Основные технические решения по ведению горных работ на шахте "Владимирская". Вскрытие и подготовка шахтного поля. Выбор механизации по производственным процессам. Расчет трансформаторных подстанций, кабельных сетей, защит от токов короткого замыкания.
Аннотация к работе
Проект строительства шахты «Владимирская» разработан Кузбасским базовым институтом по проектированию угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий (ОАО «Кузбассгипрошахт») на основании ТЭО строительства шахты «Владимирская» и задания на проектирование, утвержденного генеральным директором ЗАО «Сибирские ресурсы» в 2001 г. Проектом рассмотрены основные технические решения по ведению горных работ на шахте «Владимирская» с освоением проектной мощности в 400 тыс. тонн угля в год одним этапом. Угли пласта Владимировского отнесены к дефицитным маркам КС и КО и, по предварительному заключению Кузнецкого центра ВУХИНА о технологических свойствах и направлении использования угля пласта Владимировского, уголь можно использовать в шихте для коксования с целью производства металлургического кокса. Исходя из рельефа местности, геологического строения шахтного поля, а также возможного дальнейшего развития шахты в северном направлении, расположение уклонов и промплощадки уклонов отнесено к ХХІІА р. л. При относительно небольших объемах работ вскрытия и подготовки шахтного поля, вывод на проектную мощность предусматривается на второй год работы с момента сдачи шахты в эксплуатацию в один этап.С учетом отмеченной характерной особенности строения шахтного поля и с целью обеспечения оптимальной раскройки пласта для основной системы разработки (ДСО), а также размещения стационарного оборудования главного водоотливного комплекса принята подготовка шахтного поля с расположением основной подготавливающей шахтное поле выработкой - магистрального штрека, вдоль оси синклинали «а». Учитывая небольшую глубину разработки запасов и значительную изменчивость характеристик кровли пласта по устойчивости и обрушаемости на разных участках шахтного поля, для подготовительных выработок принята арочная форма сечения с металлическим креплением спецпрофилем СВП-22 в сочетании с железобетонной, решетчатой и деревянной затяжкой бортов и кровли. Проектом строительства шахты рассмотрены две принципиально отличные технологические схемы разработки пласта Владимировского:-технология отработки запасов комплексно-механизированными забоями системой длинными столбами по простиранию (ДСО); -ведется отработка камерно-столбовой системой участка (в работе 1 забой по отработке междукамерного целика (выемка заходок) и 1 забой по проведению камер); Свежий воздух в обоих периодах работы шахты подается по металлическому трубопроводу, проложенному в вентиляционном стволе до сбойки с конвейерным стволом и магистральны штреком, в нижнюю точку ведения горных работ, обеспечивая бремсберговую схему проветривания.Лава №9 будет отрабатываться в одном геологическом блоке средней мощностью 4,0м, с применением механизированного комплекса 1КМ144И с комбайном К-500Ю, конвейером СПЦ-271, крепью сопряжения КСП и перегружателем ПСП 308 (02). Отбитый уголь будет транспортироваться по ленточному конвейеру 2ЛТ-1000А, установленного в конвейерном штреке №9бис далее на конвейерный бремсберг №2 по магистральному штреку №1 на конвейерный наклонный ствол и по нему на поверхность. По правилам установки электроустановок, трансформаторная подстанция устанавливается в центре нагрузок, так как выработки протяженные и стесненное пространство, механизмы рассредоточены на большом расстоянии. Если суммарная мощность на трансформаторе превышает 600 КВТ, выбираем трансформатор на 1140 В. Необходимую мощность трансформаторной подстанции рассчитывают по суммарной мощности всех электродвигателей, которые будут работать от этой трансформаторной подстанции с учетом коэффициента спроса.Определяем отклонения и потери в трансформаторе КТПВ 630/6 Определяем потери напряжения в трансформаторе КТПВ-630/6: mp=B (Ua*cos? Up*sin?) где, (2.4.1.) Определяем потери напряжения в трансформаторе КТПВ-630/6 №2: B2=Smpp2/SH2=481/630=0,76или 76% тр2=0,76*(0,82*0,8 3,4*0,6)=1%=12 В Рассчитываем потери напряжения в трансформаторе КТПВ 630 №1 при запуске К500 рез: тр.п=Ітр.п(Ua*cos? Up*sin?)/?*Іннтр (2.5.1) где: Ітр.п-ток проходящий через вторичную обмотку трансформатора во время запуска двигателя. тр.п№1=945(0,82*0,8 3,4*0,6)/0,5*303=16,8 В Где: Ік.з(2) - ток двухфазного короткого замыкания на выходных зажимах рассматриваемого аппарата, А Ток двухфазного короткого замыкания определяем с помощью метода приведенных длин с использованием таблиц.
Введение
Проект строительства шахты «Владимирская» разработан Кузбасским базовым институтом по проектированию угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий (ОАО «Кузбассгипрошахт») на основании ТЭО строительства шахты «Владимирская» и задания на проектирование, утвержденного генеральным директором ЗАО «Сибирские ресурсы» в 2001 г.
Проектом рассмотрены основные технические решения по ведению горных работ на шахте «Владимирская» с освоением проектной мощности в 400 тыс. тонн угля в год одним этапом.
Проектируемый участок подземных работ шахты «Владимирская» (лицензия на право пользования недрами №00847 серия КЕМ от 14.03.2001г.) расположен в Кемеровском районе севернее г. Кемерово на удалении 30 км. Район проектируемого участка обладает развитой инфраструктурой (автомобильные, железнодорожные дороги, линии электропередач, наличие свободных людских ресурсов освободившихся горных рабочих с ликвидируемых шахт).
Угли пласта Владимировского отнесены к дефицитным маркам КС и КО и, по предварительному заключению Кузнецкого центра ВУХИНА о технологических свойствах и направлении использования угля пласта Владимировского, уголь можно использовать в шихте для коксования с целью производства металлургического кокса.
Исходя из рельефа местности, геологического строения шахтного поля, а также возможного дальнейшего развития шахты в северном направлении, расположение уклонов и промплощадки уклонов отнесено к ХХІІА р. л.
При относительно небольших объемах работ вскрытия и подготовки шахтного поля, вывод на проектную мощность предусматривается на второй год работы с момента сдачи шахты в эксплуатацию в один этап.
Годовая добыча 400 тыс. тонн угля обеспечивается одновременной работой: · одного очистного забоя (система разработки ДСО) с общей годовой нагрузкой 350 тыс. тонн;
· трех подготовительных забоев с нагрузкой с общей нагрузкой 50 тыс. тонн;
В связи с необходимостью освоения технологии очистной выемки системой ДСО в условиях данного месторождения, в первый год отработки запасов угля нагрузка на очистной забой составляет 75% нормальной. Кроме того, необходимо решить вопросы рационального подбора состава бригад и их обучение, разработки оптимальной организации труда при проведении выработок и очисткой выемке.
ОБЩАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
Общие сведения о шахте
Поле шахты “Владимирская” расположено в центральной части Кемеровского геолого-экономического района Кузбасса на западном крыле Кедровско-Крохалевской брахисинклинали в 30 км севернее областного центра г. Кемерово. Административно относится к Кемеровскому району Кемеровской области.
Запасы шахтного поля принадлежат двум геологическим участкам: от XXII до XX разведочной линии - Новобалахонскому-1, южнее - Кедровскому 2. Вблизи шахтного поля находятся поля Черниговского и Кедровского разрезов. Восточнее (в 10-12 км) располагаются шахты "Березовская" и "Первомайская" УК "Кузбассуголь". Шахты и разрезы связаны с г. Кемерово железной дорогой Кемерово - Барзас и автодорогой Кемерово - Анжеро-Судженск. В 400-500 м севернее поля проектируемой шахты проходит ЛЭП-110КВ и находится железнодорожный тупик Черниговского разреза.
Шахтное поле занимает часть водораздельного пространства, разделяющего системы рек Балахонки и Б. Чесноковки. Рельеф поверхности характеризуется двумя орографическими элементами: долинами рек Балахонки и Кедровки , водоразделом между этими долинами. Центральная часть шахтного поля находится на водоразделе, тогда как южная и северная приурочены к долинам рек Кедровка и Балахонка. Водоразделы этих рек вытянуты с северо-востока на юго-запад, в этом же направлении снижаются высотные отметки рельефа. В северо-восточной части шахтного поля максимальные абсолютные высотные отметки достигают 295 м, минимальные на юго-западе составляют 230 м. Наименьшие отметки рельефа поверхности приурочиваются к долинам речной сети, где не превышают 165-180 м. При этом разности высотных отметок превышений в рельефе составляют около 95 м.
В настоящее время рельеф поверхности шахтного поля претерпел существенные изменения в связи с ведением горных работ на полях разрезов Черниговского и Кедровского. Поверхность шахтного поля залесена березняком и кустарниками. Залесенность приурочена в основном к долинам и западным склонам логов.
Климат района резко континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким теплым летом. По данным метеостанции Барзас район относится к поясу отрицательных температур (-0,60С). Ветры преобладают южного и юго-западного направлений. Среднегодовое количество осадков составляет 619,5 мм. Максимальное их количество выпадает в летний период и составляет 227,5 мм. Глубина промерзания почвы колеблется от 0,5 до 2,0 м. Максимальная скорость ветра наблюдается в зимний период и достигает 3,0-3,5 м/сек.
Разведка геологических участков, составляющих шахтное поле, проводилась в несколько этапов. Так, в 1948-1950 годах проводится детальная разведка участка Кедровского 2. В конце 1950 года начата предварительная, а с января 1951 года - детальная разведка Новобалахонского-1 участка, которая была закончена в декабре 1951 года.
По результатам разведок составлен геологический отчет с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.1952 г. Запасы утверждены ВКЗ протоколом №7492 в 1952 году. При этом ВКЗ отмечена недоразведанность центральной части участка Новобалахонский-1, в пределах которой увязка геологических разрезов носит несколько условный характер, требуется уточнение марочного состава и технологических свойств углей, недостаточно полно изучены гидрогеологические условия.
В 2001 году ГГП "Кузбассуглеразведка" проведена доразведка поля проектируемой шахты в границах предварительного горного отвода с целью уточнения гипсометрии, мощности и строения угольных пластов, природной газоносности, качества угля, горногеологических и гидрогеологических условий. По данным доразведки тематической группой ГГП "Кузбассуглеразведка" составлен геологический отчет и выполнен подсчет запасов угля по состоянию на 01.12.2001 года.
Запасы утверждены Территориальной комиссией по запасам полезных ископаемых Комитета природных ресурсов по Кемеровской области 29.04.2002г., протокол №801.
Вскрытие и подготовка шахтного поля
Схема вскрытия запасов осуществляется тремя пластовыми выработками - вентиляционным, конвейерным и путевым наклонными стволами, выполняющими одновременно две функции: вскрытие запасов и подготовка шахтного поля.
Назначение стволов определено их наименованиями.
Вентиляционный ствол предназначен для подачи в шахту свежего воздуха и запасного выхода людей из шахты. Для этих целей на поверхности, вблизи устья ствола строится главная вентиляторная установка, соединяемая непосредственно с ним вентиляционным каналом, а в стволе оборудуется ходовое отделение для передвижения людей.
Проведение вентиляционного ствола по склонному к самовозгаранию пласту Владимировскому производится с соблюдением мероприятий, предусмотренных в «Заключении по обоснованию альтернативных вариантов подачи общешахтной вентиляционной струи и приведения наклонного вентиляционного ствола по пласту Владимировскому в пожаробезопасное состояние в условиях шахты «Владимирская» ЗАО «Сибирские ресурсы», Кемерово, НЦ ВОСТНИИ, 01.06.2004 г.
Конвейерный ствол предназначен для выдачи из очистных и подготовительных забоев, а также для выхода людей на поверхность.
Путевой ствол предназначен для осуществления транспортных операций по доставке людей, расходуемых материалов и оборудования, выдачи исходящей струи воздуха, а также используется в качестве запасного выхода. Для осуществления перечисленных операций в стволе монтируется монорельс подвесной дизелевозной дороги.
Все три ствола шахты имеют арочную форму сечения и закреплены металлической крепью из спецпрофиля СВП-22 с железобетонной затяжкой кровли, боков - железобетонной или металлической решетчатой затяжкой. Принятые формы и типы крепления стволов обеспечивают их безаварийную эксплуатацию на весь срок службы шахты.