ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА
ДЛЯ НОВЫХ И ДЕЙСТВУЮЩИХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Министра угольной промышленности СССР А.П.Фисуном 21 февраля 1986 г.
"Основные положения..." отражают современные прогрессивные направления проектирования подземного транспорта и базируются на результатах научно-исследовательских работ, выполненных в последние годы, и на обобщении передового опыта работы подземного транспорта.
В работе изложены рекомендации по применению прогрессивных схем и средств подземного транспорта, приведены методики по выбору типов транспортного оборудования и технологических узлов, даны технические характеристики основных видов выпускаемого и подготовленного к производству транспортного оборудования.
"Основные положения..." предназначены для проектировщиков, работников шахт и производственных объединений, связанных с проектированием и эксплуатацией подземного транспорта.
В составлении "Основных положений..." принимали участие: М.А.Котов и В.П.Гудалов (руководители работы), Е.Б.Гавринева, Ю.И.Григорьев, В.К.Колояров, Ю.А.Кондрашин, Г.Н.Кост, Б.И.Кравцов, Г.В.Леонтьева, П.П.Науменко, В.К.Стеблина (ИГД им. А.А.Скочинского); И.П.Ремизов, Л.А.Чубаров, С.Д.Вепринцев (Минуглепром СССР); Г.Я.Пейсахович, Б.М.Щербаков, А.И.Митейко, В.М.Фишер, В.Н.Шевченко, М.В.Ольшанская (Центрогипрошахт); Г.Я.Палант, С.Ю.Кравчинский, И.П.Осипенко, В.А.Хинченко, А.Н.Чупика, П.С.Шахтарь (ДонУГИ); Р.В.Мерцалов, М.П.Син, В.Л.Шемякин, Ю.Я.Коренев, Ю.Л.Туртанов (КНИУИ); Л.И.Кузнецов, И.С.Коротенко, В.С.Шевченко, В.Н.Никитин (НПО "Углемеханизация"); А.Е.Симаков, Н.М.Левчишина (КузНИУИ); А.И.Айзеншток, Е.Д.Чернов (МакНИИ); Р.И.Чернов (ВостНИИ); П.И.Антонов (Филиал Новочеркасского политехнического института).
Широкое применение на угольных шахтах высокопроизводительных механизированных комплексов и осуществляемая концентрация горных работ ведет к значительному повышению нагрузок на транспортные выработки и требует применения прогрессивного высокопроизводительного и надежного транспортного оборудования.
В настоящее время на угольных шахтах страны практически завершена конвейеризация транспорта на выемочных участках, на ряде шахт действуют магистральные конвейерные линии, оснащенные высокопроизводительными ленточными конвейерами. Из года в год увеличивается применение тяжелых электровозов, вагонеток с донной разгрузкой и секционных поездов. Для перевозки материалов и оборудования на шахтах все шире применяются новые прогрессивные средства транспорта - монорельсовые и напочвенные дороги.
Рациональное и полное использование технологических и технических возможностей транспортного оборудования и надежность его работы в большой степени зависит от правильного учета специфики горнотехнических условий, в которых будет эксплуатироваться это оборудование.
В связи с этим, уже на стадии проектирования необходимо устанавливать значения ожидаемых средних и максимальных нагрузок на транспортных установках, доставляющих уголь и породу из очистных и подготовительных забоев, учитывать вероятность их совместной работы, объем перевозок материалов, оборудования и людей по всем производственным объектам в шахте.
Выполненные в последние годы научные исследования и разработки, изучение и обобщение опыта применения прогрессивных видов транспорта, технологических транспортных узлов и транспортного оборудования позволили разработать рекомендации по применению эффективных схем и средств подземного транспорта, методики для определения ожидаемых нагрузок на различных видах и звеньях транспортной системы с учетом конкретных горнотехнических условий шахт, а также методики расчета и выбора рациональных типов транспортного оборудования.
Данная работа является вторым изданием "Основных положений по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт".
Первое издание действует в отрасли с 1977 г.
Во втором издании учтены последние достижения в области совершенствования подземного транспорта, результаты новых научных разработок, выполненных научно-исследовательскими и проектными институтами, новые виды и типы транспортного оборудования, освоенные заводами и намечаемые к производству в ближайшие годы.
В разработке "Основных положений..." принимали участие институты ИГД им. А.А.Скочинского, Центрогипрошахт, ДонУГИ, КНИУИ, КузНИУИ, НПО "Углемеханизация".
1.1. Основными технологическими задачами подземного транспорта на угольных шахтах являются:
- прием и транспортирование угля от очистных забоев до околоствольного двора (на шахтах с вертикальным подъемом) или до поверхности (на шахтах с наклонным подъемом);
- прием и транспортирование угля, породы или горной массы от подготовительных забоев до транспортных средств, доставляющих уголь от очистных забоев (при совместном их транспортировании) или до околоствольного двора (при раздельной доставке горной массы);
- транспортирование различных видов оборудования и материалов от околоствольного двора или поверхности (при наличии наклонного ствола) до очистных и подготовительных забоев и других производственных объектов в шахте, а также в обратном направлении, включая погрузку, перегрузку и разгрузку грузов;
- перевозка людей от околоствольного двора или поверхности (при наличии наклонного ствола) шахты к местам работы в шахте и обратно в начале и в конце смен, а также перевозка лиц технического надзора и ремонтных рабочих по шахте в течение смены.
1.2. Основными направлениями технического развития подземного транспорта следует считать повышение пропускной способности, надежности, безопасности работ и снижение трудоемкости за счет:
- применения рациональных схем транспорта на базе прогрессивных схем вскрытия и подготовки новых горизонтов и сокращения применения временных схем вскрытия;
- упрощения действующих схем транспорта и сокращения многозвенности конвейерного транспорта;
- применения аккумулирующих емкостей в конвейерных линиях, а также на стыках различных видов транспорта;
- расширения конвейеризации и замены малопроизводительных и устаревших ленточных конвейеров высокопроизводительными конвейерами унифицированного ряда;
- внедрения технологии поточной локомотивной откатки на магистральных откаточных выработках горизонта околоствольного двора;
- расширения механизации доставки материалов и оборудования, а также производства погрузочно-разгрузочных работ;
- внедрения пакетно-контейнерной доставки грузов.
1.3. Основные виды подземного транспорта, их назначение и характерные горнотехнические условия применения приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Основные виды подземного транспорта
Вид подземного транспорта | Конструктивные разновидности средств транспорта | Основное назначение | Горнотехнические условия применения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Конвейерный | Ленточные конвейеры обычной конструкции | Транспортирование угля, породы и горной массы от очистных и подготовительных забоев | Прямолинейные в плане горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона от -16° до +18° |
Крутонаклонные ленточные конвейеры | " | Прямолинейные в плане наклонные выработки с углами наклона до -25° или +35° | |
Телескопические ленточные конвейеры | " | Прямолинейные в плане постоянно укорачивающиеся или удлиняющиеся вслед за подвиганием очистных или подготовительных (проходческих) забоев горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона от -10° до +10° | |
Грузопассажирские ленточные конвейеры | Транспортирование угля, породы и горной массы и перевозка людей | Прямолинейные в плане горизонтальные и наклонные выработки с углом наклона до 18° | |
Пластинчатые изгибающиеся конвейеры | Транспортирование угля от очистных забоев | Искривленные в плане горизонтальные выработки | |
Скребковые конвейеры | Транспортирование угля, породы и горной массы от очистных и подготовительных забоев | Горизонтальные и наклонные выработки до 35° при небольшой длине транспортирования (до 100-150 м) | |
Рельсовый | Электровозы, дизелевозы | Транспортирование составов вагонеток и секционных поездов с углем, породой, горной массой, оборудованием и материалами, а также пассажирских составов | Горизонтальные выработки |
Инерционные локомотивы (гировозы) | Перевозка материалов, оборудования и людей | Вентиляционные горизонтальные выработки | |
Канатная откатка в вагонетках | Транспортирование составов вагонеток с углем, породой или горной массой, материалами и оборудованием, а также пассажирских поездов | Вспомогательные наклонные выработки с углами наклона от 10° до 30° | |
Канатная откатка в скипах | Транспортирование угля, породы или горной массы | Наклонные выработки с углами наклона свыше 18° | |
Напочвенные канатные дороги | Транспортирование составов вагонеток с углем, породой или горной массой, материалами и оборудованием, перевозка людей | Горизонтальные и наклонные выработки знакопеременного профиля до ±20° | |
Безрельсовый самоходный | Грузовые самоходные вагонетки | Транспортирование угля, породы и горной массы | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±12° |
Тягачи с прицепными платформами | Транспортирование материалов и оборудования | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±12° | |
Грузолюдские самоходные вагонетки | Транспортирование материалов и оборудования, перевозка людей | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±12° | |
Монорельсовый | Монорельсовые дороги с канатной тягой | Транспортирование материалов и оборудования, перевозка людей | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до +35° |
Монорельсовые дороги с подвесными локомотивами | Транспортирование материалов и оборудования, перевозка людей | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±20° | |
Канатный подвесной | Моноканатные подвесные дороги | Транспортирование материалов и оборудования, перевозка людей | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±25° |
Двухканатные подвесные дороги | Транспортирование материалов, оборудования | Горизонтальные и наклонные выработки с углами наклона до ±15° |
1.4. Околоствольный двор - главный узел сопряжения системы подземного транспорта шахты с шахтными подъемами. Как технологический транспортный узел он представляет собой совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для приема и передачи всех видов грузов, выдаваемых из шахты на поверхность и поступающих в шахту по стволам (вертикальным и наклонным).
1.5. Погрузочный пункт - совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для: погрузки угля, поступающего с конвейера, или из бункера (углеспускной печи) в транспортные сосуды, их перемещения при погрузке и производстве маневровых операций по обмену груженых составов (поездов) на порожние.
1.6. Приемно-отправительные площадки - совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для приема и передачи вагонеток или их составов (партий) с одного вида рельсового транспорта на другой (обычно канатного и локомотивного).
В зависимости от места размещения площадки по отношению к наклонной рельсовой выработке следует различать приемно-отправительные площадки:
- концевые (верхние и нижние);
- промежуточные.
1.7. Приемно-отправительные станции наклонных выработок - совокупность двух технологических узлов (погрузочного пункта и концевой приемно-отправительной площадки), оборудуемых в местах примыкания параллельно расположенных наклонных выработок (конвейерной и вспомогательной рельсовой) с главной откаточной выработкой.
1.8. Подлавный конвейерный узел - участок горной выработки в месте примыкания к ней лавы и транспортные средства, предназначенные для приема угля от забойного конвейера и передачи его на транспортную конвейерную линию.
1.9. Конвейерный перегрузочный узел - участок горной выработки в месте сопряжения двух конвейеров и транспортные устройства, предназначенные для перегрузки угля с конвейера на конвейер.
1.10. Перегрузочный пункт на сопряжении двух видов транспорта - совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для:
- разгрузки угля из транспортных сосудов и погрузки его на конвейер или в скип, установленные в наклонной или вертикальной выработке, а также перегрузки угля с конвейера в скип;
- перегрузки материалов и оборудования с одного вида вспомогательного транспорта на другой.
1.11. Промежуточные емкости в транспортных системах. По технологическому назначению следует различать:
- аккумулирующую (аварийную) емкость, предназначенную для аккумулирования угля на стыке транспортных установок и обеспечивающую независимую работу предшествующей установки (добункерной) в периоды кратковременных отказов или остановок последующих (подбункерных). Применение аккумулирующих емкостей способствует снижению простоев очистных забоев по вине транспорта;
- усредняющую (сглаживающую) емкость, предназначенную для сглаживания неравномерности грузопотока угля, поступающего на конвейерные установки. Применение усредняющих емкостей способствует улучшению использования технической возможности конвейеров (особенно сборных);
- комбинированную усредняюще-аккумулирующую емкость, предназначенную для выполнения обеих функций.
1.12. В соответствии с основными технико-экономическими направлениями развития подземного транспорта для транспортирования угля от очистных забоев в зависимости от характерных горнотехнических условий рекомендуется применять следующие виды транспорта:
На шахтах, разрабатывающих пологие и наклонные пласты:
а) в участковых горизонтальных выработках - только конвейерный транспорт;
б) в участковых и главных (капитальных) наклонных выработках с углами наклона до 16-18° - только конвейерный транспорт;
в) в наклонных выработках с углами наклона более 16-18° - конвейерный транспорт с применением крутонаклонных конвейеров или скиповую канатную откатку;
г) в главных горизонтальных выработках - конвейерный транспорт или локомотивную откатку. Преимущественный вид транспорта устанавливается на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом конкретных горнотехнических условий каждой шахты, перспектив ее развития, количества марок добываемого на шахте угля, надежности работы транспортных систем и трудоемкости транспортного процесса.
Оценку вариантов следует производить по приведенным затратам. При близких показателях сравниваемых вариантов отдавать предпочтение конвейерному виду транспорта.
На шахтах, разрабатывающих крутые пласты:
а) в участковых горизонтальных промежуточных выработках с применением щитовых или других комплексов - только конвейерный транспорт;
б) в участковых углеспускных печах и гезенках - самотечный транспорт;
в) в вертикальных межгоризонтальных выработках (гезенках) - спиральные спуски;
г) в штреках и квершлагах на горизонте околоствольного двора - конвейерный, комбинированный или локомотивный транспорт. Конвейерный транспорт целесообразно применять на шахтах с блочной подготовкой поля и при высокой производительности (свыше 1000 т/сут) очистных забоев. Комбинированный конвейерно-локомотивный транспорт целесообразно применять при разработке группы сближенных пластов. При этом конвейерным транспортом предусматривать доставку угля от близко расположенных очистных забоев до группового погрузочного пункта и локомотивным транспортом - от группового погрузочного пункта до околоствольного двора.