2 地下鉄
1) 地下鉄交通の分類
地下輸送は、地下の金属鉱石と非金属鉱石の採掘と生産における重要なリンクであり、その作業範囲には、坑道輸送と道路輸送が含まれます。連続坑道、トンネル切羽と地下坑内倉庫、充填採掘区または地上坑内倉庫と廃岩場への輸送経路です。坑道輸送には、重力自走輸送、電動レーキ輸送、無軌道設備輸送（ショベル輸送、積込機または採掘車両）、振動採掘機輸送、爆薬輸送などが含まれます。道路輸送には、ステージグレードレーンと傾斜レーンの輸送、つまり、坑道ファンネル、坑道パティオ、またはスリップウェルの下の道路から地下貯蔵庫（または横坑入口）までの道路輸送が含まれます。
地下輸送を輸送手段及び輸送設備により分類すると表3-4のとおりとなる。
地下鉄交通の分類
地下輸送の正常かつ効率的な運行を確保するためには、必要な輸送補助設備が不可欠です。
2)地下交通システム
地下鉱山の輸送システムと輸送モードは、一般的に鉱床の開発設計において決定されます。その決定原則は、鉱床の発生条件、開発体系、採掘方法、採掘規模、生産寿命、輸送設備の発展状況、企業の経営レベルを考慮して決定されるべきです。輸送システムは、技術的に先進的で信頼性が高く、合理的で経済性に優れ、操業が安全で、管理が便利で、エネルギー消費が少なく、投資額も少ないものでなければなりません。
（１）鉄道輸送
鉄道輸送は一般的に機関車輸送を指し、国内外の地下鉱山の主な輸送手段です。鉄道輸送は主に鉱山車両、牽引設備、補助機械などの設備で構成され、鉱石の掻き出し、積み込み、輸送、保管 ...ベルトコンベアあるいは無軌道輸送設備は、生産工程において鉱石、廃石、資材、設備、人員を輸送します。これは、生産を組織化し、鉱山の生産能力を決定する主要な要素の一つです。
鉄道輸送の利点は、利用範囲が広く、生産能力が大きい（機関車の数によって決まる）、輸送距離に制限がない、経済性に優れている、運行スケジュールが柔軟である、分岐線に沿って様々な鉱石を輸送できるなどである。欠点は、輸送が断続的であること、生産効率が作業組織レベルに依存し制限がある（一般的に3‰～5‰）、線路勾配が大きすぎると輸送の安全性を確保するのが難しいことである。
線路上を走行することは、水平長距離輸送の主な手段です。線路の軌間は標準軌と狭軌に分かれています。標準軌は1435mmで、狭軌は600mm、762mm、900mmの3種類に分かれています。軌間の違いにより、機関車は標準軌機関車と狭軌機関車に分けられます。また、鉱山用機関車は、使用する動力の違いにより、電気機関車、ディーゼル機関車、蒸気機関車に分けられます。蒸気機関車は基本的に廃止され、ディーゼル機関車は一般的に地上走行のみに使用されています。電気機関車は電気エネルギーで駆動し、電源の性質により、直流電気機関車と交流電気機関車に分けられ、直流電気機関車が最も広く使用されています。現在、周波数変換モーターカーを使用するユーザーが増えています。直流電気機関車は、電源方式の違いにより、架線式電気機関車と電池式電気機関車に分けられ、中国の非炭鉱地下用電気機関車の大部分は架線式電気機関車です。
構造がシンプルでコストが低く、メンテナンスが容易で、機関車の輸送能力が大きく、速度が速く、電力効率が高く、輸送コストが低いことから、最も広く使用されています。欠点は、整流設備や配線設備の柔軟性が低いことです。道路の規模や歩行者の安全性がパンタグラフと線路間の火花発生に影響するため、本格的なガス鉱山の初期建設では使用が認められていませんが、長期的には、モーターの総コストはバッテリーモーターよりもはるかに低くなります。直流電圧は250Vと550Vです。
バッテリー電動モーターは、電気を供給するためのバッテリーです。バッテリーは通常、地下のモーターガレージで充電されます。モーターのバッテリーがある程度使用されたら、充電されたバッテリーを交換することをお勧めします。このタイプの電動モーターの利点は、火花の転倒の危険がなく、線路を必要としないガス鉱山での使用に適しており、用途が柔軟で、小出力、不規則な道路輸送システム、道路トンネル輸送に非常に適しています。欠点は、充電設備の初期投資による電力効率が低く、輸送コストが高いことです。通常、ワイヤーモーターは採掘段階で使用され、開発段階ではバッテリーモーター車両を使用して外部条件を克服できます。爆破ガスのある還気道路では使用しないでください。硫黄分が多く、自然火災の危険がある鉱山では、防爆バッテリーモーターを使用する必要があります。
上記の2種類に加えて電気モーター二重エネルギー電動機は、主にワイヤー式とバッテリー式の電気機関車とケーブル式に分けられます。バッテリー式電気機関車には自動充電器が装備されており、利用率を向上させ、柔軟性を高めることができます。輸送レーン内で作業する場合はケーブル電源を使用しますが、ケーブル電源の輸送距離はケーブルの長さを超えてはなりません。
内燃機関車は内線工事が不要で、投資額が少なく、柔軟性に優れています。しかし、構造が複雑で、排気ガスが大気を汚染するため、排気口に排気ガス浄化装置を設置し、路面換気を強化する必要があります。現在、中国では風通しの良い横坑の表層接合部や地上輸送に使用されている鉱山はごくわずかで、海外の鉱山ではより多く使用されています。
鉱山車両は、鉱石（廃石）、人車、資材車、爆薬車、給水車、消防車、衛生車両などの特殊車両を輸送します。
（２）無軌道輸送
1960年代には、地下無軌道採掘設備の改良に伴い、地下無軌道採掘技術も急速に発展しました。
地下鉱山自動車は、地下鉱山向けに特別に設計された自走式車両です。無軌道採掘技術を実現するための主要な輸送車両であり、機動性、柔軟性、マルチエネルギー、経済性などの利点を備えています。地下鉱山自動車は、採掘強化に適した条件を備えたあらゆる種類の地下鉱山で広く使用されており、地下鉱山の労働生産性と生産量を向上させ、生産規模の継続的な拡大を促進するだけでなく、採掘プロセス、採掘方法、トンネル掘削および輸送システムを変革することができます。特に近年の鉱山自動化、インテリジェント採掘などの技術とシステムの発展に伴い、地下鉱山は無人化と無軌道採掘の方向へと進んでいます。
①地下鉱山自動車輸送の主な利点は、
a. 柔軟な機動性、幅広い応用範囲、そして高い生産ポテンシャル。採掘切羽の採掘岩石は、中間積み替えなしで各積み下ろし場へ直接輸送でき、また、積み下ろし場の人員、資材、設備も、積み替えなしで直接作業切羽へ到達できます。
b. 一定の条件下では、地下鉱山自動車輸送を利用することで、設備、鋼材、人員を適切に節約できます。
c. 立坑施設一式が完成する前に、鉱体および散在鉱脈の採掘と輸送を促進し、円滑に進めることが可能です。
d. 合理的な輸送距離の条件下では、地下採掘の自動車輸送と生産リンクが少なくなり、労働生産性が大幅に向上します。
②地下鉱山自動車輸送のデメリットは以下のとおりです。
a. 地下採掘車には排気ガス浄化装置が搭載されていますが、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスは地下の空気を汚染しており、現状では依然として完全には解決できていません。換気設備のコスト増加につながる対策として、換気設備の強化などが挙げられます。
b. 地下鉱山の路面状態が悪いため、タイヤの消耗が大きく、スペアパーツのコストが増加します。
c. メンテナンス作業量が多く、熟練したメンテナンス作業員と設備の整ったメンテナンス工場が必要です。
d. 地下採掘車の走行を容易にするために、必要な路面断面の規模が大きくなり、開発コストが増加します。
③地上の自走式荷降ろし車と比較すると、地下採掘車は通常、構造上次のような特徴を持っています。
a. 組み立てもでき、使い勝手も抜群です。
b. 連結式シャーシ、油圧ステアリングを採用しており、車体幅が狭く、旋回半径が小さい。
c. 車体高は一般的に2～3mと低く、狭く低い地下空間での作業に適しており、重心が低いため登坂能力も向上します。
d. 走行速度が低く、エンジン出力も小さいため、排出ガスの排出量が低減します。
（3）ベルトコンベア交通機関
ベルトコンベア輸送は連続輸送手段であり、主に鉱石の輸送に用いられますが、資材や人員の輸送にも使用できます。この輸送手段は、生産能力が大きく、安全性と信頼性が高く、操作が簡単で、高度な自動化が可能です。高強度ベルトを使用することで、ベルトコンベア輸送は長距離、大容量、高速という特徴を備え、現代の鉱山設備の効率的な輸送要件を満たしています。
地下鉱石輸送におけるベルトコンベアの使用は、岩盤、交通量、道路勾配、曲線などによって制限されます。一般的に、輸送可能なのは粗砕鉱石（350mm未満）のみであり、輸送量が多く、道路勾配が小さく、曲線がない場合にのみ適しています。
地下ベルトコンベア輸送は、使用場所と輸送任務の完了に応じて、次の3つに分けられます。1. 採掘口ベルトコンベア輸送は、採掘作業面から直接鉱石を受け取って輸送します。2. 採掘収集ベルトコンベア輸送は、2つ以上のベルトコンベアから鉱石を受け取ります。3. 幹線ベルトコンベア輸送は、ベルトコンベア輸送を含む地下のすべての採掘岩石を地上のベルトコンベア輸送に運びます。
ベルトコンベアは、基本構造によって基本型と特殊型の2種類に分けられ、基本型は平型と溝型に分けられます。現在、代表的な特殊ベルトコンベアには、深溝ベルトコンベア、波形エッジベルトコンベア、パターンベルトコンベア、チューブラーベルトコンベア、エアクッションベルトコンベア、加圧ベルトコンベア、ベンディングベルトコンベアなどがあります。
ベルトコンベア搬送は、材料輸送プロセスの連続性を実現します。他の搬送装置と比較して、以下の特徴があります。
①搬送能力。国産ベルトコンベアの最大搬送能力は8400t/hに達し、海外製ベルトコンベアの最大搬送能力は37500t/hに達している。
②搬送距離が長い。技術的には、ベルトの強度が十分であれば、ベルトコンベアの搬送距離に制限はありません。国内のベルトコンベアの単線搬送距離は15.84kmに達しています。
③地形適応性に優れています。ベルトコンベアは、空間や水平面の緩やかな曲線から地形に適応できるため、中継ステーションなどの中間リンクを削減し、インフラ投資を削減し、空間や平面から道路、鉄道、山、河川、都市への干渉を回避します。
④シンプルな構造で安全かつ信頼性が高く、ベルトコンベアの信頼性は、産業分野における多くの用途で実証されています。
⑤低い運用コスト。ベルトコンベアシステムの単位輸送あたりの時間とエネルギー消費量は、通常、すべてのバルク材料車両や装置の中で最も低く、メンテナンスも容易かつ迅速です。
⑥ 高度な自動化。ベルトコンベア搬送工程はシンプルで、動力設備が集中し、制御性が高く、自動化が容易です。
⑦ 天候の影響を受けにくく、寿命が長いという特徴があります。
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投稿日時: 2023年3月16日
