Схема и способ проветривания рудника

Проветривание рудника «Таймырский» осуществляется всасывающим способом по фланговой схеме. Свежий воздух с поверхности в подземные выработки на рабочие горизонты – 950м, - 1100м, - 1300м поступает по вертикальным стволам: КС – 3, СС – 3, ПЗС, ВПС, за счёт общешахтной депрессии, создаваемой главными вентиляторными установками на вентиляционных стволах ВС – 5, ВС – 6. Далее по откаточным и транспортным выработкам поступает в очистные, подготовительные, нарезные выработки и технологические камеры. После проветривания очистных работ, подготовительных и нарезных проходческих забоев и камерных выработок исходящая струя воздуха выдаётся на выработки вентиляционно–закладочных горизонтов – 950м, - 1000м, - 1200м и далее направляется к стволам ВС – 5 и ВС – 6, по которым вентиляторами ВЦД - 47м «Север» выбрасывается на поверхность в атмосферу.

Все воздухоподающие стволы рудника оборудованы калориферными установками для подогрева свежего воздуха в холодные периоды года. Каждая калориферная установка состоит из системы калориферов марок ТРВВ – 8 и ВО – 146/1510 – 71 – Н – УХЛ4. Подогретый воздух калориферными вентиляторами ВОД – 40 на стволах КС – 3 и ПЗС смешивается с холодным атмосферным воздухом в смесительных камерах и направляется по вентиляционным каналам в стволы.

Вентиляторные установки ВЦД - 47м «Север» на стволах ВС – 5 и ВС – 6 имеют по два агрегата (вентилятора) каждый – рабочий и резервный, которые работают поочередно согласно графика. Каждая вентиляторная установка оборудована приборами контроля подачи (производительности) и давления (депрессии).

Очистные выработки на руднике проветриваются за счёт общешахтной депрессии. Проветривание тупиковых проходческих забоев осуществляется вентиляторами местного проветривания ВМ – 12 и ВМЭ – 6 нагнетательным способом и сжатым воздухом после взрывных работ. Камерные выработки – склады ВМ, камеры ГСМ, камеры СДО, депо аккумуляторных электровозов проветривается обособленной струей воздуха.

Вентиляционная схема проветривания рудника предусматривает возможность реверсирования воздушной струи в аварийных случаях. При реверсировании воздушной струи в холодное время года проектно предусмотрен подогрев подаваемого в шахту воздуха по ВС – 5, ВС – 6 с помощью газового воздухонагревателя ВГС – 6,3, установленного у каждой вентиляционной установки на поверхности и соединённого с ней вентиляционным каналом.

Калориферные установки на КС – 3 и ПЗС в аварийном режиме (остановка калориферного вентилятора) работают на прямотоке с поступлением наружного воздуха в стволы.

Эквивалентное отверстие – 22,99 м². Количество воздуха необходимое для проветривания рудника Q=808,6 м³/с.

 

Таблица 2.3.

Потери воздуха.

 

Утечки	М3/с	от QВ, %
Внешние утечки
Утечки через копёр ВС – 5.	48	9,6
Утечки через копёр ВС – 6.	35	9,0
Внутренние утечки
Гор.- 950 м.	10
Гор.- 1200 м.	32

 

 

Таблица 2.4.

Характеристика вентиляторов главного проветривания.

 

Наименование	ГВУ ВС-5	ГВУ ВС-6
Вентиляторы	ВЦД-47м «Север»	ВЦД-47м «Север»
Диаметр рабочего колеса вентилятора, мм	4700	4700
Число ступеней (рабочих колёс).	2	2
Производительность до реверсирования, м3/с.	501	391
То же после реверсирования, м3/с.	436	383
Развиваемая вентилятором депрессия до реверсирования, мм. вод. ст.	270	300
То же после реверсирования, мм. Вод. Ст.	270	260
Номинальная скорость вращения колеса вентилятора, об/мин.	450	490 с закр. УСМ на 45°
Способ управления реверсивными и переключающими устройствами.	Полуавтомат	Полуавтомат
Время перехода вентилятора на реверсивный режим работы, мин.	5	5

 

 

Таблица 2.5.

Баланс воздуха по руднику.

 

Входящая струя	М3/с	Исходящая струя	М3/с
Клетьевой ствол №3 Скиповой ствол №3 Породо – закладочний ствол (ПЗС) Воздухо – подающий ствол (ВПС) Сжатый воздух	266,0 100,0 244,0 178,0 30,0	Вентиляционный ствол №5 (ВС-5) Вентиляционный ствол №6 (ВС-6)	457,0   361,0

 

3. Электроснабжение горного предприятия

 

Для покрытия всей нагрузки основной площадки сооружена отдельно стоящая ГПП-33 с трансформаторами 2 х 32 мВА.

Ру-6кВ ГПП-33 выполняется с одинарной системой шин, секционированной из 4 секций с АВР на секционном выключателе и комплектуется из камер серии К-ХХIII, К-ХХIV с выключателями ВЭМ-6 (Sоткл = 350 МВА). На отходящих от ГПП линиях устанавливаются токоограничивающие реакторы.

При турбокомпрессорной и надшахтном здании КС-3 сооружаются распределительные подстанции РП-305 и РП-363, от которых радиальными линиями питаются трансформаторные подстанции, эл.двигателей 6кВ и подземные центральные и распределительные подстанции.

Передача электрической энергии от ГПП-ЗЗ к Турбокомпрессорной и стволам КС-З и СС-З осуществляется по кабельным линиям.

На площадках рудника “Таймырский” сооружены три главных понизительных подстанции.

На основной площадке ГПП-33 с трансформаторами 2х32 МВА; на площадке вспомогательных стволов ГПП-32 с трансформаторами 2х25 МВА; на площадке вентиляционных стволов №5 и №6 ГПП-35 с трансформаторами 2х16 МВА. Схемы коммутации ГПП приняты без выключателей на стороне высшего напряжения с установкой отделителей в цепях трансформаторов и передачей отключающего импульса на головной выключатель питающей линии по высокочастотным каналам. Для питания электрической энергией рудника “Таймырский” сооружены две ВЛ-110кВ от секции ЗРУ-110кВ ТЭЦ-2.

От РП-305 питаются электродвигатели турбокомпрессоров и насосов оборотного водоснабжения.

От РП-363 поверхность и подземные потребители комплекса КС-3.

В надшахтном здании ПЗС сооружена распределительная подстанция 6 кВ - РП- 352. От РП-352 питаются подъемные машины ПЗС и трансформаторные подстанции в районе ствола ПЗС.

На площадке вентиляционных стволов № 5 и 6 сооружается отдельно стоящая ГПП-35. Основными потребителями электроэнергии являются две вентиляторные установки ВЦД-47, подъемные машины на ство­лах № 5 и 6 и подземные электроустановки. В здания вентиляторных установок встраиваются РП-360 и ТП-360 на ВС-5 и РП-361 и ТП-361 на ВС-6. От РП получают питание электродвигатели 6кВ вентиляторных установок, трансформаторные подстанции и подземные подстанции.

Предусматриваются следующие виды защиты.

На силовых трансформаторах ГПП-33, ГПП-35:

- продольная дифференциальная защита;

- на ГПП-35 – максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения с двумя выдержками времени;

- На ГПП-33 - максимальная токовая защита с выдержкой времени; максимальная токовая защита с выдержкой времени на вводах 6 кВ;

- газовая защита в баке трансформатора действующая на отклонение и сигнал;

- газовая защита в баке переключающего устройства, действующая на отключение;

- реле уровня масла с действием на сигнал;

- защита от перегрузки на вводах 6кВ с действием на сигнал;

От защит дифференциальной, газовой, максимальной со стороны высшего напряжения предусматривается передача отключающего импульса на головной выключатель питающей линии 110кВ на ТЭЦ-2 и ПП-110кВ, после отключения, которого в бестоковую паузу поизводится отключение поврежденного трансформатора с помощью отделителя. Для передачи сигналов телеотключения применяется аппаратура типа ВЧТО-М. Каналы связи организуются по линиям электропередач 110кВ.

На секционных масляных выключателях ГПП и РП:

Предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени ускорением при действии АВР. На линиях, питающих РП предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, земляная защита с выдержкой времени с действием на сигнал.

На линиях, питающих ТП, предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, токовая отсечка и газовая защита для внутрицеховых ТП.

На линиях, питающих подземные электросети 6кВ, предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, направленная защита нулевой последовательности с действием на отключение, защита минимального напряжения с действием на отключение.

Предусматриваются следующие автоматические устройства:

- АВР на секционных выключателях 6кВ ГПП-33 и ГПП-35 при отключении одного из трансформаторов или питающей линии. АВР с частотным пуском и контролем направления мощности;

- АВР на секционных выключателях 6кВ РП-360, 361, 363, 305. АВР с частотным пуском и контролем направления мощности;

- АВР на щитах 0,4кВ на ГПП;

- АПВ вводов 6кВ при отключении на длительное время одного из трансформаторов, которое вводится вручную на оставшемся в работе трансформаторе;

- АЧР, на ГПП-33 отключаются линии скиповых машин, на РП-305 - линии компрессоров;

- автоматическое управление переключателем напряжения под нагрузкой на силовых трансформаторов ГПП;

- автоматическое управление обдувкой трансформаторов ГПП;

- автоматические осциллографы для записи аварийных процессов на ГПП-33, ГПП-35, ПП-110;

- АВР на секционировании линий 110кВ, на переключательном пункте;

АПВ линий 110кВ на переключательном пункте.

Управление вводными и секционными выключателями 6кВ на ГПП предусматривается со щита управления, на котором размещается также аппаратура защиты и автоматики силовых трансформаторов и секционных выключателей. Управление выключателями линий 6кВ производится с помощью ключей, установленных на камерах КРУ и КСО.

 

3.1. Диспетчеризация

 

Предусматривается двухступенчатая диспетчеризация объектов электроснабжения: от диспетчера сетей и подстанций Талнахского района и от диспетчера энергоснабжения рудника “Таймырский”.

Предусматривается следующий объем телемеханизации.

На ГПП:

- телесигнализация положения выключателей вводов, секционных, отходящих линий на РП, секционных и линейных отделителей, короткозамыкателей в нуле;

- телесигнализация неисправности трансформаторов, земли в сети 6кВ, аварии, неисправности пожарной опасности;

- телеуправление секционным масляным выключателем.

На переключательном пункте:

- телеуправление всеми выключателями 110кВ;

- телесигнализация аварии, неисправности пожарной опасности.

На РП: сигнализация положения выключателей вводов и секционных, сигнализация аварии, неисправности пожарной опасности.

В качестве каналов связи для телемеханики используются свободные телефонные пары в телефонной сети, проверенные на затухание.

3.2. Канализация электрической энергии

 

Воздушные линии электропередач 110кВ.

Магистральные линии от ТЭЦ-2 до отпайки к ГПП-33 провод марки АСО-240, от отпаек на ГПП-33 до отпаек на ГПП-32 – АСО-150.

Отпайки ВЛ к ГПП-33 выполняются проводом АС-120 на деревянных опорах.

Отпайки ВЛ к ГПП-32 выполняются проводом АС-95.

Отпайки ВЛ к ГПП-35 выполняются проводом АС-95 на деревянных опорах, рассчитанных для IV гололедного района, ввиду большого перепада высот по трассам ВЛ.

Проектируемые линии от грозовых перенапряжении защища­ются тросами по всей длине ВЛ.

Все тросовые опоры подлежат заземлению. На пересекаемых трубо и газопроводах устанавливаются защитные решетки, и предусматривается устройство повторных заземлителей.

Для пихания собственных нужд ПП-110 предусматривается сооружение воздушной линии б кВ от ГПП-30 ( второе питание по кабельной линии от ГПП-32).

Линия выполняется проводом АС-50 па деревянных опорах.

 

Внецеховые кабельные сети 6 и 0,4 кВ.

Внецеховые сети площадок рудника, электрические связи между главными понизительными, распределительными и трансформаторными подстанциями решены кабельными линиями. Кабели приняты бронированные, с алюминиевыми жилами.

Прокладка кабелей выполняется в кабельных тоннелях, каналах, на кабельных конструкциях по стенам зданий, в земляных троншеях, по кабельным эстакадам.

Подстанции.

ГПП-33, на основной площадке рудника, устанавливаются два силовых трансформатора ТРДН-32000/110, с расщепленной обмоткой НН, с регулированием напряжения под нагрузкой.

Схема коммутации ГПП-33 принята с установкой отделителей в цепях трансформаторов и устройством перемычки со стороны трансформаторов.

В перемычке устанавливаются разъеденитель и отделитель. Короткозамыкатели в цепях трансформаторов устанавливаются для резервирования передачи отключающего импульса.

Распределительное устройство 6кВ выполняется закрытого типа. Схема РУ-6 кВ выполнена с одинарной системой шин, секционированной на 4 секции, с АВР на секционных выключателях. Оперативный ток на ГПП-33 – постоянный. Закрытая часть выполняется двухэтажной с расположением на 2-м этаже РУ-6 кВ, токоограничивающих реакторов на отходящих линиях и щита управления; на первом этаже – кабельное помещение, камеры для установки разъеденителей за реакторами и КТП-2х250кВА для собственных нужд ГПП-33.

На ГПП-35 устанавливаются два силовых трансформатора ТДН-16000/110, с регулированием напряжения под нагрузкой. РУ-6 кВ комплектуется шкафами серии КРУ-2-6Э с выключателями ВМП-10К с приводами ПЭ-11.

ПП-110кВ выполняется закрытого типа, распологается на площадке вспомогательных стволов.

РУ-110кВ ПП состоит из 5 ячеек с воздушными выключателями ВВН-110А-6 и 2 ячеек с трансформаторами напряжения и разрядниками. Ошиновка РУ-110кВ выполняется гибкими сталеалюминиевыми проводами.

На открытой части ПП-110 устанавливаются приемные порталы и аппаратура В.Ч. связи. В щитовом блоке располагаются: щиты защиты и управления воздушеными выключателями, аккумуляторная батарея СК-3, компрессорная для подачи сжатого воздуха к приводам выключателей и разъеденителей и трансформаторная подстанция 2КТП-250 для питания собственных нужд ПП-110.

 

Распределительные и трансформаторные подстанции.

Распределение электрической энергии на напряжении 6кВ к высоковольтным электродвигателям и трансформаторным подстанциям 6/0,4 кВ по поверхностным сооружениям площядок рудника предусматривается как с шин ГПП, так и от рапределительных подстанций 6кВ.

РП-6кВ располагается в местах сосредоточения нагрузок электрических потребителей, и комплектуются из шкафов типа КРУ2-6Э и КСО-266.

Распределение электрической энергии на напряжении 400/230 В для питания силовых электроприемников цехов и освещения производится от цеховых ТП 6/0,4 кВ.

Цеховые ТП выполнены по типовому проекту – комплектные трансформаторные подстанции (КТП) двухтрансформаторные с мощностью трансформаторов 630-1000 кВА.

 

3.3. Расчет электроснабжения комплекса поверхности

 

Составим укрупненную однолинейную схему.

Определим расчетную нагрузку ГПП-33

По методу коэффициента спроса принимаем

Для всей нагрузки принимаем cosj=0,8

, (3.1)

, (3.2)

, (3.3)

для ЭКГ-190

,

,

.

Результаты остальных расчетов сведены в таблице.

 

Таблица 3.1.

Ведомость электрических нагрузок на ГПП-33.

 

Наименование	Кол-во, шт.	Руст. КВт	Кс	Cosj	Рр, КВт	Qр, КВАр	Sр, КВА
РП-309:
ЭКГ-190	1	250	0,7	0,8	175	131	219
ЭКГ-121	1	250	0,7	0,8	175	131	219
ТП-309	1	800	0,7	0,8	560	420	700
Двиг. Конвейеров СС-3	2	320	0,7	0,8	224	168	280
Двиг. Конвейеров СС-3	2	500	0,7	0,8	350	263	438
ТП-312	1	1600	0,7	0,8	1120	840	1400
РП-363
Насосы	3	500	0,7	0,8	350	263	438
ТП-363	1	1600	0,7	0,8	1120	840	1400
ПМ1 клетьевой подъем	1	1600	0,7	0,7	1120	840	1400
ПМ2 клетьевой подъем	1	3500	0,7	0,7	2450	1838	3063
ВОД-40 (СД)	1	1600	0,7	-0,9	1120	0	1120
РП-365
ПМ скиповой подъем	2	5000	0,7	0,7	3500	2625	4375
ТП-365
ТМЗ	1	800	0,7	0,8	560	420	700
РП-305
Компрессоры СД	8	3200	0,7	-0,9	2240	0	2240
Насосы		1250	0,7	0,8	875	656	1094
Вспом. Привода		1000	0,7	0,8	700	525	875

 

Суммарная расчетная нагрузка всей ГПП-33

,

Qр_S=11860кВАр.

На основе данного расчета, при проектировании на перспективу, по табл. 27.8 [1] наметим к установке на ГПП-33 два трансформатора типа ТРДН-40000/110 поскольку трансформаторы типа ТРДН-32000/110 сняты с производства.

Проверка на перегрузочную способность при установке на ГПП-33 двух трансформаторов.

 - условие выполняется.