Публикации

История шахтных электровозов на советском и пост-советском пространстве

Первые шахты, которые начали возникать в Донбассе были маленькими и примитивными. Откатка угля в них осуществлялась вручную. Постепенно, с укрупнением рудников, стали использовать лошадей. Появилась и шахтерская профессия – коногон, в обязанности которого входила транспортировка угля до шахтного ствола.
 

 
Коногон за работой

Как альтернатива «лошадиной откатке» начала применяться транспортировка угля с помощью канатов, так называемая «бесконечная откатка». Но широкого распространения она не получила.
 


Бесконечная откатка на макеевской шахте


С развитием электричества начали использовать электровозы, которые постепенно вытесняли конский труд из шахт.  Первый рудничный локомотив создал немецкий инженер  Сименс. В 1879 году на Германской промышленной выставке демонстрировался  электровоз Сименса с тяговым усилием 3 тн. На выставке он катал посетителей по всей территории. Скорость составляла 6,5 км/час, а питался локомотив от третьего рельса постоянным током напряжением 160 вольт.
В 1882 г. фирмой «Siemens & Halske» для одной из шахт Германии был построен первый рудничный электровоз. Свой вклад в создание электровозов внес и американский изобретатель  Дафт. В 1883 году он построил свой первый электровоз «Ампер». Эта машина весила две тонны и могла тянуть десять тонн с максимальной скоростью 9 миль в час (16,7 км/час), а ее мощность составляла 25 л.с. – значительный прогресс по сравнению с электровозом Сименса. После «Ампера» Дафт построил более мощные локомотивы «Вольта» и «Пачинотти».
 

Возможность перемещения грузов с помощью электромоторов привлекла к электровозам внимание многих горнопромышленных предприятий и фирм. В России первый рудничный электровоз появился в 1907 году. Привезли его из-за границы для уральской шахты «Княжеская». Чуть позже было закуплено ещё некоторое количество электровозов для работы на угольных копях.
 

В Донбассе впервые локомотивную откатку провели в 1921-23гг. Вначале на Брянском руднике вблизи Алчевска попробовали в работе три бензиновых локомотива, а на шахте Лидиевка – один электровоз. Затем в 1924 году произвели закупку партии электровозов во Франции. Они работали на шахтах Рутченковского рудоуправления и неплохо себя показали.
 

Французский электровоз, 1924г. Рутченковское рудоуправление

Производство шахтных электровозов советской промышленностью было начато в 1924-1925 гг. Краматорский завод изготовил несколько контактных электровозов, которые работали в шахте «Артем» Александро-Грушевского рудоуправления (г.Шахты, Ростовской обл.). Локомотивы были выполнены по типу промышленных электровозов с центрально расположенной кабиной машиниста. Мощность двигателей – 19,8 л.с., располагались они с внешней стороны осей, что позволяло иметь жесткую базу – 1250 мм при общей длине конструкции – 4000 мм. Эксплуатация этих машин показала перспективность применения электровозов. На шахте резко сократилось количество несчастных случаев на транспорте (профессия коногона оказалась малоперспективной), себестоимость откатки уменьшилась в два раза, а производительность выросла на 70%.
 


К началу 1930-х годов, а это было время индустриализации Советского Союза, на шахтах стал особенно заметен разрыв между потенциальной возможностью увеличения добычи и низкой пропускной способностью транспортных звеньев. Откатка нуждалась в механизации. Это было возможно только при серийном выпуске электровозов. Подготовка к выпуску электровозов началась на московском заводе «Динамо». Одновременно было закуплено 130 шахтных электровозов за границей.
 

 
В 1932 году советская промышленность выпустила 32 аккумуляторных электровоза. Но изготовление советской промышленностью подземных локомотивов не было достаточным и закупки электровозов за границей продолжались. Перелом в механизации шахтного транспорта произошел в годы Второй и Третьей советских пятилеток. К концу 1934 года советские электровозы составили уже 74% общего количества и с этого года закупка зарубежных локомотивов прекратилась. А в Генеральном плане механизации шахт Донбасса электровозная откатка была признана основным видом транспорта для шахт. Другие виды откатки допускались, только при невозможности осуществления электровозной откатки или  нецелесообразности ее организации.
Первые рудничные аккумуляторные электровозы выпускал московский завод «Динамо» в кооперации с Подольским машиностроительным заводом, выпускавшим механическую часть. Сцепной вес электровозов составлял 6 – 6,5 тн, они оборудовались двумя взрывобезопасными тяговыми двигателями в 15,8 кВт. Батарея емкостью 23,4 кВт/ч помещалась в ящике с противогазовой защитой. Ленинградский завод «Ленинская искра» изготавливал аккумуляторы, предприятие «Светлана» - ртутные выпрямители. Первые девять электровозов 1-АР-113 прошли обкатку на четырех донецких шахтах в конце 1932 года. Каждая из машин заменила в среднем девять лошадей. Но качество аккумуляторных электровозов желало лучшего. Тогда в 1934 году организовали общественную критику, придумав такую форму, как Всесоюзный общественно-технический суд над шахтной электровозной откаткой, в ходе которого были вскрыты конструктивные недостатки электровозов, аккумуляторных батарей и зарядных устройств. До войны этот электровоз оставался основным на шахтах Донбасса.
 


Одновременно велись работы по созданию контактных электровозов. Они имели ряд несомненных преимуществ перед аккумуляторными, но круг их применения был узок из-за безопасности по взрывозащищенности. Испытания проводили на предприятиях Криворожского треста «Руда». Завод «Динамо» разработал шеститонный троллейно-кабельный электровоз 1-ЭТР-1 и 3-ЭТР-1 (они отличались разной шириной колеи). К концу 1935г. было выпущено 106 электровозов. После изменений в «Правилах безопасности» применение контактных электровозов в газовых шахтах первой и второй категорий разрешили на главных откаточных выработках, омываемых свежей струей воздуха. К 1939г. они составляли 42,7% из всех выпущенных 1140 советских электровозов.
 

Правительство наметило переход от частичной механизации угледобычи к комплексной механизации всех процессов. В это время разрыв между механизацией откатки и механизацией выемки и доставки заметно уменьшился. В 1940г. электровозная откатка в общем грузопотоке подземного транспорта составляла 64,5% против 5,5% в 1932г. Одновременно снизилась доля канатной откатки с 11,7% до 9,1%. Конная откатка применялась только на второстепенных откаточных выработках с небольшими грузопотоками. Еще немного статистики: на 1 января 1941 года на шахтах Донецкого бассейна оставалось 5 536 лошадей.
 

Успехи в механизации откаточных работ в Донецком бассейне были неразрывно связаны с применением малогабаритных контактных и аккумуляторных электровозов. Аккумуляторные –  1-АЛТ-1- выпустили в 1938 году, контактные – 1-ТЛ-1 – в 1939 году и к 1940 году их общее количество составляло 271 шт.
 

 
Проводились работы по улучшению и исправлению конструктивных недоработок уже выпускавшихся электровозов. В 1938г. был изготовлен опытный образец контактного электровоза II-ТР, успешно прошедший испытания на шахте №1 им.Челюскинцев г. Сталино и с января 1939г. запущенный в серийное производство. Они заменили устаревшие электровозы типа ЭТР. В 1940г. началось серийное производство аккумуляторных электровозов серии II-АР. В 1939-1941гг. велись работы по выпуску тяжелых контактных локомотивов сцепным весом 14 тн.
 
Война поломала привычный ход жизни и качественно отбросила назад многих производителей.  В годы войны Александровский машиностроительный завод (Пермская область, РСФСР) освоил выпуск десятитонных контактных электровозов Ю-10 для двух разных ширин колеи. В период восстановления угольной промышленности Донбасса на шахты стали поступать контактные электровозы Александровского завода: семитонные П-ТР-2Г, десятитонные Ю-10 и четырнадцатитонные – IV-ТР-4.
 

К началу восстановительных работ на шахтах Донбасса имелось 118 работающих электровозов,  а это было меньше 10% их довоенного количества. Подземная откатка стала узким местом, из-за нее задерживались восстановительные и эксплуатационные работы. Производство электровозов перенесли на Торецкий машиностроительный завод (г.Дружковка), московский завод «Динамо» производил только электрическую часть. В Дружковке в 1944г. приступили к серийному выпуску аккумуляторных электровозов типов П-АР-1 и П-АР-2, конструкция которых была разработана еще до войны.
 

 
Основание этого предприятия характерно для многих современных промышленных производств Донбасса. В августе 1920 г. на базе заводов Донецкого и Торецкого обществ был создан единый Торецкий сталелитейный и механический завод. Завод изготавливал оборудование для шахт и железных дорог.
 

В 1938 г. завод переходит в подчинение Наркомата угольной промышленности СССР и становится заводом угольного машиностроения. В начале 1941 г. завод имел в своем составе 24 цеха и изготавливал платформы на гусеничном ходу для торфяной промышленности; погрузочные машины АМ-2; экскаваторы системы Рикмана; породопогрузочные машины; запчасти к горным машинам; оборонную продукцию и пр.
 

Нападение Германии на СССР в 1941 г. прервало работу завода. 11 октября 1941 г. завершилась эвакуация завода в г.Александровск Пермской области, где он был быстро восстановлен и начал выпуск продукции для нужд фронта.
В октябре 1943 г., после освобождения Дружковки, началось восстановление машиностроительного завода. В послевоенные годы идет быстрое техническое перевооружение и реконструкция завода, строятся новые цехи. К началу 1945 г. завод был полностью восстановлен. В 1947-1948 гг. внедрена полуавтоматическая и автоматическая сварка в вагонеточном и стоечном производстве, создан участок отливки вагонеточных колес.
 


 В 1949 году был разработан государственный стандарт на рудничные электровозы постоянного тока. Унифицированы конструкции электровозов. Разработаны технические, а затем и рабочие проекты электровозов 7КР, 10КР, 14КР, 8АРП и 12АРП. К началу 1950-х годов численность парка электровозов превысила довоенную. Увеличилась и номенклатура выпускаемых электровозов. В 1958-1962гг. создаются мощные рудничные локомотивы, имеющие большой сцепной вес, большие скорости движения и полностью удовлетворяющие требованиям безопасности при работе в газовой среде. На Дружковском машиностроительном заводе был разработан малогабаритный электровоз 4,5АРП. Выпуск этих электровозов затем освоил Лаптевский машиностроительный завод. Дружковский завод совместно с МакНИИ разработал конструкцию аккумуляторного электровоза 5АРВ, с 1965г. выпускавшийся серийно. Здесь впервые применили конструктивное дополнение: для исключения скопления водорода внутри батарейного ящика последний был снабжен палладиевым катализатором. Катализатор представлял нагретую палладиевую проволоку, на поверхности которой происходило беспламенное горение водорода. В это же время были выпущены опытные образцы 13-тонного аккумуляторного электровоза 13АРП, в котором была подпружинена рама, а сам электровоз имел две кабины управления.
 

Немного статистики. В 1966г. на шахтах Донбасса для транспортных целей использовалось свыше 1850 наклонных выработок, общая протяженность выработок – 1400 км, из них более 400 км двухпутевых. Средняя численность рабочих подземного транспорта на 1000 тн суточной добычи составляла 101 человек. С 1960-х гг. рудничные электровозы оборудовались исключительно аккумуляторными элементами ТЖН-300, ТЖН-350, ТЖН-450, ТЖН-550 производства Луганского и Курского аккумуляторных заводов. Электровозы 8АРП и 10КР не уступали лучшим иностранным образцам, а тяжелые электровозы 14 КР-1 по многим техническим характеристикам их превосходили.
 

 
Когда Украина стала независимым государством, наиболее распространенным в Донбассе был электровоз АМ8Д, созданный в конце 1980-х Дружковским машзаводом. Разработка двадцатилетней давности не соответствовала требованиям по безопасности шахтного электротранспорта, но оставался при этом единственной тягловой силой на рельсовом транспорте. Были в нем минусы: он требовал постоянного внимания к электрическим деталям, но были и плюсы: надежная ходовая часть, в сложных подземных условиях АМ8Д легко ремонтировался.
 

 
 
В Донецке, на базе ремонтного завода было создано предприятие «Амплитуда». Постоянно занимаясь ремонтом АМ8Д, специалисты Частного акционерного общества ПКФ «Амплитуда» «прощупали» все его слабые и сильные места и точно знали, как улучшить механизм с точки зрения безопасности – самой важной точки зрения под землей.  Руководством «Амплитуды» была создана команда высококвалифицированных специалистов, поэтому вдохновители идеи были уверены, что рано или поздно она воплотится.  На организацию нового производства и оформление документации ушло два года.  Благодаря инновациям фирма «Амплитуда» создала принципиально новую модель электровоза – АРП8Т с транзисторной бесконтактной системой управления. От предшественника, АМ8Д, остались только рама и ходовая часть с базой 1200 мм, позволяющей вписаться во все существующие выработки угольных шахт.  Изобретение было задекларировано патентом Украины  и впервые продемонстрировано миру на выставке «Уголь-Майнинг»-2006".
 

Сегодня ЧАО ПКФ «Амплитуда» отличается высоким ассортиментом выпускаемой продукции. Освоен выпуск контактных шахтных электровозов 14КА, 10КА, 7КА, 4КА, аккумуляторных электровозов АРП8Т, АРП4,5Т, АРП7Т, АРП2Т, комплектующего электрооборудования. Предприятие не останавливается на достигнутом, на  выставке «Уголь-Майнинг»-2012 были представлены шахтные электровозы со вновь обновленной комплектацией. Сейчас предприятие составляет конкуренцию крупнейшим заводам на всем постсоветском пространстве.
                                                                                    
                                              

Аккумуляторный электровоз АРП2Т (ЧАО «ПКФ «Амплитуда», Украина)
 



» все новости
 версия для печати