12.5. Электроснабжение участков рудников
В отличие от угольных шахт, для которых характерна высокая концентрация горных работ, сопровождающаяся высоким уровнем механизации и электрификации производства, на рудных шахтах очистные и подготовительные работы, из-за особенностей залегания месторождений рудных тел и жил, проводятся раздельно сразу на нескольких горизонтах и участках.
Основной способ выемки полезного ископаемого в рудных шахтах—буровзрывной, причем в большинстве случаев бурение шпуров производится станками, работающими на сжатом воздухе. Погрузка руды и породы осуществляется также пневматическими погрузочными машинами. Снабжение сжатым воздухом осуществляется от мощных компрессорных установок, установленных на поверхности.
На добычных и подготовительных участках потребителями электрической энергии являются сравнительно маломощные установки: скреперные лебедки, погрузочные машины, вентиляторы местного проветривания и участковая осветительная сеть. Учитывая специфику залегания рудных тел и жил, схема электроснабжения участка строится так, что от стационарной участковой подстанции (УТП) получают питание блочные распределительные пункты (БРП), к которым непосредственно присоединяются электроустановки.
Электроэнергия от поверхностной подстанции рудника через ствол или штольню подается к ЦПП, откуда, в зависимости от числа разрабатываемых горизонтов и блоков, распределяется к штрековым подстанциям (УТП). При этом кабель напряжением 6 кВ от ЦПП проходит транзитом через участковые подстанции УТП.
Электроэнергия от участковой подстанции УТП к блочным распредпунктам распределяется по магистральным и радиальным схемам (рис. 12.20).
При небольшом удалении добычных и подготовительных работ от штольни или околоствольного двора потребители электроэнергии целесообразно питать от трансформаторов, устанавливаемых в ЦПП. В каждом конкретном случае целесообразность такого способа питания проверяется расчетом кабельной сети по допустимой потере напряжения. Такой способ питания характерен для марганцевых и небольших железорудных шахт, в которых расстояние от околостволъного двора до границы шахтного поля не превышает 500 м. При значительном удалении фронта добычных работ УТП располагают вблизи выемочных участков.
На мощных железорудных шахтах, где отмечается большая установленная мощность электропотребителей, целесообразно устанавливать на горизонте несколько УТП, выбирая их местоположение в зависимости от развития горных работ.
При камерно-столбовой системе отработки рудных залежей мощностью 6—12 м при наличии больших объемов отбитой руды для ее погрузки
Рис. 12.22. Схема расположения УТП и БРП в условиях железорудной шахты
применяют экскаваторы. В этом случае общая установленная мощность участков значительно возрастает и участковые подстанции целесообразно устанавливать вблизи участка.
На калийных рудниках систему электроснабжения участков определяют мощные проходческие комбайны, работающие в комплексе с самоходными вагонами. Из-за большой установленной мощности на участке предусматривается установка двух подстанций, одна из которых питает проходческий комбайн, а другая—самоходный вагон и вспомогательные электроустановки.
Гибкими кабелями электроэнергия подается к магнитным станциям СУВК или через автоматический выключатель к станциям управления, установленным непосредственно на комбайнах (ПК-10).
Забойные самоходные машины с электроприводом имеют кабельное питание, при котором один конец кабеля подсоединяется к источнику питания, а другой—к кольцам токосъемного устройства, расположенного на кабельном барабане, снабженном кабелеукладчиком. Радиус действия машины ограничивается до 200 м в одну сторону от точки закрепления кабеля.
Самоходный вагон и вспомогательные электроустановки питаются от своего распредпункта, который устанавливается в пройденной выработке.
Периодичность перемещения распределительного пункта определяется емкостью кабельного барабана, длиной гибкого кабеля, питающего самоходный вагон и скоростью ведения очистных работ.
Принципиальная схема распределения электроэнергии от ЦПП к очистным и подготовительным участкам на калийном руднике показана на рис. 12.21. От ЦПП получают питание отдельными кабелями напряжением 6 кВ ЦРП № 1 и ЦРП № 2 очистных работ, ЦРП № 3—подготовительных работ и ЦРП № 4—главного транспортного штрека. От каждого из указанных ЦРП получают питание передвижные подстанции.
Участковая трансформаторная камера обычно располагается на главном откаточном штреке на предельном по условиям потери напряжения расстоянии от наиболее удаленных и мощных электроустановок. Распредпункты блоков и камер располагаются непосредственно возле них для объединения питания камер и блоков от общего распределительного пункта. На рис. 12.22 приведена схема расположения УТП и БРП в условиях железорудной шахты.