雄別炭礦の採炭機械PDF - 雄別の歴史

雄別炭礦の採炭機械
切羽支保の移り代わり
雄別炭礦の炭層分布状況
杭内支保材は「木・鉄・コンクリート」がある。
地質構造:馬蹄形のドーム構造で分布。
木 材 : 木 材 (抗 木 )は 軽 く 、 抗 内 で 細 工 が 安 易 で 、 加
地 層 傾 斜 : 12度 ∼ 30度 の 中 傾 斜 。
重が加わると曲がりながら耐え加重の状態を把握出来
る事が利点である。
炭
質:非粘結性、亜瀝青炭。
抗内では最も多く使用されている材料は坑木で、材
非常に硬質。
料と言うと抗木を意味する。不利な点は、鉄より弱く、
硫黄分が少ない。
鉄より腐れ易い事で、短期間使用の坑道、採炭現場に
使用される。
発
熱
量:原炭
5,500∼ 5,800(㌍ )
製品
6,600∼ 6,800(㌍ )
鉄:坑木と逆の利点と欠点である。利点は、坑木よ
り強く腐れ難く、再利用可能である。欠点は、坑内で
加 工 は 難 し く 重 い 事 で あ る 。 主 要 行 動 の 「ア ー チ 枠 」、
雄別炭礦の採炭機械
雄 別 炭 礦 の 採 炭 方 式 は 「片 盤 向 長 壁 式 採 炭 」を 採 用 し 、
切 羽 長 は (採 炭 現 場 の 長 さ )100m ∼ 200m 。
採 炭 現 場 の 「鉄 柱 ・ カ ッ ペ 」と 広 く 使 用 さ れ て い る 。
コ ン ク リ ー ト : 施 工 が 困 難 で あ る 事 よ り 、 捲 座 (巻 き
揚 げ 施 設 )等 の 特 殊 な 場 所 で コ ン ク リ ー ト 被 覆 を 施 工 し
ているに過ぎない。
主 力 採 炭 機 械 は 「カ ッ タ 」で あ っ た 。 太 平 洋 炭 礦 の 地
層は、傾斜6度の緩傾斜の単斜構造で分布、炭質は雄
別 よ り 軟 質 で あ る 事 よ り 「ボ ー ベ ル 」が 主 力 採 炭 機 械 で
採 炭 切 羽 の 支 保 材 の 移 行 : 木 柱 (杭 木 )→ 摩 擦 鉄 柱 →
油 圧 鉄 柱 (水 圧 鉄 柱 )→ 自 走 枠 → シ ー ル ド 枠
あ っ た が 、 後 に 「カ ッ タ 」に 移 行 し て い る 。
雄別炭礦閉山後、太平洋炭礦では「シールド枠」に
移行している。
① コ ー ル ・カ ッ タ ( シ ン グ ル ・ジ ブ ・カ ッ タ )
コ ー ル ・カ ッ タ
「 コ ー ル ・カ ッ タ 」 は 、 昭 和 20年 後 期 の 主 力 採 炭 機 械 。
木 柱 (杭 木 )を 使 用
コ ー ル ・ カ ッ タ は 、 パ ン ッ ア (H 型 ト ラ フ チ エ ン コ ン
ベ ア )の 上 を 走 行 し て 、 チ エ ン ソ ー 式 の ビ ッ ト (刃 )で 切
羽 を 掘 削 す る 。 掘 削 後 、 発 破 (火 薬 の 爆 発 )に よ り 切 羽
を 全 面 崩 し て 、 積 み 込 み は 人 力 (ス コ ッ プ )に よ り コ ン
ふ る と
古洞側
き り は
切羽側
ベアに積み込んだ。
坑木支柱
昭 和 20年 代 前 半 ま で 、 切 羽 の 支 柱 は 坑 木 を 使 用 。
人 力 採 掘 (ツ ル ハ シ 採 掘 )時 代 は 、 切 羽 に 荷 か け て 石
炭を軟らかくして掘ると良いとされた時代もあり、掘
削は安易かもしれないが非常に危険な切羽の時代もあ
摩擦鉄柱を使用
昭 和 26年 堤 沢 右 6 片 払
鉄 柱 は 整 列 配 列 カ ッ ペ 長 1.20m 1 サ イ ク ル 1.20m 進 行
った。
摩擦鉄柱
ふ る と
古洞側
昭 和 20年 代 後 半 、 鉄 柱 ・ カ ッ ペ が 導 入 さ れ た 。 鉄 柱
き り は
切羽側
とカッペを使用した採炭はドイツで開発され、カッペ
採炭と言う。鉄柱は鉄の柱で、切羽の山丈に合う長さ
を使用し、伸縮自在でくさびをツルハシで打ち付ける
て高さを調節出来仕組み。カッペは鉄の梁で、長さは
1.20m ∼ 1.40m で 、 連 結 取 り 外 し が 出 来 る 。
切 羽 採 掘 が 進 む と 後 ろ 測 (古 洞 測 )の 鉄 柱 カ ッ ペ を 外
し、切羽側に移動させて進む。切羽の支保強度は、木
柱より増して安全になった。
↑ パン ッ ア
② ド ラ ム ・カ ッ タ
油圧鉄柱
昭 和 30年 代 前 半 、 油 圧 鉄 柱 に 変 わ っ た 。
「ド ラ ム ・カ ッ タ 」は 、 昭 和 30年 代 の 主 力 採 炭 機 械 。
油圧鉄柱は、長い油圧ジャツキである。
ドラムカッタは、パンッアコンベア上を走行し、円
筒 形 の ド ラ ム に ビ ッ ト (刃 )を 付 け 、 ド ラ ム を 回 転 て 切
羽を掘削する。
エアーの注入で鉄柱は伸び、最後は鉄柱ハンドルで
締め付ける。負荷が加わると、油が一滴漏れて鉄柱は
1㎜程度縮む設計となっており、鉄柱が折れるのを防
雄別本層の山丈は2m以上あり、ドラムで下部しか
止する仕組みになっている。
掘削出来ないが、上部は自重で剥離して落下する。
剥離落下しない場合は、発破により落下させます
(天炭発破又は吊り炭発破)。
鉄柱が縮む時、キュと音がする。キュキュキュと連続
して音がすると強大な荷重が加わっている証拠、落盤
の前兆だ。キュキュキュと音がすると大変、逃げるか
昇 り は 切 羽 を 掘 削 し て 2/3は コ ン ベ ア に 落 ち て 運 搬 さ
勝ち。
れ 、 下 り は プ ラ ウ で 残 り の 1/3を 掻 き 込 ん で 積 込 み ま す 。
1 サ イ ク ル の 掘 削 で 約 70㎝ 程 度 進 行 す る 。
ドラムカッターと油圧鉄柱
(プ ラ ウ : ハ イ ド 版 の よ う な も の )
き り は
切羽側
ふ る と
古洞側
天 炭 (吊 り 炭 )と は 、 厚 い 炭 層 の 下 部 を 掘 削 す る と 、
上部は自重で自然に剥離して落下するが、落下しない
ドラ ム →
← 油 圧鉄 柱
場合天炭が吊ると言う。その石炭を強制的に発破で落
下 さ せ る 作 業 を 天 炭 (吊 り 炭 )発 破 。
発破屋の私は、もし殉職するとしたら天炭発破と思
っていたくらい非常に危険な作業であった。落下しそ
うで、落下しない切羽の発破で、何時も逃げる準備を
して切羽に近づく。発破作業時、切羽に近づかなけれ
ばならないのが発破屋である。
↑プラウ
鉄柱 は 千鳥 配列
カ ッペ 長1.40m
1 サイ ク ル70㎝進 行
③トレパーナ
トレパーナ
北進昇で稼働中
「ト レ パ ー ナ 」は 、 北 進 昇 下 1 番 層 ・下 2 番 層 で 使 用 。
下 1 番 層 ・ 下 2 番 層 は 、 山 丈 が 1.40∼ 1.60m の 薄 層
←カ ッ ペ
である事より、イギリス製の薄層採炭機のトレパーナ
ーを2台輸入した。
切羽 側
古洞側
ト レ パ ー ナ は 、 パ ン ッ ア (H 型 ト ラ フ チ エ ン コ ン ベ
ア )の 切 羽 側 を 走 行 す る 。 前 後 ・天 盤 に 回 転 式 の 刃 先 、
下 盤 ・切 羽 側 に チ エ ン ソ ー 式 の 羽 が 付 き 、 昇 り も 下 り も
共に、掘削と積込みが同時に可能な、優れた薄層採炭
機械である。
↑ト レ パ ーナ
↑ パ ンッ ア
薄 層 で、 運転 工 は 中腰 。
雄別の石炭は硬質である為に、効率良く掘削する事
が困難で、トレパーナは坑外に搬出され、しばらく眠
っていました。
眠ったままでは勿体ない、シングルジブカッタで掘
削 し て 、 ゆ る み 発 破 (火 薬 の 爆 発 )で 石 炭 を 軟 ら か く し 、
それからトレパーナが走行する方法で、再び切羽で活
躍出来ました。トレパーナは、掘削・積込機械である
が、雄別では積込機械として使用していた。
炭礦と鉄道館に保存
前部の刃先は外れている
④ レ ン ジ ン グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ
レ ン ジ ン グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ と 自 走 枠
「レ ン ジ ン グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ 」を 、 昭 和 42年 頃 導 入 し
た。レンジングドラムカッタは、ドラムが上下にスラ
イド出来、ビットはラセン状に配列して積み込みを容
易にしている、ドラムカッタの改良型である。雄別と
同 時 期 の 昭 和 42∼ 43年 頃 、 太 平 洋 炭 礦 で も 、 レ ン ジ ン
グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ を 導 入 し て い る 。
自走枠
搬入前の自走枠
昭 和 30年 後 半 か ら 40年 前 半 に 、 自 走 枠 が 導 入 さ れ た 。
自走枠は、数本の鉄柱とカッペが組み合った組鉄柱
で、切羽が進行すると切羽側に移動可能、水圧式の鉄
柱である。移動は、天盤を支えている鉄柱を少し下げ
て、シフターにより切刃に側に移動して、再び鉄柱を
上げて天盤を支える。組鉄柱である事より、側方向か
らの荷圧に強く、安全性は増大した。
太 平 洋 炭 礦 で は 昭 和 30年 代 後 半 に 自 走 枠 が 導 入 さ れ
た が 、 雄 別 炭 礦 で は 昭 和 41年 12月 試 験 的 に 導 入 さ れ た 。
太平洋炭礦は傾斜6度の緩傾斜で炭層が分布するが、
雄 別 で は 傾 斜 12度 ∼ 30度 の 中 傾 斜 で 炭 層 が 分 布 し て い
る 。 昭 和 40年 代 に 中 傾 斜 用 の 自 走 枠 が 開 発 さ れ た 事 で 、
太平洋より遅れて試験運用となつた。様々な形式の自
走枠を部分的試験運用で、切羽全体の自走枠運用の前
に閉山となった。
炭礦と鉄道館に保存
⑤亀の子ドラムカッタ
雄 別 で は 「亀 の 子 ド ラ ム ・カ ッ タ 」を 試 作 し た 。
⑥ホーベル
昭 和 40年 頃 ま で 太 平 洋 炭 礦 の 主 力 採 炭 機 は 「ホ ー ベ
ル 」で あ っ た 。
昭 和 42年 頃 、 レ ン ジ ン グ ド ラ ム カ ッ タ の 導 入 に よ り
採炭機械に余裕が出来、ドラムカッタの上に、もう一
ホーベルは、刃先の爪で炭壁を引っ掻くようにして
台ドラムカッタを乗せた採炭機械を試作した。「ダブ
掘削する採炭機械てある。雄別の石炭は硬質である事
ルドラムカッタ」と命名したが、誰もが「亀の子ドラ
より、ホーベルの爪では刃がたたず、ドラムカッター
ム」と呼んだ。
が主力採炭機械であったがが、太平洋の石炭は雄別よ
り軟質である事より、ホーベルで掘削可能であった。
当時のテレビ「親亀の背中に子亀を乗せて、子亀の
背中に孫亀乗せて、孫亀の背中に曾孫亀乗せて、親亀
太平洋炭礦のホーベル
こけたら皆こけた」。
亀 の 子 ド ラ ム カ ッ タ を 「堤 沢 末 広 第 4 払 」に 導 入 し た
が、あまりにも重過ぎて直ぐ子亀はおろした。失敗で
あ っ た が 、 後 の ダ ブ ル ・レ ン ジ ン グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ の 先
駆けである。
亀の子ドラムカッタ
↑ホーベル
⑦ ダ ブ ル ・レ ン ジ ン グ ・ド ラ ム ・カ ッ タ
雄 別 炭 礦 閉 山 後 太 平 洋 炭 礦 で は 「ダ ブ ル ・レ ン ジ ン グ
⑧切羽長の推移
雄別炭礦・太平洋炭礦では、長壁式採炭を採用して
・ド ラ ム ・カ ッ タ 」を 導 入 し て 主 力 採 炭 機 と な り 、 現 在 コ
い る 。 切 羽 長 (採 炭 現 場 の 長 さ )は 時 代 に よ り 変 化 し て
−ルマインで使用している。
いる。
ドラムが上下にあり、切羽全面が掘削可能となり、
天 炭 (吊 り 炭 )発 破 は 不 要 と な っ た で あ ろ う 。
長壁式採炭採用後、採炭機械を採用して切羽長を長
くして集約能率向上を目指し、どんどん切羽は長くな
っ た 。 ( 100m か ら 200m 変 化 )
シールド枠
シールド枠は、ソビエトで開発された自走枠である。
従来の自走枠と機能は同じであるが、貝殻のように
完 全 に 身 を 守 る 形 状 構 造 。 天 盤 (上 方 )、 古 洞 (後 ろ )を
完全防護している。
短くして切羽進行を速くして天板の悪化防ぐ目的で切
羽 は 短 く し た 。 ( 200m か ら 100m に 変 化 )
そ し て 現 在 、 集 約 採 炭 を め ざ し 、 再 び 切 羽 長 は 200m
現 在 コ ー ル マ イ ン で は 、 シ ー ル ジ 枠 (S )と ド ラ ム カ
ッ タ (D )の 組 み 合 わ せ で 採 炭 を 実 施 、 「 S D 採 炭 」 と
命名している。
シールド枠
自走枠導入初期、自走枠が高価である事、切羽長を
太平洋炭礦のシールド枠
程度に伸びている。