Maszyny do ładowania w górnictwie podziemnym

Ładowarki – ich celem jest wypełniać zadania z zakresu: zgarniania, nabierania, podnoszenia załadowanego materiału oraz wyładowania go na środki odstawy.
Rodzaje ładowarek:
- zgarniakowe
- zasięrzutne
- łapowe
- bocznie wysypujące
Czynniki warunkujące pracę ładowarek:
- rodzaj ładowanego urobku (wszystkie ładowarki można stosować do wszystkich rodzajów skał, jednak nie wszystkie zapewniają nie skruszenie urobku)
-wymiary wyrobiska (nie wszystkie ładowarki musza się zmieścić w danym wyrobisku lub będą miały swobodę ruchu)
- nachylenie wyrobiska (ze względu na podział wyrobisk według nachylenia)
- stan spągu (jego jakość, szczególnie ważne przy stosowaniu maszyn samojezdnych na podwoziu gąsienicowym)
- rodzaj energii zasilania (decydujący wpływ mają warunki górnicze oraz techniczno-ruchowe. W naszych kopalniach stosuje się energię pneumatyczną i elektryczną)


Podział wyrobisk ze względu na nachylenie:
- Wyrobiska poziome – do 4°
- Wyrobiska nachylone – do 15°
- Wyrobiska silnie nachylone – od 15° do 25°

W wyrobiskach poziomych mogą pracować wszystkie ładowarki (na podwoziu oponowym, gąsienicowym, na torach, ł. zgarniakowe). Nachylenie 4° jest wartością graniczną dla ładowarek kołowych na torach (zasięrzutnych)

W wyrobiskach nachylonych można stosować ładowarki o dobrej przyczepności do spągu, które mają odpowiednie zabezpieczenie przed samoczynnym staczaniem się czy zsuwaniem się. Mogą być na gąsienicach i na oponach. Nachylenie 15° - 25° jest nachyleniem granicznym dla tych maszyn. Można tez stosować ładowarki zgarniakowe z pomostem załadowczym odpowiednio zabezpieczonym.

W wyrobiskach o nachyleniu powyżej 15° można stosować ładowarki zgarniakowe. Bardzo ważne jest właściwe zabezpieczenie rozporami i kotwami. Powyżej 20° konieczne jest zastosowanie kołowrotów bezpieczeństwa.
Napędy maszyn:
- pneumatyczne
- elektryczne
- elektro-hydrauliczny
- pneumatyczno-hydrauliczny

ŁADOWARKI ZASIĘRZUTNE

Stosowane są do ładowania skał twardych (kamienia) w szerokim zakresie robót chodnikowych, przewidujących odstawę torową. Można je również stosować do ładowania przez specjalne przesypy, na przenośniki.
Budowane są zarówno na podwoziu kołowym na torach, jak i kołowym oponowym i na podwoziu gąsienicowym.


Zalety:
- prosta  zwarta konstrukcja
- łatwa obsługa i konserwacja (niskie koszty eksploatacji)
- duża pewność ruchowa
Wady:
- wysoki przerzut czerpaka
- znaczne kruszenie węgla
- mały front ładowania (dot. tylko ładowarek torowych)
- duże zużycie powietrza (dot. tylko ładowarek pneumatycznych)
Koparka naśladuje w pewnym stopniu ręczne ładowanie do wozu. Odpowiednikiem łopaty jest tu czerpak, a odpowiednikiem mięśni ładowacza jest mechanizm napędzający czerpak. Proces ładowania składa się  z 3 faz:
- wbijania czerpaka w urobek
- podnoszenia urobku i przerzutu
- wyładowania
Czerpak nabiera urobek czołowo a następnie ruchem ciągłym przenosi go nad ładowarką i wyrzuca do stojącego wozu.


ŁADOWARKI ZGARNIAKOWE

Stosowane są do ładowania i transportu urobku w górnictwie, zwłaszcza rud i soli.
Zalety:
- prosta konstrukcja
- uniwersalność zastosowania
- niezawodność działania
- bardzo niskie koszty zakupu i eksploatacji


ŁADOWARKI BOCZNIE WYSYPUJĄCE

Należą do ładowarek czerpakowych z bocznym  systemem rozładowania. Budowane są na podwoziu gąsienicowym. Odznaczają się dużą uniwersalnością oraz są przystosowane do ładowania zarówno węgla, kamienia jak i innych surowców. Można nimi pracować w wyrobiskach o nachyleniu do 15°. Zwarta budowa, stosunkowo małe wymiary, niezależne napędy gąsienic zapewniają im dużą zwrotność i łatwość manewrowania.

Typy ładowarek bocznie wysypujących:
- TYP A – ładowarki nisko wysypujące
- TYP B – ładowarki wysoko wysypujące

Fazy ładowania:
- dojazd i wbijanie się w zwał urobku
- nabieranie urobku i jazda do punktu wyładowania
- wyładowanie

ŁADOWARKI ŁAPOWE

Należą do bardzo wydajnych i pewnych ruchowo maszyn. Charakteryzują się ciągłym sposobem ładowania, wykonywanym przez 2 łapy nagarniające urobek na centralnie umieszczoną podawarkę. Przeznaczone są do ładowania węgla jak i wszelkiego rodzaju minerałów w wyrobiskach nachylonych do 15°. Pracują w kopalniach węgla oraz rud miedzi. Mają dużą wydajność i zwrotność.


ŁADOWARKA DO POBIERKI SPĄGU

W przypadku wyciskania spągu, utrzymanie dróg transportowych w stanie całkowitej użyteczności wymaga prowadzenia pobierki spągu (zbierania warstwy wyciśniętego spągu) oraz przebudowy torów. Budowana jest na podwoziu gąsienicowym i odznacza się małą szerokością (ok. 1m). Umożliwia to utrzymanie ruchu na sąsiednim torze. W czasie pracy urobek ładowany jest bezpośrednio do wozów. Dzięki dużej wysokości podniesienia czerpaka (do 2,5m) oraz ruchomej tylnej ściance umożliwiającej wyładunek urobku w poziomym ustawieniu czerpaka, możliwe jest pobieranie warstwy grubości do 1m i ładowanie bezpośrednie do wozów stojących jeszcze na nie przebudowanych torach.


W pracy ładowarki wyróżniamy 3 fazy cyklu pracy:
- pobieranie spągu (urabianie warstwy spągowej)
- nabieranie urobku (często następuje już w trakcie urabiania)
- wyładowanie urobku

W przypadku miękkich i spękanych skał spągowych pobieranie spągu prowadzone jest bez użycia młotków udarowych. Czerpak pod działaniem naporu ładowarki, przez ruch gąsienic do przodu, wciskany jest w skałę, a oderwana skała zostaje jednocześnie załadowana do czerpaka.
W przypadku skał spągowych twardszych i bardziej zwięzłych pobierkę spągu wykonuje się następująco: czerpak ustawia się prawie pionowo i po włączeniu młotków czerpak pod działaniem cylindrów wysięgnika wciskany jest w spąg.