Рельсовые пути. Основным техническим параметром рельсового пути является ширина рельсовой колеи, под которой понимают расстояние между внутренними гранями головок рельсов. В геологоразведочных горных выработках принята ширина колеи 600 мм. На горных предприятиях, кроме того, принимают также колею шириной 750 и 900 мм., а на поверхности шахт, как и на железнодорожном транспорте, широкую колею – 1524 мм.

Ширина колесной колеи, или ширина колесной пары, на 10 мм. меньше ширины рельсовой колеи, что исключает возможность зажатия реборд колес между рельсами.

Рельсовый путь состоит из нижнего и верхнего строений. В горных выработках нижним строением является почва выработки. К верхнему строению относятся балластный слой, шпалы, рельсы и скрепления.

В плане рельсовый путь представляет собой ряд прямолинейных и криволинейных участков. Для снижения сопротивления движению составов, уменьшение износа рельсов радиусы закруглений берутся по возможности большими с учетом величины жесткой базы подвижного состава и скорости движения. Согласно Правилам безопасности при геологоразведочных работах радиус закругления рельсовых путей должен быть при ручной откатки не менее семикратной величины наибольшей жесткой базы подвижного состава, а при электровозной откатке – не менее десятикратной.

Горные выработки, по которым производится откатка по рельсовым путям, проходятся с уклоном в сторону ствола шахты или устья. Уклоном рельсового пути называют отношение разности между уровнями головок рельсов в двух рассматриваемых точках к расстоянию между этими точками. Уклон измеряется тангенсом угла наклона пути и выражается десятичной дробью или в промилле (‰). Например, уклон i=0,003 или 3‰ означает, что разность уровней между двумя точками, расположенными на расстоянии 1 км., составляет 3 метра. Уклон пути выбирают таким образом, чтобы сопротивления движению груженого состава, движущегося к устью штольни или к околоствольному двору, были равны сопротивлениям движению порожнего состава. При равенстве этих двух величин уклон рельсового пути называют уклоном равного сопротивления. Откаточные пути в горизонтальных выработках должны иметь уклон 0,003 – 0,005.

Угол наклона пути или уклон, при котором необходимая сила тяги равна нулю, называется уклоном равновесия. Пути с уклоном, равным уклону равновесия, оборудуют, например, в околоствольных дворах, где вагонетки должны двигаться без применения усилий, самокатом.

Для обеспечения стока воды в водоотводную канавку почве выработки придается и поперечный уклон в пределах 0,01 – 0,02.

Рельсы изготавливают из специальной стали и подвергают термической обработке. В зависимости от назначения применяют рельсы различных типов. Тип рельса определяется массой одного метра рельса. Промышленностью выпускаются рельсы с массой 1 м. от 8 до 75 кг. Для откаток вагонеток вместимостью до 2 м3 применяются рельсы типа Р18 и Р24, при большей вместимости вагонеток на горных предприятиях – рельсы Р33 и Р38.

Для соединения рельсов друг с другом применяют накладки с болтами или сварку. Последнюю применяют на рельсовых путях со сроком службы не менее 5 лет. Зазор между концами рельсов на стыке должен быть не более 5 мм. Стык для обеспечения условий безударного перехода колеса с одного рельса на другой располагают между сближенными шпалами. Расстояние от стыка до оси стыковой шпалы должно быть не более 200 мм. Это требование необходимо выполнять при откатки вагонетками грузоподъемностью более 1,2 тонны. При использовании вагонеток меньшей грузоподъемности допускается располагать стык на шпале.

Рельсы укладывают на шпалы через подкладки, что обеспечивает увеличение опорной поверхности рельсов.

В горноразведочных выработках применяют деревянные, а иногда металлические шпалы. Деревянные шпалы, обычно сосновые, обладают достаточной механической прочностью, эластичностью, хорошим сцеплением с балластом. Но их недостатком является небольшой (до 3 лет) срок службы в подземных условиях. Пропитка шпал антисептиками (фтористым натрием, хлористым цинком, креозотовым маслом) увеличивает срок их службы до 10 лет и повышает прочность.

Расстояние между осями шпал должно быть не более одного метра при ручной откатке и не более 0,7 метра – при электровозной и канатной.

Для укладки стрелочных переводов применяют не шпалы, а брусья, имеющие различную длину. Для рельсовой колеи 600 мм. длина шпал равна 1200 мм., а длина брусьев – от 1300 до 3000 мм.

Крепление рельсов к шпалам и брусьям производят костылями.

Накладки, болты, подкладки и костыли должны соответствовать типу применяемых рельсов.

Балластный слой обеспечивает равномерную передачу давления на нижнее основание, сглаживает неровности почвы выработки, динамические нагрузки на колеса и рельсы. Балласт должен быть прочным, упругим, невлагоемким, неслеживающимся, хорошо дренировать воду и обеспечивать пропуск ее в водоотводную канавку.

Материалом для балласта может служить щебень крепких и средних крепости пород с крупностью кусков 20-70мм. или галька крупностью 20-40мм. Толщина балластного слоя под шпалой – не менее 100 мм. Пространство между шпалами засыпают балластом на 2/3 толщины шпалы.