Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчёт мощности силового трансформатора



Введение

 

Горнодобывающая промышленность является одной из основных отраслей промышленности в развитии экономики России. Потребности в угле, рудах черных и цветных металлов, строительных породах огромны и они могут быть удовлетворены только при все возрастающем объеме их добычи.

В горной промышленности предусмотрены и осуществляются мероприятия по ускорению научно-технического прогресса, более полному использованию производственного потенциала горнодобывающих отраслей промышленности, техническому перевооружению горного производства, созданию, выпуску и внедрению новой техники, материалов, прогрессивной технологии, машин и оборудования, позволяющих улучшить условия труда, повысить его производительность, полнее извлекать и рациональнее использовать минеральные ресурсы.

Гайское медноколчеданное месторождение расположено в восточной части Оренбургской области на территории Гайского района. Областной центр город Оренбург находится в 300 км западнее г. Гай. В 35-50 км на юго-восток от месторождения расположены крупные промышленные города Орск и Новотроицк. Город Гай связан железной дорогой со станцией Круторожино Южно-Уральской железной дороги и автомобильными асфальтированными дорогами с городами Орск, Новотроицк, Медногорск и с поселком Ириклинский, а также Башкортостаном. Месторождение залегает в степной части Южного Урала, рассеченной широкими долинами, оврагами и приурочено к водоразделу правобережных притоков реки Урал, Елшанки и Колпачки. Река Урал протекает в 18 км к востоку от месторождения.

Открытие мощных подсечений медных руд, послужило основанием для проектирования в районе Гая большого объема геологоразведочных работ, в результате выполнения которого было открыто такого типа одно из крупнейших в мире Гайское медно-колчеданное месторождение.

Гайское месторождение по праву называют “жемчужиной” Восточного Оренбуржья. Здесь сосредоточены 76 процентов запасов меди Оренбуржья. Гайская руда кроме меди, содержит в своем составе в промышленных концентрациях цинк, свинец, серу, золото, серебро, а также редкие и рассеянные элементы: кадмий, селен, теллур, галлий, висмут.

В 1999 году Гайский горно-обогатительный комбинат вошел в состав Уральской горно-металлургической компании и является основной сырьевой базой холдинга. Комбинат добывает медную, медно-цинковую и серную руды, основная часть которых перерабатывается на собственной обогатительной фабрике. Полученные медный, цинковый концентраты и часть руды отправляются на перерабатывающие заводы страны, идет частичная поставка их на экспорт. Из попутно добываемого диабаза производится щебень для дорожного строительства. Успешному освоению месторождения способствовало тесное содружество коллектива комбината с ведущими институтами страны.

Руководство ОАО «Гайский ГОК» обеспечивает реализацию курса на увеличение объемов производства и повышение качества продукции. В связи с этим на предприятии активно внедрялись и внедряются передовые научные технологии. Это касается как добычи руды, так и ее переработки. Впервые в горной практике, именно на Гайском ГОКе был создан и применен комбинированный способ разработки месторождения, когда выемка руды ведется одновременно открытым и подземным способами в одной вертикальной плоскости. В 2001 году комбинат приступил к внедрению циклично-поточной технологии добычи руды, пока единственной в России. Это «скоростная схема»: очистной забой – погрузодоставочная машина – конвейер – скиповой подъем. Циклично-поточная технология сокращает затраты на транспортировку руды на 14%, и дальнейшее ее развитие позволит сэкономить, по сравнению с проектным вариантом, более 50 млн рублей.


Выбор горных машин

Проектируемый объект находится на аккумулирующем горизонте 685 метра, который входит в состав подземного рудника. Шахта не категорийна по пыли и газу, поэтому исполнение электрооборудования специальное типа РН – рудничное нормальное. IP – 44, IP – 54.

 

Оборудование участка

Потребители электроэнергии

Кол-во шт

Уст.мощн

кВТ

 Номинальные данные

Пусковой ток А

Ток, А КПД, % cosφ
Круговой опрокидыватель ОК4, 0-410-75 1 2*7, 5 2*16, 7   2*0, 89 2*103
СВМ-5 1 5, 5 11   0, 86 60
Скреперная лебёдка 55ЛС-2С 1 55 98   0, 86 686
ВМ-12 1 110 220 94 0, 89 1200
НКР-100М 1 2, 8 2, 0 4, 0 6, 3 6, 7 9, 4   0, 65 0, 65 0, 65 40 36 56
Освещение   6, 2        
Общая установленная мощность   200, 5        

 

Принятое к установке электрооборудование не имеет мощных электродвигателей запускаемых одновременно, и вызывающих просадку напряжения в недопустимом диапазоне по ГОСТ, поэтому автоматическая блокировка очередности пуска электродвигателей на участке отсутствует.

Способ отработки полезного ископаемого принят этажно – камерной системой применением буровзрывных работ. В процессе горных работ изменяется состояние горных пород, связанное в основном с их разрушением, происходящим в различной форме, степени и объёме.

Мягкие связные, песчаные, полускальные хрупкие и очень хрупкие породы разрушают механическим рыхлением; скальные и полускальные породы – в основном взрывным способом.

Одной из первых классификаций пород и руд считается классификация М.М.Протодьяконова, в основу которой положено определение относительного коэффициента крепости f, по пределу прочности σ. f = σ /9, 8× 106, где 9, 8× 106 Па – значение предела прочности на сжатие.

Отрабатываемые породы на проектируемом участке по шкале М.М.Протодьяконова имеют крепость от 10 до 16 единиц..

Крепость горных пород – это относительная сопротивляемость породы внешним усилиям (при бурении, взрывании, резании), которая обусловлена комбинацией элементарных сопротивлений растяжению, сжатию, сдвигу, которая также разнообразна, как разнообразен способ воздействия усилий

 

Фрагмент таблицы М.М.Протодьяконова относящейся к Гайскому месторождению:

Категория Степень крепости Породы Коэфф.крепости f
II Очень крепкие породы Крепкие гранитовые породы, кварцевый порфир, кремнистый сланец, самые крепкие песчаники и известняки. 15
III Крепкие породы Гранитовые породы, кварцевые и рудные жилы, очень крепкие железные руды. 10

 

Крутизна залегания пластов полезных ископаемых – пологопадающая, поэтому магистральные питающие кабели для питания элекроприёмников можно применять с обычной пропиткой. Для вертикальных участков используем кабельные вставки с не стекающей мастикой.

В соответствии с классификацией по ПУЭ, по бесперебойности электроснабжения потребителей участка, категорийность электроприемников – 2.

На плане горной выработки выполняем расстановку машин и механизмов с учетом условий эксплуатации и выполняемых рабочих операций.

Питание потребителей участка в соответствии с требованиями ЕПБ осуществляем по трёхпроводной схеме с изолированной нейтралью. Электроэнергия - трёхфазный переменный ток, с использованием ступени напряжения Uном = 6кВ, для подвода питания к УПП; и питания электропривода горных машин по Uном = 0, 4кВ; питание осветительной сети с Uном = 127В.

Цепи связи – телефонная абонентская связь. Используют Uном = 40В, с использованием аппаратуры фирмы Samsung. Цепи световой сигнализации для электровозной откатки, указательные табло защиты по Uном = 127В.

Цветовое решение световой сигнализации рудоспуска – красный цвет.

При выбранном способе отработки полезного ископаемого с учетом протяженности принимаем типовую схему радиально-ступенчатую. Распределение электроэнергии на участке осуществляется через автоматические фидерные выключатели типа АФВ и магнитные пускатели.

Участки проектированного объекта освещаются с помощью светильников, закрепленных на кровле, в местах, где стационарное освещение отсутствует (тупики); для освещения скреперных дорожек используется прожекторное освещение.

Источником питания сети освещения принят аппарат осветительный шахтный АОШ-4.

Так как скорость ведения работ не велика, то применяем УПП (участковая понизительная подстанция), устанавливая в отдельной камере, в которой располагаем и распределительный пункт низкого напряжения РПП – НН.

Питание силового трансформатора по высокой стороне Uном = 6кВ, осуществляется от ЦПП горизонта, по высоковольтному магистральному кабелю.

Место установки УПП, РПП-НН выбираем в центре нагрузок участка, с максимальным приближением к потребителям. Это необходимо для обеспечения номинальной ступени напряжения, для нормальной работы электродвигателей.

Камера УПП устраивается таким образом, чтобы не мешать нормальной работе транспорта и передвижению людей.

Требования к камере где установлен трансформатор:

Трансформатор может быть установлен в подстанции на рельсах, но маневровых (чтобы не мешать движению), в камере заезде (выбивается ниша).

Если трансформатор установлен в центральной подстанции - пол бетонируется, боковые стенки – бетонные. Пол должен быть выше на 0, 5метра головок рельс в околоствольном дворе, или от почвы.

Токоведущие части от пола выше на 1метр. В камере не должно быть капежа, д/б побелено, расстояние до стен ≥ 0, 5метра, между аппаратами 0, 8метра.

Если подстанция > 10метров д/б два выхода. Проветривание камеры диффузией – до 10метров, более 10метров искусственной вентиляцией, исходящая струя должна выходить отдельно, в восходящую струю шахты./ ЕПБ параграф 123/


Расчёт освещения

 

Для моего проектируемого участка необходимо выполнить расчёт осветительной сети для: 1) горизонтальной выработки, 2) камеры УПП, 3) рудоспуска.

Расчет заключается в выборе типа светильников в соответствии с требованиями ЕПБ и категорийности шахты, т.к. шахта не категорийна ни по пыли, ни по газу, то к установке принимаем светильники тип РП-100М, технические данные которых: U = 127В, Р = 100Вт, световой КПД = 0, 6, cosφ = 1, световой поток Fл = 1380 лм, масса 5кг. /М.У.приложение 2/

В качестве источников питания используем аппараты осветительные шахтные АОШ – 4, Sном т-ра = 4 кВА.

Подземные горные выработки не имеют естественного освещения, проектируемый объект находится на горизонте 685метра, поэтому для повышения производительности труда горнорабочих и обеспечения безопасного проведения работ, необходимо установить на проектируемом участке сеть освещения.

Количество светильников определяем исходя из обеспечения минимальной освещенности в соответствии с санитарными нормами. Для камеры УПП нормируемая освещенность Еmin = 15лк. Для комплекса рудоспуска Еmin = 10лк.

В соответствии с указаниями ЕПБ в горизонтальных выработках требуется минимальная освещенность Еmin = 2лк, которая может быть достигнута установкой светильников с шагом 8метров (lш = 8м)

Для определения количества светильников на горизонтальном участке, определим длину горизонтальной выработки по своему заданию, учитывая масштаб. Кроме этого необходимо учесть, что стационарное освещение выполняется не доходя 20метров до тупиков.

Общая протяженность моей выработки - 90метров, за вычетом двух тупиков по 20метров до каждого тупика, остается 50метров для установки стационарного освещения.

Определяем количество светильников:

 

Nсв = Lвыр/lш, шт

 

где: Lвыр – длина выработки, м

Nсв = 50/8 = 6 штук

Потребляемая лампами мощность в горизонтальной выработке:

 

Ргор = Рл× Nсв, Вт

Рл = 100Вт; Ргор = 100 × 6 = 600 Вт.

Расчет освещения для камеры УПП.

Для определения количества светильников, расчет электрического освещения выполняют по методу коэффициента использования светового потока. При этом учитывают нормы освещенности для конкретной выработки.

Метод применяется при расчете общего освещения горизонтально расположенных рабочих поверхностей. Коэффициент использования светового потока зависит от коэффициента отражения стен Sст, коэффициента отражения потолка Sпот, от КПД светильника

Определим индекс камеры УПП. Предварительно измерим по плану участка геометрические размеры камеры, учитывая при этом, что высота типовой выработки Н = 4метра, длина по плану а = 15метров, ширина b = 10.

Индекс помещения определим по формуле:


i =

 

где a и b – длина и ширина помещения (м);

h – высота подвеса светильников, (м);

 

h = (Н – 0.8), м

 

где Н – высота помещения, (м)

h = (4 – 0.8) = 3.2м

 

i = =1.87

 

По графику зависимости коэффициент использования светового потока от индекса помещения /М.У.приложение 1/, определяем Кисп, при этом учитывая, что светильники с лампами накаливания, а потолки и стены светлые Кисп = 0, 35

Учитывая Еmin = 15лк, найденного значения Кисп = 0, 35, согласно требований ЕПБ и СН определяем суммарный световой поток всех светильников:

 

F = Emin × S × Kз × Z / k исп, лм

 

где S – площадь освещаемой поверхности (камеры УПП), м2

Z = 1.4 – коэффициент неравномерности освещения;

К.з = 1, 5 – коэффициент запаса, принимаемый в соответствии с рекомендациями ПТЭ

 

S = a × b = 10 × 15 = 150м2

F = 15 × 150 × 1, 5 × 1, 4 / 0, 35 = 13 500 лм

 

По найденному суммарному световому потоку F и световому потоку одного светильника Fсв, принятого к установке, определим необходимое количество светильников.

 

Nсв = F / Fсв

 

где Fсв = Fл × КПДсв = 1380 × 0, 6 = 828лм

Nсв = 13 500 / 828 = 16шт

Принимаем к установке 16 светильников.

Выполняем расстановку светильников на кровле камеры, что указываем на эскизе:

 

План – эскиз расстановки светильников в камере УПП

 

Расстановка в два ряда, с расстоянием между рядами 4метра, от торцов камеры отступаем 0, 5метра, с шагом расстановки 2метра, длина камеры 15метров, ширина 10метров.

Потребляемая мощность светильников УПП:

 

P = Pл × Nсв = 100 × 16 = 1600 Вт = 1, 6кВт


Определим необходимое количество светильников для комплекса рудоспуска. Расчет освещения выполняем по методу коэффициента использования светового потока, аналогичный тому, как производили расчет для камеры УПП.

Определим индекс камеры рудоспуска, предварительно измерив по плану участка геометрические размеры. Высота камеры рудоспуска Н = 6метров, длина камеры a = 25метров, ширина b = 10метров.

 

h = (H – 0, 8) = 6 – 0.8 = 5.2метра - высота подвеса светильников.

i =  =  = 1.37 - индекс комплекса рудоспуска

 

Определим Кисп - коэффициент использования светового потока, учитывая, что светильники с лампами накаливания, потолки и стены светлые.

 

Кисп = 0, 31 Еmin = 10лм /М.У приложение 13/

 

Определим суммарный световой поток всех светильников:

 

F = Emin × S × Kз × Z/ Kисп, лм

 

где S = a × b = 250метров;

Z = 1.4 – коэффициент неравномерности освещения;

К.з = 1, 5 - коэффициент запаса.

 

F = 10 × 250 × 1, 5 × 1, 4 / 0, 31 = 16 935 лм


По суммарному световому потоку определим необходимое количество светильников.

 

Nсв = F / Fсв, шт Fсв = Fл × КПДсв = 1380 × 0, 6 = 826 лм;

Nсв = 16 935 / 826 = 20 шт.

 

Выполним расстановку светильников на кровле комплекса рудоспуска, что укажем на эскизе / лист 16, рисунок 3 /. Расстановка в два ряда, с расстоянием между рядами 4метра, от торцов помещения отступаем 0, 5метра, с шагом расстановки 2, 5метра. Потребляемая мощность светильников рудоспуска Р = Рл × Nсв = 100 × 20 = 2000Вт = 2кВт.

План – эскиз расстановки светильников в комплексе рудоспуска

 

На проектируемом участке используется прожекторное освещение: для освещения скреперных дорожек и забоев где находится станок НКР.

Горизонтальная освещенность Еmin = 10лк. Для тупиковых выработок, скреперных дорожек применяют прожекторное освещение ПЗС с Рл = 1000Вт. Стационарная сеть выполняется

20метров не доходя до тупика. Один прожектор ставим в тупике с НКР, второй у скреперной лебедки.

Потребляемая лампами мощность на каждом участке:

1 Горизонтальная выработка Ргор = Рл × Nсв =600Вт;

2 УПП Р = Рл × Nсв = 1600Вт;

3 Комплекс рудоспуска Р = 2000Вт;

4 Прожекторное освещение Рпрож = 2000Вт.

Суммарная нагрузка осветительной сети:

 

Р осв.сети = Ргор + Рруд + Р∑ УПП + Рпрож = 6200Вт.

Согласно ЕПБ в участковых сетях для питания осветительных установок используют ступень напряжения U = 127B, которую можно получить от пусковых агрегатов типа АОШ, в которых установлены трансформаторы с Sном = 4кВА, и обеспечивающие U = 127B.

Кроме того, АОШ укомплектован набором защит: от т.к.з., от токов утечки, от самовключения при повышении напряжения до 1, 5 Uном, от обрыва или увеличения сопротивления цепи заземления, нулевой защитой. Агрегат снабжён световой сигнализацией и блокировками.

Для определения количества источников питания определим расчётную мощность трансформатора Sтр.расч.осв., кВА, при использовании с лампами накаливания.

 

Sтр = Р × 10-3/ К.П.Д.с, кВА

 

где Р - суммарная мощность сети освещения

К.П.Д.с = 0, 96 КПД сети.

 

Sтр = 6200 × 10-3 / 0, 96 = 6, 45кВА


Определим количество агрегатов: Sном = 4кВА,

 

N =  , шт

N = 6.45 / 4 = 1.6, шт

 

К установке принимаем 2 осветительных агрегата типа АОШ-4. Первая осветительная установка АОШ устанавливается в комплексе рудоспуска, вторая осветительная установка АОШ устанавливается в камере УПП.

Расчет осветительной сети заключается в выборе марки кабеля и расчете сечения токоведущих жил кабелей, в соответствии с определенной нагрузкой осветительной сети.(см.п.2.2).

На плане участка выполняем расстановку осветительных агрегатов, при этом предпочтение отдается электромашинной камере УПП и комплексу рудоспуска.

Определим сечение токоведущих жил магистрального осветительного кабеля. Сечение жил кабеля определяем из условия допустимой потери напряжения, которая в осветительных сетях, согласно ПУЭ, не должна превышать 4%Uном. По нагреву кабели осветительной сети не проверяют, т.к. даже наибольший ток нагрузки осветительного трансформатора, мощность которого составляет S = 4кВА, оказывается меньше допустимого по нагреву тока кабеля с минимальным сечением жил Smin = 2.5мм2. Включение осветительного агрегата осуществляем в конец линии, и тогда момент нагрузки на кабель составит:

 

М = Р × L, кВт × м

 

где L – длина кабеля освещения, м

Р - суммарная нагрузка на кабель, кВт.

Принимая во внимание то, что по расчетам к установке приняты 2 агрегата, выполним распределение осветительной нагрузки между ними, в соответствии с местом установки агрегата. Определим длины кабелей с учетом их провисания 10%, плюс 2% на концевые разделки.

 

Sрасч = , мм2

 

где Sрасч. – расчетное сечение силовой жилы кабеля, мм2;

С – коэффициент, учитывающий допустимую температуру нагрева токоведущих жил кабеля; Для кабелей с медными жилами при Uном = 127В - С = 8, 5 1/град;

∆ Uдоп = 4% допустимая потеря напряжения в сети освещения;

М – момент нагрузки на кабель, кВт × м.

1) АОШ-4 для освещения: комплекса рудоспуска Р = 2000Вт, 2 светильника горизонта

Р = 200 Вт, один прожектор Р = 1000Вт. Р = 3, 2кВт L = 60метров + 12% = 67метров.

 

М = 3, 2 × 67 = 214, 4 кВт × м

Sрасч1 =  = 6.3мм2

 

2) АОШ -4 для освещения: камеры УПП Р = 1600Вт, 4 светильника горизонта Р = 400Вт, один прожектор Р = 1000Вт. Р = 3кВт L = 70метров + 12% = 78метров.

 

М = 3 × 78 = 234 кВт × м

Sрасч2 = = 6, 8мм2


К прокладке принимаем кабель марки ГРШЭ 3 × 6 + 1 × 2, 5, с Smin = 6мм2.

Питание осветительной сети выполняется стандартным агрегатом, и загрузку его осуществляем практически на 100%, то ток уставки автоматического выключателя принимаем стандартный согласно паспорта Iу = 192А, Inom.авт = 16А.

Введение

 

Горнодобывающая промышленность является одной из основных отраслей промышленности в развитии экономики России. Потребности в угле, рудах черных и цветных металлов, строительных породах огромны и они могут быть удовлетворены только при все возрастающем объеме их добычи.

В горной промышленности предусмотрены и осуществляются мероприятия по ускорению научно-технического прогресса, более полному использованию производственного потенциала горнодобывающих отраслей промышленности, техническому перевооружению горного производства, созданию, выпуску и внедрению новой техники, материалов, прогрессивной технологии, машин и оборудования, позволяющих улучшить условия труда, повысить его производительность, полнее извлекать и рациональнее использовать минеральные ресурсы.

Гайское медноколчеданное месторождение расположено в восточной части Оренбургской области на территории Гайского района. Областной центр город Оренбург находится в 300 км западнее г. Гай. В 35-50 км на юго-восток от месторождения расположены крупные промышленные города Орск и Новотроицк. Город Гай связан железной дорогой со станцией Круторожино Южно-Уральской железной дороги и автомобильными асфальтированными дорогами с городами Орск, Новотроицк, Медногорск и с поселком Ириклинский, а также Башкортостаном. Месторождение залегает в степной части Южного Урала, рассеченной широкими долинами, оврагами и приурочено к водоразделу правобережных притоков реки Урал, Елшанки и Колпачки. Река Урал протекает в 18 км к востоку от месторождения.

Открытие мощных подсечений медных руд, послужило основанием для проектирования в районе Гая большого объема геологоразведочных работ, в результате выполнения которого было открыто такого типа одно из крупнейших в мире Гайское медно-колчеданное месторождение.

Гайское месторождение по праву называют “жемчужиной” Восточного Оренбуржья. Здесь сосредоточены 76 процентов запасов меди Оренбуржья. Гайская руда кроме меди, содержит в своем составе в промышленных концентрациях цинк, свинец, серу, золото, серебро, а также редкие и рассеянные элементы: кадмий, селен, теллур, галлий, висмут.

В 1999 году Гайский горно-обогатительный комбинат вошел в состав Уральской горно-металлургической компании и является основной сырьевой базой холдинга. Комбинат добывает медную, медно-цинковую и серную руды, основная часть которых перерабатывается на собственной обогатительной фабрике. Полученные медный, цинковый концентраты и часть руды отправляются на перерабатывающие заводы страны, идет частичная поставка их на экспорт. Из попутно добываемого диабаза производится щебень для дорожного строительства. Успешному освоению месторождения способствовало тесное содружество коллектива комбината с ведущими институтами страны.

Руководство ОАО «Гайский ГОК» обеспечивает реализацию курса на увеличение объемов производства и повышение качества продукции. В связи с этим на предприятии активно внедрялись и внедряются передовые научные технологии. Это касается как добычи руды, так и ее переработки. Впервые в горной практике, именно на Гайском ГОКе был создан и применен комбинированный способ разработки месторождения, когда выемка руды ведется одновременно открытым и подземным способами в одной вертикальной плоскости. В 2001 году комбинат приступил к внедрению циклично-поточной технологии добычи руды, пока единственной в России. Это «скоростная схема»: очистной забой – погрузодоставочная машина – конвейер – скиповой подъем. Циклично-поточная технология сокращает затраты на транспортировку руды на 14%, и дальнейшее ее развитие позволит сэкономить, по сравнению с проектным вариантом, более 50 млн рублей.


Выбор горных машин

Проектируемый объект находится на аккумулирующем горизонте 685 метра, который входит в состав подземного рудника. Шахта не категорийна по пыли и газу, поэтому исполнение электрооборудования специальное типа РН – рудничное нормальное. IP – 44, IP – 54.

 

Оборудование участка

Потребители электроэнергии

Кол-во шт

Уст.мощн

кВТ

 Номинальные данные

Пусковой ток А

Ток, А КПД, % cosφ
Круговой опрокидыватель ОК4, 0-410-75 1 2*7, 5 2*16, 7   2*0, 89 2*103
СВМ-5 1 5, 5 11   0, 86 60
Скреперная лебёдка 55ЛС-2С 1 55 98   0, 86 686
ВМ-12 1 110 220 94 0, 89 1200
НКР-100М 1 2, 8 2, 0 4, 0 6, 3 6, 7 9, 4   0, 65 0, 65 0, 65 40 36 56
Освещение   6, 2        
Общая установленная мощность   200, 5        

 

Принятое к установке электрооборудование не имеет мощных электродвигателей запускаемых одновременно, и вызывающих просадку напряжения в недопустимом диапазоне по ГОСТ, поэтому автоматическая блокировка очередности пуска электродвигателей на участке отсутствует.

Способ отработки полезного ископаемого принят этажно – камерной системой применением буровзрывных работ. В процессе горных работ изменяется состояние горных пород, связанное в основном с их разрушением, происходящим в различной форме, степени и объёме.

Мягкие связные, песчаные, полускальные хрупкие и очень хрупкие породы разрушают механическим рыхлением; скальные и полускальные породы – в основном взрывным способом.

Одной из первых классификаций пород и руд считается классификация М.М.Протодьяконова, в основу которой положено определение относительного коэффициента крепости f, по пределу прочности σ. f = σ /9, 8× 106, где 9, 8× 106 Па – значение предела прочности на сжатие.

Отрабатываемые породы на проектируемом участке по шкале М.М.Протодьяконова имеют крепость от 10 до 16 единиц..

Крепость горных пород – это относительная сопротивляемость породы внешним усилиям (при бурении, взрывании, резании), которая обусловлена комбинацией элементарных сопротивлений растяжению, сжатию, сдвигу, которая также разнообразна, как разнообразен способ воздействия усилий

 

Фрагмент таблицы М.М.Протодьяконова относящейся к Гайскому месторождению:

Категория Степень крепости Породы Коэфф.крепости f
II Очень крепкие породы Крепкие гранитовые породы, кварцевый порфир, кремнистый сланец, самые крепкие песчаники и известняки. 15
III Крепкие породы Гранитовые породы, кварцевые и рудные жилы, очень крепкие железные руды. 10

 

Крутизна залегания пластов полезных ископаемых – пологопадающая, поэтому магистральные питающие кабели для питания элекроприёмников можно применять с обычной пропиткой. Для вертикальных участков используем кабельные вставки с не стекающей мастикой.

В соответствии с классификацией по ПУЭ, по бесперебойности электроснабжения потребителей участка, категорийность электроприемников – 2.

На плане горной выработки выполняем расстановку машин и механизмов с учетом условий эксплуатации и выполняемых рабочих операций.

Питание потребителей участка в соответствии с требованиями ЕПБ осуществляем по трёхпроводной схеме с изолированной нейтралью. Электроэнергия - трёхфазный переменный ток, с использованием ступени напряжения Uном = 6кВ, для подвода питания к УПП; и питания электропривода горных машин по Uном = 0, 4кВ; питание осветительной сети с Uном = 127В.

Цепи связи – телефонная абонентская связь. Используют Uном = 40В, с использованием аппаратуры фирмы Samsung. Цепи световой сигнализации для электровозной откатки, указательные табло защиты по Uном = 127В.

Цветовое решение световой сигнализации рудоспуска – красный цвет.

При выбранном способе отработки полезного ископаемого с учетом протяженности принимаем типовую схему радиально-ступенчатую. Распределение электроэнергии на участке осуществляется через автоматические фидерные выключатели типа АФВ и магнитные пускатели.

Участки проектированного объекта освещаются с помощью светильников, закрепленных на кровле, в местах, где стационарное освещение отсутствует (тупики); для освещения скреперных дорожек используется прожекторное освещение.

Источником питания сети освещения принят аппарат осветительный шахтный АОШ-4.

Так как скорость ведения работ не велика, то применяем УПП (участковая понизительная подстанция), устанавливая в отдельной камере, в которой располагаем и распределительный пункт низкого напряжения РПП – НН.

Питание силового трансформатора по высокой стороне Uном = 6кВ, осуществляется от ЦПП горизонта, по высоковольтному магистральному кабелю.

Место установки УПП, РПП-НН выбираем в центре нагрузок участка, с максимальным приближением к потребителям. Это необходимо для обеспечения номинальной ступени напряжения, для нормальной работы электродвигателей.

Камера УПП устраивается таким образом, чтобы не мешать нормальной работе транспорта и передвижению людей.

Требования к камере где установлен трансформатор:

Трансформатор может быть установлен в подстанции на рельсах, но маневровых (чтобы не мешать движению), в камере заезде (выбивается ниша).

Если трансформатор установлен в центральной подстанции - пол бетонируется, боковые стенки – бетонные. Пол должен быть выше на 0, 5метра головок рельс в околоствольном дворе, или от почвы.

Токоведущие части от пола выше на 1метр. В камере не должно быть капежа, д/б побелено, расстояние до стен ≥ 0, 5метра, между аппаратами 0, 8метра.

Если подстанция > 10метров д/б два выхода. Проветривание камеры диффузией – до 10метров, более 10метров искусственной вентиляцией, исходящая струя должна выходить отдельно, в восходящую струю шахты./ ЕПБ параграф 123/


Расчёт освещения

 

Для моего проектируемого участка необходимо выполнить расчёт осветительной сети для: 1) горизонтальной выработки, 2) камеры УПП, 3) рудоспуска.

Расчет заключается в выборе типа светильников в соответствии с требованиями ЕПБ и категорийности шахты, т.к. шахта не категорийна ни по пыли, ни по газу, то к установке принимаем светильники тип РП-100М, технические данные которых: U = 127В, Р = 100Вт, световой КПД = 0, 6, cosφ = 1, световой поток Fл = 1380 лм, масса 5кг. /М.У.приложение 2/

В качестве источников питания используем аппараты осветительные шахтные АОШ – 4, Sном т-ра = 4 кВА.

Подземные горные выработки не имеют естественного освещения, проектируемый объект находится на горизонте 685метра, поэтому для повышения производительности труда горнорабочих и обеспечения безопасного проведения работ, необходимо установить на проектируемом участке сеть освещения.

Количество светильников определяем исходя из обеспечения минимальной освещенности в соответствии с санитарными нормами. Для камеры УПП нормируемая освещенность Еmin = 15лк. Для комплекса рудоспуска Еmin = 10лк.

В соответствии с указаниями ЕПБ в горизонтальных выработках требуется минимальная освещенность Еmin = 2лк, которая может быть достигнута установкой светильников с шагом 8метров (lш = 8м)

Для определения количества светильников на горизонтальном участке, определим длину горизонтальной выработки по своему заданию, учитывая масштаб. Кроме этого необходимо учесть, что стационарное освещение выполняется не доходя 20метров до тупиков.

Общая протяженность моей выработки - 90метров, за вычетом двух тупиков по 20метров до каждого тупика, остается 50метров для установки стационарного освещения.

Определяем количество светильников:

 

Nсв = Lвыр/lш, шт

 

где: Lвыр – длина выработки, м

Nсв = 50/8 = 6 штук

Потребляемая лампами мощность в горизонтальной выработке:

 

Ргор = Рл× Nсв, Вт

Рл = 100Вт; Ргор = 100 × 6 = 600 Вт.

Расчет освещения для камеры УПП.

Для определения количества светильников, расчет электрического освещения выполняют по методу коэффициента использования светового потока. При этом учитывают нормы освещенности для конкретной выработки.

Метод применяется при расчете общего освещения горизонтально расположенных рабочих поверхностей. Коэффициент использования светового потока зависит от коэффициента отражения стен Sст, коэффициента отражения потолка Sпот, от КПД светильника

Определим индекс камеры УПП. Предварительно измерим по плану участка геометрические размеры камеры, учитывая при этом, что высота типовой выработки Н = 4метра, длина по плану а = 15метров, ширина b = 10.

Индекс помещения определим по формуле:


i =

 

где a и b – длина и ширина помещения (м);

h – высота подвеса светильников, (м);

 

h = (Н – 0.8), м

 

где Н – высота помещения, (м)

h = (4 – 0.8) = 3.2м

 

i = =1.87

 

По графику зависимости коэффициент использования светового потока от индекса помещения /М.У.приложение 1/, определяем Кисп, при этом учитывая, что светильники с лампами накаливания, а потолки и стены светлые Кисп = 0, 35

Учитывая Еmin = 15лк, найденного значения Кисп = 0, 35, согласно требований ЕПБ и СН определяем суммарный световой поток всех светильников:

 

F = Emin × S × Kз × Z / k исп, лм

 

где S – площадь освещаемой поверхности (камеры УПП), м2

Z = 1.4 – коэффициент неравномерности освещения;

К.з = 1, 5 – коэффициент запаса, принимаемый в соответствии с рекомендациями ПТЭ

 

S = a × b = 10 × 15 = 150м2

F = 15 × 150 × 1, 5 × 1, 4 / 0, 35 = 13 500 лм

 

По найденному суммарному световому потоку F и световому потоку одного светильника Fсв, принятого к установке, определим необходимое количество светильников.

 

Nсв = F / Fсв

 

где Fсв = Fл × КПДсв = 1380 × 0, 6 = 828лм

Nсв = 13 500 / 828 = 16шт

Принимаем к установке 16 светильников.

Выполняем расстановку светильников на кровле камеры, что указываем на эскизе:

 

План – эскиз расстановки светильников в камере УПП

 

Расстановка в два ряда, с расстоянием между рядами 4метра, от торцов камеры отступаем 0, 5метра, с шагом расстановки 2метра, длина камеры 15метров, ширина 10метров.

Потребляемая мощность светильников УПП:

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 96; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.155 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь