Из глубины подземных руд

Промышленная революция стала родоначальницей не только переходного периода от ручного труда к машинному, но и предвестником создания агрегатов и механизмов для добычи полезных ископаемых. Сегодня стальные капилляры пронизывают недра природных бассейнов страны на тысячи метров, и по ним несметные богатства матушки-земли специализированным способом доставляются на поверхность. Причём подземному транспорту отведена особая роль в бесперебойном функционировании такого сложного организма, как горнодобывающая отрасль.

Рельсы, рельсы, шпалы, шпалы

Среди популярных представителей технического парка подземки — шахтные электровозы, на чью долю выпало не только перемещение оборудования, сырья и материалов, но и рабочего персонала. На отечественных предприятиях добывающей индустрии, как правило, используют электровозы с электрическим двигателем, который получает питание благодаря работе внешнего источника. Хотя в некоторых случаях предусмотрено использование и собственных аккумуляторов. Кстати применение электрической тяги на открытых горных выработках вызвано, прежде всего, наличием больших уклонов пути, а также простотой обслуживания электроподвижного состава по сравнению с тепловозами. Причём для контактных моделей параметры уклона и радиуса закругления рельсовых путей строго регламентированы правилами безопасности эксплуатации электровозов.

Недостатки контактного электровоза сводятся к тому, что при движении между контактным проводом и токоприемником возникает искрение, вследствие чего применение его ограничивается выработками, неопасными по газу или пыли. Аккумуляторные же электровозы применяют в атмосферной среде, содержащей метан и угольную пыль. Недостаток аккумуляторного электровоза — ограниченный запас энергии, обычно на одну смену работы, большие затраты на эксплуатацию, чем контактного электровоза. В настоящее время из всех электровозов, применяемых на шахтах, на долю аккумуляторных приходится порядка 70%.

Обычно в шахтном электровозе на каждую колёсную пару передаётся тяговое усилие от отдельного электродвигателя. Что касается электромеханического оборудования контактных и аккумуляторных электровозов, то оно принципиально одинаково. Отличие заключается лишь в источнике питания и подводе энергии.

На электровозах применяют двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением, который в сравнении с двигателями параллельного возбуждения обладают большим пусковым моментом и перегрузочной способностью, а также автоматическим регулированием скорости в зависимости от нагрузки.

Безусловно, наличие подстанций для питания горнодобывающего и погрузочного оборудования значительно удешевляет эксплуатацию электрифицированных линий. Потому основная масса горнодобывающих предприятий с узкой и широкой колеёй для вывоза руды и транспортировки пустой породы использует электрическую тягу. В отличие от своих «коллег», карьерные электровозы имеют весьма высокий сцепной вес и немаленькую мощность, практически все выполнены с центрально расположенной кабиной, оснащенной двумя пультами управления. Конечно, отдельные представители подземной магистрали могут работать по «системе», а ширококолейные собратья ещё и в составе с одним-двумя моторными думпкарами.

Жив Курилка!

В хронологии истории существования подобной подземной техники интересен тот факт, что начиная с 1925 года на горнодобывающие предприятия (в основном, на Урал), стали поставляться различные электровозы зарубежного производства, такие как AEG, Siemens и других фирм. В то же время завод «Динамо» и Мытищенский машиностроительный наладили выпуск единичных партий электровозов для подъездных и внутризаводских путей серии ГЭТ. А с 1930-го эти же машины создаются совместно «Динамо» и Подольским крекинг-электровозостроительным заводом. Уже тогда имелось разграничение электровозов в зависимости от размера колеи: выпускались ЭПш с 1524 мм колеи и различной шириной кузова и ЭПу с узким кузовом 2300 мм. Позднее на основе этих электровозов для асбестовых и магнезитовых рудников Урала спроектировали и построили несколько электровозов серии ДКм. К сожалению, моделей электровозов, поступивших в то время на Урал до настоящего времени не сохранились.

Однако прототипы ветеранов нашли своё отражение в более поздних моделях электровозов зарубежных производителей. Так для работы с многоковшовыми экскаваторами и автоматизированными погрузочными комплексами завод «Ганц-Баймлер» изготавливал и поставлял в СССР промышленные низкорамные электровозы EL3 колеи 1000 мм. Всего с 1951 по 1978 год было изготовлено 791 такой локомотив, 619 из которых остались служить верой и правдой Германии на колее 900 мм. А электровозы постоянного тока с напряжением в 600В (1200В у EL3/03), четырёхосные, со сцепной массой в 70 т и мощностью 560 кВт отправились в карьеры Воскресенского химкомбината, Камыш-бурунского железорудного комбината, «Комбинат «Магнезит» (теперь «Группа Магнезит») в городе Сатка. Кстати, в недрах последнего они работают и по сей день.

Машины с кабелем и без

Несмотря на то, что производители уже давно выпускают электрические погрузочно-доставочные машины, большая часть рынка принадлежит моделям с дизельными двигателями. Недостатки и достоинства есть и у тех, и у тех. По сути, приобретение определённого вида зависит только от желаний и возможностей заказчика.

Самый главный плюс машин с электроприводом — экологичность. То есть, не придётся тратить огромное количество финансов на увеличение проветриваниях в шахтах. Напомним, ещё с 1970-х годов действует норма расхода воздуха на 1 кВт дизельного двигателя в объеме 6,75 м3/мин. И неважно, что современные машины оснащены новейшими каталитическими нейтрализаторами отработавших газов. Норматив есть, и от этого никуда не денешься.

Другая экономическая составляющая — не нужно закупать дизельное топливо и доставлять его к шахте. Да и затраты на обслуживание и расходные материалы в виде фильтров и масла сокращаются.

Однако при приобретении некоторых моделей с электрическим приводом нужно готовиться к увеличению затрат на электроэнергию. Да и обустраивать инфраструктуру для электроустановок придётся. К тому же, львиная доля присутствующих на рынке машин «привязана» к кабелю и может совершать поездки только на его длину. Обычно это 200-300 метров. Хотя присутствуют и машины со встроенными мощными аккумуляторами. Например, Muckmaster 600EB, по заверению разработчиков, заряжается всего за 2 часа и может работать даже в суровых условиях с жёсткими горными породами.

Однако большая часть присутствующих на рынке электрических машин не способна в течение смены продержаться на наклонных выработках. Особенно с неровной почвой. А уж этого добра на отечественных шахтах хватает. Поэтому там преобладают дизельные собратья. Как правило, они отличаются меньшей массой, поэтому подземные дороги меньше нуждаются в ремонте. В силу отсутствия электрокабеля, самоходные дизельные перевозчики могут курсировать на любое расстояние в шахте. Причём с гораздо большей скоростью. Но при их использовании повышается концентрация выхлопных газов, и работы требуется прекращать для проветривания. Чего в России не любят.

Материал опубликован в журнале «Добывающая промышленность» №1 2016

Новости по теме