Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Морозов Д.С., группа АЭМ-10, тема проекта «Модернизация электроснабжения шахты «Ерунаковская VIII». Дипломный проект по специальности «Электромеханика» (140601). - Новокузнецк, 2015. - страниц 126, таблиц 51, рисунков 4, библиографических изданий 20, чертежей 8 листов.

Объектом исследования является открытое акционерное общество шахта «Ерунаковская VIII».

Целью данной работы является необходимость замены проходческого комбайна.

Основой данной работы стала технологическая информация за период 2004г.

Введение

Современные угольные шахты - крупнейшие потребители электроэнергии. Они оснащены высокопроизводительными машинами и механизмами для проведения горных выработок и добычи полезного ископаемого, мощными транспортными средствами, а также стационарными установками для обеспечения выдачи добытого угля на поверхность и для безопасной работы людей под землёй. К ним повышенные требования по применению электрооборудования, в особенности в условиях разработки пластов, опасных по газу и пыли.

В процессе проектирования представлены: горно-геологическая характеристика месторождения, расчет добычных работ на участке, расчет электроснабжения шахты и расчёт электроснабжения участка.

Проект содержит технико-экономические показатели. Рассмотрены вопросы охраны труда.

В специальной части проекта рассматривается несколько проходческих комбайнов и в результате выбор наиболее эффективного.

Часть I. Общая часть

1. Технология и комплексная механизация

1.1 Геологическое строение шахтного поля

1.1.1 Общие сведения

Данным дипломным проектом принимается поле шахты «Ерунаковская-VIII» расположенной на территории Новокузнецкого района Кемеровской области РФ в Ерунаковском геолого-экономическом районе Кузбасса.

Ближайшие промышленные центры - города Новокузнецк и Прокопьевск находятся в 70 и 80км к юго-востоку соответственно. В 10км юго-западнее участка проходит ж.д. Артышта - Томусинская с веткой на ст. Новокузнецк. Электроснабжение предприятий района осуществляется от подстанций 220/110кВ «Ускатская», 110/35кВ «Талдинская».

Район достаточно освоен горнодобывающей промышленностью: в непосредственной близости от участка находятся действующий разрез «Ерунаковский» и шахта «Усковская», которые имеют соответствующую инфраструктуру.

Ландшафт местности таежный. Рельеф сильно расчленен, высотные отметки изменяются от +220м (абс.) до +350м (абс.) над уровнем моря. В целом характер поверхности участка характеризуется как резко пересеченный. Сложно построенная гидросеть местности формируется левыми безымянными притоками р. Томи (водоохранная зона 1000м).

Глубина промерзания почвы зависит от мощности снежного покрова и колеблется в пределах 0,4-2,5м. Ветры преобладают юго-западные со скоростью 2-9 м/с.

1.1.2 Стратиграфия и угленосность

В соответствии со стратиграфической схемой Кузнецкого бассейна 1979г. продуктивные отложения участка представлены осадками ленинской свиты ильинской подсерии и нижней частью разреза грамотеинской свиты Ерунаковской подсерии кольчугинской серии верхней перми.

Ленинская свита в границах участка вскрыта на полную мощность 710м в интервале от кровли пласта 38 до кровли пласта 60.

В литологическом отношении разрез представлен переслаиванием разнозернистых алевролив и мелкозернистых песчаников с явным преобладанием в разрезе глинистых разностей. В нижней и верхней частях разреза среди глинистых пород часто встречаются залежи маломощных пластов и линз угля, которые тяготеют к кровлям или почвам целевых (номерных) пластов угля. Мелкозернистые алевролиты иногда замещаются аргиллитами, мощность слоев которых может достигать 4-8 метров. Изредка в разрезе, преимущественно в кровле или почве угольных пластов встречаются углистые аргиллиты и алевролиты. Наиболее выдержанные и мощные (до 30-45м) слои песчаника в основном приурочены к кровле пласта 40 и почве пластов 45, 51, 54 и 59. Циклы осадконакопления крайне неравномерные, поэтому интервалы с наличием мощных слоев алевролитов и песчаников перемежаются с интервалами частого переслаивания вышеназванных пород и угольных пластов.

Всего в разрезе свиты заключено двадцать угольных пластов, а с учетом расщепления некоторых из них (43-42, 45, 51 и 57) количество угольных пластов в разрезе возрастает до 24. По степени выдержанности один угольный пласт (50) отнесен к выдержанным, 8 угольных пластов (45 н.п., 45, 48, 51, 51 н.п., 53, 59 и 60) отнесены к относительно выдержанным, остальные 15 пластов по мощности, строению и условиям залегания отнесены к невыдержанным. По мощности пласты квалифицируются: 4 пласта (51 в.п., 52, 57в.п. и 58) весьма тонкие, 5 пластов (45 н.п., 49, 55, 56 и 57) тонкие, 54 пласт от весьма тонкого до средней мощности; пласт 51 н.п. - от тонкого до средней мощности и угольные пласты 45, 48, 50, 51, 53, 59 и 60 относятся к пластам средней мощности.

Общая угленосность свит составляет 4,3%, рабочая - 3,8%.

Грамотеинская свита в пределах участка представлена нижней частью разреза, примерно 1/3 его мощности, в интервале от кровли пласта 60 до почвы пласта 67а. Общая мощность вскрытой части составляет 150 метров.

В литологическом отношении разрез представлен переслаиванием разнозернистых алевролитов и мелкозернистых песчаников с пластами каменного угля, причем преимущественным распространением в разрезе пользуются алевролиты мелкозернистые, отдельные слои которого нередко достигают мощности 25-35 метров.

В составе вскрытой части разреза свиты заключено 3 угольных пласта (62-61, 64-63, 66), а с учетом расщепления на самостоятельные угольные залежи количество пластов возрастает до 6 (пласты 61, 62, 63, 64, 66 и 66 в.п.). По степени выдержанности 4 угольных пласта из 6 относятся к относительно выдержанным и 2 пласта (64 и 66 в.п.) невыдержанные. По мощности один пласт (66 в.п.) весьма тонкий, пласт 64 обладает значениями от весьма тонкого до средней мощности, остальные пласты характеризуются как пласты средней мощности.

Общая угленосность вскрытой части разреза свиты составляет 5,9%, рабочая - 4,9%.

1.1.3 Тектоника

В геолого-структурном отношении площадь участков расположена по периферии юго-западной части Ерунаковской брахисинклинали и представляет собой часть чашеобразной моноклинали с направлением падения толщи на восток, северо-восток и север.

Углы падения пород и угольных пластов в северо-западной оконечности участков изменяются от 6-7° на глубине и восточном фланге площади до 12-14° на выходе нижних пластов. В юго-западной части участка углы падения изменяются от 5-6° на глубине и на восточном фланге до 33-35° на выходе нижних пластов.

На юге и юго-востоке, аналогично выше описанному, углы падения в центре складки 5-8°, а на выходе нижних пластов под наносы, углы падения возрастают до 30-35°. В дополнение к вышесказанному следует добавить, что, начиная от Усковско-Ульяновского профиля в южном и юго-восточном направлениях, наблюдается некоторое выполаживание углов, а сама чашеобразная структура в этой части как бы претерпевает некоторое погружение, из-за чего в этом месте возникает подобие слабовыраженного флексурообразного прогиба.

Из элементов пликативной тектоники следует отметить слабовыраженное волнистое залегание угольных пластов, которое отчетливо просматривается по изменению межпластовых расстояний в разрезе и по гипсометрическим подсчетным планам пластов.

Кроме элементов пликативной тектоники, в пределах участков получила развитие и разрывная (дизъюнктивная) тектоника, причем по мере удаления от центра структуры к ее периферии, наряду с нарастанием углов падения, происходит нарастание интенсивности разрывной нарушенности толщи. Основными наиболее крупными дислокациями в пределах участков являются взбросы II, IIa, VII, VII', 2, 3, 3а и т.д.

Помимо указанных разрывных нарушений в пределах участка имеется сеть более мелких по амплитуде и протяженности разломов, как установленных проведенными геологоразведочными работами, так и не выявленных разведочными скважинами. Судя по наличию зон повышенной трещиноватости в пределах угольной толщи, следует ожидать проявления еще целого ряда нарушенности как с разрывом сплошности угольных пластов, так и без разрыва, но способных оказывать вредное влияние на отработку запасов угля.

По интенсивности нарушенности, наличию в разрезе сложно построенных угольных пластов малой мощности на отдельных площадях и отдельных пластах, можно выделить вторую группу сложности по геологическому строению, но в целом участки больше соответствуют первой группе, поэтому характеризуемая площадь в целом отнесена к месторождениям первой группы сложности по геологическому строению.

1.1.4 Характеристика угольных пластов

Угли пластов участка по элементному и петрографическому составу мало чем отличаются друг от друга. Какое-то различие просматривается только в степени метаморфизма, закономерно нарастающей от верхних пластов к нижним.

В соответствии с параметрами ГОСТ 25543-88 (классификация по генетическим и технологическим параметрам) угли пластов 59 (условно), 58,57,56,53,51 в.п., отнесённые к марке ГЖО (газовый жирный отощенный), группе 2ГЖО (второй газовый жирный отощенный), подгруппе 2ГЖОВ (второй газовый жирный отощенный витринитовый), характеризуются выходом летучих веществ V^daf (по средним значениям) от 33,6 до 37,4%, величиной пластического слоя у - 14-16мм, величиной показателя отражения витринита R^o от 0,84 до 0,86%.

Угли остальных пластов участка 54, 51, 50, 48 и 45 относятся к марке ГЖ (газовый жирный), группе 2ГЖ (второй газовый жирный) с выходом летучих веществ V ^daf от 35,7 до 39,3% и толщиной пластического слоя (для пластов 54, 51, и 50) 17-18 мм, а для пластов 48 и 45 - от 19 до 21 мм, причем по крайним значениям толщина пластического слоя колеблется от 13-15 до 27-28 мм. Следует заметить, что чувствительные к зольности угля значения толщины пластического слоя в пробах с низкой зольностью, как правило, обладают максимальной величиной (у пластов 48 и 45 это 25-28 мм), а в засоренных и даже предварительно отфлотированных толщина пластического слоя понижается до 15-20 мм. Причины таких резких колебаний пока не установлены и труднообъяснимы, но это необходимо учитывать при определении направления использования углей. Если брать во внимание результаты исследований только изначально низкозольных проб и опираться на результаты исследования углей по пробам из горных выработок (уклонов), то уверенно можно заключить о принадлежности угля пласта 50 к марке ГЖ (газовый жирный), группа 2ГЖ (второй газовый жирный), а угля пластов 48 и 45 - к марке Ж (жирный), группа 2Ж (второй жирный). Для большей уверенности в вышесказанном необходимо провести дополнительные исследования угля пл.48 по большевесным пробам, которые нужно отобрать ниже зоны окисления в проходимых шахтой наклонных стволах или даже штреках. Только в этом случае можно будет уверенно и однозначно определиться со спекающейся способностью угля, его марочной принадлежностью и, возможно, исследовать в полузаводских условиях коксующиеся свойства и даже определить долю угля данного пласта в шахте при коксовании.

Максимальная влагоемкость (W^max, %) углей участка, как и аналитическая влажность (W^a, %), сравнительно невысокие и вполне закономерно имеют тенденцию к небольшому снижению от верхних пластов к нижним. (W^a от 2,0 до 1,7%, W^max от 3,9 до 2,9 %)

Элементный состав углей по средним значениям характеризуется следующими величинами:

- углерод - от 82,8 до 85,0 %;

- водород - от 5,40 до 5,85 %;

- азот + кислород - от 9,94 до 11,60%.

По этим величинам и колебаниям их значений отчетливо видно, что угли пластов участка обладают довольно однородным элементным составом и каких-либо заметных изменений с нарастанием стратиграфической глубины залегания в этом плане не претерпевают.

Содержание серы (S_t^d, %) в углях по крайним значениям колеблется от 0,30 до 1,94 %, по средним значениям - от 0,38 до 1,60%. При этом уголь нижних, наиболее мощных и поэтому наиболее ценных угольных пластов 51, 50, 48 и 45 характеризуется содержанием серы от 0,38 до 0,55%, а уголь верхних, небольших по мощности, пластов от 56 до 51 в.п. имеет более высокое ее содержание - от 0,78 до 1,60%. Самые верхние пласты, имеющие в пределах участка незначительное площадное распространение, из-за чего исследованные по единичным пробам, вновь, как бы, снижают содержание серы до 0,42 - 0,54%.

В целом угли пластов участка, за исключением угля пласта 54, относятся к малосернистым, а уголь пласта 54 - к среднесернистым.

Содержание фосфора (P^d, %) в углях по крайним значениям колеблется от 0,016 до 0,210%, по средним значениям - от 0,028 (Пл.56) и 0,038 до 0,087%, что наглядно указывает на принадлежность углей всех угольных пластов к фосфористым, в том числе и углей пластов 51 и 50, в которых содержание фосфора заметно выше чем в остальных пластах.

Теплота сгорания (Q_s^daf) неокисленного угля пластов участка изучена по 91 пробе, отобранной по всем угольным пластам участка. Величина теплоты сгорания неокисленных углей по крайним значениям изменяется от 34320 до 35870 кДж/кг (от 8200 до 8570 ккал/кг), по средним значениям - от 34620 до 35340 кДж/кг (от 8270 до 8440 ккал/кг), что указывает на довольно высокое значение теплотворной способности всех углей участка от нижних пластов до верхних.

Исходными данными для расчетов низшей теплоты сгорания угля служили определенные лабораторным путем показателей Q_b^daf, W^max, Wa, Ad, H_t^d по каждому из характеризуемых угольных пластов.

Определенная по вышеуказанной методике низшая теплота сгорания сухого беззольного угля по пластам, по средним значениям изменяется от 30050 до 31130 кДж/кг (от 7180 до 7440 ккал/кг), по крайним значениям - от 29620 до 31720 кДж (от 7080 до 7580 ккал/кг).

1.1.5 Качественная характеристика угля

Угли пластов участка по своим качественным показателям и степени метаморфизма на основании классификации по генетическим и технологическим параметрам (ГОСТ 25543-88) относятся к маркам ГЖО (газовый жирный отощенный). Пласт 53 относится к группе 1 ГЖО подгруппа 1ГЖОВ (первый газовый жирный отощенный витринитовый). Пласты 51, 50, 48, 45 относятся к группе 2ГЖО, подгруппа 2ГЖОВ (второй газовый жирный отощенный витринитовый). Все угли являются коксующими. Качественная характеристика угля по пластам, принятым к отработке приведена в таблице 1.1.

Элементарный состав углей по средним значениям характеризуется следующими величинами: углерод - 82,1-84,9%, водород - 5,3-5,9%, азот + кислород - 9,2-12,5%.

Угли малосернистые. По содержанию фосфора угли относятся к фосфористым, что следует учитывать при использовании угля в шихтах для коксования.

Влага аналитическая в углях по крайним значениям содержится от 0,65% до 2,31%. Отчетливо просматривается снижение содержания влаги от верхних пластов к нижним.

Глубина зоны негодного угля определена по аналогии с шахтой Ульяновской - 7м. Теплотворная способность углей из этой зоны колеблется в пределах 5142-5753 ккал. Зона окисленного угля установлена по данным уклонов на глубине 40-41 м от поверхности коренных пород. Теплота сгорания окисленных углей составляет 6000-7000 ккал. Теплота сгорания неокисленных углей изменяется в пределах 8560-8583 ккал.

Петрографический состав углей комплексный. Преобладающее значение имеют полублестящий полосчатый и полублестящий неяснополосчатый угли. Уголь слагается клареном, реже кларено-дюреном. Среди кларенов нередки полосы и линзы витринита. Из минеральных включений встречаются зерна пирита и карбонатов.

Объемный вес угля изменяется от 1,33 до 1,39 г/см³.

Опытное коксование угля выполнено по пробам, отобранным из уклонов. Уголь пласта 50 при самостоятельном коксовании дал кокс средней крупности, хорошо проплавленный. В результате опытного коксования угля пласта 48 получен трещиноватый хорошо проплавленный кокс столбчатой формы. При этом проба угля оказалась явно окисленной. При самостоятельном коксовании уголь пласта 48 дает мало крупного кокса.

Все угли имеют легкую обогатимость.

Таблица 1.1 ? Средние показатели основных качественных параметров углей по пластам

Индекс пласта	Аd, %	Vdaf,%	у,мм	Sdt,%	Pd,%	Wa,%	Qdafб, Ккал/кг	Ro,%	ок, %	ГОСТ25543-88
	угля	пласта									марка	группа
53	8,1	10,6	37,86	13	0,74	0,035	1,28	?	0,80	?	ГЖО	1ГЖО
Индекс пласта	Аd, %	Vdaf,%	у,мм	Sdt,%	Pd,%	Wa,%	Qdafб, Ккал/кг	Ro,%	ок, %	ГОСТ25543-88
	угля	пласта									марка	группа
51	6,53	18,2	36,39	12	0,47	0,013	1,68	8576	0,80	17,1	ГЖО	2ГЖО
50	7,58	16,5	35,93	15	0,50	0,047	1,67	?	0,80	13,5	ГЖО	2ГЖО
48	8,84	8,84	36,80	16	0,35	0,018	1,30	8583	0,82	17,7	ГЖО	2ГЖО
45	8,93	21,6	37,11	16	0,66	0,027	1,25	8560	0,82	19,6	ГЖО	2ГЖО

1.1.6 Границы и запасы

Лицензионный участок Ерунаковский VIII находится в юго-восточной части Ерунаковского геолого-экономического района в границах Ерунаковского месторождения и является частью геологического участка Ерунаковский VIII. Расположен на территории Новокузнецкого района Кемеровской области в 60 км от г. Новокузнецка. Населенные пункты на территории участка отсутствуют.

Границами участка приняты:

на СВ - Бугровский профиль;

на Ю и ЮЗ - Ерунаковский профиль;

на СЗ - выход почвы пласта 45 под наносы;

на ЮВ - проекция на дневную поверхность (с учетом угла сдвижения горных пород) линии пересечения кровли пласта 45 с горизонтом -100 м (абс.).

По глубине горный отвод ограничен горизонтом -100 м (абс.).

Размеры шахтного поля: по простиранию 4 км, по падению 2 км. Площадь участка в указанных границах составляет 7,46 км². Максимальная глубина погружения пласта 45 в границах лицензионного участка составляет 465 м от дневной поверхности.

Балансовые запасы угля по результатам государственной экспертизы ГКЗ (Протокол ГКЗ №2669 от 16.05.1959 г.) для участка Ерунаковский VIII представлены в таблице 1.3.

Принимая во внимание ожидаемое качество добываемого угля и требования ГОСТов, отгрузка угля потребителям возможна только после обогащения. Обогащение углей шахты до глубины ±0 м предусматривается на действующих обогатительных фабриках компании «Кузнецкуголь». Выход товарной продукции и ее качество рассчитаны на основании фракционного состава и составляет 90,6% концентрата с зольностью 4,6% и влажностью 6,5%.

В целях ускорения работ по строительству шахты и быстрейшего начала очистной добычи инвестиционным проектом предусматривается выполнение работ по вскрытию и подготовке запасов угля по пласту 48 с первоочередной отработкой лавы 48-3.

Таблица 1.2 - Характеристика угольных пластов (в контурах подсчета запасов) участка Ерунаковский VIII (юго-восточная часть)

№ п/п	Пласт	Мощность пласта, общая от - до, м	Средняя мощностьм общ. /полезн.	Строение	Расстояние от вышележащего пласта, м	Выдержанность	Примечание
1	53	0,80-1,48	1,29/1,24	Сложное, простое	?	Относительно выдержан	По падению граница отсекается на отм. +200м (5скв)
2	51	1,0-2,07	1,59/1,51	Сложное, простое	125	Относительно выдержан	По падению граница отсекается на отм. +70м (16скв)
3	50	1,64-2,50	2,07/1,92	Сложное	50	Относительно выдержан	По падению граница отсекается на отм. +0м (17скв)
4	48	1,60-2,55	2,15/2,13	Простое, сложное	90	выдержан	Вскрыт 25 скв.
5	45	1,18-2,16	1,78/1,68	Простое, сложное	12	Относительно выдержан	Вскрыт 21 скв.

Таблица 1.3 - Распределение запасов по пластам

№ Пласта	Запасы в тыс. тонн по категориям	Запасы в тыс. тонн по категориям
	Не окисленные	Окисленные
	А2	В	А2+В	С1	А2+В+С1	А2	В	А2+В	С1	А2+В+С1
45	6077	2907	8984	4873	13857	10	98	108	244	352
48	9348	5412	14760	3591	18351	57	241	298	405	703
50	5322	5368	10690	915	11605	161	141	302	377	679
51	2104	3387	5491	2432	7923	0	199	199	276	475
53	0	106	106	2715	2821	0	89	89	614	703
Итого:	22851	17180	40031	14526	54557	228	768	996	1916	2912

Всего по категориям:

· Категории А+В - 41027 тысяч тонн;

· Категории С₁ - 16442 тысяч тонн;

· Категории А+В+С₁ - 57469 тысяч тонн.

1.2 Вскрытие и подготовка шахтного поля

Вскрытие и подготовка запасов, предусматривается проведением следующих выработок:

- вентиляционного и транспортного наклонных стволов пл.45, проводимых с промплощадки центральных стволов (абс.отм. +257,5м), расположенной в юго-западной части шахтного поля вдоль Ерунаковского профиля до отм. +235м и +170м соответственно, с дальнейшей их сбойкой вентиляционными квершлагами на пл.48 №3 и №1 с вентиляционным уклоном пл. 48 и вентиляционным штреком 48-3;

- транспортного наклонного ствола пл.48, проводимого с промплощадки центральных стволов (абс. отм. +257,5) до места заложения вентиляционного штрека 48-3(отм. +227м);

- главного конвейерного наклонного ствола, проводимого с главной промплощадки(абс. отм +230) по вмещающим породам до сбойки вентиляционным ходком с конвейерным бремсбергом пл.48 на отм.+170м;

- флангового транспортного и газодренажного наклонных стволов, проводимых с промплощадки фланговых наклонных стволов (абс.отм. +250м), расположенной в центральной части шахтного поля, по пл.48 до отметки ниже заложения вентиляционного штрека 48-3.

Вентиляционный и транспортный наклонные стволы пл.45 служат для подачи свежей струи воздуха в очистной и подготовительные забои, занятые на горных работах по углубке центральных наклонных стволов, обеспечивают бремсберговую схему проветривания.

Транспортный наклонный ствол пл.48 служит для подачи свежей струи воздуха в подготовительные забои, занятые на проведении выемочных штреков со стороны центральных наклонных стволов, транспортировки материалов и оборудования, перевозки людей.

Конвейерный бремсберг пл.48 и главный конвейерный наклонный ствол служат для выдачи на поверхность горной массы и исходящей струи из подготовительных забоев, занятых на горных работах по углубке центральных наклонных стволов.

Фланговый транспортный наклонный ствол предназначен для транспортировки материалов и оборудования по пласту 48, а также для выдачи, отработанной струи воздуха из очистного и подготовительных забоев, занятых на углубке фланговых выработок и проведении выемочных штреков со стороны фланговых наклонных стволов.

Для управления газовыделением выработанного пространства, параллельно фланговому транспортному наклонному стволу проходится фланговый газодренажный наклонный ствол, который в дальнейшем, при отработке ниже лежащих лав, оборудуется установкой УВЦГ-15.

Вентиляционные квершлаги служат для подачи свежего воздуха с пл.45 на пл.48.

Вентиляционный уклон пл.48 служит для передачи, исходящей струи воздуха из подготовительных забоев, занятых на горных работах по углубке центральных наклонных стволов на конвейерный бремсберг пл.48 и далее на главный конвейерный наклонный ствол.

Крепление вскрывающих наклонных выработок принято арочное из спецпрофиля СВП 22-33, типа КМП-А4, А19-27, А16-27, А13-22 с железобетонной или решетчатой затяжкой.

Участки, проводимые по наносам вблизи поверхности, с ослабленными боковыми породами, а также в местах пересечения с воздухоподающими выработками, крепятся металлобетонной крепью.

Подготовка выемочных участков производится проходкой оконтуривающих спаренных выработок - конвейерного и вентиляционных штреков. В связи с большой протяженностью и с целью обеспечения проветривания и исключения накопления воды в выработанном пространстве, конвейерный штрек первой рабочей лавы (№48-2) проходится спаренным забоем с вентиляционным штреком нижележащей лавы №48-3 и в районе флангового бремсберга устраивается участковый водоотлив; вода из работающей лавы через сбойки и сквжины между штреками перепускается на нижний вентиляционный штрек, в участковый водоотлив и затем выдается на поверхность в очистные сооружения. Крепление выемочных штреков и сбоечных печей принимается сталеполимерными анкерами с решетчатой перетяжкой кровли.

Проветривание очистных и подготовительных работ осуществляется вентиляторной установкой BDK-12№44.

1.2.1 Система разработки. Механизация очистных и подготовительных работ

Принимается система разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением пород кровли. Эта система требует минимальных объемов проведения подготовительных выработок, простые схемы проветривания и транспорта угля.

Общий порядок отработки запасов обратный (от флангов к центральным уклонам) в нисходящем порядке.

Для выемки угля в лавах пласта 48 принимаются высокомеханизированные комплексы типа GLINIK-13/28-POz.

Основными элементами лавного комплекта являются секции линейные, секции концевые I, II, III, а также штрековая секция.

Эти секции предназначены для работы в лавах, подверженных и не подверженных горным ударам.

Крепь взаимодействует в лавном комплексе с очистным комбайном, забойным скребковом конвейером и стабилизирующими устройствами.

Секции крепи состоят из оснований, передних и задних тяг, ограждения от обрушения, верхняка, системы передвижки, силовой гидравлики, гидравлической системы и устройств стабилизации и корректировки.

Механизированная крепь GLINIK-13/28-POz разработана и изготовлена согласно с действующими стандартами и рекомендациями.

Таблица 1.4 - Технические параметры крепи GLINIK-13/28-POz и GLINIK 16/40

Наименование характеристики	Ед. изм.	GLINIK 13/28	GLINIK 16/40
Минимальная конструктивная высота	мм	1300	1600
Максимальная конструктивная высота	мм	2800	4000
Количество гидравлических стоек	шт	2	2
Диапазон работы	м	1,5-2,7	1,8-3,9
Наклон продольной лавы	град	do 25
Наклон поперечный лавы	град	±25	±15
Рабочее сопротивление секции	кН	8276-10151	5897-7041
Рабочее сопротивление крепи в диапозоне 1,5(2,0)-2,7м	МПа	0,937(1,104)-1,145	0,850(1,001)-1,039
Среднее давление на почву	МПа	2,15-2,65	1,83-2,19
Шаг установки секций	м	1,75	1,5
Шаг передвижки секций крепи	м	0,8
Давление питания	МПа	32
Габариты секции в транспортном (сложенном) положении: -высота -ширина -длина	мм мм мм	1300 (л, кI…III) 1761 (л, кI) 2100 (кII, кIII) 6544 (л) 7064 (кI,кII,кIII)	1600 1450 8413
Масса	т	21,535 (л) 24,370 (кI) 25 (кII, кIII)	24,1
Предварительное сопротивление стойки	кН	4021	2574
Рабочее сопротивление стойки	кН	5529	3619
Усилие передвижки секции	кН	726
Усилие передвижки конвейера	кН	475
Максимальная t0 работы крепи	0С	55
Рабочая жидкость		гидравлические жидкости типа HFAE по ISO 7745:1989
Управление крепью	Электрогидравлическое

Выемка угля производится очистным комбайном КSW ? 460NE.

Таблица 1.5 - Технические характеристики очистного комбайна KSW - 460NE

Наименование характеристики	Ед. изм.	Показатель
Вынимаемая мощность	мм	1600-3250
Ширина захвата исполнительного органа	мм	0,8
Диаметр исполнительного органа	мм	1600
Максимальное заглубление в почву	мм	300
Скорость привода подачи	м/мин	0-20
Суммарная номинальная мощность привода комбайна	кВт	703
Длина по осям шнеков	мм	10655
Масса комбайна с комплектом поставки	кг	39000

Таблица 1.6 Техническая характеристика конвейера «RYBNIK-850»

Наименование характеристики	Ед. изм	Показатель
Производительность	т/час	1750
Мощность приводов	кВт	800, 1200
Длина конвейера	м	305
Тяговый орган:	скребковая цепь
- калибр	мм	34126, 38х126
- количество тяговых цепей	шт.	2
- скорость движения	м/с	1,3

Предназначен для транспортировки угля вдоль лавы и погрузки угля на перегружатель на сопряжении лавы с конвейерным штреком.

1.2.2 Проведение и крепление подготовительной выработки

Фланговый вентиляционный наклонный ствол проводится комбайном КП-21. Выработка крепится на подхват ПМШ-8, L=5м шагом 1,0м, закрёпленный анкерами АСП-20В, L=2,5м (5 шт) и в промежутке между подхватами анкерами АСП-20В, L=2,5м с шайбой 200х200х5 (250х250х5, 300х300х8) (3 шт). Крепление бортов анкерами АСП-20В, L=2,0м с шайбой 200х200*5 (250х250х5, 300х300х8) - 4 анкера в верхний борт и 4 анкера в нижний борт.

Перетяжка кровли и борта выработки: МРЗ 5,2х1,2 м - 3 шт или МРЗ 2,6х1,2 м - 6 шт.

Расчет крепи произведен по приложениям №№2, 3, 5, 16, 17, 18 Федеральных норм и правилам в области промышленной безопасности «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах», 2013г.

1.2.3 Технические данные и характеристики крепи АСП20

Удельное сцепление смолы со стержнем анкера - не менее 8,9Мпа.

Разрывное усилие стержня d=24 по резьбе - не менее 137кН.

Срок службы - не менее 5 лет.

1.2.4 Условия применения анкерной крепи

Крепь анкерная АСП предназначена для крепления подготовительных, капитальных и очистных горных выработок при химическом способе закрепления в шпуре стержня анкера, выполненного из круглой горячекатаной, стали. В качестве постоянной крепи или в сочетании с другими типами крепей. Область применения крепи ограничивается следующими горно-геологическими условиями:

1. Окружающий выработку массив - ненарушенный, необводненный;

2. Глубина расположения выработки от поверхности - не менее 50м;

3. Ширина выработки - 3-16м;

4. Выработки - горизонтальные, наклонные;

5. Форма выработок - любая;

6. Выработки - в зоне и вне зоны влияния очистных работ.

1.2.5 Разрушение, погрузка и транспортировка горной массы

Комбайн КП-21 одновременно производит разрушение горного массива, транспортирование и погрузку горной массы на скребковый конвейер СР-70. Разрушение массива рабочим органом избирательного действия производится врезом на ширину равную половине диаметра коронки и более, по схеме снизу вверх, заходками равными шагу установки крепи, но не более 1,3м. Отбитая комбайном горная масса транспортируется СР-70/0,5 №2, СР-70/0,5 №1, затем по ленточным конвейерам КЛКТ-1000 №4, 2ЛТ-100У №3, 2ЛТ-100У №2, КЛКТ-1000 №1 и на поверхность.

1.2.6 Организация работ в проходческом цикле

Звено рабочих забойной группы состоит из 3 человек (2 проходчика и 1 машинист горно-выемочной машины), один из которых старший (звеньевой). Каждому работающему в забое необходимо знать все операции и безопасные приёмы ведения работ, которые он выполняет в течение смены. Работа по подготовке выработки и ее проведению ведется в 3 смены по 8 часов.

До начала работ горный мастер участка №5 и звеньевой проверяют работу ВМП, состояние вентиляционного става, кабельной сети, аппаратуры контроля газовой среды, состояние забоя и призабойного пространства, а также состояние крепи выработки, наличие запаса крепежных материалов.

В забое звеньевой распределяет обязанности каждому члену звена.

Проходческий цикл производится в следующей последовательности:

1. После приведения забоя в безопасное состояние производится выемка горной массы с помощью комбайна КП-21. Один из проходчиков в это время готовит элементы временного и постоянного крепления.

2. По окончанию выемки горной массы из забоя на шаг крепи, с отставанием постоянной крепи от груди забоя не более 1,0 м, комбайном КП-21 при помощи исполнительного органа производится выравнивание оставшейся горной массы у груди забоя, после чего комбайн отгоняется от забоя на 3-4м, исполнительный орган опускается на почву, комбайн выключается, пускатель, включающий его, блокируется. В забое выработки должна быть предусмотрена блокировка, исключающая одновременную работу комбайна и компрессора.

3. Звеньевой производит осмотр забоя, пикой L=2,5 м производит оборку забоя (кровля, грудь забоя, борта) от нависших и отслоившихся кусков породы и угля. Другие проходчики в это время подносят подхват ПМШ-8, L=5 м , 2 стойки ВК-7 (ВК-8), крепежные материалы и бурильное оборудование.

4. После оборки забоя из-под защиты постоянной крепи устанавливается временная крепь. Установка временной крепи производится в следующем порядке. Выпускается «опережающая» решетчатая затяжка, устанавливаются 2 стойки ВК-7 (ВК-8), на стойки укладывается похват ПМШ-8, L=5 м, заводится «опережающая» решетчатая затяжка для следующего цикла и подхват ПМШ-8, L=5 м поджимается стойками ВК-7 (ВК-8) к кровле, проверяется направление выработки, при необходимости подхват ПМШ-8, L=5 м приопускается и устанавливается согласно заданного направления. Временная крепь установлена.

5. Установка анкеров постоянной крепи в следующей последовательности: Производится бурение шпура необходимой длины анкероустановщиком (при установке анкера в подхват, бурение производится через отверстие в подхвате). По окончании бурения, штанга извлекается из шпура. В шпур с помощью анкера АСП досылается одна химическая ампула АКЦ (У) Ф24х1200. Для предотвращения выпадения ампулы из шпура на конце анкера устанавливается удерживатель ампул УД-2. В шпиндель анкероустановщика устанавливается анкероверт, в который, в свою очередь, устанавливается анкер с шайбой и гайкой, включается анкероустановщик и анкер с вращением досылается до дна шпура. Вращение анкера продолжается в течение 12-15 секунд до полного перемешивания состава химических ампул. Далее вращение анкероустановщика выключается и анкер удерживается до полного схватывания состава химических ампул. Затем производится затяжка гайки анкероустановщиком. Анкероустановщик переустанавливается для бурения следующего шпура. Окончательная затяжка гайки производится ключом с рычагом L=0,7м. Далее цикл по бурению шпуров и установке анкеров повторяется. После установки всех анкеров постоянной крепи стойки ВК-7 (ВК-8) извлекаются. Далее устанавливаются между последним и предпоследним подхватом 3 промежуточных анкера АСП-20В, L=2,5м с шайбой 200х200х5 (250х250х5, 300х300х8) и 100х100х5.

6. Устанавливаются бортовые анкера АСП-20В, L=2,0м - 4 анкера в верхний борт и 4 анкера в нижний борт. Бурение шпуров под бортовые анкера производится пневматическим сверлом СБР.

7. После установки анкерной крепи буровой инструмент и временная крепь убираются из призабойного пространства. Компрессор отключается, включае`тся комбайновый пускатель.

8. Цикл по выемке горной массы и установке крепи повторяется.

1.2.7 Мероприятия по охране труда и технике безопасности

При ведении проходческих работ предусматриваются следующие мероприятия по охране труда и технике безопасности:

- Проветривание одиночной тупиковой выработки с помощью вентиляторов местного проветривания установленных на свежей струе воздуха (один рабочий, другой резервный)

- Противопожарная защита выработки включает в себя: пожарно-оросительный трубопровод (ПОТ) O159мм со средствами пожаротушения, огнетушители и ящики с инертной пылью (средства противопожарной защиты показаны в графической части).

- Пылеподавление включает в себя: орошение при работе проходческого комбайна с помощью подачи воды под давлением на внешнее орошение, подачи воды на погрузочный пункт комбайна, орошение мест перегруза.

- Мероприятия на работу в опасных зонах, согласно перечня опасных зон.

- Правила поведения работников участка при авариях.

- Перечень средств индивидуальной и коллективной защиты.

2. Электроснабжение шахты

2.1 Выбор схемы внешнего электроснабжения

В схеме первичных соединений главной понизительной подстанции на стороне высокого напряжения применяются выключатели и разъединители. Для обособленного питания подземных электроприемников предусматривается применение разделительных силовых трансформаторов с целью ограничения токов короткого замыкания.

Характеристика токоприемников шахты представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Сводная таблица электроприемников шахты

Группа электроприемников	Номин. Мощность Pн , кВт	Коэф. спроса Кс	Коэф. мощ-ти cos ?	Коэф. реакт. мощ-ти tg ?	Расчетная мощность
					Pр , кВт	Qр , кВ·Ар
	рабочая	резервная	общая
Электроприемники поверхности
Главные вентиляционные установки	2х1600	2х1600	3200	0,95	0,85	0,62	3040	1885
Низковольтный щит поверхности
Дегазация	128	128	256	0,7	0,8	0,75	179,6	134,4
	504	504	1008	0,7	0,8	0,75	705,6	529,2
	320	320	640	0,7	0,8	0,75	448	336
Высоковольтный конвейерный транспорт	2х500	-	1000	0,65	0,7	1,02	650	663
Низковольтный конвейерный транспорт	2x250	-	500	0,65	0,7	1,02	325	331,5
Вентиляторы местного проветривания	2х504	2х504	2016	0,7	0,8	0,75	1411,2	1058,4
	320	320	640	0,7	0,8	0,75	448	336
	320	320	640	0,7	0,8	0,75	448	336
АБК	1120	-	1120	0,6	0,7	1,02	672	685,44
Механический цех	1040	-	1040	0,3	0,65	1,1	312	343,2
	409,5	-	409,5	0,3	0,65	1,1	122,85	135,1
Очистные установки	1200	-	1200	0,75	0,75	0,88	900	792
	1200	-	1200	0,75	0,75	0,88	900	792
	30	-	30	0,75	0,75	0,88	22,5	19,8
Скважина водозабора	8х70	-	560	0,65	0,7	1,02	364	371,28
Низковольтный щит поверхности
Подъем	75	-	75	0,75	0,75	0,88	56,25	49,5
Прочие	70	-	70	0,65	0,7	1,02	45,5	46,41
	3х280	-	840	0,65	0,7	1,02	546	556,92
	1120	-	1120	0,65	0,7	1,02	728	742,56
	280	-	280	0,65	0,7	1,02	182	185,64
	44,1	-	44,1	0,65	0,7	1,02	28,6	29,2
Электроприемники подземные
Конвейерный транспорт	400	-	400	0,65	0,7	1,02	260	265,2
	2х400	-	800	0,65	0,7	1,02	520	530,4
	315	-	315	0,65	0,7	1,02	204,75	208,8
	2х400	-	800	0,65	0,7	1,02	520	530,4
	3х630	-	1890	0,65	0,7	1,02	1228,5	1253,07
	315	-	315	0,65	0,7	1,02	204,75	208,8
	3х400	-	1200	0,65	0,7	1,02	780	795,6
	2х280	-	560	0,65	0,7	1,02	364	371,28
	2х441	-	882	0,65	0,7	1,02	573,3	584,7
Подготовительный участок	8х378	-	3024	0,35	0,6	1,33	1058,4	1407,6
	2х240	-	480	0,35	0,6	1,33	168	223,4
	600	-	600	0,35	0,6	1,33	210	279,3
	рабочая	резервная	общая
Электроприемники подземные
	378	-	378	0,35	0,6	1,33	132,3	176
	2х150	-	300	0,35	0,6	1,33	105	140
Главный водоотлив	3х800	-	2400	0,85	0,85	0,62	2040	1265
	315	-	315	0,85	0,85	0,62	267,7	166
Очистной участок	1260	-	1260	0,45	0,6	1,33	567	754
	1050	-	1050	0,45	0,6	1,33	472,5	628,4
	720	-	720	0,45	0,6	1,33	324	430
МДУ Участковый водоотлив	240	-	240	0,45	0,6	1,33	108	144
	240	-	240	0,45	0,6	1,33	108	144
Прочие	70	-	70	0,65	0,7	1,02	45,5	46,4
	175	-	175	0,65	0,7	1,02	114	116
Суммарная мощность поверхности			17888,6				12535	10358,55
Подземная			18414				10375,7	10668,35
Общая			36302,6				22910,7	21027

2.2 Расчёт электрических нагрузок

2.2.1 Выбор силового трансформатора ГПП

Для обеспечения бесперебойного питания потребителей принимается двухтрансформаторная схема главной понизительной подстанции.

Мощность каждого силового трансформатора определяется по формуле:

,

где соs ?_ср.взв. - средневзвешенный коэффициент мощности, в соответствии с таблицей потребителей принимается равным соs ?_ср.взв = 0,71.

Номинальная мощность трансформатора:



Выбирается трансформатор ТДТНШ - 25 000/110-84У1

Таблица 2.2 - Технические характеристики трансформатора ТДТНШ - 25 000/110-84У1

Трансформатор	Sном.т., МВ·А	Рхх, кВт	Ркз, кВт	Uкз,%	iхх,%
ТДТНШ - 25 000/110-84У1	25	42	140	17	0,9

Приведенные потери активной мощности трансформатора (кВт)

,

где - приведенные потери мощности холостого хода, кВт;

- коэффициент загрузки трансформатора;

- приведенные потери мощности короткого замыкания, кВт.

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по выражению

Приведенные потери мощности короткого замыкания

,

где - номинальные потери мощности в обмотках трансформатора, кВт;

- реактивная мощность, потребляемая трансформатором при полной нагрузке, кВАр.

,

где - напряжение КЗ, %

,

где - номинальные активные потери мощности в сети, кВт;

- коэффициент повышения потерь, принимается равным ;

- постоянная составляющая потерь реактивной мощности, кВАр.

,

где - ток холостого хода, %.

кВАр,

кВт,

кВАр,

кВт.

Приведенные потери активной мощности трансформатора

кВт.

2.2.2 Определение потерь в трансформаторе

Определение потерь активной (кВт•ч) и реактивной (кВАр•ч) энергии в трансформаторе

где Т_П - полное число часов присоединения трансформатора к сети, 8760 ч;

Т_Р - число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчетный период, 2400 ч.

2.3 Расчёт воздушных и кабельных линий электропередач

2.3.1 Расчёт проводов и кабелей из условий их нагрева

Расчетный ток определяется по формуле

I_р=А,

где S_р? полная мощность участка сети;

U_н ? номинальное напряжение в линии;

n ? количество питающих цепей.

Мощность участка цепи равна

,

где - полная активная мощность участка сети;

- полная реактивная мощность участка сети.

Исходя из таблицы потребителей полные мощности участков сети

,

Расчетные токи для воздушных и кабельных линий будут равны

Для кл1 введем поправочные коэффициенты для прокладки в траншее

.

где - поправочный коэффициент на температуру земли, принимается =1,05;

- поправочный коэффициент на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле, принимается

,

.

Из условий нагрева предварительно к установке принимаются провода и кабели следующих сечений

Таблица 2.3 - Сечения проводов и кабелей по условию нагрева

Вид	Марка	Расчетный ток, А	Принятое сечение, мм2	Длительно допустимый ток, А
ВЛ	АС	129,262	70	265
КЛ1	КШВЭБбШв	254,146	95	260
КЛ2	СБГ	228,763	70	250
КЛ3	СБГ	228,763	70	250
КЛ4	СБГ	80,6	70	135

2.3.2 Расчёт по экономической плотности тока

Сечение кабеля питающей линии:

,

где i_эк ? экономическая плотность тока в рассматриваемом проводнике, выбирается согласно [2, с. 158, таблица 9.3]. Для ВЛ i_эк.вл = 1,1, для КЛ1 i_эк.кл1 = 1,4, для КЛ2 и КЛ3 i_эк.кл2 = i_эк.кл3 = 2,5.

Выбранные ранее провода и кабели проходят по экономической плотности.

2.3.3 Проверка воздушных и кабельных линий по потерям напряжений

Потери напряжения определяются по формуле

,

где I_р.а - расчетный аварийный ток соответствующего участка сети;

L - длина участка линии;

r₀, x₀ - соответственно, активное и реактивное сопротивления 1-го км участка линии, определяемые по [2, с.158-159, табл. 9.4 и 9.2].

Таблица - 2.4 Характеристика выбранных кабелей

№ участка	Тип линии	Кол-во питающих цепей	Сечение	Протяженность, км	xo, индуктивное, Ом/км	ro, активное, Ом/км	cos?	sin?
1	АС	2	70	9	0,364	0,46	0,71	0,7
2	КШВЭБбШв	4	95	1,5	0,076	0,24	0,68	0,74
3	СБГ	2	70	0,6	0,076	0,153	0,5	0,87
4	СБГ	2	70	0,26	0,076	0,153	0,5	0,87
5	СБГ	1	70	0,4	0,087	0,52	0,35	0,94

Потери напряжения в нормальном режиме

Все провода и кабели проходят по допустимым потерям напряжения. Таким образом окончательно принимаем к установке провода и кабели, приведенные в таблицах 2.3 и 2.4.

2.4 Расчёт токов короткого замыкания

2.4.1 Вычисление силы тока и мощности при коротком замыкании

Мощность энергосистемы относительно возможной мощности короткого замыкания на вводе ЗРУ шахты можно считать бесконечной.

Для простоты расчётов за базисную величину мощности принимается

S_б= 100 MBА. За базисное напряжение рассматриваемой ступени принимается величина на 5 % большая номинального напряжения этой ступени.

В соответствии с принятыми базисными величинами для рассматриваемой ступени трансформации определяется величина базисного тока, А.

,

где S_б ? базисная мощность, S_б = 100 MB^.А;

U_бi ? базисное напряжение рассматриваемой ступени, .

Относительные активное и реактивное сопротивления участка линии

Относительное реактивное сопротивление трансформатора

,

где U_к(%) - напряжение короткого замыкания трансформатора, U_к(%)=17%;

S_н.тр - номинальная мощность трансформатора, S_н.тр =25 MB^.A.

Аналогично для подстанции:

Сопротивление энергосистемы определяется по формуле

,

где S_к⁽³⁾ - установившееся значение мощности короткого замыкания энергосистемы на шинах головной подстанции, к которой подключена шахта, для сетей 110 кВ принимается S_к⁽³⁾ =10000 MB^.A.

Для каждой точки короткого замыкания определяется полное суммарное сопротивление короткозамкнутой цепи в относительных единицах по формуле:

,

где ? соответственно сумма относительных значений активных и индуктивных сопротивлений всех элементов сети, по которым проходит ток КЗ.

Сверхпереходный ток короткого замыкания в рассматриваемых точках определится как:

.

Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле:

,

где к_у - ударный коэффициент, определяемый по кривой [2, стр.86, рис. 5.6] в зависимости от отношения

Мощность короткого замыкания для каждой точки определится как:

.

Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле:

Точка К1:

Точка К2:

Точка К3:

Точка К4:

В результате расчетов токов и мощности короткого замыкания получили, что мощность короткого замыкания в подземной сети шахты не превышает 100 МВ·А.

Проверка кабелей по термической стойкости осуществляется в целях обеспечения пожаробезопасности кабелей при дуговых коротких замыканиях посредством выбранных защитных аппаратов с заданным быстродействием отключения токов трехфазного короткого замыкания. Проверка осуществляется исходя из условия:

,

,

где I_n - предельно допустимый кратковременный ток короткого замыкания в кабеле;

С - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании, А•с^1/2·мм^-1;

F - выбранное сечение жилы кабеля, мм²;

t_п - приведенное время отключения, для ячеек типа КРУВ-6 t_п=0,17 с; для выключателей общепромышленного типа t_п=0,2 с.

Следовательно, выбранные кабельные линии по термической стойкости соответствуют требованиям безопасности.

2.5 Компенсация реактивной мощности

Мощность компенсирующего устройства определяется:

,

,

где tg?_e - естественный коэффициент реактивной мощности;

tg?_к - коэффициент реактивной мощности с учетом ее компенсации, соответствует cos?_к = 0,95 .

,

,

Рассчитываем количество конденсаторных установок

.

где Q_н - номинальная реактивная мощность компенсирующей установки (600, 900, 1350, 2700 кВ•Ар).

.

Для компенсации реактивной нагрузки принимаем 4 неуправляемые конденсаторные установки типа УКРМ-6 мощностью 2700 кВ•Ар каждое.

2.6 Определение потерь мощности и электроэнергии

Потери активной мощности на передачу активной нагрузки предприятия определяются:

где n - число цепей ВЛ;

r_л - активное сопротивление ВЛ, Ом.

кВт.

Потери активной мощности на передачу реактивной нагрузки предприятия определяются:

,

где Q_?p - суммарная реактивная нагрузка, передаваемая по рассматриваемой линии:

кВ•Ар,

кВт.

Суммарные потери активной энергии на передачу активной и реактивной нагрузки шахты определяются:

,

где ?_а - число часов использования максимума активных потерь, согласно [2, с.52, таблица 4.10], ?_а=3000 ч.

кВт•ч.

Потери активной мощности в трансформаторах двухтрансформаторной подстанции определяются как

,

где ?P_хх, ?P_кз - номинальные активные потери холостого хода и короткого замыкания;

P_н.о - потери на принудительное охлаждение, в условиях Кузбасса принудительное охлаждение используется относительно редко, поэтому с небольшой погрешностью можно принять P_н.о=0;

? коэффициент загрузки силовых трансформаторов.

2.7 Источники оперативного тока

Для питания цепей управления, сигнализации, автоматики и связи, аварийного освещения, приводов выключателей и других систем и механизмов собственных нужд применяется источник оперативного тока.

В качестве источников переменного оперативного тока принимаются 2 трансформатора ТМ - 63/6/0,4, которые будут подключаться непосредственно к выходным зажимам силовых трансформаторов ГПП на стороне 6,3 кВ.

Таблица 2.5 - Техническая характеристика трансформаторов ТМ - 63/6/0,4

Тип, номинальная мощность, кВА	Номинальное высшее напряжение, кВ	Номинальное низшее напряжение, кВ	Потери холостого хода, кВт	Потери К.З, кВт	Ток холостого хода, %	Напряжение КЗ, %
ТМ - 63/6/0,4	6	0,4	0,23	1,28	2,6	4,5

В качестве источников выпрямленного оперативного тока принимаются блок питания нестабилизированный БПН - 1002, предназначенный для питания выпрямленным стабилизированным напряжением аппаратуры релейной защиты, сигнализации и управления.

Таблица 2.6 - Техническая характеристика БПН - 1002

Наименование параметра	Нормы для блока
Номинальное входное напряжение, В	380
Номинальное выходное напряжение, В	220
Номинальная частота, Гц	50
Число фаз	3
Потребляемая мощность, ВА, не более
- при отсутствии нагрузки	25
- при максимальной нагрузке	1350
Сопротивление изоляции при норм. условиях, МОм, не менее	50
Изоляция всех независимых токоведущих цепей по отношению к корпусу и между собой выдерживает проверку на пробой при напряжении 2500 В, частотой 50 Гц, мин., не менее	1

2.8 Выбор оборудования ГПП

2.8.1 Выбор КРУ для ГПП

Для установки на низкой (6кВ) стороне ГПП принимаются ячейки типа КРУ 10-УХЛ5 с технической характеристикой:

Таблица 2.7 - Техническая характеристика КРУ 10-УХЛ5

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный ток, А	До 1600
Мощность отключения, МВА	До 200
Силовой коммутационный аппарат: Вакуумный выключатель	EX-ВВ

2.8.2 Выбор выключателей

Для установки в ячейку КРУ 10-УХЛ5 принимается вакуумный выключатель EX-ВВ. Его техническая характеристика приведена в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Техническая характеристика выключателя EX-ВВ

Величина	Ед. изм.	Значение
Номинальное напряжение	кВ	10
Номинальный ток	А	1000
Номинальный ток отключения	кА	20
Ток термической стойкости/время	кА	25
Полное время отключения tоткл., с,	мс	не более 90
Величина	Ед. изм.	Значение
Собственное время отключения tоткл., с, не более	мс	не более 70
Собственное время включения tвкл., с, не более	мс	не более 100
Ресурс по механической стойкости (ВКЛ-ОТКЛ)		50000

Выбор и проверка выключателей производится по следующим параметрам.

Номинальное напряжение

,

где U_ном.а - номинальное напряжение выбранного выключателя, кВ;

U_ном.у - номинальное напряжение установки, кВ.

Номинальный ток отключения

где - номинальный ток отключения выбранного выключателя, кА;

- расчетное значение тока трехфазного КЗ, кА.

2.8.3 Выбор трансформаторов тока

Для установки принимается трансформатор тока ТЛМ-10У3. Техническая характеристика трансформатора тока приведена в таблице 9.

Таблица 2.9 - Техническая характеристика трансформатора тока ТЛМ-10У3

Величина	Значение
Класс напряжения, кВ	10
Номинальный ток обмоток, А	первичной	1000
	вторичной	5
Класс точности	0,5
ёТермическая стойкость: Допустимый ток, кА	15
Время протекания тока термической стойкости, с	4
Электродинамическая стойкость: Допустимый ток, кА	52
Номинальная предельная кратность обмотки	13

Выбор и проверка трансформаторов тока для установки их во внешней схеме соединения ГПП на стороне 6 кВ, а также для комплектации КРУ производится по следующим параметрам.

Номинальное напряжение



,

где U_ном.а - номинальное напряжение выбранного трансформатора

тока, кВ;

U_ном.у - номинальное напряжение установки, кВ.

Номинальный первичный ток

,

где I_ном.а - номинальный первичный ток выбранного трансформатора

тока, А;

I_ном.у - номинальный ток установки, А.

Нагрузка вторичной обмотки

,

где S_2нагр - нагрузка вторичной обмотки выбранного трансформатора

тока, В•А;

S_2расч - расчетная нагрузка вторичной обмотки трансформатора

тока, В•А;

Нагрузка вторичной обмотки трансформатора определяется по уравнению



где I_2ном - номинальный ток вторичной обмотки, А;

Z_2ном - полное допустимое сопротивление внешней цепи, Ом.

2.8.4 Выбор и проверка трансформаторов напряжения

Выбор и проверку трансформаторов напряжения производят по роду установки (для подключения счетчиков, для контроля сопротивления изоляции или для питания оперативных цепей), а также по следующим параметрам.

Трансформатор напряжения НАМИ - 10

Номинальное первичное напряжение

,

где U_ном.а - номинальное напряжение выбранного трансформатора

напряжения, кВ;

U_ном.у - номинальное напряжение установки, кВ.

Таблица 2.10 - технические характеристики НАМИ - 10

Характеристики

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 

дипломная работа "Модернизация электроснабжения шахты "Ерунаковская VIII"" скачать

Подобные документы

• Модернизация электроснабжения шахты "Ерунаковская VIII"

  Вскрытие и подготовка шахтного поля. Характеристика токоприемников шахты. Расчёт электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий электропередач, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности. Выбор трансформаторов, защитной аппаратуры.
  
  дипломная работа [503,9 K], добавлен 27.07.2015
  

• Расчёт электроснабжения шахты "Центральная"

  Выбор и расчёт оптимального по электрической энергии группы потребителей на проектируемом участке компрессорной станции. Выбор силового трансформатора для покрытия нагрузки шахты (с проверкой). Расчёт токов короткого замыкания на шинах ЦПП 110/6 кВ.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.03.2016
  

• Выбор электрооборудования и релейной защиты системы внутризаводского электроснабжения

  Выбор линий электропередач для системы электроснабжения. Определение номинального первичного тока трансформатора. Анализ схемы замещения для расчёта токов короткого замыкания. Вычисление сопротивления асинхронных двигателей при номинальной нагрузке.
  
  курсовая работа [355,8 K], добавлен 08.06.2017
  

• Расчёт токов короткого замыкания в системах электроснабжения

  Расчёт параметров электрической сети при нормальных и аварийных электромеханических переходных процессах. Расчет токов короткого замыкания. Значение периодической составляющей тока к.з. к моменту его снятия. Определение реактивности трансформатора.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.04.2016
  

• Расчет силового трансформатора

  Устройство, классификация и назначение трансформаторов. Технические требования к силовым трансформаторам. Защита от короткого замыкания линий электропередач. Определение напряжения обмоток, токов и сопротивления изоляции. Расчёт плоской магнитной системы.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.06.2019
  

• Электроснабжение металлургического завода

  Категории надёжности электроснабжения предприятия, расчет нагрузок цеха. Выбор напряжения и схемы. Выбор мощности трансформаторов, высоковольтного оборудования. Расчёт токов короткого замыкания, линий электропередачи. Расчёт стоимости электроэнергии.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.02.2010
  

• Расчет мощности силового трансформатора

  Система электроснабжения металлургических предприятий. Основное оборудование на подстанции. Характеристика работающего электрооборудования. Расчет токов короткого замыкания в сети. Расчет и выбор коммутационных аппаратов и силового трансформатора.
  
  курсовая работа [615,8 K], добавлен 08.05.2013
  

• Защита воздушных и кабельных линий в сетях напряжением 20 и 35 Кв с изолированной нейтралью

  Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций. Расчет электрических нагрузок и токов короткого замыкания. Выбор силового трансформатора и высоковольтного оборудования. Защита от многофазных замыканий. Выбор источника оперативного тока.
  
  курсовая работа [283,6 K], добавлен 31.03.2016
  

• Расчёт и конструирование силового трёхфазного трансформатора

  Расчет главных размеров трансформатора. Выбор конструкции обмоток из прямоугольного и круглого проводов. Определение потерь короткого замыкания. Проведение расчета механических сил и напряжений между обмотками, а также тока холостого хода трансформатора.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.06.2014
  

• Расчёт электроснабжения шахты "Ульяновская"

  Потери активной мощности на передачу активной нагрузки предприятия. Схема питания электроприёмников шахты. Выбор автоматических выключателей, устройств управления и уставок защиты от токов короткого замыкания. Расчет электроснабжения выемочного участка.
  
  курсовая работа [129,1 K], добавлен 05.03.2013
  

Другие документы, подобные "Модернизация электроснабжения шахты "Ерунаковская VIII""

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам