Kolej kopalniana - Mine railway

Kolejowa kopalni (lub kopalnia kolejowe , US), czasami pit kolejowa , kolej jest skonstruowany do przewozu materiałów i robotników i wyjść z kopalni . Transportowane materiały zazwyczaj obejmują rudę , węgiel i nadkład (nazywane też różnie gruzami, odpadami, luzem, miał i płytkami; wszystkie oznaczają skałę płonną). Mało to pamiętane, ale mieszanka ciężkich i nieporęcznych materiałów, które musiały być wciągane do iz kopalni, dała początek kilku pierwszym generacjom kolei , początkowo wykonanych z drewnianych szyn, ale ostatecznie z dodanym żelazkiem ochronnym, lokomotywa parowa przez stałe silniki i najwcześniejsze komercyjne lokomotywy parowe , wszystko w okolicach kopalń.

Historia

Szyny kopalniane

Wagony (lub tramwaje) zostały opracowane w Niemczech w latach pięćdziesiątych XVI wieku, aby ułatwić transport wanien rudy do iz kopalń przy użyciu prymitywnych drewnianych szyn. Taką operację zilustrował w 1556 r. Georgius Agricola z Niemiec (zdjęcie po prawej). Użyto wózków „Hund” z kołami bez kołnierzy jeżdżących po drewnianych deskach i pionowej szpilki na ciężarówce wpasowującej się w szczelinę między deskami, aby utrzymać właściwą drogę. Taki system transportu był używany przez niemieckich górników w Caldbeck , Cumbria , Anglia, być może od lat 60. XVI wieku. Alternatywne wyjaśnienie wywodzi się z podpowiedzi Magyar – powozu. Możliwe są wzmianki o ich użyciu w Europie Środkowej w XV wieku.

W Broseley w hrabstwie Shropshire w Anglii przed rokiem 1605 zbudowano kolejkę linową. Przewoziła ona węgiel dla Jamesa Clifforda z jego kopalń do rzeki Severn, aby załadować go na barki i przewieźć do nadrzecznych miast. Choć pierwszy dokumentalny zapis tego jest późniejszy, jego budowa prawdopodobnie poprzedzała budowę Wollaton Wagonway , ukończoną w 1604 roku, uważaną dotychczas za najwcześniejszą brytyjską instalację. To biegło od Streley do Wollaton koło Nottingham . Odnotowano kolejny wczesny wagon . Huntingdon Beaumont , który zajmował się wydobyciem w Strelley , również położył szerokie drewniane szyny w pobliżu Newcastle upon Tyne , na których jeden koń mógł przewieźć pięćdziesiąt do sześćdziesięciu buszli (130-150 kg) węgla.

Do XVIII wieku takie wagony i tramwaje istniały na wielu obszarach. Na przykład Ralph Allen zbudował tramwaj do transportu kamienia z lokalnego kamieniołomu na potrzeby budowniczych georgiańskich tarasów Bath . Bitwa pod prestonpans w powstanie jakobickie 1745 roku , została stoczona okrakiem na 1722 Tranent - Cockenzie Waggonway. Ten rodzaj transportu szybko rozprzestrzenił się po całym zagłębiu węglowym Tyneside , a najwięcej linii znajdowało się w zagłębiu węglowym w pobliżu Newcastle upon Tyne . Były one używane głównie do transportu węgla w chaldron wagonów z coalpits do Staithe (drewniane molo) na brzegu rzeki, skąd węgiel mogą być wysyłane do Londynu Brigs Collier . Wagony zostały zaprojektowane tak, aby pociągi wagonów węglowych mogły opadać na stal grawitacyjnie, hamowane przez hamulca, który „rozpierał” koła, blokując je. Wagonów na mniej stromych wzniesieniach można było opóźnić, pozwalając kołom na zacinanie się na zakrętach. W miarę jak praca stawała się coraz bardziej męcząca dla koni, wprowadzono pojazd zwany dandysem , w którym koń mógł odpoczywać na zjazdach.

Symbioza węgla, żelaza, kolei

Tendencja do koncentracji pracowników zaczęła się, gdy Benjamin Huntsman , szukając sprężyn zegarowych wyższej jakości, odkrył w 1740 r., że może wyprodukować stal wysokiej jakości w niespotykanych dotąd ilościach ( stal tyglowa zamiast stali blister ) przy użyciu tygli ceramicznych w tym samym niedoborach paliwa/przemysł szklarski zainspirowały piece pogłosowe, które pobudziły wydobycie węgla, koksowanie , odlewnie armat żeliwnych oraz bardzo poszukiwane produkty stymulujące rozwój przemysłu szklarskiego. Technologie te już od kilkudziesięciu lat zaczęły stopniowo przyspieszać rozwój przemysłu i powodować wczesne koncentracje pracowników, tak że okazjonalnie powstawały wczesne małe fabryki.

Ta tendencja skoncentrowanie wysiłku w większych centralnych usytuowany, ale większych przedsiębiorstwach przekształcony trend zainspirowany Henry Cort „s patentu przetwórstwa żelaza z 1784 wiodącej w krótkim czasie do odlewni kolokację kopalnie węgla i przyspieszających pobliżu praktykę wypierając przemysł narody domek. Wraz z tą koncentracją pracowników i oddzieleniem od mieszkań tramwaje konne stały się powszechnie dostępne jako źródło codziennych dojazdów do pracy. Koleje kopalniane były używane od 1804 roku wokół Coalbrookdale w takich przemysłowych skupiskach kopalń i hut żelaza, wszystkie wymagające ciągnienia dużych lub ciężkich ładunków. Dały one początek rozległym, wczesnym drewnianym torom kolejowym i początkowym pociągom pojazdów napędzanych przez zwierzęta, a następnie kolejno, w ciągu zaledwie dwóch dekad, do ochronnych żelaznych pasów przybitych gwoździami w celu ochrony szyn, pociągów ciągnionych parą (1804) i szyn żeliwnych. Później George Stephenson , wynalazca słynnej na całym świecie rakiety i członek zarządu kopalni, przekonał swoją deskę do używania pary do trakcji. Następnie zwrócił się do Parlamentu o wydanie licencji na publiczne koleje pasażerskie, zakładając Liverpool i Manchester Railway . Wkrótce po intensywnym rozgłosie, po części wywołanym konkursem na najlepszą lokomotywę wygraną przez rakietę Stephensona, koleje przeżyły gwałtowny wzrost na całym świecie, a rewolucja przemysłowa stopniowo rozprzestrzeniła się na cały świat.

Miasta firmowe i praca dzieci

Obecnie większość kolei kopalnianych jest zasilana elektrycznie ; w dawnych czasach do ciągnięcia wczesnych pociągów kopalnianych używano kucyków , takich jak kuce szetlandzkie , osły i/lub muły . W bardzo ciasnych warunkach ręcznie ciosanych tuneli górniczych często korzystano również z dzieci, a zwierzęta prowadzili i doglądali chłopcy ( w USA nazywani „mule boys” w wieku 10–12 lat). Dopóki ruch przeciwko pracy dzieci nie wprowadził praw wymagających powszechnej obowiązkowej edukacji dzieci do szóstej klasy w Stanach Zjednoczonych, na polach węgla antracytowego Appalachów we wschodniej Pensylwanii, tych urwisów używano w latach dwudziestych XX wieku jako mułów. miejsce o jeden stopień w górę drabiny w kierunku lepszej płacy jako praktykant górniczy (wiek 12+) od breaker boys , podczas gdy zarobki na każdym etapie pozwoliły każdej grupie wrócić znacznie więcej do swoich trudnych rodzin.

Ponieważ wiele kopalń w USA powstało na odległych terenach, a spółki akcyjne sprowadzały pracowników z Europy, którzy musieli odpracować swój przejazd w mieście firmowym wybudowanym w celu obsadzenia kopalni – typowa rodzina górników była stale zadłużona w firmie za wyżywienie. , czynsz, artykuły spożywcze i narzędzia przez większość ich życia, więc rodzina i społeczność wywierały znaczną presję społeczną, aby dzieci zarabiały, gdy tylko ktoś im zapłaci. Praktyki w Europie były trochę inne, interesy górnicze posiadały grunty miejskie, budynki, przedsiębiorstwa handlowe powołane do obsługi pracowników od ogródków piwnych, sklepów firmowych po fryzjerów, dentystów, teatry, a nawet gabinety lekarskie. Firmy wydobywcze prowadziły nawet biura nieruchomości iz radością sprzedawały grunty wszystkim chętnym, dzięki czemu jednostki stopniowo inwestowały w tak ruchliwe społeczności, w tym prawa przejazdu do przedsiębiorstw kolejowych.

Szyny

Zwykle nie ma bezpośredniego połączenia z kolei kopalnianej z bocznicą przemysłową kopalni lub z publiczną siecią kolejową ze względu na zwykle stosowany tor wąskotorowy . W Stanach Zjednoczonych, standardowy miernik dla transportu kopalnianego wynosi 3 stopy 6 cali ( 1 067 mm ), chociaż stosuje się mierniki od 18 cali ( 457 mm ) do 5 stóp 6 cali ( 1 676 mm ).

Oryginalne koleje kopalniane wykorzystywały drewniane szyny impregnowane woskiem przymocowane do drewnianych podkładów , po których ciągnęli drezyny przez mężczyzn, dzieci lub zwierzęta. Zostało to później zastąpione żelaznymi szynami w kształcie litery L, które zostały przymocowane do podłogi kopalni, co oznacza, że ​​nie są wymagane podkłady, a tym samym zapewniają łatwy dostęp dla stóp dzieci lub zwierząt, aby napędzać więcej wózków.

Drewno do żeliwa

Te wczesne Koleje kopalniane używane drewniane szyny, który na początku rewolucji przemysłowej o Coalbrookdale , wkrótce zamknięto żelaza spinania, te zostały zastąpione przez kutego żelaza, a następnie z pierwszych silników trakcyjnych parowy, szyny żeliwnych, a ostatecznie szyn stalowych jak każdy okazało się, że wytrzymuje znacznie dłużej niż poprzedni, tańszy typ kolei. Do czasu powstania pierwszych pociągów ciągniętych przez lokomotywę parową większość torów była wykonana z kutego żelaza, które przewyższało szyny żeliwne o 8:1. Jakieś trzy dekady później, kiedy Andrew Carnegie uczynił stal konkurencyjnie tanią, stalowe szyny wyparły żelazo z tych samych powodów długowieczności.

Siła motywacyjna

Tramwaj (lub dram ) samochody używane do przewożenia kopalni są ogólnie nazywane wanny . Termin samochód kopalniany jest powszechnie używany w Stanach Zjednoczonych

Pit kucyki

Rzymianie jako pierwsi zdali sobie sprawę z korzyści płynących z wykorzystywania zwierząt w swoich wyrobiskach przemysłowych, używając specjalnie hodowanych kucyków do napędzania dodatkowych prac, takich jak pompy kopalniane.

Kucyki zaczęto wykorzystywać pod ziemią, często zastępując pracę dzieci lub kobiet, ponieważ odległości od przodka szybu do przodka węgla stawały się coraz większe. Pierwsze znane zarejestrowane użycie w Wielkiej Brytanii miało miejsce w zagłębiu węglowym hrabstwa Durham w 1750 roku; w Stanach Zjednoczonych muły były dominującym źródłem zwierzęcej siły w przemyśle górniczym, przy czym konie i kucyki były wykorzystywane w mniejszym stopniu. W szczytowym okresie w 1913 r. w Wielkiej Brytanii żyło 70 000 kucyków. W późniejszych latach, transport mechaniczny został szybko wprowadzony na głównych podziemnych drogach, zastępując zaciągi kucyków, a kucyki ograniczały się do krótszych tras od ściany węglowej do głównej drogi (znanej w północno-wschodniej Anglii jako „putting”, w Stanach Zjednoczonych jako „tramwaje” lub „zbieranie”), które były trudniejsze do zmechanizowania. W 1984 roku 55 kuców było nadal w użyciu w National Coal Board w Wielkiej Brytanii, głównie w nowoczesnym dole w Ellington w Northumberland .

Wagony dandysów były często dołączane do pociągów pełnych wagonów , aby pomieścić konia lub kucyka. Inżynierowie górnictwa, a później kolejnictwa, zaprojektowali swoje tramwaje tak, aby pełne (ciężkie) pociągi korzystały z grawitacji w dół zbocza, a konie były wykorzystywane do wciągania pustych wagonów z powrotem do wyrobisk. Wóz Dandy pozwalał każdorazowo na łatwy transport potrzebnego konia.

Prawdopodobnie ostatni koń kopalniany, który pracował pod ziemią w brytyjskiej kopalni węgla, Robbie , przeszedł na emeryturę z Pant y Gasseg, niedaleko Pontypool , w maju 1999 roku.

Transport kablowy

W XIX wieku po połowie lat 40. XIX wieku, kiedy niemiecki wynalazek liny stalowej stał się dostępny w manufakturach zarówno w Europie, jak i Ameryce Północnej, do transportu kopalnianego powszechnie stosowano duże stacjonarne maszyny parowe na powierzchni z kablami sięgającymi pod ziemię. Nic dziwnego, że innowacyjni menedżerowie Lehigh Coal & Navigation Company byli pionierami technologii w Ameryce, wykorzystując ją, aby umożliwić martwy ciąg załadowanego węgla na wysokości 1100 stóp (340 m) w górę samolotów Ashley , a także zwiększyć ich prace w i nad doliną Panther Creek z nowymi odcinkami zwrotnicy grawitacyjnej i pochylni kabli powrotnych, ale przede wszystkim poprzez zainstalowanie dwóch odcinków wyciągu linowego i rozbudowę słynnej już kolei Mauch Chunk Switchback z „torem powrotnym”, co skraca czas powrotu samochodu z 3-4 godzin do około 20 minut, które nowe pochylnie zasilały z nowych szybów kopalnianych i kruszarek węgla w głębi doliny. Zdarzało się, że lokomotywy stacjonarne znajdowały się nawet pod ziemią, z kotłem na powierzchni, choć była to sytuacja mniejszościowa. Wszystkie metody transportu kablowego były stosowane przede wszystkim na głównych trasach transportowych kopalni. Zazwyczaj do zbierania wypełnionych samochodów z obszarów roboczych (galerie były prowadzone przez szwy) na główne drogi transportowe wykorzystywano pracę ręczną, muły lub kucyki . W pierwszej dekadzie XX wieku lokomotywy elektryczne wypierały energię zwierząt dla tej drugorzędnej roli transportowej w kopalniach, gdzie iskrzenie wyzwalające wybuchowe nagromadzenie metanu było mniejszym zagrożeniem. Zastosowano kilka systemów transportu kablowego:

W kopalniach zboczowych , gdzie występował ciągły spadek od wejścia do przodka, lina z maszyny wyciągowej mogła być wykorzystana do opuszczania pustych wagonów do kopalni, a następnie podnoszenia pełnych wagonów. W kopalniach szybowych wtórne silniki wyciągowe mogą być używane do ciągnięcia samochodów na pokonywanych poziomach kopalni. W przypadku klas rzędu kilku procent, w latach 80. XIX wieku typowe były pociągi składające się z 25 wagonów, z których każdy przewoził około pół tony.

W kopalniach, w których nachylenia nie były jednolite lub nie były wystarczająco strome, aby grawitacja wciągnęła pociąg do kopalni, główną linę wyciągową można było wzmocnić liną ogonową połączoną z przeciwległym końcem pociągu wagonów kopalnianych. System liny ogonowej miał swoje początki na pochyłościach powierzchni ciągniętych przez linę przed latami trzydziestymi XIX wieku. Był to dominujący system w latach osiemdziesiątych XIX wieku. Często jeden silnik był używany do obsługi obu lin, przy czym lina ogonowa sięgała do kopalni, wokół bloczka na drugim końcu, a następnie z powrotem.

Wreszcie, najbardziej zaawansowane systemy obejmowały ciągłe pętle liny działające jak system kolejki linowej . Niektóre kopalnie używały niekończących się łańcuchów, zanim lina stalowa stała się powszechnie dostępna. Niekończący się system łańcuchów powstał w kopalniach w pobliżu Burnley (Anglia) około 1845 roku. Niekończący się system lin został opracowany w Nottinghamshire około 1864 roku, a drugi został opracowany niezależnie nieco później w pobliżu Wigan (również w Anglii). W tych systemach poszczególne wagony lub pociągi w kopalni mogą być połączone z kablem za pomocą uchwytu porównywalnego z uchwytami stosowanymi w systemach naziemnych kolejek linowych. W niektórych kopalniach łańcuch lub lina transportowa przechodziła przez dach samochodów, a samochody były zwalniane automatycznie, gdy łańcuch lub lina została podniesiona przez krążek górny. Tam, gdzie lina biegła pod wagonami, można użyć uchwytu ręcznego, w którym operator uchwytu jeździłby na przednim wagonie pociągu, pracując z uchwytem przykutym do przodu wagonu. W niektórych przypadkach do czoła pociągu był dołączony osobny wózek chwytakowy. Na początku XX wieku niekończący się transport linowy był dominującą technologią transportową głównych dróg transportowych w podziemnych kopalniach.

Lokomotywy parowe

Dopóki opłacało się eksploatować parowozy w ogólnej sieci kolejowej, lokomotywy parowe były również wykorzystywane na torach naziemnych kopalń. W XIX i na początku XX wieku niektóre duże kopalnie rutynowo wykorzystywały pod ziemią lokomotywy parowe. Lokomotywy do tego celu były zazwyczaj bardzo przysadzistymi silnikami czołgowymi z układem kół 0-4-0 . Wykorzystanie energii parowej pod ziemią było praktyczne tylko na obszarach o bardzo wysokim przepływie powietrza wywiewanego, z ograniczeniami prędkości silnika wynoszącymi 1/2 prędkości powietrza, aby zapewnić załodze odpowiednie czyste powietrze podczas wyjazdów. Takie silniki nie mogły być stosowane w kopalniach z problemami z zawilgoceniem .

Wydaje się, że Porter, Bell & Co. zbudowali pierwsze podziemne lokomotywy górnicze używane w Stanach Zjednoczonych około 1870 roku. Do 1874 roku Consolidation Coal Company i Georges Creek Coal and Iron Company używały kilku lokomotyw Porter w swoich podziemnych kopalniach w Georges Creek Dolina of Maryland . Inni użytkownicy to kilka kopalń węgla w pobliżu Pittsburgha w Pensylwanii , Lehigh Coal and Navigation Company oraz kopalnia żelaza w Lake Superior Iron Ranges . Lokomotywy kopalniane Portera wymagały minimalnego prześwitu 5 stóp i szerokości 4 stóp podczas pracy na torze o szerokości 3 stóp, gdzie mogły poradzić sobie z łukiem o promieniu 20 stóp. W Baldwin Locomotive Works zbudowany podobnych lokomotyw, począwszy od roku 1870. Na początku 20 wieku, bardzo małe brytyjski robione olejowe parowozy były w użyciu w niektórych kopalniach Południowej Afryki. Porter i Vulcan (Wilkes-Barre) reklamowali lokomotywy parowe w latach 1909 i 1911. Na początku lat dwudziestych tylko kilka małych kopalń w Pocahontas Coalfield w Zachodniej Wirginii używało lokomotyw parowych pod ziemią. Niemniej jednak zarówno Baldwin , jak i Vulcan nadal reklamowali lokomotywy parowe do użytku podziemnego poza przemysłem węglowym dopiero w 1921 roku.

Lokomotywy na sprężone powietrze

Lokomotywy napędzane sprężonym powietrzem były zasilane sprężonym powietrzem przewożonym na lokomotywie w pojemnikach na sprężone powietrze. Ten sposób napędu miał tę zaletę, że był bezpieczny, ale wadą były wysokie koszty eksploatacji ze względu na bardzo ograniczony zasięg, zanim konieczne było naładowanie zbiorników powietrza. Generalnie kompresory na powierzchni były połączone hydrauliką ze stacjami ładowania zlokalizowanymi w całej kopalni. Ładowanie przebiegało generalnie bardzo szybko. Już w 1875 roku produkowano wąskotorowe lokomotywy na sprężone powietrze dla kopalń w Niemczech, ze zbiornikami o ciśnieniu 4 lub 5 bar . Firma Baldwin Locomotive Works dostarczyła swoją pierwszą lokomotywę na sprężone powietrze w 1877 roku, a do 1904 roku oferowała różnorodne modele, w większości z układem kół 0-4-0 . Lokomotywy na sprężone powietrze zostały wprowadzone w Newbottle Collieries w Szkocji w 1878 roku, pracując pod ciśnieniem 200 psi (14 bar ).

Zwykłe kopalniane systemy sprężonego powietrza działające pod ciśnieniem 100 psi (7 barów) pozwalały na przemieszczanie się tylko o kilkaset stóp. Pod koniec lat 80. XIX wieku Porter budował lokomotywy zaprojektowane na ciśnienie od 500 do 600 psi (34-41 bar ). Na początku XX wieku ciśnienie w zbiorniku powietrza lokomotywy wzrosło do od 600 do 800 psi (41-55 barów), chociaż przewidywano już ciśnienie do 2000 psi (140 barów). W 1911 roku Vulcan (Wilkes-Barre) sprzedawał lokomotywy z pojedynczym zbiornikiem na sprężone powietrze pracujące pod ciśnieniem 800 psi (55 barów), modele z podwójnym zbiornikiem do 1000 psi (69 barów) i jeden model z 6 zbiornikami, które mogły działać pod ciśnieniem znacznie wyższe ciśnienie. Homestake w Południowej Dakocie, USA stosować tak wysokich ciśnień, ze szczególnym sprężarek i rurociągów dystrybucji. Poza bardzo małymi perspektywami i odległymi małymi kopalniami, lokomotywy bateryjne lub spalinowe zastąpiły sprężone powietrze.

Lokomotywy napowietrzne elektryczne

Silnik elektryczny technologia wykorzystywana do pre-1900 DC z kilkuset woltów i bezpośrednie dostarczanie mocy do silnika z górnym drutem umożliwiło wykorzystanie efektywnych małych i wytrzymałych ciągników o prostej konstrukcji. Początkowo nie było standardu napięcia, ale w 1914 roku 250 woltów było standardowym napięciem dla prac podziemnych w Stanach Zjednoczonych. To stosunkowo niskie napięcie zostało przyjęte ze względów bezpieczeństwa.

Pierwsza na świecie elektryczna kolej kopalniana została opracowana przez firmę Siemens & Halske do wydobycia węgla kamiennego w Saxon Zauckerode koło Drezna (obecnie Freital) i była eksploatowana już w 1882 r. na piątym głównym przejściu szybu Oppela prowadzonego przez Royal Saksońskie Zakłady Węglowe.

W 1894 roku kolej górnicza przedsiębiorstwa hutniczego Aachen Rothe Erde była napędzana elektrycznie, podobnie jak wiele innych kolei górniczych w Nadrenii , Saarland Lorraine , Luksemburgu i belgijskiej Walonii . Były to dostawy na dużą skalę lokomotyw elektrycznych dla tych kolei z AEG , Siemens & Halske , Siemens-Schuckert Works (SSW) i Union Electricitäts-Gesellschaft (UEG) w tych krajach.

Pierwsza elektryczna lokomotywa górnicza w Stanach Zjednoczonych została uruchomiona w połowie 1887 roku w kopalni Lykens Valley Coal Company w Lykens w Pensylwanii . Silnik o mocy 35 KM do tej lokomotywy został zbudowany przez Union Electric Company z Filadelfii . Lokomotywa o wadze 15 000 funtów (6800 kg) została nazwana Pioneer, a do połowy 1888 r. w tej kopalni działała druga lokomotywa elektryczna. Zastosowanie na polach węglowych Appalachów szybko się rozprzestrzeniło. Do 1903 roku w Ameryce było w użyciu ponad 600 elektrycznych lokomotyw kopalnianych, a nowe produkowano w tempie 100 rocznie.

Początkowo lokomotywy elektryczne były używane tylko tam, gdzie było opłacalne ciągnięcie linii napowietrznej do zasilania. Ograniczało to ich wykorzystanie do gromadzenia ładunków na przodku kopalni, gdzie torowisko było tymczasowe i często zmieniane. To zmotywowało do rozwoju lokomotyw bateryjnych, ale w pierwszej dekadzie XX wieku pierwsze elektryczne lokomotywy zbierające, które odniosły sukces, wykorzystywały bębny kablowe . Aby poruszać się po torach z dala od linii napowietrznych, kabel zasilający został przypięty do linii napowietrznej, a następnie automatycznie rozwijany w miarę postępu lokomotywy i zwijany po powrocie lokomotywy.

Lokomotywy krabowe były wyposażone we wciągarkę do wyciągania wagonów z nienapędzanych torów. Takie podejście pozwoliło na zastosowanie tymczasowego toru, który był zbyt lekki, aby udźwignąć ciężar szpuli linowej lub lokomotywy akumulatorowej. Wadą lokomotywy kraba było to, że ktoś musiał przeciągnąć linę od wciągarki do czoła roboczego, przeciągając ją przez bloczki na ostrych zakrętach.

Przeciwwybuchowe lokomotywy górnicze Schalker Eisenhütte są używane we wszystkich kopalniach należących do Ruhrkohle (dziś Deutsche Steinkohle ).

Lokomotywy spalinowe

Gasmotorenfabrik Deutz (Deutz Gas Engine Company), obecnie Deutz AG , wprowadził single-cylindrowy benzyna lokomotywy do pracy w kopalniach w roku 1897. Ich pierwsze lokomotywy górnicze zostały ocenione na 6 do 8 KM (4,5 do 6,0 kW) i waży 5280 funtów ( 2390 kg). Oryginalny silnik o mocy 6 KM (4,5 kW) miał 8 stóp 6,5 cala (2,60 m) długości, 3 stopy 11 cali (1,19 m) szerokości i 4 stopy 3,5 cala (1,31 m) wysokości i ważył 2,2 długie tony (2,46 ton amerykańskich; 2,24 T). Typowe silniki kopalniane Deutz w 1906 roku miały moc od 8 do 12 KM (6,0 do 8,9 kW). Do tego czasu dwucylindrowy 18 KM (13 kW). silniki zbudowane przez Wolseley Motors były używane w kopalniach w RPA. W 1914 roku Whitcomb Locomotive Works , Vulcan Iron Works i Milwaukee Locomotive Manufacturing Co. (później połączona z Whitcomb) produkowały w Stanach Zjednoczonych lokomotywy benzynowe z silnikami 4 i 6 cylindrowymi .

Kopalniane lokomotywy kolejowe z przełomu XIX i XX wieku były eksploatowane na benzynę benzen i mieszanki alkoholowo -benzenowe. Chociaż takie silniki były początkowo używane w kopalniach metali, do 1910 r. były już rutynowo używane w kopalniach węgla. Bezpieczeństwo przeciwpożarowe osiągnięto dzięki drucianym osłonom z siatki nad otworami wlotowymi i wylotowymi, a także wtryskowi wody chłodzącej do układu wydechowego. Bąblowanie spalin przez kąpiel wodną również znacznie zmniejszyło szkodliwe opary.

Ze względów bezpieczeństwa (szkodliwe opary, a także palność paliwa) nowoczesne lokomotywy kopalniane są eksploatowane wyłącznie na olej napędowy. Płuczki katalityczne redukują tlenek węgla. Inne lokomotywy są elektryczne, bateryjne lub tramwajowe.

Lokomotywy akumulatorowo-elektryczne

Lokomotywy i systemy zasilane bateriami rozwiązały wiele potencjalnych problemów, jakie stwarzają silniki spalinowe, zwłaszcza w zakresie oparów, wentylacji i wytwarzania ciepła. W porównaniu z prostymi lokomotywami elektrycznymi, lokomotywy bateryjne nie potrzebują drutu trakcyjnego naciągniętego na każdy tor. Jednak akumulatory są ciężkimi przedmiotami, które wymagały długich okresów ładowania, aby wytworzyć stosunkowo krótkie okresy pracy z pełną mocą, co skutkowało ograniczeniem operacji lub koniecznością podwojenia zakupów sprzętu.

W XIX wieku pojawiły się spore spekulacje na temat potencjalnego wykorzystania lokomotyw bateryjnych w kopalniach. W 1899 Baldwin-Westinghouse dostarczył eksperymentalną lokomotywę akumulatorową do kopalni w Wirginii; Ładowanie akumulatora wystąpiły gdy lokomotywa została uruchomiona pod drutu jezdnego , a to może działać z baterii podczas pracy na tymczasowego torowiska w pobliżu twarzy . Lokomotywa ta ostatecznie odniosła sukces, ale dopiero po ustabilizowaniu się napięcia w systemie tramwajowym. Siemens i Haske czysty przechowywania baterii lokomotywa była używana w kopalni węgla kamiennego w Gelsenkirchen (Niemcy) w 1904 roku.

Jednym z problemów lokomotyw bateryjnych była wymiana baterii. Zostało to uproszczone dzięki zastosowaniu wyjmowanych pojemników na baterie. Ostatecznie opracowano skrzynki na baterie, które zawierały koła, dzięki czemu można je było zjechać z lokomotywy. Podczas gdy początkowa motywacja miała związek z konserwacją akumulatora, głównym zastosowaniem tego pomysłu były stacje ładowania, gdzie rozładowany pojemnik na akumulator można było zsunąć i zastąpić świeżo naładowanym pojemnikiem.

Chociaż popularne, systemy baterii były często praktycznie ograniczone do kopalń, w których systemy były krótkie i poruszały się rudą o stosunkowo niskiej gęstości, która mogła łatwo eksplodować. Obecnie akumulatory o dużej wytrzymałości zapewniają pracę na pełną zmianę (8 godzin) z jednym lub więcej ładowaniem akumulatorów zapasowych.

W eksploatacji

Do 1995 roku największa jednotorowa, naziemna, kopalniana i węglowa sieć kolejowa w Europie znajdowała się na polu węgla brunatnego Lipsk-Altenburg w Niemczech. Miał 726 kilometrów (451 mil) 900 mm ( 2 stopy  11 .)+7 / 16  w) - największa900 mm(2 stopy  11+7 ⁄ 16  in) istniejąca sieć. Z tego około 215 km stanowiły tor zdejmowany wewnątrz wyrobisk, a 511 km to tor stały do ​​transportu węgla do głównej sieci kolejowej.

Ostatnie 900 mm ( 2 stopy  11 .)+7 / 16  w) skrajni kolejowej kopalni w niemieckim kraju związkowymSaksonia, głównym obszarze górniczym w Europie Środkowej, został zamknięty w 1999 roku wkopalni Zwenkauw Lipsku. Niegdyś bardzo rozległa sieć kolejowa, pod koniec miała tylko 70 kilometrów (43 mil) ruchomego900 mm(2 stopy  11).+7 / 16  w) toru i 90 km (56 mi) w900 mm(2 stopy  11+7 ⁄ 16  in) stały tor kolejowy w obrębie samej kopalni odkrywkowej Zwenkau, a także 20-kilometrowa (12 mil)normalna liniakolejowa łącząca pociągi węglowe z elektrowniami (1995–1999). Zamknięcie tej kopalni oznaczało koniec historii900 mm(2 stopy  11 .)+7 / 16  w) kolejach górniczych w kopalniach węgla brunatnego Saksonii. W grudniu 1999 ostatnie900 mm(2 stopy  11 .)+7 ⁄ 16  w)kolej w środkowoniemieckim polu górniczym węgla kamiennego naŁużycachzostała zamknięta.

W Stanach Zjednoczonych kopalnia Shoemaker Mine firmy Consol Energy , obejmująca duży obszar na wschód od Benwood w Wirginii Zachodniej, była ostatnią podziemną kopalnią węgla, która korzystała z transportu kolejowego. Od 2006 roku zainstalowano 12 mil podziemnego przenośnika taśmowego i 2,5 mil nadziemnego przenośnika taśmowego. Ostatni ładunek węgla został przewieziony koleją w styczniu 2010 roku.

Kolej muzealna i zabytkowa

Pozostałość kolei węglowych na polu węgla brunatnego Lipsk-Altenburg można zwiedzać i eksploatować jako kolej muzealna. Regularne pociągi muzealne kursują również na linii z Meuselwitz przez Haselbach do Regis-Breitingen .

Koleje kopalniane w kopalniach dla odwiedzających

Austria

1. Pradeisstollen, Radmer w Styrii
2. Kopalnia srebra w Schwaz

Niemcy

Hesja

1. Grube Fortuna, Solms , kopalnia dla zwiedzających z czynnym szybem, muzeum kolei polowej i kopalnianej z torem kołowym, 600 mm ( 1 ft  11+5 / 8  w), 2,3 km (1,4 mil) długości

Dolna Saksonia

1. Barsinghausen , Klosterstollen , 600 mm ( 1 ft  11+5 / 8  w), 13 km (8,1 mil) długości
2. Clausthal-Zellerfeld – Clausthal , szyb Ottiliae , kolej odkrywkowa do starego dworca w Clausthal, 600 mm ( 1 ft  11+5 ⁄ 8  cali), 2,2 km (1,4 mil)
3. Goslar , Rammelsberg
4. Langelsheim – Lautenthal , Lautenthals Glück Pit

Nadrenia Północna-Westfalia

1. Bestwig – Ramsbeck , kopalnia rudy Ramsbeck
2. Kleinenbremen , Kleinenbremen Visitor Mine

Nadrenia-Palatynat

1. Steinebach/Sieg , Bindweide Pit

Saksonia

1. Annaberg-Buchholz , Markus Röhling Stolln, 600 mm ( 1 ft  11+5 ⁄ 8  cali)
2. Ehrenfriedersdorf , Sauberg (tylko część podziemna), 600 mm ( 1 ft  11 .)+5 ⁄ 8  cali)

Saksonia-Anhalt

1. Elbingerode (Harz) , kopalnia gościnna Drei Kronen & Ehrt , 600 mm ( 1 ft  11+5 ⁄ 8  cali)
2. Sangerhausen – Wettelrode , kopalnia pokazowa Röhrigschacht

Turyngia

1. Ilfeld – Netzkater , Rabensteiner Stollen , 600 mm ( 1 ft  11+5 ⁄ 8  cali)

Luksemburg

1. Minièresbunn , Fond-de-Gras , 700 mm ( 2 stopy  3+9 / 16  w), 4 km (2,5 mil) długości
2. Muzeum Narodowe Luksemburga Kopalnie Rudy Żelaza , tor kołowy

Zobacz też

• Kolej Granitowa

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Grubenbahn.de - teren kopalniany
• Schmalspurige Grubenbahn.de - kopalnia kolei wąskotorowej
• Kohlebahn - kolejka węglowa
• Park przemysłowo-kolejowy Fond-de-Gras w luksemburskim regionie górniczym
• Lokomotywy kopalniane