.
Разработка и внедрение прогрессивной технологии подземной добычи угля и комплексная механизация горных работ требует постоянного совершенствования существующих схем и средств транспорта, а также формирования поточных транспортных систем на базе высокопроизводительных транспортных комплексов.
1.2. Технологические задачи и виды подземного транспорта
1.2.1. Технологические функции внутришахтного транспорта
Транспорт горных предприятий представляет собой сложную систему взаимоувязанных транспортных звеньев как внутри предприятия так и за его пределами.
По месту работы шахтный транспорт классифицируется на внешний и внутренний (внутришахтный).
Внешний транспорт обеспечивает вывоз полезного ископаемого от горного предприятия до потребителя или мест переработки (ЦОФ) и доставку оборудования и материалов от заводов изготовителей.
Внешний транспорт представлен главным образом железнодорожным, а также конвейерным, автомобильным, канатно-подвесным и др. видами.
Внутришахтный (рудничный) транспорт - предназначен для перемещения по подземным горным выработкам и на поверхности (в пределах границах горного предприятия) полезного ископаемого и различного рода грузов (крепежных материалов, взрывчатых, закладочных материалов, оборудования, породы и т.д.), а также для перевозки людей.
Классификация средств механизации внешнего и внутреннего транспорта горных предприятий приведена на рис.1.1.
 |
Рис.1. 1 Классификация средств механизации внешнего и внутреннего транспорта
В зависимости от места работы внутришахтный транспорт разделяют на подземный (забойный, участковый, магистральный, в околоствольных дворах) и транспорт поверхности (от стволов до пунктов погрузки в средства внешнего транспорта, складов, отвалов породы и др.).
На угольных шахтах основными видами подземного транспорта являются локомотивный и конвейерный, реже - гидравлический и гравитационный.
На рудных шахтах - локомотивный, самоходный, скреперный и гравитационный, внедряется также конвейерный.
На поверхности шахт используются все виды транспорта, но преимущественно - конвейерный и гравитационный.
К основным функциям внутришахтного транспорта относят:
- доставку людей, материалов и оборудования к очистным и подготовительным забоям;
- перевозку грузов, людей от забоев до поверхности;
- транспорт полезных ископаемых, материалов и оборудования на поверхности горного предприятия.
Внутришахтный транспорт в зависимости от вида перевозимых грузов разделяют на:
- основной (перевозка полезных ископаемых от очистных забоев);
- вспомогательный (перевозка материалов, оборудования и людей). Порода - перевозится средствами основного и вспомогательного
транспорта.
Конструктивные разновидности средств транспорта К технологическим функциям подземного транспорта относятся:
1. Прием и транспортировка полезных ископаемых из очистных забоев до околоствольного двора.
2. Прием и транспортировка полезных ископаемых и пустой породы из подготовительных забоев до транспортных средств доставляющих полезные ископаемые из очистных забоев
3. Транспортирование вспомогательных материалов и оборудования от околоствольного двора к очистным и подготовительным забоям.
4. Транспортирование закладочного материала.
5. Перевозка людей в условиях комфорта за t < 45 мин.
К технологическим функциям транспорта относятся также процессы: погрузки; разгрузки; складирования и другие процессы, сопутствующие перевозке.
1.3 Транспортные комплексы в системе угольных шахт
1.3.1 Структура и назначение транспортных комплексов
Совокупность транспортных машин и сооружений образует шахтные комплексы с общей системой управления.
Под комплексом шахтного транспорта понимают управляемую во времени и пространстве совокупность транспортных машин, установок и вспомогательного оборудования, предназначенную для перемещения полезного ископаемого, породы, закладочного материала и вспомогательных грузов по определенным транспортным коммуникациям в заданном направлении и увязанных между собой так, чтобы производительность всех машин, входящих в комплекс, соответствовала заданному грузопотоку, а процессы транспортирования обеспечивались комплексной механизацией основных и вспомогательных работ.
К вспомогательному оборудованию отнесены также погрузочные, перегрузочные и разгрузочные устройства - пункты, а также средства диспетчеризации и автоматизации.
В зависимости от места размещения транспортных средств и их назначения различают следующие транспортные комплексы:
1. Забойные;
2. Участковые;
3. Магистральные;
4. Призабойные проходческие;
5. Комплексы околоствольных дворов;
6. Транспортные комплексы поверхности;
7. Комплексы закладочных материалов. Например:
- забойный транспортный комплекс угольных шахт предназначен для доставки угля от комбайна (струга) до погрузочного пункта лавы. В зависимости от принятой технологической схемы ведения очистных работ забойный транспортный комплекс может включать один или несколько скребковых конвейеров (конвейер лавы, бермы, просека и др.), а также скребковый перегружатель (иногда и дробильная установка), установленный на промежуточном штреке;
- участковый транспортный комплекс - система леночных конвейеров, установленных на промежуточном штреке, с бункером в узле сопряжения с наклонной выработкой или без бункера;
- проходческий транспортный комплекс - совокупность погрузочных машин и призабойных транспортных машин и механизмов.
В местах сопряжения забойных, участковых, магистральных комплексов и комплекса околоствольного двора создаются подземные станции:
Рис. 1. Обобщенная структура подземных транспортных комплексов угольных шахт, основной грузопоток
Подземная станция № 1 - погрузочные пункты очистных и подготовительных забоев.
При конвейерной доставке угля по участковым выработкам погрузочные пункты оснащаются специальными перегружателями.
При транспортировании угля в вагонетках погрузочные пункты оснащаются специальным оборудованием:
- перекрывающим межвагонеточным устройством;
- маневровыми лебедками и толкателями;
- уплотняющими устройствами (вибраторами);
- специальными стрелочными временными переводами;
- временными рельсовыми путями (в подготовительном забое).
Вибраторы применяют для уплотнения угля в вагонетках во время погрузки, чтобы эффективнее загружать кузов вагонетки. Выполнение данной операции обусловлено также необходимостью обеспечения продольной устойчивости вагонеток в процессе их транспортирования.
Подземная станция № 2 - приемные площадки бремсбергов и уклонов для приема и транспортирования угля по бремсбергу и уклону ленточными конвейерами или канатной откаткой.
При транспортировании угля по бремсбергам и уклонам ленточными конвейерами уголь на основной горизонт поступает в горные бункеры. Если из бункеров уголь перегружается в вагонетки, то в местах его перегрузки устраиваются погрузочные пункты как и на подземной станции № 1 с аналогичным и дополнительным оборудованием. К дополнительному оборудованию относятся затворы - устройства, с помощью которых перекрывается выходное отверстие горных бункеров и при необходимости производится загрузка составов вагонеток.
При транспортировании основного грузопотока канатной откаткой применяют специальное оборудование: маневровые лебедки ЛВД или толкатели ПТВМ для подталкивания порожних (груженых) вагонеток к панцеру каната, путевые ролики, барьеры, панцеры.
1.3.2 Основные требования к оборудованию транспортных комплексов
Подземный транспорт угольных шахт характеризуется специфическими особенностями эксплуатации. Основной грузопоток (уголь, порода) составляют насыпные грузы, состоящие из крупных кусков, мелочи и пыли. Вспомогательный грузопоток формируют штучные грузы, тяжелое оборудование, люди. Перемещаются они по протяженным непрямолинейным горным выработкам с ограниченным сечением и сложным продольным профилем.
Особенностью эксплуатации транспортных устройств и комплексов, применяемых в очистных и подготовительных забоях и прилегающих к ним выработках, является необходимость периодического перемещения, укорачивания или удлинения транспортных звеньев по мере подвигания забоев.
Все это обуславливает специальные требования к подземным транспортным устройствам, к которым относятся:
Технические:
а) бесперебойная работа;
б) сохранение сортности П,И.
в) надежная работа узлов сопряжения
г) tmin разгрузки и погрузки
д) максимальная однотипность транспортных средств.
Организационные. Комплексная увязка основного и вспомогательного
грузопотоков.
Экономические:
- обеспечение высоких технико-экономических показателей;
- высокая производительность труда;
- минимальное количество людей;
- min капитальных затрат;
- min себестоимости погрузки и разгрузки.
Горнотехнические. В заимоувязка параметров транспортных средств и параметров горных выработок.
Эргономические: а) гигиенические;
б) антропометрические, используемые для определения соответствия изделия
размерам и форме человеческого тела (кабины машинистов электовозов,
погрузочно-доставочных машин, вагонеток для перевозки людей и др.);
в) физиологические и психофизиологические, используемые при определении
изделия физиологическим свойствам человека (скоростные и силовые возможности
при торможении электровоза, соответствия вибрации пассажирских вагонеток,
скорость срабатывания ловителей и парашютов и др.).
Безопасности.
2 Технологические схемы подземного транспорта угольных шахт
Ключевые термины:
1. Участковый и магистральный транспорт
2. Группирование технологических схем транспорта
3. Развитие технологических схем транспорта
4. Сеть транспортных горных выроботок
5. Способы доставки угля в лавах
6. Узлы и характеристики скребковых конвейеров
7. Погрузочные и перегрузочные пункты
2.1. Составные части технологических схем подземного транспорта
Технологической схемой подземного транспорта называется графическое изображение транспортных выработок или трассы транспортирования грузов с указанием в них видов и типов транспортных средств, в условных обозначениях по ГОСТу, длины трассы, размеров грузопотоков и других характеристик.
Принимаемые в проектах схемы расположения транспортных выработок шахты имеют большое значение для выбора и эксплуатации транспортных устройств. Обусловлено это тем, что схемы подземного транспорта зависят от:
- характера залегания и числа одновременно разрабатываемых пластов;
- способов вскрытия и подготовки шахтного поля;
- системы разработки.
Поэтому способы вскрытия, подготовки запасов к очистной выемке и системы разработки должны выбираться так, чтобы обеспечить наиболее простую и экономичную схему подземного транспорта.
Основным технологическим элементом общей схемы подземного транспорта шахты следует считать схему транспорта угля из очистного забоя.
Именно она предопределяет:
- схему транспорта из подготовительных забоев;
- схему вспомогательного транспорта;
- схему транспорта людей.
Как правило, схемы транспорта из очистного забоя составляются на наиболее характерные периоды эксплуатации:
- сдача шахты (блока, горизонта) в эксплуатацию;
- освоение проектной мощности;
- максимальное удаление горных работ от околоствольного двора.
Схемы подземного транспорта складываются из транспорта:
- в очистных забоях;
- по промежуточным штрекам и наклонным участковым выработкам;
- по главным откаточным выработкам;
- в околоствольных дворах;
- подготовительных забоев;
- из стыков транспортных участков.
В зависимости от места размещения транспортных средств и устройств в системе горных выработок шахты различают две основные части, входящие в состав общей системы транспорта всех видов грузов по шахте:
- участковый транспорт;
- магистральный транспорт.
Участковый транспорт - совокупность транспортных средств и устройств, размещенных в горизонтальных, наклонных и вертикальных выработках, расположенных в пределах выемочной панели, блока, этажа или выемочного столба за пределами очистного забоя.
Участковыми транспортными выработками считаются:
- на крутых пластах - промежуточные, подэтажные и параллельные штреки.
- на горизонтальных пластах - бортовые и сборные штреки, к которым примыкают очистные забои;
- на пологих и наклонных пластах:
а) при панельной подготовке шахтного поля - ярусные штреки, квершлаги, просеки, печи, участковые бремсберги и уклоны, примыкающие к этажным штреками, наклонные ходки (при обработке столбов по падению или восстанию);
б) при этажной подготовке шахтного поля - поэтажные и промежуточные штреки, вспомогательные квершлаги, просеки, печи, участковые бремсберги и уклоны, примыкающие к этажным штрекам, наклонные ходки (при отработке столбов по восстанию или падению).
Магистральный транспорт - совокупность транспортных средств и устройств, размещающихся в главных горизонтальных и капитальных наклонных выработках, по которым осуществляется транспортирование всех видов грузов между выемочными участками и околоствольным двором или поверхностью шахты (при наклонных стволах).
Главными транспортными горизонтальными выработками следует считать: штреки (капитальные, концентрационные, пластовые) и квершлаги (капитальные, основные, промежуточные) на горизонте околоствольного двора шахты, этажные штреки и квершлаги на промежуточных горизонтах шахты.
2.2 Группирование технологических схем транспорта
В процессе отработки запасов шахтного поля происходит изменение условий эксплуатации очистного и транспортного оборудования, поэтому схемы транспорта действующих шахт требуют периодической корректировки в связи с заменой эксплуатируемых средств транспорта.
То есть при одном и том же пространственном расположении горных выработок возможно применение различных видов транспорта. Поэтому на каждой шахте можно сформировать множество вариантов, которые будут отличаться друг от друга количеством видов транспорта.
В зависимости от этого технологические схемы транспорта угольных шахтах разделяются по преобладающему виду на следующие 2 группы:
1) Бесступенчатые (с одним видом транспорта) - которые обеспечивают непрерывность (поточность) транспортирования грузопотока от погрузочного пункта очистного забоя до околоствольного двора без смены основного транспортного оборудования или перецепки откаточных сосудов.
К бесступенчатым схемам транспорта относятся:
а) конвейерные схемы (полная конвейеризация);
б) схемы с локомотивной откаткой.
2) Ступенчатые (комбинированные схемы) - когда в схеме транспорта угля от очистного забоя до околоствольного двора происходит смена основного транспортного оборудования или перецепка откаточных сосудов. Например, конвейерный транспорт по участковым горизонтальным и наклонным выработкам и локомотивная откатка по главным горизонтальным выработкам
Факторы, определяющие схемы и средства подземного транспорта:
Особенностью эксплуатации транспортных устройств и комплексов, применяемых в очистных и подготовительных забоях и прилегающих к ним выработках, является необходимость периодического перемещения, укорачивания или удлинения транспортных звеньев по мере подвигания забоев.
Условия эксплуатации транспортных устройств осложняются наличием в подземных выработках воды, пыли, взрывоопасностью рудничной атмосферы, неравномерностью поступления грузов, значительными ударными нагрузками.
а) Климатические
- t° рудничной атмосферы (геометрическая ступень 26-38м на 1° С)
- содержание пыли
- содержание метана, ядов, газов.
б) Горно-геологические
S, N, a, m, H, гипсометрия, газоносность, водообильность.
в) Горно-технические
- схема вскрытия шахтного поля;
- способ подготовки;
- система разработки.
2.3 Формирование технологических схем транспорта на стадии
вскрытия запасов
При подземной разработке угольных месторождений технологические схемы транспорта, в зависимости от угла падения пластов, делятся на 3 группы:
- для шахт с горизонтально залегающими пластами;
- для шахт с пологими и наклонными пластами;
- для шахт, разрабатывающих крутые и крутонаклонные пласты.
В зависимости от размеров шахтного поля делятся на более мелкие части:
- по падению на выемочные горизонты;
- по простиранию на крылья, которым присваивается название частей света, на которые они ориентированы.
Деление осуществляют с помощью транспортных выработок, например: главный откаточный штрек, бремсберг и т.д.
Принятый способ деления Ш.П. на части определяет транспортно -технологические схемы шахт
По количеству транспортных горизонтов способы вскрытия шахтного поля делятся на:
- одногоризонтные (рис. 2.1);
- многогоризонтные (рис. 2.2).
Транспортным горизонтом принято считать части шахтного поля работающие на один околоствольный двор.
При одногоризонтных схемах вскрытия запасы бремсберговой и уклонной частей шахтного поля отрабатываются на один транспортный горизонт (рис. 2.1).
 |
Срок службы транспортного горизонта соответствует сроку службы шахты.
Параметры магистральных транспортных выработок и обслуживающих их комплексов обосновываются с учетом проектируемой мощности шахт Атг_.
На рис.2.1: m1 и m2 - разрабатываемые пласты; Н0 - начальная глубина разработки; Б.П. - бремсберговое поле; У.П. - уклонное поле.
Многогоризонтные способы вскрытия запасов шахтного поля предусматривают наличие двух и более транспортных горизонтов (рис. 2.2)
На рис. 2.2: Н0 - начальная глубина разработки; Б.П.-I и Б.П.- II -бремсберговые поля первого и второго горизонтов; У.П. - уклонное поле.
2.4. Развитие технологических схем транспорта при подготовке запасов к очистной выемке
2.4.1. При этажном способе подготовки по схеме «лава-этаж»
 |
Сущность данного способа подготовки шахтного поля и развития сети транспортных выработок приведены на рис. 2.3. и заключается:
| Рис. 2.3 Развитие сети транспортных выработок при подготовке шахтного поля по |
- в делении шахтного поля по падению на этажи (L..VI) - участки, вытянутые по простиранию до границ шахтного поля;
- в отработке этажей в определенной последовательности и повторным
- использовании откаточных штрековок 7 в качестве вентиляционных, при последующей отработке нижерасположенных этажей;
- в транспортировании угля из лав 9 по этажным откаточным штрекам 7, 14 до капитального бремсберга 4 (уклона 12);
- в транспортировании породы от подготовительных забоев до грузового ходка 5 с последующей откаткой по квершлагу 3 до околоствольного двора;
- в транспортировании материалов и оборудования по грузовым ходкам 5, 10 и людей по вентиляционным ходкам 6, 11.
2.4.2. Развитие сети транспортных выработок при панельной подготовке шахтного поля
При панельной системе подготовки бремсберговая и уклонная части шахтного поля делятся по простиранию на две, и более панели, каждая из которых обслуживается самостоятельной транспортной выработкой -панельнными бремсбергами и уклонами. Панель, в свою очередь, делится по падению на ярусы. В большинстве случаев панель имеет два крыла, грузопотоки из которых по ярусным О.Ш. поступают на панельный бремсберг (уклон) и далее по главному О.Ш. поступает в околоствольный двор, который, как правило, располагается в центре шахтного поля.
Процесс доставки угля на современных шахтах (рис. 2.4) конвейеризирован.
На действующих шахтах с малой производственной мощностью довольно широко применяется локомотивная откатка по ярусным штрекам и канатная откатка по наклонным вырабрткам (уклонам).
2.4.3. Развитие сети транспортных выработок при погоризонтной
подготовке шахтного поля
Принятый способ деления шахтного поля на части определяет транспортно-технологические схемы основных и вспомогательных грузопотоков.
На шахтах, разрабатывающих горизонтальные пласты, обычно применяется погоризонтный (реже панельный) способы подготовки шахтного поля и системы разработки длинными столбами с отработкой столбов обратным ходом, предусматривающие полную конвейеризацию основного грузопотока от очистного забоя до околоствольного двора.
Особенностью погоризонтного способа подготовки шахтного поля является развитие большого объема сети наклонных транспортных выработок (транспортных и сборных ходков) в бремсберговой и уклонной частях шахтного поля.
Достоинства:
- обеспечивается полная конвейеризация основного грузопотока от очистного забоя до околоствольного двора;
- высокая нагрузка на лаву и на транспортные выработки при отработке запасов длинными столбами по падению (восстанию).
Недостатки:
- сложность транспортирования вспомогательных материалов и оборудования при проведении наклонных выработок;
- отработка запасов спаренными лавами из-за несвоевременного обеспечения фронта очистных работ, что требует создания сборных транспортных ходков, сложных в эксплуатации (см. рис. 2.6, лавы 1-2 и 4-5).
2.5. Технологические схемы транспортирования угля в лавах пологих
пластов
Технологические схемы транспортирования угля в лавах пологих пластов определяются эксплуатируемым оборудованием в очистных забоях и принятой системой разработки.
При столбовых системах разработки пологих пластов, в соответствии с нормами технологического проектирования, рекомендуется применять технологические схемы транспорта с конвейерной доставкой угля по участковым и магистральным выработкам. При полной конвейеризации грузопотока угля транспортное оборудование, размещаемое под лавой, должно обеспечивать быстрое и нетрудоемкое укорачивание конвейерной линии вслед за подвиганием очистного забоя. Для этого узлы сопряжения лавы с конвейерной выработкой оборудуются двухцепными скребковыми конвейерами, телескопическими комплексами, состоящими из приставного перегружателя и телескопического ленточного конвейера или надвижными перегружателями, осуществляющими погрузку угля с помощью стрелы непосредственно на ленточный конвейер.
 |
Типовая технологическая схема транспортирования угля, рекомендуемая для столбовых систем разработки приведена на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Схема участкового транспорта
При сплошных системах разработки пологих угольных пластов в транспортно-технологических схемах очистных забоев самым узким звеном является погрузочно-перегрузочный пункт (ППП), который оборудуется на сопряжении лавы с этажным (подэтажным) откаточным штреком и переносится вслед за подвиганием лавы..
Избежать трудоемких работ по систематическому переоборудованию погрузочных пунктов лав можно путем оборудования полустационарных погрузочных пунктов. Достигается это путем создания забойных транспортных комплексов - системы транспортных средств, состоящей из двух-трех скребковых конвейеров (лавы, просека, бермы, печи) и погрузочного пункта лавы. В зависимости от горно-геологических условий разработки применяют несколько вариантов транспортно-технологических схем.
Пример 1. Мощность пласта 0,9...1,0 м, боковые породы устойчивые, откаточный штрек проводится узким забоем. Грузопотоки из лавы и подготовительного забоя совмещены.
Для снижения трудозатрат на монтажно-демонтажные работы по переноске погрузочных пунктов над откаточным штреком на длину 30...50 м проводится дополнительная транспортная выработка - берма, на которой устанавливается скребковый конвейер (рис. 2.7) и оборудуется полустационарный погрузочный пункт. По мере подвигания очистного забоя конвейер бермы периодически укорачивается, а затем вновь монтируется впереди лавы на полную длину или с помощью лебедки систематически подтягивается без разборки вслед за подвиганием забоя бермы.
 |
Рис. 2.7. Схема транспорта угля из лавы на штрек через берму
 |
Пример 2. Разработка пластов на больших глубинах и склонных к внезапным выбросам угля и газа. Забой штрека по углю делают общим с забоем лавы. Чтобы обеспечить необходимые условия для погрузки угля из лавы на транспортные средства в нижней части лавы проводят просек, а выше его на 10—12м - откаточный штрек, который охраняется двухсторонней бутовой полосой. Штрек и просек примерно через каждые 100м соединяют сбойками (косовичными ходками). Уголь из лавы транспортируется в просек, а затем по косовичному ходку выдается на откаточный штрек (рис. 2.8).
Пример 3. Мощность пласта более 0,9-1,2. Штреки проводят узким забоем с параллельной выработкой - просеком (рис. 2.9). Штреки с просеком сбивают печами, они являются выходами из лавы, служат для проветривания забоя штрека в период его проведения, а также для размещения скребковых конвейеров, предназначенных для выдачи угля из лавы в откаточный штрек.
2.6. Транспортно-технологическая система шахт, разрабатывающих
крутые пласты
На шахтах, разрабатывающих крутые и крутонаклонные пласты, как правило, распространены одногоризонтные схемы локомотивной откатки грузов (рис. 2.10). Рельсовый транспорт в этом случае начинается у забоя и заканчивается в околоствольном дворе (ОД).
Транспорт на таких шахтах отличается простотой: вдоль забоя уголь перемещается под действием собственного веса по почве, затем загружается в вагонетки и электровозами транспортируется к стволу. Благодаря накоплению угля в магазинах, уступах, углеспускных печах и гезенках вагоны могут подаваться к погрузочному пункту по мере его накопления. Вспомогательные материалы доставляются к лавам по рельсовым путям, уложенным в вентиляционных выработках.
При разработке группы сближенных крутопадающих пластов и подготовке шахтного поля групповыми или полевыми штреками с участковыми квершлагами применяется также одногоризонтный рельсовый транспорт. Однако технологические схемы откатки угля, доставки материалов и оборудования характеризуются большой разветвленностью откаточных выработок. В подобных условиях эксплуатации целесообразно применять двухзвенные схемы транспорта, при которых уголь от забоя до сборочной разминовки доставляется легкими (сборочными), а от сборочной разминовки до околоствольного двора — тяжелыми (магистральными) локомотивами.
Изменчивость горно-геологических условий залегания крутых и крутонаклонных пластов определяет многообразие технологических схем их выемки, применительно к которым разрабатываются индивидуальные схемы подземного транспорта. В тоже время, несмотря на непостоянство горнотехнических условий эксплуатации транспортных комплексов и значительное различие общешахтных схем транспорта, последние можно сгруппировать на схемы: с одним видом транспорта и комбинированные.
На шахтах, разрабатывающих крутые пласты, как правило, распространен одногоризонтный локомотивный транспорт. На рис. 2.10 была приведена типичная одногоризонтная схема транспорта, традиционно применяемая на шахтах Центрального района Донбасса. Рельсовый транспорт в этом случае начинается у забоя и заканчивается у ствола.
Общую схему транспорта в значительной мере определяют вскрытие крутых пластов этажными квершлагами, принятые способ подготовки и технология выемки, которые предусматривают погрузку угля из магазинов через люки в вагоны и откатку их по откаточному штреку и квершлагу в околоствольный двор.
При разработке группы сближенных крутопадающих пластов и подготовке шахтного поля групповыми или полевыми штреками с участковыми квершлагами применяется также одногоризонтный рельсовый транспорт. Однако технологические схемы откатки угля, доставки материалов и оборудования характеризуются большой разветвленностью откаточных выработок. В подобных условиях эксплуатации целесообразно применять двухзвенные схемы транспорта, при которых уголь от забоя до сборочной разминовки доставляется легкими (сборочными), а от сборочной разминовки до околоствольного двора — тяжелыми (магистральными) локомотивами.
Наиболее сложные транспортные схемы отмечаются на шахтах, разрабатывающих наклонные пласты, когда вскрытие и подготовка рабочих горизонтов производятся капитальными бремсбергами и уклонами Технологические схемы транспорта при разработке наклонных пластов относятся к комбинированным. Они могут формироваться транспортными
комплексами с конвейерным участковым транспортом и локомотивным магистральным или с локомотивным транспортом по участковым и канатной откаткой угля в вагонетках по магистральным наклонным выработкам. Комбинированные схемы, при которых в наклонных выработках применяется канатная откатка угля в вагонетках, называются ступенчатыми. Они широко распространенны на действующих шахтах Восточного Донбасса и относятся к найболее несовершенным технологическим схемам транспорта.
Ступенчатые схемы транспорта характеризуются распылением грузопотоков, высокой трудоемкостью подземного транспорта, простоями лав из-за несвоевременной подачи порожняка. По этой причине транспорт на ряде шахт стал «узким местом», сдерживающим развитие угледобычи. Совершенствование транспортных схем при разработке наклонных пластов предусматривает отказ от ступенчатого рельсового транспорта, ликвидацию разбросанности горных работ и значительное увеличение нагрузки на забой, пласт, крыло и горизонт, а также сочетание конвейерного транспорта по всем горизонтальным и капитальным наклонным выработкам с локомотивным транспортом по главным путям горизонта околоствольного двора.
Найболее простые схемы транспорта характерны при вскрытии пластов наклонными стволами, когда представляется возможность использовать одногоризонтный локомотивный транспорт от выемочного участка до околоствольного двора. Одногоризонтный локомотивный транспорт может также применяться при вскрытии угольных пластов вертикальными стволами и этажными или погоризонтными квершлагами при блоковой этажной схеме подготовки, когда можно максимально упростить схему откатки угля к центральным стволам.
Перспективным направлением упрощения технологических схем транспорта является переход к столбовым системам разработки. Столбовая система разработки и обратный порядок отработки шахтных полей и участков значительно улучшают условия транспортировки, так как устраняется одновременная выдача на откаточный штрек угля из лав и породы из подготовительных выработок, что позволяет организовать перевозку угля и породы в специализированных составах.
Совершенствование схем транспорта на крутых и крутонаклонных пластах предусматривает внедрение конвейерных комплексов на участковых горизонтальных выработках в сочетании с л