✖


Jump to content

Шахтная железная дорога

(Перенаправлено с Ямной железной дороги )
Сохранившийся типичный шахтный поезд в Музее шахт д'Эшуча , Эшуча , Испания.

( Шахтная железная дорога или шахтная железная дорога в США), иногда карьерная железная дорога , представляет собой железную дорогу, построенную для перевозки материалов и рабочих в шахту и обратно . [ 1 ] Транспортируемые материалы обычно включают руду , уголь и вскрышные породы (также называемые по-разному отвалами, отходами, [ 2 ] и плитки; все это означает пустую породу). Об этом мало что помнят, но сочетание тяжелых и громоздких материалов, которые приходилось доставлять в шахты и из них, привело к появлению первых нескольких поколений железных дорог , сначала сделанных из деревянных рельсов, но со временем с добавлением защитного железа и парового передвижения с помощью фиксированных рельсов. двигатели и первые коммерческие паровозы , все внутри и вокруг шахт. [ 3 ]

История

[ редактировать ]

Шахтные рельсы

[ редактировать ]
Основные статьи: Вагонные пути и история железнодорожного транспорта
Вагонетка показана в De Re Metallica (1556 г.). Направляющий штифт помещается в паз между двумя деревянными досками.

Вагонные пути (или трамваи) были разработаны в Германии в 1550-х годах для облегчения транспортировки бочек с рудой в шахты и обратно с использованием примитивных деревянных рельсов. Подобную операцию проиллюстрировал в 1556 году Георгиус Агрикола из Германии (изображение справа). [ 4 ] При этом использовались тележки «Хунд» с колесами без фланцев, движущимися по деревянным доскам, и вертикальным штифтом на грузовике, входящим в зазор между досками, чтобы он двигался в правильном направлении. [ 5 ] Такая транспортная система использовалась немецкими горняками в Колдбеке , Камбрия , Англия, возможно, с 1560-х годов. [ 6 ] Альтернативное объяснение происходит от мадьярского хинто – карета. Возможны упоминания об их использовании в Центральной Европе в 15 веке. [ 7 ]

Фуникулер реке был построен в Брозли в Шропшире , Англия, незадолго до 1605 года. Он доставлял уголь Джеймсу Клиффорду из его шахт к Северн, где его загружали на баржи и доставляли в прибрежные города. [ 8 ] Хотя первое документальное упоминание об этом появилось позже, его строительство, вероятно, предшествовало строительству Wollaton Wagonway , завершенному в 1604 году и до сих пор считавшемуся самым ранним британским сооружением. Он пролегал от Стрелли до Воллатона недалеко от Ноттингема . еще один ранний вагон Далее отмечается . Хантингдон Бомонт , который занимался добычей полезных ископаемых в Стрелли , также проложил широкие деревянные рельсы возле Ньюкасл-апон-Тайн , по которым одна лошадь могла тащить от пятидесяти до шестидесяти бушелей (130–150 кг) угля. [ 9 ]

К XVIII веку такие вагонные и трамвайные пути существовали в ряде районов. Ральф Аллен, например, построил трамвай для перевозки камня из местного карьера для нужд строителей георгианских террас Бата . Битва при Престонпансе во время восстания якобитов в 1745 году произошла на дороге Транент – Кокензи Ваггонвей 1722 года. [ 10 ] Этот тип транспорта быстро распространился по всему угольному месторождению Тайнсайд , и наибольшее количество линий можно было найти на угольном месторождении недалеко от Ньюкасл-апон-Тайн . В основном они использовались для перевозки угля в чалдронных фургонах от угольных карьеров до стейта (деревянного пирса) на берегу реки, откуда уголь можно было доставлять в Лондон на угольных бригах . Вагонные пути были спроектированы таким образом, чтобы составы вагонов с углем могли спускаться на станцию ​​под действием силы тяжести, тормозясь тормозным мастером, который «раскручивал» колеса, заклинивая их. Движение вагонов на менее крутых уклонах можно замедлить, позволив колесам застревать на поворотах. Поскольку работа стала более утомительной для лошадей, было представлено транспортное средство, известное как денди-повозка , в котором лошадь могла отдыхать на спусках.

Симбиоз угля, железа и железной дороги

[ редактировать ]

Тенденция к концентрации сотрудников началась, когда Бенджамин Хантсман в поисках более качественных часовых пружин нашел в 1740 году [ 11 ] что он мог производить высококачественную сталь в беспрецедентных количествах ( тигельная сталь вместо черновой стали ), используя керамические тигли в той же ситуации, когда нехватка топлива / стекольная промышленность вдохновили резонансные печи , которые стимулировали добычу угля, коксование , литейные заводы по производству чугунных пушек и очень востребованные шлюзы или стимулирующие продукты [ 11 ] предприятий стекольной промышленности. Эти технологии уже в течение нескольких десятилетий начали постепенно ускорять промышленный рост и вызывать раннюю концентрацию рабочих, так что время от времени возникали первые небольшие фабрики. [ 11 ]

Эта тенденция концентрирует усилия на более крупных, но расположенных в центре предприятиях. [ 11 ] превратился в тенденцию, вызванную патентом Генри Корта на обработку железа 1784 года. [ 11 ] что в короткие сроки приведет к тому, что литейные заводы будут расположены рядом с угольными шахтами. [ 3 ] и ускорение практики вытеснения надомной промышленности страны. [ 11 ] При такой концентрации сотрудников и отделенности от жилых помещений, [ 3 ] конные трамваи стали широко доступны в качестве пригородного транспорта для ежедневных поездок на работу. [ 3 ] Шахтные железные дороги использовались с 1804 года вокруг Колбрукдейла в таких промышленных концентрациях шахт и металлургических заводов, которые требовали тяги для перевозки громоздких или тяжелых грузов. Это привело к появлению первых деревянных железных дорог и первых поездов транспортных средств, приводимых в движение животными. [ 11 ] затем последовательно всего за два десятилетия [ 3 ] к защитным железным полосам, прибитым для защиты рельсов, к паровым поездам (1804 г.) и к чугунным рельсам. Позже Джордж Стефенсон , изобретатель всемирно известной ракеты и член правления шахты, убедил свое правление использовать пар для тяги. [ 12 ] Затем он обратился в парламент с просьбой предоставить лицензию на общественную пассажирскую железную дорогу. [ 3 ] основание Ливерпульско-Манчестерской железной дороги . Вскоре после интенсивной общественной огласки, отчасти вызванной конкурсом на лучший локомотив, выигранным «Ракетой Стивенсона», железные дороги пережили взрывной рост во всем мире, и промышленная революция постепенно стала глобальной. [ 3 ]

Рельсы

[ редактировать ]
Шахтный вагон на деревянных рельсах из Трансильвании , конец XVI века.

Обычно нет прямого сообщения от шахтной железной дороги к промышленному подъездному пути шахты или к сети железных дорог общего пользования из-за узкоколейных обычно используемых путей. В Соединенных Штатах, Стандартная колея для шахтных перевозок составляет 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм колеи от 18 дюймов ( 457 мм ) до 5 футов 6 дюймов ( 1676 мм ). ), хотя используются [ 13 ] [ 14 ]

На первоначальных шахтных железных дорогах использовались пропитанные воском деревянные рельсы, прикрепленные к деревянным шпалам , по которым люди, дети или животные тащили драмы. Позже они были заменены железными рельсами L-образной формы, которые были прикреплены к полу шахты, что означало, что шпалы не требовались и, следовательно, оставляли легкий доступ для ног детей или животных, чтобы они могли перемещать больше драмов.

Дерево в чугун

[ редактировать ]
Основная статья: рельсовый профиль

На этих первых шахтерских железных дорогах использовались деревянные рельсы, которые в начале промышленной революции в районе Коулбрукдейла вскоре были покрыты железной лентой, они были заменены кованым железом, затем появились первые паровые тяговые двигатели, чугунные рельсы, [ 12 ] и, в конечном итоге, стальные рельсы, поскольку каждый из них последовательно оказался, служат намного дольше, чем предыдущий более дешевый тип рельсов. [ 3 ] Ко времени появления первых паровозных поездов большинство проложенных рельсов было из кованого железа. [ 3 ] который превосходил чугунные рельсы в соотношении 8:1. Примерно три десятилетия спустя, после того как Эндрю Карнеги сделал сталь конкурентоспособно дешевой, стальные рельсы вытеснили железо по тем же причинам долговечности. [ 3 ]

Движущая сила

[ редактировать ]
Основная статья: Вагонетка
Поездка на шахтерской машине в Эшленде, штат Пенсильвания.

Трамвайные (или драмовые ) вагоны, используемые для шахтных перевозок, обычно называют кадками . [ 15 ] Термин «шахтная машина» обычно используется в Соединенных Штатах. [ 16 ]

Люди

[ редактировать ]

Шахтеров часто использовали для толкания шахтных тележек. В очень стесненных условиях высеченных вручную шахтных туннелей детей также часто использовали до появления законодательства о детском труде: они либо сами толкали тележки, либо ухаживали за животными (см. ниже). [ 17 ]

Пит-пони

[ редактировать ]
Сохранившийся вагон Денди Ффестиниогской железной дороги . До появления локомотивов шиферные поезда добирались до Портмадога под действием силы тяжести, а обратно поднимались на лошадях.
Основная статья: Пит-пони

Римляне были первыми, кто осознал преимущества использования животных в своих промышленных работах, используя специально выращенных карьерных пони для дополнительных работ, таких как шахтные насосы.

Пит-пони за работой во французских шахтах XVIII века.

Пони начали использовать под землей, часто заменяя детский или женский труд, поскольку расстояния от вершины карьера до угольного забоя стали больше. Первое известное зарегистрированное использование угля в Великобритании произошло на угольном месторождении графства Дарем в 1750 году; в Соединенных Штатах мулы были доминирующим источником энергии животных в горнодобывающей промышленности, а лошади и пони использовались в меньшей степени. [ 18 ] На пике 1913 года в Великобритании под землей находилось 70 000 пони. В последующие годы на главных подземных дорогах быстро была внедрена механическая транспортировка, заменив перевозки на пони, и пони, как правило, ограничивались более короткими перегонами от угольного забоя до главной дороги (известной в Северо-Восточной Англии как «путтинг», в Соединенных Штатах как «трамвай» или «сбор» [ 19 ] ), которые было сложнее механизировать. По состоянию на 1984 год 55 пони все еще использовались Национальным советом по угольной промышленности Великобритании, в основном на современном карьере в Эллингтоне, Нортумберленд .

Вагоны Денди часто прикреплялись к поездам с полными драмами для перевозки лошади или пони. Горные инженеры, а позже и железнодорожные инженеры спроектировали свои трамваи так, чтобы полные (тяжелые) поезда спускались по склону под действием силы тяжести, а лошади тянули пустые вагоны обратно в выработки. Повозка Денди позволяла каждый раз легко перевозить нужную лошадь.

Вероятно, последняя угольная лошадь, работавшая под землей на британской угольной шахте, Робби , была уволена из Пант-и-Гассег, недалеко от Понтипула , в мае 1999 года. [ 20 ]

Кабельные перевозки

[ редактировать ]
Основные статьи: трос , гравитационная железная дорога , канатная дорога и фуникулер.

В 19 веке, после середины 1840-х годов, когда немецкое изобретение троса стало доступно на мануфактурах как в Европе, так и в Северной Америке, большие стационарные паровые машины на поверхности с кабелями для шахтной перевозки обычно использовались , уходящими под землю. Неудивительно, что новаторски настроенные менеджеры компании Lehigh Coal & Navigation Company стали пионерами этой технологии в Америке, используя ее, чтобы обеспечить подъем груженого угля на высоту 1100 футов (340 м) вверх по Эшли Плейнс , а также расширить свои работы в и над долиной Пантер-Крик [ 21 ] с новыми гравитационными обратными участками и наклонами обратного троса, но, в первую очередь, за счет установки двух канатных подъемных секций и расширения уже знаменитой железной дороги Мауч-Чанк с «обратным путем», сократив время возврата вагонов с 3–4 часов до примерно 20 минут, что новые склоны затем питались от новых шахт и угольных дробилок, расположенных дальше в долину. [ 22 ] Иногда стационарные двигатели даже располагались под землей, а котел находился на поверхности, хотя это была редкая ситуация. Все канатные способы транспортировки преимущественно применялись на основных откаточных путях рудника. Обычно ручной труд, мулы или пит-пони . для сбора заполненных вагонов с рабочих зон (галереи по возможности проезжали по пластам) на основные пути перевозки использовался [ 23 ] В первом десятилетии 20-го века электровозы вытесняли энергию животных, выполняя второстепенную роль транспортировки в шахтах. [ 24 ] где искрение вызывало взрывное накопление метана, представляло меньшую опасность. Использовалось несколько систем кабельной транспортировки:

В наклонных шахтах , где происходил непрерывный спуск от входа в забой, канат от подъемной машины можно было использовать для спуска пустых вагонов в шахту и последующего подъема полных вагонов. В шахтах можно использовать вторичные подъемные двигатели для буксировки автомобилей по уклонам внутри шахты. Для сортов в несколько процентов в 1880-х годах были типичными поезда из 25 вагонов, каждый из которых перевозил примерно полтонны. [ 25 ]

В шахтах, где уклоны не были одинаковыми или уклоны были недостаточно крутыми, чтобы сила тяжести могла затянуть поезд в шахту, основной подъемный канат можно было дополнить хвостовым канатом, прикрепленным к противоположному концу поезда шахтных вагонов. Система хвостового троса возникла на склонах поверхности с канатной дорогой до 1830-х годов. [ 26 ] Это была доминирующая система в 1880-х годах. [ 27 ] Часто для работы с обоими канатами использовался один двигатель: хвостовой канат входил в шахту, вокруг шкива на дальнем конце, а затем снова выходил наружу.

Наконец, самые продвинутые системы включали в себя непрерывные веревочные петли, работающие как система канатной дороги . На некоторых шахтах использовались бесконечные цепи до того, как проволочные тросы стали широко доступны. [ 28 ] Система бесконечных цепей возникла в шахтах близ Бернли (Англия) около 1845 года. Система бесконечных веревок была разработана в Ноттингемшире около 1864 года, а несколько позже независимо разработана другая система близ Уигана (также в Англии). [ 29 ] В этих системах отдельные вагоны или поезда внутри шахты могут быть соединены с кабелем с помощью захвата, сравнимого с захватами, используемыми в системах наземных канатных дорог. [ 30 ] На некоторых шахтах транспортировочная цепь или трос проходила через верхнюю часть вагонов, и вагоны освобождались автоматически, когда цепь или трос поднимались с помощью верхнего шкива. Там, где трос проходил под вагонами, можно было использовать ручной захват, когда оператор захвата ехал в переднем вагоне поезда, работая с захватом, прикованным цепью к передней части вагона. В некоторых случаях к головному составу присоединялся отдельный захватной вагон. [ 31 ] На заре ХХ века бесконечная канатная транспортировка была доминирующей технологией транспортировки на основных путях подземных шахт. [ 24 ]

Паровозы

[ редактировать ]
Локомотив -цистерна, рекламируемый в каталоге HK Porter, Inc. 1908 года для использования в подземных шахтах.
Gnom , used on a mine in Switzerland

Пока эксплуатация паровозов на общей железнодорожной системе была экономически выгодной, паровозы использовались и на наземных путях шахт. В 19 и начале 20 веков на некоторых крупных шахтах под землей обычно использовались паровозы. Локомотивы для этой цели обычно представляли собой очень приземистые танковые паровозы с колесной формулой 0-4-0 . Использование энергии пара под землей было практичным только в районах с очень высоким потоком вытяжного воздуха, при этом ограничение скорости двигателя составляло 1/2 скорости воздуха, чтобы обеспечить достаточно чистый воздух для экипажа во время исходящих рейсов. Такие двигатели нельзя было использовать в шахтах с проблемами с рудничным газом . [ 32 ]

Похоже, что Porter, Bell & Co. построила первые локомотивы для подземной добычи, использовавшиеся в Соединенных Штатах примерно в 1870 году. К 1874 году Consolidation Coal Company и Georges Creek Coal and Iron Company использовали несколько локомотивов Porter в своих подземных шахтах в Джорджес-Крик. Долина Мэриленда ​ . Среди других пользователей - несколько угольных шахт недалеко от Питтсбурга, штат Пенсильвания , компания Lehigh Coal and Navigation Company и железный рудник в районе озера Верхний Айрон-Рейнджс . Шахтным локомотивам Портера требовался минимальный зазор 5 футов и ширина 4 фута при работе на путях шириной 3 фута, где они могли преодолевать кривую радиусом 20 футов. [ 33 ] [ 34 ] Локомотивный завод Болдуина строил подобные локомотивы, начиная с 1870 года. [ 35 ] [ 36 ] К началу 20 века очень маленькие паровозы, работающие на нефтяном топливе, британского производства использовались на некоторых шахтах Южной Африки. [ 37 ] Портер и Вулкан (Уилкс-Барре) рекламировали паровозы для шахт в 1909 и 1911 годах. [ 38 ] [ 39 ] К началу 1920-х годов только несколько небольших шахт в угольном месторождении Покахонтас в Западной Вирджинии использовали подземные паровозы. [ 40 ] Тем не менее, и Болдуин , и Вулкан продолжали рекламировать паровозы для подземного использования за пределами угольной промышленности даже в 1921 году. [ 41 ]

Пневматические локомотивы

[ редактировать ]
Пневматический шахтный локомотив

Пневматические локомотивы приводились в движение сжатым воздухом, перевозимым на локомотиве в баллонах со сжатым воздухом. Этот метод движения имел то преимущество, что был безопасным, но недостатком - высокие эксплуатационные расходы из-за очень ограниченного радиуса действия, прежде чем возникла необходимость перезарядки воздушных баллонов. Обычно компрессоры на поверхности были соединены водопроводом с заправочными станциями, расположенными по всей шахте. Зарядка в целом прошла очень быстро. Еще в 1875 году для шахт в Германии производились узкоколейные пневматические локомотивы с давлением в цистернах до 4 или 5 бар . [ 42 ] Компания Baldwin Locomotive Works выпустила свой первый пневматический локомотив в 1877 году, а к 1904 году они предлагали множество моделей, большинство из которых имели колесную формулу 0-4-0 . [ 43 ] Локомотивы со сжатым воздухом были представлены на угольных шахтах Ньюботтл в Шотландии в 1878 году и работали при давлении 200 фунтов на квадратный дюйм (14 бар ). [ 44 ]

Обычные шахтные системы сжатого воздуха, работающие при давлении 100 фунтов на квадратный дюйм (7 бар), допускали перемещение всего на несколько сотен футов. К концу 1880-х годов Портер строил локомотивы, рассчитанные на давление от 500 до 600 фунтов на квадратный дюйм (34–41 бар ). [ 45 ] К началу 1900-х годов давление в воздушных баллонах локомотивов увеличилось с 600 до 800 фунтов на квадратный дюйм (41-55 бар), хотя уже предполагалось давление до 2000 фунтов на квадратный дюйм (140 бар). [ 43 ] В 1911 году компания Vulcan (Уилкс-Барре) продавала локомотивы со сжатым воздухом с одним баком, работающие при давлении 800 фунтов на квадратный дюйм (55 бар), модели с двумя баками до 1000 фунтов на квадратный дюйм (69 бар) и одну модель с 6 баками, которая могла работать при давлении гораздо большее давление. [ 46 ] в На предприятии Homestake Южной Дакоте, США, использовалось такое высокое давление со специальными компрессорами и распределительными трубопроводами. За исключением очень маленьких перспектив и удаленных небольших шахт, аккумуляторные или тепловозы заменили сжатый воздух.

Мостовые электровозы

[ редактировать ]
Шахтный локомотив U 28 от AEG на заводе Verein Rothe Erde , Эш-сюр-Альзетт, 1894 г.

Технология электродвигателей, использовавшаяся до 1900 года при постоянном токе с напряжением в несколько сотен вольт, и прямая подача питания на двигатель от воздушного провода позволили использовать эффективные, небольшие и прочные тракторы простой конструкции. Первоначально стандарта напряжения не существовало, но к 1914 году стандартным напряжением для подземных работ в США стало 250 Вольт. Это относительно низкое напряжение было принято из соображений безопасности. [ 47 ]

Первая в мире электрическая шахтная железная дорога была разработана компанией Siemens & Halske для добычи битуминозного угля в Саксонском Заукероде недалеко от Дрездена (ныне Фрайталь) и строилась еще в 1882 году на 5-м главном переходе шахты Оппель, которой управлял Королевский Саксонский угольный завод. [ 48 ]

В 1894 году шахтная железная дорога ахенской металлургической компании Rothe Erde была оснащена электрическим приводом, как и впоследствии многочисленные другие шахтные дороги в Рейнской области , Сааре, Лотарингии , Люксембурге и бельгийской Валлонии . В эти страны осуществлялись крупномасштабные поставки электровозов для этих железных дорог от компаний AEG , Siemens & Halske , Siemens-Schuckert Works (SSW) и Union Electricitäts-Gesellschaft (UEG).

Первый электрошахтный локомотив в США поступил в эксплуатацию в середине 1887 года на шахте Lykens Valley Coal Company в Лайкенсе, штат Пенсильвания . Двигатель мощностью 35 л.с. для этого локомотива был построен Union Electric Company из Филадельфии . [ 49 ] Локомотив массой 15 000 фунтов (6 800 кг) получил название «Пионер», и к середине 1888 года на этой шахте работал второй электровоз. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] Использование угольных месторождений Аппалачей быстро распространилось. К 1903 году в Америке эксплуатировалось более 600 электрошахтных локомотивов, причем новые производились по 100 в год. [ 53 ]

Первоначально электровозы использовались только там, где было экономично протянуть ВЛ для подачи электроэнергии. Это ограничивало их использование для сбора грузов на забое шахты, где пути были временными и часто перемещались. Это послужило толчком к разработке аккумуляторных локомотивов, но в первом десятилетии 20-го века первые успешные электровозы-сборщики использовали кабельные барабаны . Чтобы двигаться по путям вдали от воздушных линий, силовой кабель прикреплялся к воздушной линии, а затем автоматически разматывался по мере продвижения локомотива и наматывался по мере его возвращения. [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]

Локомотивы-крабы были оборудованы лебедкой для вытаскивания вагонов с неэлектрифицированных путей. Такой подход позволил использовать временный путь, который был слишком легким, чтобы выдержать вес кабельной катушки или аккумуляторного локомотива. Недостатком локомотива-крабового типа было то, что кто-то должен был тянуть тяговый трос от лебедки к забою, натягивая его на шкивы при любых крутых поворотах. [ 57 ] [ 58 ]

Взрывозащищенные горные локомотивы от Schalker Eisenhütte используются на всех шахтах, принадлежащих компании Ruhrkohle (сегодня Deutsche Steinkohle ).

Локомотивы внутреннего сгорания

[ редактировать ]
1938 года Шахтный железнодорожный локомотив Deutz выпуска.

Компания Gasmotorenfabrik Deutz (Deutz Gas Engine Company), ныне Deutz AG , представила одноцилиндровый бензиновый локомотив для использования в шахтах в 1897 году. Их первые горные локомотивы имели мощность от 6 до 8 л.с. (от 4,5 до 6,0 кВт) и весили 5280 фунтов ( 2390 кг). [ 59 ] Первоначальный двигатель мощностью 6 л.с. (4,5 кВт) имел длину 8 футов 6,5 дюймов (2,60 м), ширину 3 фута 11 дюймов (1,19 м), высоту 4 фута 3,5 дюйма (1,31 м) и весил 2,2 длинных тонны (2,46 коротких тонны; 2,24). т). [ 60 ] Типичные шахтные двигатели Deutz в 1906 году имели мощность от 8 до 12 л.с. (от 6,0 до 8,9 кВт). [ 61 ] К этому времени двухцилиндровый двигатель мощностью 18 л.с. (13 кВт). двигатели, построенные Wolseley Motors, использовались на шахтах Южной Африки. [ 62 ] К 1914 году компании Whitcomb Locomotive Works , Vulcan Iron Works и Milwaukee Locomotive Manufacturing Co. (позже объединившиеся с Whitcomb) производили в США бензиновые горнодобывающие локомотивы с 4- и 6- цилиндровыми двигателями . [ 63 ]

Шахтные железнодорожные локомотивы конца 19 - начала 20 веков эксплуатировались на бензине- бензоле и спирто -бензольных смесях. [ 64 ] Хотя такие двигатели первоначально использовались на металлических шахтах, к 1910 году они стали регулярно использоваться на угольных шахтах. Безопасность от рудничного газа была достигнута за счет проволочных сетчатых экранов над впускными и выпускными отверстиями, а также впрыска охлаждающей воды в выхлопную систему. Пропускание выхлопных газов через водяную баню также значительно уменьшило количество вредных паров. [ 63 ] [ 65 ]

В целях безопасности (вредные пары, а также воспламеняемость топлива) современные шахтные локомотивы внутреннего сгорания эксплуатируются только на дизельном топливе. Каталитические скрубберы уменьшают выбросы угарного газа. Другие локомотивы электрические, аккумуляторные или троллейбусные.

Аккумуляторно-электровозы

[ редактировать ]
Поезд с хромовой рудой выходит из туннеля хромитового рудника Бен Боу в округе Стиллуотер, штат Монтана.

Локомотивы и системы с батарейным питанием решили многие потенциальные проблемы, возникающие у двигателей внутреннего сгорания, особенно в отношении дыма, вентиляции и выделения тепла. По сравнению с простыми электровозами, аккумуляторным локомотивам не требуется натягивать контактный провод над каждым путем. Однако батареи представляют собой тяжелые изделия, которым раньше требовались длительные периоды зарядки для обеспечения относительно коротких периодов работы на полную мощность, что приводило либо к ограничению операций, либо к необходимости удвоения закупок оборудования.

В 19 веке существовало немало предположений о потенциальном использовании аккумуляторных локомотивов в шахтах. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] К 1899 году Болдуин-Вестингауз поставил на шахту в Вирджинии экспериментальный аккумуляторный локомотив; Подзарядка аккумулятора происходила при движении локомотива под контактным проводом он мог работать от аккумулятора , тогда как при работе на временных путях вблизи забоя . Этот локомотив в конечном итоге добился успеха, но только после того, как напряжение в троллейбусной системе стабилизировалось. [ 69 ] В 1904 году локомотив с чистыми аккумуляторными батареями Siemens и Haske использовался на угольной шахте в Гельзенкирхене (Германия). [ 70 ]

Одной из проблем с аккумуляторными локомотивами была замена аккумуляторов. Это было упрощено за счет использования съемных аккумуляторных ящиков. Со временем были разработаны аккумуляторные ящики с колесами, чтобы их можно было скатывать с локомотива. [ 71 ] Хотя первоначальная мотивация была связана с обслуживанием аккумуляторов, в основном эта идея использовалась на зарядных станциях, где разряженный аккумуляторный ящик можно было скатить и заменить свежезаряженным. [ 72 ]

Несмотря на свою популярность, аккумуляторные системы часто практически ограничивались шахтами, где системы были короткими и перемещали руду относительно низкой плотности, которая могла легко взорваться. Сегодня сверхмощные аккумуляторы обеспечивают работу в течение полной смены (8 часов) с зарядкой одного или нескольких запасных аккумуляторов.

В эксплуатации

[ редактировать ]
Пассажирский вагон на шахтной железной дороге

До 1995 года крупнейшая узкоколейная наземная сеть шахтных и угольных железных дорог в Европе располагалась на буроугольном месторождении Лейпциг-Альтенбург в Германии. У него было 726 километров (451 миль) длиной 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) — самый большой 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) сеть существует. Из них около 215 километров составляли съемные пути внутри самих карьеров и 511 километров — стационарные пути для перевозки угля на магистральную железнодорожную сеть.

Последние 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов Шахтная железная дорога шириной в немецкой земле Саксония , крупном горнодобывающем районе в Центральной Европе, была закрыта в 1999 году на шахте Цвенкау в Лейпциге. Когда-то это была очень разветвленная железнодорожная сеть, но к концу она имела всего 70 километров (43 мили) подвижных 900-мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) гусеница и 90 километров (56 миль) 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) фиксированный железнодорожный путь на территории самого карьера Цвенкау, а также железная дорога стандартной колеи длиной 20 километров (12 миль) для поездов с углем до электростанций (1995–1999). . Закрытие этой шахты положило конец истории 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) шахтные железные дороги в буроугольных рудниках Саксонии. В декабре 1999 года последние 900 мм ( 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ) железная дорога на центральногерманском угледобывающем месторождении в Лужице была закрыта.

В Соединенных Штатах шахта Шумейкер компании Consol Energy , занимающая большую территорию к востоку от Бенвуда, Западная Вирджиния, была последней подземной угольной шахтой , которая использовала железнодорожные перевозки. Начиная с 2006 года было установлено 12 миль подземного конвейера и 2,5 мили наземного конвейера. Последняя партия угля была перевезена по железной дороге в январе 2010 года. [ 73 ]

Музейные и исторические железные дороги

[ редактировать ]

Остатки угольных железных дорог на буроугольном месторождении Лейпциг-Альтенбург можно посетить и использовать в качестве железной дороги-музея. Регулярные музейные поезда также ходят по линии Мейзельвиц Брайтинген через Хазельбах в Регис- .

Шахтные железные дороги в шахтах для посетителей

[ редактировать ]

Австрия

[ редактировать ]
  1. Прадейсстоллен, Радмер в Штирии
  2. Серебряный рудник Швац

Германия

[ редактировать ]
Гессе
  1. Грубе Фортуна, Зольмс , шахта для посетителей с рабочей шахтой, музей полевой и карьерной железной дороги с круговым путем, 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов ), длина 2,3 км (1,4 мили)
Нижняя Саксония
  1. Барсингхаузен , Клостерстоллен , 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов ), длина 13 км (8,1 мили)
  2. Клаусталь-Целлерфельд – Клаусталь , Вал Оттилии , карьерная железная дорога до старой станции в Клаустали, 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов ), 2,2 км (1,4 мили)
  3. Гослар , Раммельсберг
  4. Лангельсхайм – Лаутенталь , Яма Глюка Лаутенталя
Северный Рейн-Вестфалия
  1. Бествиг – Рамсбек , Рудный рудник Рамсбек
  2. Кляйненбремен , Посетительская шахта Кляйненбремен
Рейнланд-Пфальц
  1. Штайнебах/Зиг , карьер Биндвайде
Саксония
  1. Аннаберг-Бухгольц , Маркус Рёлинг Столльн, 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов )
  2. Эренфридерсдорф , Зауберг (только подземная часть), 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов )
Саксония-Анхальт
  1. Эльбингероде (Гарц) , Драй Кронен и Эрт шахта для посетителей , 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов )
  2. Зангерхаузен – Веттельроде , Рёригшахт . шахта
Тюрингия
  1. Ильфельд – Нетцкатер , Рабенштайнер Штоллен , 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов )
Люксембург
  1. Минная колея , Фонд-де-Гра , 700 мм ( 2 фута 3 + 9 ⁄ 16 дюймов ), длина 4 км (2,5 мили)
  2. Национальный музей железорудных рудников Люксембурга , круговая дорожка

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Эллис, Иэн (2006). Британская энциклопедия железнодорожной техники Эллиса . Лулу.com. ISBN  978-1-8472-8643-7 .
  2. ^ отмечена культура и перечислены термины: culm .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Кларк, Рональд В. (1985). Произведения человека: история изобретений и техники, от пирамид до космического шаттла (1-е американское издание. Изд. в твердом переплете 8 x 10 дюймов). Viking Penguin, Inc., Нью-Йорк, США (1985 г.). стр. 352 (индексировано) . ISBN  9780670804832 .
  4. ^ Джордж Агрикола (транс Гувер), De re Metallica (1913), с. 156
  5. ↑ Шахтеры прозвали вагоны Хунд — «собака» — из-за шума, который они производили на путях. Ли, Чарльз Э (1943). Эволюция железных дорог (2-е изд.). Лондон. п. 16. ОСЛК   1591369 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помощь ) CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  6. ^ Уоррен Эллисон, Сэмюэл Мерфи и Ричард Смит, «Ранняя железная дорога в немецких шахтах Колдбека» в Г. Бойсе (ред.), Ранние железные дороги 4: Документы с 4-й Международной конференции ранних железных дорог 2008 г. (Six Martlets, Садбери, 2010), 52–69.
  7. ^ Льюис, Ранние деревянные железные дороги , 8-10.
  8. ^ Питер Кинг, «Первые железные дороги Шропшира» в Г. Бойсе (редактор), Early Railways 4: Материалы 4-й Международной конференции ранних железных дорог 2008 г. (Six Martlets, Садбери, 2010), 70–84.
  9. ^ MJT Льюис, Ранние деревянные железные дороги .
  10. ^ Рэнсом, Филип (1981). Археология железных дорог . Тадворт, Англия: Работа мира. п. 268. ИСБН  978-0-437-14401-0 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Джеймс Берк (историк науки) , Connections (1985), страницы: 136–137, pbk: 304 страницы, Little Brown & Co., Нью-Йорк, ISBN
  12. ^ Перейти обратно: а б Джордж Стивенсон#Локомотивы
  13. ^ Лоури, Раймонд Л., изд. (2002). «Раскопки, погрузка и транспортировка материалов» . Справочный справочник по горнодобывающей промышленности для МСП . Общество горной промышленности, металлургии и геологоразведки. п. 232. ИСБН  9780873351751 . Проверено 9 октября 2012 года .
  14. ^ Сток, Х.Х.; Флеминг-младший; Хоскин, AJ (июль 1922 г.). Исследование транспортировки угольной шахты в Иллинойсе . Том. 132. Университет Иллинойса. стр. 102–103 . Проверено 22 июня 2011 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
  15. ^ «II, Перевозка» . Горное дело . Уоллгейт, Уиган, Англия: Стоуэджер и сыновья. 2 декабря 1893 г.
  16. ^ Фэй, Альберт Х. (1920). "Машина" . Глоссарий горнодобывающей и минеральной промышленности . Министерство внутренних дел США. п. 131.
  17. ^ «Джим-мул (короткометражный фильм, название @IMDB)» . Кинокомпания Эдисон. 28 марта 1911 года. Этот фильм показывается в цикле видео вместе с другими историческими программами в Музее добычи антрацитового угля, Коулдейл, Пенсильвания.
  18. ^ Х. Х. Сток, Дж. Р. Флеминг, А. Дж. Хоскин, Исследование транспортировки угольных шахт в Иллинойсе , Бюллетень 132, Инженерная экспериментальная станция Университета Иллинойса, июль 1922 г.; страницы 15-16.
  19. ^ Х. Х. Сток, Дж. Р. Флеминг, А. Дж. Хоскин, Исследование транспортировки угольных шахт в Иллинойсе , Бюллетень 132, Инженерная экспериментальная станция Университета Иллинойса, июль 1922 г.; стр. 70 и стр. 12.
  20. ^ Томпсон, Кери (2008). Запряжены: шахтерские лошади в Уэльсе . Кардифф: Национальный музей Уэльса. п. 66. ИСБН  978-0-7200-0591-2 .
  21. ^ Фред Бренкман, официальный историк Содружества (1884 г.). ИСТОРИЯ ОКРУГА КАРБОН-ПЕНСИЛЬВАНИЯ (проект Archive.org в формате pdf, электронное переиздание, 2-е издание , 627 страниц, (1913 г.) изд.). Также содержит отдельный отчет о нескольких районах и поселках округа, Дж. Нунгессер, Гаррисберг, Пенсильвания. {{cite book}}: Внешняя ссылка в |edition= ( помощь )
  22. ^ Варфоломей, Энн М.; Мец, Лэнс Э.; Кнейс, Майкл (1989). КАНАЛЫ ДЕЛАВЭР и ЛИХИ , 158 страниц (первое издание). Истон, Пенсильвания: Центр истории и технологий каналов, Исторический парк и музей Хью Мура, Inc., стр. 4–5. ISBN  0930973097 . LCCN   89-25150 .
  23. ^ Фрэнсис М. Фульц, Угольная шахта в Айове, Глава V исследований по географии на открытом воздухе, I, Создание поверхности и почв региона Верхней Миссисипи , 1908; стр. 97–105, см. стр. 101.
  24. ^ Перейти обратно: а б Сидней Ф. Уокер, Заметки по горному делу в электротехнике, Electrical Review , Vol. 48, № 1, январь 1906 г.
  25. ^ Вильгельм Хильденбранд, Раздел II, Простой самолет с двигателем, Подземная перевозка угля проволочными канатами , John A. Roebling's Sons Co., 1884; страница 16.
  26. ^ Николас Вуд, Глава IV - Движущая сила, Раздел III - Паровая машина, закрепленная на поднимающихся самолетах, Практический трактат о железных дорогах , Лонгман, Рис, Орм, Браун и Грин, Лондон, 1832; стр. 114.
  27. ^ Вильгельм Хильденбранд, Раздел III, Система хвостового троса, Подземная транспортировка угля проволочными канатами , John A. Roebling's Sons Co., 1884; страница 22.
  28. ^ Томас Дж. Уотерс, Канатная транспортировка на шахте Коулбрукдейл угольной компании Вестпорта, Вестпорт, Документы, прочитанные на горнодобывающей конференции, состоявшейся в Данидине, март 1890 г. , Джордж Дидсбери, правительственная типография, Веллингтон, Новая Зеландия, 1890 г.; стр. 12
  29. ^ Отчет Комитета по хвостовой веревке, Труды Института горных инженеров Северной Англии , том. XVII, Приложение I (1867–1868 гг.), Ньюкасл-апон-Тайн, 1868 г.
  30. ^ Карл Волк, Транспортировочные и намоточные устройства, используемые в шахтах , Скотт, Гринвуд и компания, Лондон, 1903 год; страница 113.
  31. ^ Вильгельм Хильденбранд, Раздел IV, Бесконечная веревочная система, Подземная транспортировка угля проволочными канатами , John A. Roebling's Sons Co., 1884; страница 37.
  32. ^ Шахтные перевозки, Элементы горного дела, Том. III , Компания Colliery Engineer Co., Скрэнтон, 1900 г.; пункты 2436-2437.
  33. ↑ Легкие локомотивы, Журнал Saward's Coal Trade Journal , 29 июля 1874 г.; страницы 39-40.
  34. ^ Реклама Porter Bell & Co. 1873 года .
  35. ^ Baldwin Locomotive Works, Иллюстрированный каталог локомотивов , второе изд., Бернэм, Парри, Уильямс и компания, Филадельфия, 1881; страница 47.
  36. ^ Шахтные локомотивы для золотых приисков, Железнодорожный вестник , 12 октября 1877 г.; стр. 453. Содержит чертежи в хорошем масштабе.
  37. ^ Новый горный локомотив, Журнал «Локомотив» , Vol. IX, № 125 (10 октября 1903 г.); страницы 214-215. Включает фото.
  38. ^ HK Porter Co., Реклама, Инженерный журнал , Vol. XXVII, № 6 (сентябрь 1909 г.); рекламная страница 111.
  39. ^ Вулканские локомотивы , Вулканский металлургический завод, Уилкс-Барре, 1911 год; страницы 70 , 72 , 86 и 105 .
  40. ^ Х. Х. Сток, Дж. Р. Флеминг, А. Дж. Хоскин, Исследование транспортировки угольных шахт в Иллинойсе , Бюллетень 132, Инженерная экспериментальная станция Университета Иллинойса, июль 1922 г.; страница 17.
  41. ^ Каталог горной промышленности (Издание Metal and Quarry Ed.) , Keystone, Питтсбург, 1921; страницы 273 (Болдуин) и 275 (Вулкан).
  42. ^ Локомотивы со сжатым воздухом, Ежемесячный журнал Братства инженеров-локомотивов ; том. Х, нет. 1 (январь 1876 г.); страница 16.
  43. ^ Перейти обратно: а б Локомотивы со сжатым воздухом, Отчет о недавней постройке № 46, Локомотивный завод Болдуина, 1904 год; на странице 14 упоминается первая поставка; на стр. 9 показано давление хранения и рабочее давление; на страницах 13–14 обсуждается работа при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм.
  44. ^ Профессиональные заметки, Шахтные локомотивы со сжатым воздухом , Ежеквартальный журнал горной школы , том. II, нет. 4 (май 1881 г.), Колумбийский колледж, Нью-Йорк; страницы 215-216.
  45. ^ Шахтный локомотив со сжатым воздухом, Инженер шахты , том. XII, нет. 8 (март 1892 г.); стр. 183.
  46. ^ Вулканские локомотивы , Вулканский металлургический завод, Уилкс-Барре, 1911 год; страницы 74-78 и 97 .
  47. ^ Дэвид Р. Ширер, Глава VI: Проектирование электростанций постоянного тока, электричество в угольной промышленности , МакГроу-Хилл, Нью-Йорк, 1914.
  48. ^ FMF Cazin, Какую пользу могут принести горнодобывающей и металлургической промышленности электрические устройства? Часть II, [Электроэнергия], Том III, № 35 (ноябрь 1891 г.); страницы 405-409 (см. страницы 408-409, где обсуждаются первые электрические шахтные перевозки в Германии и США).
  49. ^ Двигатель электровоза Schlesinger, Мир электротехники , Том. XI, № 8 (25 февраля 1888 г.); стр. 88. Включает изображения тягового двигателя.
  50. ^ Электрическая железная дорога в угольной шахте Lykens Valley, The Electrical World , Vol. XI, № 24 (16 июня 1888 г.); стр. 303. Включает изображение локомотива.
  51. ^ The Union Electric Company, Филадельфия (Реклама), The Electrical World , Vol. XI, № 26 (30 июня 1888 г.); страница хв. Включает вес локомотива.
  52. ^ TC, Мартин и Джозеф Ветцлер, Глава XIII: Новейшие американские двигатели и моторные системы, [Электродвигатель и его применение, третье изд.]; У. Дж. Джонстон, Нью-Йорк, 1891 г.; страницы 218-224. Включает хорошие иллюстрации Pioneer.
  53. ^ Джордж Гиббс, Электровоз для шахтных перевозок, журнал Cassier's Magazine , том. 22, нет. 3 (июль 1902 г.); страницы 323-343. Хорошо иллюстрировано.
  54. ^ Сьюард Мигелл, Локомотив, патент США 732 768 , выдан 7 июля 1903 года.
  55. ^ Кеннет Раштон, Устройство для катушек для шахтных локомотивов, патент США № 737 491 , выдан 25 августа 1903 г.
  56. ^ Локомотивы с кабельными катушками, Карманный справочник угольщиков, 11-е изд. , Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1916 год; стр. 826-827.
  57. ^ WE Hamilton, Съемник локомотивов, патент США 765 833 , выдан 26 июля 1904 года.
  58. ^ Крабовые локомотивы, Карманный справочник угольщиков, 11-е изд. , Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1916 год; страница 827.
  59. ^ Бензиновый локомотив для использования в шахтах, Нефтяной промышленный и технический обзор , том. 2, нет. 68 (23 июня 1900 г.); страница 388.
  60. ^ Бензиновый локомотив, English Mechanic and World of Science , № 1713 (21 января 1898 г.); страницы 532-533.
  61. ^ Бензиновые локомотивы для горнодобывающей промышленности, The Petroleum Review , vol. XIV (Новая серия), вып. 375 (23 июня 1906 г.); стр. 411. Включает фотографии.
  62. ^ Горный локомотив с нефтяным приводом, Журнал «Локомотив» , Vol. IX, № 119 (29 авг. 1903 г.); стр. 128. Включает масштабные чертежи.
  63. ^ Перейти обратно: а б Джозеф А. Англада, Бензиновые локомотивы для шахт, Газовый двигатель , Vol. XVI, № 2 (февраль 1914 г.); страницы 100-103. Включает фотографии.
  64. ^ Хайзе-Хербст, Горное дело, Springer-Verlag 1910, стр. 345 и далее.
  65. ^ Уникальный английский горный локомотив внутреннего сгорания, Mining Science , Vol. LXI, № 1573 (24 марта 1910 г.); стр. 272. Включает фото.
  66. ^ Электрические подземные перевозки, The Coal Trade Journal , 3 октября 1894 г.; страница 726.
  67. ^ Дж. С. Доу, Изер против Васера, Материалы семнадцатого ежегодного собрания Института горных инженеров Огайо, 19–21 января 1898 г., Колумбус, опубликовано как The Ohio Mining Journal , № 27 (1899 г.); страницы 60–66, см., в частности, страницу 62.
  68. ^ Фрэнсис А. Покок, Аккумуляторы и горное дело, представлено на встрече в Нью-Йорке, сентябрь 1890 г., Trans. амер. Инст. горных инженеров , Вып. XIX (1891 г.); страницы 278-282.
  69. ^ Гарри К. Майерс, Комбинированный локомотив с тележкой и аккумуляторной батареей для шахт, Американский электрик , Том. XI, № 11 (ноябрь 1899 г.); стр. 512-513.
  70. ^ Дж. Ф. Гейрнс, Промышленные локомотивы для горнодобывающей промышленности, фабрик и смежных отраслей, часть III, Журнал Cassier's Magazine , Vol. XXVI, № 5 (сентябрь 1904 г.); страницы 474–496; см. фото на стр . 474 , текст на стр. 489 .
  71. ^ Юджин В. Шеллентрагер и Брэдли Э. Кларксон, Локомотив с аккумуляторной батареей, патент США № 1 413 686 , выдан 25 апреля 1922 года.
  72. ^ Уильям Т. Петтерсон, Механизм замены аккумуляторной батареи локомотива, патент США № 2 970 550 , выдан 7 февраля 1961 г.
  73. ^ Шумейкер Майн делает ставку на будущее, The Times Leader , Martin's Ferry, Огайо, 28 января 2010 г.
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с горнодобывающими железными дорогами .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mine_railway&oldid=1233252088"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 33c5a755d8a3d86f66da594f8aa39902__1720396860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/33/02/33c5a755d8a3d86f66da594f8aa39902.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Mine railway - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)