8.8. Развитие средств доставки грузов

Увеличение глубины разработки и объемов, доставляемых на поверхность пород, привели к тому, что в подземных выработках стали настилать рельсовый путь. В качестве тягового усилия использовалась тяговая сила лошадей. На многих рудниках были созданы специальные подземные конюшни.

В конце 17 начале 18 веков в подземных выработках появляется рельсовый путь. На эту идею натолкнуло использование деревянных лежней для облегчения передвижения груженых тачек и тележек. И когда объем тележек увеличился, и они превратились в вагонетки под них стали укладывать постоянный путь - деревянные брусья, скрепленные металлическими накладками. В России деревянный рельсовый путь просуществовал до середины XVIII столетия. В 40-х годах началась замена деревянных рельсовых путей переносными железными рельсовыми путями.

Передвижение вагонеток по рельсам все еще осуществлялось за счет мускульной силы рабочих-откатчиков.

В конце 18 в. К.Д. Фроловым и Ф.С. Вагановым были созданы и предложены лучшие образцы откаточных установок - канатные откатки, однако они не получили распространения.

Канатная откатка в наклонных выработках нашла применение после применения пневматических, а затем электрических двигателей.

Один конец каната прицеплялся к вагонетке, а другой закреплялся на барабане ворота. При наматывании каната на барабан груженая вагонетка поднималась до вышележащей выработки, а порожняя - спускалась самоходом, лишь придерживаемая канатом при его разматывании с барабана.

Подъем в вертикальных стволах на протяжении многих столетий не претерпевала существенных изменений. Техническая часть подъемной установки была все та же. Но все же вводили различные усовершенствования, которые повысили производительность и эффективность подъема.

1780 г. - изобретены первые подъемные клети.

С увеличением глубины шахтных стволов пеньковые канаты уже не выдерживали возросшей нагрузки, поэтому попытались заменить их цепными. Однако, цепи оказались слишком тяжелыми и это заставило вновь вернуться к пеньковым канатам. В 1864 г. немецкий инженер Амберти предлагает канат из проволочек, что позволяет значительно увеличить нагрузку на подъеме.

Прочность пеньковых канатов, в лучшем случае, достигала 15 кг/мм², железных цепей - 35 кг/мм², то прочность стального каната составляла 180-220 кг/мм². При этом диаметр каната уменьшился.

В конце 18 века в горных машинах используют энергию пара. С использованием новых канатов и приводов подъемных машин появилась возможность переходить на более глубокие горизонты, однако трудности возникли с необходимостью уравновешивания тяжелого каната.

В 1787 г. был предложен плоский канат, а в 1800 г - бобинный подъем.

В коше 19 в. начался новый этап в развитии рудничного подъема - появился электродвигатель. Первый электродвигатель был установлен в 1891 г. на одной из шахт Германии. Новый двигатель позволил увеличить мощность подъема, достичь высоких скоростей, обеспечить легкость управления при одновременном повышении безопасности.

С повышением грузоподъемности подземных машин появилась возможность увеличить объем выдачи подземного ископаемого и пустой породы. В этот период появились двухэтажные клети на четыре вагонетки, саморазгружающиеся скипы.

В этот же период появляются устройства обеспечивающие механизацию разгрузочно-погрузочных операций - опрокидыватели. Первые опрокидыватели были сконструированы на поверхности - в грохотах (круговой опрокидыватель) при обогащении угля и при разгрузке железнодорожных вагонов.

Это было грандиозное по тому времени устройство и называлось оно нагрузочной платформой фирмы Круппа, построенной ею для одной из пристаней на Руре в Вестфалии. Устройство это позволяло разгрузить в 10-ти часовую смену до 120-150 вагонов угля вместимостью в 10-15 тонн каждый и действовало совершенно автоматически, причем живая сила развивающаяся при опрокидывании груженого вагона, собиралась особым приемником и утилизировалась для обратного подъема пустого вагона

В России, в начале 20 в. шахты были оборудованы исключительно машинами зарубежного производства и, в основном, они работали от парового двигателя. К 1922 г. в Донбассе из возможных к использованию шахтных подъемных машин только 15 % были оборудованы электрическим двигателем.

Подземные установки были оборудованы исключительно неопрокидными клетями. Клети имели от одного до шести этажей, причем каждый этаж загружался одной или двумя вагонетками.

В 1926 г. в процессе технической реконструкции угольной промышленности СССР стали переходить на скиповой подъем, который позволял значительно повысить производительность шахт. Впервые такие скиповые подъемы были установлены на шахтах Донбасса.

В 1933 г. горнозаводское бюро Краматорского машиностроительного завода впервые в СССР приступило к проектированию шахтной электроподъемной машины с двумя цилиндрическими барабанами диаметром 5 м.

И в 1935 г. первая отечественная подъемная машина была установлена и сдана в эксплуатацию в Донбассе, за ней были спроектированы и изготовлены другие типоразмеры подъемных машин с диаметром барабана 3 и 4 м.

В 1936-1937 г г. была разработана конструкция новой, мощной машины с диаметром барабана 5 м для меднорудной промышленности.