Горно-шахтное оборудование (ГШО) - широкое понятие, охватывающее технику и механизмы для добычи полезных ископаемых подземным и открытым способом. Исторически ГШО разрабатывалось исключительно для нужд горнодобывающей промышленности, однако сегодня оно применяется значительно шире: в металлургии, машиностроении, энергетике, химической отрасли.
Основные категории горно-шахтного оборудования
Отраслевая классификация делит ГШО на четыре крупных блока: карьерное, шахтное, обогатительное и транспортное. На практике многие виды техники относятся сразу к нескольким категориям - например, транспортное оборудование используется как в подземных выработках, так и на карьерах.
Удобнее рассматривать оборудование по функциональному признаку: что именно оно делает в технологической цепочке добычи.
1. Транспортная техника
Это самая многочисленная группа в подземных выработках. Её задача - перемещение породы, руды, людей и материалов по горным выработкам.
Шахтные вагонетки
Вагонетки - основа рельсового транспорта в шахтах. Они делятся по назначению:
Грузовые вагонетки предназначены для транспортировки горной массы (руда, порода). Ключевой параметр - объём кузова, который обозначается в маркировке. Например, серия ВГ (вагонетка грузовая) выпускается с кузовами от 0,6 до 4,5 м³: ВГ-0,6, ВГ-0,8, ВГ-1,0, ВГ-1,2, ВГ-2,0, ВГ-2,2, ВГ-3,0, ВГ-4,5. Серия ВБ (вагонетка с боковой разгрузкой) позволяет опрокидывать кузов в сторону без использования опрокидывателей: ВБ-1,6, ВБ-2,0, ВБ-2,5, ВБ-3,0, ВБ-3,5, ВБ-4,0. Серия УВО - вагонетки с глухим кузовом и откидным днищем.
Пассажирские вагонетки (серия ВПГ) служат для доставки рабочих к забоям и обратно. Выпускаются вместимостью 10, 12, 14 и 16 мест (ВПГ-10, ВПГ-12, ВПГ-14, ВПГ-16). Конструкция предусматривает защиту людей и соответствие требованиям безопасности на подземном транспорте.
Специальные вагонетки - для перевозки взрывчатых материалов и горюче-смазочных материалов (ГСМ). Они имеют усиленную конструкцию и специальные замки, исключающие самопроизвольное открытие.
Шахтные электровозы - тяговые единицы, приводящие в движение составы из вагонеток. В подземных условиях применяются аккумуляторные и контактные электровозы. Аккумуляторные (серия АК) не требуют контактной сети, что делает их более безопасными в выработках с рудничной атмосферой. Контактные серии К10 и К14 используются там, где проложен контактный провод, и рассчитаны на большую грузоподъёмность.
Толкатели электрогидравлические (ТЭГ-300, ТЭГ-600) - механизмы, обеспечивающие подачу вагонеток на клеть подъёмника или в зону разгрузки. Цифра в маркировке обозначает усилие толкания в кН. Без них организовать ритмичную погрузку-разгрузку на стволе шахты практически невозможно.
Путевые стопоры (СП-200, СП-400, СП-800) удерживают вагонетки на наклонных выработках и предотвращают их самопроизвольное движение. Выпускаются с электро- и пневмоприводом. Цифра в маркировке - допустимая нагрузка на стопор в кг. Это оборудование относится к средствам безопасности транспортного процесса.
Посадочные кулаки (КП-170, КП-375) фиксируют клеть подъёмника на нужном горизонте во время посадки и высадки людей или при загрузке. Это элемент шахтного ствола, напрямую влияющий на безопасность людей.
2. Погрузочное и выемочное оборудование
Погрузочные машины серии ППН предназначены для механизированной погрузки горной массы в вагонетки непосредственно в забое. Работают в паре с буровзрывным циклом: после взрыва машина зачерпывает разрушенную породу и перегружает её в транспортные средства. ППН-1 и ППН-3 различаются производительностью и допустимым сечением выработки, в которой могут работать.
Погрузочно-доставочные машины (ПДМ) и их компоненты - самоходные машины на пневмошинном ходу, которые одновременно зачерпывают и транспортируют горную массу. Для их поддержания в рабочем состоянии критически важны сменные компоненты:
- Ковши ПДМ - рабочий орган, непосредственно контактирующий с горной массой. Изнашиваются быстро и требуют периодической замены.
- Кузова ПДМ - несущая часть машины, в которой транспортируется порода.
- Сочленения ПДМ - шарнирное соединение между передней и задней частями машины, обеспечивающее манёвренность в узких выработках. Один из самых нагруженных узлов.
- Гидроцилиндры - приводные элементы ковша и сочленения. Работают под высоким давлением и нуждаются в качественном изготовлении для надёжной работы.
Производство и ремонт компонентов ПДМ на месте - существенная статья экономии для горнодобывающих предприятий, поскольку зависимость от импортных запчастей традиционно высока.
3. Крепёжное оборудование
Арочная крепь - металлические рамы арочного профиля, устанавливаемые в горных выработках для предотвращения обрушения кровли и боков. Это один из наиболее распространённых видов крепления в угольных шахтах и рудниках. Профиль крепи (СВП - спецпрофиль взаимозаменяемый) рассчитан на то, чтобы крепь могла податливо сжиматься под давлением горных пород, не разрушаясь. Шаг установки рам и тип профиля подбираются исходя из горно-геологических условий конкретной выработки.
4. Вспомогательное оборудование
- Шахтные вентиляторы серии ВМЭ. Вентиляция - вопрос жизни в буквальном смысле. Шахтные вентиляторы местного проветривания серии ВМЭ обеспечивают подачу свежего воздуха в тупиковые выработки (забои), где естественная циркуляция воздуха отсутствует. Электрические вентиляторы серии ВМЭ применяются там, где использование пневматических невозможно или нецелесообразно.
- Шахтные лебёдки - (ШВ-710, ШВА-18000, ЛС-30, ЛС-55) используются для различных вспомогательных задач: вспомогательный подъём материалов, перемещение оборудования по наклонным выработкам, доставка крепёжных материалов. Цифры в маркировке, как правило, отражают тяговое усилие или канатоёмкость.
- Вибростол ВДПУ - применяется для уплотнения и распределения сыпучих материалов (закладочных смесей, бетонных растворов). В горном деле используется при закладке выработанного пространства.
- Муфты зубчатые - элементы трансмиссии, соединяющие валы электродвигателей с рабочими механизмами (лебёдками, насосами, конвейерами). Компенсируют небольшие несоосности валов и воспринимают ударные нагрузки, характерные для горного оборудования. Являются расходным элементом - изнашиваются и требуют периодической замены.
Требования к ГШО в Казахстане
Горно-шахтное оборудование, применяемое на предприятиях Казахстана, должно соответствовать требованиям промышленной безопасности, установленным Законом РК «О промышленной безопасности» и техническими регламентами Евразийского экономического союза.
Оборудование для применения во взрывоопасных средах (рудничное исполнение) дополнительно проходит сертификацию на взрывозащиту.
