Жезказган месторрождение. Документ Microsoft Word (5). Авиалиниями г. Жезказган связан с городами Алматы, Москва, областными центрами Казахстана и некоторыми городами стран снг

• Название: Авиалиниями г. Жезказган связан с городами Алматы, Москва, областными центрами Казахстана и некоторыми городами стран снг
• Анкор: Жезказган месторрождение
• Дата: 06.06.2022
• Размер: 82.19 Kb.
• Имя файла: Документ Microsoft Word (5).docx
• Тип: Документы; #573803
• страница: 2 из 4

1.4 Расчет и выбор водоотливной установки

 

Исходные данные:

 Qн.п = 500 м3/ч – нормальный приток воды в шахту;

 Qм.п = 560 м3/ч – максимальный приток воды в шахту;

 Нгор = 350 м – расстояние от устья ствола до концентрационного горизонта.

Требуемая расчетная подача насоса:

 

 , м³/ч (31)

 

Геометрическая высота подачи при насосных камерах заглубленного типа 

 

  (32)

 

где Нгор = 350 м3 - расстояние от устья ствола до концентрационного горизонта;

Нв = 8 – 12 м –глубина насосной камеры относительно почвы откаточного штрека;

h =1м – превышение труб над уровнем устья шахты;

 

Ориентировочный напор насоса с учетом 10% потерь: 

 

  (33)

 

Исходя из расчетной подачи Qp=600м3/ч и Нор=397,1м выбираем 2 центробежных многосекционных насоса типа ЦНС 300-120…600

Необходимое число последовательно соединенных рабочих колес насоса типа ЦНС

 

  (33)

 

где Нк – напор создаваемый одним рабочим колесом выбранного насоса;

 

Напор насоса при нулевой подаче 

 

  (34)

 

где Но.к – напор одного рабочего колеса при нулевой подаче насоса;

 

Производится проверка по условию устойчивости:

 

  (35)

 

Выбранный насос по напору проходит.

Количество насосов, находящихся в работе:

 

  (36)

 

Также принимаем 1 резервный и 1 находящийся в ремонте. Тогда общее количество насосов: 

 

Nобщ = Nраб + Nрез + Nрем = 1 + 1+ 1 = 3 насоса; (37)

 

1.5 Расчет и выбор подъемной установки

 

Исходные данные:

 

Агод =   – годовая производительность шахты; т

Нгор = 350 – расстояние от устья ствола до концентрационного горизонта, м 

hз = 111 – высота загрузки, м

 

1) Продолжительность подъемной операции и средняя скорость движения сосудов.

Определяется часовая производительность подъемной установки:

 

  (38)

 

где nд = 300 – расчетное число рабочих дней подъемной установки в год;

 nч = 18 ч – расчетное число часов работы подъемной установки в сутки;

 С = 1,2 ÷ 1,5 – коэффициент резерва производительности подъемной установки, учитывающий неравномерность ее работы;

 а = 1 – коэффициент, учитывающий выдачу породы (если порода не транспортируется, то а=1)

 

Оптимальная производительность скипа.

 Для многоканатных установок:

 

  (39)

 

где Н – высота подъема,

 

Н = Нгор + hз + hв;

 

hв = 45 м – расстояние от устья ствола до верхней кромки бункера;

hз = 111 м – высота загрузки;

tn =  с – время паузы ,затрачиваемой на загрузку и разгрузку сосудов;

 

Н = 350 + 111 + 45 =506 м;

 

Исходя Qопт = 40547 кг принимаем скип типа СНМ-30-1,8 с грузоподъемностью 30000 кг, масса скипа Qс = 4,5 т, длина скипа hс = 21 м;

Определяем число подъемной операции в час:

 

  (40)

 

Продолжительность подъемной операции и время движения подъемных сосудов:

 

  (41)

 

  (42)

 

где tп – время паузы;

Определяем среднюю и максимальную скорость подъема:

 

  (43)

 

   (44)

 

где αс = 1,15÷1,35 – множитель скорости.

 

При подъеме-спуске людей по вертикальным выработкам максимальная скорость не должна превышать 12 м/с.

2) Механическая часть подъемной установки (для многоканатных ПУ)

Высота копра:

 

  (45)

 

где hв = 25м –

высота от устья шахты до верхней кромки бункера;

 hс = 15м – высота сосуда в положении разгрузки; 

 hп ≥ 3м – высота свободного переподъема; 

 hа = 6÷10м – длина рабочего и резервного хода амортизаторов;

 hр ≤ 10м – высота необходимая для размещения крепления амортизационных канатов; 

 hм = 5 ÷ 10м – высота машинного зала;

 

Масса подъемного каната:

 

 (46)

 

где Qп = 32500 – грузоподъемность выбранного скипа, кг;

Qс = 30400 – собственный вес скипа, кг;

σв =   – временное сопротивление разрыву проволок каната; 

ρо = 9400 кг/м3 – условная плотность каната; 

z = 7 – запас прочности каната.

 

Число подъемных канатов:

 

 ; (47)

 

где φк = 0,0166 – коэффициент, зависящий от конструкции каната;

Дм.ш. = 4 м – диаметр шкива трения;

Ψ   95 для подъемных установок с отклоняющими шкивами;

Линейная масса одного каната:

 

  (48)

 

Принимаем канат ЛК - РО 6 36 для которого dk= 36,5 мм, pk= 4,9, кг/м

Qр = 690000 Н/мм2.

Определяется масса уравновешивающего каната:

 

  (49)

 

Принимаем плоский резинотросовый канат РТК-13,0-174х35/6х16,5,

q = 13 кг/м.

3) Выбор типа подъемной машины, определение мощности электрического двигателя.

Диаметр шкива трения подъемной машины, мм

 

Dб ≥ 95 • dк ; (50)

Dб ≥ 95 • 36,5 = 3467 мм;

 

По полученным данным   и n  выбираем подъемную машину ЦШ 4 4 для которой:

Тст.max = 850кН; (51)

Fст.max = 250кН.

 

Выбранная подъемная машина должна быть проверена на статические нагрузки:

Максимальное статическое натяжение каната:

 

  (52)

 

Максимальная разность статических натяжений канатов:

 

  (53)

 

Теперь подставляя значения, получим:

 

850>633,8кН и 250>32кН

 

Как видно из расчета, что требования условия выполняются, значит выбранная машина ЦШ4х4 для наших условий подходит.

Определяется ориентировочная мощность двигателя:

4) Выбираем подъемный двигатель постоянного тока с приводом по системе

 

Г-Д.

Nор=  (54)

 

где Qп=32500кг – грузоподъемность выбранного скипа;

Н = 486м – высота ствола;

К = 1,15 – коэффициент учитывающий сопротивление воздуха;

Тр = 114сек – продолжительность движения подъемного сосуда.

 

Nор= кВт

 

5) Принимаем тихоходный двигатель постоянного тока П21 – 110-9К мощностью N= 2100 кВт, частотой вращения n = 40 об/мин и электромашинный преобразовательный агрегат состоящий из генератора постоянного тока П19– 30-12К мощностью N = 2150 кВт и двигатель СДН 3 – 17 – 49 – 12У4 мощностью 2500 кВт.

 

1.6 Расчет и выбор компрессорной установки

 

Таблица 2

К определению производительности компрессорной станции

 

Определяется средневзвешенный коэффициент включения:

 

 (55)

 

где ΣVcр – средний расход воздуха (суммарный);

ΣVmax – максимальный расход воздуха (суммарный).

 

Производительность компрессорной станции:

 

  (56)

 

где Кр=1,1 – коэффициент резерва на неучтенные потребители; Средневзвешенный коэффициент одновременности  = 0,99.

 

Исходя из расчетной производительности компрессорной станции принимаем к установке 2 компрессора 4М10 – 120/9, из них 1 – в работе, 1 – в резерве, которые поставляются заводом-изготовителем с двигателями СДК 17–26 – 12К, мощностью 630 кВт и частотой вращения 500 об/мин.

 

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Расчет и выбор вентиляторной установки

 

Исходные данные: Ну, ст, min= 220 даПа; Ну, ст, max= 440 даПа; Асут= 11972 т.

Количество машин по шахте с дизельным двигателем – 49.

Количество воздуха, необходимое для нормального проветривания, согласно ППБ, определяем по 4 факторам:

1. По количеству людей, одновременно находящихся в шахте:

 

Qтр1=q • n • z, м3/мин (57)

 

где q – норма воздуха на одного горнорабочего (q = 6 м3/мин);

 n – число людей, одновременно находящихся в шахте:

 

 ,чел (58)

 

где Асут – суточная производительность шахты;

 i – число добычных смен (i = 3);

 Qчел – сменная производительность на 1 рабочего, т (Qчел = 40);

 z – коэффициент, учитывающий утечки воздуха (z= 1,45÷1,5);

 

Qтр1= 6 • 100 • 1,5 = 900 м3/мин;

 

2. По количеству воздуха, необходимого для разжижения газов, образующихся при взрыве:

Отр2= ,м3/мин (59)

 

где А – расход одновременно взрываемых ВВ, кг:

 

А = Асм. шх. • 0,3, кг

А = 5986 • 0,3 = 1759;

 

0,3 – норма ВВ на 1 тонну руды, кг;

 в – газовость взрывчатых веществ (в = 0,04

м3/кг);

 tmin – минимальное время проветривания в минутах, tmin = 30 мин;

 nк – предельно допустимая концентрация ядовитых газов в 

 пересчёте на условную окись углерода, при которой разрешается 

 допуск людей в шахту (nк = 0,008%);

 

Qтр2= м3/мин;

 

3. По количеству воздуха, необходимого для расжижения газов, выделяемых дизельными двигателями

 

Qтр.3=q1• z • Pсум. • kо, м3/мин (60)

 

где q1 – норма подачи минимального количества воздуха, необходимого для разжижения ядовитых газов, выделяемых дизельными двигателями в одну лошадиную силу (q1=5 м3/мин);

z = 1,45 – коэффициент запаса воздуха;

 Pсум – суммарная мощность дизельных двигателей – 13650 л. с.;

 kо=0,8 – коэффициент одновременности работы дизельных двигателей.

Qтр.3= 5 • 1,45 • 13650 • 0,8 = 79170 м3/мин;

 

Таблица 3

К определению мощности дизельных двигателей

 

4. По количеству воздуха, необходимого для проветривания при бурении с орошением и промывкой, м3/мин

 

Qтр.4= ,м3/мин (61)

 

где В – количество пыли, выделяемой в рудничную атмосферу, В=800 мг/т;

 К – предельно допустимая концентрация в рудничном воздухе, 2 мг/м3;

Ко = 1,2 мг/м3 – количество пыли, поступающей вместе со свежим воздухом;

 

  = 0,9 к.п.д. вентиляционной струи.

Qтр.4= ,м3/мин

Из полученного наибольшего значения Qтр.3 = 79170 м3/мин = 1319 м3/с выбираем наибольшее и определяем число вентиляторов, исходя из производительности вентиляторных установок главного проветривания в пределах Q = 200÷500м3/с:

 

  (62)

 

Затем уточняем число и производительность вентилятора:

 

  (63)

 

Дополнительно выбираем 5 резервных вентилятора ВЦД-47,5У.

 Наносим Qв = 263,8 м3/сек, Ну, ст, min = 220 даПа, Ну, ст, мах = 440 даПа на сводные графики областей промышленного использования вентиляторов и находим, какие вентиляторы могут обеспечить проветривание в заданных условиях. Выбираем центробежные вентиляторы ВЦД – 47,5 У.

Расчетную мощность двигателя находим по формуле:

 

  (64)

 

Согласно литературе Дзюбан В.С., Риман Я.С, Маслий А.К. «Устройство и эксплуатация электрооборудования стационарных установок шахт», принимаем асинхронный электропривод АКН-2-18-43-12 У4 напряжением 6000 В, мощностью 1600 кВт и скоростью вращения 495 мин-1

 

2.2 Электропривод вентиляторной установки

 

 Назначение электропривода вентиляторных установок главного проветривания это обеспечение непрерывной длительной работы вентилятора; возможность пуска установки с большим моментом инерции; высокая надежность и экономичность; высокая степень автоматизации управления.

 Широкое использование асинхронных двигателей, создание каскадных схем электропривода для вентиляторов и, наконец, широкое использование силовой преобразовательной техники и микроэлектроники определяют современное состояние электропривода для вентиляторов.

 Несмотря на высокие энергетические показатели асинхронного двигателя, электропривод шахтных вентиляторов с таким двигателем пока имеет ряд существенных недостатков: не всегда обеспечивается разгон вентиляторов с большими маховыми массами, длительный пуск с большими пусковыми токами требует более мощную систему электроснабжения шахты.

 Поэтому, наряду с синхронными двигателями, идет совершенствование электропривода вентиляторов главного проветривания мощностью 500-1500 кВт благодаря широкому использованию высоковольтных асинхронных двигателей с фазным и короткозамкнутым ротором.

Для вентилятора ВЦД-47,5У принимаем асинхронный электропривод АКН-2-18-43-12 У4.

 

2.3 Выбор рода тока и величины напряжения

 

Вентиляторная установка главного проветривания состоит из двух самостоятельных агрегатов, один из которых находится в работе, а другой в резерве. Питание агрегатов осуществляется напряжением 6 кВ. Кроме оборудования высокого напряжения, установка главного проветривания имеет вспомогательное оборудование: маслостанции для смазки подшипников, приводы направляющих аппаратов, лебедки для открывания и закрывания воздухо-направляющих ляд, грузоподъемные механизмы для выполнения монтажных и ремонтных работ. Питание вспомогательного оборудования осуществляется напряжением 380 В.

 Правилами технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт вентиляторные установки главного проветривания отнесены к потребителям I категории по бесперебойности электроснабжения. Электроснабжение основных агрегатов должно осуществляться двумя кабельными линиями 6 кВ непосредственно от разных (взаиморезервируемых) секций шин РУ-6 кВ и двумя кабельными линиями 0,4 кВ от разных (взаиморезервируемых) секций шин РУ-0,4 кВ главной понизительной подстанции (ГПП). Электропотребление вентиляторных установок главного проветривания может достигать 20% общего электропотребления шахты.

 

2.4 Решение вопроса категорийности электроприемников

 

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб, повреждение дорогостоящего основного оборудования, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов. Из состава I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Вентиляторная установка главного проветривания относится к I категории электроприемников, так как её перерыв в электроснабжении может привести к опасности для жизни людей.

Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям

рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут. допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.

 

2.5 Выбор схемы электроснабжения

 

 Схемы внешнего электроснабжения могут быть радиальными, магистральными разомкнутыми и магистральными замкнутыми и строятся по ступенчатому принципу, где число ступеней определяется мощностью потребителей и размещением нагрузок на территории предприятия. Обычно применяются две, три ступени, так как при большем числе ступеней усложняется эксплуатация схемы ГПП. Установку силовых выключателей следует производить только на вводах подстанций и для устранения аварийных режимов работы. Секционирование производят с применением АВР с установкой силовых выключателей и разъединителей.

 При выборе схемы электроснабжения необходимо учитывать: местонахождение предприятия от источников питания, экономичность и качество электрической энергии.

 Схема электроснабжения определяется размещением нагрузок на территории предприятия. Она должна обеспечивать 100%-ный резерв и наиболее экономичное снабжение потребителей.

 Систему электроснабжения горного предприятия разделяют на внешнюю и внутреннюю.

 Внешняя система электроснабжения состоит из линий электропередач (ЛЭП) и главной понизительной подстанции (ГПП). 

 Энергия подается по двум независимым ЛЭП, запитанных от двух разных подстанций, подводится на шины ГПП предприятия напряжением 110 кВ. 

 Внутренняя система электроснабжения включает сети от ГПП до электроприемников предприятия.

 От ГПП электроэнергия напряжением 6 кВ подается по кабельным линиям к потребителям: подъемным установкам, вентиляторам главного проветривания и компрессорным станциям, которые запитываются от разных секций шин ГПП. Для питания электроприемников на поверхности напряжение подается от ГПП через трансформатор собственных нужд ТСН. От ГПП электроэнергия подается по двум бронированным кабелям, проложенным в траншеях, а затем по стволу шахты, на шины центральной подземной подстанции ЦПП.

 Так как вентиляторная установка является потребителем первой категории, то необходимо применять систему «глубокого ввода» со 100%-ным резервным питанием от двух независимых источников электроэнергии.

 В нашем случае независимыми источниками питания будут являться две секции шин одной ГПП, связанные между собой системой автоматического включения резерва.

 Для питания вентиляторной установки от ГПП прокладываем кабель, проложенный в траншеях от разных секций шин РУ-6 кВ. Потребители напряжения 6кВ-двигатель АКН, трансформатор 6/0,4кВ запитываются от ячеек 6 кВ. Потребители низкого напряжения 0,4кВ – электродвигатели привода ляд, электродвигатели направляющего аппарата, электродвигатели маслосистемы, кран запитываются двумя кабельными линиями от понизительных трансформаторов через распределительный пункт 0,4 кВ (РП-0,4кВ).