5.5.Пневматическая установка

При ведении очистных и подготовительных работ наряду с электрической предусматривается использование пневматической энергии, которая будет приниматься при строительстве и эксплуатации рудника, для работы подземных механизмов и закладочного комплекса.

Для обеспечения потребителей сжатым воздухом на промышленной площадки рудника предусматривается строительство компрессорной станции.

Использование сжатого воздуха предусматривается для вспомогательных целей (бурение шпуров под штанговую крепь, нанесение набрызгбетона, пылеподавление, очистка закладочного трубопровода в конце цикла закладки, в механизмах вагонообмена и т.д.).

Работа компрессорной станции предусматривается в автоматическом режиме с выводом необходимых параметров диспетчеру рудника.

Подачу свежего воздуха осуществляется по трубопроводу проложенному по клетевому стволу с разводкой по откаточным штрекам.

При принятой организации работ в одновременной работе будут находиться следующие механизмы: перфораторы ПП-63; набрызгбетонная машина «Алива-250» буровой станок СБГ-1М.

Данные для расчета:

Годовая производительность рудника, м³/год 385000.

Срок службы, лет 44.

Число смен в сутки, см 4.

Продолжительность смены, час 6.

Расчет производим по сумме потребляемого воздуха этими приемниками.

Таблица 4.1. Потребители воздуха

Наименование приемников	Кол-во	Расход воздуха, м3/мин
СБГ-1М	2	16
ПТ-36	4	3,6
Продувка закладочного трубопровода		10
Алива-250	2	14
Обеспыливание		6,4

Расход сжатого воздуха подземными приемниками.

V = n  q   k,

где: n - число однотипных работающих приемников в смене, шт;

q - номинальный расход воздуха одним потребителем данной группы при непрерывной работе, м³/мин;  - коэффициент, учитывающий увеличение расхода воздуха приемниками по сравнению с номинальным значением в результате износа; k – расчетный коэффициент одновременности работы группы однотипных приемников.

 =  + 1 -  / n,

где :  - групповой коэффициент пользования.

  q / nq = 2  (0,5 - 16) + 4  (0,8 3,6) + 2 (0,8 14) + 1 (0,1  10) + 1  (0,1 6,4) / 2  16 + 4  3,6 + 2  14 + 1  10 + 16,4 = 16 + 11,52 + 22,4 + 1 +0,64 / 90,8 = =0,57

k₁ = 0,57 + (1 - 0.57 / )  0,87

k₂  0,57 + (1 – 0,57 / )  0,78

k₃  0,57 + (1 – 0,57 / )  0,87

k₄  0,57 + (1 – 0,57 / )  

k₅  0,57 + (1 – 0,57 / )  

V = 2 16  0,87 1,15 + 4 3,6  0,78  1,1 + 2  14 0,87 1,15 + 101 1,15 + 6,4 1  1,15 = 91,8 м³/мин.

Потребная производительность компрессорной станции.

V_кс = К_ут  К_о V,

где:К_ут - коэффициент утечек сжатого воздуха;

К_о - коэффициент одновременности работы.

V_кс = 1,18  1 91,8 = 108 м³/мин.

Необходимое избыточное давление сжатого воздуха.

Р_кс = Р_п + 0,003L + 0,03,

где: Р_к - избыточное давление у потребителей, мПа; L - длина воздухоопровода от компрессорной станции до самого удаленного потребителя, км; 0,003–средние удельные потери давления в магистральном трубопроводе, мПа/км.

Р_кс = 0,5 + 0,031,85 + 0,03 = 0,58 мПа.

Исходя из расчетной производительности компрессорной станции V_кс=108 м³/мин и имея ввиду изменение характеристик компрессоров в процессе эксплуатации, а также возможное увеличение числа и мощности потребителей, принимаем два компрессора ЗК-120А (1-рабочий, 2-резервный).

Технические характеристики компрессора:

Подача, м³/мин 124,5.

Давление, мПа 0,88.

Мощность электродвигателя, кВт 800.

Диаметр магистрального трубопровода воздухопроводной сети должен быть не менее:

d20V_к = 20  108 = 208 мм.

Принимаем трубу с внутренним диаметром d=209 мм.

Расход воды на охлаждение компрессора.

Q_Х = 60  V_к q / 1000 = 60 108  3,1 / 1000 = 20 м³/час.

Расход воды на охлаждение концевого холодильника.

Q_х = 60  108  2 / 1000 = 13 м³/час.

Суммарный расход воды.

Q_в = Q_к + Q_х = 20 + 13 = 33 м³/час.

Принимаем один насос, 4К-90/35.

Расчет воздухосборника.

V_в = 0,15  V_к = 0,15 108 = 16,2 м³.

Принимаем два воздухосборника В-10.

Технико-экономические показатели

Годовой расход электроэнергии

W_г = (R  / _дв _с) _г _реж

W_г =(2800/0,90,95) 24305=13698245 кВт.

Годовая выработка сжатого воздуха

V_г = 60  V  n_г  Т_реж = 60 108 24  305 = 37433600 м³.

Расход воздуха на 1 м³ добычи

b = 47433600 / 385000 = 123 м³/м³.

Расход сжатого воздуха 1 т добычи

b = 47433600 / 1000000 = 47,4 м³/т.

Расход электроэнергии на 1 т добычи

W_эл = 13698245 / 1000000 = 13,6 кВт/т.

Расход электроэнергии на выработку 1 м³ сжатого воздуха:

W_эл = 13698245 / 47433600 = 0,28 кВт/м³.