Реферат Модернизация электрической схемы установки 2УРН-2А
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Гипероглавление:
1.Горнотехнологическая часть - стр.5
1.1 Краткая характеристика месторождения - стр.6
2. Электромеханическая часть - стр.30
2.3 Водоотлив. Осушение карьера. - стр.44
2.4.3 Расчет общего освещения карьера - стр.53
2.4.7 Выбор коммутационной аппаратуры - стр.63
3.3 Назначение установки и техническая характеристика - стр.70
3.4 Расчет основных параметров и элементов
Введение
1.1 Краткая характеристика района месторождения
Вскрытие месторождения
Система разработки и структура комплексной механизации
Ширина заходки
Ширина рабочей площадки
Выбор средств механизации. Буровые работы
Выемочно-погрузочные работы
Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8И
Расчет параметров и количество экскаваторов перегрузочной площадки
1.5.Отвалообразование
1.6 Рекультивация
ЭЛЕКТРО-МЕХАНИЧЕСКАЯ
Эксплутационные расчеты
автомобильного и железнодорожного транспорта.
Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-7519
Тяговый расчет автотранспорта
Движение в груженом состоянии
Движение в порожнем состоянии
Элемент профиля
Длина элемента l, км
Удельное сопротивление движению
Скорость движения J, км/ч
Время движения по элементу профиля
Расчет производительности и количества автосамосвалов
Эксплуатационная производительность
Рабочий парк автосамосвалов
Инвентарный парк
Расчет пропускной способности автодорог
Провозная способность дороги
2.2 Расчет железнодорожного транспорта
Основание выбора локомотива и думпкара.
Инвентарный парк
2.3 Водоотлив. Осушение карьера
Расчет водоотливной установки
Исходные данные:
Техническая характеристика насоса 14м-12х4
Расчет трубопровода
Расчетный манометрический напор насосов
Характеристика трубопровода
Модернизация электрической схемы установки 2УРН-2А3.1. Введение
3.2. Исследования электрофизических свойств
железистых кварцитов
3.3. Назначение установки и техническая характеристика
Техническая характеристика установки 2УНР2М. Общие данные
Высоковольтное оборудование
3.4. Расчет основных параметров и элементов
схемы установки
Выбор диодов
Рис.3.9. Семейство перегрузочных характеристик
Амплитудное значение тока
С учетом перенапряжений карьерной сети зададимся
3.5. Конструкция установки
3.5.3. Переносные штанги
3.6 Работа электрической схемы
3.7. Работа установки
3.8. Техника безопасности
4.1. Организация труда
4.2. Режим работы предприятия, трудящихся и оборудования
Режим работы оборудования.
Наименование оборудования
Тип оборудования
Текущий режим
Структура ремонтного.цикла
Режим работы участков, трудящихся и оборудования
Экономическое обоснование проектных решений
Стоимость производственных фондов предприятия
Сумма затрат, млн. руб.
Удельный вес, %
Объем горно-капитальных работ на начало ввода карьера в эксплуатацию
Наименование работ
Ед. измерения
Сметная стоимость 1 м3 горно-капитальных выработок принята по данным института «Центроруда»
ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
5.1. Анализ опасных и вредных факторов
Наименование опасных и вредных факторов
Место их действия
Последствия от их воздействия
Нормативные ПДК,
5.2. Мероприятия по обеспечению безопасности труда
5.3. Мероприятия по созданию безопасных условий труда при проведении буровзрывных работ
5.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности
5.5 Мероприятия по борьбе с запыленностью воздуха
Снижение пылеобразования при буровзрывных работах.
Снижение пылеобразования при погрузочных работах.
Характеристика АОП-35
5.6 Мероприятия по борьбе с производственным шумом и вибрацией
Охрана атмосферного воздуха
Источники загрязнения
Мероприятия по охране атмосферного воздуха
Охрана водного бассейна
Список литературы
Содержание
Ведение - стр.4
1.Горнотехнологическая часть - стр.5
1.1 Краткая характеристика месторождения - стр.6
1.2
Геология месторождения - стр.9
1.3
Гидрогеология месторождения - стр.12
1.4
Элементы системы разработки - стр.14
1.5
Отвалообразование - стр.26
1.6
Рекультивация - стр.28
2. Электромеханическая часть - стр.30
2.1 Расчет автотранспорта - стр.32
2.2 Расчет ж/д транспорта - стр.38
2.3 Водоотлив. Осушение карьера. - стр.44
2.4 Электроснабжение предприятия - стр.51
2.4.1 Расчет электрических нагрузок - стр.52
2.3.2 Расчет ЛЭП – 35 кВ - стр.53
2.4.3 Расчет общего освещения карьера - стр.53
2.4.4 Расчет ЛЭП – 6 кВ - стр.57
2.4.5 Расчет кабельных линий - стр.58
2.4.6 Расчет токов К.З. - стр.59
2.4.7 Выбор коммутационной аппаратуры - стр.63
3.Специальная часть - стр.64
3.1 Введение - стр.65
3.2
Исследование электрических свойств
железистых кварцитов - стр.66
3.3 Назначение установки и техническая характеристика - стр.70
3.4 Расчет основных параметров и элементов
электрической схемы установки - стр.73
3.5 Конструкция установки - стр.81
3.5.1 Трансформатор однофазный - стр.81
3.5.2 Станция управления - стр.82
3.5.3 Переносные штанги - стр.82
3.6 Работа электрической схемы - стр.83
3.6.1
Работа электрической схемы установки 2УРН-2А
на разных режимах работы - стр.83
3.6.2
Работа электрической схемы установки 2УРН-2М
на разных режимах работы - стр.85
3.7 Работа установки - стр.86
3.8 Техника безопасности - стр.87
3.9
Расчет условного экономичного эффекта от внедрения
установки для разрушения негабарита в карьере ЛГОКа - стр.88
4.Экономическая часть - стр.92
4.1 Организация труда - стр.94
4.2 Режим работы предприятия - стр.94
4.3 Расчет численности работающих - стр.97
4.4 Капитальные затраты на оборудование - стр.101
4.5 Затраты на электроэнергию - стр.102
4.6 Основные финансовые показатели - стр.103
5.Охрана труда и окружающей среды
(безопасность и экологичность проекта) - стр.105
5.1 Анализ опасных и вредных факторов - стр.106
5.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда - стр.108
5.3 Мероприятия по созданию безопасных условий
труда при проведении БВР - стр.109
5.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности - стр.111
5.5 Мероприятия по борьбе с запыленностью воздуха - стр.113
5.6 Мероприятия по борьбе с производственным
шумом и вибрацией - стр.115
5.7 Санитарно-бытовое и медицинское обслуживание - стр.115
5.8 Предотвращение и ликвидация аварий - стр.116
5.9 Охрана окружающей среды - стр.116
Список литературы - стр.119
1.Горнотехнологическая часть - стр.5
1.1 Краткая характеристика месторождения - стр.6
2. Электромеханическая часть - стр.30
2.3 Водоотлив. Осушение карьера. - стр.44
2.4.3 Расчет общего освещения карьера - стр.53
2.4.7 Выбор коммутационной аппаратуры - стр.63
3.3 Назначение установки и техническая характеристика - стр.70
3.4 Расчет основных параметров и элементов
Введение
1.1 Краткая характеристика района месторождения
Вскрытие месторождения
Система разработки и структура комплексной механизации
Ширина заходки
Ширина рабочей площадки
Выбор средств механизации. Буровые работы
Выемочно-погрузочные работы
Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8И
Расчет параметров и количество экскаваторов перегрузочной площадки
1.5.Отвалообразование
1.6 Рекультивация
ЭЛЕКТРО-МЕХАНИЧЕСКАЯ
Эксплутационные расчеты
автомобильного и железнодорожного транспорта.
Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-7519
Тяговый расчет автотранспорта
Движение в груженом состоянии
Движение в порожнем состоянии
Элемент профиля
Длина элемента l, км
Удельное сопротивление движению
Скорость движения J, км/ч
Время движения по элементу профиля
Расчет производительности и количества автосамосвалов
Эксплуатационная производительность
Рабочий парк автосамосвалов
Инвентарный парк
Расчет пропускной способности автодорог
Провозная способность дороги
2.2 Расчет железнодорожного транспорта
Основание выбора локомотива и думпкара.
Инвентарный парк
2.3 Водоотлив. Осушение карьера
Расчет водоотливной установки
Исходные данные:
Техническая характеристика насоса 14м-12х4
Расчет трубопровода
Расчетный манометрический напор насосов
Характеристика трубопровода
Модернизация электрической схемы установки 2УРН-2А3.1. Введение
3.2. Исследования электрофизических свойств
железистых кварцитов
3.3. Назначение установки и техническая характеристика
Техническая характеристика установки 2УНР2М. Общие данные
Высоковольтное оборудование
3.4. Расчет основных параметров и элементов
схемы установки
Выбор диодов
Рис.3.9. Семейство перегрузочных характеристик
Амплитудное значение тока
С учетом перенапряжений карьерной сети зададимся
3.5. Конструкция установки
3.5.3. Переносные штанги
3.6 Работа электрической схемы
3.7. Работа установки
3.8. Техника безопасности
4.1. Организация труда
4.2. Режим работы предприятия, трудящихся и оборудования
Режим работы оборудования.
Наименование оборудования
Тип оборудования
Текущий режим
Структура ремонтного.цикла
Режим работы участков, трудящихся и оборудования
Экономическое обоснование проектных решений
Стоимость производственных фондов предприятия
Сумма затрат, млн. руб.
Удельный вес, %
Объем горно-капитальных работ на начало ввода карьера в эксплуатацию
Наименование работ
Ед. измерения
Сметная стоимость 1 м3 горно-капитальных выработок принята по данным института «Центроруда»
ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
5.1. Анализ опасных и вредных факторов
Наименование опасных и вредных факторов
Место их действия
Последствия от их воздействия
Нормативные ПДК,
5.2. Мероприятия по обеспечению безопасности труда
5.3. Мероприятия по созданию безопасных условий труда при проведении буровзрывных работ
5.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности
5.5 Мероприятия по борьбе с запыленностью воздуха
Снижение пылеобразования при буровзрывных работах.
Снижение пылеобразования при погрузочных работах.
Характеристика АОП-35
5.6 Мероприятия по борьбе с производственным шумом и вибрацией
Охрана атмосферного воздуха
Источники загрязнения
Мероприятия по охране атмосферного воздуха
Охрана водного бассейна
Список литературы
Содержание
Ведение - стр.4
1.Горнотехнологическая часть - стр.5
1.1 Краткая характеристика месторождения - стр.6
1.2
Геология месторождения - стр.9
1.3
Гидрогеология месторождения - стр.12
1.4
Элементы системы разработки - стр.14
1.5
Отвалообразование - стр.26
1.6
Рекультивация - стр.28
2. Электромеханическая часть - стр.30
2.1 Расчет автотранспорта - стр.32
2.2 Расчет ж/д транспорта - стр.38
2.3 Водоотлив. Осушение карьера. - стр.44
2.4 Электроснабжение предприятия - стр.51
2.4.1 Расчет электрических нагрузок - стр.52
2.3.2 Расчет ЛЭП – 35 кВ - стр.53
2.4.3 Расчет общего освещения карьера - стр.53
2.4.4 Расчет ЛЭП – 6 кВ - стр.57
2.4.5 Расчет кабельных линий - стр.58
2.4.6 Расчет токов К.З. - стр.59
2.4.7 Выбор коммутационной аппаратуры - стр.63
3.Специальная часть - стр.64
3.1 Введение - стр.65
3.2
Исследование электрических свойств
железистых кварцитов - стр.66
3.3 Назначение установки и техническая характеристика - стр.70
3.4 Расчет основных параметров и элементов
электрической схемы установки - стр.73
3.5 Конструкция установки - стр.81
3.5.1 Трансформатор однофазный - стр.81
3.5.2 Станция управления - стр.82
3.5.3 Переносные штанги - стр.82
3.6 Работа электрической схемы - стр.83
3.6.1
Работа электрической схемы установки 2УРН-2А
на разных режимах работы - стр.83
3.6.2
Работа электрической схемы установки 2УРН-2М
на разных режимах работы - стр.85
3.7 Работа установки - стр.86
3.8 Техника безопасности - стр.87
3.9
Расчет условного экономичного эффекта от внедрения
установки для разрушения негабарита в карьере ЛГОКа - стр.88
4.Экономическая часть - стр.92
4.1 Организация труда - стр.94
4.2 Режим работы предприятия - стр.94
4.3 Расчет численности работающих - стр.97
4.4 Капитальные затраты на оборудование - стр.101
4.5 Затраты на электроэнергию - стр.102
4.6 Основные финансовые показатели - стр.103
5.Охрана труда и окружающей среды
(безопасность и экологичность проекта) - стр.105
5.1 Анализ опасных и вредных факторов - стр.106
5.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда - стр.108
5.3 Мероприятия по созданию безопасных условий
труда при проведении БВР - стр.109
5.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности - стр.111
5.5 Мероприятия по борьбе с запыленностью воздуха - стр.113
5.6 Мероприятия по борьбе с производственным
шумом и вибрацией - стр.115
5.7 Санитарно-бытовое и медицинское обслуживание - стр.115
5.8 Предотвращение и ликвидация аварий - стр.116
5.9 Охрана окружающей среды - стр.116
Список литературы - стр.119
Введение
Дипломный проект на тему «Модернизация электрической схемы установки 2УРН-2А» проектирую по ЛГОКу. В настоящее время карьер относится к карьерам большой мощности.
Лебединское месторождение железистых кварцитов и богатых железных руд разведано до глубины 400 метров. Годовая производительность карьера на 1998 год составляет:
ü годовая производительность – 40 млн т/г
ü по скальной вскрыше – 6,5 млн м3
ü по рыхлой вскрыше – 6,5 млн м3
ü по гидровскрыше – 4 млн м3
Освоение и эксплуатация будет осуществляться в течение нескольких десятилетий, поэтапная их реконструкция и техническое перевооружение должны обеспечить прогресс экологии. Выбираемая техника и технология горных работ должны обеспечивать планируемые показатели.
Одним из важнейших факторов является выбор и обоснование выемочно-погрузочного оборудования, которое определяет технологические показатели, структуру комплексной механизации, проблемы экологии и ресурсоснабжения.
На основных и вспомогательных работах (зачистка кровли, селективная выемка пород вскрыши) используются экскаваторы типа ЭКГ– 8И, на перегрузке - ЭКГ-12,5.
Для бурения взрывных скважин применяются станки СБШ– 250МН.
В данном проекте обоснована система разработки, выбор ВВ и оборудования, численность трудящихся и ИТР, основная зарплата, себестоимость, экологическая эффективность.
Рассмотрены вопросы по схеме энергоснабжения карьера, соблюдение правил ТБ; охраны окружающей среды.
Все вопросы обоснованы, количество оборудования подсчитано по данной производительности.
ГОРНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
1.1 Краткая характеристика района месторождения
В административном отношении Лебединское месторождение железных руд и железистых кварцитов расположено на территории Губкинского района Белгородской области в 8 км к востоку от г. Губкина и железнодорожной станции «Губкин» Юго-восточной железной дороги и Старооскольскому железорудному району Курской магнитной аномалии.
Ближайшими населенными пунктами являются селения: Стретинка, поселок Лебеди, Йотовка, Лукьяновка. Районный центр г. Губкин расположен в 8 км западнее месторождения. В широтном направлении район пересекает ж.д. линия Ст. Оскол– Ржава соединяющая магистральные линии Москва– Донбасс, Москва– Харьков, проходящих в одном километре севернее месторождения.
Ближайшей железнодорожной станцией является станция Губкин ЮВЖД.
С районными центрами и ближайшими месторождениями соединено сетью асфальтированных и грунтовых дорог.
Рельеф района месторождения представляет собой относительно равнинную местность, в северо-западном направлении – поверхность склона, в северной – постепенно переходящую в пойму реки Осколец.
На западе и востоке она пересекается двумя оврагами: Ездоцким и Лебедок, которые служат емкостями для вскрышных пород Лебединского карьера.
Карьер расположен в центре месторождения. В настоящее время он занимает площадь 6040000 м2 поверхности. Максимальная глубина карьера около 300 м. Наивысшие и абсолютные отметки приурочены к южной части месторождения и достигают +220–225 м. К западу они постепенно понижаются и в пределах реки Осколец не превышают +137–138 м.
Климат района умеренно-континентальный с большими годовыми колебаниями температуры. Преобладают ветры западных румбов. Средняя годовая температура +5,7 0С.
Среднемесячная температура имеет максимум в июле и минимум в январе.
Среднемесячная сумма осадков колеблется в пределах 500-600 мм.
Устойчивый снежный покров начинается в период с 10-20 ноября, сходит снежный покров в период с 10 по 20 апреля. Промерзаемость почвы в районе месторождения не превышает 1,2 м.
Растительность района представлена лиственными лесами и кустарниками. Крупные лесные массивы отсутствуют, а сохранившиеся небольшие лесные участки в качестве стройматериалов и топлива не используются.
Губкинский район является густозаселенным сельскохозяйственным и промышленным районом Белгородской области с развитой инфраструктурой. Наиболее крупным из ближайших к Лебединскому месторождению населенных пунктов является город Губкин. Это административный, промышленный и культурный центр района. Среди других населенных пунктов крупным является город Старый Оскол.
Среди населения преобладают русские и украинцы.
Топливно-энергетическая база снабжения промышленных предприятий и города электроэнергией осуществляется от Курской и Ново-Воронежской АЭС.
Губкинская ТЭЦ работает исключительно на привозном каменном угле. Собственной топливной базы в районе месторождения нет.
Водоснабжение
Для водоснабжения промышленных предприятий и города используется вода мергельно-мелового из водоносных горизонтов при помощи глубоких буровых колодцев (скважин расположенных в придолинной части теплоколодезянского ручья, реки Осколец, села Осколец). Кроме того, для технических нужд шахты им. Губкина и обогатительных фабрик АО комбината «КМАруда» и частично ЛГОКа, используется шахтная вода, откачиваемая из шахты в количестве 300 м3/час.
Горнодобывающее предприятие Лебединский ГОК использует воду Оскольского водохранилища, Лебединской дренажной шахты, реки Осколец, а также оборотную воду из пруда-отстойника, ливневую и паводковую воду.
Население окружающих сел для водоснабжения использует грунтовые воды из потоков и мергельно-мелового горизонта, а на водораздельных пространствах используются воды из водоносного горизонта через глубокие буровые колодцы.
Местные строительные материалы
Используемые при строительстве горнодобывающих предприятий лесоматериалы полностью завозятся.
На базе местных кирпичных суглинков и песков в непосредственной близости от участка работ имеются кирпичные заводы, цементный завод, а также заводы железобетонных изделий по производству крупнопанельных блоков, шлакоблоков и железобетонных плит, обеспечивающие нужды строящихся промышленных объектов и жилых домов. Меловой карьер обеспечивает мелоблоками строительство временных сооружений и работу завода сухих минеральных красок.
Промышленность и сельское хозяйство
Экономика района определяется в основном горнодобывающей промышленностью. Сельское хозяйство на территории района имеет зерноводческое направление.
Лебединское месторождение разрабатывается открытым способом.
Богатые руды Лебединского месторождения уже отработаны, железистые кварциты с содержанием железа общего 34-35% подвергаются измельчению и обогащению на магнитных сепараторах обогатительных фабрик. После обогащения получается концентрат с содержанием железа общего 68,5% и суперконцентрат с содержанием железа общего 72%. Концентрат, а также металлизированные окатыши по пульпопроводу направляются на ОЭМК и на экспорт в зарубежные страны. На базе богатых железных руд и железных кварцитов работает Стойленский ГОК.
Квалифицированная рабочая сила привлекается за счет выпускников МГОУ, а также горного техникума, а рабочие могут получить знания в технических лицеях и ПТУ из местного населения.
Жилищные условия в Губкине удовлетворительные, город и промышленные объекты газифицированы. Основную роль в экономике города Губкина играют горнорудные предприятия: АО «Лебединский ГОК», АО комбинат «КМАруда» и в определенной степени АО СГОК.
Запущен в эксплуатацию завод по выпуску тонкодисперсного мела по испанской технологии.
С 1996 года начато строительство завода по выпуску металлизированных брикетов по немецкой технологии, в настоящее время монтажные работы практически закончены. В 1999 году первая очередь завода будет сдана в эксплуатацию.
1.2 Геология месторождения
Лебединское месторождение приурочено к центральной части северо-восточной полосы Курской магнитной аномалии, проходящей в южной части Среднерусской возвышенности по водоразделу рек Днепра (на западе) и Дона (на востоке).
В геологическом строении месторождения принимают участки осадочной породы, метаморфизованные эффузивно-осадочные и изверженные образования: Оболинский, Михайловский, Курский свит, прорываемые дайками основных пород.
Вскрышные породы представлены (сверху вниз) четвертичными бурными суглинками средней мощностью 23 м, «писчим» мелом и слюдистым мергелем средней мощностью 46 м, песками средней мощностью 32 м, юрскими и девонскими песчано-глинистыми отложениями средней мощностью 8 м. Средняя мощность нерудной толщины 106 м, с колебаниями в пределах от 80 до 130 м.
Под осадочной толщей повсеместно залегают кристаллические метаморфические породы докембрия, имеющие очень сложное строение.
Докембрийские породы имеют сложноскладчатый характер и представлены метаморфической эффузивно-осадочной подстилающей толщей, толщей железистых кварцитов и известково-сланцевой толщей.
Вся толща местами прорвана магматическими породами. Продуктивная толща представлена бедными рудами железистых кварцитов.
Верхняя часть железистых кварцитов в зоне выветривания обогащена и в основном представлена залежами богатых магнетито-мартитовых и гематитовых руд. На данный момент запасы богатых руд Лебединского месторождения отработаны.
Под богатыми рудами залегает толща магнетитовых железистых кварцитов с содержанием магнитного железа 26,5%, железа общего 33,5%.
Железистые кварциты представляют собой микрокристаллические метаморфические образования первичного осадочного происхождения. Характерная для них форма залегания – многопластовая толща. Железистые кварциты залегают крутонаклонно (местами вертикально) и уходят на значительную глубину до 1-2 и даже 5 км.
Железистые кварциты Лебединского месторождения по минеральному составу и минералогическим свойствам разделяются на три класса:
1. Окисленные железистые кварциты.
2. Полуокисленные железистые кварциты.
3. Неокисленные железистые кварциты.
К классу окисленных железистых кварцитов относятся руды, у которых FeO магнетитового не более 6%. Мощность окисленных кварцитов колеблется от 0 до 42 м, средняя до 8 м. Ниже этой зоны расположена зона полуокисленных кварцитов. К ним относятся кварциты, которые содержат FeO магнетитового от 6% до 12%. Мощность этой подзоны колеблется от 0 до 35 м, средняя 9 м.
Ниже подзоны полуокисленных железистых кварцитов на глубине от 1 до 30 м наблюдается очень слабая мартитизация магнетита, но по технологическим свойствам они не отличаются от неокисленных кварцитов.
Содержание основных компонентов в кварцитах
Таблица 2.1
Наименование | Содержание в % | ||
Окисленные железные кварциты | Полуокисленные железные кварциты | Неокисленные железные кварциты | |
Feобщ. Feраст. Feсилик. FeO Fe2O3 SiO2 Al2O3 O3 P2O5 MgO CaO | 35,83 34,98 0,85 1,03 43,17 39,29 2,38 0,38 0,14 0,68 0,87 | 36,6 35,29 1,31 11,40 39,43 41,65 1,02 0,29 0,25 0,91 1,15 | 35,01 32,42 2,59 16,12 32,46 41,54 1,15 0,23 0,23 2,61 1,97 |
Руды Лебединского месторождения отличаются простым минералогическим составом. Минералогические типы железистых кварцитов по содержанию железа отличаются друг от друга незначительно. Главными железосодержащими минералами в кварцитах является магнетит и гематит (железная слюда).
Преобладающим рудным минералом является магнетит. Усредненное содержание железа общего в железистых кварцитах составляет 35%, железа растворимого – 32,5%, железа силикатного около 2,5%.
Из шлакообразующих окислов в железистых кварцитах присутствует в очень больших количествах кремнезем (SiO2 около 42%), в незначительных – окись магния, кальция, глинозем и щелочи содержания флюсовых компонентов (окиси кальция и магния) – около 2¸2,5%. Легирующие металлы (ванадий, титан, марганец, никель и др.) представлены в ничтожных количествах.
Вредные примеси: фосфор и сера представлены соответственно 0,2 и 0,1%.
Руды крупнокусковатые.
Объемная масса (объемный вес) окисленных железистых кварцитов равна 3,2 т/м3, полуокисленных – 3,27 т/м3, неокисленных – 3,47 т/м3.
Влажность кварцитов, выдаваемых из карьера равна 3%.
Коэффициент разрыхления кварцитов, сланцев, кварцитопесчаников - 1,5.
Коэффициент крепости по шкале профессора М.М. Протодьяконова: окисленных – 4¸8; полуокисленных – 8¸12; неокисленных – 12¸16; сланцев – 4¸12; кварцитопесчаников – 6¸16.
Средняя объемная масса осадочных пород – 1,9 т/м3, сланцев – 2,8 т/м3, кварцитопесчаников – 2,4 т/м3.
Низкое содержание железа в кварцитах не позволяет использовать их как руду без предварительного обогащения. В процессе обогащения наиболее легко извлекается железо, связанное с магнетитом, труднее – связанное с гематитом и совсем не извлекается железо, связанное с силикатом.
В результате обогащения содержание шлакообразующих и вредных примесей в концентрате резко сокращается.
Концентрат и окатыши, получаемые в результате обогащения железистых кварцитов Лебединского месторождения, являются высококачественным металлургическим сырьем для доменного производства и производства электростали после восстановительных операций.
1.3 Гидрогеология месторождения
Гидрогеологические условия Лебединского месторождения очень сложные. Широко распространены три основных водоносных горизонта: мергельно-меловой, рудно-кристаллический, имеющие между собой связи.
Воды мергельно-мелового горизонта циркулируют по трещинам в меловой толще. Водоносный горизонт обладает большой водообильностью, удельный дебит по данным водооткачек составляет 3,5-4,5 л/сек. Водообильность увеличивается от водораздела к долине реки Осколец. Средний коэффициент фильтрации мергельно-меловых пород около 2,3 м/сутки.
Водоносный горизонт имеет распространение и является наиболее водоносным горизонтом. Удельный дебит по данным откачки 1-2,5 л/сек. Средний коэффициент фильтрации 15 м/сутки. Горизонт безнапорный и приурочен к пескам, мощность 35 м. Водоупором для обоих горизонтов служат юрские глины.
Рудно-кристаллический водоносный горизонт приурочен к трещиноватым кристаллическим породам докембрия и богатым железным рудам. Водоупорным полом рудно-кристаллического водоносного горизонта служат монолитные докембрийские породы, а водоупорной кровлей-юрские песчаные глины.
Гидростатический напор 5-7 атм.
Железные руды обводнены по всей своей мощности. Характер их обводненности связан с их трещиноватостью и пористостью.
Усредненный коэффициент фильтрации принимается равным 0,8 м/сутки. Обводненность железистых кварцитов связана с общей трещиноватостью и окисленностью верхних слоев кристаллических пород докембрия, которая местами достигает мощности 50-70 м.
Коэффициент фильтрации трещиноватой зоны докембрия 0,02 м/сутки. Питание надъюрских водоностных горизонтов происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Рудно-кристаллический водоносный горизонт питается в основном за счет вод вышележащих водоносных горизонтов. Все водоносные горизонты гидравлически связаны между собой, что подтверждается их близкими физическими свойствами и химическим составом.
Подземные воды Лебединского месторождения относятся к одному типу, гидрокарбонатно-кальцевому, они прозрачны, не имеют запаха и привкуса и пригодны для питьевых целей. Действующие в карьере водо-понизительные установки, гидроотвал, хвостохранилище и водозаборы нарушают естественный режим водоносных горизонтов, в результате образовалась депрессионная воронка с общим радиусом 10 км.
В результате работ водо-понизительных установок, на трех рудниках их депрессионные воронки взаимодействуют, и они слились в одну общую депрессионную поверхность.
Водоприток в действующие дренажные системы Лебединского месторождения составляет 2000 м3/час. Вода, притекающая к карьеру, перехватывается дренажным контуром (сквозные фильтры, водопонизительные скважины), внутренним дренажным контуром (открытыми дренажными траншеями, прибортовым дренажем и горизонтальными скважинами) из рудного горизонта восстающих и дренажных выработок и открытыми дренажными траншеями.
Для защиты карьера от затопления паводками по его границе со стороны реки Осколец отсыпана дамба гидрозащиты высотой 3 м, а с юга и юго-запада карьера сооружена система каналов и дамб, регулирующая поверхностный сток.
1.4 Элементы системы разработки
Граница карьера и запасы полезного ископаемого:
Длина – 5,2 км
Ширина – 3,8 км
Глубина – 280 м
Угол откоса рабочего борта по вскрыше – 17°
по скальным породам – 20°
Угол откоса нерабочего борта по рыхлым породам – 26°
по скальным породам – 37°
Параметры карьера по дну – 900 х 300 м
Проектная глубина на конец отработки – 400 м
Средняя мощность:
рыхлых осадочных пород – 100 м
скальных – 30 м
кварцитов – 300 м
Промышленные запасы – 2,8 млрд. т
Годовая производительность:
по добыче – 40 млн. т/год
по скальной вскрыше – 6,5 млн. м3
по рыхлой вскрыше – 6,5 млн. м3
гидровскрыша – 4 млн. м3
Промышленные запасы, производительность и срок
службы карьера
Запасы неокисленных железистых кварцитов исчисляются в 2800 млн. т. в границах карьера до отметки 400 м. Размеры массива кварцитов 2500х1750 м. Для разработки месторождения определены границы карьера:
длина по кровле кварцитов – 1900 м.
ширина по кровле кварцитов – 1600 м.
Годовая производительность карьера составляет 40 млн. т. железистых кварцитов в год. Срок службы карьера будет равен:
Тк= лет.
Вскрытие месторождения
Лебединское месторождение вскрывается комбинированным способом: двумя внешними траншеями в сочетании с внутренними съездами. Горизонты +60, +75 м вскрываются внешней групповой траншеей с тремя железнодорожными путями с руководящим уклоном 400/00, по которым руда вывозится железнодорожным транспортом на фабрику, а вскрышные породы - на внешний отвал.
Горизонты +90, +115 м вскрываются внешней групповой траншеей с двумя железнодорожными путями с применением комбинированной трассы.
С отметки +45 м месторождения вскрывается серией автомобильных съездов со специальной трассы. К 1999 г. общее направление развития горных работ существенно не изменяется. Возможные частичные изменения будут определяться вводом в эксплуатацию некоторых участков месторождения. Поэтому в данном проекте сохраняется существующая система вскрытия.
Система разработки и структура комплексной механизации
Система разработки определяет порядок выполнения комплекса вскрышных и добычных работ, обеспечивающих для месторождения безопасную, экономичную и наиболее полную выемку кондиционных запасов полезного ископаемого.
В проекте Лебединского карьера мной принята углубочная однобортовая система разработки по короткой оси перемещения фронта добычных и вскрышных работ с внешними железнодорожными отвалами. При формировании структуры комплексной механизации в проекте учтены следующие факторы:
1. Категория пустой породы и руды по школе М.М. Протодьяконова колеблется от 4 до 18.
2. Мощность рудного тела и кварцитов колеблется от 10 до 180 м.
Структура комплексной механизации применяется комбинированная, в которую соответственно включаются буровые станки СБШ-250 МН, экскаваторы циклического типа: ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5.
Основными элементами системы являются: высота уступа, ширина заходки, ширина рабочей площадки.
Добычные работы выполняются экскаваторами ЭКГ-8И. Предварительное рыхление горной массы выполняется взрывным способом. Высота уступа (Ну) применяется в соответствии с требованиями ЕПБ и должна быть не более чем в 1,5 раза больше максимальной высоты черпания экскаватора, т.е. Ну £ 1,5Нг мах, а высота развала не должна превышать высоту черпания экскаватора, т.е. hраз £ Нг экск. мах.
Для экскаватора ЭКГ-8И: Нг экск. мах=12,5 м, т.к. высота развала hразв. = 0,8Ну, то:
принимаем высоту уступа равную 15 м,
что соответствует требованиям ЕПБ.
Высота развала будет: Нр = 0,8 х Ну = 0,8 × 15 = 12 м.
Ширина заходки
Для экскаватора ЭКГ-8И ширина заходки равна: А = (1,5¸1,7)Rч.у.,
где Rч.у – радиус черпания на горизонтальной установке.
Согласно паспортным данным для экскаватора ЭКГ-8И радиус черпания Rч.у = 12,2 м, тогда Аэк = 1,5 × 12,2 = 18 м.
Принимаем ширину заходки по развалу 18 м.
Ширина рабочей площадки
Ширину рабочей площадки для ЭКГ-8И при работе по развалу определим по формуле: Шр.п. = Вр + l1 + l2 + Штр + S,
где Вр – ширина развала.
Вр = Кр × Кд × Ну = 42 м,
где Кр – коэффициент разрыхления, Кр = 1,5;
Кд – коэффициент динамики взрыва, Кд = 1,9;
l1 – безопасное расстояние от нижней кромки развала, l1 = 3 м;
l2 – расстояние для размещения ЛЭП, l2 = 3 м;
S – ширина борта безопасности, S = 3 м;
Штр = 15 м,
тогда Шр.п. = 42 + 3 + 3 + 15 + 3 = 66 м.
Выбор средств механизации. Буровые работы
Разработка железистых кварцитов требует предварительного их рыхления буровзрывным способом. Бурение скважин производится буровыми станками СБШ-250МН с диаметром долота 243 мм.
Дробление негабаритов по кварцитам производится накладными зарядами ВВ с перфораторами РПМ-17ПА23 (диаметр шнуров равен 40-42 мм), бутобоями на базе экскаватора К-700 и установкой 2УРН-2А.
1. Расчетный диаметр скважин определяется по формуле:
Uскв = 0,0135Ну × Nэн,
где Nэн – удельная энергоемкость взрывного разрушения пород, N эн » 1,4 кал/м3, для пород крепостью f = 10.
Принимаем диаметр скважины Uскв = 0,243 м – типовой диаметр шарошечного долота для СБШ-250М.
2. Размер максимального допустимого кондиционного куска горной массы
где Е – емкость ковша экскаватора, для ЭКГ-8И – Е = 8м3.
3. С учетом обводненности горизонтов, в среднем равным 50% высоты уступа, принимаем 50% гранулотана и 50% граммонита. Удельный расход ВВ определяем по формуле:
q = 0,6kк × Кд × Км,
где 0,6 – удельный расход эталонного взрывчатого вещества (согласно справочнику он равен 0,5¸0,8);
kк = 0,948 – коэффициент, учитывающий размер кондиционного куска;
Кд = 1,0 – коэффициент, учитывающий диаметр скважины;
Kп = 1,0 – переводной коэффициент эталонного взрывчатого вещества.
q = 0,6 × 0,948 × 1,0 × 1,0 = 0,57 кг/м3
Линия сопротивления по подошве уступа равна:
,
где Р – количество ВВ в одном метре скважины, м
Р = 7,85 × dс2 × ρ, где dс– диаметр скважины, м;
r = 0,9 кг/дм3 – плотность заряжания ВВ в скважине;
Р =7,85 × 2,43 × 0,9 = 41,72 кг/м.
m = 1,1 м – относительное расстояние между скважинами;
g – удельный расход ВВ, кг/м3, (0,5¸0,8) для разных типов кварцитов;
Hу – высота уступа, м;
Lскв – длина скважины, м
Lскв = Ну + hпер,
где hпер = (8¸10)dскв = 10 × 0,243 = 2,43 м – величина перебура скважин, м.
Принимаем величину перебура hпер = 2,5 м,
тогда:
Lскв = 15 + 2,5 = 17,5 м.
Линия сопротивления по подошве уступа равна:
Определим
Wмин = Ну × ctgb + с,
где b = 75° – угол откоса добычного уступа.
Wмин = 15 × ctg75° + 3 = 5,52 м.
Так как W > Wб мин, то проектом принимаем бурение вертикальных скважин с диагональной схемой взрывания.
Расстояние между скважинами в ряду:
а = m × W,
где m = 1,1 – коэффициент сближения скважин.
а = 1,1 × 6 = 6,6 м.
Проектом принимаем расстояние: а = 6,6 м.
Расстояние между рядами скважин равно:
f = 0,9 × а = 0,9 × 6,6 = 5,94 м.
Принимаем 6 м.
Выход горной массы с одного метра скважины определим по формуле:
где n – число рядов скважин.
Тогда:
Масса заряда в скважине:
qВВ = q × W × Hy × a,
где q – удельный расход ВВ, кг/м3.
qВВ = 0,57 × 6 × 15 × 6,6 = 338,58 кг.
Длина заряда в скважине:
Длина забойки определяется как разность между длиной скважины и длиной заряда: lзб = 17,5 – 8 = 9,5 » 10 м.
Ширина буровой заходки равна:
Aб = W + b(n – 1) = 6 + 6(3 – 1) = 18 м.
Принимаем проектом Аб = 18 м.
Определим ширину развала:
где Кр = 1,3 – коэффициент разрыхления;
hр = 0,8 × Ну = 0,8 × 15 = 12 м – высота развала;
g0 = 1 – электрический коэффициент, зависящий от формы развала.
Тогда:
Длину взрывного блока определим по формуле:
где hскв. – количество скважин в блоке.
Определим количество скважин по формуле:
где Qсм – сменная производительность экскаватора, м3/см.;
Т – число дней отработки блока;
nсм – число смен в сутки.
Принимаем: Тдоб = 10 дней, Твск. = 10 дней, nсм = 3 см., nр = 2, Qсм = 2250 м3/см. – по добыче, Qсм = 2450 м3/см. – по вскрыше.
Тогда количество скважин в один массовый взрыв на вскрыше:
Длина взрывного блока:
Количество ВВ на один массовый взрыв:
QВВ = nскв. × qВВ = 72 × 338,58 = 24372,76 кг » 24,38 т.
Если в течение месяца производится 2 массовых взрыва, то потребуется 48,76 т. взрывчатого вещества.
Длина рабочего блока по добыче:
где nскв – количество скважин в одном массовом взрыве и определяется как:
Количество ВВ на один массовый взрыв на добыче равно:
QВВ = 66 × 338,58 = 22,35 т.
Для проведения 2-х массовых взрывов на добыче потребуется 44,7 т. ВВ.
Общий объем бурения в год:
где: Аг – годовая производительность карьера, т;
gпл = 3,4 т/м3 – плотность полезного ископаемого;
Аг по добыче = 40000 тыс. т.;
Аг по рыхлой вскрыше = 65000 тыс. м3;
Аг по скальной вскрыше = 65000 тыс. м3;
Аг = 130000 тыс. м3;
Тогда общий объем бурения на добыче равен:
На вскрыше:
gпл = 3,4 т/м3 –объемный вес полезного ископаемого;
gск. вск. = 2,7 т/м3 –объемный вес скальной вскрыши;
Количество бурстанков определим:
где Mn = 500 смен (на добыче), 540 смен (на вскрыше) – общее количество смен работы одного станка;
Рб.ст – сменная производительность бурового станка.
На добыче:
На скальной вскрыше:
Инвентарный парк буровых станков составит:
где kр = 1,2 – коэффициент, учитывающий наличие станков в резерве и ремонте.
Принимаем 23 буровых станка СБШ-250МН.
Выемочно-погрузочные работы
В соответствии с принятой системой разработки, типом выемочно-погрузочного оборудования, а также с учетом безопасного ведения буровзрывных работ ширина рабочих площадок составляет:
ü с применением железнодорожного транспорта В = 50-70 м;
ü с применением автотранспорта В = 30-60 м..
Высота уступа по типу применения оборудования составляет Ну = 15 м на добыче и скальной вскрыше, Ну = 12,5 м на рыхлой вскрыше. Выемка горной взрывной массы осуществляется:
1. При железнодорожном транспорте – продольными заходками с нормальной шириной.
2. При автотранспорте – поперечными заходками с установкой автосамосвалов таким образом, чтобы средний угол поворота экскаватора не превышал 100°.
Ширина заходки ограничивается параметрами выемочно-погрузочного оборудования и должна соответствовать паспорту ведения горных работ.
При взрывании скальной горной массы ширина развала взорванных пород определяется шириной рабочей площадки и паспортом БВР.
При автомобильном транспорте оптимальная ширина заходки меньше ,чем при железнодорожном транспорте. Для подъезда автомашин используют выработанное пространство сбоку или позади экскаватора.
Подготовка нового горизонта осуществляется траншеей с тупиковым забоем. Проходка съездов производится по горной массе либо вверх, либо вниз в сходящем порядке с погрузкой породы в транспортные средства.
1. Общая длина фронта работ по скальной вскрыше:
2. Скорость продвижения вскрышных работ:
3. Необходимое количество экскаваторов для запланированного объема определим по формуле:
где: Qгод – годовая производительность экскаватора ЭКГ-8И для транспортирования скальной вскрыши в железнодорожном транспорте.
4. Длина фронта работ на один экскаватор:
5. Экскавация рыхлой вскрыши производится экскаваторами ЭКГ-8И в железнодорожный транспорт, часть рыхлых пород отрабатывается средствами гидромеханизации. Экскаватором ЭКГ-8И скальные и полускальные породы (6,5 млн. м3) грузятся в железнодорожный транспорт и транспортируется в отвал.
Годовая производительность экскаватора ЭКГ-8И равна:
Qгод = 1500000 м3/год.
Необходимое число экскаваторов на рыхлой вскрыше:
=4,3.
Принимаем 5 экскаваторов.
Общая длина фронта работ экскаватора ЭКГ-8И:
=м.
6. Выбор экскаватора на добыче.
Исходя из условий однобортовой системы разработки следует, что наиболее рациональной является схема, когда на один добычной уступ приходится один экскаватор. Поэтому годовая производительность на добыче должна быть:
Qгод = т/год,
где: nуст = 8 – число уступов на добыче.
Необходимая сменная производительность экскаватора при трехсменной работе и непрерывной рабочей неделе должна составлять:
Qсм= т/смену,
где: К=780- число рабочих смен экскаватора в году, принято ориентировочно для ЭКГ-8И из табл. 4.16 (2; с. 161)
Техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8И
Таблица 4.1
Показатели | Ед. изм. | ЭКГ-8И |
Емкость ковша | м3 | 8 |
Максимальный радиус черпания на горизонте установки, Rгу | м | 12,2 |
Максимальный радиус черпания, Rчmax | м | 18,2 |
Максимальный радиус разгрузки, Rрmax | м | 16,3 |
Максимальная высота черпания, Нчmax | м | 12,5 |
Мощность сетевого двигателя | кВт | 520 |
Подводимое напряжение | В | 6000 |
Продолжительность цикла | с | 26 |
Эксплуатационная производительность экскаватора:
м3/см.
Переведем эксплуатационную производительность экскаватора из м3/см в т/см:
т/см.
Очевидно, что эксплуатационная производительность экскаватора ЭКГ-8И на добыче выше необходимой, т.е. 8078,4 больше 6410 (т), следовательно, экскаватор ЭКГ-8И выбран верно.
Окончательно принимаем на добыче экскаватор ЭКГ-8И. Производительность всех экскаваторов ЭКГ-8И по кварцитам может составить:
Qгод=Qсмт/год.
Ограничение производительности карьера по горным возможностям составляет 50 т/год.
Расчет параметров и количество экскаваторов перегрузочной площадки
На горизонте +45 м нерабочего борта карьера размещена площадка для усреднения и перегрузки руды, доставленной на площадку от забойных экскаваторов автосамосвалами.
Параметры внутрикарьерного перегрузочного склада должны обеспечивать возможность складирования трехсуточного резервного запаса полезного ископаемого для обогатительной фабрики комбината. Переэкскавацию полезного ископаемого на перегрузочной площадке в средства железнодорожного транспорта целесообразно выполнять экскаваторами ЭКГ-12,5. В этих условиях сменная производительность экскаватора будет равна:
Qсм = 1,2 × Qсм,
где 1,2 – коэффициент, учитывающий повышение производительности экскаватора на перегрузочных пунктах.
Qсм = 1,2 × 2500 = 3000м3/см
Ширину рабочей площадки ЭКГ-12,5 определим с условием размещения основного железнодорожного пути и заездов. Ширину отсыпаемого блока с учетом двухстороннего маневра автосамосвала.
Определим параметры рабочей площадки.
Ширина рабочей площадки
Шр.п. = С1 + С2 + Шт.p. + С3 + А3,
где С1 = 3 м – безопасное расстояние от кромки уступа;
С2 = 3 м – расстояние для размещения дополнительного оборудования;
Шт.р. = 10 м – ширина транспортной полосы.
С3 = 3 м – безопасное расстояние от кромки отсыпанного блока.
А3 – ширина заходки.
А3 = 1,7 × R г у = 1,7 × 12,2 = 20,7 м.
Принимаем 21 м, тогда:
Шр.п. = 3 + 3 +10 + 3 + 21 = 40 м.
Ширина отсыпного блока:
Lis = 64 + 13 + 13 = 90 м.
Общая ширина перегрузочной площадки:
Шп.п. = 2 × (Шр.п. – А3) + Lis = 2 × (40 – 21) + 90 = 128 м.
Расчет количества экскаваторов на перегрузках определяется по формуле:
Принимаем 6 экскаваторов ЭКГ-12,5.
1.5.Отвалообразование
Согласно принятой системе разработки, отвал располагается в юго-западном направлении в балке совхоза «Заповедный» с расстоянием транспортировки 14,5 км. Принимаем экскаваторное отвалообразование. При использовании мехлопаты отвальный уступ разделен на два подступа. Экскаватор, установленный на кровле нижнего подступа, перелопачивает породу, поступающую из карьера в приемный бункер шириной по фронту разгрузки 14-20 м, глубиной 0,8-1м. Вместимость бункера – 10-12 емкостей думпкара.
Дно бункера устанавливаем на 0,8-1 м ниже горизонта стоянки экскаватора, что увеличивает его вместимость и предохраняет ходовую часть экскаватора от ударов крупных кусков породы при разгрузке вагонов.
По транспортным путям состав на отвал подается думпкарами вперед. Исходя из физико-механических свойств пород, укладываемых в отвал, принимаем следующую схему организации работ экскаватора на отвале:
- Укладка породы производится одновременно в верхний и нижний подступы отвала.
- После заполнения заходки экскаватор возвращается в первоначальное положение.
- Длину отвального тупика принимаем 2000 м.
- Высоту уступа на отвале принимаем для скальной породы Нуст=60 м.
- Для рыхлой вскрыши высоту уступа принимаем Нуст.вск.=30 м.
Всего в отвальном тупике размещается 16100000 м3/ год скальной породы.
Количество составов, которое может быть разгружено в сутки:
,
где: f = 0,95 - коэффициент неравномерности работы отвального тупика;
Т0 = 1440 мин – время работы отвального тупика в сутки;
tраз = 16 мин – время работы отвального тупика в сутки;
t0 – время разгрузки Ж.Д. транспорта;
,
где: L-расстояние от забоя до отвала, км =2;
Vср – средняя скорость состава, км/час;
Nc= (составов).
Приемная способность отвального тупика в сутки:
VТо.сут.=Nс т/сут.
Переведем VТо.сут в м3/сутки:
nc= - по рыхлой вскрыше:
n= суток – по скальной вскрыше:
n= суток.
Количество отвальных пунктов в работе:
nt =.
По рыхлой породе: nt= принимаем 3 отвальных тупика, следовательно, на рыхлой породе принимаем три экскаватора типа ЭКГ-8И.
На скальной породе: nt= принимаем 4 отвальных тупика, следовательно, на скальной породе принимаем 4 экскаватора типа ЭКГ-8И.
1.6 Рекультивация
Одним из важнейших направлений в области охраны природы является рекультивация земной поверхности, нарушенной в период строительства карьера и его отработки. Основными процессами горно-технической рекультивации на проектируемом карьере являются:
1. Плодородный слой чернозема снимается и складируется.
2. Вскрышные породы вывозятся за пределы карьера в отвал и укладываются в определенном порядке.
3. На отвал, предварительно спланированный, со склада доставляется чернозем и разбрасывается толщиной 40-50 см.
Для снятия, транспортировки чернозема в склады принимаем самоходные скреперы типа Д-392 мощностью двигателя 375 л.с., емкостью ковша 15 м3, расстояние транспортирования в среднем составляет 1200 м. Время загрузки 60 сек., время разгрузки - 30 сек., скорость движения груженого скрепера - 25 км/ч, порожнего - 50 км/ч.
Время рабочего цикла:
Тц = t3 + tr + tp + tn (мин),
где: t3 = 60 сек, время загрузки ковша скрепера;
tp = 30 сек, время разгрузки ковша скрепера;
tг - время грузового хода скрепера:
tг = 1,2 / 25 = 0,048 ч. = 2,9 мин.;
tп - время хода порожнего скрепера;
tп =1.2 / 50 = 0,024 ч.= 1,4 мин;
ТЦ = 1 + 2.9 + 0,5 + 1,4 = 5,8 мин;
Эксплуатационная производительность скрепера:
Qэ= ( 60 х Кв х Кн х Е ) / ( Кр х ТЦ ), м3 / час,
где: Кв - коэффициент использования во времени = 0.85;
Кн - коэффициент наполнения ковша скрепера = 0.9 ;
Е - емкость ковша скрепера, м3 = 15;
Кр - коэффициент разрыхления породы = 1.6;
Qэ=60·0,85 м3/час.
Сменная производительность скрепера:
Qсм= Qэ м3/см.
Необходимая площадь под отвал скальной вскрыши:
Sск= м2/год.
где: Vск.вск – годовой обьем вскрыши;
Кр – коэффициент разрыхления =1,6;
Но – высота отвала =60 м.
ЭЛЕКТРО-МЕХАНИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
Эксплутационные расчеты
автомобильного и железнодорожного транспорта.
Для доставки руды и вскрыши применяется комбинированный транспорт. От забоев до перегрузочных пунктов скальная горная масса транспортируется автосамосвалами БелАЗ-7519, от перегрузочных пунктов до ККД и отвала скальной вскрыши транспортируется железнодорожным транспортом с использованием тяговых агрегатов ОПЭ-2 и думпкаров 2ВС-105. Незначительная часть рудно-скальной горной массы верхних горизонтов (15-20%) транспортируется непосредственно из забоев железнодорожным транспортом из экскаваторных забоев во внешний отвал и на пункт переработки попутного использования песка, мела, глины.
Техническая характеристика автосамосвала БелАЗ-7519
1. Грузоподъемность, т 110
2. Колесная формула 4 х 2
3. Вместимость кузова, м3 44
– // – с шапкой, м3 56
4. Габариты, мм
длина 11250
ширина 6100
высота 5130
5. Максимальный радиус поворота, м 12,5
6. Максимальная скорость, км/час 60
Техническая характеристика думпкара 2ВС-105
1. Грузоподъемность, т 105
2. Вместимость кузова, м3 48,5
3. Тара, т 48
4. Длина по осям автосцепок, мм 15020
5. Внутренняя длина кузова, мм 13400
Техническая характеристика ОПЭ-2
1. Напряжение на токоприемнике, В 10000
2. Состав агрегата ЭЦ+МД+МД
3. Сцепная масса агрегата, т 372
4. Грузоподъемность моторного думпкара, т 44
5. Число тяговых двигателей, шт. 12
6. Длина по осям автосцепок, мм 52000
7. Мощность часового режима, кВт 2000
8. Сила тяги часового режима, кг 662
9. Скорость часового режима, км/час 29,5
10. Максимальная скорость, км/час 65,0
2.1 Расчет автотранспорта
Расчет грузовместимости автосамосвала:
где kn = 0,75 – коэффициент наполнения ковша экскаватора;
Vэ – емкость ковша;
g = 3,3 т/м3 – объемный вес руды.
Ближайшим по типу является автосамосвал БелАЗ-7519 грузоподъемностью 110т.
Тяговый расчет автотранспорта
Среднеизвестное расстояние транспортировки от забоя до перегрузочного пункта равно 1,4 км из них 400 м забойных дорог, 700 м кап. траншеи и 300 м – дороги не перегрузках.
lз = 400 м lтр = 700 м lп.п. = 300 м
iз = 3 ‰ iтр = 80 ‰ iп.п. = 3 ‰
Схема к тяговому расчету автотранспорта, касательная сила тяги автомобиля имеет ограничения по сцеплению ведущих колес автосамосвала и дорожным покрытием.
где Рсц = 0,65Р, т – сцепной вес автомобиля;
j – коэффициент сцепления зависит от характера дорожного покрытия и состояния. (j = 0,7 – щелочное постоянное, j = 0,6 – забойные укатанные).
Сцепной вес порожнего автомобиля:
и соответственно груженого:
Тогда касательная сила тяги соответственно в порожнем и груженом состояниях составит:
Сила тяги равна преодолеваемому полному сопротивлению движения:
.
Тогда скорость движения равна:
где: w0 – основное удельное сопротивление движению определенного вида и покрытия дорог (w0 = 250 ¸ 400 – постоянные щебеночные дороги; w0 = 400 ¸ 600 – забоечные на скальном основании, при порожнем движении w0 увеличивать на 20-25%);
i – удельное сопротивление зависит от уклона в ‰;
N – мощность двигателя, кВт;
Вом – коэффициент отбора мощности на собственные нужды (0,85 ¸ 0,88);
Вт – КПД трансмиссии (0,69 ¸ 0,71 при электромеханической трансмиссии).
Результаты расчета сведены в таблицу №2.1
.
Движение в груженом состоянии
1. Забой.
Т.к. по правилам ТБ и ДД скорость движения ограничивается по забойным дорогам не более 15 км/ч, то окончательно принимаем Jзаб = 15 км/ч.
2. Траншея
3. Склад
При движении на склад скорость ограничивается до 20 км/ч.
Движение в порожнем состоянии
4. Склад
Принимаем фактическую скорость движения 20 км/ч.
5. Траншея
Скорость принимаем из условий безопасного движения, исключающей столкновение с автомобилем при торможении.
Таблица 2.1
№ п/п | Элемент профиля | Длина элемента l , км | Удельное сопротивление движению w 0 , Н/т | Сила тяги F , H | Скорость движения J , км/ч | Время движения по элементу профиля t , мин | ||
Расчет | Прини- маем | |||||||
Груженый рейс | ||||||||
1 2 3 | Забой Траншея Склад | 0,4 0,7 0,3 | 500 250 300 | 67132 131212 41772 | 22,5 15,9 50,2 | 15 12,9 20 | 1,6 3,3 0,9 | |
Порожний рейс | ||||||||
4 5 6 | Склад Траншея Забой | 0,3 0,7 0,4 | 360 300 600 | 18280 F5 < 0 31553 | 58,7 36,4 56,4 | 20 36,4 15 | 0,9 1,2 1,6 | |
где L0 – расстояние видимости на автодороге в карьере, м;
Lт – длина самосвала, м;
tр – время реакции водителя, с;
g – коэффициент сцепления, обусловленный операциями движущихся частей (для электромеханических частей трансмиссий g = 0,1 ¸ 0,15).
6. Забой
Т.к. скорость движения ограничена по забойным путям, то принимаем J6 = 15 км/час.
Расчет производительности и количества автосамосвалов
Время рейсов автосамосвала:
где tп – время погрузки автосамосвала, мин;
tр – время разгрузки, мин (при Qа > 40 т; tр = 1,5 ¸ 2 мин);
tм – время маневра зависит от схемы подъезда к экскаватору (при тупиковой tм = 1 мин, при разгрузке tм = 0,1 ¸ 1 мин);
Тр = 16,4 мин.
где Кд – коэффициент использования грузоподъемности;
Тсм – время смены, час.
Эксплуатационная производительность
где kи о – коэффициент использования время смены.
Годовая эксплуатационная производительность:
Рабочий парк автосамосвалов
где W – суточный грузооборот карьера по горной массе, т;
Кп – коэффициент неравномерности работы карьера;
n – число рабочих смен, сутки.
Инвентарный парк
где sт – коэффициент технической готовности автосамосвалов (sт = 0,7 ¸ 0,9)
Расчет пропускной способности автодорог
Расчет ведем по капитальной траншее. Число полос движения примем равным двум:
где J – скорость движения в траншее, км/час;
n – число полос движения;
Lb – расстояние видимости на дороге, м;
Кн – коэффициент неравномерности движения (Кн = 0,5 ¸ 0,8).
Провозная способность дороги
Провозная способность дороги полностью обеспечивает пропуск грузопотока карьера (; т.е. ; (34100 ³ 5536).
С учетом движения обслуживающего и вспомогательного транспорта, оборудования для поддержания автодороги в рабочем состоянии.
2.2 Расчет железнодорожного транспорта
Основание выбора локомотива и думпкара.
Выбор локомотива обусловлен ограничивающими периодами капитальной траншеи с руководящим уклоном 40 о/оо. Так как все магистрали электрифицированы, в том числе и забойные тупики, то принимаем тяговой агрегат ОПЭ-2.
Думпкары выбираем по грузоподъемности.
Рациональное соотношение между грузоподъемностью думпкара (Qд) и массой груза в ковше экскаватора (Qэ) равно 4-6
Принимаем широко используемый и надежно зарекомендовавший себя думпкар 2ВС-105, грузоподъемностью 105 т.
Тяговые расчеты
Основное удельное сопротивление для груженых вагонов:
где J – скорость движения состава, км/час.
Для порожних вагонов:
При передвижении по передвижным путям:
Для тяговых агрегатов основное удельное сопротивление:
Прицепная масса поезда Qпр, по условию движения на руководящем уклоне ip, определяется в соответствии:
где Рсц – сцепной вес тягового агрегата, т
j – коэффициент сцепления количества вагонов локомотива с радиусами (j = 0,27 ¸ 0,29) при движении; j = 0,34 ¸ 0,36 при трогании с места.
Кв – коэффициент общей массы вагона;
Кв = 1 + Кт = 1 + 0,46 = 1,46;
где Кт – коэффициент отношения горной массы к массе вагона;
где gт – масса порожнего вагона;
g – грузоподъемность вагона.
Расчетную массу поезда проверим по условию трогания с места на руководящем уклоне:
где Wтр – диагональное удельное сопротивление при трогании с места (Wтр = 26 Н/т – для подшипников скольжения);
а = 0,03 ¸ 0,05 м/с2 – ускорение при трогании с места.
Весовую норму поезда принимаем 1277 т по условию движения поезда на руководящем уклоне.
Число вагонов в составе:
Принимаем 10 вагонов-думпкаров и 2 мотор-вагона. Коэффициент использования полезной тяги состава:
при этом предусмотрено 11% резерва тяги;
где gм – грузоподъемность мотор-вагона, т;
Нм – их число.
Обоснование режимов движения
Средневзвешенное расстояние транспортирования L = 12 км; из них забойный путь – 1,5 км; главная траншея – 3,5 км; стационарные пути на поверхности – 7,0 км.
Профиль трассы
lз = 1500 м lтр = 3500 м lпов = 7000 м
iз = 0 ‰ iтр = 40 ‰ iпов. = 3 ‰
Время рейса локомотива
Груженый рейс
1. Забойные пути.
По тяговой характеристике исходит J1 равное 39,5 км/ч, принимаем 15 км/ч, исходя из правил ТБ.
2. Траншея.
3. Постоянные пути на поверхности.
Порожний рейс
4. Поверхность.
J4 = 55 км/час.
По правилам ТБ и ТЭ принимаем J4 = 40 км/час.
5. Траншея.
При движении по траншее F < 0, скорость при движении по траншеям определяется из условий безопасности при торможении:
где iторм » 300 м – тормозной путь состава.
где jк – коэффициент трения тормозных колодок о колесо (gк = 0,183 ¸ 0,122 при J = 10 ¸ 35 км/ч для чугунных колодок)
М – тормозной коэффициент поезда:
,
где n – число думпкаров;
SКр – суммарная сила нажатия на ось локомотива, Н;
SКо – суммарная сила нажатия на оси вагонов, Н.
Аi = 1000 × 0,15 × 3,79 + 51,2 – 9,81 × 40 = 227,3
В соответствии с ПТБ и ПТЭ скорость при спуске не должна превышать 30 км/час.
6. Забой.
J3 » 50 км/час.
Принимаем J1 = 15 км/час в соответствии с ПТБ и ПТЭ
Таблица 2.2
Элементы профиля | Удельное сопротивление движению, Н/т | Сила трения F , Н | Скорость движения | Время движения по элементу, мин | ||||
| | Расчетная | Применяемая | |||||
Груженый | ||||||||
Забой Траншея Поверхность | 64 51,2 11,2 | 47,6 47,6 47,6 | 111902 972859 171421 | 39,5 27,0 40,0 | 15,0 27,0 40,0 | 6,0 7,8 10,5 | ||
Порожний | ||||||||
Поверхность Траншея Забой | 51,2 51,2 64,0 | 54,7 54,7 54,7 | 22654 F < 0 55315 | 55 35,4 50,0 | 40 30 15 | 10,5 7,0 6,0 | ||
Расчет производительности и количества локосоставов
Время оборота локосостава:
где tдв – время движения в грузовом порожнем направлении (см. табл.)
tдв =
tраз – время разгрузки локомотива при очередной разгрузке каждого вагона:
tр.в. – время разгрузки одного вагона, мин;
tдоп – дополнительное время для маневра и ожидания; tдоп = 10 ¸ 15 мин.
Тоб = 40,7 + 47,8 + 20 + 15 = 123,5 мин » 2 часа
Суточная производительность локомотивного состава:
где Тсут – время работы железнодорожного транспорта в сутки.
Число локомотивных составов необходимых для вывоза основного грузопотока:
где Qсут – суточная производительность карьера по горной массе, т;
f – коэффициент неравномерности суточного грузооборота;
По практическим данным:
Nл рем = 0,15 × Nл раб = 1,95 » 2 шт.
Nл рез = (0,05 ¸ 1,0) Nл раб = 0,65 ¸ 1,3 » 1 шт.
Nл хоз = (2 ¸3) = 2 шт.
Nл инв = 13 + 2 + 1 + 2 = 18 шт.
Nв раб = n × Nл раб = 12 × 13 = 156 вагонов.
Инвентарный парк
Nв инв = кв × Nв раб = 1,25 × 156 = 195 вагонов,
где кв – коэффициент, учитывающий вагоны находящиеся в ремонте, в
резерве и т.д.
2.3 Водоотлив. Осушение карьера
Сложные гидрогеологические условия и большие притоки подземных вод обусловили в проекте комбинированную систему осушения, включающую:
1) внешний дренажный контур;
2) внутренний дренажный контур;
3) подземный дренажный комплекс.
Внешний дренажный контур состоит из скважины с фильтровой колонкой, пробуренных штреков из дренажной шахты снизу вверх в водоносные горизонты.
Внутренний дренажный контур сооружен в нижней части песчаной толщи в виде горизонтального прибортового дренажа на нерабочем борту.
Для осушения кварцитного карьера использована существующая дренажная система карьера по добыче богатых руд, состоящая из 165 сквозных фильтров; трех вертикальных шахтных фильтров глубиной от 100 до 170 м; 50 тыс. м3 околоствольных выработок и водосборников; 33 км дренажных штреков; 3,5 км прибортового дренажа с горизонтальными скважинами; 35 сбросов и более 300 восстающих скважин для осушения руды. Водоотливная установка расположена ниже уровня воды в водосборнике. Глубина дренажной шахты равна 250 м.
Расчет водоотливной установки
Исходные данные:
Qmax = 3500 м3/ч – максимальный приток воды;
Н = 250 м – глубина ствола дренажной шахты;
Qн = 3000 м3/ч – нормальный приток воды;
r = 1000 кг/м3 – плотность воды.
Производительность работы водоотливной установки при откачке нормального притока:
где 20 – число часов откачки.
Нормального притока по ЕПБ:
Производительность водоотливной установки при максимальном притоке:
Определим ориентировочный напор:
где Нг – геодезическая высота нагнетания, м:
где Нств – глубина ствола шахты;
hсл = 5 м – превышение труб на сливе относительно устья ствола шахты;
hпод = 2 м – высота подпора.
Длина нагнетательного трубопровода:
где l1 – длина трубопровода от последнего насоса до трубного восстающего, м;
l2 – длина трубного восстающего, м.
По подаче Q и напору Н предусматриваем установку типа 14м–12х4.
Техническая характеристика насоса 14м-12х4
Подача Q = 1000 м3/ч.
Напор Н = 294 м.
n = 1450 мин-1.
Нвс = 2 м.
j = 0,78.
Необходимое количество насосов при нормальном притоке:
При максимальном притоке:
По нормам проектирования водоотливных установок, работающих в условиях обводненных рудных месторождений, в насосной камере необходимо установить 7 насосов: 4 – работающих, 2 – в резерве, 1 – в ремонте.
Расчет трубопровода
Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода в этих условиях рассчитываем на работу двух насосов по формуле:
где n – число насосов;
Jн = 2,2 м/с – скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе;
Внутренний диаметр всасывающего трубопровода при работе одного насоса:
где Jв = 1,5 м/с – скорость движения воды во всасывающем трубопроводе.
Согласно ГОСТ 8732-78 принимаем всасывающий трубопровод стальной бесшовный с внутренним диаметром Æ = 500 мм.
Толщина стенок трубопровода равна:
где = 1 – коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах;
Rн = 160 МПа – нормальное сопротивление равное номинальному значению предела текучести при растяжении стали в изгибе труб.
а = 1¸2 мм – увеличение толщины стенок с учетом коррозии.
тогда:
По ГОСТ 8732-78 принимаем стальные трубы с толщиной стенки 8 мм.
Нагнетательный трубопровод принимаем с внешним диаметром 600 мм и толщиной стенки 8 мм. Потери напора в соответствии с количеством установленной арматуры во всасывающем трубопроводе:
Длина нагнетательного трубопровода:
где l1 – длина трубопровода от последнего насоса до трубного восстающего, м;
l2 – длина трубного восстающего, м.
Потери напора в нагнетательном трубопроводе:
где Ес, Ек, Екг и т.д. – гидравлические коэффициенты потерь напора соответственно в приемной сетке и приемном клапане, полном переходе, обратном клапане, угловом колене, закругленном колене (a = 90°), задвижке;
Пок, Пук, Пзк, Пз – количество обратных клапанов, угловых колен, закругленных колен, задвижек.
Расчетный манометрический напор насосов
Постоянная нагнетательная трубопровода:
Характеристика трубопровода
Для построения характеристики трубопровода вычислим параметры при различных подачах и полученные данные сведем в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Q зад | 0 | | | | Q | |
Q , м3/ч | 0 | 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 |
R т Q 2 , м | 0 | 0,48 | 1,9 | 4,28 | 7,6 | 11,67 |
Нм, м | 253 | 253,48 | 254,9 | 257,28 | 260,6 | 264,87 |
По данным таблицы строим на одном графике характеристики насоса и трубопровода.
Параметры работы точки
Нм = 255 м.
Q = 1080 м3/ч.
j = 0,76.
Проверим принятый насос на устойчивость режима работы:
Режим работы устойчивый.
Выбор электродвигателя насоса
Определим мощность электродвигателя насоса:
где – коэффициент резерва;
r – удельная плотность воды, кг/м3;
Q – подача, м3/ч.
Выбираем электродвигатель АТД-1000.
N = 1000 кВт; n = 1475 мин-1
j = 0,94; cosj = 0,89.
Среднегодовой расход электрической энергии на водоотлив:
где k – коэффициент, учитывающий дополнительный расход электроэнергии;
hс – КПД сети;
nн – число насосов при откачке нормального притока;
nmax – число насосов при откачке максимального притока;
hдв – КПД движения;
hдв – КПД насоса;
Тн – число работы часов в сутки при нормальной откачке;
Тmax – число часов работы в сутки при максимальной откачке;
mн – число рабочих суток в году при нормальном притоке;
mmax – число рабочих суток в году при максимальном притоке;
Расход электроэнергии относительный на один м3 воды:
Водосборник расположен по одну сторону дренажной выработки. Он служит для приема воды из дренажных штреков и обеспечивает резервную емкость, необходимую в случае каких-либо перебоев в работе насосной станции. Большая вместимость водосборника рассчитана на нормальный приток воды и составляет 12000 м3.
Автоматизация
Для автоматизации водоотливной установки принимаем аппаратуру УАВ.
УАВ обеспечивает:
1. Автоматическое включение насосных агрегатов в зависимости от уровня воды в водосборнике.
2. Автоматический или ручной режим любого насосного агрегата при сохранении автоматического режима остальных установок.
3. Возможность пуска или остановки насосных агрегатов с пульта диспетчера независимо от уровня воды в водосборнике.
4. При повышенном и аварийном уровне воды в водосборнике дополнительное включение (в зависимости от напора одного или нескольких насосов).
5. Включение резервного агрегата при выходе из строя рабочего.
2.4 Электроснабжение карьера
Для электрического снабжения карьера ЛГОКа, подсобных цехов проектом принимаем питание от районной подстанции «Губкин-330», которая находится в трех километрах от карьера. Проектируемый карьер имеет потребителей I-II категории.
Поэтому питание карьера электрической энергией предусматриваем двумя обособленными вводами 35 кВ.
Проектом предусматриваем одну главную понизительную подстанцию ГПП 35/6 кВ, состоящую из ОРУ-35 кВ и ЗРУ-6 кВ, расположенную на восточном, нерабочем борту карьера – наиболее удобном месте с экономической точки зрения. Схему электроснабжения принимаем продольную, так как при такой схеме продольное расположение линий электропередач не создаст помех при перемещении экскаватора вдоль уступа и при работе, а также упрощает подключение других приемников на рабочих площадках. ГПП монтируется из открытого и закрытого распредустройств. На открытой части монтируем ОРУ-35кВ с линейными разъединителями, отделителями, короткозамыкателями, разрядниками и трансформаторами.
Закрытая часть состоит из ЗРУ-6кВ, щитового помещения, двух трансформаторных камер, аккумуляторной.
Распределение электроэнергии в карьере осуществляется следующим образом: напряжение ячеек ЗРУ-6кВ ГПП по кабелю подводится на изоляторы высоковольтных опор, откуда, посредствам передвижных ЛЭП подводится к распределительному пункту (КРП), а от КРП, посредством передвижных ЛЭП-6кВ, напряжение подводится к приключательным пунктам и передвижным комплектным трансформаторным подстанциям, от которых по гибким резиновым кабелям запитываются, соответственно, экскаваторы и бурстанки.
2.4.1 Расчет электрических нагрузок. Выбор мощности и количества трансформаторов ГПП.
Согласно нормам технологического проектирования горных предприятий, в том числе и карьеров, расчет электрических нагрузок ведем методом коэффициента спроса. Он является обобщающим показателем, учитывающим степень загрузки потребителей, их КПД и КПД сети, а также режим работы потребителей и несовпадение максимума нагрузки отдельных потребителей во времени. По данным расхода электроэнергии определим величину средневзвешенного сos через тангенс по формуле:
tg=
cos= arctg -0,0095 = 0,999.
Расчетная мощность трансформаторов ГПП:
Sрасчет.= кВА,
Мощность трансформаторов ГПП по расчетной нагрузке определим по формуле:
Sт=кВА,
где: = 0,96 – КПД сети с использованием воздушных линий и гибких кабелей;
= 1,3 – допустимый коэффициент перегрузки трансформаторов.
Принимаем трансформатор ТРДНС-25000/35. Ввиду наличия в карьере потребителей первой категории (дренажная шахта), для обеспечения бесперебойного электроснабжения на ГПП устанавливаем два трансформатора ТРДНС-25000/35.
Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:
Кз 2=
При отключении одного из трансформаторов, второй должен обеспечить 75-85% максимальной нагрузки карьера.
, что удовлетворяет условию.
2.4.2 Расчет ЛЭП-35кВ
Расчет производим с учетом того, что каждая ЛЭП-35кВ в аварийном режиме должна выдержать 100% мощности нагрузки потребителей.
Величина тока нагрузки:
Принимаем провод АС-95/16 сечением 95мм2 и допустимым длительным током нагрузки 330 А.
Определим величину потери напряжения:
= 1,996 » 2% < 5%
где: l=4 км- расстояние от районной понизительной подстанции до ГПП:
=0,306 Ом/км-активное сопротивление;
=0,434 Ом/км-реактивное сопротивление провода. Окончательно принимаем провод АС-95.
2.4.3 Расчет общего освещения карьера
Расчет общего освещения ведется методом светового потока.
Общий световой поток равен:
где: Е = 3 лк – норма освещения по ПТЭ;
S = 88623600 – площадь карьера;
kз = 1,3 – коэффициент учитывающий потери света от загрязненности;
kк = 1,15 – коэффициент учитывающий потери света от конфигурации;
Необходимое количество светильников:
где hл – КПД св. ДКСТ-50000;
Fл – световой поток лампы;
Принимаем 57 светильников ДКСТ-50000.
Напряжение питания – 380 В.
Световой поток – 1800000 лм.
Мощность расходования на общее освещение:
Лампы устанавливаются по периметру карьера, что обеспечивает равномерное освещение.
Для освещения дорог принимаем светильники СЛ-300. Общая протяженность автодорог 7 км:
Мощность потребляемая светильниками с лампой 300 Вт.
Высота установленных светильников от земли не менее 6 метров.
Освещение производственных зданий считаем методом удельной мощности:
где Ру = 9 Вт/м2 – удельная мощность;
S – площадь производственных помещений, м2;
Управление освещением в карьере принимаем автоматическое с использованием фотоэлементов. Общая мощность, потребляемая освещением:
Выбор трансформатора.
Принимаем 2 трансформатора типа ТММ1600/6-0,4.
Расход электроэнергии на освещение
В сутки освещение работает 10 часов.
Годовое количество часов работы освещения:
Годовой расход электроэнергии на освещение:
Выбор трансформатора для потребителей до 1000 В
Низковольтные потребители карьера питаются от комплектных передвижных трансформаторных подстанций ПКТП, которые подключаются к внутренней сети 6 кВ. Мощность трансформатора для отдельного потребителя определяем по формуле:
где kс – коэффициент спроса;
– установленная суммарная мощность потребителя.
Для бурового станка СБШ-250МН:
Принимаем ПКТП-400 с трансформатором ТМУ400-6/0,4.