/>/>/>/>/>/>/>Содержание
Введение
1 Общая часть
1.1 Краткие сведения о шахте
1.2 Вскрытие и подготовка шахтного поля. Системаразработки
1.3 Очистные работы
1.4 Подготовительные работы
1.5 Шахтный транспорт. ВШТ рельсовый и ленточный: типыэлектровозов, типы конвейеров
1.6 Проветривание шахты
1.7 Главные водоотливные установки. Местоположениенасосных, камер, типы и число насосов, притоки воды
1.8 Подъемные установки. Главные и вспомогательные. Типыподъемных машин и подъемных сосудов
1.9 Автоматизация производственных процессов. АГЗ, еезадачи и функции
1.10 Автоматические системы учета электроэнергии
1.11 Диспетчерская служба. Аварийная и технологическаясвязь
1.12 Системы планово — предупредительного ремонта (ППР)
1.13 Ревизионно — наладочные работы (РНР)
1.14 Электроснабжение шахты
1.15 Действия в чрезвычайных ситуациях. Неотложная помощьпри ранениях, кровотечениях, переломах, ушибах, вывихах и ожогах
2 Специальная часть
2.1 Экономическое и социальное значение оборудования АГЗна шахте
2.2 Отбор объектов, подлежащих включению в систему АГЗ
2.3 Выбор технических средств для обеспечения автоматическойгазовой защиты шахты
2.4 Описание принципа действия основных техническихсредств автоматической газовой защиты шахты
2.5 Монтаж, наладка и эксплуатация технических средствавтоматической защиты
2.6 ПБ и ПТЭ при эксплуатации газовой защиты
2.7 Проверочный расчет электроснабжения очистного забоя
2.8 Расчет техника — экономической эффективностиоборудования автоматической газовой защиты шахты
Литература
/>/>/>/>Введение
В целях интенсификации экономики нашей страныпредусмотрено обновление производства и, прежде всего, на основе еготехнического перевооружения и реконструкции, повышения уровня механизации иавтоматизации.
Автоматизация — высшая ступень механизации,производственных процессов — существенно улучшает условия труда. Так приавтоматизации управления забойным оборудованием обслуживающий персоналвыполняет основные технологические процессы, находясь в закрепленном,безопасном пространстве и на свежей струе.
Автоматизация также способствует увеличению долговечностиоборудования благодаря снижению уровня и сокращению продолжительностиперегрузов, обеспечивает эксплуатацию машин в региональных режимах приоптимальных расходах электроэнергии, предотвращает возникновение контролируемыхаварийных ситуациях, облегчает поиск неисправностей и этим сокращает простои,связанные с ремонтом. Следовательно, автоматизация обеспечивает повышениетехника — экономических показателей угледобычи.
Таким образом, автоматизация производства имеет не толькотехника — экономическое, но и большое социальное значение, так как существенноизменяет характер труда, создает условия для устранения различий междуфизическим и умственным трудом.
Для обеспечения высокопроизводительной работыэлектро-механического оборудования в сложных подземных условиях заводыпостоянно совершенствуют аппаратуру автоматизации. С этой целью в аппаратуреавтоматизации широко используются полупроводниковые бесконтактные элементы,герметизированные магнитоуправляемые контакты, интегральные схемы, искробезопасныесхемы, быстроразъемные штепсельные соединения узлов и блоков.
/>/>1 Общая часть
/>/>1.1 Краткие сведения о шахте
Поле шахты им. Костенко расположено в центральной частипромышленного участка карагандинского бассейна. Граница шахты является общей сполями шахт: им. Горбачева, «Кировская» и бывшая «Северная».
— на юго-востоке — граница целика под железно-дорожноймагистралью Алматы — Астана — Петропавловск и выхода угольных пластов поднаносы и поверхность карбоновых отложений;
— на востоке, северо-востоке — граница общая с полемшахты «Карагандинская»;
— на западе, юго-западе — граница общая с полем шахты № 1ТОО «Арман» (бывшая шахта им. 50-летия Октябрьской революции) и глубокимигоризонтами промышленного участка.
Размеры поля составляют:
— по простиранию — 5400 — 9500 м
— по падению — 1550 — 4750 м.
В геологическом строении поля шахты им. Костенко принимаютучастие отложения карбона, перекрытые отложениями юрского, третичного ичетвертичного возрастов.
Отложения карбона сложены песчаниками, алевролитами,аргиллитами и угольными пластами К12 — К1 карагандинской свиты. Юрскиеотложения сложены переслаиванием алевролитов, аргиллитов, песчаников и рыхлыхконгломератов мощностью до 110 м.
Повсеместно они перекрыты третичными глинами мощностью до2,0 метров и четвертичными отложениями до 1.0м.
Проект объединения шахт им. Костенко и «Стахановская» УДОАО «Испат — Кармет» выполнен в соответствии с приказом № 117 от 23.09.97г. «Обоптимизации ведения горных работ» и задания на проект объединения шахт им.Костенко и «Стахановская».
Вновь образованная шахта именуется шахтой им. Костенко,которая является правоприемником шахты «Стахановская».
Проектом приняты следующие решения:
— объединение шахт горными выработками на отметке — 100;
— к отработке принимаются запасы угля района № 1 и запасыпо пластам К10, К 12 района №2;
— проектная мощность шахты принимается 2500 тыс. тонн вгод двумя шахтовыдачами техкомплексом района №1;
— промышленные запасы приняты: к отработке 99947тыс.тонн;
в том числе:
— по району № 1 (пласты К12 — К1) — 87144 тыс.тонн;
— по району № 2 (пласты К12, К10) — 6435 тыс.тонн;
— по площади прорези (пласт К7) — 6368 тыс.тонн.
Основные техника — экономические показатели:
проектная мощность, тыс.тонн в год — 2500;
себестоимость добычи 1 тонны угля, тенге — 1085,5;
численность трудящиеся, чел – 2901;
в том числе рабочих по добыче угля, чел — 2472;
производительность труда рабочего по добыче, т/мес –71,8.
В тектоническом отношении поле шахты располагается вспокойной части карагандинской синклинали. Углы падения угольных пластовсоставляют 7-10 градусов. Складчатость на поле отсутствует, Тектоническиенарушения — взброс №8 и сброс №1 с амплитудами смещения пластов 0,8- 1,4 мпересекают поле с запада на восток и осложняют ведение очистных работ.
На действующих, горизонтах горными работами вскрытымалоамплитудные нарушения до 3 м.
Поэтому при вскрытии и отработке нижележащих горизонтовшахты следует также ожидать наличие малоамплитудной нарушенности угольныхпластов и учитывать ее при их отработке.
Гидро-геологические условия в границах собственного поляшахты им.Костенко осложнены из-за притока воды из выработанного пространствасмежных шахт. Водовмещающими породами на поле шахты являются песчаники,алевролиты и угольные пласты К12 — К1.
Рабочими пластами в границах поля шахты является 8пластов: К12, К10, К7, К6, К4, КЗ, К2, К1.
Все пласты имеют сложное строение. По выдержанностимощности и строения пласты К12, К10, К1 — к невыдержанным.
Непосредственные почва и кровля угольных пластовпредставлены аргиллитами. Прочность пород по значению временного сопротивленияна сжатие не превышает 150-200 кг/кв.см. Устойчивость пород кровли значительнопонижена в зонах разрывных нарушений.
Аргиллиты почвы склонны к пучению.
Газоносность угольных пластов К12-К1 высокая. Степеньвыбросоопасности угольных пластов в утвержденных технических границах поляшахты им. Костенко по пластам К12—К1, в процессе геолого-разведочных работ до1967г., по керновым пробам не определялась и по данным последнего сводногоотчета по полям шахт.
По результатам горных работ отнесение пластов К12—К1 копасным и угрожаемым по внезапным выбросам угля и газа ежегодно корректируетсяи устанавливается приказом УД ОАО «Испат — Кармет».
На основании приказа УД ОАО «Испат — Кармет» иКарагандинской областной государственной инспекции по предупреждению ЧС иГортехнадзора от 06.02.98г. за № 12/9 по газу шахта им. Костенко отнесена копасной по внезапным выбросам угля и газа.
Угольные пласты К12, К7, КЗ и К2 являются опасными сглубины соответственно 440, 460 и 660 м; остальные — К10, К6, К4, К1 являютсяугрожаемыми с глубины 350 м.
Ниже глубины 350м должен осуществляться прогнозвыбросоопасности на всех угольных пластах, вскрываемых горными выработками.
Угольные пласты К12, К 10, КЗ, К2, К1 являются склоннымик самовозгоранию, а пласты К7, К6, К4 — не склонными к самовозгоранию.
По степени пожароопасности пласт К12 отнесен кпожароопасному, остальные — к неопасным.
Угольная пыль всех пластов является взрывчатой. Шахтаотнесена к опасной по пыли. По содержанию двуокиси кремния породы являютсясиликозоопасными.
Температура горных пород у нижней части технической границысоставляет 17,9- 19,0 С.
По сложности тектонического строения, выдержанностимощности, строения и качества угольных пластов поле шахты отнесено ко второйгруппе сложности классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсовтвердых полезных ископаемых.
Низкая устойчивость пород кровли и почвы угольныхпластов, газоносность, выбросоопасность, пожароопасность, самовозгорание,силикозоопасность пород, повышенные водопритоки — в совокупности создалисложные горногеологические условия отработки угольных пластов.
/>/>
1.2 Вскрытие и подготовка шахтного поля. Системаразработки
Существующие схемы вскрытия: поле шахты им. Костенковскрыто вертикальными стволами и капитальными квершлагами. С основнойпромплощадки поле вскрыто пятью вертикальными стволами (скиповыми №1 и №2,клетевыми №1 и №2 вентиляционными) и капитальными квершлагами, пройденнымистволами на горизонтах +172, +90, +38, -30, -100.
С центрально-отнесенной промплощадки пройденывентиляционный породный и клетевой центрально-отнесенные стволы и капитальныевыработки на горизонтах 30-30-100, а также на промежуточных горизонтах 110 и85. На флангах шахтного поля пройдены вентиляционные стволы: западный ивосточный.
Скиповые стволы №1 и №2 и центрально — отнесенныйпородный ствол оборудованы скиповыми подъемами и вентиляционными установками ислужат для выдачи угля (№1 и №2), породы (ЦОПС) и исходящей струи воздуха изшахты.
Клетевые стволы №1 и №2 и центрально-отнесенный клетевойствол оборудованы клетевыми подъемными установками на 3-х тонную вагонетку ислужат для спуска вспомогательных материалов и оборудования, спуска — подъемалюдей и подачи в шахту свежего воздуха. Фланговые вентиляционные стволыоборудованы клетевыми аварийными подъемами и вентиляторными установками ислужат для выдачи исходящей струи воздуха вентиляторными установками.
Поле шахты «Стахановская» вскрыто пятью вертикальнымистволами и капитальными квершлагами. С основной промплощадки поле вскрыто двумяцентрально — сдвоенными стволами.
С центрально-отнесенной промплощадки пройдены клетевой ивентиляционный центрально — отнесенные стволы и капитальные квершлаги нагоризонтах 400, 275, 150, 25 и -100.
На нижней технической границе шахты пройдены клетевойвоздухоподающий ствол и квершлаги на горизонте +142, ствол оборудован подъемамии вентиляторными установками и служит для выдачи угля (скиповой ствол), породы(ЦОВС) и исходящей струи воздуха из шахты.
Схема вскрытия объединенной шахты — в настоящее времяобъединение шахт им. Костенко и «Стахановская» уже произведено проведением нагор.—100 вентиляционного и откаточного квершлагов и вентиляционных иконвейерных штреков пластов К12 и К10.
Отработка запасов угля пластов К12 и К10 шахты«Стахановская» (район №2) намечается через шахту им. Костенко (район №1).
Уголь с северного блока пласта К12 района № 2доставляется по конвейерному штреку пласта К12 гор. —100 на конвейерный уклонпласта К10 района №1 и далее по существующей транспортной цепочке района №1 наскиповой ствол №1.
Уголь с южного блока пласта К12 района №2 доставляется попарному вентиляционному (конвейерному) бремсбергу и конвейерно — тельферномууклонам района №2, конвейерному штреку пласта К10 на западный конвейерный уклонпласта К10 района №1 и по существующей транспортной цепочке района №1 наскиповой ствол №1.
Исходящая струя воздуха с северного блока района № 2выдается через конвейерно-тельферный уклон и восточный вентиляционный штрекпласта К10 гор. -100 на третий западный конвейерный уклон района №1 и далее посуществующей вентиляционной сети района №1.
После объединения шахт па шахте «Стахановская» остаетсятолько клетевой воздухоподающий ствол с находящимся него главным водоотливом иЦПП на гор. -260.
Остальные стволы и примыкающие к ним горные выработкипогашаются.
Подготовка шахтного поля: на шахте им. Костенкоприменяется смешанная схема подготовки: — западное крыло подготовлено попанельной схеме, восточное – по горизонтной. Пласты К12 и К10 группируются наполевые групповые штреки. По остальным пластам подготовительные выработкинекапитального характера (конвейерные и вентиляционные штреки и другие,служащие только для одной лавы) проходятся по пластам.
Для отработки пластов на западной части поля проходятсяодносторонние панельные пластовые бремсберги полиции, делящей шахтное поле попростиранию пополам.
Выемочные участки в западной части отрабатываются внисходящем порядке от границы шахтного поля. Выемочные участки в восточнойчасти (столбы по падению) отрабатываются прямым порядком, то есть от серединышахтного поля к восточной границе.
Угольные пласты как в западной части, так и в восточнойпо условию неподработки горных работ по верхним пластам очистными работами нанижних пластах отрабатываются в нисходящем порядке.
Учитывая взаимное влияние выемки угля по пластам иотсутствие резерва в линии очистных работ на верхних коксующихся пластах, приобъединении шахт сохраняются существующие схемы подготовки и порядок отработкишахтного поля.
На шахте «Стахановская» также принята смешанная схемаподготовки: в северном блоке — погоризонтная, в южном — панельная.
В соответствии с протоколом рассмотрения «Генеральныхсхем раскройки шахтных полей» от 02.07.87г. в качестве дополнительныхрегиональных мер борьбы с внезапными выбросами шахта перешла на восходящийпорядок отработки пластов, т.е. на подработку опасного по внезапным выбросампласта К12 пластом К10. Для отработки пластов К12, К10 в южном блоке пройденыодносторонние полевые групповые — бремсберги. Выемочные участки отрабатываютсяснисходящем порядке.
Системы разработки. На шахте им. Костенко отрабатываютсяпласты К12, К10, К7, КЗ, К2, К1. На пластах К10, К7, КЗ, К2, К1 применяетсясистема разработки длинными столбами с отработкой их по простиранию и падению,на пласте К12 – наклонными слоями с одновременной отработкой двух слоев.
В районе №2 отрабатываются пласты К12, К10. На пласте К10принята система разработки длинными столбами с отработкой их по падению ипростиранию, на мощном пласте К12—наклонными слоями с отработкой и по падению ипо простиранию по схеме «слой — пласт». На пластах принята бесцеликовая схемаотработки с поддержанием конвейерных штреков вслед за лавой и использованием ихв качестве вентиляционных, при отработке, следующего столба.
/>/>1.3 Очистные работы
В настоящее время на шахте им. Костенко ведутся очистныеработы на трех участках по пластам К12, К10, К1.
— лава 28К12 — 2c, ее длина 180м, вынимаемая мощность3,4м. Оборудование, применяемое в лаве — механизированная крепь Пиома, комбайнКК-500, конвейер КС-А 30П;
— лава 29К-10-ю длина 180м, вынимаемая мощность 3,2м.0борудование механизированная крепь KM-130, комбайн 1КШЭ, конвейер СП-301;
— лава 43к1-з, длина 182м, вынимаемая мощность 3,7м.Оборудование механизированная крепь КМ-130, комбайн 1КШЭ, конвейер «Анжера»;
— лава 46К10-3 в настоящее время находится в резерве. Еедлина 194м, вынимаемая мощность 3,7м. Оборудование — механизированная крепьУКП-5, комбайн SL, конвейер КС-228.
Кроме того, на шахте используется механизированная крепьГлиник, конвейер «Рыбник».
Со второго полугодия на шахте планируется начать очистныеработы в лаве — гигант 46К10-з.
/>/>1.4 Подготовительные работы
В настоящее время на шахте им. Костенко действуетнесколько подготовительных забоев. Основные выработки проходят парным — забоемс подрывкой 6оковых пород проходческим комбайном ГПКс (по углю).
Для кропления выработок применяется сборная металлическаякрепь арочного типа, затяжка боков и верха ведется железобетонной затяжкой,металлической сеткой частично деревянной затяжкой.
Оборудование, устанавливаемое в подготовительном забое:
проходческий комбайн ГПКс;
перегружатель УПЛ — 2;
конвейеры 1Л-80, C-53, CP-70, 1ЛУ-80;
лебедки ЛВД-24 и 1ЛВШ;
вентилятор ВМД-8.
На шахте имеются в наличии комбайны 4ПП- 2, но из-за специфическихгорногеологических условий в настоящее время не применяются.
Породные забои проходят буровзрывным способом сприменением породопогрузочной машины 1ППН-5. Бурение шпуров производятколонковыми электросверлами ЭБГП-4 с принудительной промывкой шпуров
/>/>1.5 Шахтный транспорт. ВШТ рельсовый и ленточный: типыэлектровозов, типы конвейеров
Общие сведения. На шахте приняты следующие видытрапспорта:
— конвейерная доставка угля от очистных забоев доскипового ствола;
— электровозная доставка людей, породы, материалов,оборудования по горизонтальным выработкам;
— одноконцевая откатка по наклонным выработкам длядоставки людей, материалов, оборудования, породы;
По промышленным штрекам и наклонным выработкам,примыкающим к очистным забоям, для доставки людей, материалов и оборудованияпринимаются дороги типа ДНК-2 и КТУ.
Локомотивный транспорт. Для выполнения вспомогательныхопераций по откатке породы, доставке материалов и перевозке людей погоризонтальным выработкам применяется электровозная откатка.
Данным проектом предусматривается строительство камерыперестановки, оборудуемой краном КЭД-8, в околоствольном дворе кистевоговоздухоподающего ствола на горизонте -260 (район №2) для обслуживания одногоэлектровоза типа АМ-8Д-900. В районе №1 сохраняются существующие электровознаяоткатка и вагонеточный парк.
Доставка людей к рабочим местам. При определении временидвижения людей для ведения горных работ на горизонте -100 в качестве наиболееудаленной от клетевых стволов, по которым предусмотрен спуск — подъем людей,принята лава по пласту К7 на восточном крыле шахты.
Доставка людей принята по следующему маршруту:
клетевой ствол №1 (до горизонта -100);
околоствольный двор горизонта -100;
квершлаг откаточный горизонта -100;
4 восточный конвейерный штрек пласта К7.
Вагонетки. В настоящее время на шахте для доставки породыи вспомогательных материалов используются трехтонные вагонетки с доннойразгрузкой типа ВШ-8А.
Кроме грузового на шахте существует специальныйвагонеточный парк для перевозки людей, доставки крепежных материалов иоборудования, доставки ВМ в шахту.
Общее количество вагонеточного парка составляет 1200штук.
Настоящим проектом не увеличивается мощность шахты итранспортная схема, поэтому существующий вагонеточный парк сохраняется.
Конвейерный транспорт. Для транспортирования горной массы(породы, угля) по магистральным выработкам применяются следующие видыконвейеров:
— на конвейерном уклоне по пласту К10 — 2 конвейера2ЛУ-120В (1300-1200м);
— на конвейерном уклоне по пласту К1—1 конвейер 1ЛУ-120(750 м);
— на конвейерном уклоне по пласту К2—1 конвейер 2Л-100У(380м);
— на конвейерном уклоне по пласту К7-4 конвейера2Л-100У(380м, 380м, 600 м, 630м);
— на 3 западном конвейерном уклоне по пласту К10 и 2восточном конвейерном штреке по пласту К10-1 конвейер 2ЛТ-100 и 3 конвейера2Л-100У;
— на конвейерно — тельферном уклоне КТУ—1 конвейер1ЛУ-120 (380м) и 1 конвейер 2Л-100К;
— на парном бремсберге — 1 конвейер 1Л100К 1-02 (430 м);
В остальных выработках для транспортирования горной массыустанавливаются конвейеры СР-70, СП-301, СП-302, С-53, ЛБ-80, ЛТ-80.
/>/>
1.6 Проветривание шахты
На тахте им. Костенко, как и на всех шахтахКарагандинского бассейна, принят всасывающий способ проветривания.
В настоящее время на шахте находятся в эксплуатациивентиляторные установки главного проветривания:
— ВОКД—3,0 (600 об/мин) — установлен на вентиляционномстволе, угол разворота лопаток 24 град, производительность 116 куб. м/с,давление-260 даПа, резерв производительности 22 куб.м/с, резерв давления 108даПа, мощность двигателя 457 кВт, КПД вентилятора 0,71.
Недостатком этого вентилятора является то, что егоневозможно эксплуатировать с максимальным углом разворота лопаток;
— ВИД- 31,5 (500 об/мин — установлен на скиповом стволе№2, угол разворота лопаток 140град, производительность 294 куб.м/с, давление277даПа, мощность двигателя 1544 кВт, КПД- 0,54. Недостатком этого вентилятораявляется отсутствие резерва производительности и резерва давления, а также то,что вентилятор работает в неэкономичном режиме;
— ВЦ- 5 (300 об/мин) установлен на западном фланговомстволе, угол разворота лопаток 13 град, производительность 246 кубл1/с,давление-413 даПа, резерв производительности 7 куб.м/с, резерв давления 22даПа, мощность двигателя 1477кВт, КПД- 0,71;
-ВЦП-16 (1000 об/мин) — установлен на центрально-отнесенномклетевом стволе, угол разворота лопаток — 33 град, производительность 22куб.м/с, давление 208 даПа, резерв производительности 2 куб.м/c, резервдавления — ЗЗдаПа, мощность двигателя — 65 кВт, КПД-0,73.
Таким образом, общее количество воздуха, подаваемого вшахту, составляет 678 куб.м.с, общий резерв производительности—31 куб.м/с.
Схема проветривания на шахте — комбинированная.
/>/>
1.7 Главные водоотливные установки. Местоположениенасосных камер, типы и число насосов, притоки воды
В настоящее время на шахте им. Костенко главнаяводоотливная установка находится в околостволъном дворе на горизонте -100ЦОКСа. Главный водоотлив оборудован пятью насосами типа ЦНС 300 — 900 на дваколеса каждый, производительностью 330 куб.м/час, напором 828 м вод.ст. сэлектродвигателями типа 2АЗМВ 1-1250 — 600045, мощностью 125 кВт, 6000 В.
При объединении шахт им.Костенко и «Стахановская» главныйводоотлив на горизонте -100 ЦОКСа шахты им. Костенко остается без изменения.
Кроме того, предусматривается перекачная водоотливнаяустановка на горизонте -260 нового воздухоподающего ствола бывшей шахты«Стахановская» в камере, ранее предназначенной для насосов главного водоотливашахты «Стахановская». Насосная установка оборудована тремя насосами типа ЦНС 60- 189 на 6 колес каждый. Производительность 6 куб. м/час, напор 198 м водяногостолба с электродвигателями типа ВАО 82-2, мощностью 55кВт.
Вода с горизонта -260 перекачивается на горизонт -100того же ствола и по канавам стекает в водосборник главной водоотливнойустановки горизонта -100 ЦОКСа шахты им. Костенко и далее откачиваетсясуществующей главной водоотливной установкой на поверхность шахты, нормальныйприток с объединенной шахты составляет 396 куб.м/час, максимальный — 476куб.м/час.
Фактический водоприток воды в горные выработки шахты посостоянию на 01.01.98 г. составил 270 куб. м/час, из них по вертикальнымстволам шахты — 40 куб.м/час и горизонтальным — 230 куб.м/'час.
Ожидаемый водоприток в технических границах шахты доотметки — 100м составит: нормальный—270 куб.м/час, максимальный с учетомвозможного притока с погашенных выработок смежных шахт-350 куб. м/час.
Фактический водоприток в систему горных выработок порайону № 2 по состоянию на 01.01.98г. составил 126 куб.м/ час, из них ввертикальные- стволы — 18.5 куб.м/час, в горизонтальные выработки — 107.5 куб.м/час.
Распределение водопритока по горизонтальным выработкамследующее: горизонт +142 — 125 куб.м/час; горизонт -100 — 290 куб.м/час;
горизонт -130 — 28 куб.м/час; горизонт -260 — 13.5куб.м/час.
Ожидаемый водоприток на прирезаемой площади отработкипластов К12, К 10 района №2 до горизонта -260 не превысит 50 куб.м/час.
Таким образом ожидаемый водоприток в принятых границах отработкишахты им. Костенко с учетом отработки пластов К12, К10 района №2 составит:
нормальный — 396 куб.м/час (район№1 —270 куб.м/час; район№2—126 куб.м/час);
максимальный — 476 куб.м/час (район №1 — 270 куб.м/час,район №2 -126 куб.м/час).
По химическому составу шахтныеводы-хлоридно-гидрокарбона-тносульфатно-натриевые. Водородный показатель рНравен 7.5—8.5.
/>/>
1.8 Подъемные установки. Главные и вспомогательные. Типыподъемных машин и подъемных сосудов
В настоящее время в эксплуатации находятся следующиевертикальные стволы:
— скиповой ствол №1, оборудованный двумя двухскиповымиподъемными установками со скипами грузоподъемностью 10.6 и 7.1 тонн, для выдачикоксующегося угля, скипы с секторным затвором, подъемные машины 2х 5х 2.5(ЦО—22 —редуктор) и 2х 3.685х 1.8 (ЦО—22);
— скиповой ствол №2, оборудованный двухскиповой подъемнойустановкой со скипами грузоподъемностью 13.9 тонн, для выдачи энергетическогоугля, скипы с секторным затвором, подъемная машина ЦР 6х3.4х 6;
— центрально — отнесенный породный ствол, оборудованныйдвухскиповой подъемной установкой со скипами грузоподъемностью 13тонн, длявыдачи породы, скипы с секторнъш затвором, подъемная машина 246х2,4;
— клетевой ствол №1, оборудованный двухклетевой подъемнойустановкой на трехтонную вагонетку, для стека — подъема люден и выполнениявспомогательных операций, клети двухэтажные, подъемная машина ЦР 6 ´ 3.4 ´ 6;
— клетевой ствол №2 (опрокидная клеть на трехтоннуювагонетку, подъемная машина 2 х 5 х 2.3, редуктор ЦО — 2 — 220), центрально —отнесенный клетевой ствол (одноэтажная клеть на трехтонную вагонетку, подъемнаямашина 246 — 2.4, редуктор ЦО—22) и западный фланговый вентиляционный ствол,оборудованный трехклетевыми подъемными установками, — аварийные;
— вентиляционный ствол (опрокидная клеть, подъемнаямашина 1х5х2.3, редуктор ЦО—22) и восточный фланговый вентиляционный ствол(одноэтажная клеть, подъемная машина 24-4х1.8, редуктор ЦО-22), оборудованныеодноклетевыми подъемными установками на трехтонную вагонетку, — аварийные.
/>/>
1.9 Автоматизация производственных процессов. АГЗ, еезадачи и функции
В АСУТП угольных шахт в качестве подсистем применяютлокальные системы автоматической обработки информации функционирующими ЭВМ.Автоматическая информационная система технолога АИСТ предназначена дляцентрализованного контроля работы основного оборудования очистного забоя.
Система АИСТ позволяет:
— вести автоматический непрерывные контроль состоянияугледобывающей машины («Работает», «Не работает») и направление ее перемещения(«Вверх», «Вниз»);
— определять местоположение выемочной машины;
— контролировать перемещение машины и подвигание забоя заопределенный период (смену, сутки);
— контролировать скорость и машинное время выемки угля;
— выдавать информацию о расчетной и фактической добычеугля из лавы и в целом по шахте, а также о производительности комбайнов иконвейерных линий.
Кроме того, АИСТ предоставляет информацию о (расчетной — для оценки) фактической длине рабочего участка лавы, длительности концевые,операции эксплуатационного очистного забоя, коэффициента использованиявыемочной машины во времени (скорости), времени наработки очистного забоя наотказ, длительности простоев основного оборудования.
Санитарно — гигиенические условия и безопасность работ вшахтах обусловлены достаточным количеством свежего воздуха с нормальнымсодержанием кислорода и допустимыми концентрациями в нем вредных и опасныхгазов.
На шахтах, имеющих выделение метана, контроль егосодержания в подземных выработках и забоях — одно из главных условийобеспечения безопасности работ. Поэтому мероприятия по техническому перевооружениюугольной промышленности предусматривают обязательное внедрение на шахтах,опасных по газу, централизованный контроль содержания метана и автоматическойгазовой защиты (АГЗ). Существующая система АГЗ базируется на использованиистационарной аппаратуры непрерывного контроля метана. Система АГЗ ицентрализованного автоматического телеконтроля содержания метана состоит изширокоразветвленной сети стационарных многопредельных непрерывно действующиханализаторов метана, — устанавливаемых в местах контроля и стойки приемниковтелеизмерения, находящейся у горного диспетчера ЦДП. С учетом опыта длительнойэксплуатации аппаратуры АМТ-3 для АГЗ и централизованного контроля разработан исерийно выпускается комплекс «Метан», который можно использовать как самостоятельно,так а как часть системы диспетчерского управления проветриванием.
При этом комплекс «Метан» обеспечивает:
— непрерывный автоматический контроль содержания метана вместе установки датчика;
— автоматическое отключение напряжения питанияконтролируемого объекта при достижении установленной предельно допустимойконцентрации (0.5,0.7, 1.0, 1.5, 2.0 %);
— световую и звуковую аварийные сигнализации;
— дистанционный визуальный контроль за содержаниемметана.
Служба АГЗ находится под руководством главного механикашахты. В шахте установлено 120 датчиков контроля содержания метана типа ДМТ-3 иДМT-4 и 76 аппаратов сигнализации типа АС-3У, АС-3Т, АС-6 и АС-9.
Шахта обслуживается, семью маршрутами.
Каждые 6 месяцев производится плановая замена аппаратурыАГЗ.
Один раз в месяц производится продувка датчиков ДМТметано-воздушной смесью и чистым воздухом.
Через каждые 15 дней производится установка «на ноль»датчиков ДКВ.
/>/>
1.10 Автоматические системы учета электроэнергии
В настоящее время, в связи с возрастающими требованиями ксистеме учета и контроля электроэнергии, применяются автоматические системыучета и контроля электроэнергии.
На шахтах применяют систему автоматического учетаэлектроэнергии и контроля режима электрического потребления САУКЭ, служащая длярасчета шахты за электроэнергию и контроля режима электропотребления (САУКЭ) вчасы технической нагрузки энерго-системы.
Система применяется с любой схемой электроснабжения,содержащей до 50 подстанций, на которых установлены счетчики электроэнергии.
С помощью САУКЭ ведут учет расхода электроэнергии попредприятию в целом и по отдельным группам потребителей, контролируютсовмещенную получасовую нагрузку по мощности в часы максимальной нагрузкиэнергосистемы.
/>/>
1.11 Диспетчерская служба. Аварийная и технологическаясвязь
Система диспетчерского правления и контроляосуществляется из центрального диспетчерского пункта шахты им. Костенко.
В настоящее время абоненты включены в АТС Кировского узласвязи, плодящегося на территории шахты. Громкоговорящая связь и оповещение обавариях осуществляется с помощью комплекса «ДИСК-ШАТС».
Все номера в шахту идут с АТС. Номера, необходимые впервую очередь в случае аварийной ситуации, заходят на пульт дежурного шахты,которые в случае аварии записываются автоматически на диктофон системы«ДИСК-ШАТС». Все последующие номера работают напрямую с АТС, а также могутобслуживаться коммутатором шахты. Коммутатор устанавливается на поверхности иобеспечивает связь по всей шахте.
В каждом забое стоит аппаратура системы ИГАС, котораясрабатывает при тревоге, которую подает дежурный по шахте и извещает людей овозникшей опасности.
Также в шахте установлена аппаратура системы КРОС,которая определяет характер повреждения на линии.
Радиосвязь (радиотелефоны и рации) устанавливаются из-заневозможности протяжки кабеля или отдаленности.
В шахте применяются искробезопасные телефонные аппаратытипа ТАША-2 в железном корпусе и типа 13-19 — в пластмассовом.
/>/>
1.12 Системы планово — предупредительного ремонта (ППР)
Планово-предупредительный ремонт шахтного оборудованиядолжен обеспечивать бесперебойную, производительную и безопасную работуоборудования.
ППР оборудования для очистных и подготовительных работвключает в себя:
— периодические остановки оборудования для выполненияпланового технического обслуживания, плановых текущих ремонтов и осмотров(работы по замене деталей и узлов с изнашивающимися деталями, пополнению изамене смазки, подтяжке крепящих соединений, регулировке и наладке механизмов итокопроводящих соединений;
— выдачу из шахты в плановые сроки и отправку вкапитальный ремонт оборудования;
— ревизию, ремонт, наладку и испытание комплексов смеханизированными крепями, систем автоматизации и другого сложногомеханического оборудования.
ППР стационарного оборудования шахты предусматриваетосмотры в установленные сроки и выполнение необходимых ремонтных работ.
Для оборудования шахты устанавливаются следующие видыплановых ремонтов и межремонтного техобслуживания:
— TO – 1 — проводится в каждую рабочую смену передначалом смены. ТО-1 включает в себя работы, необходимые для поддержаниянепрерывности работоспособности машины. Заключается в уходе за оборудованием,который проводится:
в очистных забоях — машинистом комбайна и его помощником,дежурными электрослесарями и рабочими по обслуживанию мехкомплексов. Залеченныепри приеме следующей рабочей сменой неисправности записываются в спецжурнал иустраняются в ремонтную смену. В течение смены обслуживающий персонал следит заправильной эксплуатацией горного оборудования и периодически проводит мелкийремонт;
— ТО-2 — проводится 1 раз в ремонтную смену. Производятсяработы и ремонт оборудования, которые входят в перечень ежесменных ТО, а такжеустраняют все замечания, которые были замечены в рабочие смены. Наряд напроизводство работ дает механик участка или его помощник, они же руководят всемиработами, а из рабочего персонала участвуют — бригада ремонтных слесарейучастка, машинист комбайна и его помощник или комбайнер — механик, а также ГРОЗи ГРП.
— TO-3 — еженедельное ТО, которое выполняется силамиремонтных слесарей конкретного участка, слесарей ЭМС, машинистов оборудования ирабочих производственных процессов. При этом производятся работы, связанные сболее сложным стационарным и электрооборудованием;
— Т0-4 — проводится 1 раз в 2 недели для отдельных видовповерхностного стационарного оборудования и подземного электрооборудования типавысоковольтной ячейки и т.д. силами спецбригады ремонтных слесарей;
— РО – ежемесячный ремонтный осмотр, который проводится вплановом порядке и является первым и наименьшим по объему ремонтных операций ремонтнымциклом, по которому затем определяют периодичность более сложных текущихремонтов. Этот РО проводят в общешахтные выходные дни и выполняют работы,предусмотренные ТО, а также производят осмотр оборудования и заменубыстроизнашиваемых деталей, срок службы которых не превышает один месяц. К нимотносятся уплотнения.
Текущие ремонты осуществляются в прогрессе эксплуатациимашин и оборудования и предусматривают замену и восстановление отдельных узлови деталей и их регулировку. Они подразделяются на:
— Т-1 (текущий ремонт — 1) — проводится 1 раз в 3 месяцав плановом порядке. Производятся следующие работы: ремонт отдельных узловмашины, которые в процессе работы часто выходят из строя (узел нагребающих лапу комбайна ГПКс). Эти узлы выносят на поверхность и в мастерских производятремонт. Проводятся работы в выходные и праздничные дни;
— Т-2 — выполняется 1 раз в 6 месяцев в выходные ипраздничные дни. Заменяют детали и сборные узлы. В ремонте принимают участиеремонтные слесари данного участка, а также слесари ЭМС шахты;
— Т-3 и Т-4 — проводятся 1 раз в 9 и 12 месяцевсоответственно в выходные и праздничные дни. Производят ремонт сложногопередвижного и стационарного оборудования, где требуется персонал с разрядом нениже VI и с допуском к высоковольтному оборудованию.
Капитальный ремонт — целью этого ремонта являетсяплановое регламентированное восстановление работоспособности оборудования напериод всего ремонтного цикла. Его производят централизовано на ремонтныхзаводах. Срок службы после первого капитального ремонта должен составлять неменее 80% срока службы нового оборудования. При капитальном ремонтепроизводится полная разборка машины по деталям, их мойка, дефектация в целяхзамены или восстановления изношенной детали. Ремонт машины производится обезличенно.
Ревизия и наладка сложного и уникального оборудованиявыполняется наладочными бригадами рудоремонтных предприятий испециализированных наладочных организаций на месте работы оборудования.
/>/>1.13 Ревизионно — наладочные работы (РНР)
В соответствии с требованиями Правил техническойэксплуатации, Правил безопасности. Положения о планово-предупредительнойсистеме технического обслуживания и ремонта оборудования угольных и сланцевыхшахт, а также эксплуатационной документации шахтные подъемные, вентиляторные,компрессорные установки и другое стационарное оборудование, а также очистныемеханизированные крепи должны периодически подвергаться ревизии и наладке.
Ревизия и наладка подъемной установки проводятся с цельюпроверки соответствия технического состояния подъемных установок техническомупроекту, требованиям Правил технической эксплуатации, Правил безопасности иПравил устройства электроустановок; устранения выявленных дефектов и отклоненийот проекта и требований нормативно — технической документации; обеспечениябесперебойной и безаварийной работы, а также улучшения техника — экономическихпоказателей ее работы;
проверки соблюдения обслуживающим персоналом требованиянормативно — технической документации;
инструктирования обслуживающего персонала по правильнойэксплуатации подъемных установок.
Работы по ревизии и наладке подъемных установок (идругого оборудования) проводятся специализированными наладочными бригадами сучастием энерго — механической службы шахты.
Ревизия и наладка главных вентиляторных установок икомпрессорных, электрических подстанций также выполняются спецбригадаминаладочных управлений в соответствии с требованиями нормативно-техническойдокументации.
В настоящее время производство ревизий и наладокмеханизированных крепей в действующие комплексно — механизированных очистныхзабоях регламентирует «Положение о планово — предупредительной системетехнического обслуживания и ремонта оборудования угольных и сланцевых шахт»,которым предусмотрено выполнение ревизий и наладок периодичностью 1 раз в 3месяца (НРК) и в 6 месяцев (НРП).
Существующая практика проведения наладок характеризуетсяследующей организацией этих работ.
Первый вид организации наладочных работ. Подряднаяорганизация согласно годовому графику производит ревизию технического состояниямеханизированных крепей и насосные станции в комплексно — механизированномочистном забое.
Второй вид наладочных работ (организация). Подряднаяорганизация направляет е комплексно — механизированную лаву звено монтажников,которое совместно с ремонтным звеном этого участка выполняют ежесуточные(ТО-2), еженедельные (ТО-3), ежемесячные (РО), плановые и дополнительныеработы, а также работы, относящиеся к текущим ремонтам (Т-1, Т-2),предусмотренные графиком ПНР.
/>/>1.14 Электроснабжение шахты
Электроэнергию шахта им. Костенко получает от двухнезависимых источников — от ТЭЦ-3 и ТЭЦ-1.
От ТЭЦ 1 электроэнергия напряжением 110кВ поступает на РП«Кировская» 110/35/6кВ, которая находится около западного флангового ствола, азатем на РП 110/35/6кВ «Новый город».
От ТЭЦ-3 электроэнергия напряжением 110 кВ поступает наПС 110/3566кВ «Спортивная». Также от нее питается ПС 35/6кВ «Сантехническая»,Также от ПС «Сантехническая» подается напряжение 110кВ на РП 110/35/6 кВ «Новыйгород». Уже отсюда запитаны все остальные подстанции на поверхности:
— ПС 35/6кВ «Вертикальная»;
— РП 35/6кВ «Костенко»;
— ПС 6/0,4кВ «ОФ Костенко»;
— ПС 6/0,4кВ «Костенко»;
— ПС 680.4кВ «86-87»;
— ПС 35/6кВ «Солнечная»;
— ПС 35/6кВ «Арман»;
— ПС 35/бкВ «Зеленая».
РП 35/6кВ «Костенко питает электроэнергией 6 кВ:
— вентилятор ВОКД— 3.6 – кабель СБ-6 3 х 185;
— ПС «Костенко» 6/0.4 кВ;
— вентилятор ВЦД- 3.3- кабель СБ 3 х 185;
— скиповой 14-тонный подъем — кабель АШВ-6 3 х 120;
— ПС «86-87» 6/0.4 кВ;
— АБК, ОФ, трансформатор ТП-630 кВА.
ПС 35/6 кВ «Солнечная» питает электроэнергией 6 кВ:
— Трансформатор 560 кВА;
— вентилятор ВЦД- 32м — кабель АСБ-6 3 х 150;
— клетевой подъем ЦОС — кабель АСБ-6 3 х 150;
— скиповой подъем ЦОС — кабель АСБ-6 3 х 150;
— вакуумная — кабель ШВУ-6 3 х 95;
— трансформатор 630кВА.
От ПС 35/6 кВ «Арман» электроэнергией 6 кВ питается:
— трансформатор 250 кВА №1;
— трансформатор 250 кВА №2;
— клетевой подъем ВПС — кабель ААБ-6 3 х 120.
От РП «Кировская» электроэнергией б кВ питается:
— клетевой подъем — кабель СБН-6 3 х 120;
— вентилятор ВЦ-5 — кабель СБН 3 х 150.
От РП 35/6 кВ «Спортивная» электроэнергией 6 кВ питается:
вентилятор ВОКД- 3.0 — кабель СБ-6 3 х 120;
— клетевой подъем — кабель АСБ 3 х 70.
Кроме перечисленных потребителей электроэнергией 6 кВпитаются все центральные подземные подстанции. Все ЦПП располагаются вспециализированных камерах в околоствольных дворах на горизонтах +172, +90,+73, -30, -100. Оборудуются ЦПП высоковольтными ячейками ЯВ — 6400 и КРУВ — 6.
В шахте применяются следующие высоковольтные кабели:
СБН-6 3 х 50; СБН 3 х 150; ЦСПН-6 3 х 120; СБН-6 3 х 35;СПН-6 3 х 95; ЦСКН-6 3 х 120; ВШБУ-6 3 х 120.
/>/>
1.15 Действия в чрезвычайных ситуациях. Неотложная помощьпри ранениях, кровотечениях, переломах, ушибах, вывихах и ожогах
Первая помощь при ранениях:
а) удалить по возможности грязь, инородные тела, лежащиеповерхностно;
б) обработать края раны одним из следующих растворов:перекись водорода, фурацилин, настойка йода. Бриллиантовый зеленый. Ранаобрабатывается по краям на ширину 2—3 см;
в) остановить кровотечение;
г) наложить стерильную салфетку, вату, повязку. Приоказании первой помощи в очаге поражения не разрешается промывать рану,извлекать из нее инородные тела (осколки, обрывки одежды и другие) и касатьсяраны руками.
Кровотечение и способы их устранения различают:
артериальное, венозное, капиллярное и паренхематозноекровотечение. При артериальном — цвет крови алый и вытекает она пульсирующейструёй; при венозном — темно-красный и вытекает она непрерывной струей; прикапиллярном — кровь выделяется по всей поверхности тела.
Самый доступный и быстрый способ временной остановкиартериального кровотечения — пальцевое прижатие, артерии выше места егоповреждения. Пальцевое прижатие артерии требует значительных усилий. Дажесильный и хорошо подготовленный человек может осуществлять его не более 15-20минут, поэтому надо немедленно, где это возможно, наложить стерильную давящуюповязку, жгут или закрутку.
При переломе необходимо обеспечить неподвижность местаперелома, чтобы уменьшить боль и предотвратить дальнейшее смещение костных обломков.Одежду и обувь снимать нельзя, их надо резать и освободить место перелома. Этодостигается наложением иммобилизирующей повязки 6интом, куском материи, ремнемс использованием стандартные шин или подручного материала (палка, доска, пучокпрутьев и тому подобное).
1.15.4 Ушибы характеризуются болью, отеком,кровоподтеком. Первая помощь: наложение давящей повязки, придание возвышенногоположения (это способствует прекращению дальнейшего кровотечения). Дляуменьшения боли — пузырь со льдом.
1.15.5 Вывихи — повреждения суставов, сопровождающиесясмещением кости по отношению к вращательной поверхности другой кости исмещением ее в окружающие, ткани. Надо проверить наличие пульса ичувствительности. Если пульса нет, надо сдвинуть конечности до его появления,шинировать.
1.15.6 Для прогнозирования исхода ожога используетсяусловное правило: прогноз сомнителен, если сумма возраста и общей площади ожогапораженного приближается к 100.
При любом ожоге площадью более 10—15% поверхности теларазвивается ожоговый шок:
— легкой степени (до 2%), характеризуется эйфорией,возбуждением;
— средней и тяжелой степени (свыше 2%) -развитиедепрессии при сохранении сознания.
/>/>2 Специальная часть
/>/>
2.1 Экономическое и социальное значение оборудования АГЗна шахте
На шахтах, имеющих выделение метана, контроль егосодержания в подземных забоях и выработках — одно из главных условий обеспечениябезопасности работ. Поэтому мероприятиями по техническому перевооружениюугольной промышленности предусмотрено обязательное внедрение на шахтах, опасныхпо газу, централизованного контроля содержания метана и автоматической газовойзащиты (АГЗ).
Централизованный контроль содержания метана ииспользование систем автоматической газовой защиты существенно повышаютоперативность и надежность контроля и наряду с повышением безопасности работнеобходимо внедрение на шахтах, опасных по газу, более прогрессивныхтехнологических процессов угледобычи, позволяющих увеличить нагрузку наочистные забои и скорость проведения горных выработок, в итоге повыситьпроизводительность труда рабочего по добыче.
Санитарно-гигиенические условия и безопасность работ вшахтах обусловлены достаточным количеством свежего, с нормальным содержаниемкислорода, воздуха и допустимыми концентрациями в нем вредных и опасных газов.
Подземная разработка угольных пластов, особеннокрутопадающих, очень часто сопровождается выделениями (постоянными иливнезапными) газа метана, который в забоях и горных выработках, смешиваясь своздухом, при определенной концентрации создает взрывоопасную смесь.
Одна из основных задач обеспечения безопасности работ нашахтах, а именно предупреждение возможных взрывов газа метана — применениесоответствующей аппаратуры газовой защиты и обеспечение хорошего режимапроветривания.
Контроль концентрации метана в газовых шахтах долженосуществляться во всех выработках, где может выделяться или скапливаться метан.Места и периодичность замеров устанавливаются начальником участка ВТБ иутверждаются главным инженером шахты.
При этом должны выполняться следующие требования:
— у забоев действующих тупиковых выработок, стволов, висходящих вентиляционных струях тупиковых и очистных выработок и выемочныхучастков при отсутствии автоматического контроля, замеры концентрации метанадолжны производиться в шахтах I и II категории—не менее 2-х раз в смену, вшахтах III категории, сверхкатегорийных и опасных по внезапным выбросам — неменее трех раз в смену. Один из замеров должен выполняться в начале смены. Вовсех указанных выше местах замере концентрации метана должны выполнятьсясменными инженерно — техническими работниками участка или бригадирами извеньевыми. При этом не реже одного раза в смену замеры — должны производитьсяработниками участка ВТБ;
— в поступающих в тупиковые и очистные выработкивентиляционных струях, в недействующих тупиковых и очистных выработках и ихисходящих струях, в исходящих струях крыльев и шахта также на пластах, гдевыделение метана не наблюдалось, и в прочих выработках замеры концентрацииметана должны осуществляться работниками участка ВТБ не реже одного раза всутки.
Замеры концентрации метана должны выполняться всоответствии с «Инструкцией по замеру концентрации газов в шахтах и применениюавтоматических приборов контроля содержания метана».
Результаты замеров концентрации метана, производимых втечение смены, заносятся инженерно — техническими работниками участков иучастка ВТБ на доски, установленные в соответствии с «Инструкцией по замеруконцентрации газов в шахтах и применению автоматических приборов контролясодержания метана». Работники участка ВТБ, кроме того заносят результатывыполненных ими замеров в наряд — путевки.
На всех газовых шахтах должен составляться переченьучастков выработок, опасных по слоевым скоплениям метана. Контроль за слоевымии местными скоплениями метана должен производиться в соответствии с«Инструкцией по замеру концентрации газов в шахтах и применению автоматическихприборов контроля содержания метана».
/>/>
2.2 Отбор объектов, подлежащих включению в систему АГЗ
В шахтах III категории по газу, сверхкатегорных и опасныхпо внезапным выбросам, контроль концентрации метана стационарнымиавтоматическими приборами должен осуществляться:
— в призабойных пространствах тупиковых выработок длинойболее 10 ми в исходящих струях при длине выработки более 50 м, если ввыработках применяется электроэнергия и выделяется метан; при наличии втупиковой части выработки передвижной подстанции — подстанции; если выработкапроводится с применением буро — взрывных работ в режиме сотрясательноговзрывания — независимо от применения электроэнергии;
— у ВМП с электрическими двигателями при разработкепластов, опасных по внезапным выбросам, а также при установке вентиляторов ввыработках с исходящей струей воздуха из очистных или тупиковых выработок;
— в поступающих в очистные выработки струях принисходящем проветривании, при последовательном проветривании, а также приразработке пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, с применениемэлектроэнергии, независимо от направления движения вентиляционной струи вочистной выработке;
— в исходящих струях выемочных участков при разработкекрутых пластов, опасных по внезапным выбросам, независимо от наличияэлектроэнергии;
— в исходящих струях очистных выработок и выемочныхучастков, ft ни которых применяется электроэнергия;
— в камерах для машин и электрооборудования в рудничномнормальном исполнении и электрооборудования общего назначения;
— в камерах для.машин и электрооборудования,проветриваемых исходящими струями воздуха;
— в выработках с исходящей струей воздуха за пределамивыемочных участков, если в них имеется электрооборудование и кабели.
Датчики стационарных автоматических приборов контролясодержания метана должны устанавливаться:
— в поступающих струях очистных выработок при нисходящемпроветривании — на расстоянии не более 5 метров от лавы в верхней части сечениявыработки на стороне, противоположной лаве. При восходящем проветриванииочистных выработок на пластах, опасных по внезапным выбросами угля и газа, — между лавой с распредпунктом на расстоянии не более 50 м от лавы;
— в исходящих струях очистных выработок—в 10 — 20м оточистного забоя у стенки, противоположной выходу из лавы, в верхней частивыработки. При спаренных лавах с общей исходящей струей воздуха или при схемахпроветривания выемочных, участков с подсвежением исходящей вентиляционной струи— в очистной выработке на расстоянии не более 15 м от выхода из нее;
— в исходящих струях выемочных участков — в началевентиляционного штрека в 10-20 м от ходка, уклона, бремсберга илипромежуточного квершлага;
— в поступающих струях выемочных участков — в 10 —20 м отместа входа поступающей струи на участок.
/>/>2.3 Выбор технических средств для обеспеченияавтоматической газовой защиты шахты
Комплекс автоматической газовой защиты и телемеханическогоконтроля содержания метана в рудничной атмосфере является составной частьюавтоматизированной системы проветривания.
В автоматизированной системе приветривания должныиспользоваться те средства автоматической газовой защиты, при помощи которыхможет быть обеспечен сбор и передача в УВМ необходимой информации и содержаниеметана в различных местах шахты. К таким средствам может быть отнесен комплекс«Метан».
Многофункциональная комплексная аппаратура — комплекс«Метан» — предназначена для непрерывного местного и централизованного контролясодержания метана и выдачи сигнала на автоматическое отключение электрическойэнергии контролируемого объекта при достижении предельно — допустимойконцентрации метана (0,5; 0,7; 1,0; 1,5; 2,0 %) в угольных шахтах, опасных погазу.
Комплекс может использоваться как самостоятельно, так и всистемах оперативно — диспетчерского управления проветриванием, системахавтоматического регулирования проветривания отдельных участков и в лавахугольных шахт.
Комплекс аппаратуры «Метан» состоит из анализаторовметана AT 1-1 и AT 3-1. При этом анализатор метана AT 1-1 состоит из датчикаметана ДМТ-4 и аппарата сигнализации АС-5, а анализатор AT 3-1 — из трехдатчиков ДМТ-4 и аппарата сигнализации АС-6. Каждый из датчиков ДМТ-4 обеспечиваетнепрерывный автоматический контроль содержания метана в месте его установки,аварийную световую сигнализацию, передачу телеметрической информации и сигналав аппарат АС-5 или АС-6 на отключение электроэнергии. Аппарат AC- J служит дляпитания датчика ДМТ-4, визуального контроля за содержанием метана, местнойсветовой и звуковой аварийной сигнализации, автоматического отключенияэлектроэнергии при достижении предельно допустимой концентрации метана. АппаратАС-6 выполняет те же функции для трех датчиков ДМТ-4.
Стойка приема информации СПИ-1 предназначена для приема ирегистрации телеметрической информации и аварийной сигнализации от анализаторовметана AT 1-1 и AT 3-1. В каркасе стойки рас-—— положены выемные блокиизмерения, регистрации и сигнализации. В блоке измерения и сигнализациирасположены усилители с приемником сигналов на 14; 20; 26 кГц. На лицевойстороне стойки под блоками сигнализации расположена панель с гнездами длятелефонной связи с аппаратами сигнализации и датчики., в нижней части находятсяблоки питания.
Общий принцип действия комплекса «Метан» заключается вобработке электрических сигналов, поступающих от чувствительных элементовдатчиков, передаче этих сигналов на аппараты сигнализации и далее на СПИ-1диспетчеру. Количественное содержание метана в воздухе определяетсябеспламенным сжиганием его при температуре около 400 град. С в камере сгораниядатчика ДМТ-4. При этом тепловой сигнал преобразуется в электрический,усиливается и поступает на указывающий прибор аппарата АС-5 или АС-6 итранзитом — на СПИ— 1 диспетчерского пункта. При достижении установленнойпредельно — допустимой концентрации метана датчик выдает релейный сигнал ваппарат на отключение напряжения контролируемого объекта (участка) и аварийныйсигнал на СПИ-1 диспетчеру.
/>/>
2.4 Описание принципа действия основных техническихсредств автоматической газовой защиты шахты
Работа схемы анализаторов AT 1-L
При включении анализатора напряжение с зажимов 12, 13через блокировочный анализатор S1 поступает на трансформатор Т. Со вторичнойобмотки 2 трансформатора напряжение 110 В обеспечивает питанием искробезопасныйферрорезонансный стабилизатор Cm, выходное напряжение которого действует череззажимы 1, 2, в блок питания БП датчика ДМТ-4. Напряжение 24 В со вторичнойобмотки 3 трансформатора поступает на блок питания сирены БПС, блоксигнализации БС, генератор частоты 6, в цепи сигнальных ламп HI, Н2 и реле К1.Связь датчика с аппаратом сигнализации осуществлятся четырехжилънъш кабелем. Вцепи стабилизатора Cm и блока питания БП обеспечивается работа реле К блокаБРКза счет разделения переменной и постоянной составляющих тока разделительнымиконденсаторам которые расположены в указанных элементах.—— Блок питания датчикавыдает ряд напряжений для обеспечения работы мостовой схемы, блока резисторовБР, исполнительного блока БИ, телеметрического усилителя УТи цепей светодиодовН1, H2, НЗ. Рабочий и сравнительный резисторы Rp u Rсp с резисторами R10, R11образуют мост, который питается переменным напряжением 2 В и является первичнымэлементом по выработке сигнала в зависимости от концентрации метана. Блокрезисторов в комплексе с резисторами Rr, Rн, Rс обеспечивает сопряжение попреобразованию сигнала мостовой схемы до необходимого значения и передаче его висполнительный блок БИ. Исполнительный блок состоит из следующих устройств иэлементов: фазоустановительных усилителей ФУУ1, ФУУ 2; реле времени РВ; диодныхоптронов V4, V9 и цепей сопряжения.
При данном питании и нулевой концентрации метана, мостдатчика неуравновешен (достигается настройкой резисторов Rr, Rн, Rс),переменное напряжение, действующее в определенной фазе в диагонали моста (токи3, 4) поступает через блок резисторов на вход исполнительного блока. В этомблоке сигнал воспринимается фазочувствителъным элементом—усилителем ФУУ1, сигналом которого включается светодиод оптрона V9. Диодной частью этогооптрона обеспечивается образование постоянной составляющей тока между блокамиБП и Cm, что ведет к срабатыванию реле К в блоке БРК и включению реле К1.
Контактами реле К1 обеспечивается: снятие питания с блокаБПС; включение генератора частоты 6; нормальное состояние фидерного автомата(зажимы 14, 15) или магистрального пускателя (зажимы 9, 11 ). При этом также ваппарате АС-5 и датчике ДМТ-4 горят зеленая сигнальная лампа H1 и светодиод Н3на наличие питания и нормальную концентрацию метана.
При предельной концентрации метана на рабочем резисторепроисходит беспламенное сгорание газа, сопротивление резистора Rrувеличивается, что ведет к установлению равновесия моста, а в дальнейшем кпоявлению напряжения в диагонали моста, изменившегося по фазе. Прекращаетработать фазочувствителъный усилитель ФУУ 1, оптрон V4 и реле времени свыдержкой времени 20+/-5мин отключает оптрон V9. При этом отключаются реле К иК1.Отключившеесяреле К1 производит следующие переключения отключаетавтоматический Фидерный выключатель или магистральный пускатель; подаст питаниена блок БПС, что ведет к включению сирены НА; включается замыкающим контактоммультивибратор блока БС, что обеспечивает пульсирующую работу генераторачастоты G; включается красная сигнальная лампа Н2. В датчике ДМТ-4 горитсветодиод HI предельной концентрации метана. При концентрации метана,превышающей 1,3 от установленного предела срабатывания, фазочувствительныйусилитель ФУУ 2 снимает выдержку времени с реле РВ. При этом мгновенноотключается электроэнергия и включается светодиод Н2 второго уровняконцентрации метана.
Телеметрический усилитель УТ, цепь приборов РА1, РА.2,контролирующие процентное содержание метана, и частотный генератор бобеспечивают необходимую местную информацию и на диспетчерскую стойку СПИ-1.
/>/>2.5 Монтаж, наладка и эксплуатация технических средствавтоматической защиты
Исправность комплекса, надежность и длительность срокаслужбы обеспечивается только при соблюдении Правил эксплуатации, ухода исвоевременного устранения неисправностей.
Датчики метана устанавливают в местах, где Правиламибезопасности предусмотрен непрерывный автоматический контроль содержания метанастационарной аппаратурой. В месте установки датчик крепят вертикально к крепи спомощью цепной подвески так, чтобы воздушный поток подходил к датчику со стороны,противоположной лицевой панели или сбоку.
Аппарат сигнализации устанавливают на распределительномпункте лавы или подземной подстанции в месте, удобном для наблюдения заприбором.
Сирену искробезопасную СИ-1 устанавливают нараспределительном пункте или в месте, где вероятность нахождения людейнаибольшая, например, на погрузочном пункте.
Стойку приемника информации СПИ-1 устанавливают впомещении горного диспетчера, в удобном для наблюдения месте.
Монтаж:, наладку и сдачу в эксплуатацию комплекса «Метан»ведет, как правило, специализированная организация «Углесервис».
Предварительно необходимо освободить аппараты отупаковки, очистить от пыли и выдержать в помещении в течение 15 часов при —температуре 25 град. С и относительной влажности 80%.
Производят внешний осмотр, убеждаются в отсутствиимеханических повреждений, наличии пломб и соответствии заводских номероваппаратов сигнализации и датчиков метана; в стойку приема информации СПИ-1устанавливают самопишущие и показывающие приборы, транспортируемые в отдельныхящиках. Особое внимание обращают на щели взрывопроницаемых соединений оболочки,вводных кабельных устройств и место ввода валика блокировочного устройства.Ширина щели неподвижных плоских поверхностей между корпусом и крышкой релейнойкамеры — не более 0,2 мм, между корпусом и крышкой камеры вводов — не более0,15 мм.
Погрешность срабатывания отключающего устройства иаварийной сигнализации и выдержку времени на срабатывание отключающегоустройства комплекса «Метан» определяют на одной из установок 0,5; 0,7; 1,0;1,5 или 2, Ооб%СН4. Погрешность срабатывания отключающего устройства и аварийнойсигнализации не должна превышать +/-0,2об%СН4.
Систему отключения источника электрического питанияпроверяют нажатием кнопки «Контроль» на датчике ДМТ-4. При этом на датчике иаппарате сигнализации должны: появиться световые сигналы, сработатьисполнительное реле в аппарате сигнализации и прекратиться подачаэлектроэнергии на контролируемый участок.
Сопротивление изоляции относительно корпуса проверяютмегометром: зажим «Земля» присоединяют к корпусу, другой зажим — к соединеннымвместе токоведущим шпилькам. Сопротивление изоляции должно быть не менее 40мОм.
После проверки и регулировки комплекс «Метан» выдерживаютво включенном состоянии в течение суток при содержании метана в испытательныйсрок в камере от 1,5 до 2,0 % СН4.
Обмен смеси производить не реже, чем через 4часа,проветривают камеру в течение 10 мин. В конце суток проветрить камеру в течение1 часа и проверить основную допускаемую погрешность, погрешность срабатыванияисполнительного устройства и выдержку времени на срабатывание. Принеобходимости произвести корректировку переменными резисторами датчика.
Перед спуском в шахту все аппараты должны бытьопломбированы навесными пломбами с оттисками клейма или скругленными иоплавленными угольным электродом концами проволоки. Аппараты АС пломбируютсянавесной пломбой только в шахте после подключения их в сеть.
В процессе эксплуатации необходимо производить внешнийосмотр изделий. При этом следует обращать внимание па надежность подключениякабелей, наличие пломб, горение сигнальных ламп, правильность подвескидатчиков. Один раз в сутки необходимо производить проверку правильности работысистемы отключения питания контролируемого объекта нажатием кнопки «Контроль»на передней крышке датчика, при этом в датчике и аппарате должны включитьсясветовой сигнал «Метан» и сирена, а также отключиться напряжение питанияконтролируемого объекта.
Один раз в неделю производят проверку правильностипоказаний и нуля. Если отклонения от нулевой отметки или показания отличаютсяот поверочной смеси более, чем на 0,2 % СН4, то следует сделать корректировку,для чего нужно открыть поворотную крышку на передней стенке датчика ирезистором rh выполнить регулировку нуля, а резистором Rr выполнить регулировкупоказаний. Если не удается регулировка, то термогруппа датчика подлежит замене,которая проводится только на поверхности.
/>/>
2.6 ПБ и ПТЭ при эксплуатации газовой защиты
Замер содержания газов в шахтах производитсястационарными или переносными автоматическими приборами и переносными приборамиэпизодического действия.
Все рабочие, ведущие работы в тупиковых очистныхвыработках таких шахт, должны обеспечиваться индивидуальными автоматическимисигнализаторами метана.
Автоматические стационарные и встроенные приборы контролясодержания метана должны обеспечивать автоматическое отключение электроэнергиипри недопустимой концентрации метана.
Места установки автоматических переносных приборов идатчиков стационарных приборов контроля содержания метана определяется всоответствии с «Инструкцией по замеру концентрации газов в шахтах и применениюавтоматических приборов контроля содержания метана.
Непрерывность контроля содержания метана присотрясательном взрывании и торпедировании пород кровли должна обеспечиватьсятаким включением датчиков, чтобы с них}во время проведения указанных работ, неснималось напряжение.
Переносные автоматические приборы контроля содержания метанадолжны располагаться в очистных выработках — на пологих и наклонных пластах укорпуса комбайна или врубовой машины со стороны исходящей струи; на крутыхпластах — в месте нахождения машиниста; при дистанционном управлениикомбайном—в вентиляционном штреке против выхода из очистной выработки у кровлиштрека.
Переносные автоматические приборы контроля содержанияметана должны подвешиваться так, чтобы воздушный поток подходил со стороны,противоположной лицевой панели прибора.
Стационарные автоматические приборы контроля содержанияметана должны производить отключение электроэнергии при установке наконцентрацию метана в исходящих струях очистных выработок и выемочных участков— 1,3 %.
Для обеспечения надежности электроснабжения предприятийдолжны применяться средства автоматики: автоматическое включение резерва (АВР);автоматическое повторное включение (АПВ); автоматическое регулированиевозбуждения (АРВ) и устройство форсирования возбуждения синхронных двигателей;автоматическая частотная разгрузка (АЧР) и другие.
При наличии быстродействующих основных защит, всеоперации контроля исправности или опробования электроавтоматики, где требуютсяпо условиям эксплуатации (обмен сигналами В. Ч. защит, опробование устройствавтоматических осциллографов), должны производиться дежурным персоналом поспециальной инструкции с записью результатов в специальный или оперативныйжурнал или персоналом, обслуживающим устройства РЗАиТ.
/>/>
2.7 Проверочный расчет электроснабжения очистного забоя
Выбор участковой подстанции. Определим мощностьтрансформатора для 1-группы:
/>
где SРуст- суммарная установленная мощность электродвигателей, — кВт
Кс — коэффициент спроса, учитывающий степень загрузки иодновременности работы двигателей, а также КПД кабелей сети и двигателе
/>
где Рн — номинальная мощность наиболее крупноготокоприёмника
Cosjф= 0,6 — условный средневзвешенный коэффициент мощности по очистным участкамшахт
Smp.AOC-4B — номинальная мощность осветительноготрансформатора
По расчетной мощности трансформатора для I-группыпринимаем ближайшую большую по мощности стандартную ПУПП-ТСШВП-630-6/1,2 сноминальной мощностью 630 кВ А.
Определим мощность трансформатора для II-группы.
/>
/>
Принимаем стандартную ПУПП- ТСШВП-630 — 6/1,2.
Определим коэффициент загрузки
/>
/>
где Smp. ном — номинальная мощность ПУПП.
Таблица 2.1 Перечень электрооборудования участкаУстановка Электродвигатели Мощность, кВт Ток статора, А КПД, % Cos j Iпуск / Iном Мпуск / Мном Мтах / Мном
1КШЭ
СНТ-32 №2
ПТК-1
ДЗК
ИТОГО
СНТ32 №1
СП-301
Гварек №2
1 ЛТ-80
Гварек№1
ИТОГО
экв-4-200
эдко-4-55
эдкофв-43/4-92-5
эдкофв-42/4-92-5
эдко-4-55
эдкофв-53/4-92-5
эдкофв-43/4-92-5
эдкофв-42/4-92-5
эдкофв-43/4-92-5
200´2
55
55
45
555
55
110´2
55´2
45
55´2
540
132,0
36,5
36,5
30,0
36,5
65,5
36,5
30,0
36,5
93,8
90,0
90,0
89,5
90,0
92,5
90,0
89,5
90,0
0,83
0,84
0,85
0,85
0,84
0,88
0,85
0,85
0,85
9,58
7,00
7,00
7,00
7,00
6,50
7,00
7,00
7,00
2,1
2,8
2,8
2,8
2,8
2,5
2,8
2,8
2,8
2,3
3,2
3,2
3,2
3,2
3,0
3,2
3,2
3,2
Расчет магистрального кабеля. Выбираем магистральныйкабель по низкой стороне трансформаторной подстанции Iн.п=304А, принимаемы ЭВТ3 ´ 95 + 1 ´ 10 + 4 ´ 4.
Таблица 2.2Наименование потребителя Номинальный ток Сечение жил кабеля по Тип принятого кабеля Допустимому нагреву Механической прочности
1 КШЭ
СНТ-32№2
ПТК-1
ДЗК
132´2
36,5
36,5
30,0
75
65
65
65
95
16
16
16
ГРШЭ-1140 3´95+1´10+4´4
ГРШЭ-1140 3´16+1´10
ГРШЭ-1140 3´16+1´10
ГРШЭ-1140 3´16+1´10
Производим проверку кабельной сети по нормальному режиму.
Потеря напряжения в типовом трансформаторе
/>
где Ua — активная составляющая напряжения короткогозамыкания трансформатора
/>
Up — реактивная составляющая
/>
Определим потерю напряжения в вольтах
/>
Определим потерю напряжения в магистральном кабеле
/>
где Ip -расчетный ток, А
L — длина кабеля, м
g- проводимость проводника, для меди g-53
S — сечение данного кабеля
Определим потерю напряжения в кабеле, питающем комбайн1КШЭ
/>
Определим суммарную потерю напряжения в сети, питающейкомбайн 1 КШЭ
åDU=åDUmp+DUm.к=34,8+5,8+18,6=59,2В,
что меньше допустимого значения, равного 117 В. Такимобразом, по нормальному режиму кабельная сеть выбрана правильно.
Произведем проверку кабельной сети по пусковому режиму
Определяем пусковой ток трансформатора
Imp.n=b´Iмн тр-IномdB+In.dB=0.92´304-132+1265=1412,7А
Определяем потерю напряжения в трансформаторе при пускенаиболее мощного электродвигателя
/>
Определим потерю напряжения в трансформаторе в вольтах.
/>
Определим потерю напряжения в магистральном кабеле
/>
Определим потерю напряжения в гибком кабеле комбайна
/>
Определяем суммарную потерю напряжения в сети, питающейкомбайн 1 КШЭ
åDU=DUmp.n+DUм.к п++DUг.к п =179+24,3+58,5=261,8В,
что меньше допустимого значения, равного 188 В. Такимобразом, по пусковому режиму кабельная сеть выбрана правильно.
Расчет и выбор кабеля напряжением на 6 кВ, питающегоучасток
Расчет производится:
— по нагреву рабочим током (длительно допустимойнагрузке)
— по экономической плотности
— по термической устойчивости и Т.К.З.
— по допустимой потере напряжения
Для расчета по нагреву рабочим током определяетсярасчетный рабочий ток в кабеле
/>
Принимаем бронированный кабель сечением жилы 25кв.мм ЭВТ3´25 + 1´10.
Проверим сечение кабеля на экономическую плотность тока.
/>
Проверим минимальное сечение жилы кабеля по термическойустойчивости
/>
где С — коэффициент, при напряжении до 10,
tф — фактическое время действия тока к.з.
I:- действующее значение установившегося 3-х фазного тока короткого замыкания
/>
где Sк.з. – мощность к.з. на шинах КРУ
Проверим сечение кабеля по допустимой потере напряжения
/>
Принимаем кабель ЭВТ 3´25 + 1´10
Порядок расчета токов короткого замыкания в точке К1:
/>
/>
где R — активное сопротивление трансформатора
/>
В точке К 2:
Определим активное сопротивление в магистральном кабеле
/>
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление вточке К2
Rк.2=Rm+Rм.к.=0,018+0,02=0,038 Ом
Хк.2=Хт+Хм.к.=0,08+0,016=0,096 Ом
/>
Iк.з=0,87´6719=5846А
В точке К3:
Определим активное сопротивление в кабеле комбайна
/>
Определим индуктивное сопротивление в кабеле комбайна
Хк.к = 0,078´ 0,241 = 0,019 Ом
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление вточке КЗ
Rк.з = Rm + Rм.к + Rк.к = 0,018 + 0,02 + 0,048 = 0,086 Ом
Хк.з = Хт + Хм.к + Хк.к = 0,08 + 0,016 + 0,019 = 0,115 Ом
/>
Iк.з=0,87´4800=4176А
В точке К8:
Определим активное сопротивление в гибком кабелемаслостанции СНТ – 32 №2
Rг.к.п = 0,09´0,03 = 0,0027
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление вточке К8
Rк.8 = Rm +Rм.к +R2к.м =0,018 + 0,02 + 0,035 = 0,073 Ом
Хк8 =Хт+ Хм.к +Х2к.м = 0,08 + 0,016 + 0,0027 = 0,0987 Ом
/>
В точке К7:
Определим активное сопротивление в гибком кабеле ПТК — 1
/>
Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ПТК-1
Хг.к.п = 0,09´0,05 = 0,0045 Ом
Определим полное сопротивление в гибком кабеле,индуктивное и активное, в точке К7
Rк.7 = 0,018 + 0,02 + 0,059 = 0,097 Ом
Хк.7 = 0,08 + 0,016 + 0,0045 = 0,1 Ом
/>
Iк.з=0,87´5000=4350
В точке К 6:
Определим активное сопротивление в гибком кабеле ДЗК
/>
Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ДЗК
Хг.к.д = 0,09´0,092 = 0,008 Ом
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление вточе К6
Кк6 = Rm + Rм.к + Rг.к.д = 0,018 + 0,02 + 0,108 = 0,146Ом
Хк6 =Хт+Хм.к+ Хг.к.д = 0,08 + 0,016 + 0,008 = 0,104 Ом
/>
Iк.з=0,87´3871=3368А
В точке К 4:
Активное и индуктивное сопротивление осветительной сети
/>
Хо.с=0,101´0,23=0,023Ом
/>
1к.з =0,87´71=62 А
В точке К 5:
Ток короткого замыкания на шинах ЦПП
/>
Сопротивление электросистемы до шин ЦПП
/>
От РПП-6 до ПУПП проложен бронированный кабель ЭВТ 3´25 + 1´10 длиной 800 м.
Определим активное и индуктивное сопротивление кабеля ЭВТ3´25 + 1´10
/>
Хк=0,088´0,8=0,07Ом
Полное сопротивление
Zк=Rк+Хк=0,6+0,07=0,6 Ом
Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП
Rå=Rc+ Zк = 0,72 + 0,6 = 1,32 Ом
Установившийся ток короткого замыкания на шинах вводаПУПП
/>
Мощность короткого замыкания на вводе ПУПП
/>
Порядок выбора пускозащитной аппаратуры.
Выбираем пускозащитную аппаратуру к электрооборудованию,принятому в предыдущих расчетах: напряжение сети НН— 1140 В, освещения — 127 В,сети ВН— 6000 В.
Выбираем контактор для управления и защиты комбайна 1КШЭ. Параметры двигателя:
Iн = 2´132= 264 А
Iп=Iн+Iп = 1265 +132 = 1397А
Рп = 2´200= 400 кВт
Iк.з =4176 А
Iк.з =4800 А
Выбираем контактор КT- 12P — 37 на Iн = 320 А.
Допустимая мощность подключения электродвигателя — 400кВт. Токовая установка 800-2400 А. Предельно-токовое отключение — 4800 А.
Выбираем ток установки 1у.
Согласно ПБ Iy ³ In + Iн = 1397 А
Iу>1397А.
Принимаем ток установки Iу = 1400 А — защита ПМЗ, чтобыне происходило ложных срабатываний защиты.
Проверяем чувствительность токовой установки насрабатывании
1,5 £Iк.з /Iу = 4176 /1400 = 2,98
Произведем отключение при максимально-возможном токетрехфазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом 20 %запаса
Iк.з.´1,2£ In.o. 48001´1,2 = 5760>4800
Условия отключения не соблюдаются, отключение будетпроизводить АВ.
Выберем контактор для отдельного включения двигателя намаслостанцию СНТ — 32 №2.
Параметры двигателя:
Iн = 36,5А
In = 250 А
Рн = 55 кВт
Iк.з = 4971А
Iк.з =5714 А
Выбираем контактор КТУ— 2Е на Iном = 63 А, допустимуюподключательную мощность двигателя 80 кВт с предельной токовой уcтавкой 750 А ипредельным токовым отключением 1000 А.
Определяем ток у ставки Iу Iy ³ In
Принимаем Iу = 250 А – защита ПMЗ Iy = In
Проверим чувствительность защиты на срабатывание
Iк.з / Iy ³1,5 4971 / 250 = 19,9, что больше 1,5
Произведем отключение при максимально-возможном токетрехфазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса
Iк.з ´1,2£ Iп.о 5714´1,2 = 6857 А > 1000А
Условия отключения не соблюдаются, отключение будетпроизводить автоматический выключатель.
Выбранный контактор КТУ — 2Е подходит для ПТК и ДЗК.
Выбираем автоматический выключатель, установленный вСУВ-1140 по суммарному номинальному току потребителей Iном — 370,5 А. ВыбираемАВ-А 3732УУ5 на ток 400 А, токовая у ставка 2500 А и предельным разрывным током18000 А.
Определим токовую у ставку АВ
Iу³Iпуск+ (Iпм.тр — IпдВ) = 1397 + (370,5-132) = 1635,5 А
С учетом 25% запаса
Iy ³1,25 ´ 1635,5 ³ 2044 А
Максимальный ток трехфазного короткого замыкания навыводах АВ с учетом 20 % запаса
Iк.з =1,2´6719= 8063 А, что меньше 18000 А
Проверим чувствительность защиты АВ
Iк.з / Iу ³1,5 4176/2500=1,7, что больше 1,5.
Окончательно принимаем к уставке автоматическийвыключатель типа А 3732УУ5.
Для питания, защиты и управления светильников лавыпринимаем осветительный трансформатор со стабилизированным напряжением АОС-4В сРн = 4кВА, Iн = 22 А, токовая установка защиты 32 А.
Iк.з = 62 А, Iк.з = 71А
Проверяем чувствительность защиты
Iк.з / Iу = 62/32 = 1,9, что больше 1,5
Расчет и выбор КРУ
Выбор ячейки КРУ, установленной в РПП-6, произведем пономинальному току трансформатора ТСВП 630/6-1,2 — 60,6А, выбираем КРУ типа КРУВ— 6 на ток 200 А с предельным отключением 2400 А.
Токовую уставку КРУВ-6 определим по току трансформаторапри пуске.
/>
где 1,2)1,4- коэффициент запаса
п = Uкм / Unм = 6000 /1200 = 5 — коэффициенттрансформации
На шкале уставок максимально — токовых реле в приводеячейки имеются 6 делений, которые соответствуют 100, 140, 160, 200, 250 и 300 %номинального тока ячейки. УКРУВ-6 на 1ном эти цифры соответствуют 40, 56, 64,80, 100, 120 (условные обозначения на шкале уставок) или действующему току 200,280, 320, 400, 500 и 600 А.
Так что 372 > 320 и
Проверим выбранную уставку на требования ПБ:
/>
что вполне удовлетворяет требованиям ПБ.
При возникновении к.з.защита надежно отключит силовойтрансформатор от сети даже, если не сработает защита в сети 1140 В.
Сводные данные расчетов
Таблица 2.3 Спецификация электрооборудованияНаименование эл. оборудования Тип эдектро-оборудования Количество РПП-6 КРУВ-6 1 ПУПП ТСШВП-630-6/1,2 2 Магнитная станция СУВ-1140 1 Контактор КТ-12Р-37 1 Контактор КТУ-2Е 3 Автоматический выключатель АВ 3732УУ5 1 Осветительный трансформатор АОС-4 1
Таблица 2.4 Кабельный журналНаименование токоприёмников Марка кабеля Напряжение, В Длина, м ТСШВП-630-6/1,2 ЭВТ 3´25+1´10 6000 800 СУВ-1140 ЭВТ 3´9561´10+4´4 1140 200 1 КШЭ ГРШЭ-1140 3´95+1´10+4´4 1140 241 СНТ-32 №2 ГРШЭ-1140 3´95+1´10 1140 30 ПТК ГРШЭ-1140 3´95+1´10 1140 50 ДЗК ГРШЭ-1140 3´95+1´10 1140 92 Освещение ГРШЭ 3´4+1´2,5 127 230
/>/>
2.8 Расчет техника — экономической эффективностиоборудования автоматической газовой защиты шахты
Основными показателями экономической эффективностиавтоматизации производства в горной промышленности являются:
— уменьшение числа занятых рабочих и повышениепроизводительности труда;
— повышение качества и снижение себестоимости;
— снижение трудоемкости;
— уменьшение сроков окупаемости капитальных затрат,связанных с автоматизацией.
Уровень или степень снижения трудоемкости работ приавтоматизации составляет
/>
где P1 — численность рабочих до автоматизации
Р2 — численность рабочих после автоматизации
Повышение производительности труда за счет автоматизации
/>
Произведем подсчет эксплуатационных расходов при ручном иавтоматическом контроле за состоянием атмосферы по изменяющимся статьям:«Зарплата» и «Амортизация», если известно, что средний заработок одного рабочего(электрослесаря) Vразряда составит 20000 тенге в месяц.
При ручном замере газа метана штат рабочих составит: 4 — электрослесари АГЗ — Vразряда и один ученик — IVразряда.
Один рабочий измеряет газ в течение смены у комбайна,остальные три и ученик находятся там, где располагаются датчики метана.
Определим зарплату четырех рабочих и ученика при ручномконтроле за состоянием рудничной атмосферы за 12 месяцев.
Зр = (20000 — 18000) ´ 12 = 1176000 тенге
Определим зарплату двух рабочих при автоматизированномконтроле за состоянием рудничной атмосферы. Один электрослесаръ V разряда ипомощник-электрослесарь IVразряда.
За = (20000 + 18000) ´ 12=456000 тенге
Годовая экономическая эффективность по зарплате приавтоматизации составит
Эгод = Зр-За = 1176000 — 456000 = 720000 тенге
Определяем сумму амортизационных отчислений пооборудованию газовой защиты в количестве трех комплектов за один год.
/>
где П1 — первоначальная стоимость АТЗ-1, тенге
П2 — первоначальная стоимость ТА-11, тенге
Hr — годовая норма амортизации, %
Определим эксплуатационные расходы при автоматизированномконтроле по статьям: «Зарплата» плюс «Амортизация».
Э = За Am = 720000 + 76400 = 796400 тенге
Затраты по зарплате на монтаж аппаратуры
P1 = (п5 ´Ст5 + п4 ´ Ст4) ´ д = (439,62 +408,12) ´ 5 =4239 тенге
где п5 — количество электрослеспрей Vразряда, человек
п4 — количество электрослесарей IVразряда, человек
Ст5, Ст4 — тарифные ставки V-го и IV-го разрядов, тенге
д — количество дней, затраченных на монтаж.
Затраты по зарплате на ревизию и наладку
Р2 = п5 ´Ст5 ´ д = 2 ´ 439,62 ´ 2 = 1758 тенге
Стоимость телефонного кабеля
Р3 = I ´Ск = 800 ´ 90 =72000 тенге,
где I — длина кабеля, м
Ск -стоимость одного метра кабеля, тенге
Балансовая стоимость аппаратуры
åР=Э+Р1+Р2+РЗ=796400+4239+1758+72000=874397тенге
Стоимость контроля метана по зарплате до автоматизации
/>
где G — производительность лавы в месяц, тонн
Стоимость контроля метана по зарплате после автоматизации
/>
Срок окупаемости аппаратуры комплекса «Метан»
/>
/>/>Литература
1. Г.Д.Медведев «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий»
2. Л.П.Поспелов «Основы автоматизации производства.» М.; Недра, 1988
3. В.В.Демин «Лабораторный практикум по рудничной автоматике ителемеханике» М.; Недра, 1981
4. П.Д.Гаврилов, Л.Я.Гимелъшейн, А.Е.Медведев «Автоматизацияпроизводственных процессов»
5. В.А.Батицки.й, В.И.Куроедов, А.А.Рыжков «Автоматизация производственныхпроцессов и АСУТП в горной промышленности»
6. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М.; Недра,1976
7. Правила, безопасности в угольных шахтах. Астана,2000
8. И.ИЛпратов, О.П.Шумовский, В.Ф.Ковалевский «Справочник механика шахты»М.; Недра, 1971