2.8 Участковый водоотлив
Так как конвейерный бремсберг имеет угол наклона - 10º, то в забойной пространстве может появиться вода смешанная с грязью. Чтобы не затопить забойное пространство установим в нем шламовый насос для откачки грязной воды марки 1В-20-10. откачка воды будет производиться по трубам до самого магистрального откаточного штрека, оборудованного канавками для стека воды в шахтные водосборники.
2.9 Мероприятия по противопожарной защите, борьба с пылью и внезапными выбросами
Выработка снабжена противопожарно-оросительным металлическим трубопроводом диаметром 150 мм. Отставание противопожарного трубопровода от груди забоя не допускается более 20 м и на конце става установлены 2 вентиля Ø2 с быстроразъемными гайками. Не дальше 30 м от забоя установлены 10 порошковых огнетушителей и 2 противопожарных рукава со стволами и емкость с инертной пылью 0,2 м3 . Так как в выработке смонтированы ленточные конвейера, то перед каждой приводной головкой установлены в 10 м, со стороны свежей струи вентиля с гайками "Богдана" и противопожарные рукава со стволами.
У распределительного пункта забоя в 10 м по свежей струе, также установлены 2 огнетушителя и ящика с инертной пылью емкостью 0,2 м3 . в устье забоя сделаны врубы и установлена противопожарная арка с металлическими дверями.
2.10 Сигнализация и связь
Ленточные конвейера имеют аппаратуру автоматики АУК-1м, которая обеспечивает предпусковую звуковую сигнализацию в течение 5 сек, а также при аварийной остановки какого-либо конвейера обеспечивается прерывистый сигнал по конвейерной цепочке и оператор по прибору указателя определяет какой конвейер остановился, и принимаются меры по устранению причины остановки конвейера.
У оператора есть таблица кодовых сигналов, один сигнал – стоп, два сигнала – запуск, три сигнала – вызов по телефону. На каждом блоке АУК-1м, имеется телефонная трубка.
Дорога СТГ также запускается с предупредительной звуковой сигнализацией по длине всей выработки в течении 5 секунд. Лебедки имеют двухстороннюю громкоговорящую связь. На верхней и нижней лебедки имеется таблица кодовой сигнализации: один сигнал стоп, два сигнала вверх, три сигнала вниз.
Каждый непонятный сигнал считать сигналом – стоп. Верхняя и нижняя приемная площадки снабжены телефонами. Забой обеспечен громкоговорящей связью и телефонной связью с диспетчером при помощи аппаратуры ИГАС. На шахте наряду с системой АКМ находится в эксплуатации система АСУ – Безопасность (централизованный контроль проветривания и концентрации метана в горных выработках) система смонтирована на базе аппаратуры передачи информации АПИ, преобразователей ПТИ и ПДС и ПЭВМ.
2.11 Организация техобслуживания и ремонта оборудования
Безопасная и надежная работа оборудования зависит от качества обслуживания. Ремонтом и техническим обслуживанием оборудования руководит служба главного механика. Для этой цели на участке имеются ремонтные и дежурные слесаря. Для обслуживания комбайна имеется комбайнер-механик.
Дежурные слесаря занимаются сменным обслуживанием закрепленного за ними оборудования. Ремонтные слесаря занимаются ежесуточным и текущим ремонтом оборудования по графику ПКР и согласно выданного им наряда механиком участка.
По окончанию смены они отчитываются о выполнении наряда перед механиком участка.
График ППР составляется механиком участка и утверждается главным механиком. Для выполнения сложных работ на шахте имеются несколько участков, которые производят ремонт шахтного оборудования.
Графиком ППР предусматриваются месячные ремонты, когда люди со специальных участков участвуют в ремонте и обслуживанию забойного оборудования. Обычно эти работы выполняют, когда проходческая бригада отдыхает. В это время проверяется качество по ремонту и обслуживания персоналом участка, после этого составляется акт о недостатках в работе и подписывается механиком участка и подписывается главным механиком шахты.
2.12 Расчет электроснабжения забоя
Расчет схемы электроснабжения конвейерного бремсберга 22БК-12-110.
Таблица 2.1 Технические данные электроприемников
| № | Приемники тока – 1ГПКС | Тип электро-двигателя | Номин. мощность Рн , кВт |
Номин. ток Iн , А | Пусковой ток Iн , А | cosφ % |
| 1 | Рабочий орган | АИУМ-225М4 | 55 | 58,5 | 355 | 0,9 |
| 2 | Погрузочный орган | ВРП 160S-4 | 22 | 23,2 | 140 | 0,86 |
| 3 | Ходовая часть | ВРП 180S-4 | 22 | 23,2 | 140 | 0,86 |
| 4 | Маслонасос | ВР 132М-4 | 11 | 12,6 | 78 | 0,78 |
| 5 | Перегружатель УПЛ-2 | ВРП 160М | 15 | 16,5 | 99 | 0,84 |
| 6 | Лебедка №1 ЛВД-24 | 2 ВР 132М-4 | 11 | 12,6 | 78 | 0,78 |
| 7 | Насос 1В-20-10 | ВРП 160М-4 | 15 | 16,5 | 99 | 0,84 |
| 8 | Конвейер 1Л80 №1 | АИУМ 225М-4 | 55 | 58,5 | 355 | 0,9 |
| 9 | Конвейер 1Л80 №2 | АИУМ 225М-4 | 55 | 58,5 | 355 | 0,9 |
| 10 | Лебедка ЛВД-24 | 2 ВР 132М-4 | 11 | 12,6 | 78 | 0,78 |
| 11 | Вентилятор ВМЦ-8 | ВРМ 160М-2 | 75 | 76,5 | 456 | 0,86 |
| Итого | 347 | 369 | 2226 | |||
Выбор участковой подстанции.
Определяем коэффициент спроса по формуле:
(2.15)
где 
- мощность наиболее мощного электродвигателя;
- суммарная мощность токоприемников.
Определяем расчетную мощность подстанции:
(2.16)
где cosφ – для проходческих участков равен 0,6 (по справочнику).
Определяем полную мощность трансформатора:
(2.17)
где 
- осветительный силовой агрегат;
Выбираем к установке подстанцию ТСВП 400/6.
Таблица 2.2 - Данные подстанции ТСВП 400/6
| Номинальная мощность, кВт | Напряжение, В | Номинальный ток, А | Uк.в% | Iх.х% | ||
| 400 | ВН | НН | ВН | НН | 3,5 | 2,2 |
| 6±5% | 0,69 | 38,5 | 355 | |||
Определяем коэффициент загрузки:
(2.18)
где 
- полная мощность трансформатора;
- мощность принятой подстанции.
С учетом механической прочности выбираем сечение магистрального кабеля и гибких кабелей питающих нагрузки.
Ток магистрального кабеля от ПУПП до АВ определяется по формуле:
(2.19)
где Кс – коэффициент спроса;
- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора.
Принимаем кабель ГРШЭ 3∙70мм2 с Iдоп =250А ℓ-50м.
Iдоп =250А > Iм.к =218А (2.20)
где Iдоп – длительно допустимые токи на кабель.
Для перегружателя УПЛ-2 с Iн =16,5А принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм2 с Iдоп =80А ℓ-40м.
Кабель для питания от АВ до 1ГПКС определим по формуле:
ℓ-550м.(2,21)
где 
- суммарный ток электроприемников;
Кс – коэффициент спроса.
Для насоса ВН-20-10 с 
принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм2
с Iдоп
=80А ℓ-50м.
Для конвейеров 1Л 80 с 
принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм2
с Iдоп
=80А ℓ-10м.
Для лебедок ЛВД 24 с 
принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм2
с Iдоп
=80А ℓ-20м.
Для вентиляторов ВМЦ-8 (раб) с 
принимаем кабель ГРШЭ 3∙25мм2
с Iдоп
=135А ℓ-40м.
Выбор кабелей по допустимой потере напряжения в нормальном режиме
Потери напряжения в силовом трансформаторе определяем по формуле:
(2.21)
где Кз – коэффициент загрузки;
cosφ – условный коэффициент мощности;
sinφ – синус угла, приведенный к cosφ;
Uа - Uр – активная и реактивная составляющая напряжения К.3 %.
Значения Uа и Uр % определяем по формулам:
; (2.22)
где Рк и Uк – потери напряжения К.3 трансформатора.
(2.23)
(2.24)
или в абсолютных величинах:
(2.25)
Для определения потери напряжения от ПУПП до АВ 400 используем формулу:
(2.26)
где 
- ток магистрального кабеля;
- длина кабеля;
- удельная производительность проводника (Ом∙мм2
), для меди =53;
S – сечение рабочей жилы кабеля.
Потеря напряжения от АВ до 1ГПКС
(2.27)
Потеря напряжения от ПВИ 63 до перегружателя УПЛ-2
(2.28)
От ПВИ 63 до насоса 1В-20-10
(2.29)
От ПВИ 125 до конвейеров 1Л80
(2.30)
От ПВИР 63 до лебедок ЛВД-24
(2.31)
От ПВИ 250 до вентилятора ВМЦ-8
(2.32)
Суммарная потеря напряжения составит:
(2.33)
(2.34)
где 
- допустимые падения напряжения в норма-режиме.
Выбор кабелей в пусковом режиме
Для пускового режима принимаем 
. Определяем пусковой ток на выходе ПУПП по формуле:
(2.35)
где - номинальный ток низкой стороны трансформатора;
- номинальный ток самого мощного электродвигателя;
- пусковой ток самого мощного электродвигателя.
.(2.36)
Определяем потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателей 1ГПКС по формуле:
(2.37)
где 
- пусковой ток на выходе ПУПП;
Кз – коэффициент загрузки;
Uа и Uр – активная и реактивная составляющие напряжения К.З.%.
(2.38)
В абсолютных величинах:
(2.39)
Определяем потери напряжения от АВ до 1ГПКС
(2.40)
Суммарная потеря напряжения составит
(2.41)
(2.42)
Расчет токов К.З.
Определяем токи К.з в наиболее характерных точках кабельной сети. Точки соответствуют К1 АВ-ПУПП; К2 АВ-РП; К3 – двигатели 1ГПКС; К4 последний светильник освещаемого магистрального штрека; К5 – ввод 6кВ в ПУПП; К6 – ВМЦ8.
С помощью коэффициента таблицы в ПБ определяем приведенную длину кабельных линий (участков).
По таблицам ПБ определяем токи К.З. в точке К1
(2.43)
(2.44)
Определяем токи К.з в точке К2
(2.45)
(2.46)
Определяем токи К.з в точке К3
(2.47)
(2.48)
Определяем токи К.з в точке К4
(2.49)
(2.50)
Определяем токи К.з в точке К6
(2.51)
(2.52)
Расчет тока К.З. на вводе 6 кВ ПУПП произведем, исходя из максимально допустимой мощности К.з на шинах ЦПП, которая согласно ПБ, не должна превышать 100000 кВ∙А. Мощность задана, определяем действительные значения тока и мощности К.З. в месте установки ПУПП.
Ток К.З. на шинах ЦПП
(2.53)
Сопротивление электросистемы до шин ЦПП
или(2.54)
(2.55)
От ЦПП до РПП – 6 проложен бронированный кабель длиной 1500 м с учетом провисания 5%. Сечение рабочей жилы 25 мм2 . От РПП-6 до ПУПП проложен кабель марки ЭВТ 3∙16 мм2 длиной 1320 м. Активное сопротивление кабелей:
; 
(2.56)
Суммарное активное сопротивление кабелей
(2.57)
Индуктивное сопротивление кабелей
; 
(2.58)
Полное сопротивление кабелей
(2.59)
Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП
(2.60)
Установившийся ток на шинах ввода ПУПП
(2.61)
Мощность К.З. на вводе ПУПП
(2.62)
Выбор низковольтной коммуникационной аппаратуры и установок МТЗ
Выбираем комбайновый пускатель ПВИ 125БТ с Uн =660В; УМЗ=250-700А, отключающая способность 2500 А.
(2.63)
где 
- номинальный ток пускателя;
- номинальный ток двигателей комбайна.
Выбираем токовую установку (Iу )
(2.64)
Выбираем ближайшую Iу =450А где Iн.п – пусковой ток самого мощного электродвигателя
- номинальный ток всех остальных.
Для перегружателя УПЛ-2 с Iн =16,5А и Iп =99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС Uн =660В; УМЗ=125-375А; отключающая способность 1500А.
Выбираем ближайшую токовую установку.
Для насоса 1В-20-10 с =16,5А и 
=99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС 
=125А.
Для лебедок ЛВД-24 с =12,6А и =78А выбираем пускатель ПВИР 63 БС =125А.
Для конвейера 1Л-80 с =58,5А и =355А выбираем пускатель ПВИ 125 БТ с Uн
=660В; УМЗ=250-750А, отключающая способность 2500 А.
Выбираем 
.
Для вентилятора ВМЦ-8 с =76,5А и =456А выбираем пускатель ПВИ 250 БТ с Uн
=660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.
Выбираем 
.
Проверяем чувствительность токовой установки
в точке 
(2.65)
.(2.66)
При максимально возможном токе трехфазного К.З. на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса
(2.67)
Выбранный пускатель не подходит потому что 8154>4000, но отключение будет производить АФВ-2А установленный возле пускателя ПВИ250БТ.
Для группового пускателя выбираем пускатель ПВИ-250БТ, с Uн =660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.
.(2.68)
Выбор и проверка токовых уставок реле для защиты магистрали
(2.69)
где 
- номинальный пусковой ток самого мощного электродвигателя, А;
- сумма номинальных токов всех остальных токоприемников, А.
(2.70)
где - выбранная токовая уставка.
Проверяем чувствительность токовой уставки на срабатывание:
в точке 
(2.71)
(2.72)
При максимально возможном токе трехфазного К.З. на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса
(2.73)
Выбранный пускатель ПВИ-250БТ для группового пускателя надежно отключит нокл К.З. в самом отдаленном участке двигателей 1ГПКС.
Для отключения группового пускателя в РП установим автомат АВ400ДО, с Uн
=660В; 
отключающая способность 20 кА.
Выбор высоковольтного кабеля
Произведем выбор кабеля для 6кВ питания ПУПП. Номинальный ток первичной обмотки трансформатора ТСВП-400/6 равен 38,5 (таблица 11.2М). по таблице 9.6 выбираем кабель с сечением жил 10мм2 , который при 6кВ, допускает нагрузку 55А. определим пользуясь формулой (9.6), сечение кабеля (с учетом провисания) по допустимой потере напряжения, которую примем равной 1,5% от 6 кВ, т.е. 90В.
(2.74)
Сечения кабеля по термической стойкости определим по формуле (9.5М), в которой время прохождения тока К.З. принимаем равным собственному времени срабатывания реле защиты силового выключателя. Поскольку защита от токов К.З. должна быть мгновенного действия.
(2.75)
К прокладке принимаем кабель на 6кВ марки ЭВТ 3∙16+1∙10+4∙4.
Согласно ПБ силовые кабеля меньше 16мм2 в подземных условиях шахты применять нельзя. Выбор ячейки КПУ, установленной в РПП-6. по номинальному току трансформатора ТСВП-400/6, равному 38,5А, выбираем КРУ типа КРУВ-6 на Iном =40А с предельно отключаемым током 960А.
Определяем токовую уставку на КРУВ-6 с высокой стороны.
(2.76)
где 
- пусковой ток самого мощного электродвигателя;
- сумма номинальных токов всех остальных.
(2.77)
где - принятая токовая уставка;
Определяем ток с высокой стороны
(2.78)
где ВНтр – напряжение высокой стороны трансформатора; ННтр – напряжение низкой стороны трансформатора; Ктр – коэффициент трансформации;
Уставки в 
(2.79)
На шкале уставок максимально токовых реле в приводе ячейки имеются шесть делении, которые соответствуют 100, 140, 160, 200, 250 и 300% номинального тока ячейки. У КРУВ-6 на 
, эти цифры соответствуют 40, 48, 56, 64, 72, 80 или действительному току 40, 56, 64, 80, 100, 120А. ставим уставку на деление 72, что будет соответствовать 100А. При пуске электродвигателей комбайна ложных срабатываний не произойдет.
Проверим выбранную уставку на требование ПБ.
(2.80)
где - установившийся ток К.З. на шинах вводе ПУПП;
- ток принятой уставки;
При возникновении К.З. защита надежно отключит силовой трансформатор от сети, даже если не сработает защита в сети 660В.
Расчет освещения
Произвести расчет освещения магистрального откаточного штрека от начала перегрузки длиной выработки 200 м, высотой 3 м. Для освещения выбираем светильники РВЛ – 20М. Согласно ПБ расстояние между светильниками а=6м. Коэффициент запаса принимаем R=1,4. Высота подвески светильников 2,5 м.
Технические данные светильника РВЛ – 20М
Напряжение V=127
Мощность Рл=20Вт
Световой КПД ηсв =0,65
Коэффициент мощности cos=0,5
Световой поток Фл =980 лм
Расстояние между светильниками L=6 м, а полу расстояние будет равно 3 м.
tga=3/2,5=1,2; a=50º; cosa=0,64(2.81)
Для принятого светильника сила света под углом 50º Iа=50 кд
Световой поток светильника согласно таблицы 13.2Ф=980 лм
Тогда
С=980/1000=0,98
Где С – коэффициент, зависящий от проводимости материала проводника и напряжения сети;
Освещенность в заданной точке по формуле
Ер=2С Iа cos3 а/k3 Н2 =2∙0,98∙50∙0,643/1,4∙2,52 =3 лк(2.82)
Что выше минимальной освещенности, равной 2 лк. [15, табл. XV. 1]
По формуле находим количество светильников необходимых для требуемой освещенности
N=L/Lсв =200/6=33(2.83)
где L – длина выработки, Lсв – расстояние между светильниками
Требуемое число светильников 33 шт.
Мощность осветительного агрегата
Мощность осветительного агрегата питающего светильники с лампами люминесцентными находим по формуле
Sтр =Рл nл /100 ηс ηсв cosφ(2.84)
где Рл – мощность лампы Вт;
nл – количество ламп;
ηс – 0,92 – 0,95 КПД сети;
ηсв – КПД светильника
cosφ – коэффициент мощности
Sтр =(20∙33)/(100∙0,93∙0,65∙0,5)=2,2 КВ∙А(2.85)
К установке принимаем осветительный агрегат АПШ – 1, мощность 4 КВ∙А, напряжением 660/127В.
Определяем сечение осветительного кабеля
По формуле определим сечение жилы осветительного кабеля, предварительно определив
29-04-2015, 00:52