Корінні частини шахтних підйомних установок

 

Мета заняття: Ознайомитися із загальними відомостями про шахтні підйомні установки. Вивчити основні складові елементи корінних частин шахтних підйомних установок.

Для розробки родовища вугілля необхідно отримати до нього доступ з поверхні землі – розкрити шахтне поле. Розкриття шахтного поля здійснюється безпосередньо з поверхні землі, зазвичай двома стволами (повітряподаючим й вентиляційним). Як правило, у повітряподаючому стволі розташовуються вантажо-людські підйомні установки, у вентиляційному стволі – вантажні установки для підйому вугілля та породи.

Шахтні підйомні установки призначені для видачі на поверхню вугілля і породи з шахти, швидкого й безпечного спуску й підйому людей, транспортування кріпильних матеріалів та гірничо-шахтного устаткування. За допомогою підйомної установки також здійснюють огляд і ремонт армировки та кріплення ствола шахти. Від надійної, безперебійної й продуктивної роботи шахтного підйому залежить ритмічна робота всієї шахти вцілому, тому до підйомних установок висувають особливі вимоги відносно надійності та безпеки роботи.

Залежно від кута нахилу шахтні стволи ділять на вертикальні й похилі. Вертикальні стволи мають прямокутний або круглий поперечний переріз.

Для шахт із тривалим терміном служби (50 років і більше) і при значному гірничому тиску застосовують стволи круглого перетину як найбільш стійкі, при цьому кріплення зводять у вигляді суцільної оболонки з бетону або залізобетонних тюбінгів.

У всіх випадках ствол шахти на відстані 10 м від поверхні землі повинен бути закріплений негорючим матеріалом. У поперечному перерізі шахтний ствол розділяється розстрілами на відділення: підйомне, сходове, трубно-кабельне та інші, які обладнують відповідно до їх призначення.

Розстріли являють собою металеві двотаврові балки №24 – №30, які встановлюють горизонтально в стволі та закріплюють у його стінках.

У підйомних відділеннях на розстріли навішують вертикальні напрямні провідники для руху по них підйомних посудин і запобігання розгойдуванню піднімальних посудин при їх русі по стволу. Розстріли, провідники та їх скріплення становлять армировку шахтного ствола. Один ствол шахти може бути обладнано двома підйомними установками та відповідно мати два підйомних відділення.

Підйомна установка складається з підйомного устаткування та гірничотехнічних споруджень.

До підйомного устаткування відносяться: підйомні машини, підйомні посудини та канати, розвантажувальні й завантажувальні пристрої.

До гірничотехнічних споруджень відносяться:

- споруди, розташовані в біляствольному дворі (навантажувальний бункер і камера для перекидача при скіповому підйомі або приймальня площадка при клітьовому підйомі);

- ствол шахти, обладнаний провідниками для клітей і скіпів при вертикальному підйомі й рейковим шляхом для вагонеток і скіпів при похилому підйомі;

- надшахтні споруди, що складаються з копра й прийомного бункера для розвантаження підйомних посудин; при обладнанні підйому неперекидними клітями замість прийомного бункера споруджується надшахтний будинок із прийомними площадками й відкаточними шляхами.

На рис. 1.1 показані схеми підйомних установок для вертикальних стволів.

Над стволом шахти встановлюється надшахтний копер 1, на верхнїй площадці якого закріплено два напрямних (копрових) шківа 2. Підйом і спуск клітей 3 (рис. 1.1а) і скіпів 4 (рис. 1.1б) здійснюється підйомною машиною 5, що знаходиться в окремому будинку 6, розташованому на відстані 20 – 40 м від копра. Підйомні канати 7 перекинуті через напрямні шківи й одним кінцем прикріплені до барабану підйомної машини, а іншим – до шахтної кліті або скіпа.

При обертанні барабана підйомної машини один канат навивається на нього, піднімаючи при цьому кліть із шахти, а інший звивається, опускаючи другу кліть у шахту. Підйомні посудини одночасно завантажуються в шахті й розвантажуються на поверхні на спеціальних прийомних площадках.

У підйомних установках, обладнаних неперекидними клітями, навантажені вагонетки на нижній прийомній площадці вкочуються в кліть, виштовхуючи з неї порожні вагонетки, і піднімаються по стовбуру до верхньої прийомної площадки в надшахтному будинку, де навантажені вагонетки викочуються із кліті, а порожні вагонетки вкочуються в неї. Потім процес обміну вагонеток на прийомних площадках повторюється.

У підйомних установках, обладнаних скіпами, навантажені вагонетки розвантажуються в біляствольному дворі за допомогою перекидача 8 у завантажувальний пристрій 9, звідки вугілля завантажується в скіпи. Потім скіпи піднімаються по стволу на поверхню й у надшахтному будинку автоматично розвантажуються в розвантажувальний пристрій. Скіпи так само, як і кліті, рухаються в стволі по напрямних провідниках.

Біляствольні споруди похилої скіпової підйомної установки (рис. 1.2) складаються з камери перекидача та завантажувального бункера із затвором. Скіпи рухаються по похилому стволу, а на поверхні – по естакаді або верстату копра. На поверхні скіп входить у розвантажувальні криві й розвантажується в прийомний бункер. Опорою похилої естакади слугує металева ферма з укріпленими на ній напрямними шківами.

Підйомна машина знаходиться в окремому будинку.

Шахтні підйомні машини розділяють на малі; великі; з шківом тертя, що веде, та багатоканатні.

Позначення підйомних машин з барабаном діаметром більше 3 м наступні: Ц – циліндричні з нерозрізним барабаном; ЦР – циліндричні з розрізним барабаном; БЦК – біциліндроконічні з розрізним барабаном; 2Ц – двобарабанні з циліндричними барабанами.

Для роботи з одного горизонту або для однокінцевих підйомів з противагою встановлюють великі підйомні машини з одним циліндричним барабаном. Підйомні установки для шахт середньої глибини (400 – 700 м), що обслуговують кілька горизонтів, зазвичай обладнують великими підйомними машинами з двома циліндричними барабанами.

Підйомні машини з двома циліндричними барабанами задовольняють всім основним вимогам експлуатації, володіють рядом переваг, яких не мають однобарабанні машини: можливістю одночасного обслуговування кількох горизонтів шахти; простотою й легкістю регулювання довжини підйомного каната при його витяжці або обрубку кінця для випробування; можливістю розташування копрових шківів на одній осі. Однак і однобарабанні підйомні машини мають свої важливі переваги перед двобарабанними машинами: значно менші габарити у зв'язку з кращим використанням навивочної поверхні барабана (один канат звивається з барабана, а інший одночасно навивається на звільнену поверхню); значно менші значення махових мас, менша вага й порівняно проста конструкція. Але у зв'язку з тим, що підйомні машини із двома циліндричними барабанами мають більш цінні позитивні якості, вони отримали більше поширення у вугільній промисловості, ніж однобарабанні машини.

 

Малі підйомні машини

Малі шахтні одно- і двобарабанні підйомні машини типу БМ- і 2БМ-2000/3А, БМ- і 2БМ-2500/4(4А), БМ- і 2БМ-3000/4(4А) з барабаном діаметром 2000, 2500 і 3000 мм призначені для обладнання підземних і поверхневих підйомних установок похилих і вертикальних стволів вугільних і гірничорудних шахт невеликої й середньої продуктивності.

Підйомні машини типу БМ-2000/3А и 2БМ-2000/3А с барабаном діаметром 2000 мм мають ряд конструктивних і експлуатаційних переваг, що забезпечують надійність їх роботи та зручність експлуатації. Машини обладнані гідравлічним приводом гальма й гальмових колодок із прес-маси, підвісним редуктором, пультом керування, покажчиком глибини з електричним обмежником швидкості. Машини малогабаритні, компактні, не вимагають підвального приміщення.

Прийняті позначення малих підйомних машин розшифровуються в такий спосіб: БМ – однобарабанна, 2БМ – двобарабанна машина, чисельник вказує діаметр барабана в мм, дві перші цифри знаменника – ширину барабана в мм, зменшену в 100 разів, а останні дві цифри знаменника – передаточне число редуктора; індекс 4 є порядковим номером проведеної заводом модифікації підйомних машин; буква А означає, що дана машина призначена для роботи під землею.

Малі шахтні підйомні машини типу БМ- і 2БМ-2500/4(4А), БМ- і 2БМ-3000/4(4А), виготовлені Донецьким машинобудівним заводом ім. Ленінського комсомолу України, обладнані окремим редуктором, гідравлічним приводом гальма, безступінчастим механізмом перестановки барабанів, покажчиком глибини з дисками для електричного обмежника швидкості й пультом керування.

Малі підйомні машини (рис. 1.3) складаються з корінної частини 1 (зборки головного вала), редуктора 2, виконавчого органа гальма 3, гідравлічного приводу гальма 4, акумулятора тиску 5, маслостанції акумулятора тиску 6, балок 7 під підшипники 8, покажчика глибини 9, привода 10 покажчика глибини, пульта керування 11, крісла 12 машиніста, сполучної муфти 13, установки тахогенератора 14, зубчастої муфти 15, огородження 16 і електродвигуна 17.

У двобарабанних машинах кожний канат навивається на свій барабан, а в однобарабанних обидва канати навиваються на один загальний барабан. При використанні однобарабанних машин для однокінцевого підйому без противаги на них намотується один канат.

У двобарабанних підйомних машинах кожний підйомний канат одним кінцем кріпиться до одному з барабанів, а іншим – до одного з підйомних посудин.

В однобарабанних машинах один канат підводиться до барабана зверху, а інший – знизу й обоє закріплюються на ньому; інші кінці цих канатів прикріплюються до підйомних посудин. Канати кріпляться до барабанів таким чином, щоб при обертанні барабанів під час намотування одного каната відбувалося змотування іншого. Коли один канат навивається на барабан, піднімаючи підйомну посудину із шахти, інший звивається з барабана, опускаючи другу підйомну посудину в шахту.

Замість знятих з серійного виробництва малих підйомних машин типу БМ- і 2БМ-2500, БМ- і 2БМ-3000 з гідравлічним приводом гальма серійно виготовляються сучасні підйомні машини типу Ц-2.5×2, 2Ц-2,5×1,2, Ц-3×2У, 2Ц-3×1,5У (позначення прийняті, аналогічно позначенням великих підйомних машин). Пристрій і конструкції основних вузлів цих машин аналогічні пристрою й конструкції таких же вузлів підйомних машин типу Ц-3,5×2А и 2Ц-3,5×1,7А, які розглянуті нижче.