Расширение филиала "Шахта "Осинниковская" за счет ввода в отработку запасов филиала "Шахта "Тайжина"

Расширение филиала "Шахта "Осинниковская" за счет ввода в отработку запасов филиала "Шахта "Тайжина"

Депрессия шахты h=107 мм вод .ст. (даПа)

3.4.1.5 Выбор вентилятора главного проветривания

Для выбора вентилятора главного проветривания определяется его депрессия по формуле

h в =h ш +h вн ,даПа (83)

где h ш — депрессия шахты;

h вн — внутренние потери давления в вентиляторе;

h вн=RвQв2 , даПа (84)

RB — аэродинамическое сопротивление вентилятора ;

QB — дебит вентилятора м3/с,

Qв=kвн.утQш, , м3/мин (85)

kвн.ут- коэффициент внутренних утечек вентилятора kвн.ут=1,1

Rв= а( π/D4 ), (86)

а — 0,4-1 — коэффициент, учитывающий тип вентилятора;

D — диаметр рабочего колеса вентилятора, D=2,1 м.

Rв=0,6(3,14/2,14)=0,1

Qв=0,01*6022=60,22 м3/с

h вн=0,1*60,22=6,022 даПа

h в =107+6,022=113 даПа

Параметрам Qш =100 м3/с и hв=113 даПа соответствует вентиляторная установка ВОД 21 при регулировании снятием шести лопаток с рабочего колеса 2 ступени.

3.5 Водоотлив

Вода из насосных камер главного водоотлива гор. -160м выдается на действующие очистные сооружения. Вода с гор. +40м и гор. -60м перепускается на гор. -160м.

В настоящее время на шахте действуют два водоотлива на гор. -160м:

·                    заглубленная водоотливная установка №1 в околоствольном дворе клетьевого ствола;

·                    водоотливная установка №2 в околоствольном дворе нового клетьевого ствола.

Общая емкость обоих водосборников составляет 9520 м3. Выдача водопритоков на поверхность осуществляется по трубопроводам клетьевого и нового клетьевого стволов.

Существующая водоливная установка гор.-160м клетьевого ствола рассчитана на водоприток: нормальный - 200 м3/ч, максимальный – 570 м3/ч. Камера оборудована 8 насосами ЦНС 300-600. Выдача воды происходит по 4 ставам труб диаметром 250мм, проложенным по клетьевому стволу.

Существующая водоливная установка гор.-160м нового клетьевого ствола рассчитана на водоприток: нормальный – 280 м3/ч, максимальный – 850 м3/ч. Камера оборудована 7 насосами ЦНС 300-600. Выдача воды происходит по двум ставам труб диаметром 420мм, проложенным по новому клетьевому стволу.

3.6 Подъем

Двухклетьевой подъем клетьевого ствола, предназначен для спуска-подъема людей, оборудования, материалов и выполнения других вспомогательных операций с поверхности до гор.-160м. Подъем оборудован подъемной машиной типа 2ц – 6х2,4, двухэтажной клетью типа 1НВ400 – 9,0.

Двухклетьевой подъем нового клетьевого ствола, предназначен для спуска-подъема людей, оборудования, материалов и выполнения других вспомогательных операций с поверхности до гор.-160м. Подъем оборудован подъемной машиной типа 2ц – 4х2,3, двухэтажной клетью типа 1НВ400 – 9,0. Двухскиповой подъем №1, предназначен для выдачи горной массы и породы с гор.-160м. Подъем оборудован подъемной машиной 2ц – 5х2,3, скипой типа С-15 в количестве четырех штук.

Двухскиповой подъем №2, предназначен для выдачи горной массы и породы с гор.-160м. Подъем оборудован подъемной машиной 2ц – 5х2,3, скипой типа С-15 в количестве двух штук.

3.7 Электроснабжение, автоматизация

3.7.1 Автоматизация

Проектом предусматривается полная конвейеризация транспортирования полезного ископаемого. В качестве аппаратуры автоматического управления конвейерами используется комплекс АУК-1М. Для контроля скорости и целостности[рабочего органа ленточного конвейера, проектом предусматривается применение тахогенераторных датчиков скорости УПДС. Контроль за состоянием рабочего органа скребкового конвейера осуществляется магнитоиндуктивным115 датчиком ДМ-2М. Для предотвращения схода ленты в сторону, используется датчик КСЛ-2.

Для автоматизации подземного транспорта, проектом предусмотрено применение аппаратуры: блокировки стрелок и сигналов (АБСС-1), частотного управления стрелками (ЧУС-3), комплекс устройств НЭРПА.

В качестве аппаратуры управления водоотливными установками, используется аппаратура ВАВ-1. Автоматическое управление насосными агрегатами осуществляется по уровню воды в водосборнике. В зависимости от заданной программы, насосные агрегаты включаются при верхнем, повышенном и аварийном уровнях. При отключении неисправного насоса, агрегаты включают резервный. Насосы могут работать с управляемыми задвижками и без них. Для участкового водоотлива применяется автоматизированная аппаратура управления АВ-7.

Особое внимание уделяется вентиляции, как наиболее важной системе в жизнеобеспечении шахты. Для автоматизации управления ВМП, используется аппаратура типа АПТВ, которая отвечает всем требованиям, предъявляемым к аппаратуре автоматизации. При проветривании подготовительных выработок, проектом предусмотрено применение оборудования "АПТВ" с устройством "Ветер":

1) непрерывный автоматический контроль количества воздуха, поступающего к забою тупиковой выработки по вентиляционному трубопроводу;

2) регулируемую выдержку времени на включение группового аппарата, питающего электроприемники нарезных выработок в пределах от 5 до 20 минут с момента выдачи датчиком скорости воздуха сигнала о нормальном проветривании выработки;

3) автоматическое снятие напряжение с забойного оборудования с регулируемой выдержкой времени от 0,5 до 2 минут с момента нарушения нормального проветривания;

4) снятие напряжения с забойного оборудования без выдержки времени при отключении пускателя ВМП;

5) автоматизированное местное и диспетчерское управление (через систему телемеханики) рабочим и резервным ВМП;

6) импульсное включение пускателей рабочего и резервного ВМП, обеспечивающее плавное заполнение вентиляционного трубопровода воздуха;

7) автоматическое включение резервного ВМП при отключении рабочего вентилятора;

8) автоматическое повторное импульсное включение пускателей, рабочего и резервного ВМП при восстановлении напряжения хотя бы на одном из них в течении менее 110 секунд с момента исчезновения напряжения на аппаратуре;

9) выдачу сигналов в систему телемеханики:

- о работе рабочего или резервного ВМП;

- о снижении количества воздуха, подаваемого в забой;

10) местную световую сигнализацию о нормальном и аварийном режимах проветривания и разрешении включения группового аппарата;

11) самоконтроль основных элементов схемы, в том числе защитный отказ от замыкания и отрыва сети датчика скорости воздуха в воздухопроводе;

12) нормальную работу резервного (рабочего) ВМП при отключениях на ремонт и для ремонтных осмотров пускателей.

Комплекс автоматической газовой защиты и телемеханического контроля содержания метана в рудничной атмосфере, является составной частью автоматизированной системы проветривания. Многофункциональная комплексная аппаратура "Метан" предназначена для непрерывного местного и централизованного контроля содержания метана и выдачей сигнала на автоматическое отключение электроэнергии контролируемого объекта, при достижении предельно допустимой концентрации метана в угольной шахте.

В зимнее время необходимо подогревать воздух, поступающий в шахту. Для автоматизации процесса нагрева, в калориферных установках применяется

аппаратура АКУ-63, входящая в ее комплект станция СУР-63, монтируется в помещении калорифера. Она контролирует и поддерживает заданный уровень температуры воздуха в стволе, а также выдает на пульт ПД-63 в диспетчерскую, звуковую и световую сигнализацию о температуре и работе установки.

На шахте внедрена система оперативно диспетчерского управления. В помещении диспетчерской выделен оператор АГВ, осуществляющий контроль за концентрацией метана в шахтной атмосфере. Установлены 3 пункта управления телемеханической системой "Ветер".

Для оперативного руководства технологическими процессами, имеется десятисекционный щит типа КОД-1М и пульт диспетчера с коммутатором связи ДКСГ.

С помощью установленной аппаратуры осуществляется контроль за работой всех основных технологических комплексов и агрегатов, а также управления вентиляторами местного проветривания, насосами.

3.7.2 Расчет электроснабжения

Таблица № 13 - Характеристика энергопотребителей

3.7.2.1 Расчет осветительной сети

Расчетная мощность осветительного трансформатора или пускового агрегата используемого в качестве источника питания осветительной сети, определяется:

; (87)

где: суммарная мощность всех ламп, Вт;

 КПД сети, ;

КПД светильника, ;

коэффициент мощности светильника,

Для освещения лавы принимаем светильники типа СЗВ 1.2 М, которые устанавливаются примерно через 16м друг от друга. Техническая характеристика выбранного светильника представлена в таблице № 2

Таблица № 14 - Техническая характеристика светильника СЗВ 1.2 М

Поскольку длина лавы , то количество ламп принимаем равным 12шт.

, (88)

так как принимаем к установке АПШМ-0.1.

Следовательно, ,

Сечение жил магистрального осветительного кабеля:

 (89)

где: - момент нагрузки, кВт*м;

- коэффициент, значение которого для трехфазной линии при равномерной нагрузке принимается равным 8,5;

- принимаем равным 4%;

Момент нагрузки для линий с равномерной распределенной нагрузкой:

 (90)

где: - протяженность осветительной сети, м

Тогда:

Поэтому:

Согласно расчетам, принимаем кабель марки КОГРЭШ 4х6+1х4.

Расчет тока короткого замыкания осветительной сети:

 (91)

Участок 1:

Участок 2:

Ток короткого замыкания рассчитываем по приведенной длине:

Точка №1:

Точка№2:

Точка№3:

Ток уставки АПШМ:  (92)

- принимаем уставку равную 40 А.

Проверяем выбранную вставку относительно короткого замыкания:

 (93)

3.7.2.2 Выбор передвижной участковой подстанции

3.7.2.2.1 Выбор силового трансформатора УПП №201(А) для питания комбайна К-500 Ю

Таблица № 15 – Характеристика энергопотребителей

Руст = 535 квт.

Мощность трансформаторной подстанции определяется исходя из расчетной электрической нагрузки Sр присоединенных к подстанции потребителей по формуле:

; КВА (94)

где: hc - коэффициент спроса

- Cуммарная установленная мощность потребителей,

- установленный коэффициент мощности, для очистных и подготовительных забоев принимают 0,6.

Коэффициент спроса определяется по формуле:

 (95)

где: Pmax - мощность наиболее мощного потребителя,

Cледовательно: мощность трансформаторной подстанции определяется по формуле:

 КВА;

Принимаем к установке подстанцию типа КТПВ 630/6-1,2

3.7.2.2.2 Выбор и проверка кабельной сети участка

Выбор кабельной сети по допустимой нагрузке производится по условию:

 (96)

где: -длительно допустимый по нагреву ток кабелей с соответствующим сечением жил;

- рабочий ток кабеля.

Рабочий ток в магистральном кабеле определяется по формуле:

 (97)

где: коэффициент спроса для группы потребителей получающих питание от магистрального кабеля;

суммарная установленная мощность группы потребителей, получающих питание по выбираемому магистральному кабелю, кВт;

 номинальное напряжение сети, В;

средневзвешенный коэффициент мощности,

Магистральный кабель для питания К-500 определяется по формуле:

Принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10, с

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

 ,

так как принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

так как принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

 ,

так как принимаем кабель типа КГЭШ 3х35+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

 ,

так как принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Таблица№ 16 – Характеристика принятых кабелей

3.7.2.2.3 Проверка сети на колебание напряжения при пусковом режиме

а) Допустимое минимальное напряжение на зажимах эл. двигателя при пуске:

 (98)

где: ;

 (99)

б) Определение уровня напряжения у двигателя комбайна при пуске:

 (100)

где:потеря напряжения в сети от остальных работающих двигателей при номинальном напряжении в тех участках сети, через которые получает питание основной электродвигатель;

число одновременно включающихся и получающих питание по одному кабелю электродвигателей;

- номинальный пусковой ток двигателя, А

- соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивление трансформатора, магистрального и гибкого кабеля по которым проходит пусковой ток запускаемого электродвигателя, Ом

- коэффициент мощности электродвигателя в пусковом режиме;

3.7.2.2.4 Проверка кабельной сети участка по допустимым потерям напряжения при нормальном режиме работы

Проверка проводится исходя из условия:

; (101)

где - суммарные потери напряжения;

а) Потери напряжения в трансформаторе:

 (102)

 (103)

 (104)

 (105)

или в абсолютных величинах:

б) Потери напряжения в магистральном кабеле:

(106)

в) Потери напряжения в комбайновом кабеле:

г) Общая потеря напряжения во всех элементах цепи:

 (107)

д) напряжение на зажимах комбайнового двигателя:

 (108)

е) Колебания напряжения на зажимах двигателя при нормальном режиме:

что равно допустимым 5%.

Проверка кабельной сети по допустимой емкости

Таблица №17 - Проверка кабельной сети по допустимой емкости

С учетом емкости электродвигателей и электрических аппаратов общая емкость сети равна:

 (109)

Кабельная сеть лавы проходит по допустимой емкости.

3.7.2.2.5 Расчет токов короткого замыкания в участковой сети

Расчет производим методом приведенных длин приложенному в ПБ:

 (110)

Максимальный ток 3х фазного к.з. определяем по формуле:

, А (111)

Таблица № 18 - Расчет токов короткого замыкания в участковой сети

3.7.2.2.6 Выбор защитной аппаратуры

Каждый аппарат согласно ПБ должен быть проверен на:

1                   Номинальное напряжение

2                   Номинальный ток

3                   Отключающая способность при трехфазном к.з.

Номинальное напряжение, на которое изготовлен аппарат должно соответствовать напряжению сети, в которой он будет эксплуатироваться и должно быть не менее его: .

Номинальный ток аппарата должен выбираться исходя из максимально возможной нагрузки, при которой он будет эксплуатироваться:

 (112)

Отключающая способность аппарата должна быть в 1,2 раза больше максимально возможного тока трехфазного к.з. на его защимах:

 (113)

Ток трехфазного к.з. определяется из соотношения :

 (114)

Требуемый в этом случае предельный отключаемый ток:

 (115)

Встроенный в подстанцию КТПВ-630/6-1,2 выключатель А3792 УУ 5 рассчитан на ток 630 А изготовлены на напряжение 1140В. Предельная коммутационная способность на отключение 42000А.

Встроенные в подстанцию КТПВ-630/6-1,2 автомат А3792 проходят по этим трем условиям.

3.7.2.2.7 Выбор и проверка уставок максимальной токовой защиты

Величина уставки тока срабатывания реле автоматических выключателей,

магнитных пускателей определяется по формулам для защиты магистралей.

 (116)

где:  - уставка тока срабатывания реле, А.

 -пусковой ток наиболее мощного электродвигателя.

 - сумма номинальных токов остальных электродвигателей.

Для защиты ответвлений,питающих группы одновременно включаемых электродвигателей:

 (117)

Для защиты одиночного электродвигателя:

 (118)

Выбранная уставка проверяется по расчетному минимальному току к.з. по формуле:

 (119)

где:  – коэффициент чувствительности защиты, равный 1,5.

Дальнейший расчет сводим в таблицу:

Таблица № 19 – Расчет уставок максимальной защиты

3.7.2.2 Выбор передвижной участковой подстанции

Выбор силового трансформатора УПП №201 (Б) для питания конвейера КСЮ-271 :

Таблица № 20 – Характеристика энергопотребителей

Руст = 500 квт.

Мощность трансформаторной подстанции определяется исходя из расчетной электрической нагрузки Sр присоединенных к подстанции потребителей по формуле:

; КВА (120)

где: hc - коэффициент спроса

- Cуммарная установленная мощность потребителей,

- установленный коэффициент мощности, для очистных и подготовительных забоев принимают 0,6.

Коэффициент спроса определяется по формуле:

 (121)

где: Pmax - мощность наиболее мощного потребителя,

Cледовательно: мощность трансформаторной подстанции определяется по формуле:

 КВА;

Принимаем к установке подстанцию типа КТПВ 630/6-1,2.

3.7.2.3.1 Выбор и проверка кабельной сети участка

Магистральный кабель для питания лавного привода КСЮ с двумя приводными блоками по 250 КВт определяется по формуле:

Рабочий ток в магистральном кабеле определяется по формуле:

 (122)

где:коэффициент спроса для группы потребителей получающих питание от магистрального кабеля;

суммарная установленная мощность группы потребителей, получающих питание по выбираемому магистральному кабелю, кВт;

 номинальное напряжение сети, В;

средневзвешенный коэффициент мощности,

Принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10, с

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок  ,

так как принимаем кабель типа КГЭШ 3х95+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

 , так как принимаем кабель типа

КГЭШ 3х95+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Участок

 , так как принимаем кабель типа

КГЭШ 3х70+3х4+1х10

Условие выполняется, кабель соответствует условиям эксплуатации.

Таблица № 21 – Выбор и проверка кабельной сети

Самым мощным и удаленным электродвигателем является электродвигатель лавного привода КСЮ-271:

 (123)

Таким образом

 (124)

где:

Следовательно:

Условие выполнено.

3.7.2.3.2 Проверка кабельной сети по допустимой емкости

Таблица № 22 - Проверка кабельной сети по допустимой емкости

С учетом емкости электродвигателей и электрических аппаратов общая емкость сети равна:

 (125)

Кабельная сеть подстанции УПП 201(Б) проходит по допустимой емкости.

3.7.2.3.3 Расчет токов короткого замыкания в участковой сети

Расчет производим методом приведенных длин приложенному в ПБ:

 (126)

Максимальный ток 3х фазного к.з. определяем по формуле:

, А (127)

Таблица № 23 – Расчет токов короткого замыкания

3.7.2.3.4 Выбор защитной аппаратуры

Каждый аппарат согласно ПБ должен быть проверен на:

1                   Номинальное напряжение

2                   Номинальный ток

3                   Отключающая способность при трехфазном к.з.

Номинальное напряжение, на которое изготовлен аппарат должно соответствовать напряжению сети, в которой он будет эксплуатироваться и должно быть не менее его:

. (128)

Номинальный ток аппарата должен выбираться исходя из максимально возможной нагрузки, при которой он будет эксплуатироваться:

 (129)

Отключающая способность аппарата должна быть в 1,2 раза больше максимально возможного тока трехфазного к.з. на его защимах:

 (130)

Ток трехфазного к.з. определяется из соотношения :

 (131)

Требуемый в этом случае предельный отключаемый ток:

 (132)

Встроенный в подстанцию КТПВ-630 выключатель А3792 УУ 5 рассчитан на

ток 630А изготовлены на напряжение 1140В. Предельная коммутационная способность на отключение 42000А.

Встроенные в подстанцию КТПВ-630 автомат А3792 проходят по этим трем условиям.

3.7.3.3.5 Выбор и проверка уставок максимальной токовой защиты

Величина уставки тока срабатывания реле автоматических выключателей,

магнитных пускателей определяется по формулам для защиты магистралей.

 (133)

где:  - уставка тока срабатывания реле, А.

 -пусковой ток наиболее мощного электродвигателя.

 - сумма номинальных токов остальных электродвигателей.

Для защиты ответвлений, питающих группы одновременно включаемых электродвигателей:

 (134)

Для защиты одиночного электродвигателя:

 (135)

Выбранная уставка проверяется по расчетному минимальному току к.з. по формуле:

 (136)

где:  – коэффициент чувствительности защиты, равный 1,5.

Таблица № 24 – Расчет уставок максимальной защиты

3.7.2.4 Выбор силового трансформатора УПП № 201(В) для питания перегружателя, дробилки, лебедок

Таблица №25 – Характеристика энергопотребителей

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5