Электроснабжение подземного горного участка в условиях «Расвумчоррского рудника» ОАО «Апатит»

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ХИБИНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  КОЛЛЕДЖ

филиал СПГГИ в г. Кировск

 

 

 

Отделение: очное

Специальность: 140613

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

 

 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Электрооборудование и электроснабжение горных

предприятий

НА ТЕМУ: Электроснабжение подземного горного участка в условиях

«Расвумчоррского рудника» ОАО «Апатит»

 

 

 

 

 

 

Студента группы 5ГЭМ

 

Руководитель проекта 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кировск         

   2011

 

\

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ           3

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ          4

 

 

1.1 Электроснабжение рудника и горизонта      4

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ         5

2.1 Исходные данные  для проектирования      5

2.2 Энергетическая характеристика потребителей электроэнергии  5

2.3 Выбор рода тока  и величины напряжения      6

2.4 Расстановка приемников электрической энергии на планах горизонтов 7

2.5 Расчет освещения          7

2.6 Расчет мощности  и выбор трансформаторов УПП    10

2.7 Расчет сечения и выбор кабелей

одиночных приемников электрической энергии.     13

2.8 Выбор групповых и магистральных кабелей     15

2.9 Расчет токов КЗ  в сетях напряжением до 1000В  и свыше 1000В  18

2.10 Выбор пускателей  и автоматических выключателей    21

2.11 Выбор КРУ высокого  напряжения       23

2.12 Защитное заземление и защита от утечек тока на землю   24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Электрическая энергия  продолжает оставаться основным видом  энергии в промышленности, в том числе и добывающей, поэтому ее развитие неразрывно связано с развитием электроэнергетики.

Специфика электроснабжения подземных машин и комплексов определяется следующими факторами:

1. ростом глубины горных работ и в связи с этим ухудшением горно-геологических условий и все большим удалением источника питания от центров электрических нагрузок;
2. удлинением транспортных путей;
3. наметившимся переводом на электроэнергию потребителей пневматической энергии;
4. применением кондиционирования шахтного воздуха;
5. тенденцией к росту единичных мощностей подземных и поверхностных установок;
6. действующим значением мощности короткого замыкания на шинах высшего напряжения подземной подстанции;
7. соизмеримостью мощности главных двигателей добычных машин с мощностью участковой трансформаторной подстанции, от которой они питаются.

Указанные факторы являются основными причинами колебания  напряжения в участковых электрических сетях.

Поэтому добиться повышения  производительности горных машин можно  только в том случае, если одновременно с увеличением паспортной мощности устанавливаемых на них двигателей будут приняты меры по устранению вредного влияния потерь напряжения в шахтной сети.

 

 

 

1 Общая часть

1.1 Горно-геологическое характеристика месторождения и готовой продукции

Апатитонефелиновые месторождения  «Апатитовый Цирк» и «Плато Расвумчорр», разрабатываемые Расвумчоррским рудником, располагаются в 8 км к северо-востоку от г. Кировска Мурманской области. Месторождения разрабатываются с 1954 года.

Минеральный  состав  апатитонефелиновых  руд месторождений является  однотипным.  Руды  отличаются  в  основном  количественным  соотношением  рудообразующих  минералов,  а  также  структурой  и  текстурой.

Месторождения  апатитонефелиновых  руд являются  комплексными. Главным  полезным  компонентом  руд  является  фосфор, связанный с апатитом.  Вторым  по  значимости  является  глинозём, связанный, в основном, с нефелином. Распределение  в  руде  фосфора  и  глинозёма  связано  обратной зависимостью. Практический  интерес  представляют  калий  и  натрий, на  80-90%  связанные  с  нефелином, а  также  полевым  шпатом, эгирином  и  другими минералами. Средняя  плотность  зависит  от  содержания  в  ней  РО  и  поэтому  по  блокам  подсчёт  запасов  дифференцирован. Основные  рудообразующие  минералы:  апатит, нефелин, сфен, титано-магнетит,  полевой  шпат,  эгирин.

Рассматриваемый район представляет собой сильно-расчлененный горный массив, возвышающийся над окружающей местностью  на 800-1000 м. Месторождение «Апатитовый Цирк», отрабатываемое рудником, в нагорной части вскрыто штольнями на горизонтах +430м, +440м, +470м, +530м, +600м и стволом, пройденным с поверхности до горизонта +308м в районе разреза 11. От ствола пройдены квершлаги к месторождению на горизонтах +470м, +530м, +600м. Горизонт +450м вскрыт двумя наклонными автосъездами с отметки +470м и квершлагом 11 с горизонта +440м.

Буро-доставочные подэтажи связаны между собой уклонами и транспортными выработками, с  выездом на поверхность в районе разреза 11 на отметке +605м и на горизонте +470м в районе разреза 30.

С горизонта +470м руда выдается по рудоспускам 1, 2 и 4. В 1984 году

рудоспуски 3 и 4 выше гор. +545м погашены и перепуск руды с горизонта +600м  осуществляется по рудоспускам 8 и 9 на горизонт +530м с последующей транспортировкой в рудоспуски 3 и 4.

Материально-ходовая  штольня на горизонте +440м служит для перевозки людей Расвумчоррского и Центрального рудников, прокладки коммуникаций (фидерные сети, сжатый воздух, вода).

Штольни  на горизонтах +470м, +530м и +600м служат для завозки  материалов и оборудования на горизонты и для стока рудничных вод в ручей Кристальный, кроме того, завозка на горизонты +450м, 470м, +530м и +600м осуществляется по автосъездам.

 

1.2 Технология механизации  и электрификации подготовительных 

и очистных работ на руднике

При системе подэтажной отбойки с торцевым выпуском руды. Днища блоков подготавливаются откаточными ортами, пройденными в зависимости от расположения рудоперепускных восстающих пройденных с горизонта откатки. На каждом подэтаже проходит вентиляционно-транспортный штрек, с которого производится проходка через 15-16м с буродоставочных ортов, штреков в которых осуществляется отбойка вееров, скважин слоями толщиной до 6м. Отработка подэтажей ведется с опережением вышележащего над нижележащим. Выпуск горной массы от разделки воронок производится через ВДПУ-4ТМ. На откаточном горизонте используется сварочный трансформатор ТД-300, предназначенный для сварки углеродистых и неуглеродистых сталей.

На первом буро-доставочном горизонте применяется для породопогрузочных работ и уборки породы машина ПНБ-3Д, которая погружает руду в самоходные вагоны 5ВС-15. Вентиляторы местного проветривания ВМ-6 служат для подачи чистого воздуха и выдачи отработанного воздуха. На первом добычном горизонте применяется два вентилятора местного проветривания.

На втором буро-доставочном горизонте применяется бурильная установка MINIMATIK для бурения шпуров, две буровых установки SOLO, предназначенные для бурения глубоких скважин в горных выработках. Для породопогрузочных работ и уборки породы на добычном горизонте используется машина ТОРО-400Е. На первом добычном горизонте применяется два ВМ-6.

 

 

 

 

1ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Электроснабжение рудника и горизонта

Схема электроснабжения оборудования горизонта рудника выполнена бронированным кабелем различных напряжений и сечений (тип кабеля ААБГ).

Распределительные пункты установлены на каждом горизонте и запитаны бронированным  кабелем (тип кабеля ААБГ).

От распределительных  пунктов (РП) прокладываются  кабельные  линии, выполненные бронированным кабелем.

Количество передвижные трансформаторные подстанции определяется количеством основного технологического  оборудования, его  расположением по плану ведения горных работ. Запитка распределительных пунктов осуществляется бронированным кабелем. Подключение электрооборудования рудника производится с помощью гибких кабелей (тип кабеля ГРШЭ). Питание низковольтных токоприемников осуществляется кабелем ГРШЭ.

Освещение горизонтов осуществляется люминесцентными светильниками РВЛ-20ПТБ-У5, для сигнализации применяются светильники РП-100М (с лампами накаливания).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные данные для проектирования

Таблица 1 – Исходные данные для проектирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование оборудования	Количество оборудования
Откаточный горизонт
MINIMATIC	1
TORO-E	1
АШЛ (ВДПУ)	2
ЛС-55	1
Первый буровой горизонт
MINIMATIC	1
ТД-30	1
ВМ-6	1
Третий буровой горизонт
TORO-E	1
ТД-30	1
ВМ-6	2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                

 

 

 

 

                       2.2 Энергетическая характеристика потребителей электроэнергии

Наименование оборудования	Тип двигателя	Количество	Pном, кВт	Uном, В	КПД, %	сosφ		kс
ВМ-6	BP-160S4	2	15	660	90	0,85	6	0,95
ВДПУ	BP-180М4	2	30	660	89,5	0,88	5,7	0,8
ЛС-55	ВР-225М4	1	55	660	91,5	0,85	6,1	0,7
ТОРО-Е	BP-250S4  BP-280M4	1 1	75 110	660 660	91,7 93,5	0,89 0,89	7 6,8	0,8
MINIMATIC	BP-250S4	1	75	660	91,7	0,89	7	0,8

Таблица 2 – Энергетическая характеристика потребителей электроэнергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаю следующие  напряжения для силового оборудования:

1. 6кВ (10кВ) – для передвижных трансформаторных подстанций;
2. 660В – для сетей, питающих силовые электроприемники  в подземных выработках и на открытых горных разработках;
3. 127В – для питания осветительной сети в подземных выработках шахт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Откаточный горизонт

Рисунок 2 – Первый буровой горизонт                                                                                               

Рисунок 3 – Третий буровой горизонт

 

 

 

 

 

 

2.5 Расчет освещения

1) Принимаю для освещения откаточный горизонта светильники типа РТ-100, U=127, P=100Вт, К.П.Д.=0,65, световой поток 1400 лм, тип лампы ЛН(НГ). Расстояние между светильниками – 6 метров. Принимаю минимальную горизонтальную освещенность не менее 5лк. Высота подвеса светильника не менее 1,8м по ЕПБ; h=1,95м; b=0,5м.

2) Высота подвеса светильника над почвой:

, где  Н – высота выработки.

3) Расстояние от светильника до средней между светильниками точки:

Рисунок 4 – Схема подвеса светильника

4) Определяю угол a:

 

5) Определяем силу света выбранного светильника под углом a (I_а).

т.к. , то

6) Определяем горизонтальную освещенность в средней точке между светильниками:

, где

- коэффициент запаса, учитывающий  запыление и загрязнение колпаков, для люминесцентных ламп

 - коэффициент пересчета светового потока для выбранного светильника:

7) Проверяем полученное значение :

 

(условие выполняется)

 8) Определяем количество светильников:

 

 

, где 

L – длина откаточного орта, м; B – длина откаточного штрека, м.

9) Т.к. для освещения  принимаются люминесцентные лампы,  необходимо предусмотреть сигнальные лампы с лампами накаливания, включенных в общую сеть и установленных один от другого в пределах видимости .