Геологическая характеристика месторождения и выемочных единиц. Техническая оснащенность маркшейдерских работ. Особенность вскрытия шахтного поля. Выбор компрессорных установок по данным расчета расхода сжатого воздуха. Вычисление электрических сетей.
Исследованиями на горных предприятиях установлено, что работа, затрачиваемая на преодоление сопротивления при всасывании в цилиндры и выталкивания из них воздуха, в поршневых компрессорах с кольцевыми клапанами составляет около 26% общей работы, затрачиваемой в компрессоре. В состав комбината входит: В 1971 году был утвержден проект развития шахты до 1980 года на годовую производительность 3500 тыс. тонн, а в 1977 году был утвержден проект по вскрытию новых участков поддержания производственной мощности после 1980 года в объеме 3500 тыс. тонн в год. Исходя из условий усреднения руды и обеспечения выполнения плановых заданий по объемам и качеству добычи, составляется недельно-суточный график выпуска руды по камерам. Объем выпуска по выемочным единицам определяется в зависимости от качества руды в ней и необходимости обеспечения плановых объемов добычи руды по количеству и качеству на данный период времени (сутки, неделя, месяц, квартал, год) в целом по шахте. Юго-Восточная залежь вскрыта на горизонте-125м откаточным квершлагом №1, пройденным от околоствольного двора ствола №3 и откаточным квершлагом №2, пройденным от околоствольного двора ствола №4 к залежи., По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АСБ-16 с Ідл.д=80А Проверим по потерям напряжения: , ; Проверим по потерям напряжения: По потерям напряжения выбранный кабель не подходит принимаем Выбор кабеля питающего мостовой подъемный кран: По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АНРГ-4 с Ідл.д.=29А Проверим по потерям напряжения: l=80м Определяем действующее значение периодической составляющей тока к.з. к моменту времени размыкания силовых контактов выключателей где: - действующее значение периодической составляющей тока к.з. от системы, принимается равным значению периодической составляющей) Окончательно принимаем кабели: вводный кабель 6КВ-СБ150; кабель питающий двигатель компрессора АСБ-50; кабели питающие трансформаторы собственных нужд АСБ-50.В работе отражена краткая история развития ОАО «Комбинат КМАРУДА». Схема электроснабжения выбрана с одиночными секционированными шинами запитанных от разных источников, что обеспечивает надежность и хорошие эксплуатационные показатели. На основе анализа потребителей пневмоэнергии шахты рекомендованы компрессоры 4М10-100/8 Пензенского компрессорного завода.
Введение
На современном горном предприятии - потребление энергии стационарным оборудованием составляет 65-75%. Особо важное значение в горнорудной промышленности приобретает повышение в оптимальных пределах единичной мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов, металлоемкости, энергопотребления и снижения их стоимости, а также увеличение коэффициента сменности.
Актуальность данной проблемы состоит в том что пневматическое хозяйство шахт и карьеров должно обеспечивать более рациональное и экологически выгодное использование сжатого воздуха.
Целью данного дипломного проекта является необходимость снижения потерь сжатого воздуха, совершенствование оборудования компрессорных станций, применение более экономичных и высокопроизводительных турбокомпрессоров, ротационных компрессоров, расширение централизованного снабжения сжатым воздухом.
В настоящие время на рудниках и карьерах наряду с широким использованием электрической энергии, применяется энергия сжатого воздуха. Применение сжатого воздуха в горной промышленности обуславливается либо требованиями безопасности, либо необходимостью механизации процессов бурения твердых пород при разведке рудных месторождений.
При разработке рудных месторождений затраты энергии на получение сжатого воздуха составляют 50-60% общего расхода электроэнергии.
Пневматическая установка современного рудника представляет собой мощный энергетический комплекс, в котором суммарная установленная мощность приводимых двигателей компрессоров составляет 5-10МВТ. Бесперебойная работа пневматической установки способствует выполнению производственного плана всего предприятия.
Большая энергоемкость стационарных машин предъявляет требования к их правильной эксплуатации и работе в оптимальном режиме, а также к их экономичности. Повышение их КПД только на 1% экономит многие миллионы киловатт-часов электроэнергии и миллионы рублей.
При эксплуатации компрессоров должно обеспечиваться эффективное и безопасное использование оборудования.
Программа контроля элементов компрессора, аппаратуры и трубопроводов при эксплуатации и ремонте регламентирована стандартом.
Цель проекта - повысить эффективность пневматических установок возможно за счет повышения общего КПД отдельных узлов. Повышение КПД компрессорной станции достигается, главным образом за счет повышения КПД компрессора. Повышение КПД компрессора способствует усилению интенсивности охлаждения и уменьшения в компрессоре внутренних утечек, гидравлических и механических потерь, особенно в нагнетательных и всасывающих клапанах.
Исследованиями на горных предприятиях установлено, что работа, затрачиваемая на преодоление сопротивления при всасывании в цилиндры и выталкивания из них воздуха, в поршневых компрессорах с кольцевыми клапанами составляет около 26% общей работы, затрачиваемой в компрессоре. Увеличение КПД компрессорной станции на 10% при неизменных значениях КПД двух других компонентов установки приводит к увеличению КПД пневматической установки 1,1%.
Повышение КПД воздухопроводной сети достигается благодаря уменьшению утечек, а также снижению сопротивления движения воздуха в трубопроводах за счет правильного выбора диаметра труб. Увеличение КПД воздухопроводной сети на10% при неизменных значениях КПД других компонентов установки приводит к увеличению КПД пневматической установки на 1,4%.
Кроме выше изложенного на снижение экономичности работы компрессорных станций оказывают приемники пневматической энергии (перфораторы, поршневые двигатели) имеют низкий КПД, составляющий 0,2-0,25. Увеличение КПД приемников на 10% при неизменных значениях КПД других установок приводит к увеличению КПД пневматической установки на 3,3%.
При увеличение КПД каждого их компонентов установки на 10% КПД пневматической установки увеличивается на 15% т.е. в 2 раза.
В качестве пускозащитной аппаратуры компрессорных установок используют контакторы, магнитные пускатели, КРУ напряжением выше 1000В, приборы управления и контроля.
Управление допускается дистанционное, автоматическое и дистанционно-автоматическое. Отдельные заводы поставляют компрессоры непосредственно с аппаратурой автоматизации, в комплект которой входят: блок управления, пускоразгрузочное устройство, управляющие вентили, реле производительности, электроконтактные манометры, аппараты контроля температуры, станции управления вспомогательными механизмами.
1. Общая часть
1.1 История развития «комбината КМА руда»
ОАО «Комбината КМА руда» - единственное в регионе КМА предприятие по добыче и обогащению железной руды подземным способом добычи.
КМА является крупнейшим районом мира по запасам железных руд, которые составляют 26 млрд. тонн или около 30%запасов железных руд бывшего Советского Союза и 15% мировых запасов. Все руды КМА залегают в исключительно сложных гидрогеологических условиях, что мешает быстрому освоению месторождения. Более 90% запасов богатых руд КМА расположены в Белгородской области. Однако руды этой области залегают на глубине 400-600м под толщей сильно обводненных насосов, что предопределяет значительную сложность их разработки.
Сегодня бассейн КМА занимает ведущее место в России по добыче железистых кварцитов. Здесь действуют мощные горнорудные предприятия, выросли города Губкин и Старый Оскол, проложены автомобильные и железнодорожные магистрали.
В итоге исследований, проведенных в двадцатые годы, наметился перспективный район Курской магнитной аномалии, где после длительной геологической разведки в 1931 году была заложена первая шахта.
13 августа 1932 года первой шахте КМА присвоено имя академика И.М. Губкина.
27 апреля 1933 года выдана первая бадья богатой железной руды. С этого момента начинается история комбината, получившего название «КМА руда» 29 мая 1953 года, после реорганизации «КМА строя».
5 мая 1993 года комбинат «КМА руда» был переформирован в акционерное общество открытого типа.
В состав комбината входит: В 1971 году был утвержден проект развития шахты до 1980 года на годовую производительность 3500 тыс. тонн, а в 1977 году был утвержден проект по вскрытию новых участков поддержания производственной мощности после 1980 года в объеме 3500 тыс. тонн в год.
Комбинат осуществляет подземную добычу железистых кварцитов Коробковского месторождения Курской магнитной аномалии и переработку их в железорудный концентрат.
В состав комбината входят: шахта им. Губкина, на которой производится добыча железистых кварцитов подземным способом, объединяет бывший рудник им. Губкина, введенный в эксплуатацию 1952 году с проектной мощностью 500тыс.тонн и Южно-Коробковский рудник с проектной мощностью 2200 тыс. тонн, введенный в эксплуатацию в 1959 году.
Цех по переработке руды состоит из дробильно обоготительной фабрики №1 и №2
Фабрика №1 - была введена в эксплуатацию в 1952 году одновременно с бывшим рудником им. Губкина на проектную мощность по концентрату 237 тыс.т.
Концентрат ДОФ №1 по концентратопроводу поступает на ДОФ №2, где обезвоживается и в общем потоке поступает на склад.
Фабрика №2 - введена в эксплуатацию в 1959 году одновременно с бывшем Южно-Коробковским рудником, проектной производительностью по концентрату 1043 тыс. тонн содержанием железа 60%.
В соответствии с проектом «Вскрытие новых участков месторождения для поддержания мощности шахты им. Губкина», корректировка которого выполнена институтом «Центрогипроруда» в 1990 году проектные мощности комбината по добыче и переработке руды составляют 3,5 млн. тонн в год, а по производству концентрата 1500тыс. тонн.
Общее количество извлекаемых запасов
Таблица 1.1
№ п.п. Наименование залежей Извлекаемые запасы по состоянию На 01.01.91, тыс.тонн
1 Центральная 8293
2 Северо-восточная 3624
3 Восточная 5371
4 Южная 4601
5 Юго-восточная 25104
6 Западная 1295
7 Стретенская 49512
8 Всего: 98900
Продолжительность отработки запасов с производительностью шахты
3,5млн. тонн в год составляет 29 лет.
Т=Зизв/А=99/3,5=29лет
Железнодорожный цех ведет отгрузку концентрата металлургическим заводам и доставку различных грузов.
Помимо указанных цехов в состав комбината входят: энергослужба, ремонтно-строительный цех, цех автотранспорта и строймеханизмов, ремонтно-механический цех и ряд других служб, необходимых для обеспечения производственной деятельности комбината.
1.2 Геологическая характеристика месторождения и выемочных единиц
Коробковское месторождение железистых кварцитов приурочено к весьма сложному тектоническому узлу и состоит из двух комплексов пород: Первый, осадочный - представлен: мезо-кайнозойскими породами суглинками, обводненными мелами, мергелем, песками, юрскими глинами и девонскими переотложенными рудами общей мощностью 120 м. Под осадочной толщей имеется зона окисления железистых кварцитов, к которой приурочены богатые железные руды в количестве 15 млн.т.
Второй, рудно-кристаллический, представлен: амфиболитами, кварцевыми, порфирами архейского возраста, а также образованиями протерозоя, к которым относятся и железистые кварциты. Весь комплекс пород имеет сложное строение, смят в складки различных порядков и имеет близкое к вертикальному падению. Железистые кварциты интенсивно метаморфизированы, в них отмечаются прослои сланцев различного состава и многочисленные дайки. Последние составляют до 8% объема запасов железистых кварцитов в контурах подсчитанных блоков (на Стретенской залежи до 10%). Практически нет добычных камер, в которых не имелись бы дайки. Морфология неустойчивых даек сложная, имеются пережимы и раздувы; мощность изменяется от сантиметров до десятка метров.
Из многочисленных минералого-петрографических типов железистых кварцитов выделяются и фиксируются лишь 6, имеющих не только 1. Магнетитовые с силикатами-298т.т.(9,1%)
2. Магнетитовые-1717т.т.(52,0%)
3. Железно-слюдково-магнетитовые-424 т.т.(12,8%)
4. Магнетито-железно-слюдковые-323т.т.(9,8%)
5. Амфибол-магнетитовые-498т.т.(15,1%)
6. Слаборудные магнетитовые-40т.т.(1,2%)
Планируемые к отработке на 2016 год выемочные единицы сложены: камеры 7/1-з, 6/1-з, 8/1-з - амфибол-магнетитовыми кварцитами;
камеры 3/19-юв, 3/18-юв - магнетитовыми кварцитами с силикатами;
Исходя из условий усреднения руды и обеспечения выполнения плановых заданий по объемам и качеству добычи, составляется недельно-суточный график выпуска руды по камерам.
Объем выпуска по выемочным единицам определяется в зависимости от качества руды в ней и необходимости обеспечения плановых объемов добычи руды по количеству и качеству на данный период времени (сутки, неделя, месяц, квартал, год) в целом по шахте.
1.3 Техническая оснащенность маркшейдерских и геологических работ
При производстве маркшейдерских работ используются теодолиты 4Т30П, 2Т30П, 2Т2, 2ТПК, нивелиры - НЗ, 2Н10КЛ, приборы ТБЛ-4, электронный тахеометр Trimble-5600.
Для выполнения геологических работ применяются прибор РИМВ-3 скважинный вариант, настенный вариант, радиометр СРП-97.
№ 08-03, - с 8-го стр. орта, для уточнения контактов магнетитовых кварцитов и сланцев в районе сопряжения 3-го стр. штрека с 8 стр. ортом (гор. -125м длинна 40м)
Скважины бурятся станком НКР-100М под углом 10-15° к горизонтальной плоскости. Необходимая информация для расчленения разреза по скважинам будет получена после каротажа с применением аппаратуры РИМВ-3 и изучения каротажных диаграмм.
На участке сложного геологического строения для интерпретации результатов применяется радиоактивный каротаж аппаратурой СП-97. Шаг замера проведения каротажа равняется 0,5м.
По результатам разведки будет принято решение о возможных изменениях параметров подготовки блоков с целью увеличения извлекаемых запасов в пределах отрабатываемого этажа.
1.4 Вскрытие шахтного поля
Поле шахты имени Губкина вскрыто шестью стволами №1,2,3,4,5,6 и квершлагами 71м и 125м.
Ствол №1 - диаметр в свету 4м, является воздухоподающим. Оборудован одной клетью с противовесом и лестничным отделением между горизонтами -71м и -125м. Вместимость клети 6 человек. Подъемная машина «Оттумва» США.
Ствол №2 - диаметром в свету 5м в верхней части и 3м в нижней части, оборудован двумя скипами грузоподъемностью 4т. Ствол служит для выдачи железистых кварцитов на участок ДОФ №1. В1974 году переоборудован на воздухоподающий. Подъемная машина 2Ц-4х1,8.
Ствол № 3 - диаметр в свету 5,6м. Оборудован двумя скипами грузоподъемностью 13т и инспекторской клетью с противовесом. Ствол служит для выдачи железистых кварцитов на участок ДОФ №2 и выдачи обратной струи воздуха. Подъемная машина соответственно 2Ц5-2,3 и 1Ц-4х2,5.
Ствол №4 - диаметр в свету 5,6м. Оборудован двумя клетями на 15 человек каждая и лестничным отделением. Подъемная машина 2Ц-4х1,8. Предназначен для спуска-подъема людей и грузов, а также подачи свежего воздуха в шахту.
Ствол №5 - диаметр в свету 5,6м является основным вентиляционным стволом по выдачи отработанной струи воздуха. Имеет лестничное отделение. Подъемная машина 2Ц-3,2х1,5.
Ствол №6 диаметром в свету 7м предназначен для подачи свежего воздуха для отработки Стретенской и Юго-Восточной залежи. Оборудован клетьевым подъемом для осмотра ствола и спуска вспомогательных грузов. Подъемная машина Ц-3х2,2.
На горизонтах вскрытия залежей осуществляется путем проходки квершлагов и стволов.
Западная залежь на горизонте -125м вскрыта двумя квершлагами «Западный №1» и «Западный №2»; на горизонте 71м вентиляционным квершлагом №3 и вентиляционным штреком №13.
Восточная залежь вскрыта на горизонте -125м квершлагами №1В, 2В, 3В; на горизонте -71м вентиляционными квершлагами №1В, 2В, 3В.
Юго-Восточная залежь вскрыта на горизонте -125м откаточным квершлагом №1, пройденным от околоствольного двора ствола №3 и откаточным квершлагом №2, пройденным от околоствольного двора ствола №4 к залежи. На горизонте -71м вскрытие залежи осуществлено проведением вентиляционно-откаточных квершлагов №1 и №2 от околоствольных дворов стволов №3 и №4 соответственно.
Стретенская залежь вскрыта на горизонте -125м откаточным квершлагом №1, пройденным от Юго-Восточной залежи и воздухоподающим квершлагом №1, пройденным от околоствольного двора ствола №6.
Подготовительные работы заключаются в проходке откаточных штреков и заездов на горизонте -125м и проходке вентиляционных штреков и восстающих на горизонте -71м.
1.5 Этажно-камерная система разработки
В соответствии с проектом института «Центрогипроруда» «Вскрытие новых участков месторождения для поддержания мощности шахты им. Губкина», корректировка которого была выполнена институтом в 1990 году, на шахте им. Губкина применяется этажно-камерная система разработки с наклонным днищем и вибровыпуском руды.
При применении данной системы разработки отрабатываемые залежи кварцитов разделяются вентиляционными штреками гор. - 71 м. на панели шириной 55 м. Штреки проходят по осям оставляемых междупанельных целиков шириной 25 м. В панели камеры разделяются межукамерными целиками шириной 20 м. Междупанельные и междукамерные целики не отрабатываются.
Откаточные штреки проходят под камерами параллельно их длинной стороне.
Панели, образованные вентиляционными штреками, условно разделяются на блоки. В плане блок ограничивается вертикальными плоскостями, проходящими по осям междупанельных и междукамерных целиков. Размеры блока в плане составляют 55?75?95 м.
Сверху блок ограничивается горизонтальной плоскостью, проходящей по кровле выработок бурового горизонта, а снизу - горизонтальной плоскостью, проходящей по почве штрека откаточного горизонта. Высота блока составляет в среднем 63,5 м.
Очистные камеры в плане размером 30?55?75 м., располагаются в центре блоков.
В нижней части камер в кровле откаточного штрека проходят от одного до четырех вибровыпускных ортов. На каждую виброустановку отбитая руда поступает из двух дучек, верхняя часть которых разделана в воронку. Над воронками мелкошпуровым способом проходится подсечка, которая занимает около 30% площади днища.
Оставшаяся большая часть днища оформляется с наклоном под углом 45° путем взрывания зарядов в нисходящих скважинах переменной глубины.
При любых модификациях этажно-камерной системы разработки проектом предусматривается подсечка потолочного целика на максимальную высоту 15 м от кровли выработок бурового горизонта при условии соблюдения минимальной мощности оставшегося над кровлей камеры потолочного целика в массиве неокисленных скальных пород равной 70м.
Кровля камеры после подсечки потолочного целика должна быть сводчатой формы.
В камерах, где подсечка потолочного целика не производится, допускается плоская форма кровли.
На каждую камеру составляется проект подготовки и отработки камеры с учетом геологических и горнотехнических условий, определяется место расположения и количество выпускных ортов, дучек с воронками, буровых выработок, принимаются необходимые параметры буровых и взрывных работ по разделке разрезной щели, отбойке уступов и образованию свода в кровле.
Разделка разрезной щели производится зарядами вертикальных нисходящх скважин. При разделке узкой разрезной щели принимается сетка 2?3,8 м при разделке широкой щели - 3,2?4 м, глубина скважин до 60 м.
Отбойка уступов производится зарядами веерных и вертикальных нисходящих скважин. В первом ряду от выработанного пространства располагаются перпендикулярно к нему6-7 вееров, на границах камеры вертикальные скважины, иногда, в зависимости от схемы подготовки камеры, один веер. Расстояние между скважинами (веерами) 4 м, ЛНС-3,2 м.
Для придания кровле своеобразной формы в кровле камеры бурятся скважины, располагаемые по схеме: клиновый вруб к середине камеры. Скважины перебуриваются на 2,5 м выше рассчитанного контура свода.
В 1999-2000 годах проводились опытные работы по закладке отходами обогащения (хвостами) 2-х камер: №14/9 и 14/10. Работы производились в соответствии с проектом института «Центрогипруда» «Опытный участок гидравлической закладки отработанных камер шахты имени Губкина» и рекомендациями институтов НИИКМА, и ВИОГЕМ. За это время уровень твердого материала уложен до отметки 61 м. Поверхность закладки осушена. С 04.08.2000 года производилось осушение закладочного массива через имеющуюся систему дренажа. В настоящее время закладочный массив практически осушен.
В 2001 году институтом «Центргипруда» выполнен проект «Расширение опытного участка гидравлической закладки отработанных камер шахты им. Губкина». Проектом предусматривается дальнейшая отработка технологий гидравлической закладки пустот отходами обогащения на участке из 22 камер.
По проекту произведена экспертиза промышленной безопасности. В настоящее время уже заложено, на расширенном участке, 6 камер.
Обработка результатов замеров и вычислительные работы производятся с помощью электронных калькуляторов, персональных компьютеров.
Основной задачей эксплуатационной разведки является уточнение контактов рудного тела с вмещающими породами и качества железистых кварцитов. По результатам разведки принимается решение о возможных изменениях параметров подготовки блоков в целях избежания потерь извлекаемых запасов в пределах отрабатываемого этажа.
В 2003 году пробурены следующие скважины: № 01-02 - для уточнения контактов сланцев с магнетитовыми кварцитами в районе 12-го стр. орта и 1-го стр. штрека (гор.-125 м; длина 29,5 м).
№02-02 на Юго-Восточной залежи для уточнения контакта сланцев с магнетитовыми кварцитами в районе 1-го ю.в. штрека и 21-го ю.в. (гор.-125м; длина 52,0м)
№03-02, 04-02, 05-02 - для уточнения контакта сланцев с магнетитовыми кварцитами в районе 3-го стр. штрека (гор. -125м; общий метраж бурения 46м).
№06-02, 07-02, 08-02, 09-02 - 3-го ю.з. вент штрека гор.-71м для определения качества и обводненности железистых кварцитов в районе камер 2/5- ю.з. и 3/5 ю.з. Общий метраж бурения 225м.
№10-02, 11-02 с западного вент квершлага гор.-71м с целью прослеживания рудного тела расположенного в районе ствола № 5. Общий метраж бурения 130м.
В 2004 году пробурено восемь разведочных скважин: №01-03 - на Юго-Восточной залежи с 21-го ю.в. орта в сторону сопряжения 22-го ю.в. орта с 1-м ю.в. штреком для уточнения контакта сланцев с магнетитовыми кварцитами (гор. -125м; длинна 60,0 м).
№ 02-03 с 18-го стр. орта для уточнения положения дайки диорит-порфирита в камере 2/18 стр. (гор.-71м; длина 45м).
№ 03-03, 04-03 - с 12-го стр. орта в камеру 2/11 стр. для уточнения контактов магнетитовых кварцитов (гор. -71м; общий метраж 105м).
№ 05-03, 06-03, 07-03, для разведки обводненности и возможности отвода в камерах 1/4з; 1/5з; 2/4з; (гор. -71м; общий метраж 120м).
1.6 Проходческие работы
Проходка горизонтальных выработок и вертикальных высотою до 8 м (дучки, нижняя часть вентиляционных и перепускных восстающих) производится мелкошпуровым способом.
Бурение шпуров диаметром 40мм при проходке горизонтальных выработок производится установками УПБ-1, ПБУ-1 и ЛКРТ с использованием перфораторов ССПБ-1 и ПП-63; вертикальных - телескопными перфораторами ПТ-48. Всего 114 буровых установок, из них 84 - в работе.
Шпуры заряжаются: вручную - аммонитом 6 ЖВ в патронах диаметром 32мм. Механизированным способом (боевик из патронированного ВВ и остальной заряд из гранулированного ВВ) с применением зарядчиков ЗМК-1А и РПЗ-0,6.
Уборка горной массы на гор -125м при проходке подготовительных выработок производится машинами 1ППН-5, нарезных - скреперными лебедками 55 ЛС-2СМ, на гор. -71 в выработках, оборудованных откаточными путями - машинами 1ППН-5 и в остальных машинами ПТ-4.
Транспортировка горной массы из забоев осуществляется электровозами 14КР, 10КР, в вагонетках УВБ-4 и ВГ-4,5.
Восстающие проходятся секционным взрыванием скважин диаметром 105мм, пробуренных станками НКР-100М.
Выработки проходятся без крепления. Крепление осуществляется только в зонах с интенсивными тектоническими нарушениями пород. Тип крепления определяется проектом с привязкой к конкретным условиям.
1.7 Отбойка руды
Отбойка руды производится зарядами глубоких скважин диаметром 105мм.
В качестве основного заряда ВВ применяется граммотол марки 20. Заряжание производится машинами МЗКС-160. Взрывание короткозамедленное. По рекомендациям НИИКМА сейсмобезопасные массы зарядов ВВ в группах замедления в зависимости от эпицентральных расстояний (в плане) от охраняемого объекта до очага взрыва принимаются от 2500кг до 5000кг.
Предельно-допустимые массы зарядов для обеспечения сохранности целиков по данным НИИКМА: для целиков ориентированных длинной осью вкрест напластования Q=4500-5000кг;
для целиков ориентированных длинной осью вдоль напластования Q=4000-4500кг;
удельный расход ВВ при разделке щели - 350-850 г/т, при отбойке уступов - 200-300г/т.
Бурения скважин производится станками НКР-100М с пневмоударниками П-105 ПН и коронками КНШ-150. Всего на шахте 34 буровых установки , из них в работе 33.
Доставка и погрузка руды из камер в вагоны производится виброустановками ВВДР-5, которые работают непосредственно под выпускными воронками.
В целях безопасности и экономии ВВ при выпуске центральной дучки, через которые проходит основная масса руды, оборудуется пневмоимпульсными устройствами.
Для транспортировки железистых кварцитов применяют электровозы 14КР.
Разгрузка вагонов в ДПК производится опрокидывателями, ствол №2-ОКЭ-1-4,5; ствол №3 - ОКЭ-2-4,5.
Выдача кварцитов производится скиповой подъемной машиной 2Ц-4х1,8 и 2Ц5х2,3.
1.8 Состояние вентиляционного хозяйства и обеспеченность шахты воздухом
Проектом отработки предусмотрена центрально - фланговая схема проветривания горных работ. Способ проветривания - всасывающий. Свежий воздух попадает в шахту по стволам №1, 2, 4, 6. Отработанный воздух выдается по стволам №3 и №5.
Характеристика и возможности шахтных стволов по условиям вентиляции
Таблица 1.2
Наименование Назначение по вентиляции Макс. доп. скорость движения воздуха, м/с Площадь сечения по вентиляции, м2 Пропускная способность стволов м3/с
Ствол №1 Воздухоподающий 8 7,15 57,2
Ствол №2 Воздухоподающий 8 6,075 48,6
Ствол №4 Воздухоподающий 8 19,57 156,6
Ствол №6 Воздухоподающий 8 30,04 243,2
Итого: 62,835 505,6
Ствол №3 Выдающий 8 19,03 152,2
Ствол №5 Выдающий 12 19,48 233,8
Итого: 38,51 386
Количество воздуха, необходимое для проветривания шахты, подсчитано в соответствии с ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом по следующим факторам: - По наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах;
- По разжижению газов, образующих при взрывных работах;
- По пыли.
Jвв= qч *Nч*кз=0,1*380*1,4=69м3/с где: qч-норма воздуха на одного человека;
Nн наибольшее число людей, одновременно находящихся в шахте;
кз - коэффициент запаса по газам от взрывных работ.
J вв= кз*12500*А*в/(60*t)=1,4*12500*800*0,04/(60*30)=311м3/с где: 12500 - коэффициент ядовитых продуктов взрыва;
А- количество одновременно взрываемого в шахте взрывчатого вещества;
в - фактическая загазованность взрывчатыми веществами;
t - время проветривания.
По пылевому фактору: Jn=qn*Р*кз/60=1*11475*1,4/60=267м3/с
Где: qn-норма расхода воздуха на 1т;
11475-суточная добыча шахты
С учетом дальнейшего развития шахты принимаем требуемое количество воздуха для проветривания шахты - 400м3/с
Главная вентиляционная установка ствола №5 оборудована 2 вентиляторами ВЦД-47У с номинальной производительностью 400м3/с и депрессией 630мм вод. столба. Мощность электродвигателей 1600 КВТ каждого, частота вращения 500об/мин. Вентиляторная установка ствола №3 оборудована вентилятором ВЦО-3,1 с номинальной производительностью 160 м3/с и депрессией до 500 мм вод. столба, мощность электродвигателя 1000 КВТ, число оборотов 500 об/мин и вторым вентилятором ВЦ-31,5 с номинальной производительностью 160м3/с и депрессией до 500 мм вод. столба. Мощность электродвигателя 1250 КВТ, число оборотов 600 об/мин.
Проветривание горных работ Юго-восточной и Стретенской залежи гор. -125м, и -71 м осуществляется за счет свежего воздуха, поступающего по стволу №6. Исходящая струя из горных выработок Юго-восточной залежи гор. -125м, и -71м и Стретенской залежи гор. -125м выдается по стволу №3 на поверхность. Со Стретенской залежи гор. -71м исходящая струя по специальному вентиляционному квершлагу направляется к стволу №5 и далее выдается на поверхность. Горные выработки Юго-западной и Западной залежи гор. -71м и -125м проветриваются воздухом, поступающим по стволам №1,2,4, исходящая струя выдается по стволу №5.
Очистные работы проветриваются за счет общешахтной депрессии, исходящая струя направляется по вентиляционным сбойкам, вентиляционным восстающим выдается на гор.-71м и далее по горным выработкам к вентиляционным стволам на поверхность.
Выработки буровых работ, со склада ВМ, пункт приготовления ВВ, подстанции, депо, насосные камеры проветриваются за счет общешахтной депрессии. Тупиковые забои подготовительных и нарезных выработок проветриваются нагнетательным способом с помощью вентиляторов местного проветривания - СВМ-6М; ВОЭ-5; ВМЭ-6.
В аспирационном узле ДПК ствола №2 установлены 2 вентилятора ВМЭ-6. В аспирационном узле ДПК ствола №3 установлен вентилятор Ц4-70 №10. Распределение воздуха по горным выработкам производится с помощью регулирующих устройств (вент. дверей с окнами)
2. Специальная часть
2.1 Выбор схемы электроснабжения
При построении схемы электроснабжения следует, как правило, исходить из раздельной работы линии и трансформаторов, так как при этом снижаются уровни токов короткого замыкания, упрощаются схемы коммутации и релейная защита.
Схемы, предусматривающие длительную параллельную работу питающих линий в настоящее время, применяются редко. Однако в связи с освоением отечественной электропромышленностью выключателей 6-10КВ с отключением тока 40КА и серийным выпуском шкафов КРУ с этими выключателями, имеется возможность для более широкого применения в сетях промышленных предприятий, параллельной работы трансформаторов на стороне 6-10КВ.
Параллельную работу вводов или трансформаторов рекомендуется применять в следующих случаях: 1. Если при раздельной работе не удается добиться необходимого быстродействия восстановления питания.
2. Если при питании секции подстанции от разных источников возможно их не синхронное включение и т.д.
Для питания компрессорной станции принимаем схему подстанции с одной секционированной системой сборных шин. Такие схемы применяют на средних подстанциях от которых кроме трансформаторов питаются также электродвигатели, и другие электроприемники на напряжение выше 1КВ.
Одиночная секционированная система шин надежна, так как коммутационных операций меньше, чем при двойной системе и следовательно, меньше ошибок при эксплуатации.
Каждая секция запитана от разных источников, поэтому при выходе из строя одной ее, потребители подключаются к исправной секции и так работают до устранения неисправности.
2.2 Выбор компрессорных установок по данным расчета расхода сжатого воздуха
Потребителями сжатого воздуха от компрессорной станции шахты имени Губкина являются: завод «КМА рудоремонт» - 50м3/мин, дробильно-обогатительная фабрика - 130м3/мин, шахта. Основными потребителями на шахте являются: шахтные перфораторы ПП63В, ПТ-48-А, погрузочно-доставочные машины ПТ-4, шахтные лебедки ШВ-1800, пневмопушки - для ликвидации зависания руды в дучках, пневмодозаторы, стопора, механизмы торможения подъемной машины. На основании данных расхода сжатого воздуха в течении суток полученных опытным путем, составим график расхода сжатого воздуха в течении суток для шести рабочих дней.
Из графика видно, что расход сжатого воздуха в течении суток колеблется от 250 м3/мин. до 700 м3/мин. так как это связанно с цикличностью проходческих работ в шахте, которые составляют основную часть потребителей сжатого воздуха на шахте.
На основании максимального расхода воздуха Р=700 м3/мин. Принимаем компрессор типа 4ВМ10/100/8.Рном 100 м3/мин. Количество компрессоров
, а так же 1резервный 1 находящийся в ремонте, итого 9.
2.3 Расчет освещения
Площадь компрессорной станции:
S=95*18=1710м2.
Световой поток определяем по формуле: Ф=кз Emin SZ/n;
где: кз - коэффициент спроса =1,5;
Emin - минимальная освещенность =10 лк;
S - площадь;
Z - Emin/ Еср= 1,3 n - коэффициент использования светового потока = 4
Ф=1,5*10*1710* =83362,5лк
Принимаем светильники с лампами НБ, напряжением 220В, мощностью 300Вт, световой поток Ф=4350 лк.
Количество светильников: , Принимаем 20 светильников, располагаем их в два ряда по 10 с каждой стороны. На расстоянии друг от друга 9,5м и расстоянии от стен 2,5м, высота подвески 6м.
В помещении компрессорной станции по правилам должна быть так же и аварийное освещение.
2.4 Расчет электрических нагрузок потребителей
Вывод
В работе отражена краткая история развития ОАО «Комбинат КМАРУДА». Приведены проектные решения по добыче и обогащению железной руды при подземным способом добычи.
Схема электроснабжения выбрана с одиночными секционированными шинами запитанных от разных источников, что обеспечивает надежность и хорошие эксплуатационные показатели.
На основе анализа потребителей пневмоэнергии шахты рекомендованы компрессоры 4М10-100/8 Пензенского компрессорного завода.
По величине токов короткого замыкания выбрали питающие кабели, высоковольтные аппараты КРУ типа КМ1 с выключателями ВВЭ-10 и релейная защита.
Для контроля всего оборудования компрессорной станции предложен щит контроля и управления (ЩКУ).
Описана схема автоматизации, вопросы эксплуатации и ремонта электрооборудования.
Определена себестоимость 1м3 сжатого воздуха по основным статьям калькуляции и составляет 0,69руб.
Изложены нормативные и законодательные документы по охране труда, правилам безопасности для персонала обслуживающего компрессорную станцию, а также природоохранные мероприятия с целью минимизации воздействия производственной деятельности на окружающую среду.
Графическая часть выполнена на 4 листах формата А1 и дополняет сущность рассматриваемого вопроса.
Список литературы
1. Медведев, Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий [Текст] / Г.Д. Медведев. - М.: Недра, 1980. - 305 с.
