Полезные ископаемые разрабатываются на глубоких и очень глубоких уровнях. В связи с этим определения “глубокий уровень” и “глубокая шахта” стали очень популярными. Эти определения касаются глубины, где применяются специальные правила относительно проведения разработок, эксплуатации, регулирования давления камня, сооружение крепи, вентиляции, подземного и вертикального транспорта, организации работы и экономики.
Это показало, что “глубокий уровень” является очень относительным определением и должен использоваться только со ссылкой на особенные гидрогеологические, добывающие и технические условия в шахте или шахтном поле. Должно быть также строго определено, какую область определения “глубокий уровень” или “глубокая шахта” рассматривают. Например:
- шахтные гео-разработки,
- технология управления разработками,
- вентиляция (температура).
Очевидно, что “глубокий уровень”, определенный с одной точки зрения, не обязательно, означает “глубокий уровень” в другой области. Согласно [5] как глубокая шахта, мы можем работать с каждой шахтой если:
- глубина более 2300 м. или
- температура полезных ископаемых более 38.C.
Известно, что большинство глубоких шахт находится в Южной Африке. Обычно, они являются золотыми или алмазными.
Залежи золотой руды, как известно, находятся на глубине до 5000 м. во многих областях Южной Африки. Однако, разработка в глубину и строение рифа в некоторых областях, используя в предыдущих методах разработки более глубоких рифов, вертикальные системы шахтного подъема, не были бы экономически целесообразными. Таким образом, местная горнодобывающая промышленность активно исследует новые технологии для одноконцевого подъема 3500 м. глубиной в ближайшем будущем, и вероятно около 5000 м. в дальнейшем. При сравнении с максимальной длиной намотки в настоящее время 2500 м., очевидно, что будут требоваться некоторые существенные новшества.
Самым важным элементом в глубокой шахте является - вертикальный транспорт и шахтный подъем. Из литературы [1-12] видно, что это B.M.R. (Многоканатная подъемная машина Блера), подъемник предпочтительнее, использовать в глубоких шахтах Южной Африки. С экономической точки зрения, самыми важными факторами являются:
- конструкция и параметры канатов подъемника (главным образом запас прочности),
- емкость барабанов подъемного устройства,
- масса скипа (коэффициент скипа ”S”).
Эта статья информативного значения коротко представляет вышеупомянутые вопросы, основанные на литературных данных [1-12]. Особенно, интересна работа написанная М. Е. Гринвэй [3]. Из двух транспортных систем, используемых в глубокой шахте, вертикальной и системы одноконцевого шахтного подъема, в настоящее время предпочитается вторая. (Рис. 1). [6]
Шкивы трения (до 2100 m), однобарабанный и двухбарабанный ( двойной барабан типа Блэра ) подъем используются в глубоких шахтах Южной Африки.
Барабаны подъемных машин наиболее широко используются в Южной Африке и в мире. Три типа подъемных машин попадают в эту категорию:
- Однобарабанные подъемные машины,
- Двухбарабанные подъемные машины,
- Многоканатные подъемные машины Блэра.
Система многоканатной подъемной машины Блэра (BMR)
В 1957 Роберт Блэр ввел систему, благодаря которой емкость барабана подъемной машины, могла быть увеличена на два или более канатов. Система с двумя канатами развивалась. Блэр также разработал шкив компенсации напряженности в канатах. Шахтный отдел принял, установленный законом коэффициент безопасности для поднимаемых полезных ископаемых, равный 4, 275 вместо 4,5, если коэффициент использования в любом канате не падал ниже установленного законом фактора 9. Это требовало некоторого компенсирования, чтобы гарантировать одинаковое распределение груза между двумя канатами. Поскольку компенсация шкивом ограничена, Блэр также разработал устройство, для обнаружения неправильной намотки барабана, поскольку это могло заставить канаты перемещаться на разных скоростях и таким образом задевать груз, снижая производительность. Рис. 2 показывает особенности полезного груза с двойнымбарабаном Блэра и подъемных машин Koepe.
Подъемники Блэра используется почти исключительно в Южной Африке, вероятно, потому что они были там изобретены, для использования в глубоких шахтах....