П.В. Егоров Программа и методические указания по выполнению дипломного проекта для студентов очного и заочного обучения специальности 090200

20

Выбор конвейерного магистрального транспорта:

−расчет грузопотоков и выбор типов конвейеров осуществляется с использованием рекомендаций [28].

Выбор локомотивного магистрального транспорта:

−исходя из категории шахты по газу и пыли и ее годовой производственной мощности соответственно обосновать тип локомотива и

его сцепную массу [22, 26];

−исходя из годовой производительности шахты и протяженности откаточных путей обосновать тип вагонетки и ее емкость [22, 26];

−произвести расчет локомотивной откатки для определения массы поезда (числа груженых вагонеток в составе) [26];

−рассчитать вагонеточный парк шахты [26];

−определить количество электровозов на шахте [26].

Выбор оборудования погрузочного пункта:

−исходя из горнотехнических условий выбрать схему путевого развития у погрузочного пункта [22, 26];

−длины груженой и порожней ветвей путевого развития принять равными длине: 1,5 состава - при отсутствии бункера, 1,0 состав - при наличии аккумулирующего бункера;

−выбор типа автоматизированного погрузочного пункта производить сравнением расчетного грузопотока с производительностью при-

нимаемого обрудования Qр > Qт. Расчетный грузопоток определять по формулам (4), (18) [22], причем коэффициент неравномерности для локомотивной откатки принимать равным: при наличии аккумулирующих емкостей - 1,25, безаккумулирующих емкостей - 1, 5;

− проверить выбранное оборудование по тяговому усилию толкателя.

Выбор средств вспомогательного транспорта

При выборе оборудования для транспортирования машин, отдельных узлов, материалов и людей по горизонтальным и наклонным горным выработкам следует руководствоваться соответствующими требованиями и рекомендациями [22, 26].

21

Выбор транспортного оборудования околоствольного двора

Схему околоствольного двора принимать с учетом:

−взаимного расположения вертикальных стволов и генерального плана поверхностного комплекса;

−вида транспортируемого материала: угля (горной массы), породы, материалов и горного оборудования;

−типа подвижного состава;

−количества направлений подхода груза в околоствольный двор (односторонние, двусторонние);

−предполагаемой ориентировки ветвей околоствольного двора по отношению к главной откаточной выработке в следующем порядке: параллельная, перпендикулярная или диагональная;

−намечаемого характера движения груженых и порожних вагонеток (кругового, челнокового); при использовании с донной разгрузкой принимать только круговое движение.

Пропускную способность околоствольных дворов определять [22,

26]:

−для вагонеток с донной разгрузкой и секционных поездов – по производительности разгрузки над разгрузочной ямой (скорость движения специализированных составов – 1,2 м/с, смешанных – 0,5 м/с);

−для вагонеток с глухим кузовом - по величине такта работы околоствольного двора.

Воколоствольных дворах с поточной локомотивной откаткой разгрузочные ямы оборудовать устройствами для открывания и закрывания днищ секционных поездов (ПС) и вагонеток с донной разгрузкой (ВД) и (ВДК).

Воколоствольных дворах с конвейерным транспортом предусматривать непосредственную разгрузку угля (горной массы) в приемные бункеры. Порода может транспортироваться в вагонетках.

Воколоствольных дворах у клетевого подъема в зависимости от подвижного состава, транспортирующего вспомогательные грузы (материалы, оборудование и др.), выбрать: агрегаты для обмена вагонеток; круговые опрокидыватели; толкатели шахтных вагонеток; стопоры и др.

Графическая часть раздела совмещается с технологическими листами и должна содержать схемы транспорта участка и шахты (горизонта), на которых указываются направления движения основных и вспо-

22

могательных грузов, сменная производительность забоев и погрузочных пунктов, длина транспортирования, углы наклона (уклона) выработок, типы выбранного транспортного оборудования.

На схеме выработок околоствольного двора условными обозначениями указывается размещение транспортного оборудования.

РАЗДЕЛ VIII. ПРОВЕТРИВАНИЕ ШАХТЫ

Этот раздел должен быть тесно связан со всеми разделами технологической части дипломного проекта.

Проектирование вентиляционной системы шахты осуществляется в следующем порядке [29]:

−исходными данными при проектировании вентиляции шахты являются материалы, собранные во время практики (природная газоопасность пластов, схемы и карты рабочих пластов с прогнозом газоносности, данные технического анализа угля, геологические разрезы с нанесением границ метановой зоны и стратиграфией пластов, данные о фактической газообильности забоев вентиляционных участков и шахты);

−на основе собранных материалов составляется прогноз газообильности выемочных участков (очистных забоев) и рассчитывается нагрузка на выемочный участок с учетом дегазации;

−выбирают схему проветривания выемочного участка с размещением на ней средств дегазации;

−рассчитывают газообильность и расход воздуха для подготовительных выработок;

−производится упрощенный расчет расхода воздуха для проветривания шахты как сумма расходов воздуха по всем вентиляционным участкам, находящимся на каждом шахтопласте, с учетом одновременно вводимых в разработку блоков и панелей;

−составляется и обосновывается схема проветривания шахты в соответствии с планом развития горных работ. На основе этого составляют условную и расчетную схемы проветривания шахты и оценивают устойчивость вентиляционных струй;

−для принятой схемы проветривания шахты производится полный расчет воздуха на первый период (15-20 лет) эксплуатации шахты;

−рассчитываются минимальная и максимальная (на начало и конец первого периода эксплуатации) депрессия и выбирается способ проветривания шахты;

23

ривания шахты;

−производят выбор мест размещения и расчет регуляторов распределения воздуха в выработках;

−выбирают вентиляторы главного проветривания;

−производят расчет и выбор калориферов;

−дается технико-экономический расчет вентиляции шахты.

По разделу выполняют один лист чертежей, на котором с учетом Инструкций и ПБ [27] изображают:

−вентиляционный план шахты с указанием всех вентиляционных сооружений и размещением подземного водопровода, сланцевых (водяных) заслонов, средств противопожарной техники, телефонов, средств контроля и борьбы с профессиональными вредностями и опасностями в шахте;

−расчетную схему проветривания;

−схему вентиляционных соединений;

−депрессионную диаграмму;

−камеру противопожарного поезда и противопожарного склада.

РАЗДЕЛ IX. СТАЦИОНАРНЫЕ УСТАНОВКИ

Подъемные установки

Характеризуются главные и вспомогательные подъемные установки шахты.

Производится расчет главной подъемной установки (ПУ), а при ее отсутствии на шахте рассчитывается вспомогательная ПУ.

Врасчете приводятся данные и определяются: потребная часовая производительность ПУ, массоподъемность сосуда, высота подъема, высота копра, линейная масса каната, размеры канатодвижущего органа подъемной машины и направляющих шкивов, расстояние от подъемной машины до ствола, длина, углы наклона и отклонения струны каната, диаграмма скорости, мощность двигателя (рассчитанная по обобщенным параметрам ПУ), действительная производительность, КПД ПУ.

По ходу расчета выбирается и характеризуется оборудование ПУ: подъемный сосуд, канат, подъемная машина, электродвигатель.

Впояснительной записке приводится графический материал: схема ПУ с указанием всех расчетных геометрических параметров, диаграм-

24

ма скорости.

При выполнении проекта можно использовать порядок расчета, приведенный в [25, 38]. Принимать механическое оборудование следует по [18, 30], электородвигатель по [9].

Водоотливные установки

Характеризуется схема водоотлива шахты и указываются главные и вспомогательные водоотливные установки.

Производится расчет главной водоотливной установки (ГВУ). В расчете приводятся исходные данные и определяются: требуемая производительность насоса в соответствии с ПБ, сопротивление водоотливного трубопровода и его напорно-расходная характеристика, рабочий режим выбранного насоса, соответствие производительности насоса требованию ПБ, мощность и частота вращения электродвигателя, расход электроэнергии, КПД ГВУ, емкость водосборника.

Выбирается и характеризуется оборудование ГВУ: насосы и их количество, электродвигатель, комплект аппаратуры автоматизации.

В пояснительной записке приводится графический материал: схема водоотливного трубопровода с включенными насосами и арматурой, график к определению рабочего режима насоса, схема ГВУ с указанием способа и механизации очистки водосборника, а также защитных устройств от затопления насосной камеры.

Порядок расчета изложен в [38], выбор оборудования производить по [9, 18, 30].

Вентиляторные установки

С помощью аэродинамической характеристики вентилятора определяются параметры регулирования производительности вентилятора в течение срока службы шахты.

Принимается и характеризуется схема компоновки вентиляторной установки, указывается способ и устройство реверсирования струи и аппаратуры автоматизации вентиляторной установки. Определяется расход электроэнергии вентиляторной установкой – абсолютной и относительной к 1 т угля и 1 м3 воздуха.

Порядок расчета изложен в [38], выбор оборудования производить по [9, 18, 30].

25

Компрессорные установки

Расчет компрессорной станции (КС) производится при применении пневматической энергии в технологическом процессе шахты. Приводятся исходные данные и определяются: необходимые производительность и избыточное давление КС, расход сжатого воздуха и электроэнергии для его производства на 1 т добычи.

Выбирается и характеризуется оборудование КС: компрессор, воздухосборники и их количество, электродвигатель компрессора, устройство регулирования производительности КС.

При выполнении расчетов можно воспользоваться методикой, приведенной в [38], выбор оборудования производить по [9, 18, 30].

РАЗДЕЛ Х. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПОВЕРХНОСТИ ШАХТЫ

При проектировании технологического комплекса поверхности шахты необходимо руководствоваться современными тенденциями, в основу которых положено блочное расположение главных зданий и сооружений, обеспечивающее минимальные размеры территории промышленной площадки, а также минимальную протяженность наземных

иподземных коммуникаций.

Впроекте должно быть предусмотрено применение:

−высокопроизводительного оборудования для комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ;

−башенных копров с многоканатными подъемами (при значительной глубине разработки);

−бункерной погрузки угля;

−типовых административно-бытовых комбинатов, обеспечивающих комфортное обслуживание трудящихся;

−небольших шахтных мастерских и расходных складов различного оборудования и материалов;

−максимального озеленения территории промплощадки. Размещение различных складов, шламонакопителей, хвостохрани-

лищ, прудов шахтных вод, углепогрузочных пунктов и других источников интенсивного пылеобразования осуществлять в соответствии с существующими нормами и правилами.

Размещение пустой породы должно осуществляться в центральных

26

(групповых) отвалах, располагаемых в отдалении от промплощадки и жилых массивов.

Для их размещения максимально использовать овраги и другие участки, непригодные для сельскохозяйственных работ и гражданского или промышленного строительства.

Графическая часть выполняется на стандартном листе формата А1. На генплане промплощадки наносят все здания и сооружения, необходимые для приема, переработки и отправки угля, для приема, складирования и отправки в шахту материалов и оборудования, для ремонта и обслуживания машин и механизмов, а также для культурно-бытового обслуживания трудящихся. На промплощадке размещаются также здания подъемных машин, электроподстанции, компрессорной, емкости воды, железнодорожные пути и т.д.

Все здания должны быть сблокированы и строго увязаны с главным и вспомогательными стволами, устья которых наносятся на план.

Допускается совмещение на одном листе генплана поверхности с околоствольным двором.

РАЗДЕЛ ХI. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ

Проектирование электроснабжения подземных горных работ ведется на основе принятой схемы вскрытия, системы разработки и технологии добычи.

Выбор схемы электроснабжения

Производится выбор типовой высоковольтной схемы электроснабжения подземных горных работ в соответствии с условиями проекта и дается ее краткое описание. При этом должны быть указаны места расположения ГПП, ЦПП, РПП и ПУПП, способы питания (через ствол или скважины) выработки, по которым прокладывается кабельная сеть, величины принимаемых напряжений, типы силовых трансформаторов и высоковольтной КРУ. Необходимо принимать типовые схемы, предусматривающие обособленное питание подземных горных работ [41].

Схему электроснабжения участка целесообразно принимать согласно [9].

27

Расчет электрических нагрузок и выбор мощности силовых трансформаторов

На основе принятой механизации участка определяются типы и мощности электродвигателей. Все необходимые данные представляются в виде таблицы, где указывается суммарная установленная мощность электроприемников. Определяется расчетная мощность трансформаторов для питания участков, коэффициента спроса.

Расчет кабельной сети

Выбор магистральных и гибких кабелей производится по длительно допустимому току. Выбранные сечения кабелей проверяются по потере напряжения при нормальном режиме работы, по потере напряжения при пуске и опрокидывании наиболее мощных и удаленных двигателей, по химической прочности. Результаты расчета и выбора кабелей необходимо представить в виде таблицы.

Выбор автоматических выключателей и магнитных пускателей

Выбор производится по назначению аппарата, по напряжению и номинальному току. После расчета трехфазных токов к.з. необходимо их проверить на отключающую способность.

Выбор уставок максимально токовых защит

Расчетные значения токов уставок реле и плавких вставок определяются по соответствующим формулам, а фактические токи уставок в соответствии с цифровой маркировкой реле и стандартными значениями плавких вставок, которые должны быть проверены по возможности их срабатывания наименьшими токами двухфазного короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания

Наибольшие токи трехфазного короткого замыкания рассчитываются на выводах проверяемых аппаратов, а наименьшие двухфазные в наиболее удаленной точке защищаемой сети.

28

Расчет освещения

Расчет освещения необходимо производить точечным методом, при этом определяют расстояния между светильниками, их количество, выбирают сечения кабельной сети, источник питания, определяется двухфазный ток короткого замыкания и проверяется вставка защиты.

Графическая часть

Выполняется на половине листа формата А1 (на листе, где расположен чертеж по автоматизации производственных процессов), на которой приводится схема электроснабжения участка, нанесенная на план горных работ с соблюдением условных графических обозначений, принятых в «Правилах технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт».

Методика расчета электроснабжения участка подробно изложена в [5, 41, 42]. Выбор электрооборудования производить по [5, 9, 42].

РАЗДЕЛ ХII. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Автоматизация технологических процессов

В этой части дипломного проекта следует применять решения об автоматизации процессов в очистном забое, проходческих работ, подземного транспорта, подъема, водоотлива, проветривания, получения и транспортирования сжатого воздуха с указанием аппаратуры автоматизации [7, 35].

По согласованию с консультантом и руководителем проекта дается подробное описание автоматизации одного из объектов. Принципиальная схема описанного устройства изображается в графической части проекта (вторая половина листа «Электроснабжение» с соблюдением требований ГОСТов на изображения и обозначения элементов электри-

ческих схем (ГОСТ 2.728-74, ГОСТ 2.755-74, ГОСТ 2.710-81, ГОСТ 2.731-81).

29

Автоматизация оперативно-диспетчерского управления

В этой части проекта необходимо выбрать средства автоматизации управления, типовую аппаратуру диспетчерского управления шахтой.

РАЗДЕЛ ХIII. ОХРАНА ТРУДА

Опасные и вредные производственные факторы

Вопросы охраны труда и техники безопасности [21, 27, 29] должны быть взаимосвязаны со всеми разделами проекта.

В первой части раздела дается перечень опасных и вредных производственных факторов и возможные места их проявления по каждой из четырех групп, встречающихся в условиях проектируемого объекта

(ГОСТ 12.003.74):

−физические опасные и вредные производственные факторы;

−химические опасные и вредные факторы;

−биологические опасные и вредные производственные факторы;

−психофизические опасные и вредные производственные факторы.

После описания всех опасных и вредных производственных факторов встречающихся в проекте, составляется «Схема проектируемого объекта» (шахты).

На схеме проектируемого объекта порядковыми номерами обозначаются места возможного проявления опасных (одним цветом) и вредных (другим цветом) производственных факторов.

Управление охраной труда

В этой части раздела разрабатывают общие мероприятия по управлению охраной труда и специальному вопросу.

Общие мероприятия по управлению охраной труда в зависимости от темы и структуры проекта необходимо разрабатывать с разделением вопросов по технике безопасности по следующим условиям: каждому производственному процессу, каждому опасному и вредному производственному фактору или группам процессов и факторов. Принцип разработки мер рекомендует консультант, который может проверять в порядке контроля мер безопасности по всем разделам дипломного про-