После взрыва или работы проходческого комбайна руда остается в забое в виде навала разной крупности. Перед вывозом горную массу осматривают, убирают нависающие куски породы, проверяют крепь и состояние выработки. Затем руду подбирают погрузочной машиной или скреперной установкой и передают дальше – к рудоспуску, вагонеткам, самосвалу или конвейеру.
На выбор схемы влияют не только глубина и расстояние до ствола. Учитывают крепость руды, размер кусков после взрыва, уклон выработок, газовую обстановку, влажность и наличие воды. От этих условий зависит, какая техника пройдет по горизонту без простоев и перегрузок.
Обычно оценивают несколько параметров:
- расстояние от забоя до пункта перегрузки;
- сечение и уклон горных выработок;
- крупность руды после дробления или взрыва;
- допустимую нагрузку на почву и крепь;
- нужную производительность участка за смену.
Если руда крупная, перед подачей на конвейер ее дробят под землей. Для этого рядом с рудоспуском или на погрузочном пункте ставят щековые, конусные либо валковые дробилки. Мелкая и средняя фракция легче проходит через питатели, не застревает в течках и меньше повреждает ленту.
Погрузка и доставка по выработкам
Для первичной доставки применяют:
- ПДМ с ковшом для погрузки и перевозки на сотни метров;
- скреперные установки в узких или старых выработках;
- погрузочные машины непрерывного действия;
- подземные самосвалы при большом расстоянии до рудоспуска;
- буропогрузочные комплексы на проходческих работах.
На современных рудниках часто применяют погрузочно-доставочные машины (ПДМ или LHD). Они заезжают к навалу, набирают руду ковшом и везут ее к рудоспуску или перегрузочному пункту. Машины бывают дизельными и электрическими, с ковшами разного объема.
На участках с малым сечением и короткой доставкой до сих пор используют скреперные лебедки. Скреперный ковш тянут канатами по почве выработки, собирая руду в выпускной воронке или у забоя. Такой способ простой по устройству, но уступает самоходной технике по скорости и удобству на длинных маршрутах.
Если выработка позволяет, руда после погрузки может идти в шахтные самосвалы. Они перевозят десятки тонн за рейс и разгружаются в бункер, рудоспуск или дробильный узел. Для таких машин нужна ровная дорога, радиусы поворотов без опасных сужений, вентиляция и места для разъезда.
Рудоспуски, бункеры и перегрузка
Рудоспуск – вертикальная или наклонная выработка, по которой руда под действием собственного веса попадает на нижний горизонт. Его устраивают в прочных породах, при необходимости облицовывают и защищают от чрезмерного износа. В нижней части размещают выпускные устройства: затворы, вибропитатели, пластинчатые питатели или качающиеся лотки.
Бункеры сглаживают неравномерность работы. Забойная техника может привезти руду раньше, чем подойдет поезд или освободится дробилка, а накопительная емкость не даст участку встать. Объем бункера подбирают по производительности горизонта и графику подъема.
На перегрузочных пунктах следят за кусковатостью. Слишком крупные фрагменты разбивают гидромолотами или направляют в дробилку. Это снижает риск зависания в рудоспуске, поломки питателя и аварийной остановки конвейера.
Рельсовый и конвейерный транспорт
Рельсовая откатка применяется там, где есть протяженные горизонтальные выработки и стабильные объемы добычи. Руду грузят в вагонетки, состав тянет электровоз или аккумуляторный локомотив. Такой вариант удобен для больших горизонтов: один состав перевозит много материала, а движение можно организовать по расписанию.
Конвейеры выгодны при непрерывной подаче руды. Ленточная линия принимает материал из бункера, от дробилки или питателя и передает его к стволу, наклонному съезду либо на следующий конвейер. Для крутых уклонов используют ленты с перегородками, специальные профили или промежуточные перегрузки.
На горизонтах встречаются такие схемы:
- вагонетки с электровозной откаткой до околоствольного двора;
- ленточные конвейеры после подземного дробления;
- комбинация ПДМ, рудоспуска и рельсовой откатки;
- доставка самосвалами к бункеру с дальнейшей подачей на ленту.
У каждого варианта есть ограничения. Рельсовая сеть нуждается в путях, стрелках, контактной сети или зарядных пунктах. Конвейер чувствителен к крупным кускам, металлу в руде и перекосу ленты, поэтому рядом ставят магнитные уловители, датчики схода и устройства аварийной остановки.
Подъем на поверхность
Главный способ выдачи руды при глубокой подземной добыче – скиповой подъем по шахтному стволу. Руда из бункера загружается в скип, подъемная машина перемещает его по направляющим, а наверху материал разгружается в приемный бункер. Далее он идет на склад, в дробильно-сортировочный узел или на обогатительную фабрику.
При меньшей глубине или при наличии наклонного съезда руду могут вывозить подземными самосвалами прямо на поверхность. Такой вариант встречается на рудниках с наклонными выработками, где техника способна безопасно двигаться по уклону. На некоторых предприятиях наклонные конвейеры подают руду без участия автотранспорта, что уменьшает число перегрузок.
Клетевой подъем чаще используют для людей, материалов и оборудования, но в отдельных схемах через него поднимают вагонетки с рудой. Производительность у такого варианта обычно ниже, чем у скипов. Поэтому для постоянной выдачи крупных объемов чаще выбирают скипы или конвейерные линии.
Безопасность и бесперебойная работа техники
Транспортная цепочка в шахте должна работать без остановок, иначе забой быстро переполняется отбитой массой. Для этого диспетчер отслеживает:
- движение техники;
- состояние бункеров;
- работу дробилки, конвейеров и подъемной машины.
На крупных рудниках применяют датчики уровня, видеонаблюдение, радиосвязь и системы позиционирования самоходных машин.
Особое внимание уделяют вентиляции в зонах работы дизельной техники. Выхлопные газы отводят свежей струей воздуха, а исправность двигателей и фильтров проверяют по графику. Если есть возможность, то дизели заменяют на электрические ПДМ и аккумуляторные самосвалы, которые снижают нагрузку на вентиляцию.
Для повышения эффективности на горных предприятиях обычно комбинируют несколько видов транспорта. У забоя работает мобильная техника, дальше руда попадает в рудоспуск или бункер, затем ее забирает конвейер, состав или самосвалы, а на поверхность выдает скип, лента либо автотранспорт. Такая последовательность позволяет учитывать условия конкретного месторождения и поддерживать ровный темп добычи.