TĚŽNÍ ZAŘÍZENÍ A PŘÍSLUŠENSTVÍ
Rozdělení těžních systémů podle způsobu dopravy:
- jednočinné
- dvojčinné
Rozdělení těžních systémů podle druhu dopravních nádob
- klecové
- skipové
- okovy
Rozdělení podle pohonu těžního stroje:
- parní
- vzduchové
- hydraulické
- elektrické
Rozdělení podle typu těžního stroje:
- bubnové
- bobinové
- s jednolanovým třecím kotoučem
- s vícelanovým třecím kotoučem
Rozdělení podle umístění těžního stroje:
- povrchové
- podzemní (u slepých jam a šibíků)
Bubnové těžní stroje a jejich příslušenství
Bubnové těžní stroje jsou klasickými stroji, které se postupně vyvinuly z rumpálů používaného už ve středověkém hornictví. Základním typem je dvoububnový těžní stroj. Kromě dvoububnového těžního stroje s válcovými bubny se používají jednobubnové stroje. Dříve se používaly také bubny kuželové, cylindrokónické a bicylindrickokónické. Jejich účel, rovnoměrnější rozdělení statických a dynamických kroutících momentů při rozjezdu a dojezdu, plně nahradily moderní konstrukce elektrických pohonů, které tyto přetížení vyrovnávají. K bubnovým strojům patří i vícelanový stroj typu Blair se dvěma paralelně navíjenými těžními lany a se zaručenou synchronizací otáček obou párů bubnů a bubnový těžní stroj, u kterého je lano navíjeno na úzký buben na sebe, tak zvané bobiny.
U dvoububnových těžních strojů je jeden buben nasazen na hřídel těžního stroje otočně a je s ním spojen pomocí segmentové zubové spojky, druhý buben je pevně naklínován. Tím je umožněno překládání těžení pro dvojčinnou těžbu z několika pater. Volný buben je po vysunutí spojky držen ve své poloze stavěcí brzdou.
Na buben těžního stroje se navíjí zpravidla jen jedna vrstva lana. Počet závitů lana na bubnu musí odpovídat hloubce těžení s připočtením dalších minimálně tří rezervních závitů před upevněním lana na bubnu. Úhel náběhu těžního lana v krajní poloze na bubnu a na lanovnici na těžní věži nesmí při navíjení na jednu vrstvu překročit 1o30´, při vyjímečném navíjení na dvě vrstvy, kdy musí být buben opatřen náběhovým klínem, smí tento úhel být pouze 1o. Plášť těžního bubnu může být obložen dřevem, do něhož jsou vysoustruženy spirálové drážky, které bývají provedeny někdy přímo v ocelovém plášti bubnu. Mechanická část těžních strojů bývá dimenzována na síly vznikající při přetržení lan.
Každý těžní stroj musí být vybaven jízdní brzdou a pojistnou brzdou, působícími na sobě nezávisle. Dvojbubnové a bobinové těžní stroje musí být kromě toho vybaveny stavěcí brzdou nebo zařízením pro aretování volného bubnu nebo bobiny při překládání dopravních nádob na jiné patro.
Jízdní a pojistná brzda bubnových těžních strojů musí za klidu stroje udržet samostatně největší převahu při těžbě s 2,5 násobnou jistotou, při jízdě mužstva s 3,5 násobnou jistotou.
Při rozpojených bubnech musí pojistná i jízdní brzda udržet nevyváženou prázdnou dopravní nádobu v její nejnižší provozní poloze i s váhou těžního lana s 1,5 násobnou jistotou.
Stavěcí brzda musí udržet prázdnou nádobu v provozní poloze při překládání druhé nádoby s 1,5 násobnou jistotou.
Brzdové stroje konstrukce Škoda plzeň a ČKD Praha jsou vybaveny vzduchovými válci a padacím závažím pojistné brzdy. U nových konstrukcí těžních strojů se začínají používat brzdové stroje pružinové s odlehčováním pneumatickými nebo hydraulickými válci nebo opatřené pro pojistné brzdění rovněž padacím závažím. Mechanická část brzd bývá nejčastěji provedena jako dvojice čelistí, dosedajících radiálně na brzdný věnec každého bubnu. Pohyb čelistí je buď kývavý nebo přímoběžný. Brzdné síly se přenášejí pákovým systémem od brzdových strojů, upevněných na základový rám těžního stroje. Moderní konstrukce těžních strojů se navrhují s diskovými brzdami, jejichž čelisti dosedají ve směru podélné osy těžního stroje z obou stran na speciální brzdový kotouč.
Každý těžní stroj musí být vybaven hloubkoměrem udávajícím v každém okamžiku polohu dopravních nádob, řididlem jízdy, rychloměrem a tachografem, zaznamenávajícím plynule během 24 hodin graficky rychlosti nádob během každé jízdy. Kromě toho je stroj vybaven signalizací, která spojuje strojníka těžního stroje ve strojovně s narážečem na ohlubni a narážeči na těžních patrech. Kromě běžné signalizace existuje rychlorázová a havarijní signalizace, vybavená tlačítkem STOP na každém patře. U nových zařízení je zavedena i signalizace z klecí a systém hlasitého telefonu.
Parametry bubnových těžních strojů, ČKD Praha
Typ | B 1606 |
B 1609 |
B 2009 |
B 2510 |
B 3212 |
B 4009 |
Počet bubnů | 2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Průměr bubnu mm | 1600 |
1600 |
2000 |
2500 |
3200 |
4000 |
Šířka bubnu mm | 600 |
900 |
900 |
1000 |
1200 |
900 |
Maximální převaha Mp | 1,3 |
2,8 |
3,5 |
5,4 |
7,0 |
8,0 |
Maximální průměr lana mm | 22,4 |
25,0 |
30,0 |
33,5 |
40,0 |
45,0 |
Užitečné zatížení Mp | 1,0 |
1,0 |
1,0 |
3,0 |
4,0 |
4,0 |
Těžní rychlost m/s | 2,5 |
2,5 |
4,0 |
6,0 |
6,0 |
12 |
Výkon pohonu kW | 70 |
70 |
90 |
250 |
400 |
715 |
Maximální hloubka těžení 2 vrstvy lana m | 200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
300 |
Typ | B 4015 |
B 5015 |
B 6012 |
B 6018 |
B 6021 |
Počet bubnů | 2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Průměr bubnu mm | 4000 |
5000 |
6000 |
6000 |
6000 |
Šířka bubnu mm | 1500 |
1500 |
1200 |
1800 |
2100 |
Maximální převaha Mp | 9,5 |
13 |
15 |
17 |
26 |
Maximální průměr lana mm | 45,0 |
53,0 |
60,0 |
60,0 |
60,0 |
Užitečné zatížení Mp | 5,0 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
12,0 |
Těžní rychlost m/s | 12 |
13 |
16 |
16 |
16 |
Výkon pohonu kW | 1100 |
1100 |
1800 |
1800 |
2900 |
Maximální hloubka těžení 2 vrstvy lana m | 500 |
500 |
500 |
500 |
1000 |
Těžní stroje s jednolanovým a vícelanovým třecím kotoučem
Tento systém se také nazývá Koepe.
Podstatně odlišným navíjecím orgánem je třecí kotouč, na němž je těžní lano pouze položeno a při otáčení kotouče je uváděno do pohybu třením vznikajícím mezi lanem a speciálním obložením kotouče. Nutnou podmínkou je, aby na obou větvích lana vznikaly dostatečné tahy, zaručující při daném součiniteli tření a úhlu opásání kotouče lanem dostatečnou statickou jistotu proti skluzu lana na třecím kotouči. Tato statická jistota proti skluzu lana jak při těžbě, tak při jízdě mužstva musí být větší než 2,5.
Pro dodržení těchto podmínek je pod dopravní nádoby zavěšeno vyrovnávací lano stejné hmotnosti běžného metru jako u těžního lana. U jednočinného těžení se na druhý konec těžního lana zavěšuje protizávaží o váze rovné vlastní hmotnosti dopravní nádoby, zvýšené o poloviny užitečného zatížení, a pod nádobu a protizávaží pak vyrovnávací lano. Rozdíl tahů obou větví u jednočinného zařízení se tedy vždy rovná polovině užitečného zatížení, u dvojčinného při těžbě přímo užitečnému zatížení.
Jednolanové těžní stroje, vzhledem ke své konstrukci, která nevyžaduje navíjení těžního lana, umožňují dosahovat i při velkém užitečném zatížení značné hloubky těžení.
Úhel náběhu lana z třecího kotouče na lanovnici ve věži může být maximálně 1o.
Vícelanové těžní stroje s třecím kotoučem, které jsou založeny na stejném principu, ale mají místo jednoho lana převěšena přes kotouč dvě, čtyři nebo více lan, překonávají omezení jednolanových strojů, které pro poměr průměru třecího kotouče a průměru lana a měrný tlak mají omezenou hloubku těžení a zatížení. U vícelanových těžních strojů se zatížení rozkládá na několik lan, které mají proto menší jmenovitý průměr, což umožňuje zmenšit průměr třecího kotouče a současně snížit měrný tlak mezi lany a drážkou. Vícelanové těžní stroje vyřešily problém těžení velkých užitečných zatížení z velkých hloubek. Z provozních hledisek jsou nejvhodnější stroje se dvěma a čtyřmi lany. Sudý počet lan a z nich stejný počet s pravým a levým vinutím zaručuje stabilitu dopravních nádob.
U vícelanových těžních strojů odbíhají lana buď přímo do jámy, nebo je jedna větev vedena přes odtlačné lanovnice, kdy se připouští nulový úhel náběhu lana na lanovnici. Lanovnice bývají rovněž vyloženy pružným obložením.
Ostatní vybavení a příslušenství těžních strojů s třecím kotoučem je obdobné jako u strojů bubnových..
Parametry jednolanových těžních strojů s třecím kotoučem, ČKD Praha
Typ | K 2000 |
K 2500 |
K 3200 |
K 3207 |
K 4000 |
Průměr kotouče mm | 2000 |
2500 |
3200 |
3200 |
4000 |
Šířka kotouče mm | 180 |
210 |
230 |
700 |
230 |
Maximální tah v lanu Mp | 8,0 |
11,0 |
16,0 |
16,0 |
20,0 |
Maximální průměr lana mm | 30,0 |
33,5 |
40,0 |
40,0 |
45,0 |
Užitečné zatížení Mp | 3,0 |
4,0 |
4,5 |
4,5 |
6,0 |
Těžní rychlost m/s | 4,0 |
6,0 |
8,0 |
8,0 |
12,0 |
Výkon pohonu kW | 140 |
250 |
500 |
500 |
900 |
Hloubka těžení m | 300 |
300 |
500 |
500 |
500 |
Typ | K 4007 |
K 5000 |
K 5008 |
K 6000 |
K 6008 |
Průměr kotouče mm | 4000 |
5000 |
5000 |
6000 |
6000 |
Šířka kotouče mm | 700 |
250 |
800 |
250 |
800 |
Maximální tah v lanu Mp | 20,0 |
28,0 |
28,0 |
36,0 |
36,0 |
Maximální průměr lana mm | 45,0 |
53,0 |
53,0 |
60,0 |
60,0 |
Užitečné zatížení Mp | 6,0 |
8,0 |
8,0 |
11,0 |
11,0 |
Těžní rychlost m/s | 12,0 |
13,0 |
13,0 |
16,0 |
16,0 |
Výkon pohonu kW | 900 |
1100 |
1100 |
2000 |
2000 |
Hloubka těžení m | 500 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
Parametry dvoulanových těžních strojů s třecím kotoučem, ČKD Praha
Typ | 2 K 2000 |
2 K 2500 |
2 K 3200 |
2 K 4000 |
2 K 5000 |
2 K 6000 |
Průměr kotouče mm | 2000 |
2500 |
3200 |
4000 |
5000 |
6000 |
Šířka kotouče mm | 500 |
600 |
700 |
700 |
800 |
1200 |
Maximální tah v jedné větvi lan Mp | 9,5 |
16,0 |
22,0 |
28,0 |
35,4 |
74,0 |
Maximální průměr lana mm | 20,0 |
30,0 |
33,5 |
40,0 |
45,0 |
60,0 |
Užitečné zatížení Mp | 4,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
10,0 |
8,0 |
Těžní rychlost m/s | 4,0 |
10,0 |
13,0 |
16,0 |
20,0 |
16,0 |
Výkon pohonu kW | 160 |
400 |
950 |
1400 |
3000 |
1800 |
Hloubka těžení m | 1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
Parametry čtyřlanových těžních strojů s třecím kotoučem, ČKD Praha
Typ | 4 K 2000 |
4 K 2500 |
4 K 3200 |
4 K 4000 |
4 K 5000 |
Průměr kotouče mm | 2000 |
2500 |
3200 |
4000 |
5000 |
Šířka kotouče mm | 1000 |
1200 |
1400 |
1400 |
1600 |
Maximální tah v jedné větvi lan Mp | 19,0 |
30,0 |
43,0 |
68,0 |
106,0 |
Maximální průměr lana mm | 20,0 |
25,0 |
33,5 |
40,0 |
50,0 |
Užitečné zatížení Mp | 6,0 |
8,0 |
12,0 |
17,0 |
25,0 |
Těžní rychlost m/s | 4,0 |
4,0 |
13,0 |
16,0 |
16,0 |
Výkon pohonu kW | 400 |
700 |
2000 |
3000 |
4500 |
Hloubka těžení m | 1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
1000 |
Parametry vícelanových jednočinných těžních strojů s třecím kotoučem a hydraulickým pohonem, Bastro - OKR ZAM Ostrava
Typ | 2 K 1050 H1R |
2 K 1050 H1 |
2 K 1050 H2R |
2 K 1050 H2 |
4 K 1050 H2 |
Počet lan | 2 |
2 |
2 |
2 |
4 |
Průměr kotouče mm | 1050 |
1050 |
1050 |
1050 |
1050 |
Průměr lana mm | 17 |
17 |
17 |
17 |
17 |
Užitečné zatížení Mp | 1,8 |
1,8 |
2,4 |
2,4 |
3,2 |
Těžní rychlost m/s | 2,2 |
3,3 |
1,75 |
2,75 |
3,3 |
Typ hydraulického čerpadla | RC 100 |
A 25 |
RC 100 |
A 25 |
A 40 |
Výkon čerpadla l/min. | 100 |
160 |
100 |
160 |
400 |
Provozní tlak at | 160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
Hloubka těžení m | 250 |
250 |
250 |
250 |
250 |
Pohony těžních strojů a zařízení
Těžní stroje se používají s elektrickým, vzduchovým nebo hydraulickým pohonem. Parní pohon byl zrušen, tyto stroje jsou poháněny tlakovým vzduchem. Elektrický pohon je buď s asynchronním motorem a převodovkou nebo se stejnosměrným motorem pomaloběžným nebo rychloběžným. Převážně se používají pomaloběžné stejnosměrné motory, spojené s hřídelem těžního stroje pružnou spojkou a napájené pomocí Ward - Leonardova soustrojí nebo tyristorovými regulátory. Výhodou stejnosměrného elektrického pohonu těžních strojů je snadná regulace během celé jízdy od rozjezdu až po dojezd při různých zatíženích a při velkých výkonech motorů.
Ward-Leonardova soustava (měnič) je tvořen asynchronním motorem napájeným ze sítě, stejnosměrným generátorem a budičem na společném hřídeli. Napětí z generátoru pohání stejnosměrný motor těžního stroje. Rychlost motoru těžního stroje se řídí buzením stejnosměrného generátoru, případně odbuzováním těžního motoru. Pro vyrovnávání výkonových rázů se na společnou hřídel umisťuje Ilgnerův setrvačník.
U menších těžních strojů do výkonu 1000 kW se používají asynchronní motory se spouštěcími odpory v obvodu kotvy a s dynamickým bržděním.
Vzduchové nebo hydraulické pohony se používají pro podzemní těžní stroje ve slepých jámách.
Řízení pohonů těžních strojů je ruční, poloautomatické nebo automatické. Pro jízdu mužstva se požaduje ruční řízení strojníkem. Poloautomaticky nebo automaticky jsou řízena skipová těžní zařízení. Od impulsu po naplnění skipu na patře a vyprázdněním skipu na ohlubni se zařízení rozjíždí samo a celá jízda probíhá podle naprogramované těžní rychlosti. Při plném zásobníku na povrchu se požaduje automatické zastavení skipu pod ohlubní s automatickým dojezdem po uvolnění zásobníku. U klecových těžních zařízení byl vyzkoušen systém dálkového ovládání těžního stroje tlačítky z místa hlavního narážeče na ohlubni.
U elektrických stejnosměrných pohonů se brzdí přímo pohonem a jízdní brzda pouze udržuje zastavený stroj v klidu s patřičnou bezpečností. Pojistná brzda bubnových těžních strojů musí pro nejnepříznivější podmínky při jízdě lidí vyvodit zpoždění o minimální hodnotě 2 m/s2 a maximální hodnotě 5 m/s2. U těžních strojů s třecím kotoučem může být minimální zpoždění 1,5 m/s2 a maximální zpoždění musí být o 15 % nižší než hranice, při níž by nastal prokluz lana na kotouči.
Těžní nádoby, lana a závěsy
Dopravní nádoby
Užitečná zátěž, důlní vozy, materiál a stroje, mužstvo se dopravují v dopravních neboli těžních nádobách. Základním typem dopravní nádoby je těžní klec pro dopravu vozů a mužstva. Pro dopravu sypaného užitkového nerostu byly zavedeny skipy, případně se používají skipoklece. Ke speciálním dopravním nádobám patří okovy pro hloubení šachet, kontejnery, sklopné nádoby a rámy na dlouhý náklad.
Těžní klece jsou konstruovány jako jednoetážové nebo víceetážové. Na každé etáži je vybavena aretací vozů. Při jízdě mužstva se čelní stěny klece opatřují brankami a klec je vybavena záchyty. Čelisťové záchyty pro dřevěné průvodnice se zavírají vlastní pružinou při přetržení nebo vysmeknutí lana a při pádu klece. Bezpečnostní předpisy dovolují při zvýšení bezpečnosti lan řádnou jízdu mužstva i v klecích bez záchytů.
Skipy jsou ocelové nádoby čtvercového nebo obdélníkového půdorysu, do nichž se těživo plní násypným otvorem u hlavy. Spodní uzávěr se otevírá až při dojezdu skipu do výsypné polohy nad ohlubní, a to mechanicky při najetí do vodících křivek nebo pneumaticky. Nádoba je uvnitř vyložena otěrovými plechy a tlumící klapkou, která snižuje nežádoucí sekundární drcení těživa při násypu.
Vedení dopravních nádob
Dopravní nádoby jsou vedeny pevnými nebo lanovými průvodnicemi.
Lanové průvodnice se používají u těžních okovů při hloubení. Dopravní nádoby jsou vedeny v kluzných objímkách, vyložených bronzovými pouzdry, případně pouzdry ze speciálních umělých hmot (Teflon).
Pevné průvodnice se používají dřevěné nebo ocelové , upevněné z čelní strany těžních nádob. Boční vedení klecí je omezeno do poměru stran půdorysu nádoby 1:1,7. Dopravní nádoby jsou vedeny po dřevěných průvodnicích kluznými vodítky, vyloženými vyměnitelnými ocelovými plechy. Pro vedení nádob po ocelových průvodnicích se používá valivé vedení s bantamovými koly.
Těžní a vyrovnávací lana, závěsy
Nejdůležitějším prvkem těžních zařízení, na které se kladou největší nároky, jsou lana.
U bubnových těžních strojů se odebírají po určité době provozu u úvazku lana na kleci kontrolní části a prověřují se na pevnost v tahu a ohybu jednotlivých drátů. U těžních strojů s třecím kotoučem se kontroluje počet zlomů povrchových drátů. Pomocí indukčních čidel se registrují i zlomy vnitřních drátů.
Pro bubnová těžní zařízení s jednou vrstvou lana na bubnu se používají těžní lana s trojbokými prameny. Pro těžní zařízení s třecím kotoučem se nejlépe osvědčují lana souběžně vinutá konstrukcí Warrington. A Scal-Warrington. Nejvýhodnější pevnost je 160 až 170 kp/mm2. U vyšších pevností se při daném průměru sice zvyšuje nosnost lana, ale v provozu se snižuje jejich životnost - větší citlivost na ohýbání.
Těžní lana bubnových strojů se mažou mazadlem proti korozi. Těžní lana strojů s třecím kotoučem se natírají speciálními Koepe-laky, například Elaskonem, který kromě protikorozní ochrany udržuje a zlepšuje součinitel tření lana na obložení kotouče.
Vyrovnávací lana těžních strojů s třecím kotoučem se používala lana plochá. Výhodou těchto lan je snadná ohebnost ve směru podélné osy u spodní smyčky v jámové tůni. V poslední době se začínají používat vhodná kruhová lana umrtvené konstrukce, jejichž úvazek pode dnem dopravní nádoby je upevněn otočně na vertikálním čepu.
K upevnění těžních lan k dopravní nádobě se používají klínové úvazky, případně jednodušší, například srdcovky se sadou svorek.
U vícelanových těžních zařízení musí být těžní lana pomocí úvazků spojena s vyrovnávacími závěsy. Vyrovnávací závěsy slouží k automatickému nebo periodickému vyrovnávaní rozdílných zatížení a provozních protažení těžních lan. Uplatňují se různé konstrukce, například hydraulický vyrovnávací závěs na principu spojených nádob, vahadlový vyrovnávací závěs, závěs s vkládanými vložkami pro zkracování nebo prodlužování délky lana. Vyrovnávací závěs musí být alespoň u jedné dopravní nádoby, nejlépe u obou.
Těžní věže a vybavení na povrchu
Těžní věže pro těžní stroje na úrovni ohlubně jámy
Těžní věže tohoto typu slouží pro umístění lanovnic, usměrňujících těžní lana na osu úvazků těžních nádob, a dále k vedení nádob po výjezdu nad ohlubeň. Těžní věže musí být vybaveny stolicí s průvodnicemi pro vedení nádob na výjezdní patro šachetní budovy, nárazníkovým roštem pod lanovnicemi pro případ havarijního přejezdu nádob nad nejvyšší provozní polohu, dále koncovými vypínači proti přejezdu nádob, sklopkami pro zachycení padající nádoby po nárazu do nárazníkového roštu a přetržení těžního lana a ochranným odvodněným korytem pod lanovnicemi pro zachycení úlomků při havárii lanovnice. Mezi nejvyšší provozní polohou a nárazníkovým roštem musí být volná výška, jejíž hodnotu určují Bezpečnostní předpisy v závislosti na typu těžního stroje a jeho vybavení řídidlem jízdy a na hodnotě těžní rychlosti při těžbě a jízdě mužstva.
Základním zatížením pro konstrukci těžní věže se počítá síla přetržení těžního lana, přenášená do ložisek lanovnic, a náraz do nárazníkového roštu včetně přetržení těžního lana. Kromě těchto extrémních zatížení se pro normální provoz uvažují zatížení těžními nádobami a lany, zatížení vlastním technologickým vybavením a zatížení atmosférickými vlivy. Pokud je těžní věž umístěna nad výdušnou jámou, musí být stolice oplechována a utěsněna tak, aby při jízdách dopravních nádob nenastalo přisávání vzduchu a větrní zkraty.
Těžní věže vícelanových těžních zařízení
Jejich charakteristickým znakem je umístění strojovny těžních strojů v hlavě věže. Vícelanové těžní stroje vyžadují umístění nad profilem jámy, aby bylo co nejméně ohybů těžních lan, a hlavně aby se vyloučila nutnost instalovat velký počet odtlačných lanovnic. Tyto těžní věže jsou buď ocelové nebo železobetonové. Stolice je umístěna ve vnitřní části věže, která může být u výdušných jam řešena jako uzavřená, kromě průchozích otvorů těžních lan v úrovni nárazníkového roštu a vzduchotěsných vrat pro přísun těžních nádob. Tyto těžní věže musí být vybaveny pro dopravu osob a nákladů výtahem o nosnosti minimálně 1 t a mostovým jeřábem se zdvihem z úrovně ohlubně až na úroveň podlahy strojovny. Musí být dimensován tak, aby uzvedl jakoukoli část těžního stroje nebo pohonu.
Těžní věže se strojovnou v hlavě jsou buď obdélníkového nebo kruhového profilu.
Šachetní budovy a oběhy vozů
Nad ohlubní jámy bývá zřízena šachetní budova, v níž jsou u klecových zařízení oběhy vozů a nástupní plošiny mužstva, u skipových zařízení výsypné zásobníky skipů. Šachetní budova zpravidla slouží i pro úschovu cívek s rezervními těžními lany a rezervních těžních nádob. V budově bývá mechanizační zařízení pro dopravu dlouhého materiálu jámou.
Oběhy vozů klecových těžních zařízení jsou buď na úrovni ohlubně, nebo na úrovni výjezdního patra, kdy se využívá úrovně výsypu užitkového nerostu z vozů ve výklopnících pro vertikální řešení dalších dopravních linek. Oběhy vozů se řeší podle počtu klecových zařízení, celkové kapacity a počtu i druhu těžených hmot.
Nejčastěji se používá uzavřený samospádový oběh. Plné vozy po vyražení z k klecí prázdnými vozy sjíždějí k výklopníku, kde se vyprázdňují. Pak jedou obloukem k řetězovce, která je zvedá na úroveň, z níž samospádem opět sjíždějí k narážecí straně. Narážecí zařízení se skládá z vozíkových brzd, zarážky před zátyní, vlastního narážedla a sklopného můstku. U narážecích zařízení se nejčastěji používá vzduchového pohonu. U nově budovaných oběhů je celý postup narážení včetně otevírání zátyňových dveří ovládán dálkově narážečem, příslušně blokován a poloautomatizován, včetně dálkového ovládání výhybek a řetězovky. Narážecí zařízení se konstruují pro narážení buď jednoho vozu, nebo současně dvou vozů.
Pro zvýšení kapacity svislé dopravy se přešlo ke konstrukci zkrácených oběhů vozů. U přesuvnových oběhů vůz po vyražení a vyklopení najíždí na přesuvnu s bočním pohybem, na níž je zároveň zvedán na úroveň, z níž sjíždí na přesuvnu na prázdné straně, která vůz dopraví zpět k naráženímu zařízení. Další konstrukcí zkráceného oběhu je řešení, kdy se přesouvá před příslušnou zátyň přímo výklopník, a to z obou stran těžní klece. Vozy se střídavě narážejí a vyrážejí periodicky v obou směrech podle přesazení klece o etáž.
Těžní jámy a vybavení pater
Výstroj těžních jam
Nové těžní jámy hlubinných dolů se navrhují v kruhovém profilu. Výstuž jam bývá buď z monolitického železobetonu, z litinových tybinků, nebo betonových tvárnic. Souběžně s hloubením jámy bývá instalována i výstroj jámy, která slouží k vedení dopravních nádob těžního zařízení a ke zřízení lezního oddělení nebo je nahrazujícího zařízení. Ostatní prvky vybavení jámy, jako jsou potrubí a kabely se upevňují na samostatné nosníky nebo svorky, přímo zabudované do výstuže jam. Speciálním případem výstroje jam jsou lanové průvodnice, sloužící k vedení dopravních nádob. Zpravidla je ale výstroj jam tvořena soustavou ocelových nosníků - rozpon, uspořádaných v horizontálních věncích, nesoucích průvodnice.
Rozpony jsou buď přímo vetknuty do výstuže jámy, nebo jsou u nových jam upevněny na konzoly, které jsou buď vetknuty do výstuže jámy, nebo přišroubovány ke svorníkům zasazeným do výstuže a horniny. Dalším prvkem výstroje jsou opěrky, tj. nosníky mezi rozponami a výstuží jámy, a příčky, tj. nosníky nenesoucí průvodnice.
Konstrukčně se jako rozpony používají válcované I nebo U profily, v nových výstrojích ocelové hranaté trubky. Průvodnice jsou buď z modřínového dřeva, nebo dřevěné lepené s horní vrstvou z modřínu, případně ocelové. Upevnění ocelových průvodnic k rozponám musí dovolit rektifikovat polohu průvodnice ve svislém směru a v horizontální rovině bočně i čelně.
Všechny součásti výstroje jam musí být dimenzovány na horizontální rázy vznikající při jízdě dopravních nádob po průvodnicích. Velikost sil se stanoví v závislosti na těžní rychlosti, na hodnotě břemena zavěšeného na laně (váha nádoby, užitečného zatížení a závěsů), na svislé vzdálenosti věnců rozpon a na způsobu vedení dopravních nádob (valivé, kluzné).
U zařízení s klecemi se záchyty se výstroj navíc prověřuje na pevnost pro vertikální zatížení vzniklé zachycením klece. Průvodnice se pak počítají na vzpěr, rozpony na ohyb ve svislém směru.
U klecových těžních zařízení s jízdou mužstva se požaduje zřízení lezního oddělení s přístupem z každé klece na kterémkoli místě jámy. Klasickou konstrukci lezního oddělení tvoří šikmé žebříky, umístěné vždy mezi dvěma sousedními odpočívadly, která jsou nad sebou zpravidla na vzdálenost délky jedné průvodnice. Tato lezní oddělení je povoleno nahrazovat pomocným klecovým těžním zařízením, doplněným svislým žebříkem, zabudovaným do výstuže jámy. Klec pomocného zařízení musí být minimálně pro dva pracovníky, nemusí být vyváženo protizávažím. Rychlost jízdy je omezena do 3 m/s. Toto pomocné zařízení bývá umístěno v části jámy, kde bývá lezní oddělení.
Náraziště na patrech
Obdobně jako na povrchu musí být pro klecová těžní zařízení vybaveno i těžní patro v místě narážení a vyrážení důlních vozíků z klecí. V nárazišti bývají z obou stran těžní zátyně umístěny sklápěcí můstky se sklopnými nosy. Můstky slouží k překonání výškového rozdílu mezi úrovní kolejiště patra a etáže klece, vznikajícího následkem průvěsu lana při narážení a vyrážení důlních vozů. Průvěs lana a délka můstků se zvětšují s hloubkou těžení. Dříve se vyrovnávání průvěsů lan řešilo posazením klece na nárazišti na výklopná stavítka. Při tomto způsobu bylo ale velmi namáháno lano, které bylo střídavě zatěžováno a odlehčováno při usazení klece.
Sklony kolejí na nárazišti zaručují pohyb vozíků samospádem k zátyni a od jámy. Narážecí zařízení a zátyňová dvířka jsou obdobná jako v šachetní budově na povrchu.
U klecových zařízení pro řádnou jízdu mužstva ve víceetážových klecích bývá pro současný nástup do více etáží náraziště vybaveno nástupními plošinami pod úrovní kolejiště. Na nástupní plošiny je po obou stranách jámy přístup schodištěm.
Náraziště pro speciální nádoby pro dopravu dlouhého materiálu bývá vybaveno mechanizačními prostředky pro snadnou manipulaci a překládání.
Plnící stanice skipů
konstrukce a velikost plnících stanic skipů závisí na druhu jámy (vtažná, výdušná, neutrální), typu těžního zařízení (jednočinné, dvoučinné), způsobu odměřování náplně skipu (objemové, váhové), druhu těženého nerostu (zrnitost, sypná hmotnost, otěrovost, prašnost) a na způsobu ovládání (místní, dálkové, automatické).
Nová skipová zařízení se nesmějí zřizovat podle hygienických předpisů v jámách vtažných. Při povolené vyjímce a u všech dosavadních zařízení se musí zabránit vnikání prachu do vtažných větrů.
Plnící stanice skipu obsahuje tyto součásti: akumulační zásobník plněný výsypem důlních vozů nebo pásových dopravníků, vynášecí zařízení z akumulačního zásobníku, zařízení pro odměřování náplně skipu, vlastní plnící zásobníky s uzávěry, těsnící zařízení u výdušných jam, odprašovací zařízení u vtažných jam a těžení propadu z jámové tůně.
Pohony všech těchto technologických uzlů jsou vzduchové, u dopravníků elektrické, a v poslední době i hydraulické. Dálkové a automatické ovládání bývá navrhováno jako elektropneumatické. Ovládací panel bývá umístěn v náraží u výsypu vozů do akumulačního zásobníku.
Maximální náplň skipových nádob je hlídána izotopovými čidly.
Pro havarijní případ výsypu obsahu skipu do jámy a zejména pro odstranění postupně nahromaděného drobného propadu těženého nerostu v jámové tůni bývá zřízeno zařízení k odtěžení propadu. Tento propad tvoří až 1 % nakládaného materiálu. Provedení odtěžení je podle místních podmínek., například pásové a hřeblové dopravníky.