9.4. Электроснабжение подземных горных работ через шурфы и скважины
При передаче электроэнергии подземным электроприемникам через шурфы и скважины возможны два варианта построения системы электроснабжения:
с прокладкой по шурфу (скважине) кабелей напряжением выше1200 В;
напряжением до 1200 В.
В первом случае электроэнергия от ГПП подводится по воздушной линии электропередачи непосредственно к шурфу или скважине с применением электрооборудования в нормальном исполнении. Последующая трансформация электроэнергии на напряжение до 1,2 кВ производится в подземных горных выработках.
Скважина закрепляется обсадной трубой с внутренним диаметром 125—150 мм. Кабели крепятся специальными жимками к стальному тросу, проложенному внутри трубы и воспринимающему на себя всю весовую нагрузку кабельной линии.
Во втором случае при питании подземных горных работ через скважину напряжением до 1200 В на поверхности у скважины устанавливают передвижной трансформаторный киоск или передвижную КТП, преобразующие напряжение 6 (10) кВ на напряжение 0,69 или 0,4 кВ. Электроэнергия подводится по воздушной линии электропередачи от секций шин ГПП.
Основным фактором, ограничивающим область применения схем питания через скважину напряжением до 1200 В, является условие обеспечения требуемого качества напряжения, поэтому при технологических параметрах современных угольных шахт этот способ питания целесообразен при передаче небольших мощностей на ограниченное расстояние. Следует отметить, что в сравнении с вариантом электроснабжения через скважину напряжением выше 1200 В, передача электроэнергии на напряжении 0,69 кВ приводит к увеличению расхода металлов (кабельной продукции). В силу отмеченных обстоятельств преимущественное распространение имеют схемы электроснабжения через скважину напряжением выше 1200 В.
На рис. 9.6 показаны варианты электроснабжения подземных горных работ через скважину напряжением 6 (10) кВ.
Необходимо отметить, что радиус действия энергоскважины по условиям обеспечения качества напряжения у подземных электроприемников достаточен для того, чтобы обеспечить питание потребителей панели или этажа. Ограничениями, обусловливающими неизбежность переноса скважины, являются технологические факторы, например, необходимость погашения выработки, находящейся в сопряжении со скважиной.
При питании подземных электроприемников панели через скважину напряжением выше 1000 В возникает задача оптимального расположения скважин и РПП 6 (10) кВ, при которых годовые приведенные затраты
Рис. 9.6. Принципиальные схемы электроснабжения
подземных горных работ через скважины:
о-очистных участков по кабельной линии 6 (10) кВ; б-РПП-6 (10) кВ; в-очистных участков по кабельной линии напряжением 0,66 кВ/
на перемещения скважин при отработке будут минимальными.
Основным достоинством электроснабжения подземных горных работ при использовании энергоскважин является то, что значительная часть высоковольтной распределительной сети системы электроснабжения шахты выносится на поверхность, где используется электрооборудование в нормальном исполнении.
К числу недостатков питания подземных разработок через скважины относятся:
наличие дополнительных затрат, связанных с бурением скважин и креплением их обсадными трубами, которые повторно не используются;
необходимость периодического перемещения скважин и соответствующего электрооборудования по технологическим условиям;
нерациональное использование промышленной площади на поверхности шахты в связи с необходимостью сооружения сети воздушных линий;
трудность обслуживания воздушных линий и электрооборудования на поверхности в периоды распутицы.
Выбор оптимального места расположения скважины и распределительных пунктов обусловлен условиями обеспечения качества напряжения с учетом технологических факторов на основе технико-экономического сравнения вариантов применительно к конкретным условиям.
При наличии в зоне ведения горных работ, отнесенных к флангам, вентиляционных стволов или шурфов целесообразность использование их для подвода электроэнергии к удаленным участкам. Такая комбинированная система электроснабжения, сочетающая в себе элементы питания подземных разработок через ствол и шурфы (скважины), может обладать достоинствами, присущими обоим способам. В технико-экономическом плане целесообраз-ность комбинированных систем оправдана в условиях реконструкции действующих шахт при значительном развитии горных работ на флангах,