Телескопический ленточный конвейер 2ЛТ280

631+24=655В.

в) Определение уровня напряжения у двигателя при пуске

,

т.е. больше минимального допустимого 547В.

г) Колебания напряжения при пуске

,

что допустимо.

Защита кабелей и электрооборудования устанавливаемого в подземных выработках

В соответствии с ПБ в подземных сетях напряжением выше 1140В должно осуществляться защита линий, трансформаторов и электродвигателей от токов к.з.

Для электродвигателей следует предусматривать также защиту от токов перегрузки и нулевую защиту. Во всех случаях отключения сети защитами допускается применение автоматического повторного включения (АВП) однократного действия и устройств автоматического включения аппаратуры с блокировками против подачи напряжения на линии и электроустановки при повреждении их изоляции относительно земли и коротком замыкании.

Применение распределительных коробок без установки на ответвлениях к электродвигателям аппаратов защиты допускается только для многодвигательных приводов при условии, что кабель каждого ответвления защищен от токов к.з. групповым защитным аппаратом.

Кабели, прокладываемые в лаве, должны быть защищены от механических повреждений устройствами, входящими в комплекс, или другими средствами механической защиты кабелей.

Ближайшая к машине часть гибкого кабеля, питающего передвижные машины, может быть приложена по почве на протяжении не более 30м. При работе комбайнов и врубовых машин на пластах мощностью до 1,5м допускается прокладка гибкого кабеля по почве очистной выработки.

Гибкие кабели, находящиеся под напряжением, во избежании их перегрева должны быть растянуты и подвешены. Токовые нагрузки на кабели, которые по условиям эксплуатации должны находиться в бухтах или на барабанах, должны быть снижены на 30% от номинальной.

Выбор устройств релейной защиты, а также расчет и проверка параметров срабатывания этих устройств следует выполнять согласно Инструкции по выбору и проверке электрических аппаратов напряжение 346кВ.

11. Вспомогательное устройство автоматизированного конвейера

При автоматизации конвейерной установки кроме аппаратуры пуска и управления применяются автоматически действующие приборы контроля состояния отдельных узлов конвейера. К ним относятся приборы контроля наличия материала на ленте, мест перегрузки, схода и пробуксовки ленты, натяжение тягового органа и его обрыв.

11.1 Контроль схода ленты

Неправильная загрузка ленточного конвейера и неравномерная вытяжка ленты, плохой монтаж конвейерного става, налипание материала на барабаны и ролики - все приводит к отклонению ленты в сторону и сходу ее с роликоопор. Для устранения схода ленты применяются разнообразные центрирующие роликоопоры. Однако практика их использования показала, что существующие конструкции таких роликоопор не обеспечивают надежного центрирования ленты.

Для контроля схода ленты и отключения конвейера при отклонении ленты применяется аппарат АКЛ-1. Он состоит из двух конечных выключателей, оборудованных рычагом. На рычаге расположен контролирующий ролик, который в нормальном состоянии перекатывается по нерабочей стороне ленты. При отсутствии ленты под роликом рычаг под действием груза поворачивается и переключает контакты выключателя. При этом обесточивается катушка реле РКЛ, которое отключает пускатель конвейера. Аппарат контролирует сход ленты в обе стороны.

11.2 Контроль пробуксовки и обрыва ленты

Для предотвращения длительной пробуксовки ленты применяется аппарат контроля пробуксовки.

Этот аппарат реагирует также на разрыв ленты, нарушение целостности роликоопор и работы двигателей.

При нормальном движении ленты период полного оборота рычага, закрепленного на оси ведомого барабана конвейера, по времени будет постоянным. Реле времени пробуксовки РВП настраивается таким образом, чтобы время отпускания его замыкающего контакта было несколько больше периода полного оборота рычага. При увеличении времени оборота рычага, что может быть вызвано только пробуксовкой ленты, реле РВП размыкает свой контакт, так как замыкающий контакт конечного выключателя пробуксовки ВКП будет разомкнут дольше, чем время принятой установки реле РВП. В результате размыкание контакта РВП теряет питание катушки пускателя конвейера.

Устройство для контроля пробуксовки ленты отключает конвейер и при обрыве ленты. Однако на наклонном конвейере обрыв ленты ведет к ее сползанию вниз и тяжелой аварии. Поэтому на современных наклонных конвейерах обязательно устанавливают ловители лент - устройства удерживающие ленту при ее обрыве.

11.3 Учет перемещаемых грузов

Учет перемещаемых грузов является составной частью общей системы управления работой транспортной линии и всегда тесно связан с планированием и оперативным управлением. При полной автоматизации учета все операции по сбору, обработке и выдаче учетной информации выполняются автоматически. Для автоматизации учета в данном случае используем весовой метод учета.

Данный метод предполагает взвешивание без вывода груза из зоны транспортирования. Весоизмерительное устройство в этом случае является составной частью конвейера, что не ведет к снижению производительности конвейерной установки. В качестве высокоизмерительных устройств, встроенных в конвейерные линии, широко используются выпускаемые промышленностью ленточные весовые дозаторы непрерывного действия. Используем конструктивно унифицированные весы непрерывного действия предназначенные для автоматического взвешивания. Весы выполнены в виде самостоятельно транспортного механизма.

Усилие от веса материала находящегося на ленте конвейера, подвешенного на четырех подвесках весового механизма к раме передается через систему рычагов на уравновешивающий механизм, состоящий из метрологической пружины, демпфера и двух электрических дифференциально-трансформаторных преобразователей измерения, типа ПД-5.

Каждой массе материала соответствует определенное положение метрологической пружины, и соответственно, плунжеров-преобразователей. Схема измерения построена на приборах частотно-феррдинамической модели. Сигнал одного преобразователя измерения подается на вход измерительного прибора типа ВФС-24-СРР, осуществляющего показания и запись мгновенной производительности. Прибор имеет два выходных преобразователя ферродинамический и частотный сигнал последнего подается на вход частотного сумматора типа С4, показывающего суммарную массу материала, прошедшего через весы.

12. Охрана труда и окружающей среды

12.1 Анализ опасных и вредных факторов

Шахта является сверхкатегорийной по выделению газа и опасной по внезапным выбросам угля и газа. Все угольные пласты, разрабатываемые на шахте, опасные по взрывам пыли и являются высокометаноносными. При этом пласт «Мощный» с отметки -350 м и пласт «Тройной» с отметки -500 м являются опасными по внезапном выбросам угля и газа, а пласт «Четвёртый» с отметки -800 м - угрожаемый. Кроме того, все три пласта являются опасными по горным ударам соответственно с отметок -65, -270 м

Выделение ядовитых газов в атмосферу шахты происходит только при буровзрывных работах.

Породы шахты содержат более 10 свободного кремнезёма, поэтому выработки, пройденные по породе, относятся к силикозоопасным.

12.2 Разработка устройств по очистке вентиляционных и промышленных выбросов от газов и пыли

В качестве основных мероприятий по борьбе с выделениями метана предусматривается эффективное проветривание горных выработок и дегазации пластов.

Борьба с метаном ведется в следующих направлениях:

- исключение образования взрывоопасных метановоздушных смесей;

- сокращение метановеделения в горные выработки;

- предотвращение возможности воспламенения и взрывов метана.

Основным источником метановыделения является выработанное пространство участка, которое определяется в основном метановыделением из пластов-спутников. Каптаж метана из пластов-спутников производят подземными скважинами, пробуренными с фланговых выработок, в зонах, разгруженных от горного давления.

На шахте работают вакуум-насосные станции, оборудованные насосами типа НВ-50 и ЖВН-50, с помощью которых по системе подземных скважин и дегазационных трубопроводов из пластов-спутников и выработанного пространства выдается основная масса метановоздушной смеси для утилизации метана (сжигание в котлах котельной шахты).

Для ликвидации местных и слоевых скоплений метана необходимо применение вентиляторов местного проветривания пульсирующего действия. Местные скопления метана в лаве ликвидируются воздушными эжекторами.

Контроль за концентрацией метана во всех выработках осуществляется с помощью аппаратуры автоматического действия АМТ-3 и СММ-1, индивидуальных сигнализаторов метана CШ-2 и «Сигнал», газоанализаторов периодического действия ШИ-10, ШИ-11.

Проветривание выемочных участков производится с полным обособленным разбавлением метана по источникам его выделения.

Проветривание проходческих забоев осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания (ВМП) в комплексе с аппаратурой «Ветер - 1М», обеспечивающей непрерывный контроль за работой ВМП.

Комплекс «Метан» применяется для выдачи информации на диспетчерский пункт и отключения ячеек распределительных пунктов в аварийных ситуациях.

Для снижения запылённости атмосферы в шахте предусмотрен комплекс мероприятий для борьбы с угольной и породной пылью, который включает в себя: использование гидрозабойки при буровзрывных работах, осланцевание, установка водяных завес, обмывка, связывание осевшей пыли, увлажнение угля в массиве, орошение.

Для локализации взрывов угольной пыли устанавливаются водяные или сланцевые заслоны, которыми изолируются очистные и подготовительные забои, откаточные выработки, крылья шахтного поля, конвейерные выработки, склад ВВ, выработки околоствольного двора. Количество инертной пыли в заслоне определяется из расчета 400 кг/м2 площади поперечного сечения выработки в свету, длина заслона должна быть не менее 20 м. Количество воды и число сосудов водяного заслона определяется из расчета 400 л/м2 площади поперечного сечения выработки в свету, длина водяного заслона - не менее 30 м.

В качестве индивидуальных средств защиты при работах в очистных и подготовительных забоях, выполнении работ в нишах и на исходящей струе из лавы применяются респираторы. Респираторами должны быть обеспечены все рабочие, а также ИТР участка. На каждом участке ведётся учёт проводимых мероприятий по борьбе с пылью.

Для осаждения взвешенной в воздухе пыли необходимо устройство водяных завес в местах образования пыли и на исходящей струе участка.

Для борьбы с пылью при проведении взрывных работ необходимо применение водяных завес и гидрозабойки, создаваемой взрыванием заряда ВВ в полиэтиленовых сосудах с водой.

У погрузочно-разгрузочных пунктов, у перегрузочных пунктов на конвейерных линиях один раз в смену производится обмывка горных выработок. В конвейерных выработках очистных участков и в подготовительных выработках обмывка производится раз в сутки.

Для повышения зольности осевшей угольной пыли производится осланцевание выработок.

12.3 Расчет и проектировка заземляющего устройства

Электрооборудование в штреке, где расположен ленточный конвейер получает питание от понижающего трансформатора ТМ-400 кВ?А-6/0,4кВ. Сеть 380В имеет изолированную нейтраль. Грунт в штреке - глина. Величина удельного электрического сопротивления грунта, неизвестна. Шахта расположена в 3 климатической зоне.

Анализ опасности поражения электрическим током показывает, что в штреке есть возможность прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования, поэтому проектируемый конвейер обязательно заземляется.

По ПУЭ нормативное значение сопротивления Rнорм не более 2 Ом.

Для устройства искусственных заземлителей имеются трубы длиной 1,5 м, диаметром 30 мм. Стенки труб имеют 20 отверстий диаметром 5мм. Труба помещается в шпур на глубину 1,4 м.

По справочнику выбираем значение для глины с =40 Ом?м,

,

где с - удельное объемное сопротивление грунта растеканию тока, Ом?м;

спр - приближенное значение удельного сопротивления грунта, Ом?м;

ш - коэффициент сезонности,

сГ =40?1,5=60 Ом,

сз=40?1,8=72 Ом.

Определяем сопротивление растеканию тока одиночного горизонтального заземлителя (опоры) по формуле:

,

где l - длина горизонтального заземлителя, м;

d- наружный диаметр заземлителя, м,

Определяем сопротивление всех горизонтальных опор с учетом их числа и коэффициента использования по формуле:

где R3 - сопротивление всех вертикально установленных заземлителей, Ом;

R1 - сопротивление одиночного заземлителя, Ом;

n - число заземлителей;

з3 - коэффициент использования вертикальных заземлителей,

Определяем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального

заземлителя по формуле:

где L3 - длина заземлителя, м;

d3 -диаметр заземлителя, м;

t3 - глубина заземлителя, м;

t3=t0+L3/2,

где t0 - расстояние от поверхности земли до верхнего края заземлителя, м,

Рассчитываем общее сопротивление всех вертикально установленных заземлителей с учетом их числа и коэффициента использования:



где Rвсех. труб - сопротивление всех вертикально установленных заземлителей, Ом;

Rверт.труб - сопротивление одиночного заземлителя, Ом;

nтр - число заземлителей;

з - коэффициент использования вертикальных заземлителей,

Рассчитаем общее сопротивление заземляющего устройства Rз.у , состоящего из и вертикально забитых в землю труб и горизонтальных опор по формуле:

Полученное сопротивление заземляющего устройства Rз.у.=1,8 Ом удовлетворяет требованиям ПУЭ, т.е. не превышает 2 Ом.

12.4 Пожарная безопасность

Согласно требований 16, каждая шахта, с целью подготовки к ликвидации возможных пожаров, должна быть обеспечена противопожарной защитой, для чего составляются проекты противопожарной защиты.

В проекте противопожарной защиты шахты предусмотрено использование для пожаротушения всех действующих водоотливных магистралей, водопроводов, специальных противопожарных трубопроводов и ёмкостей. На поверхности шахты располагается пожарный водоём и насосная установка, сеть противопожарного трубопровода, закольцованная с общешахтным трубопроводом. По всем действующим выработкам проложен противопожарный став, на котором через каждые 50 метров устанавливаются пожарные краны; в местах возможного возникновения пожара (электрооборудование, механизмы, сопряжения выработок) находятся средства пожаротушения - огнетушители, ящики с песком, инертной пылью, несгораемое полотно.

На поверхности шахты и на каждом действующем горизонте в специальных камерах оборудованы специальные противопожарные склады и поезда. Каждый поезд и склад, согласно 16, укомплектованы специальным оборудованием, средствами и материалами пожаротушения. Для локализации пожаров устья стволов и камеры с электрооборудованием оборудуются противопожарными дверями.

Основные мероприятия противопожарной защиты:

прямоточная обособленная схема проветривания очистных и подготовительных работ;

выемка пластов без оставления промежуточных целиков;

для крепления подземных выработок применяются металлическая и железобетонная крепь;

все проходческие забои, действующие лавы, стационарные установки, электроустановки оборудуются средствами пожаротушения: песок (инертная пыль), огнетушители и др.;

для строительства шахтных зданий и сооружений используются несгораемые материалы и конструкции.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Схема заземляющего устройства

12.5 Охрана окружающей среды

На шахте для предупреждения динамических явлений применяется комплекс мероприятий:

а) мероприятия по предупреждению горных ударов и внезапных выбросов: бесцеликовая выемка угля, первоочередная отработка пласта «Четвертого», система разработки длинными столбами с поддержанием выработок на границе массив - выработанное пространство, дегазация пласта «Тройного» с защитного пласта «Четвертого», увлажнение угольного массива отрабатываемых пластов, ведение очистных работ по пласту «Тройному» в защищенной зоне, применение гидроотжима или гидрорыхления опережающих полостей при проведении подготовительных выработок;

б) технологические мероприятия, направленные на снижение опасности газодинамических явлений: проведение горных выработок узким забоем, управление кровлей полным обрушением, узкозахватная выемка в очистных забоях, проведение выработок по рабочим пластам проходческими комбайнами, отказ от применения БВР по углю;

в) мероприятия по обеспечению безопасности рабочих при ведении работ на опасных пластах.

13. Технико-экономические показатели

В процессе работы ленточного конвейера, конвейер загружается неравномерно по его живому сечению. Исследуем этот вопрос на примере регулирования скорости ленточного конвейера.

Окружное усилие W0 =125821 соответствует 100% загрузке конвейера по его сечению.

При этом крутящий момент и мощность на тяговом барабане определяем

Для исследования влияния загрузки конвейера и его скорости на технико-экономические показатели введем понятие степени загрузки ленты по сечению

,

При этом уравнение окружного усилия принимает вид

,

а - усилие на протягивание тягового органа,

В - усилие на транспортировку угля,

а=24650Н,

В=101237.

В качестве технико-экономических показателей возьмем следующие три показателя:

Потребляемая мощность установки

КПД установки

Энергоемкость установки

Потребляемую мощность выразим формулой

.

КПД установки представим в виде

.

Энергоемкость установки

Для конвейера с нерегулируемой скоростью при U=1,25 при будут иметь:

Мощность:

КПД:

.

При частичной загрузке конвейера его КПД снижается:

Таблица 4

	0,1	0,25	0,5	0,75	1
	0,29	0,51	0,67	0,75	0,8

Энергоемкость:

,

Таблица 5

	0,1	0,25	0,5	0,75	1
Е	1,6	0,92	0,7	0,62	0,58

Для конвейера с регулируемой скоростью в функции его постоянной загрузки по сечению ленты, т.е. U=var при будем иметь

Мощность:

которые изменяются по линейному закону, т.е. КПД

,

и остается величиной постоянной во всем диапазоне регулирования скорости.

Энергоемкость:

Также остается величиной постоянной и минимальной во всем диапазоне регулирования скорости. Приведенные вычисления представлены в виде графиков.

Проектом предусматривается увеличение добычи угля в связи с внедрением нового конвейера до 1000 т/сут.

Ожидаемую себестоимость 1т угля определим по состоянию цен на 1 октября 2001г и сравним ее с фактической средней себестоимостью участка с нагрузкой 520 т/сут.

Участковая себестоимость 1т угля складывается из затрат по заработной плате, материалам, электроэнергии и амортизации.

Расход лесных материалов на 1000т добычи угля планируется в объеме 4,2м3. Цена 1 кубометра лесных материалов 400руб. Общий расход материалов составит 126м3.

Стоимость лесных материалов:

400х126=50400 руб.

Себестоимость 1т угля по участку по затратам «лесные материалы»

50400/30=1,68 руб.

Износ, погашение и прочие материалы планируются в размере 0,5 руб.

Себестоимость 1т угля по «заработной плате» 5,35 руб.

Себестоимость 1т добычи угля по статье «амортизация» 3,24 руб.

Планируются затраты по электроэнергии 0,9 руб.

Общая себестоимость 1т угля по элементу «материалы» составит:

1,68+0,5=2,18 руб.

Общая участковая себестоимость составит:

2,18+0,9+5,35+3,24=11,67 руб.

При нагрузке 1000т в сутки расчетная экономия затраты на 1т добычи угля определится:

28,58-11,67=16,91 руб.

Годовая экономия составит:

355т.т. ? 16,91руб = 6003 тыс. руб.

Основные технико-экономические показатели в сравнении с действующим участком

№	Наименование показателей	Ед. изм. т/сут	Действующ. участок	Планируемый участок
1	Добыча угля	Т/сут	520	1000
2	Нагрузка: месячная годовая	т.т. т.т.	15 185	30 355
3		т/мес	205	366
4		руб.	28,58	11,67
5		тыс. руб		6003
6		=0,4

Данные для расчета взяты на шахте «Подмосковная» из экономического и планового отделов.

Список литературы

1. Бессекерский и др. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978, 512 с.

2. Борисов Б.Д., Костюк В.С., Фащиленко В.Н. Частотно-токовое управление асинхронным электроприводом привода добычных машин. Известия вузов. Горный журнал, 1981, №8, 95 с.

3. Костюк В.С., Цереслегин Н.Г., Шитилов Ю.В., Фащиленко В.Н. Автоматизированный электропривод. - М.: МГИ, 1981, 83 с.

4. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Энергия, 1971, 326 с.

5. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шилянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983, 616 с.

6. Шахмейстер Л.Г., Солод Г.И. Подземные конвейерные установки. - М.: Недра, 1976, 432 с.

7. Шахмейстер Л.Т., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. 2-е изд. перераб. и доп. - М. Машиностроение, 1987г. 336 с.

8. Волотковский С.А. Электроснабжение угольных шахт. М., 1984 г.

9. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. - М: Энергия 1974 г.

10. Зеленский О.В. Петров А.С. Справочник по проектированию ленточных конвейеров. - М., Недра, 1986 г.

11. Конвейеры. Справочник / Р.А. Волков и др. Под общ. Ред. Ю.А. Пертена. - Л., Машиностроение, Ленинг. отделение, 1984 г.

12. Справочник по шахтному транспорту. Под ред. Г.Я. Пейсаховича М. Недра, 1977 г.

13. Управление электроприводами. Учебное пособие для вузов. - Л. Энегргоиздат, 1982 г.

14. Справочник по электрическим машинам: в 2т. /Под редакцией Копылова И.П., Клакова Б.К. -М.: Энергоатомиздат, 1988 - 455 с.

15. Шахмейстер Л.Т., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. 1-е изд. перераб. и доп. - М. Машиностроение, 1987 г. 336 с.

16. Правила безопасности в угольных шахтах: - Самара, Самарский дом печати, 1995. - 292 с.

Размещено на Allbest.ru