Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

НГМК Рудник "Октябрьский"

Введение

Процессы дробления, измельчения и грохочения издавна применяются в производственной деятельности человека. В настоящее время широкое применение в горной промышленности находят дробильные комплексы, предназначенные для предварительной обработки горной массы непосредственно в шахте. При такой технологической цепочке существенно повышается коэффициент заполнения скипов, что увеличивает экономичность использования подъемных установок.

Современные стационарные установки имеют большую область разброса мощностей. Основное звено этих установок - электропривод, технический уровень и соответствие режимам работы, машины которого в значительной степени определяют технико-экономические показатели установок в целом. Стационарные установки - наиболее сложные и энергоемкие: мощность приводных двигателей щековых дробилок достигает 200 кВт, грохотов 40 кВт, а приводов современных опрокидывателей превышает 40 кВт.

В связи с этим совершенствование систем электропривода стационарных установок представляет собой актуальную научно-техническую задачу, привлечение внимания специалистов к решению которой будет способствовать повышению технического уровня шахтных систем, использующих электроэнергию.

Важнейшую pоль в добыче и производстве цветных и драгоценных металлов играет Hоpильский гоpно-металлуpгический комбинат.

Первые геологические сведения о Норильском районе были получены академиком А.М.Мидендорфом, который в 1839-1842 годах исследовал северо-восток Сибири. В 1866 году Ф.Б.Шмидт составил краткое геологическое описание каменноугольного месторождения на склонах горы Рудной. В 1919 году в районе Hоpильска, под руководством H.И.Уpванцева проводились поиски каменного угля, а в 1920 году проводились топографические и геологические съемки. В результате этих работ были обнаружены сульфидные pуды с высоким содержанием металлов платиновой группы. В 1925-1926 годах пpи изучении сульфидного месторождения горы Рудной были обнаружены вкрапленные pуды по ручьям: Угольному и Медвежьему. В 1936 году был обнаружен небольшой выход диффеpенциpованной интрузии у подошвы горы Отдельной. Позднее в результате разведочного бурения были установлены значительные по своим pазмеpам и мощности тела сплошных медно-никелевых pуд и мощные залежи вкрапленных pуд. С утверждения в 1962г. запасов полезного ископаемого начался новый период развития Норильского гоpно-металлуpгического комбината.

Ритмичная и бесперебойная работа рудных шахт в значительной мере зависит от уровня технического состояния и правильной эксплуатации основного технологического оборудования и сооружений.

Весьма актуальными задачами теории и практики электропривода машин являются разработка и исследование современных систем управления, так как они составляют основу автоматизации, обеспечивающую повышение производительности, облегчение труда обслуживающего персонала.

В настоящем проекте предлагается к использованию модернизированную систему управления опрокидывателя, дробилки и грохота, основанную на применении контроллера фирмы «SIEMENS» взамен существующей релейной схемы.

1.Краткая характеристика рудника «Октябрьский»

1.1. Краткие сведения о районе месторождения

Характеристика предприятия рудник “Октябрьский” ОАО ”Норильская горнометаллургическая компания”.

Талнахский рудный узел, объединяющий Талнахское и Октябрьское сульфидные медно-никелевые месторождения, является в настоящее время основной сырьевой базой ОАО «Норильская горнометаллургическая компания».

Талнахский рудный узел (территория около 100 км) расположен в Норильском промышленном районе на правобережье реки Норильская. В пределах рудного узла выделяются два месторождения сульфидных медно-никелевых руд: Талнахское и Октябрьское.

В административном отношении площадь месторождения относится к Дудинскому району Таймырского автономного округа Красноярского края. Разрабатываемые месторождения связаны между собой железной дорогой ОАО «НГМК» и с морским портом в Дудинке. Климат района суровый полярный. Снежный покров держится с середины сентября до середины июня. Среднегодовая температура воздуха равна – 8,6 градуса. Особенностью климата являются сильные ветры, наиболее частые в зимний период. Мерзлота распространена повсеместно. Мощность многолетних мерзлых пород в горной части достигает 300 – 400 метров; в долинной, под руслами рек и озер, развиты талики.

Источниками промышленного и бытового водоснабжения являются артезианские скважины и река Норильская. Электроэнергия поступает от Хантайской ГЭС.

Промышленное значение имеют месторождения: Норильск-1, Талнахское и Октябрьское. Все месторождения локализуются в сложной по строению зоне Норильско-Хараелахского разлома. Рудник «Октябрьский», входящий в состав горнорудных предприятий ОАО «НГМК», работает на базе богатых и медистых руд западного фланга Октябрьского месторождения.

1.2. Схема вскрытия и подготовки, отката и доставки, расположение камерных выработок

Вскрытие залежи, отрабатываемых богатых руд, осуществляется одиннадцатью вертикальными стволами и главными квершлагами откаточных и вентиляционно-закладочных горизонтов –600м, -700 м, -750м, -800м, - 850м, -900м, -950м.

На основной площадке рудника находится четыре ствола: клетевые стволы КС-1 и КС-2, предназначенные для подачи свежего воздуха в горные выработки, спуска-подъема людей, материалов, оборудования, взрывчатых материалов; скиповые стволы СС-1 и СС-2, предназначенные для подъема руды и породы.

На вспомогательной площадке рудника находится три ствола:

вспомогательно–закладочный ствол (ВЗС) – для подачи свежего воздуха в горные выработки, спуска-подъема людей, материалов, оборудования;

грузовой ствол (ГС) – для спуска самоходных машин, длинномерных материалов, крупногабаритного оборудования.

На промплощадке вентиляционных стволов находится четыре вентиляционных ствола: ВС-1, ВС-2, ВС-3, ВС-4, которые служат для выдачи исходящей струи воздуха из шахты. Стволы оборудованы подъемными установками для аварийного выхода людей из шахты.

1.3. Предотвращение горных ударов

Талнахское и Октябрьское месторождения относятся к склонным к горным ударам. Для успешного решения проблемы предотвращения горных ударов при разработке богатых и медистых руд Октябрьского месторождения, отнесенного с глубины 700м к удароопасным, введена в эксплуатацию на Талнахских рудниках сейсмическая станция для организации автоматизированной системы контроля горного давления. В первую очередь эта станция предназначена для рудников “Октябрьский” и “Таймырский”. На базе сейсмической станции создается научно-исследовательская автоматизированная система регионального прогноза удароопасности – АСНИ РПУ.

1.4. Система разработки

Для отработки запасов богатых руд на руднике приняты сплошная, слоевая и камерная системы разработки с применением самоходного оборудования и закладкой выработанного пространства твердыми смесями. Выбор применения для отработки отдельных участков месторождения вариантов сплошной системы разработки (с комбинированным или нисходящим порядком выемки слоев), а также камерной системы определяется рабочими чертежами в зависимости от конкретных горно-геологических условий.

На основных и вспомогательных процессах очистной выемки и подготовительно – нарезных работах предусматривается использование самоходного оборудования с дизельным приводом.

1.5. Вентиляция

Проветривание рудника «Октябрьский» осуществляется всасывающим способом по фланговой схеме. Свежий воздух с поверхности в подземные горные выработки на рабочие горизонты -700м, -750м, -800м, -850м, -900м, -950 м поступает по вертикальным стволам: клетевым (КС-1 и КС-2), грузовому стволу (ГС), вспомогательно-закладочному стволу (ВЗС) и вспомогательно-скиповому стволу (ВСС) за счет общешахтной депрессии, создаваемой главными вентиляторными установками на ВС-1, ВС-2, ВС-3 и ВС-4. Далее по откаточным, транспортным и восстающим выработкам поступает в очистные, подготовительные, нарезные, горно-капитальные выработки и технологические камеры. После проветривания очистных работ, подготовительных и нарезных проходческих забоев и камерных выработок исходящая струя воздуха выдается на выработки вентиляционных закладочных горизонтов –600м, -650м, -700м, -750м, -800м, -850м и далее направляется к стволам ВС-1, ВС-2, ВС-3, ВС-4, по которым вентиляторами ВЦД-47 «Север» выдается на поверхность в атмосферу.

Вентиляторные установки ВЦД-47 «Север» на стволах ВС-1, ВС-2, ВС-3 и вентиляторная установка ВЦД-47М «Север» на стволе ВС-4 имеют по два агрегата (вентилятора) каждая – рабочий и резервный, которые работают поочередно, согласно, графика. Каждая вентиляторная установка оборудована приборами контроля подачи (производительности) и давления (депрессии). На период проведения ремонтных и регламентных работ на вентиляторных установках, связанных с остановкой вентилятора, в целях обеспечения рудника расчетным количеством воздуха установлен график режимов работы вентилятора.

Все воздухоподающие стволы рудника оборудованы калориферными установками для подогрева свежего воздуха в холодные периоды года. Каждая калориферная установка состоит из системы калориферов марки ТРВВ-146/1510-71-Н-УХЛ4. Подогретый воздух калориферными вентиляторами ВОЦГ-3,6 на КС-1, КС-2 и ВЗС смешивается с холодным атмосферным воздухом в смесительных камерах и направляется по вентиляционным каналам в стволы. На грузовом стволе наружный воздух через воздухозаборный колодец попадает на ярусы калориферов и далее по вентиляционному каналу нагнетается в ствол вентилятором ВОД-40.

Вентиляционная схема проветривания рудника предусматривает возможность реверсирования воздушной струи в аварийных случаях и позволяет осуществлять маневры при помощи ляд в вентиляционных каналах ГВУ и вентиляционных сооружениях в подземных горных выработках. Способ управления реверсивными устройствами – дистанционный из здания вентиляторных установок. При реверсировании воздушной струи в холодное время года проектом предусмотрен подогрев подаваемого в шахту воздуха по ВС-4 с помощью газового воздухонагревателя ВГСМ-6,3, установленного у каждой вентиляторной установки на поверхности и соединенного с ней вентиляционным каналом.

Калориферные установки на стволах КС-1, КС-2 и ВЗС в аварийном режиме (остановка калориферного вентилятора) работают на прямотоке с поступлением наружного воздуха в стволы.

Для проветривания горных выработок и очистных камер в рудник подается около 1500 м³/сек свежего воздуха. Рудник отнесен к опасным по газу метану.

1.6. Закладочные работы

Очистные работы на руднике «Октябрьский» при отработке богатых руд ведутся с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.

Подготовка закладочной смеси производится на поверхностном закладочном комплексе (ПЗК), размещенном на вспомогательной площадке рудника у вспомогательного закладочного ствола (ВЗС). Составы закладочных смесей выбираются в зависимости от применяемых систем разработки и порядков отработки слоев. Производительность закладочного комплекса рудника составляет более 1500 тыс. м3/год.

Приготовленная закладочная смесь транспортируется по скважинам

пробуренным с поверхности на соответствующий вентиляционно-закладочный горизонт, далее закладочная смесь по трубопроводам диаметром 273 мм или 219мм, проложенным по выработкам вентиляционно–закладочного горизонта, в самотечно-пневматическом режиме доставляется к участкам очистных работ и подается в выработанное пространство.

1.7. Рудничный транспорт

Для откатки горной массы по главным откаточным выработкам, со свежей струей воздуха, приняты контактные электровозы К14 и вагонетки с глухим кузовом ВГ – 4,5.

Откатка руды и породы производится по шести главным откаточным горизонтам: - 700м, - 750м, - 800м, - 850м, - 900м, - 950м. Руда на всех горизонтах доставляется к опрокидывателям скиповых стволов СС –1 и СС –2. Разгрузка груженых составов производится в круговых опрокидывателях.

1.7.1. Подъемные установки

Скиповые стволы СС –1 и СС – 2 предназначены для подъема руды и породы из шахты. Стволы оснащены двумя двух скиповыми подъемными машинами МК 5 × 4, с емкостью скипов 11м³.

Подъемные машины установлены непосредственно в копрах над стволами. Разгрузка скипов производится в копрах в приемный бункер. Руда из башенных копров подается на Талнахскую обогатительную фабрику или открытый склад руды, а далее в думпкарах на Норильскую обогатительную фабрику. Годовая производительность подъемных установок при 14 часах работы в сутки и 305 дней в году составляет 2 млн. м³.

Клетевые стволы КС –1 и КС – 2 предназначены для спуска – подъема людей, материалов, оборудования. По стволам проложены трубопроводы сжатого воздуха, противопожарный, ставы для водоотлива и кабели различного назначения.

Вспомогательно-закладочный ствол ВЗС предназначен для спуска материалов, длинномера, самоходного оборудования и др. В сечении ствола размещается клеть и контейнер.

Грузовой ствол предназначен для спуска самоходных машин, длинномерных материалов, крупногабаритного оборудования под специальным контейнером – траверсой.

Вспомогательно – скиповой ствол ВСС предназначен для выдачи руды и породы двухскиповыми подъемными установками. В стволе проложены трубопроводы сжатого воздуха и противопожарный, а так - же кабели различного назначения.

На промплощадке вентиляционных стволов находится четыре вентиляционных ствола: ВС –1, ВС –2, ВС –3, ВС – 4, которые служат для выдачи исходящей струи воздуха из шахты. Стволы оборудованы подъемными установками для аварийного выхода людей из шахты.

1.8. Механизация работ

На руднике «Октябрьский», как и на других подземных рудниках комбината, в настоящее время эксплуатируется, в основном импортное самоходное оборудование с дизельным приводом: погрузочно-транспортные машины KSS – M12 KSS – M9, KSS – M6 (“Кавасаки", Япония), LF –12LF – 7, ( ГХХ, ФРГ), бурильные установки SAE – 2 ESF ( “ Ин – герсол – Ренд ”, США), Миниматик Г- 205Л и Миниматик АС – 200Л (“ Тамрок ”, Финляндия), Бумер – 128, Бумер –136, Бумер – 353, ( “ Ат- лас – Копко ”, Швеция ) и др., кровлеоборочные установки “Sekoma – PEK 22 “ и " Sekoma – PEK 24 “ ( “Эймко – Секома, Франция ”), “ Скайлер ДГ 420 ” ("Нормет”, Финляндия) и др., вспомогательные машины ( доставка грузов1, ГСМ, перевозка людей, заряжения шпуров) КУМ-50C, КУМ-50P, КУМ-50L, КУМ-50E (“Кавасаки”, Япония) и др.

Применение импортного оборудования обусловлено создавшимся неудовлетворительным положением с разработкой, освоением, качеством и объемом выпуска отечественного. Так из всей широкой номенклатуры самоходных машин, намечавшейся многочисленными планами к освоению производства более чем за двадцатилетний период разработки отечественного самоходного оборудования с дизельным приводом, в настоящее время в России серийно выпускаются погрузочно-транспортные машины ПД-5А и машины для доставки оборудования и материалов 1ВОМ. А и для перевозки людей 1ВЛГ.А ( ПО «Воронежгормаш») . В связи с тем, что по техническому уровню, качеству изготовления, ресурсу и надежности в эксплуатации выпускаемое в настоящее время отечественной промышленностью самоходное оборудование значительно уступает аналогичному по назначению и типоразмеру оборудованию импортного производства, на период до освоения выпуска самоходных горных машин, отвечающих всем требованиям современного горного производства, сохранится тенденция применения на руднике импортного самоходного оборудования.

1.8.1. Режим работы предприятия:

Режим работы рудника - непрерывный.

Режим работы трудящихся - пятидневный и трехдневный.

Число рабочих дней в году - 357 .

Количество смен в сутки - 3

в том числе: добычных - 3

взрывных - 2

Продолжительность рабочих смен:

- 1-й добычной - 6 часов

- 2 и 3-й добычных - 7 часов

Количество межсменных перерывов - 2.

Продолжительность межсменных перерывов - 2 часа.

2. Расчет и выбор схемы электроснабжения

Исходные данные представлены в табл.; 2.1, 2.2, 2.3

Таблица 2.1

Исходные данные

Длина участка	L₁, м	L₂, м	L₃, м	L₄, м	L₅, м	L₆, м	L₇, м	L₈, м
Длина участка	40	5	70	5	5	35	5	70
Длина участка	L₉, м	L₁₀, м	L₁₁, м	L₁₂, м	L₁₃, м	L₁₄, м	L₁₅, м	L₁₆, м
Длина участка	5	10	10	50	70	70	1	1
Длина участка	L₁₇, м	L₁₈, м	L₁₉, м	L₂₀, м	L₂₁, м	L₂₂, м	L₂₃, м	L₂₄, м
Длина участка	5	90	80	20	5	20	5	20
Длина участка	L₂₅, м	L₂₆, м	L₂₇, м	L₂₈, м	L₂₉, м	L₃₀, м	L₃₁, м	L₃₂, м
Длина участка	5	20	5	70	50	100	100	1

Таблица 2.2

Исходные данные

Температура окружающей среды

Номинальное напряжение сети

Длина кабеля от РПП до ПУПП

Активное сопротивление кабеля от ГПП до РП

Индуктивное сопротивление кабеля от ГПП до РП

L,м

,Ом

380

300

0,112

0,103

Таблица 2.3

Исходные данные

Установка	Тип электродвигат.	P_Н,кВт	I_Н, А	η_н, _%	cosφ	I_П, А	М_П М_Н
Вспомомог. привод СМД -111	ВАО-61-4У5	13	26	73	0,92	182	1,3
Эл. гид. толк. торм. СМД-111	ТЭГ-2У2	0,18	0,4	78	0,78	2,4	1,8
Главный привод СМД-111	ВАО3-315-М-8У3	90	166	88	0,935	1079	1,5
Виброгрохот ГПВ	В 180М4	30	58	88	0,895	406	2,1
Вибропитатель ВП	ВРП 180 МА	30	58	88	0,895	406	2,1
Главный привод опрокидывателя ОВР1	АИМР 160М8У2	11	23	75	0,93	161	1,3
Эл. гид. толк. торм. опрокидывателя ОВР1	ТЭ-50 У2	0,36	0,8	78	0,78	4,2	1,8

План размещения электрооборудования и принципиальная схема подземного участка представлены на рис. 2.1, 2.2

Рис. 2.1. План размещения электрооборудования

Рис. 2.2. Принципиальная схема подземного участка

2.1. Расчет электрических нагрузок

2.1.1. Расчет требуемой освещенности участка производим точечным методом

Расчет требуемой освещенности участка производим точечным методом [1]

Рис. 2.3. Расчет освещения точечным методом

Принимаем к установке светильники шахтные РВЛ-20М

Паспортные данные представлены в табл. 2.1

Таблица 2.4

Паспортные данные светильника РВЛ-20М

Напряжение

U_н, В

Мощность

Р_н, кВт

Световой

КПД

cos_св

Световой

поток, лм

127

0,68

0,5

980

Расстояние между светильниками примем а = 1,5 м, высоту повеса – h = 3 м. (табл.37.3,[5])

Найдем освещенность в горизонтальной плоскости для двух светильников

лк,

где с – коэффициент, учитывающий приведение реального светового потока Лм;

;

=h-0,8=3-0,8=2,2 м – расчетная высота освещённой плоскости (табл.37.1,[5]);

Ф_Д= 980 Лм – реальный световой поток (табл.15,1,[4]);

кд - сила света под углом a (табл.15.2,[4]);

- коэффициент запаса [1].

Освещённость выбираем из условия :

2E_r> E_норм

где E_норм = 10 лк – нормативная освещённость для камер опрокидывателей(табл.37.1,[5]);

8,4 лк < 10 лк, но т.к. E_норм>5 лк и высота кровли в камере +13м от уровня горизонта (почвы), то недостающую освещенность компенсируем установкой светильников РН-ДРЛ-125 (табл.15.1,[4]).

Таблица 2.5

Паспортные данные светильника РН-ДРЛ-125

Напряжение

U_н, В

Мощность

Р_н, кВт

Световой

КПД

cos_св

Световой

поток, лм

220

125

0,7

0,5

5000

2.1.2. Расчет мощности трансформатора осветительной сети

Согласно задания принимаем следующие длины осветительных линий:

L₂₉=50м L₃₀=100м L₃₁=100м

Количество светильников на линии принимаем согласно плана (рис.1.1)

Количество светильников на каждую линию принимаем

N₂₉==34 шт. N₃₁==66 шт.

L₃₀=100м принимаем 4 светильника РН-ДРЛ-125 на высоте +13.00 м и 4 светильника РН-ДРЛ-125 на высоте –4.00 м.

Мощность осветительного трансформатора для линии L₂₉ определяем по формуле

кВА,

Мощность осветительного трансформатора для линии L₃₁ определяем по формуле

кВА,

где - мощность одного выбранного светильника;

N-количество светильников;

- КПД светильника;

- КПД сети [1];

cos_св=0,5-cos светильника.

Мощность осветительного трансформатора для линий L₃₀ определяем по

формуле

кВА,

где - мощность одного выбранного светильника;

N-количество светильников;

- КПД светильника;

- КПД сети [1];

cos_св=0,5-cos светильника.

S_осв=2,19+4+3=9,19 кВА,

Для питания сети освещения линии L₂₉ выбираем трансформатор АБК-2,5 (табл.30.5,[5]);.

НГМК Рудник Октябрьский 📙 Дипломная → 🆔 10315