4

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой______________

___________________________

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Модернизация электроснабжения системы электропривода подъемной установки ствола СС-3 рудника “Таймырский”

Автор дипломного проекта

Обозначение дипломного проекта

Специальность: Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов

Руководитель проекта

Консультанты по разделам:

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

Нормоконтролер

___________________________________________

3

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………….….. 4

1. Горнотехнологическая часть.…………………………………………….…. 6

2. Механическое оборудование.……………………………………………… 18

3. Электроснабжение горного предприятия …...………………………….… 26

4. Автоматизированный электропривод горных машин и установок.….….. 42

5. Автоматическое управление технологическими процессами, машинами и установками………………………………….…………………………………. 49

6. Специальная часть…………………………………...……………………… 52

7. Обслуживание, ремонт и наладка энергетического оборудования и средств автоматизации …..…………………………………………………………….. 88

8. Экономическая часть.………………………..……………………………… 91

9. Охрана труда…………………………………………………………...…….. 94

Заключение…………………………………………….……………………… 105

Библиографический список ………………………………………………… 106

Введение

В административном отношении Талнахское и Октябрьское месторождения, которое разрабатывает рудник “Таймырский”, расположены в Дудинском районе Таймырского национального округа Красноярского края. Они расположены у юго-западного подножия плато Хараеллах в бассеинах рек Талнах и Хараеллах, являющимися правыми притоками реки Норильской. От города Норильска месторождения удалены на 20км к северу и связаны с ним шоссейной и железной дорогами.

Снабжение электроэнергией осуществляется от ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и Хантайской ГЭС.

Водоснабжение рудника “Таймырский” и города Талнах производится за счет Талнахского месторождения подземных вод, вскрытого рядом скважин.

Теплоснабжение осуществляется от ТЭЦ-2. Для технологической переработки добываемых руд Норильский горно-металлургический комбинат имеет: обогатительные фабрики №1 и № 2, никелевый завод, медный завод, Надежденский металлургический завод.

Талнахское месторождение расположено в краевой юго-западной части Хараеллахской мульды на месте ее пересечения с зоной Норильско-Хараеллахского разлома.

Талнахский рудоносный интрузив в поле рудника разделен на северо-западную и северо-восточную ветви субмеридиональным Норильско-Хараеллахским разломом. К северозападной части приурочено Талнахское месторождение, к северовосточной - Октябрьское.

Северо-восточная ветвь в поперечном сечении имеет форму плоско-выпуклой линзы. Это тело полого сечет вмещающие породы, погружаясь на север. На юге оно залегает на контакте пород тунгусской серии с эффузивами, к северу погружается от туфолавовой толщи до карбонатно-глинистых пород.

Рудник “Таймырский” является одним из самых больших.

Его годовая производительность составляет около 2,2 млн.т. Рудник построен сравнительно недавно (15 лет назад) и на нем используется прогрессивная современная техника.

Рудник “Таймырский”, являясь элементарным звеном технологической цепочки производства, поставляет отбитую руду на обогатительную фабрику ОФ-2, которая по пульпопроводу отправляется на дальнейшую переработку.

Задачи дальнейшего повышения эффективности работы предприятия горнодобывающей промышленности не могут быть решены без автоматизации производственных процессов.

Эффективность замены устаревшей аппаратуры автоматизации на более прогрессивную, с расширенными возможностями должна заключаться в оптимизации процесса, увеличении нагрузки на автоматизированное оборудование, экономии энергетических и материальных ресурсов, повышении надежности оборудования.

Целью данного дипломного проекта является анализ показателей качества электрической энергии, их контроль и автоматическое регулирование, и приведение данных показателей к нормируемым значениям.

В настоящее время на НГМК поставленные вопросы остаются без внимания, которые, при дальнейшем развитии рыночных отношений, рано или поздно необходимо решать.

Рациональное использование материальных и трудовых ресурсов, оснащение горнодобывающих предприятий с использованием новой высокопроизводительной техники и способов управления дают возможность резко повысить производительность труда и качество продукции.

1. Горнотехнологическая часть

1.1. Геологическое строение месторождения и горно-геологические условия эксплуатации

Рудник «Таймырский» эксплуатируется на базе запасов богатых руд центральной части Октябрьского месторождения сульфидных руд медно - никелевых руд, приуроченных к Северо-западной (Хараелахской) ветви Талнахского рудоносного интрузива. Поле рудника включает в себя две рудные залежи:

а) 1 Хараелахская до глубины 1500м.

б) 2 Северная.

Рудоносная интрузия локализуется в глинисто сульфатно-карбонатной толще девонских отложений и погружается в северо-восточном направлении под углом 12 - 18 градусов.

Перекрывающая толща предоставлена сульфатно-карбонатными породами девона, песчано-глинистыми отложениями тунгусской серии, базальтами пермотриаса и четвертичными образованиями.

1.2. Стратиграфия и магматизм месторождения

Геологический разрез района представлен кембрийско-ордовикскими карбонатными осадками, чередованием морских (известняки, доломиты) и лагунных (ангидриты, глины) отложений силура-девона, терригенными углекислыми образованиями перми-триаса, туфолавовой толщей триаса. Рыхлые четвертичные отложения развиты повсеместно. Оруденение пространственно и генетически связано с придонной центральной частью Хаерлахской ветви Талнахского рудоносного интрузива габбро-долеритов и представлено тремя промышленными типами. Богатые (сплошные сульфидные) руды представлены Первой Хаерлахской (основной) залежи, протянувшейся в субширотном направлении в виде плитообразного тела на 1.6км, шириной 0.75, 0.9км с погружением в восточном - северо-восточном направлении с глубины 1000м до 1750м. Мощность залежи в среднем равна 20м, варьируя от 1м до 44.1м.

1.3. Тектоника

Главным структурным элементом талнахского рудного поля является зона Норильско-Хаерлахского разлома, которая представляет собой грабеноподобную структуру, проявившуюся серией сбросо-сдвиговых дислокаций. В зоне выделяют ряд субпараллельных швов с углами падения от 40 до 85^о, из них наиболее крутым является восточное нарушение - главный шов. Нарушения, расположенные к западу от Главного шва (система западных сбросов), имеют более пологие углы падения. Амплитуды смещения вдоль тектонических зон колеблются от 50 до 400 м. Зона разлома делит всю площадь на две части - восточную и западную. Для восточной наблюдается ограниченное количество сбросов параллельных основной зоне разлома, для западной (Октябрьское месторождение) интенсивная тектоническая нарушенность, широкое развитие пликативных и дизъюнктивных дислокаций.

В центральной части 1 Хаерлахская залежь разбита серией субмередианальных субпараллельных дизъюнктивов на 4 клиновидных блока длиной 750-800м, смещенных вверх относительно залежи на 40 - 120м (Большой Горст), которые разделяют ее на западный блок (-1050, -1100) и восточный (1300, 1350, 1400). Угол падения залежи западного блока составляет 14-22^о. С юго-востока к этой залежи примыкает вторая Северная залежь богатых руд, имеющая сложную конфигурацию в плане, протянувшаяся в юго-восточном направлении на 2.15км. Средняя мощность этой залежи 6-7м, с изменением от 1 до 22.3м. Глубина залегания составляет 1300-1400м. На востоке залежь осложнена взбросом, поднятым на 120м. Угол падения рудного тела на этом участке 8-12^о.

Интенсивное проявление разрывной тектоники в районе обусловило соответствующее развитие тектонической трещиноватости. Наиболее трещиноваты рассланцованные породы Тунгусской серии, наименее - толстоплитчатые карбонатные породы девона и габбро-диориты верхней половины рудоносной интрузии.

В осадочных породах преобладают пологие трещины, в сплошных рудах - крутопадающие, в породах интрузии - наклонные и крутопадающие. По трещинам, особенно в породах нижней части рудоносной интрузии, расположены так называемые ослабляющие минералы типа хлорита, серпентина, талька, слюд, цеолита, вторичных сульфидов, графита и т.п.

С приближением к тектоническому нарушению трещиноватость руд и пород, как правило, увеличивается, образуя зону повышенной (или высокой) сопутствующей трещиноватости шириной в 0.5 - 0.8 амплитуды смещения по данному разлому. Такая зона в большинстве случаев асимметрична, ее ширина в висячем боку в 2 - 6 раз больше, чем в лежачем. Для сплошных руд указанные зависимости менее характерны, так как в них тектонические нарушения чаще всего имеют один вид.

«Пластовые» зоны высокой (или повышенной) трещиноватости мощностью до 5м отмечены в кровле и, реже, в почве сплошных руд, в непосредственной кровле горизонта существенно оливиновых разностей габбро-долеритов, в пикритовых габбро-долеритах и в кровле рудоносной интрузии.

1.4. Морфология тел полезного ископаемого

Формация траппов включает комплекс интрузивных горных пород, среди которых выделяют недифференцированные пластовые интрузии (силлы), крутосекущие тела и дайки в основном долеритового и габбро-долеритового состава и дифференцированные сульфидоносные интрузии. Промышленный интерес представляет полнодифференцированная Талнахская интрузия Талнахского рудного поля, которая объединяет несколько сближенных интрузивных тел.

Октябрьское месторождение приурочено к северо-западной ветви названного массива. Длина интрузии до 10км, ширина 1-1.5км, мощность до 200-250м. Горизонтом локализации интрузива являются ангидрито-мергелевые породы нижнего и среднего девона. Особенности внутренней структуры полнодифференцированных интрузий является их стратифицированность.

В пределах Талнахского интрузива выделяют следующие горизонты:

Горизонт верхних контактовых габбро-долеритов;

Горизонт кварцсодержащих габбро-долеритов, габбро-диоритов и диоритов;

Горизонт оливиновых и оливино-биотитовых габбро-долеритов, эти минералы слагают до 30 % массива;

Горизонт пикритовых габбро-долеритов;

Горизонт такситовых и раномернозернистых габбро-долеритов;

Горизонт контактовых и порфировидных габбро-долеритов.

К основным породообразующим минералам, слагающим интрузивный массив, относятся: оливин, пироксены, плагиоклазы. К второстепенной группе минералов относятся: магнетит, титаномагнетит, биотит, амфиболы. К вторичным - пренит, хлорит, кальцит и другие минералы.

1.5. Гидрогеология

Гидрогеологические условия рудника определяются геоморфологическими, структурными и мерзлотными факторами.

Подземные воды формируются за счет атмосферных осадков, проникающих в горные породы со склонов плато и в зоне сквозных таликов, питаются также водами поверхностных водоемов и водостоков.

Мощность мерзлоты меняется в пределах рудного поля от 10м (район ПЗС) до 180м (ВС-5, ВС-6). Сток поверхностных и надмерзлотных вод на территории месторождения хорошо зарегулирован и происходит по западному склону горы Медвежьей, имеющий значительный уклон к долине р. Шумный.

Водовмещающая толща коренных пород характеризуется незначительной водообильностью (общий водоприток по горизонтам составляет около 1 м³/час).

Естественная обводненность горизонтальных и наклонных выработок представлена увлажнением, капежом из кровли и бортов выработок, а также кратковременными струйными изливами из скважин. Распространение водопроявлений носит локальный характер. Результаты химических анализов свидетельствуют о том, что количественный состав подземных вод и их минерализация весьма различны и зависят от литологии пород и гидродинамических особенностей (условия питания, разгрузки, глубина залегания и т.д.) обводненных горизонтов. С увеличением глубины химический состав химический состав изменяется от гидрокарбонатно-сульфатно-натриево-кальциевого до сульфато-натриево-кальциевого.

Водопроявления в местах бурения шпуров и скважин приурочены, как правило, к зонам трещиноватости и отмечены на контакте интрузии с породой. Более высокой водообильностью отмечена зона Горста. Отмечены водопроявления с дебитом 0.01 м³/час. Но по мере срабатывания статистических запасов в линзах подземных вод уменьшается до 0.0005 м³, что указывает на низкий коэффициент фильтрации (к=0.00002 м/сутки), а также на отсутствие связи водоносных зон с крупными источниками питания.

В пределах шахтного поля существует ряд водопроявлений, находящихся под режимным наблюдением. В местах выхода источника периодически проводится отбор проб на агрессивность по отношению к бетону, результаты анализов свидетельствует об отсутствии таковых.

Основной водоприток в руднике формируется за счет обводненности стволов. Распределение дебита по стволам происходит следующим образом:

ВПС - 10-12 м³/час;

СС-3 - 4-5 м³/час;

ВС-5 - 5-6 м³/час;

ВС-6 - 6-7 м³/час;

Суммарный водоприток по руднику составляет 32-35 м³/час.

1.6. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород

Объемные веса руд:

Богатые руды 1 Хаерлахской залежи - 4.2 т/м³;

Богатые руды 2 Северной залежи -4.0 т/м³;

Вкрапленные руды 2 Северной залежи -3.05 т/м³;

Медистые руды - 3.3 т/м³;

Значение коэффициента крепости по шкале М.М. Протодъяконова:

Для богатых руд - 5-10;

Для медистых руд - 5-16;

Для вкрапленных руд - 5-10;

Для вмещающих пород - 5-10.

Сульфидные руды склонны к окислению, разогреву, спеканию, самовозгоранию и слеживанию с выделением тепла (3400-4700 ккал на 1 м³ поглощенного кислорода). Температура пород в поле рудника колеблется в пределах 23-36^о. В породах свободная кремнекислота отсутствует. Влажность руды в естественном залегании составляет 1-4 %, в отбитой массе - до 7 %.

1.7. Газоносность пород

Все породы и руды, слагающие поле рудника, газоносны. Наличие горючих газов, связанных с угленосными отложениями тунгусской серии (интервал 20-350м) и грантолитовыми сланцами нижнего силура (глубина залегания около 2000м) из которых газы могут мигрировать в вышележащую зону толщ. Установлено наличие углекислого газа, метана, тяжелых углеводородов, азота и гелия в газовых выделениях. Общий ожидаемый дебит составляет 450 м³/сутки.

1.8. Качественная характеристика руд и рудных минералов

Норильские медно-никелевые руды являются комплексными, из них современными технологическими методами извлекают цветные металлы: никель, медь, кобальт; благородные металлы: золото, серебро и главные элементы платиновой группы; кроме этого попутно получают селен, теллур и серу.

Помимо названных компонентов, руды содержат целый ряд других элементов, из которых важно отметить железо, уходящее в шлаки и вредные примеси, из которых главными являются, селен цинк и мышьяк, спорадически встречающиеся в рудах.

К числу шлакообразующих компонентов в первую очередь относятся окислы кремния, железа, алюминия, магния, кальция и некоторые другие.

Сульфидное оруденение генетически связано с крупной дифференцированной интрузией габбро-долеритов и представлено тремя основными типами руд:

Сплошными (наиболее богатыми)

Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах нижней части интрузии

Вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию (медистые)

Минералы, слагающие норильские руды делятся на следующие четыре группы:

Главные: пирротин, троилит, пентландит, халькопирит, талнахит, моикухит, путоранит, кубанит, магнетит.

Второстепенные: горнит, марказит, миллерит, сфалерит, халькозин, минералы группы валерита.

Редкие: алабанит, виоларит, годлевскит, ковеллин, маухерит, никелин, молибденит, станин.

Минералы благородных металлов: сперрилит, урванцевит, самородные золото и серебро, минералы платины и палладия.

1.9. Типизация руд

В качестве главного классификационного признака служит минеральный состав рудной части с учетом количественных соотношений главных рудных минералов. При микроскопическом изучении шлифов руд выделены следующие устойчивые рудные ассоциации:

Пентландит-халькоперит-пирротиновая.

Пиррит-пентландит-халькопирритовая (с борнитом и сфалеритом)

Пирротин-халькопирит-кубанитовая.

Пирит-халькопиритовая (с милеритом и магнетитом)

Борнит-халькопиритовая (с пиритом и милеритом)

Пирит-магнетит-пирротиновая.

Изучение распределения различных рудных ассоциаций по разрезу показывает, что на Талнахском месторождении с полным основанием могут быть выделены одноименные минеральные типы руд (1 - 6).

Вещественный состав рудных минералов.

Пирротин: химическая формула меняется от FeS до Fe₄S₅

Пентландит: (Fe, Ni)₉S₈

Халькопирит: CuFeS₂ - главный медьсодержащий компонент.

Талнахит: Cu₁₈(Fe, Ni)₁₈S₃₂ - впервые найден на данном месторождении.

Кубанит: CuFe₂S₃ - второй после халькопирита сульфид меди.

Магнетит: FeFe₂O₄

Пирит: FeS₂

Марказит: FeS₂ и кроме того Ni, Co, Fe, S.

Миллерит: NiS - второй после пентландита минерал никеля.

Борнит: Cu₅FeS₄

Халькозин: Cu₂S

Валерит: Cu₃Fe₄S₇

Сфалерит: ZnS

Галенит: РbS

Минералы платиновой группы норильских руд обособляются в три группы:

Самородные платиновые металлы и их сплавы друг с другом, железом, никелем, медью. Кобальтом.

Интерметаллиды - Соединения платиновых металлов со свинцом, висмутом, оловом, теллуром, мышьяком и сурьмой.

Сульфиды и арсениды платиновых металлов.

Все эти минералы находятся в рудах в тесной ассоциации друг с другом, образуя полиминеральные срастания среди сульфидов или на контакте сульфидов с магнетитом или силикатами.

1.10. Вскрытие и подготовка месторождения

Поле рудника «Таймырский» занимает площадь к востоку и юго-востоку от поля рудника «Октябрьский». Граница между рудниками по горному сбросу. Восточная граница отметок глубины 1500м.

Месторождение в пределах поля рудника характеризуется весьма сложным геологическим строением.

Поле рудника объединяет две основные залежи:

1 Хараелахскую и 2 Северную. В свою очередь 1 Хараелахская залеж серией сбросов делится на несколько отдельных рудных тел. Рудные тела резко отличаются по условиям залегания.

1.11. Схема вскрытия

В результате предпроектных проработок различных вариантов вскрытие богатых руд предусмотрено и осуществлено шестью вертикальными стволами и двумя откаточными горизонтами. На основной площадке расположены стволы: клетевой №3 (КС - 3), скиповой №3 (СС - 3); на вспомогательной - породозакладочный (ПЗС) и воздухоподающий (ВПС); вентиляционные стволы №5 и №6 (ВС - 5 и ВС - 6) расположены на северном фланге залежи. От вертикальных стволов залежь вскрыта горными выработками откаточных горизонтов - 1050м и - 1300м.

Размещение стволов определялось с учетом ряда факторов, а именно: условия залегания рудных тел, рельеф местности, гидрогеологические данные разведочного и контрольного стволового бурения, меры охраны стволов от вредного влияния горных работ т.п. Немаловажным является также фактор размещения поверхностных объектов рудника во взаимосвязи с существующими и строящимися объектами и коммуникациями.

Сечения стволов определены проектом из условий размещения в них подъемных сосудов и пропуска расчетного количества воздуха.

1.12. Характеристика стволов

Скиповой ствол №3 (СС - 3).

Размещается в 198м к юго-востоку от скипового ствола №2 (рудник «Октябрьский»).

диаметр ствола в свету - 6.5м;

глубина - 1503м;

высота над уровнем моря - 103м;

сопряжения на отметках: -1130 м, -1330 м (дозаторные), -1050 м, -1100 м, -1300 (ходки), -1400 м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя многоканатными подъемными установками типа МК 5х4 грузоподъемностью 25 т с навеской четырех скипов 2СН 11-24 емкостью 11м³ каждый и служит для подъема руды с горизонтов -1050 м и -1300 м.

Клетевой ствол №3 (КС - 3).

Расположен в 198м к юго-востоку от клетевого ствола №2 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету - 8м;

- глубина - 1532м;

- высота над уровнем моря - 106.3м;

- сопряжения на отметках: -1050м,-1100м,-1200м, -1300м, -1130м (заезд в дозаторную), -132.5м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя клетевыми подъемными установками, одна из которых оборудована многоканатной подъемной машиной МК 5х4 грузоподъемностью 25 т и клетью 1КН - 7.2 (размеры в плане 7.2х2.8 м) с противовесом. В клети осуществляется спуск-подъем людей и грузов (в том числе крупногабаритного самоходного оборудования). Вторая подъемная установка оборудована многоканатной подъемной машиной типа ЦШ 4х4 грузоподъемностью 14 т и клетью 1КП - 4.5 (размеры в плане 4.5х1.5 м) с противовесом. Клеть предназначена для спуска-подъема людей и, материалов и оборудования в вагонах или на платформах. По стволу проложены трубопроводы главного водоотлива, сжатого воздуха и кабели.

Породозакладочный ствол (ПЗС).

Распологается в 1100м от вспомогательно-закладочного ствола рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету - 6.5м;

- глубина - 1413м;

- высота над уровнем моря - 92.2м;

- сопряжения на отметках: -896м,-946м,-1046м, -1146м, -1096м, -1146м, -1196м, -1296м, -1336м (дозаторная), -1390.5м (зумпфовый водоотлив).

Назначение ствола - подъем породы, спуск-подъем людей, подача свежего воздуха. Ствол оснащен двумя клетевыми подъемными установками, оборудованных многоканатными подъемными машинами ЦЩ 3.25х4 и двумя клетями 1КН - 4.5 - I с противовесами.

По стволу прокладывается четыре става труб диаметром 325 мм для подачи закладочной смеси.

Воздухоподающий ствол (ВПС).

Распологается в 300м к востоку от ПЗС.

- диаметр ствола в свету - 8м;

- глубина - 1430м;

- высота над уровнем моря - 98.5м;

- сопряжения на отметках: -895м,-946м (сбойка с ПЗС), -1045м, -1070м (временная дозаторная), -1095м, -1195м, -1295м. (зумпфовый водоотлив).

Ствол оборудован двумя скиповыми подъемными установками. Западная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 6х2. 8Д выдает горную массу с гор. -1050 м, восточная двухскиповая подъемная установка с подъемной машиной 2Ц - 5х2.3 выдает горную массу с гор. -1300 м. Емкость скипов западного подъема - 4.6 м³, восточного - 5.2 м³.

По ставу проложены два бетоновода, трубопровод сжатого воздуха и противопожарный трубопровод.

Ствол предназначен для подъема породы и подачи свежего воздуха.

Вентиляционный ствол №5 (ВС - 5).

Распологается в 1100м к востоку от ВС - 3 рудника «Октябрьский».

- диаметр ствола в свету - 6.5м;

- глубина - 1347.1м;

- высота над уровнем моря -2 93.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -975м, -1025м, -1000м, -1043м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными подъемными установками ШПМ 1-5х3 с навеской клети и бадьи емкостью 3 м³. Предназначен для выдачи исходящей струи с горизонтов -1050 м -1100 м. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД - 47м.

Вентиляционный ствол №6 (ВС - 6).

Распологается в 150м к востоку от ВС - 5.

- диаметр ствола в свету - 6.5м;

- глубина - 1600м;

- высота над уровнем моря -278.0м;

- сопряжения на отметках: -950м, -1100м, -1047м, -1200м, -1250м, -1278м, -1302м (зумпфовый водоотлив).

Ствол оснащен двумя одноканатными подъемными установками ШПМ 1-5х3 с навеской клети и бадьи емкостью 3м³. Предназначен для выдачи исходящей струи с нижних горизонтов, служит запасным выходом. У устья ствола установлен вентилятор ВЦД - 47м.

1.13. Эксплуатационные горизонты

Поле рудника «Таймырский» разделено на четыре горизонта, имеющие связь со стволами СС - 3, КС - 3, ПЗС, ВПС.

Горизонт -1050 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов верхней (у границы рудника «Октябрьский») и средней (взброшенной) частей 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт -1150 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов средней части 1 Хаерлахской залежи.

Горизонт -1300 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов верхей части 2 Северной залежи.

Горизонт -1345 м.

Служит для вскрытия и отработки запасов нижней части обеих залежей.

1.14. Системы разработки применяемые на руднике “Таймырский”

Большая глубина залегания и неблагоприятные физико-механические свойства вмещающих пород Талнахского месторождения предупредили вскрытие вертикальными стволами.

Исходя из опыта отечественной и зарубежной практики, вскрытие осуществлено на всю глубину месторождения, так как при этом нет необходимости при эксплуатации останавливать очистные работы для углубки стволов.

На руднике “Таймырский” применяется следующая система разработки: сплошная слоевая с бетонной /твердеющей/ закладкой отработаного пространства с применением мощного самоходного оборудования с дизельным приводом.

Применяются два варианта системы:

1) выемка восходящими горизонтальными или слабо наклонными слоями

2) камерно-целиковая выемка

Сущность восходящего порядка выемки слоев состоит в том, что рудное тело разделяется на ленты шириной 8 м, ширина очистного пространства принята с учетом результатов испытаний физико-механических свойств и нарушенности руд и пород рудника “Таймырский”, а также практика, применения камерно-целиковых систем разработки на других рудниках, которые отрабатываются слоями снизу вверх с оставлением между кровлей слоя и закладкой свободного пространства. Ленты длинной стороной распологаются по простиранию так, чтобы их почва имела уклон, равный углу растекания закладки (5-6град.) Очистные работы начинают с выемки центральной ленты, и развивают в дальнейшем в обе стороны (по падению и восстановлению) к фланговым уклонам. Для заезда самоходного оборудования с каждой стороны поля пройдены два транспортных уклона. Расстояние между ними 328,5м. Затем на флангах транспортного уклона проходят панельные квершлаги в крест простирания залежи и разделяют поле на панели шириной 120м. Из панельного квершлага в каждой панели проходится диагональный уклон до кровли залежи, из которой нарезаются слоевые орты. Вентиляционный и откаточный горизонты имеют общую схему подготовки и связаны с очистными выработками системой рудоспусков и вентиляционных восстающих, которые служат для вентиляции и переспуска руды.

Выемку запасов производят в три стадии:

1) отработка нижнего слоя;

2) отработка основного слоя;

3) отработка подкровельного слоя.

При камерно-целиковой системе разработки панель разделяют на секции, включающие три ленты по 8 метров, отрабатваемые в две очереди: в первую - нечетные ленты слоями снизу вверх, а во вторую очередь среднюю ленту (целик) вертикальными слоями на всю мощность рудного тела, после полной выемки и закладки примыкающих к ней лент. Подготовка и технология очистной выемки слоями снизу вверх остается без изменений. Для обеспечения доступа самоходного оборудования в район камер, необходимые выработки сохраняют в панельном целике.

Конструкция днища камер может быть рудной и бетонной. Для оформления рудного днища в почве смежной с камерой ленты оставляют рудный слой мощностью 3,5-4 метра, в котором проходят по границе оставляемого рудного слоя, который отрабатывают после выпуска руды из камеры и ее закладки.

2. Механическое оборудование

2.1. Подземный транспорт

Совокупность операций по загрузке и перемещению грузов в пределах горного предприятия, как в шахте, так и на поверхности носит название “рудничный транспорт”.

Рудничный транспорт имеет весьма важное значение для всей работы рудника. Лишь при четкой и бесперебойной работе транспорта наиболее полно реализуются технические возможности выемочного оборудования, создаются условия для роста добычи, повышение производительности труда и снижение себестоимости продукции.

Все транспортные устройства и их работа должны быть технически и организационно увязаны между собой в общем комплексе горных работ.

Основными требованиями, предъявляемыми к транспортному оборудованию, являются своевременное и бесперебойное перемещение полезного ископаемого и породы из забоев. В связи с этим транспортные установки должны иметь производительность, соответствующую производительности забоев при применении наиболее совершенных и прогрессивных средств механизации. Несмотря на относительно высокий уровень механизации и возрастающую техническую оснащенность внутришахтный транспорт до настоящего времени является еще весьма трудоемким и дорогостоящим процессом и не всегда обеспечивает бесперебойную высокопроизводительную работу очистных и горнопроходческих комплексов.

Организационная работа на транспорте должна иметь следующее содержание:

взаимоувязка всех звеньев транспортной системы по пропускной способности и во времени;

рациональная расстановка вагонного парка;

выбор наиболее рациональных маршрутов движения;

выделение необходимого времени на профилактическое обслуживание транспортных средств;

оперативное регулирование работы транспорта.

Основой организации работы внутришахтного транспорта является работа всех его звеньев по заранее составленому графику. Графики работы нестационарных траспортных средств, называемых графиками движения, составляютрся на основе рассчета продолжительности одного цикла (рейса), с учетом длины транспортирования, скорости движения транспортных средств и простоев в местах разгрузки,погрузки и разминовок.

Продолжительность одного рейса:

Т = v_г / L+ v_п / L + t_п + t_р , (2.1)

где: Т_р - продолжительность одного рейса, мин.;

L - протяженность маршрута, м.;

v _г и v_п - средние скорости движения поезда соответственно с грузом и порожним составом, м/с;

t_г и t_п - продолжительность маневров соответственно при погрузке и разгрузке составов, мин.

Число электровозов, необходимых для обслуживания каждого маршрута участка, определяется по формуле:

N = К_н ( Q / Т_р Т_оп ), (2.2)

где: Q - сменный плановый грузопоток;

К_н - коэффициент неравномерности грузопотока;

Т_р - число вагонов в составе;

Т_оп - время работы электровоза по транспортировке груза.

Применяемое оборудование на подземном транспорте рудника “Таймырский”:

- Электровоз КР-2А, сцепной вес 14т, применяется для транспортировки руды и породы;

- Электровоз 10 КР, сцепной вес 10т, применяется для перевозки людей и маневровых работ;

- Электровоз АМ8 (аккумуляторный), сцепной вес 8,5т, применяется для транспортировки породы при проходческих работах;

- Вагоны УВГ-4, емкость 4м³ , для транспортировки руды;

- Вагоны УВБ-4, емкосеь 4м³ , для транспортировки породы и других грузов;

- Вагоны ВП-18 , пассажирский вагон на 18 мест;

- Платформы для транспортировки оборудования и материалов;

- Вибролюки и люки для погрузки горной массы;

- Круговые опрокиды для выгрузки вагонов УВГ-4;

- Рельсы Р-38 и Р-43;

- Стрелочные переводы марки 1/5,1/7Р-43.

Организация работ по транспортировке руды.

Транспортировка руды с добычных участков до скипового подъема осуществляется контактными электровозами по кольцевой схеме гружеными составами под уклон, порожними на подъем.

Погрузка руды в вагон осуществляется люковым рабочим добычного участка, который руководит маневровыми работами при погрузке, регулирует неравномерность и своевременность отгрузки руды со своего участка, дает заявку оператору ВРТ на подачу очередного порожняка.

После загрузки состава машинист электровоза в одном лице, самостоятельно без запроса, транспортирует груз строго соблюдая установленную схему откатки и, руководствуясь двухсветовой безконтактной сигнализацией, к скиповому подъему на круговой опрокид. До разгрузки вагонов работники ОТК с каждого состава берут пробу на анализ.

Разгрузка руды на круговом опрокиде осуществляется опрокидчиком - рабочим участка ВШТ, который осуществляет работу опрокида с дистанционного пульта управления и ведет учет количества разгрузившихся вагонов с каждого участка.

Характеристика подвижного состава.

Контактный электровоз типа 14 КР-2А.

ширина колеи - 750мм;

сцепной вес - 14 т;

сила тяги в часовом режиме - 2400 кт;

Грузовая вагонетка типа УВГ-4 .

Емкость - 4м.куб;

вес вагонетки - 2950кг;

грузоподьемность - 10т;

вес вагонетки при нормальном заполнении:

а) порода р _п =2 т/м³, Р_п= 2 4 = 8 т ;

б) руда р_р = 2,7 т/м³, Р_р =2,7 4 = 10,8 т.

Вес богатой руды превышает грузоподьемность вагонетки. ...........