Charakterystyka transportu kopalnianego

Zadaniem transportu w kopalniach jest przenoszenie urobku od maszyn urabiających lub ładujących do urządzeń odbierających urobek lub zwałujących.

Zbiór wszystkich maszyn, i urządzeń dobranych i funkcjonalnie połączonych w taki sposób, żeby spełniały wymogi przyjętego sposobu eksploatacji złoża, stanowi system urabiająco-transportująco-przeróbczy, nazywany również krótko systemem maszynowym. System ten obejmuje zbiór urządzeń służących do transportu urobku, materiałów i ludzi, tworzących system transportowy. W górnictwie system transportowy jest więc jednym z elementów systemu, który wykonuje określone zadanie. Aby wykonać swą funkcję, system musi mieć zadaną strukturę, określoną przez powiązania wewnętrzne systemu, oraz ustalone warunki umożliwiające realizację procesów prowadzących do osiągnięcia postawionego celu.
Przez system transportowy rozumie się w górnictwie zbiór urządzeń tak dobranych i funkcjonalnie połączonych, ażeby można nimi przemieszczać masy urobku, materiałów lub ludzi zgodnie z potrzebami eksploatacji. Tak rozumiany system nie obejmuje środków transportu masowego ogólnego użytku (jak pociągi PKP, barki, statki itp.),wchodzących w skład ogólnego systemu transportowego wykorzystywanego wówczas, gdy odbiorca znajduje się w dużej odległości od kopalni. System transportowy urobku służy do przemieszczania urobku z wyrobiska bezpośrednio do zakładu zużytkowującego kopalinę. W skład tego systemu wchodzą również zbiorniki i urządzenia pomocnicze, urządzenia rozdrabniające urobek oraz urządzenia służące do przeładunku urobku z jednego środka transportu na inny, jeżeli urządzenia takie są stosowane. System transportowy może obejmować kilka kopalń podających urobek do wspólnego odbiorcy. Układy transportowe kopalń tworzą wówczas podsystemy współpracujące w ramach ogólnego systemu transportowego według ustalonego programu. Jeżeli w systemie transportowym stosuje się współpracujące ze sobą różne środki transportu, to traktuje się je jako podsystemy.
Zadaniem systemu użytkowania jest realizacja potrzeb systemu operacyjnego. W skład tego systemu wchodzi wszystko to co jest niezbędne przy użytkowaniu systemu transportowego. Z kolei zadaniem systemu obsługi jest realizacja potrzeb systemu użytkowania. W skład tego systemu wchodzi to wszystko co jest niezbędne do obsługi (napraw,
przeglądów itp.) systemu transportowego.
System operacyjny jest to system generujący cel działania systemu użytkowania. Dla systemu transportowego jest to system maszynowy: urabiająco-transportująco-przeróbczy.
System kierowania eksploatacją składa się z podsystemów: decyzyjnego i informacyjnego i charakteryzuje się dwoma poziomami kierowania: programowaniem i sterowaniem eksploatacji systemu transportowego.
Zadaniem systemu zaopatrzenia jest realizacja potrzeb systemu obsługi.
Systemy użytkowania, kierowania i obsługi tworzą razem system eksploatacji. System transportowy wraz z systemem eksploatacji, systemem operacyjnym i systemem zaopatrzenia wchodzą w skład nad systemu, zwanego systemem działania, w ramach którego relacje między systemami są uporządkowane i określone zbiorem układów działania.
A zatem między systemem transportowym a otoczeniem tego systemu występują oddziaływania wynikające ze zorganizowanej współpracy, której towarzyszą również oddziaływania o charakterze losowym. Współpraca ma charakter obustronny, gdyż otoczenie przyczynia się do realizacji celów systemu transportowego oraz system transportowy celów otoczenia.
Taśmociągiem nazwano zbiór przenośników taśmowych połączonych szeregowo w ciąg transportowy.

Przenośnik taśmowy jest urządzeniem transportowym o ruchu ciągłym i zasięgu ograniczonym, przenoszącym nosiwo na powierzchni taśmy, między dwoma taśmami lub wewnątrz taśmy.
Nosiwem nazwano przedmiot transportu, które zrzucane jest na taśmę przenośnika zazwyczaj w pobliżu bębna zwrotnego, gdzie w koszu zasypowym jest przyspieszane do prędkości taśmy. Następnie urobek przemieszcza się wraz z taśmą aż do bębna zrzutowego, gdzie na skutek zmiany kierunku biegu taśmy nosiwo zostaje zrzucone z przenośnika.
W kopalniach urobek przenoszony jest zazwyczaj transportem:
• samochodowym,
• przenośnikowym,
• kolejowym.

Ponadto stosuje się transport linowy i transport hydrauliczny. Do transportu urobku na małe odległości
wykorzystuje się również ładowarki jednonaczyniowe. Jeżeli istnieją dogodne warunki geologiczne, to do transportu nadkładu w kopalniach odkrywkowych stosuje się również mosty przerzutowe i tzw. układy bez transportowe, w których urobek jest przekazywany bezpośrednio z koparki na zwałowarkę urządzeniami transportowymi zabudowanymi na tych maszynach.
Z punktu widzenia gospodarki remontowej oraz problemów techniczno-organizacyjnych, związanych z utrzymaniem urządzeń w ruchu, najdogodniej jest stosować w jednej kopalni, a nawet w zespole kopalń, jeden typ środków transportu. Często jednak zachodzi konieczność wprowadzenia w jednej kopalni różnych środków transportu. Mogą one być użyte równolegle (np. inne środki do transportu nadkładu inne do transportu kopaliny użytecznej) lub szeregowo w jednym ciągu transportowym.
Głównymi zaletami transportu kolejowego są: duża niezawodność, stosunkowo duża elastyczność eksploatacyjna, małe opory ruchu oraz mała wrażliwość na wielkość i kształt brył urobku. Do głównych wad transportu kolejowego zaliczyć należy ograniczoną maksymalną wydajność, spowodowaną przede wszystkim ograniczoną pojemnością wagonów i uciągiem lokomotyw, oraz małe kąty nachylenia torów, a także wrażliwość na przemieszczenia spągu. Ze wspomnianych powodów transport kolejowy stosuje się zazwyczaj w kopalniach o małych i średnich wydajnościach,
z długimi drogami transportowymi.
Zaletą transportu samochodowego jest mała wrażliwość na wielkość i kształt brył urobku oraz możliwość pokonywania dużych wzniosów. Wadą natomiast jest konieczność budowy i utrzymania w odpowiednim stanie dróg, wysoki koszt eksploatacji i ograniczona wydajność maksymalna. Transport samochodowy stosuje się zazwyczaj wtedy, gdy do urabiania lub załadunku urobku użyto maszyn pracujących cyklicznie, a zwłaszcza gdy urobek zawiera duże bryły o ostrych krawędziach, np. rudy i surowce skalne.
Zaletą transportu taśmowego jest łatwość dostosowania trasy do terenu o zmiennym nachyleniu. Dopuszczalne nachylenie wynosi od 0, 26 do 0, 30 rad (15 do 17°), lekka konstrukcja nośna uzyskana dzięki równomiernemu rozłożeniu obciążenia oraz małe przekroje poprzeczne wyrobisk, w których może być zabudowany przenośnik, bardzo wielka wydajność maksymalna znacznie przekraczająca dotychczasowe potrzeby, ciągły charakter pracy, mała pracochłonność obsługi. Wadą natomiast stosowania transportu taśmowego jest mała elastyczność eksploatacyjna szeregowych ciągów przenośników oraz wrażliwość na występowanie brył o dużych wymiarach i ostrych krawędziach, a także stosunkowo mała trwałość taśmy będącej najdroższym elementem przenośnika. Transport taśmowy jest nie do zastąpienia w dużych kopalniach węgla kamiennego oraz w zakładach przemysłowych stosujących transport ciągły.
Podstawą wyboru najwłaściwszego typu i układu transportowego powinna być dostatecznie dokładna analiza techniczna i ekonomiczna, uwzględniająca wszystkie najistotniejsze czynniki takie jak: wydajność systemu, niezawodność; gospodarka magazynowa i remontowa, koszty robót przygotowawczych i koszty wydobycia. Analizy tej nie można ograniczyć do porównania bezpośrednich kosztów transportu danej jednostki, gdyż od wybranego systemu transportowego może zależeć np. koszt i wielkość wyrobisk podszybia, wkopu otwierającego, zwałowiska zewnętrznego, następnie koszty obsługi, napraw, prac pomocniczych itp. Dla analizowanych systemów transportowych należy więc porównywać koszty własne produkcji całej kopalni.