Особенность разработки рудных месторождений

Размещено на http://www.allbest.ru/

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 приёмников 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;

камеры 4/1-з, 1/18-юв, 2/18юв, 9/1-з, ј-юз, 1/19-юв, 2/19-юв, 2/12-стр,

2/14-стр, 2/13-стр- магнетитовыми кварцитами;

камеры 4/3-з, 1/12-стр, 1/13-стр, - магнетито-железно-слюдковыми кварцитами;

камеры - 4/18-юв, 1/15юз, 4/19-юв, 1/14-стр- железно-слюдково-магнетитовыми кварцитами;

камеры 2/15-стр - слаборудными магнетитовыми кварцитами.

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. Подъёмная 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. Подъёмная 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 55Ч75Ч95 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 30Ч55Ч75 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 2Ч3,8 м при разделке широкой щели - 3,2Ч4 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.

вв= 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.

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:

n=qn*P*kз/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 её, 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=kз Emin SZ/n;

где: kз - 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

Характеристики токоприемников

Таблица 2.1.

Колич.	Наименование	Мощность кВт	Напряжение В
1	2	3	4
20	Освещение	0	220
1	Насос холодной воды	90	380
1	Насос горячей воды	50	380
1	Кран мостовой
1	двигатель подъема	8	380
1	двигатель передвижения	0,37	380
1	Станок заточной	1,5	380
1	Станок сверлильный	1,5	380
9	Двигатель смазки мех.	2,5	380
9	Двигатель смазки циндр.	1,5	380
9	Двигатель задвижки воды	2,5	380
9	Двигатель задвижки воздуха	1,5	380
9	Теристорный возбудитель	15,2	380
9	Двигатель компрессора	630	6000

Расчет ведем методом коэффициента спроса. Сначала рассчитаем нагрузку потребителей со стороны низкого напряжения, для выбора трансформатора собственных нужд.

Формулы для расчета мощностей:

PP=Pн*Кс; (2.2.)Qp=Pp*tgц

Ррос=6*1=6 кВтQрос=0

Рн.н.х=90*0,95=85,5кВт;Qp.н.х=81*0,62=55кВАр

Рн.н.г=50*0,95=47,5кВт;Qp.н.г.=45*0,62=27,9кВАр

Рр.кр=8,37*0,5=4,185кВт;Qp.кр=4,185*0,485=2,03кВАр

Рр ст.з=1,5*0,3=0,45кВт;Qp ст.з=0,45*0,75=0,3кВАр



Рр ст.св=1,5*0,3=0,45кВт;Qp ст.св=0,45*0,75=0,3кВАр

Рр.д.см.м=22,5*0,8=18кВт;Qр.д.см.м=18*0,75=13,5кВАр

Рр.д.см.ц=13,5*0,8=10,8кВт;Qр.д.см.ц=10,8*0,75=8,1кВАр

Рр.дз.в=22,5*0,8=18кВт;Qр.дз.в=18*0,75=13,5кВАр

Рр.д.з.воз.=13,5*0,8=10,8кВт;Qр.д.з.воз=10,8*0,75=8,1кВАр

Рр.т.в.=136,8*0,8=109,5кВт;Q р.т.в.=109,5*0,75=82,13кВАр

.

По расчетной мощности Sp=372кВА, принимаем к установке два трансформатора типа ТМ 400/6 мощностью по 400кВА. Оба находятся в работе, но в случае отключения одного, второй работает на полную мощность, но мощность не должна превышать номинальную трансформатора более чем на 30%, поэтому ТМ400/6 полностью подходят.

Находим коэффициент загрузки трансформатора

Из таблицы (9,2) [1] для выбранного трансформатора Рхх=1,21кВт, Рк.з=5,5кВт; к.з=4,5%; i0=2,1%, от Iном А.

Данные для расчета нагрузок Таблица 2.2

Потери в трансформаторе и его реактивная мощность составят:

; (2.4.)

;

0%=2,1;



Cosцcp.в. находим по

tgц

Cosц = 0,97.

По требованиям ПУЭ на современных предприятиях коэффициент мощности должен быть не ниже 0,95. Полученный по расчету Cosцcp.в=0,97 вполне удовлетворяет этим требованиям. Достаточно высокий коэффициент мощности получен за счет применения на компрессорах синхронных двигателей которым задается режим работы с опережающим коэффициентом мощности, поэтому в других мероприятиях по улучшению коэффициента мощности необходимость отпадает.

2.5 Расчет электрических сетей

Выбор вводного кабеля

Iрасч=,

так как у нас два вводных кабеля для двух секций,

то

по таблице длительно допустимых токов выбираем кабель СБ70 с тремя жилами с Iдл.д.=245А. Но по требованию ПУЭ в случае аварийного режима кабель должен выдержать перегрузку в 30% значит Ip для вводного кабеля

Ip =482/1,3=371А.

Следовательно выбранный кабель не подходит. Выбирпем кабель СБ150 с Iдл.д.=390А.

Проверим по потере напряжения

,

где: l-длинна линии = 2100м;

= 300, для Uн=6000В

-удельная проводимость для меди=53(М/Оммм2)

=106мм

Выбранный кабель удовлетворяет это условие.

По экономической плотности:

Sэк=

Iэк=3 (из таблицы 9,7)[1]

Sэк=

Выбранный кабель удовлетворяет это условие, значит принимаем СБ-150

Выбор кабеля питающего двигатель компрессора.



Iрасч= Sн=

,

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АСБ-16 с Iдл.д=80А

Проверим по потерям напряжения:

,

;

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

iэк=1,6 (таблица 9,7). [1]

Выбираем кабель АСБ-16

Выбор кабеля питающего трансформатор собственных нужд.

;

Для одного Iрасч == 18,65А.

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АСБ-16с Iдл.д=80А.

Проверим по потери напряжения

,



U=300;

l=10м.

Imax - находи по мощности самого мощного двигателя питающегося от трансформатора собственных нужд.

P=90кВт;;

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

iэк=1,6.

Принимаем кабель АСБ-16.

Выбор сечения жил кабеля для потребителей 0,4кВ.

Выбор кабеля питающего терристорный возбудитель.

,

По таблице длительно допустимых токов выбираем сечение кабеля с алюминиевыми жилами 4мм с Iдл.д=29А, кабель выбираем АНРГ-4, для прокладки в помещении.

Проверим по потерям напряжения.

;

,

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

iэк=1,9

Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля питающего насос холодной воды.

По таблице длительно допустимых токов принимаем кабель АНРГ-70

с Iдл.д.=155А.

Проверим по потерям напряжения:

l=50м

По потерям напряжения выбранный кабель не подходит выбираем кабель АНРГ-95.

По экономической плотности тока:



Выбираем кабель АНРГ-95.

Выбор кабеля питающего насос горячей воды.

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АНРГ-35

с Iдл.д=95А.

Проверим по потерям напряжения:

По потерям напряжения выбранный кабель не подходит принимаем

АНРГ-70.

По экономической плотности тока:

Выбираем кабель АНРГ-70.

Выбор кабеля питающего мостовой подъемный кран:

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель АНРГ-4

с Iдл.д.=29А

Проверим по потерям напряжения:

l=80м

По потерям напряжения выбранный кабель не подходит, выбираем АРНГ-16.

По экономической плотности тока:

Принимаем кабель АНРГ16.

Выбор кабелей питающих станки:

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель

АНРГ-4 с Iдл.д.=29А

Проверим по потерям напряжения:

l=50м

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:



Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля для питания двигателя смазки механизма:

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель

АНРГ-4 с Iдл.д.=29А

Проверим по потерям напряжения:

l=50м.

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля для питания двигателя смазки цилиндров.

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель

АНРГ-4 с Iдл.д.=29А.

Проверим по потерям напряжения:



l=50м.

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля для двигателя задвижки на воде:

По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель

АНРГ-4 с Iдл.д.=29А.

Проверим по потерям напряжения:

l=50м.

По потерям напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля для питания двигателя задвижки воздухопровода:



По таблице длительно допустимых токов выбираем кабель

АНРГ-4 с Iдл.д.=29А.

Проверим по потерям напряжения:

l=80м.

По потери напряжения выбранный кабель подходит.

По экономической плотности тока:

Принимаем кабель АНРГ-4.

Выбор кабеля от трансформатора до линии 0,4кВ:

Iрасч. - для двух кабелей но, в случае аварийного режима один из них должен выдержать нагрузку превышающего номинальную на 30%, тогда:

.

Принимаем два кабеля типа АРНГ120 с Iдл.д =240А

Проверим по потере напряжения:

сечение питающего кабеля самого мощного двигателя питающегося от жтой системы шин S=92,9мм2 по потерям напряжения. Сечение выбранного кабеля больше следовательно он подходит.

2.6 Расчет токов короткого замыкания сети 6кВ

Исходные данные:. на шинах 6кВ питающей подстанции Sк.з = 91МВА, Iк.з.=8,4кА.

В Расчетную схему вводятся синхронные выше 1кВ двигатели имеющие небольшую удаленность от расчетной точки к.з.

Для решения задачи выбора аппаратов и проводников по условиям к.з. расчетную схему составляем с учетом максимального режима работы.

На основании того, что в нормальном режиме работы питание каждой секции осуществляется по своему вводу с отключенным секционным выключателем, максимальный режим работы будет наблюдаться при отключении одной из питающих линий.

Расчет ведем в приведенных единицах.

Определим сопротивление системы:

,

Определим начальное девствующие на шинах подстанции 6кВ компрессорной станции, без учета подпитки от синхронных двигателей.

,

где :

xL- индуктивное сопротивление питающей линии (кабель СБ 3х150)



;

; ;

,

Начально действующий ток к.з. от группы синхронных двигателей с одинаковыми параметрами определяем по формуле:

,

где: 1,07м - значение ЭДС синхронного двигателя в относительных единицах, работающего в режиме перевозбуждения;

d - индуктивное сопротивление синхронных электродвигателей СДК-2-17 в относительных единицах = 0,237

- номинальный суммарный ток всех двигателей

,

(ток к.з. за выключателем массивного элемента, в нашем случае трансформатора собственных нужд.)

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)

Действующее значение периодической составляющей тока к.з. от синхронного двигателя определяется по формуле:

где: - коэффициент зависимости от вывода синхронного двигателя.

Для расчетного времени размыкания контактов

tp=0,05c

- определяется по таблице: 2,25 [2]

Наибольшее значение периодической составляющей тока трехфазного к.з. принимается равным амплитуде начального значения периодической составляющей тока к.з.

Ударный ток к.з. для момента времени t=0,01c, рассчитывается по формуле:



где: куд - ударный коэффициент зависящий от Та

куд - для синхронных двигателей = 1,8 Тас.с=0,05с (таблица 2,45) [2]

куд - для системы 1,7

Определяем тепловой импульс на ответвлениях от шины 6кВ по формуле:

Вк=Вкс+Вкдв

где: Вкс - тепловой импульс от системы;

Вкдв - тепловой импульс от двигателей;

tоткл=0,05

Тадв.=0,05 (из табл. 2,48) [2];

Intc - ток от эквивалентного двигателя.

,

2.7 Расчет токов короткого замыкания на стороне 0,4кВ

Для этого, полное сопротивление лини на стороне 6 кВ приводим к напряжению 0,4кВ по формуле: ; r=0,26Ом; х=0,56Ом;



Расчитываем Iк.з. на выводах 0,4кВ трансформатора собственных нужд.

;

;

,

=

Zк - сопротивление кабеля; Zа - сопротивление автомата.

(т.к. два кабеля параллельно)

,



;

Величина ударного тока к.з. определяется по формуле:

,

- определяется по графику (17/6стр447, [л-2])

для:

Определяем ток однофазного к.з. в сетях до 1 кВ.

Zn - для кабеля =0,687Ом/км.

Из таблицы (8-1, [л-2])

,

- расчетное сопротивление току замыкания на корпус трансформатора со схемой соединения обмоток звезда- звезда для 400кВА=0,065Ом:

,

На основании расчетов токов к.з., минимально допустимое сечение кабеля на напряжение 6кВ 50мм для кабелей с алюминивыми жилами, 35 с медными ( 228, [л-2])

Окончательно принимаем кабели: вводный кабель 6кВ-СБ150; кабель питающий двигатель компрессора АСБ-50; кабели питающие трансформаторы собственных нужд АСБ-50.

2.8 Выбор аппаратов и релейной защиты

Для питания потребителей 6кВ принимаем ячейку КРУ типа КМ1 с вакуумными выключателями ВВЭ-10.

В последние годы широкое применение получили вакуумные выключатели. В них гашение дуги осуществляется в вакуумной дугогасительной камере. месторождение маркшейдерский шахтный воздух

Основные преимущества:

- Резкое снижение затрат по сравнению с масляными выключателями.

- Высокая износостойкость

- Полная взрыва и пожаробезопасность

- Без шумность, чистота, удобство в обслуживании

- Отсутствие загрязнений окружающей среды.

Технические характеристики КРУ типа КМ1 с выключателями ВВЭ-10

Технические характеристики КРУ типа КМ1 с выключателями ВВЭ-10Таблица 2.3.

Технические характеристики	Расчетные величины
Uн=6кВ	Uр=6кВ
Iн=630А	Iросu=482А
Iскв=52кА	Iу=19,42кА
Iот=20кА	I=7,926кА
Iскв=20кА	Iпо=7,926кА
tотк=0,05сек



Для всех потребителей 6кВ принимаем КРУ типа КМ1, так как они подходят по самым максимальным данным. Трансформаторы тока и напряжения принимаем по номинальным данным. Трансформаторы напряжения НТМИ-6. ВН6000 НН100; Sпред=400кВА. Трансформаторы тока ТЗЛ 100/5, ТЗЛ 200/5, для ячеек КРУ трансформаторы тока ТНП-2

Защита питающих линий выполнена с помощью токовой отсечки и максимально токовой защиты от перегруза, действующей на сигнал. Защита устанавливается со стороны питания на выключателе нагрузки линии на подстанции. На подстанции компрессорной станции устанавливается защита на трасформаторах 400кВА:

- токовая отсечка в двухфазном, в двух релейном исполнении, для защиты от токов короткого замыкания и внутренних повреждений в трансформаторе.

- максимально-токовая защита от перегруза

- защита от однофазных к.з. на стороне н.н., выполнено автоматическими выключателями на вводе низкого напряжения трансформатора.

Расчет токовой отсечки.

Ток срабатывания реле определяется по формуле:

,

где: ксх - коэффициент схемы, соединение трансформаторов тока =1

котс - коэффициент отстройки реле, принимаемой 1,3-1,4

- максимальное значение периодической составляющей тока к.з. при к.з. на стороне 0,4кВ.

к1 - коэффициент трансформации трансформаторов тока 100/5

; приводим к напряжению 6кВ



;

Принимаем 2 токовых реле РТ40/200 с пределами уставки срабатывания 50-200А.

Потребляемая мощность 8ВА.

Расчет уставок защиты от перегруза.

,

где Iном - номинальный ток трансформатора на стороне в.н.

котс = 1,05; кв - коэффициент возврата реле =0,8.

Принимаем 2-РТ-40/2, пределы уставок 0,5-2А

Потребляемая мощность 0,2ВА.

Проверяем токовую отсечку на чувствительность.

;

;

Защита по чуствительности подходит.

Для защиты на стороне н.н. устанавливаем автоматические выключатели АВМ-10 с Iн=800А, Iуст.к.з.=2600А; iу=65кА

Проверяем по чуствительности к однофазному к.з.



кч > 1,5

Защита синхронных двигателей напряжением выше 1000В. На синхронных двигателях согласно ПУЭ устанавливаются следующие виды защит:

1) Защита от многофазных замыканий выполняем в виде токовой отсечки в двух фазном, двух релейном исполнении на реле РТ40

котс = 1,6(для синхронного двигателя); ксх=1;

максимальное значение переодической составляющей тока протекающего через Т.Т. режиме самазапуска.

Т.Т. 200/5 к=40; Imax=6,5; Iном=395А;

Принимаем РТ40/20. Пределы уставок 15-20А

кч > 2

2) Защита от перегруза. Так как перегрузки выполняются на реле РТ-80 с зависимой характеристикой

; ; ;

На время пуска двигателей реле от перегрузки блокируется реле РБ.

3) Защита от замыкания на землю в обмотке статора.

Установка защиты требуется обязательной при токе замыкания на землю 5А и выше: токовая защита нулевой последовательности. Для защиты от двойных замыкания на линию выполняется однолинейно РТ-40 - токовая отсечка нулевой последовательности, Iсз(расч) для реле РТЗ-1(нулевой последовательности) Iз.

Согласно ПУЭ на чувствительность не проверяется.

Первичный ток срабатывания реле РТ40/6 защиты от двойных замыканий на землю принимается равным 150ч200А.

4) Защита от потери напряжения. Для отключения несамозапускающихся двигателей, напряжение срабатывания ступеней защиты принимается равным 0,7 Uном, а выдержка времени основных защит элементов сети от многофазных к.з.

,

2.9 Расчет защитного заземления

1) Заземление выполняются из L50х50х5; l=2500мм.

Глубина погружения в грунт, считая от поверхности почвы до верха заземления, 100мм. Грунт суглинок вторая климатическая зона.

2) Сопротивление растекания одиночного заземлителя:

,

где: - удельное сопротивление грунта = 1*104Ом/см

кс - коэффициент сезонности = 1,7



3) Сопротивление протяженного заземлителя:

,

где: l - длинна протяженного заземлителя = 3000см.

в - толщина 0,4см.

t - глубина погружения 70см

4) С учетом экранирования при размещении в ряд:

;

- коэффициент использования заземлителей =0,7;

5) Необходимое сопротивление:

,

6) Необходимое количество стержней:

.

Принимаем 6 стержней.

Стержневые заземлители размещаются в ряд через 4м и соеденяются между собой стальной полосой 40х4мм2 методом сварки.

После монтажа заземления производят проверку величины сопротивления которое должно быть не более 4 Ом. В противном случае добавить заземлители.

2.10 Автоматизация компрессорной станции

Автоматизация компрессорных установок увеличивает их коэффицент полезного действия, повышает надёжность работы, улучшает условия труда обслуживающего персонала. С помощью автоматизации осуществляется контроль за работой всего оборудования компрессорной станции. На каждую компрессорную установку устанавливается ЩКУ.

Устройство и работа щита (ЩКУ)

Щит контроля и управления (ЩКУ) конструктивно выполнен в виде шкафа с задней дверью. На лицевой панели щита расположены органы управления: кнопки, тумблеры, указательные реле, сигнальные лампы, предохранители, приборы контроля температуры и тока статора. Сигнальные лампы применены двух цветов: зеленые - для оперативной сигнализации, желтые -для предупредительной. Для аварийной сигнализации применены указательные реле.

Приборы контроля давления вынесены в отдельную панель, соединённую со шкафом ЩКУ. Назначение приборов, органов управления, сигнальных ламп указательных реле указаны на табличках. На крыше щита размещен светофор. Звонок установлен на боковых щитах.

Внутри щита размещены: автоматические выключатели, электромагнитные реле, диоды, конденсаторы, генератор импульсов, силовая аппаратура управления маслонасосами и электроприводом задвижки, клеммники для внешнего монтажа.

Подключение к импульсным трубкам манометров производится через ниппельные соединения.

Электромагнитные клапаны для системы регулирования производительности размещены на отдельном устанавливаемом пневмораспределителе.

Система автоматизации согласно схеме электрической принципиальной, работает следующим образом. Напряжение питания на СА подаётся через вводной автоматический выключатель OF1. Через индивидуальные магнитные пускатели КМ1, КМ2, КМ3 напряжение подаётся на электродвигатели маслонасосов и электропривод задвижки «в атмосферу», а через однофазный выключатель SF1 - на схему управления. После включения выключателей, при исправных цепях питания, включается лампа Н1. После вводного выключателя установлено реле времени КТ1 с установкой 1-3с для отключения главного двигателя (ГД) с задержкой при понижении или кратковременном исчезновении напряжения.

Напряжение 380В используется для питания электродвигателей маслонасосов, электропривода задвижки «в атмосферу», 220В 50Гц - для питания схемы управления, измерителей-регуляторов, прибора контроля температуры, звонка и электромагнитных трёхходовых клапанов, 24В - после двухполупериодного выпрямления - для схемы сигнализации и аварийных защит.

Для получения «мигающего света» (24В) имеется генератор импульсов.

Схема позволяет управлять компрессором в кнопочном пооперационном режиме управления.

Пуск компрессора выполняется по следующей программе:

Кнопками SB5 и SB7 включить электродвигатели маслонасосов.

Повернуть коленчатый вал компрессора специальным ключом и вывести из зацепления валоповоротную шестерню.

Открыть задвижку D «нажатием» на кнопку SB12 (в компрессорах 4ВМ10-100/9 и 2ВМ10-50/9 задвижка открывается вручную).

Включить электромагнитные вентили Y1,Y2 тумблерами SA1,SA2.

Открыть вручную задвижку «на воде».

При выполнении указанных операций нажат на кнопку SB1 «Предпусковой сигнал».

Должно выключаться реле К2. Оно включает звонок НА и замыкает контакт в цепи 51-55.

При нажатии на кнопку SB2 «Пуск» замыкается цепь 50-55 управления включения высоковольтного выключателя. После выключения высоковольтного выключателя на ЩКУ включается табло HL1 «ГД выключен», звонок не выключается. При несостоявшемся пуске необходимо нажать на кнопку SB3.

Отключение ГД обеспечивается нажатием на кнопку SB3 «стоп», которая замыкает цепь 60,62 отключения высоковольтного выключателя. Электродвигатели маслонасосов выключаются кнопками SB4, SB6 после выключения ГД. Закрыть задвижку «в атмосферу».

Состояние электродвигателей маслонасосов, электроприводов задвижек контролируется лампами Н2, Н3 Н10, Н11, Н12.

...