Подъемная установка

ПОДЪЁМНАЯ УСТАНОВКА шахтная (а. winder, winding plant; н. Schachtforderanlage, Schachtfordereinrichtung; ф. installation d'extraction; и. maquina de extraccion minera, instalacion de extraccion de mina) — основной транспортный комплекс, связывающий подземную часть шахты (рудника) с поверхностью; предназначена для выдачи на поверхность добываемого полезного ископаемого и получаемой при проходке горных выработок породы, спуска и подъёма людей, транспортирования горно-шахтного оборудования и материалов, а также осмотра армировки и крепления ствола шахты.

Подъемные установки классифицируют: по назначению — на главные или грузовые (для транспортирования полезных ископаемых), вспомогательные или грузолюдские (для транспортирования породы, материалов, оборудования, спуска и подъёма людей); по типу ствола шахты — на вертикальные и наклонные; по числу канатов — на одноканатные и многоканатные; по типу органов навивки — на установки с постоянным радиусом навивки (с подъёмными машинами с цилиндрическими барабанами и ведущим шкивом трения) и с переменным радиусом навивки (с подъёмными машинами с бицилиндроконическими барабанами); по типу подъёмных сосудов — на скиповые, клетевые, скипо-клетевые, бадейные; по степени уравновешенности — на уравновешенные и неуравновешенные.

Подъемные установки включают подъёмное оборудование и горнотехнические сооружения. Подъёмное оборудование: подъёмные машины с приводом, подъёмные сосуды, канаты, подвесные устройства, шахтные парашюты, качающиеся площадки и посадочные кулаки, погрузочно-дозировочные и разгрузочные устройства и другие горнотехнические сооружения: здание подъёмной машины, копёр с приёмным бункером, ствол шахты, погрузочный бункер с камерой опрокидывателя при скиповой подъемной установке и приёмной площадкой при клетевой подъемной установке и др.

Первые фундаментальные исследования по теории подъемных установок выполнены в CCCP в 20-30-е гг. М. М. Фёдоровым. Выбор и расчёт подъемных установок при проектировании производят с учётом годовой мощности шахты, объёма выдаваемой породы, глубины ствола, количества действующих горизонтов, числа подземных рабочих, режима работы. Производительность подъемных установок определяется схемой подъёма, ёмкостью и скоростью движения подъёмных сосудов, глубиной ствола.

В качестве грузовых применяются, как правило, двухскиповые подъемные установки; односкиповые подъемные установки с противовесом используются на шахтах небольшой производительности при многогоризонтной работе или необходимости раздельной выдачи различных сортов (марок) полезных ископаемых. Клетевые подъемные установки применяются для шахт небольшой производительности и глубины. Крупнейшие скиповые установки имеют производительность более 1200 т/ч (скипы грузоподъёмностью до 60 т, скорость движения до 25 м/с).

Для вертикального подъёма (рис.) используют барабанные одноканатные или многоканатные со шкивом трения подъёмные машины, для наклонного — барабанные одноканатные подъёмные машины. Наклонные скиповые и клетевые подъемные установки применяются при угле наклона ствола более 25°, при меньшем угле — вагонеточный и конвейерный транспорт. Наиболее прогрессивны многоканатные подъёмные установки. Первая многоканатная подъемная установка с канатоведущим шкивом трения была построена в 1938 в Швеции фирмой "ACEA". По сравнению с одноканатными многоканатные подъемные установки имеют значительно меньший диаметр канатов, меньшие габариты и массу подъёмной машины (в 3-5 раз при одинаковой производительности). Подъёмную машину располагают на башенном копре высотой до 100 м, в последние годы — и на уровне земли.

В качестве привода подъемных установок применяют электродвигатели постоянного и переменного (асинхронные) тока. Питание подъёмных двигателей постоянного тока — от тиристорных преобразователей или от системы генератор-двигатель. Система управления предусматривает полную автоматизацию скиповых подъемных установок и дистанционное управление грузолюдскими и людскими клетевыми подъемными установками.

За рубежом конструкции и технические показатели подъемных установок практически аналогичны отечественным. В отличие от CCCP за рубежом широко применяют наземное размещение многоканатных подъемных установок со шкивами трения, системы тиристорного и программного управления подъемных установки с использованием ЭВМ, а на глубоких золотых рудниках ЮАР — двухканатные подъемные установки, конструкция которых разработана в 1957 в ЮАР и наиболее эффективна для стволов глубиной более 1500 метров. Включает 2 двухбарабанные подъёмные машины, связанные между собой шестерёнчатыми передачами для синхронного вращения; каждый из 2 подъёмных сосудов подвешивается на 2 канатах с помощью уравнительных подвесных устройств. В ЮАР эксплуатируются более 30 таких подъемных установок с барабанами диаметром от 2,5 до 5,1 м, глубина подъёма более 1500 м.

Основные направления совершенствования подъемных установок: расширение области применения многоканатных подъемных установок, создание и использование новых типов канатов, облегчённых подъёмных сосудов, систем программного управления на базе ЭВМ и др.