3.11.2. Технологические схемы околоствольных дворов
На рис. 3.18-3.20 (3.34-3.36) представлены технологические схемы околоствольных дворов с непоточным движением составов. На примере кругового околоствольного двора (рис. 3.18,а) рассмотрим схемы маневровых операций с гружёными и порожними вагонетками. Возьмем самый сложный случай, когда состав смешанный, т.е. в нём имеются вагонетки с углем, породой и материалами.
Поезд, прибывающий с грузом с правого крыла, проходит по нижнему пути выработки 13, устанавливает состав на верхнем пути разминовки 3, а затем заталкивает его задним ходом на соответствующие ветви 4, 7 и 10. Если в хвосте состава располагаются вагонетки с породой, то они заталкиваются на грузовую породную ветвь 7 скипового ствола. Затем, отцепив эти вагонетки, электровоз возвращается на разминовку 3 и заталкивает вагонетки с углем на грузовую угольную ветвь 4. При наличии в составе вагонеток с материалами, которые, как правило, должны находиться в хвосте состава, они заталкиваются на входную ветвь 10 клетевого ствола. Согласно ПБ (§278) скорость движения при заталкивании не должна превышать 2 м/с.
Рис.3.18. Технологические схемы околоствольных дворов с круговым движением составов:
а - круговой: б - петлевой; 1 - скиповый ствол; 2 - клетевой ствол; 3 - разминовка; 4 - грузовая угольная ветвь скипового ствола; 5 - угольный опрокидыватель; 6 - порожняковая угольная ветвь скипового ствола; 7 - грузовая породная ветвь скипового ствола; 8 - породный опрокидыватель; 9 - порожняковая породная ветвь скипового ствола; 10 - входная ветвь клетевого ствола; 11 - выходная ветвь клетевого ствола; 12 - обходная выработка; 13 - главная примыкающая выработка околоствольного двора; 14 - обгонный путь
Затолкнув вагонетки по соответствующим ветвям, электровоз возвращается на главную примыкающую выработку 13 и по верхнему пути её, а затем по обходной выработке 12 направляется в порожняковые ветви 6 и 9 скипового ствола или в выходную ветвь 11 клетевого ствола за порожняком или материалами. Взяв последние, электровоз отправляется, пользуясь закруглением, на рабочие участки правого или левого крыла шахты.
Поезд, прибывающий с левого крыла по верхнему пути, останавливается на разминовке 3, электровоз отцепляется от состава, через стрелки заходит в его хвост, прицепляется к составу и выполняет операции в порядке, описанном выше.
В рассмотренной схеме околоствольного двора (а) имеется тот недостаток, что возможны встречные движения электровозов на обходной выработке. Чтобы избежать этого, один из электровозов вынужден простаивать в ожидании, пока другой электровоз осуществляет прицепку вагонеток на порожняковых ветвях, а это увеличивает время пребывания электровоза в околоствольном дворе и, в конечном счете, снижает пропускную способность его. Для устранения этого недостатка в одной из ветвей скипового ствола устраивается второй, обгонный путь, по которому электровоз по завершении маневровых операций, переходит на порожняковую часть околоствольного двора, устраняя встречные движения.
В околоствольном дворе петлевого типа (рис. 3.18, б) поезд, прибывающий из рабочих участков (одностороннее поступление грузов) по нижнему пути, останавливается на разминовке 3, электровоз, отцепившить, заходит в хвост состава и заталкивает вагонетки по соответствующим ветвям, а затем по обгонному пути 14 выходит на порожняковую сторону двора и по обходной выработке и главной примыкающей отправляется на участки.
Преимущества круговых и петлевых околоствольных дворов:
сравнительно простая схема движения составов;
высокая пропускная способность по сравнению с околоствольными дворами с челноковым движением составов;
простая привязка к различного вида примыкающим выработкам (квершлаг; штрек).
Недостатки:
большое число закруглений пути и криволинейных выработок, а отсюда более сложное проведение и эксплуатация их;
недостаточное использование главной примыкающей выработки. Однако, при параллельных околоствольных дворах этот недостаток смягчается.
Применяются на шахтах, использующих вагонетки с глухим кузовом.
Рис.3.19. Технологические схемы челнокового (а) и тупикового (б) околоствольных дворов
(расшифровка позиций такая же, что и на рис. 3.34.);
3' - разминовка на порожняковом пути
Схема маневров в околоствольном дворе челнокового типа (рис. 3.19, а) следующая.
Состав, прибывающий с правого крыла по нижнему пути выработки 13, останавливается на разминовке 3 и задним ходом заталкивает вагонетки по ветвям 4, 7 и 10. Затем электровоз переходит на порожняковую сторону околоствольного двора, забирает порожние вагонетки и с материалами и уходит на участки правого крыла по верхнему пути выработки 13. Если необходимо направить состав на левое крыло, то электровоз вывозит партию на порожняковую разминовку 3', отцепляется от состава, переходит через стрелки на другую сторону состава, прицепляется к нему и уходит по нижнему пути на левое крыло.
Если грузы в околоствольный двор прибывают с левого крыла, то состав устанавливается на разминовке 3, электровоз заходит в хвост состава и заталкивает вагонетки по ветвям. Дальше манёвры производятся описанными выше способами.
Достоинства челнокового околоствольного двора:
прямолинейность выработок;
меньшее количество узлов сопряжений;
максимальное использование главной примыкающей выработки.
Недостатки: основной - сложность манёвров и, как следствие, меньшая пропускная способность.
Условия применения:
шахты, небольшой производственной мощности (в основном старые);
при двустороннем поступлении грузов в околоствольный двор;
при значительной длине примыкающей выработки и параллельном расположении грузовых ветвей околоствольного двора.
У тупиковых околоствольных дворов (рис. 3.19, б) схема манёвров такая же, как и челноковых, с той лишь особенностью, что грузы поступают только с одного крыла, что упрощает маневры, а следовательно, обеспечивается более высокая пропускная способность двора.
Недостатками тупиковых дворов являются:
наличие тупиковой выработки, для проветривания которой требуется проведение вентиляционной сбойки к скиповому стволу. Однако этот недостаток может смягчаться, если вблизи имеется какая либо вентиляционная выработка, например, сбойка для проветривания склада ВМ, гаража и др.;
ограниченная область применения, а именно: при расположении вскрывающего пласты квершлага в лежачем боку свит, предопределяющее одностороннее поступление грузов в околоствольный двор. Однако применение их возможно и в других случаях (см. рис. 2.38, б,5).
Технологические схемы околоствольных дворов с поточным движением составов показаны на рис. 3.20. Эти схемы обеспечивают движение составов без дополнительных маневров по расформированию составов, заталкиванию вагонеток, без отцепки и прицепки электровозов, что при наличии большегрузных вагонеток (ВД) позволяет значительно увеличить пропускную способность околоствольных дворов.
В основу околоствольных дворов этого типа положена круговая схема движения составов. Наивысшая производительность обеспечивается при транспортировании грузов специализированными составами, т.е. груженых либо углем, либо породой или же вагонетками с материалами и оборудованием. На практике это условие не всегда удаётся выполнить, поэтому рассмотрим схему движения в околоствольном дворе для более сложного случая, когда применяются сложные составы. Однако во всех случаях при этом материальные вагонетки должны располагаться в хвосте состава.
Рис.3.20. Технологические схемы околоствольных дворов с поточным движением составов: а - кругового; б - петлевого; 1,2 ствол скиповый и клетевой; 3 - главная примыкающая выработка; 4 - грузовая ветвь скипового ствола; 5 - породная разгрузочная яма; 6 - угольная разгрузочная яма; 7 - угольный бункер; 8 - порожняковая ветвь скипового ствола; 9 - входная ветвь клетевого ствола; 10 - выходная ветвь клетевого ствола; 11 - обгонный путь
Смешанный состав в схеме (а), прибывающий с правого крыла по верхнему пути, заходит на грузовую ветвь 4 скипового ствола и, сбавив скорость до 0,7 м/с 3 проходит через разгрузочные ямы породную 5 и угольную 6, где производится разгрузка соответствующих вагонеток через дно.
Вагонетки с материалами проходят через ямы, не разгружаясь. Далее состав проходит порожняковую ветвь 8 скипового ствола и останавливается на входной ветви 9 клетевого ствола. Здесь вагонетки с материалами и оборудованием (или без них) отцепляются, и состав следует по обгонному пути 11 до выходной ветви 10 клетевого ствола, где к нему по необходимости прицепляют вагонетки с материалами, после чего он направляется на участки по нижнему пути примыкающей выработки 3.
Поезд, прибывающий с левого крыла по нижнему пути заходит сразу на входную ветвь клетевого ствола, где отцепляются вагонетки с материалами, уходит на выходную ветвь клетевого ствола, забирает вагонетки с материалами и направляется на грузовую ветвь скипового ствола, производит разгрузку вагонеток с углем и породой и далее по порожняковой ветви выходит на главную выработку и по верхнему пути уходит на участки.
Усвоив схему движения составов в схеме (а), можно легко понять и схему движения составов в петлевом околоствольном дворе с поточным движением, представленном на рис. 3.20 (б).
Достоинства околоствольных дворов с поточным движением составов:
- простая схема движения и большая пропускная способность;
- меньше транспортных ветвей и меньший объём дворов;
- более высокая безопасность в связи с отсутствием операций по заталкиванию состава задним ходом.
Недостатки околоствольных дворов этого типа заключаются в том, что их применение возможно лишь при наличии в шахте вагонеток с донной разгрузкой. По этой причине околоствольные дворы с поточным движением составов применяются в основном в проектах строительства новых шахт.
Околоствольные дворы с конвейерным транспортом условно можно разделить на два типа: с раздельной выдачей угля и породы и с выдачей горной массы. В первом случае в околоствольном дворе необходимо предусматривать две разгрузочные ямы и два бункера для угля и породы. Во втором случае горная масса конвейером подаётся непосредственно в общий приемный бункер. Довольно часто встречаются околоствольные дворы комбинированные, часть угля в них поступает в вагонетках, а часть конвейерами. В таких случаях схема околоствольного двора остается точно такой же, как и для локомотивного транспорта, с той лишь разницей, что к угольному бункеру подводится конвейерная выработка, примыкание которой к нему возможно различными способами.
На рис. 3.21 показана технологическая схема околоствольного двора при конвейерном транспорте с выдачей горной массы. Транспортирование материалов осуществляется электровозами, но в принципе может производиться монорельсовыми дизелевозами или одиночными самоходными вагонетками. Схемы таких околоствольных дворов для высокопроизводительных шахт разработаны Южгипрошахтом.
Основными преимуществами околоствольных дворов с конвейерным транспортом являются:
отсутствие маневров с составами и, как следствие, более высокая их производительность;
более равномерное поступление угля (или горной массы) в околоствольный двор;
меньший объём выработок околоствольного двора.
Рис.3.21. Технологическая схема около-ствольного двора при конвейерном транспорте: 1,2 - стволы скиповый и клетевой; 3 - угольный бункер; 4 - камера за-грузочного устройства; 5 - конвейерная выработка; 6 - входная ветвь клетевого ствола; 7 - выходная ветвь клетевого ствола; 8 - вспомогательная транспортная выработка; 9 - конвейерная транспортная выработка (квершлаг или главный штрек)
Недостатки околоствольных дворов при выдаче горной массы связаны со сложностью и затратами последующего обогащения угля. Поэтому в настоящее время предпочтение отдаётся околоствольным дворам с конвейерным транспортом угля и локомотивным породы.