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 м. 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 пулю, 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 изготовляют из специальной стали и подвергают термической обработке. В зависимости от назначения применяют рельсы различных типов. Тип рельса определяется массой 1 м рельса. Промышленностью выпускаются рельсы с массой 1 м от 8 до 75 кг. Для откатки вагонеток вместимостью до 2 м3 применяются рельсы типа Р18 и Р24, при большей вместимости вагонеток на горных предприятиях - рельсы РЗЗ и Р38. Некоторые параметры рудничных рельсов приведены в табл. 16.2. 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 выполнить при откатке вагонетками грузоподъемностью более 1,2 т. При использовании вагонеток меньшей грузоподъемности допускается располагать стык на шпале. Рельсы укладывают на шпалы через подкладки, что обеспечивает увеличение опорной поверхности рельсов.

В горно-разведочных выработках применяют деревянные, 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 1 м при ручной откатке и не более 0,7 м - 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.

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, не слеживающимся, хорошо дренировать воду и обеспечивать пропуск ее в водоотводную канавку.

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

Рельсовые пути соединяют между собой стрелочными переводами и съездами. Переводы делятся на односторонние (правые и левые) и симметричные, а съезды на односторонние (правые и левые) и перекрестные.

Основным параметром стрелочного перевода является угол пересечения осей соединяемых путей. Угол перевода определяет марку крестовины стрелочного перевода

В шахтных условиях применяют стрелочные переводы и съезды с маркой крестовины ½, 1/3, ¼, 1/5, Чем больше марка крестовины, тем меньше длина стрелочного перевода и тем труднее вписывание подвижного состава.

Каждый тип стрелочного перевода пли съезда имеет условное обозначение. Например, односторонний перевод для рельсовой колеи 600 мм и рельсов Р24 с крестовиной марки 1/2 и радиусом переводной кривой 4 м имеет обозначение ПО624-1/2-4.

При движении составов или отдельных вагонеток по криволинейным участкам возникает центробежная сила, которая прижимает реборды колес к наружному рельсу. Это способствует повышенному износу рельсов и колесных реборд, а также уменьшает устойчивость подвижного состава. Для исключения вредного влияния центробежной силы при настилке рельсового пути наружный рельс укладывается с превышением над внутренним путем увеличения толщины балластного слоя со стороны наружного рельса. Величина превышения устанавливается расчетом, а его минимальное значение для колеи 600 мм составляет 10 мм.

Во избежание зажатия реборд между головками рельсов и значительного увеличения сопротивления движению, а также износа рельсовая колея уширяется в зависимости от величины жесткой базы подвижного состава на 5-20 мм. Уширение достигается передвижкой внутреннего рельса к центру кривой.

9. Устройство водоотливной канавки

Для улавливания воды или проведении наклонных выработок в их почве через каждые 5-10 м оборудуются поперечные канавки, из которых вода поступает в продольную канавку, а затем в водосборник. Туда же откачивается вода из забоя забойным насосом. С помощью горизонтального стационарного насоса далее вода откачивается непосредственно па поверхность или подается к промежуточному водосборнику.

Забойные насосы устанавливают горизонтально па специальных рамах, оборудованных полозьями пли колесами, а также па переносных полках

По выработкам насосы перемещают на салазках или на колесах по рельсовым путям с помощью канатов и лебедок, устанавливаемых па поверхности пли в камере промежуточной насосной станции.

Нагнетательный трубопровод насоса периодически наращивают по мере углубки выработки. С этой целью насос соединяют с гибким трубопроводом напорным рукавом.

При небольших водопритоках в наклонные выработки, так же как и при проведении вертикальных выработок, вода может удаляться вместе с породой в вагонетках или скипах

Водоотлив из горизонтальных выработок осуществляется с помощью водоотливных канавок (см. рис). Для обеспечения движения воды по канавкам самотеком (а также для улучшения условий транспортировании грузов) почве выработки придается продольный уклон от 0,002 до О,005. Для стока воды в канаву почва должна иметь также поперечный уклон не менее