Введение
Горнодобывающая промышленность является одной из основных отраслей промышленности в развитии экономики России. Потребности в угле, рудах черных и цветных металлов, строительных породах огромны и они могут быть удовлетворены только при все возрастающем объеме их добычи.
В горной промышленности предусмотрены и осуществляются мероприятия по ускорению научно-технического прогресса, более полному использованию производственного потенциала горнодобывающих отраслей промышленности, техническому перевооружению горного производства, созданию, выпуску и внедрению новой техники, материалов, прогрессивной технологии, машин и оборудования, позволяющих улучшить условия труда, повысить его производительность, полнее извлекать и рациональнее использовать минеральные ресурсы.
Гайское медноколчеданное месторождение расположено в восточной части Оренбургской области на территории Гайского района. Областной центр город Оренбург находится в 300 км западнее г. Гай. В 35-50 км на юго-восток от месторождения расположены крупные промышленные города Орск и Новотроицк. Город Гай связан железной дорогой со станцией Круторожино Южно-Уральской железной дороги и автомобильными асфальтированными дорогами с городами Орск, Новотроицк, Медногорск и с поселком Ириклинский, а также Башкортостаном. Месторождение залегает в степной части Южного Урала, рассеченной широкими долинами, оврагами и приурочено к водоразделу правобережных притоков реки Урал, Елшанки и Колпачки. Река Урал протекает в 18 км к востоку от месторождения.
Открытие мощных подсечений медных руд, послужило основанием для проектирования в районе Гая большого объема геологоразведочных работ, в результате выполнения которого было открыто такого типа одно из крупнейших в мире Гайское медно-колчеданное месторождение.
Гайское месторождение по праву называют “жемчужиной” Восточного Оренбуржья. Здесь сосредоточены 76 процентов запасов меди Оренбуржья. Гайская руда кроме меди, содержит в своем составе в промышленных концентрациях цинк, свинец, серу, золото, серебро, а также редкие и рассеянные элементы: кадмий, селен, теллур, галлий, висмут.
В 1999 году Гайский горно-обогатительный комбинат вошел в состав Уральской горно-металлургической компании и является основной сырьевой базой холдинга. Комбинат добывает медную, медно-цинковую и серную руды, основная часть которых перерабатывается на собственной обогатительной фабрике. Полученные медный, цинковый концентраты и часть руды отправляются на перерабатывающие заводы страны, идет частичная поставка их на экспорт. Из попутно добываемого диабаза производится щебень для дорожного строительства. Успешному освоению месторождения способствовало тесное содружество коллектива комбината с ведущими институтами страны.
Руководство ОАО «Гайский ГОК» обеспечивает реализацию курса на увеличение объемов производства и повышение качества продукции. В связи с этим на предприятии активно внедрялись и внедряются передовые научные технологии. Это касается как добычи руды, так и ее переработки. Впервые в горной практике, именно на Гайском ГОКе был создан и применен комбинированный способ разработки месторождения, когда выемка руды ведется одновременно открытым и подземным способами в одной вертикальной плоскости. В 2001 году комбинат приступил к внедрению циклично-поточной технологии добычи руды, пока единственной в России. Это «скоростная схема»: очистной забой – погрузодоставочная машина – конвейер – скиповой подъем. Циклично-поточная технология сокращает затраты на транспортировку руды на 14%, и дальнейшее ее развитие позволит сэкономить, по сравнению с проектным вариантом, более 50 млн рублей.
1. Выбор горных машин
Проектируемый объект находится на аккумулирующем горизонте 685 метра, который входит в состав подземного рудника. Шахта не категорийна по пыли и газу, поэтому исполнение электрооборудования специальное типа РН – рудничное нормальное. IP – 44, IP – 54.
Оборудование участка
| Потребители электроэнергии | Кол-во шт | Уст.мощн кВТ | Номинальные данные | Пусковой ток А | ||
| Ток, А | КПД, % | cosφ | ||||
| Круговой опрокидыватель ОК4,0-410-75 | 1 | 2*7,5 | 2*16,7 | 2*0,89 | 2*103 | |
| СВМ-5 | 1 | 5,5 | 11 | 0,86 | 60 | |
| Скреперная лебёдка 55ЛС-2С | 1 | 55 | 98 | 0,86 | 686 | |
| ВМ-12 | 1 | 110 | 220 | 94 | 0,89 | 1200 |
| НКР-100М | 1 | 2,8 2,0 4,0 | 6,3 6,7 9,4 | 0,65 0,65 0,65 | 40 36 56 | |
| Освещение | 6,2 | |||||
| Общая установленная мощность | 200,5 | |||||
Принятое к установке электрооборудование не имеет мощных электродвигателей запускаемых одновременно, и вызывающих просадку напряжения в недопустимом диапазоне по ГОСТ , поэтому автоматическая блокировка очередности пуска электродвигателей на участке отсутствует.
Способ отработки полезного ископаемого принят этажно – камерной системой применением буровзрывных работ. В процессе горных работ изменяется состояние горных пород, связанное в основном с их разрушением , происходящим в различной форме, степени и объёме.
Мягкие связные, песчаные, полускальные хрупкие и очень хрупкие породы разрушают механическим рыхлением ; скальные и полускальные породы – в основном взрывным способом.
Одной из первых классификаций пород и руд считается классификация М.М.Протодьяконова, в основу которой положено определение относительного коэффициента крепости f, по пределу прочности σ. f = σ/9,8×106 , где 9,8×106 Па – значение предела прочности на сжатие.
Отрабатываемые породы на проектируемом участке по шкале М.М.Протодьяконова имеют крепость от 10 до 16 единиц..
Крепость горных пород – это относительная сопротивляемость породы внешним усилиям (при бурении, взрывании, резании), которая обусловлена комбинацией элементарных сопротивлений растяжению, сжатию, сдвигу, которая также разнообразна, как разнообразен способ воздействия усилий
Фрагмент таблицы М.М.Протодьяконова относящейся к Гайскому месторождению :
| Категория | Степень крепости | Породы | Коэфф.крепости f |
| II | Очень крепкие породы | Крепкие гранитовые породы, кварцевый порфир, кремнистый сланец, самые крепкие песчаники и известняки. | 15 |
| III | Крепкие породы | Гранитовые породы, кварцевые и рудные жилы, очень крепкие железные руды. | 10 |
Крутизна залегания пластов полезных ископаемых – пологопадающая, поэтому магистральные питающие кабели для питания элекроприёмников можно применять с обычной пропиткой. Для вертикальных участков используем кабельные вставки с не стекающей мастикой.
В соответствии с классификацией по ПУЭ, по бесперебойности электроснабжения потребителей участка, категорийность электроприемников – 2 .
На плане горной выработки выполняем расстановку машин и механизмов с учетом условий эксплуатации и выполняемых рабочих операций.
Питание потребителей участка в соответствии с требованиями ЕПБ осуществляем по трёхпроводной схеме с изолированной нейтралью. Электроэнергия - трёхфазный переменный ток , с использованием ступени напряжения Uном = 6кВ, для подвода питания к УПП; и питания электропривода горных машин по Uном = 0,4кВ; питание осветительной сети с Uном = 127В.
Цепи связи – телефонная абонентская связь. Используют Uном = 40В, с использованием аппаратуры фирмы Samsung. Цепи световой сигнализации для электровозной откатки, указательные табло защиты по Uном = 127В.
Цветовое решение световой сигнализации рудоспуска – красный цвет.
При выбранном способе отработки полезного ископаемого с учетом протяженности принимаем типовую схему радиально-ступенчатую. Распределение электроэнергии на участке осуществляется через автоматические фидерные выключатели типа АФВ и магнитные пускатели.
Участки проектированного объекта освещаются с помощью светильников, закрепленных на кровле, в местах, где стационарное освещение отсутствует (тупики); для освещения скреперных дорожек используется прожекторное освещение.
Источником питания сети освещения принят аппарат осветительный шахтный АОШ-4.
Так как скорость ведения работ не велика, то применяем УПП (участковая понизительная подстанция), устанавливая в отдельной камере, в которой располагаем и распределительный пункт низкого напряжения РПП – НН.
Питание силового трансформатора по высокой стороне Uном = 6кВ, осуществляется от ЦПП горизонта, по высоковольтному магистральному кабелю.
Место установки УПП, РПП-НН выбираем в центре нагрузок участка, с максимальным приближением к потребителям. Это необходимо для обеспечения номинальной ступени напряжения, для нормальной работы электродвигателей.
Камера УПП устраивается таким образом, чтобы не мешать нормальной работе транспорта и передвижению людей.
Требования к камере где установлен трансформатор:
Трансформатор может быть установлен в подстанции на рельсах, но маневровых (чтобы не мешать движению), в камере заезде (выбивается ниша).
Если трансформатор установлен в центральной подстанции - пол бетонируется, боковые стенки – бетонные. Пол должен быть выше на 0,5метра головок рельс в околоствольном дворе, или от почвы.
Токоведущие части от пола выше на 1метр. В камере не должно быть капежа, д/б побелено, расстояние до стен ≥ 0,5метра, между аппаратами 0,8метра.
Если подстанция > 10метров д/б два выхода. Проветривание камеры диффузией – до 10метров, более 10метров искусственной вентиляцией, исходящая струя должна выходить отдельно, в восходящую струю шахты./ ЕПБ параграф 123/