ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЛАВНОЙ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ В УСЛОВИЯХ ШАХТЫ ДЗЕРЖИНСКОГО

Министерство топлива и энергетики РФ

Прокопьевский горнотехнический колледж

Специальность: Эксплуатация и ремонт горного

электромеханического оборудования и

автоматических устройств при разработки

угольных месторождений.

К защите допущен

Зав. отделением

Омельченко В.И.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЛАВНОЙ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ В УСЛОВИЯХ ШАХТЫ «ДЗЕРЖИНСКОГО»

Пояснительная записка

ДП.1808.00.00.00.ПЗ

Содержание

Введение

1. Общие сведения о шахте

1.1. История шахты

1.2. Геологическая характеристика

1.3. Границы шахтного поля

1.4. Обводненность и газоносность

1.5. Применяемая система разработки

1.6. Нарушенность шахтного поля

1.7. Вскрытие шахтного поля

1.8. Подъем

1.9. Вентиляция

1.10. Водоотлив

1.11. Внутришахтный транспорт

1.12. Охрана окружающей среды

1.13. Охрана воздушного бассейна

1.14. Охрана земельных ресурсов

2. Механический и электрический расчет вентилятора

2.1. Исходные данные

2.2. Выбор вентилятора

2.3. Характеристика вентиляционной сети

2.4. Рабочие режимы

2.5. Реверсирование вентиляционной сети

2.6. Расчет необходимой мощности двигателя и определение расхода эл. энергии

2.7. Расчет и выбор кабельной сети высокого напряжения

2.8. Расчет и выбор КРУ

2.9. Выбор разъединителя

2.10. Выбор трансформатора для вспомогательного оборудования

2.11. Расчет сечения и типа кабеля для вспомогательного оборудования

2.12. Выбор типа и сечения кабеля

2.13. Выбор пусковой и защитной аппаратуры для вспомогательного оборудования

2.14. Выбор автоматов

2.15. Заземление вентиляционных установок

2.16. Автоматизация вентилятора

2.17. Эксплуатация вентиляционной установки

2.18. Эксплуатация электрооборудования вентиляционной установки

3. Экономический расчет

3.1. Расчет себестоимости по элементу заработная плата

3.2. Расчет себестоимости по элементу электроэнергия

3.3. Расчет себестоимости по элементу амортизация

3.4. Затраты на содержание вентиляторной установки

3.5. Сводная таблица затрат

4. Список используемой литературы
Введение

По разведанным запасам и объёму добычи угля Россия занимает одно из ведущих мест в мире. Уголь в нашей стране используется для производства электроэнергии , выплавки стали и чугуна , удовлетворения коммунально-бытовых нужд. Быстро расширяется его использование как технологического сырья для химической промышленности.

Несмотря на сложные процессы экономического развития нашего общества на данном этапе (экономический кризис в промышленности) продолжается строительство и развитие нового месторождения по добыче угля Ерунаковского.

Пологое залегание угольных пластов позволяет применить здесь высоко эффективные методы вскрытия, подготовки и отработки месторождения опираясь на мировую практику ведения горных работ в аналогичных горно-геологических условиях.

Параллельно с развитием нового месторождения в Кузбассе продолжается ведение горных работ на шахтах построенных ранее.

Уникальное по своему строению и качественным показателям добываемых углей Прокопьевско -Киселевское месторождение продолжает поставлять на металлургические заводы страны самые качественные коксующиеся угли.

На данном этапе развития Прокопьевско -Киселевского месторождения для отработки угольных пластов применяются следующие системы разработки : щитовая (АЩ,ЩО,АНЩ....),лавы ,системы с закладкой выработанного пространства (НСГЗ,ПНСГЗ,ДСГЗ......),КГП,ПШО.

1. Общие сведения о шахте

1.1. История шахты

В 1932 г. на северном борту лога «Манеиха» закладывается вертикальный ствол №9. В 1935 г. шахта сдается в эксплуатацию. В первые утверждение запасов в ВКЗ произведено 21,021940г. «протокол №1622». Запасы утверждены в следующих границах:

на севере – лог «Крутые топки» до дизюнктива Е-Е по дизюнктиву и далее по оси подъездного пути на шахту

на юге – лог «Безкулачиха».

на западе – почва пласта «Безымянного» восточного крыла 2 синклинали.

07,07,1944г. к полю шахты произведена прирезка от поля шахты им. «Калинина». В 1949г. произвели вторую прирезку на площадях 32,72 га, 8,64 га. Всего за два раза прирезан участок в границах:

на севере – целик под промплощадку шахты №7 ( Калинина )

на юге – целик под лог «Крутые топки»

на востоке – кровля пласта «4 Внутреннего» западного крыла 3 синклинали

на западе – дизюнктива А-Н

1.2. Геологическая характеристика

Таблица 1 Характеристика пластов

1.3. Границы шахтного поля.

Поле шахты им. Дзержинского расположено в юго-западной части Прокопьевского каменноугольного месторождения Кузбасса. По территориальному делению большая часть поля в черте города Прокопьевска, одного из крупнейших промышленных центров Кемеровской области.

Южная часть поля административно попадает на земли Прокопьевского сельского района.

Северная граница - проходит по городской трамвайной линии (по целику под пром. площадку ш. им. Калинина)

Южная граница – проходит по разведочной линии «Кулачиха»

Западная граница – по почве пласта Безымянного 1 с большого восточного крыла 2 синклинали.

Восточная граница – определяется кровлей пласта 6 Внутреннего на западном крыле 3 синклинали, дизюнктивом ”S-S“ и южнее Х1, Р1 – почвой пласта Метрового на восточном крыле 3 синклинали.

В указанных границах 23.09.1958 г. произведено переутверждение запасов в СКЗ обособленно по основному полю и Северо-западной прирезки. Поле вытянуто в меридиональном направлении с неправильными уступчивыми северными и восточными границами. Максимальная длинна поля по западному крылу 3 синклинали 5,3 км.

По восточному крылу 3 синклинали – 4,2 км.

Средняя ширина поля 1,7 км.

Пром. площадка шахты им. Дзержинского со всеми надшахтными сооружениями расположено в северной части поля в районе 5 разведывательной линии.

1.4. Обводненность и газоносность

Рельеф поверхности шахтного поля довольно спокойный и имеет общий уклон к востоку, к долине реки Обы, протекающей в 2,0 – 2,3 км от отвалов шахты.

Поверхность шахтного поля лишена древесной растительности и в широком направлении прорезается четырьмя логами. С севера на юг, «Средние топки», «Крутые топки», «Манеиха», «Кулачиха» и за южной границей шахтного поля лог «Безкулачиха».

Водообильность логов в большую часть года незначительна, летом лога почти пересыхают.

Максимальный расход воды по логам в весенний период:

«Средние топки» – 5700 м³ /час

«Крутые топки» – 1100 м³ /час

«Кулачиха» – 1100 м³ /час

«Безкулачиха» – 2200 м³ /час

Максимальные высотные отметки рельефа приходятся на западную окраину поля и достигают 320 – 326 м (над ур. моря)

Шахта относится к сверхкатегорной по газу и пыли. На одну среднесуточную тонну приходится примерно 6,8 м³ метана.

Наибольшее выделение метана характерно для пластов на западном крыле 3 синклинали и в непосредственной близости от крупных нарушений – пласт Горелый – юг с квершлага 42.

1.5. Применяемая система разработки

В настоящее время на шахте применяются следующие системы разработки: с обрушением кровли, эластичные щиты, КС, ДСО, КГП, КСО.

Иногда для отработки небольших частей пластов применяется система подэтажных шреков. Системы отработки с закладкой выработанного пространства в настоящее время не применяются.

1.6. Нарушенность шахтного поля.

Прокопьевско - Киселевский угольный район расположен в юго-западной части Кузбасса, в пределах "присалаирской" полосы. Основной тектонической формой района является брахисинклинальная структура. На ее сторонах четко вырисовываются более мелкие синклинальные складки, оси которых простираются с Сз-Юв. В поле шахты повторяются все главные черты тектонического района.

Взброс Е-Е сдваивает восточное крыло третьей синклинали.

Амплитуда взброса значительна и измеряется величиной нескольких сотен метров.

Наибольшего размаха этот тектонический разрыв достигает в центральной части поля. Дизъюнктив сопровождается рядом апофиз, имеющих форму согласных взбросов.

Нарушение А-Н в северной части шахтного поля срезая Тайбинскую антиклиналь разделяет восточное крыло второй синклинали и западное крыло третьей синклинали.

Амплитуда достигает 250м между третьей и четвертой разведочной линией.

Между восьмой и девятой разведочной линией нарушение А-А приходит на восточное крыло второй синклинали и далее к югу уже прослеживается в виде несогласного взброса.

На всем протяжении сброса проявляется ряд апофис, некоторые достигают значительной амплитуды.

Преобладающая часть мелких нарушений относится к согласованным взбросам, особенно нарушено западное крыло третьей синклинали.

1.7. Вскрытие шахтного поля.

Вскрытием месторождения или шахтного поля называется проходка горных выработок, открывающих доступ с поверхности к полезному ископаемому и обеспечивающих возможность проведения подготовительных выработок.

Основными факторами влияющими на выбор системы вскрытия шахтного поля или его части, являются: число вскрываемых пластов, угол падения пластов, свойства боковых пород, расстояние между пластами , мощность наносов или покрывающей непродуктивной толщи, наличие плывунов или других водообильных порд, нарушенность месторождения, глубина разработки, газаносность пластов, рельеф местности, производственная мощность шахты, уровень развития горнодобывающей техники, способ подготовки шахтного поля,

системы разработки и схема вентиляции и др..

При выборе схемы вскрытия необходимо учитывать следующие требования: обеспечение не менее двух запасных выходов, возможность своевременной подготовки нового горизонта.

Поле шахты первоначально было вскрыто двумя вертикальными стволами №9 и №9бис, расположенных на северном борту лога «Манеиха». В настоящее время стволы №№9,9бис,11 в связи с реконструкцией шахты ликвидированы.

Основным грузолюдским стволом является ствол №10 с бетонным креплением, диаметром 7.0м. Пройден до горизонта +120.0м. Действующими стволами на настоящее время на шахте являются стволы: клетевой ствол пройденный до горизонта +20.0м, закладочный ствол, скиповой ствол пройденный до горизонта +20.0м, ствол №1 находится в процессе углубки, главным подающим вентиляционным стволом является ствол пройденный до горизонта +20.0м с установленным вентилятором ВОД-50 (Qр-13300, Qф-18250), ствол ЦВС служит как выдающий исходящию струю (Qисх-1500). Для выдачи исходящей струи воздуха на каждом участке пройдены скаты и шурфы: (ш. Садовый, ш.Спутник, ш. Пятилетка, ш. Безымянный, ш.Угловой) . На существующих горизонтах (+20 м, +120 м, +110 м, +135 м, +145 м) развитие горных работ ведется с квершлагов и полевых штреков пройденных между выше перечисленными вертикальными стволами.

1.8. Внешнее электроснабжение шахты

В настоящее время внешнее электроснабжение шахты производится напряжением 35 кВ от подстанции 110/35/6 кВ «Зенковская» по двухцепной ВЛ-35 кВ на металлических опорах протяженностью 6,5 км проводом АС-185

Для распределения электроэнергии на главной промплощадке шахты размещена подстанция 35/6 кВ «Юго-Западная». На открытой части подстанции расположено два трансформатора по 10000 кВА. В закрытой части подстанции находятся распредустройства на 35 и 6 кВ, щит управления и щит собственных нужд.

РУ-6 кВ оборудовано ячейками КСО-2М на 10 отходящих фидеров, 6 из них заняты «сторонними потребителями» .

Подстанция 35/6 кВ «Юго-Западная» обслуживается центральными электросетями РЭУ Кузбассэнерго.

От подстанции 35/6 кВ «Юго-Западная» напряжение 6 кВ получают следующие потребители:

Центральная распределительная подстанция 6/0,4-0,23 кВ №11 оборудована двумя трансформаторами по 630 кВА и ячейками КСО-2УМ в количестве 30 штук.

Центральная распределительная подстанция 6/0,4-0,23 кВ №12 оборудована двумя трансформаторами по 630 кВА и ячейками КСО-2УМ в количестве 18 штук.

Суммарная нагрузка шахты состовляет 6000 кВт полная загрузка подстанции «Юго-Западная» 7000 кВт.

От ЦРП-6кВ №11 запитона существующая подстанция 6/0,4-0,23 кВ котельной с трансформаторами 560 и 630 кВА, а также запроектированная подстанция в закрытом складе угля типа 2КТП-630.

1.9. Подъем.

В пределах шахтного поля расположено 5 стволов: скиповой , центральный вентиляционный, клетевой и вспомогательные №9 и №11. В рабочем состоянии находятся три:

Скиповой ствол пройден с основной промплощадке шахты диаметром 5,5м до горизонта +120м оборудован двумя парами 11т скипов для выдачи угля с горизонта +145 и +120. Оборудован машиной типа 2Ц-5х2,3 с редуктором ЦО-22 (передаточное отношение 1:10,5), электродвигатель АКН-17-46-24 мощностью- 1000 кВт, напряжение питания - 6 кВ и скоростью 250 об/мин. В вентиляционном отношении ствол нейтральный.

Клетевой ствол №10 пройден с основной промплощадке шахты диаметром 7,0 м до горизонта +120м. Ствол имеет сопряжение с горизонтом +145 м. Оборудован двухклетевым подъемом с одноэтажными клетями на трехтонную вагонетку, с трубным и лестничным отделениями. Установлена машина типа 2Ц-5х2,3 (передаточное отношение редуктора 1:11,5), электродвигатель асинхронный ДА213/39-24 мощностью 750 кВт, напряжение питания- 6 кВ и скоростью 250 об/мин. Ствол служит для спуска и подъема людей, выдачи породы, выполнение вспомогательных операций и подачи свежего воздуха.

Центральный вентиляционный ствол пройден с промплощадке бывшей шахты «Манеиха» диаметром 7,0 м до горизонта +120 м. Оборудован двухклетевым подъемом с одноэтажными клетями на трехтонную вагонетку, с лестничным отделением. Установлена машина типа 2Ц-4х1,8 (передаточное отношение редуктора 1:11,5), электродвигатель АКН15-51-16 мощностью 630 кВт, напряжение питания - 6 кВ и скоростью 750 об/мин. Служит для выдачи породы с горизонта +120 м и подачи (на горизонт +120 м) свежего воздуха.

Лесоспускной уклон пройден до горизонта +200 м и служит для спуска леса и длинномера. Оборудован машиной ПН-10 с приводом мощностью 95 кВт.

1.10. Вентиляция.

До реконструкции шахты шахтное поле было разделено на два района. В каждом районе был установлен свой подающий вентилятор ВОКД-3,6 работающий на нагнетание. Горные работы на горизонтах развивались с главных квершлагов. Подающие стволы располагались в центре поля. Исходящяя струя поступала на фланговые шурфы.

После реконструкции шахты схема проветривания получила значительные изменения.

Подающим (нагнетательным) стволом на настоящее время служит главный вентиляционный ствол (ствол №2). Ствол №2 оборудован вентилятором ВОД-50 (Qрас-13300,Qф-18250).

Основным выдающим стволом( Qисх-1100-1500) является ствол ЦВС. Из очистным и подготовительных участков шахты расположенных на флангах шахтного поля исходящяя струя воздуха выдается на поверхность по скатам пройденным на выемочных участках в основном по вынимаемым пластам угля и затем по шурфам, пройденным с поверхности. Также для выдачи исходящей струи воздуха используются все существующие стволы (скиповой ствол Qисх-1300, ствол №10-1800, закладочный( Qисх-2250), ствол №1( Qисх-1550).

1.11. Водоотлив.

Общее питание подземных вод происходит за счет атмосферных осадков и за счет притока вод из отдаленных областей. Подземные воды шахтного поля доброкачественны и пригодны для технических нужд и частично для питья. Для откачки естественного притока из шахты на


29-04-2015, 04:07