d =Ö4Qн/3600Пv
Qн – нормальная подача насоса
vср – средняя скорость близкая к оптимальной, v=2,4 м\с
d = 0,0121ÖQн = 0,0121Ö171,6 = 0,159 м.
Расчетное давление:
Pp = 1.25 rgĤ
p = 1020 плотность шахтной воды
Ĥ = 435,5 – необходимый напор насоса
Pp = 1.25 · 1020 · 9.81 · 435.5 · 106 = 5.45 мПа.
Минимальная толщина стенки:
d0 = Pp/ 0.8dв
Временное сопротивление разрывов:
dв = 350 мПа (Ст 2 сп)
d0 = 5,45/ 0,8 ·350 = 0,0194 м.
Расчетная толщина стенки:
d = 100p[d0 +(dкн + dкв )t] / 100-kq
где dкн = 0,25 мм/год
dкв = 0,1 - скорости коррозии поверхности трубы наружной и внутренней
t = 10 лет- срок службы трубопровода
kg – коэффициент учитывающий минусовый допуск толщины стенки, %
kg = 15%
d = 100 [1.94+( 0.25+0.1) ·15] / 100-15 = 8.45 мм
Наружный диаметр трубопровода:
dH = d + 2d = 159 + 2 ·8 ·45 = 175.9
По ГОСТу такой диаметр находится в пределах 175-200 мм.
Рассмотренный участок трубопровода прокладывают по наклонному трубному ходку, а затем по вспомогательному стволу, на свежей струе.
Вертикальный трубопровод монтируется на специальных балках, воспринимающих массу трубопровода через опорные стулья и колена. Для компенсации температурного удлинения, а также для равномерного распределения массы напора предусматриваются сальниковые компенсаторы. Возможный продольный изгиб предотвращают хомутами.
Трубы по насосной камере прокладывают так, чтобы каждый из насосов мог работать на любой трубопровод.
В соответствии с ПБ при притоках более 50 м3/ч стационарные водоотливные установки оборудуются не менее чем тремя насосами.
Подача каждого агрегата должна обеспечивать откачку суточного притока не более чем за 20 ч.
Главные водоотливные установки оборудуются не менее чем двумя трубопроводами и насосами).
В пределах насосной камеры трубопровод закольцован и оборудован распределительными задвижками, что образует коллектор. С помощью этих задвижек каждый из насосов может работать на один из напорных ставов. Здесь же имеется трубопровод для слива воды из става путем открывания коммутационных задвижек. Этот трубопровод используется также при испытании насосов в шахтных условиях для изменения расхода воды.
Для выбранного насоса напором 436 м. и подачей 172 м3/час
h1 = 0,72 r = 1020 кг/м3
Мощность двигателя:
Ng = r ·g·Q / 1000 ·3600 ·h = 288 кВт
Ближайший больший по мощности двигатель ВАО2-450В-2
Коэффициент запаса kg = 400·1.38 / 288 ³ 1.1 что удовлетворяет требованиям.
Фактическое время работы 20 часов в сутки (ПБ).
Потребление энергии в сутки: 20 · 288 = 5760 кВт·ч
в год: 5760 · 365 = 2102400 кВт·ч
Технологический комплекс поверхности находится на основной промплощадке.
Основные показатели по генплану:
основная промплощадка – 4,5 Га,
коэффициент застройки 40 %.
В состав ТКП входят:
1. Надшахтное здание скипового ствола.
2. Надшахтное здание клетевого ствола.
3. Аккумулирующие бункера на 3000 т угля.
4. Главный корпус, состоящий из ОФ и сушильного отделения.
5. Здание радиального сгустителя и шламового бассейна.
6. Склад магнетита.
7. Железнодорожные погрузочные бункера концентрата и отсева.
8. Железнодорожные погрузочные бункера промпродукта.
9. Аварийный склад угля.
10. Породный бункер.
11. Шламонакопитель.
12. Галереи между зданиями.
13. Блок административно-бытового комбината (АБК).
14. Здание электроподстанции.
15. Здание компрессорной.
16. Породная станция.
17. Тоннель – галерея.
18. Насосные станции и резервуары противопожарного назначения.
Уголь из подъемных сосудов конвейерами подается на ОФ, где разделяется на три класса: концентрат (до 33 %), отсев (до 60 %) и промпродукт. Продукты обогащения поступают в железнодорожные бункера, а затем отгружаются потребителю. Для отсева предусматривается аварийный склад, где уголь может храниться до отгрузки в железнодорожные вагоны.
Выдаваемая из шахты порода из скипа попадает в приемный бункер, откуда автотранспортом вывозится в отвалы.
Надшахтное здание клетевого ствола включает в себя: башенный копер с калориферной, склад материалов, склад противопожарных средств, породный бункер с галереей.
Блок АБК состоит из административных и бытовых помещений и содержит: нарядные, баню, гардеробы, комнату отдыха, пункт питания, ламповую, табельную.
Отдельно стоящими зданиями и сооружениями являются:
- подстанция;
- здание насосной станции пожарно-хозяйственного назначения;
- два резервуара для воды емкостью по 250 м3;
- насосная камера.
На промплощадке предусматривается устройство подъездных внутриплощадочных автодорог с цементобетонным покрытием, выполнение работ по вертикальной планировке и озеленению территории (посадка кустарников и посев многолетних трав). Промплощадка соединяется с автодорогами.
Надшахтное здание клетевого ствола включает в себя:
1. Здание башенного копра (рассмотрено в отдельном разделе настоящего дипломного проекта).
2. Здание подъемной машины.
Здание подъемной машины имеет площадь застройки S=322 м2 и строительный объем V=2395 м2. Размеры здания в плане 17х23 м. Фундаменты под стены изготавливаются из железобетонных блоков, фундаменты под колонны – сборные стаканного типа. Стены подвала выполнены из сплошных бетонных блоков с гидроизоляцией с наружной стороны. Колонны – сборные железобетонные. Для стен здания предусматривается применять панели или легкобетонные блоки. Несущие конструкции покрытия – сборные железобетонные предварительно напряженные балки или фермы, плиты покрытий – сборные, крупнопанельные, ребристого типа. Кровля - рубероидная.
12.1.2. Здание АБК
Здание АБК имеет площадь застройки S=756 м2 и строительный объем V=2948 м3. Размеры здания в плане 42х18 м. Здание выполнено по схеме полного каркаса. Фундаменты под здание железобетонного стаканного типа, колонны сборные железобетонные, стены панельные. Стеновые панели – из легкого бетона толщиной 320 мм. Покрытие бесчердачное с плоской кровлей. В его состав входят сборные железобетонные плиты, пароизоляция из рулонного материала на битумной мастике, утеплитель. Внутренние перегородки – кирпичные. Перекрытия выполнены из сборных многопустотных железобетонных плит.
12.1.3. Здание электроподстанции
Здание электроподстанции имеет площадь застройки S=248 м2 и строительный объем V=1265 м3. Размеры здания в плане 18х21 м. Здание зального типа без внутренних колонн. Стены кирпичные. Фундаменты свайные. Покрытие – из сборных железобетонных панелей.
12.1.4. Здание компрессорной
Здание компрессорной имеет площадь застройки S=842 м2 и строительный объем V=5894 м3. Размеры здания в плане 42х10 м. Однопролетное каркасное здание из типовых сборных железобетонных элементов. Стены панельные. Фундамент сборный железобетонный. Покрытие из сборных железобетонных панелей.
12.1.5. Породная станция
Здание породной станции имеет строительный объем V=30027 м3. Фундаменты – свайные, стены – керамзитобетонные панели, перекрытие и покрытие – сборные железобетонные плиты, кровля – рулонная, каркас – сборный железобетонный.
12.1.6. Инженерные сети основной промплощадки
На промплощадке предусмотрен комплекс инженерных сетей, обеспечивающих подачу тепла, электроэнергии, воды. Источником водоснабжения служит районный трубопровод, питание которого осуществляется от ТЭЦ – 1. Удаление сточных и производственных вод осуществляется системой подземных трубопроводов с выдачей их на очистные сооружения и выпуском в водоемы. Отвод хозяйственно-бытовых стоков осуществляется в канализацию. Поверхностные воды отводятся с промплощадки в пониженную местность рельефа. Электрические сети проложены по эстакадам. Ко всем зданиям и сооружениям обеспечен проезд по дорогам с твердым покрытием.
В настоящее время электроснабжение угольных предприятий Печорского бассейна осуществляется от системы Комиэнерго, входящей в объединённую энергосистему центра.
Основным источником электроснабжения шахты являются Воркутинская ТЭЦ-2 и районная подстанция 220 кВ “Воркута”, которые связаны с энергосистемой линией электропередачи 220 кВ “Печёра-Инта-Воркута”.
Электроснабжение шахты предусматривается на напряжение 110 кВ по одной двухцепной ВЛ-110 кВ от опорной подстанции 220/110 кВ.
Для приёма и распределения электроэнергии на промплащадке шахты предусматривается сооружение подстанции 110/6,6/6,3 кВ с трех обмоточными трансформаторами для обособленного питания подземных потребителей.
Схемой электроснабжения приняты следующие ступени напряжения:
6 кВ- для распределения электроэнергии между понизительной подстанцией и питания мощных электродвигателей поверхности и в подземных выработках шахты.
1140, 660 В- для передачи электроэнергии от подземных участковых подстанций к стационарным и распределительным пунктам в очистных и подготовительных забоях.
380 В- для распределения электроэнергии и питания установок 380 В околоствольного двора.
127 В- для сетей освещения подземных выработок, для стволовой сигнализации и цепей управления.