Технический прогресс в механическом комплексе горных предприятий

К началу ХХ в. относятся первые шаги по механизации доставки угля в угольной промышленности. Наклонные желоба для транспортировки полезных ископаемых применялись на шахтах еще в начале ХIХ в. Впервые деревянные желоба появились на рудниках в Южной Африке. Для лучшего скольжения руды деревянные желоба заменили затем металлическими. Позже, чтобы руда лучше двигалась, желоба стали подвешивать и раскачивать.

В конце ХIХ в. в угольной промышленности появились скребковые и ленточные конвейеры. Скребковые конвейеры на угольных шахтах были впервые применены в 1902 г. англичанином Блеккетом. Они состояли из желоба и цепи со скребком и использовались главным образом в забоях различной длины. Сначала они были снабжены пневматическим, а затем и электрическим приводом.

Развитие механизированной откатки было связано с появлением в США в 1881 г. тягачей - воздуховозов, работавших сжатым воздухом. В конце ХIХ в. и начале ХХ в. начинает распространяться электровозная откатка. Первый троллейный электровоз для угольных шахт был продемонстрирован в 1879 г. на Берлинской промышленной выставке. В 1882 г. электровозы начали использоваться и под землей. В США первый электровоз на угольных шахтах появился в 1887 г., т.е. позже, чем в Европе. В последующие годы США, однако, далеко обогнали европейские страны по количеству и мощности шахтных электровозов.

Первые электровозы были троллейными. Стремление обеспечить большую маневренность электровозов привело в США к применению специальной кабельной катушки. Это давало электровозу возможность заезжать в камеры и забирать оттуда груженые вагонетки.

Несколько позже, в конце ХIХ в., в Америке создаются первые аккумуляторные электровозы. Первый аккумуляторный электровоз был построен в 1899 г. фирмой Болдуин Вестингауз. Аккумуляторные электровозы привлекли внимание и европейских конструкторов.

Развитие подъема угля на поверхность идет по линии совершенствования паровых подъемных машин. В этот период начинают применяться более мощные и экономичные подъемные машины, что оказывает благотворное влияние на увеличение, как грузоподъемности, так и скорости подъема. Если в 1970 г. скорость подъема на английских угольных шахтах не превышала 5,25 м/сек, то в 1912 г. она составляла уже 14,6 м/сек. Максимальный подъемный вес английского рудничного подъема в 1870 г. был равен 4 т, а в 1912 г. – уже 6 т.

В развитии вентиляции большую роль сыграл ряд теоретических исследований, создавших основу для современных методов проветривания рудников. К ним, прежде всего, относятся работы английского ученого Аткинсона. В 1860 г. Аткинсон вывел формулу для подсчета количества воздуха, необходимого для нормальной работы людей в шахте. Затем немецкий ученый Мюрк установил законы движения воздуха по выработкам и исследовал влияние сопротивления стенок выработок движению воздушной струи.

Теоретическое исследование в области проветривания, а также работы по конструированию вентиляторов создали основу для применения центробежного вентилятора в шахтах. После появления электроприводов центробежный вентилятор получил широкое распространение на угольных шахтах и рудниках.

В конце ХIХ в. была создана научно-теоретическая основа развития горнорудной промышленности. В ряде стран ученые изучают законы поведения горных пород или проходке горных выработок, при выемке полезных ископаемых, исследуется рудничная атмосфера.

Возникает новая самостоятельная отрасль науки – горная механика, делаются попытки обобщить методы проектирования горных предприятий, исследуются методы гравитационного обогащения руд.

Подводя итоги развитию горной техники в конце ХIХ в. и начале ХХ в., важно отметить новые черты, отличающие ее от техники предшествующего периода. В этот период решающее значение в горной промышленности продолжала играть добыча угля. Но наряду с добычей угля появляются и новые отрасли, в первую очередь нефтяная промышленность. Осуществляется переход от мелких шахт и рудников, принадлежащих отдельным предпринимателям, к крупным рудникам, владельцами которых являются, как правило, мощные монополистические объединения. В технике горнорудной промышленности начинается переход от машин с принципом прямолинейного возвратного действия (поршневые насосы) к ротационным машинам (центробежные насосы и вентиляторы).

Rambler's Top100