Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Февраля 2014 в 12:45, курсовая работа
В работе был рассмотрен метод непрерывного транспортирования руды путем применения конвейера. В работе произвен анализ применяемого сейчас погрузо-доставочного оборудования, расчет и выбор конвейерной установки, разработка, и смоделировал в среде MATLAB систему автоматического регулирования электропривода. Произвел анализ аналогичного электропривода, и на основании графиков изменения скорости, ускорения и рывка в моменты пуска, остановки и загрузки на ходу конвейера произвел выбор более подходящего типа электропривода.
В соответствии с проектом отработка месторождения Апатитовый Цирк осуществляется единым шахтным полем с частью запасов месторождения Плато Расвумчорр, расположенных под западным бортом карьера Центральный. Практически это единая залежь.
Расвумчоррское плато (абс. отм. 1000-1050 м) превышает на 450-550 м окружающие цирки и глубоко врезанные долины р. Юкспорийок, руч. Безымянный и Кристальный. Сильно расчлененный рельеф и высокое гипсометрическое положение массива создают благоприятные условия для дренирования коренных пород и четвертичных отложений, предопределяют глубокое залегание уровенной поверхности трещинных вод и наличие мощной зоны аэрации, которая характеризуется сезонным обводнением пород. Обводнение горных выработок в этой зоне эпизодическое.
В зоне постоянного водонасыщения (ниже абс. отм. + 550 - + 450 м) развиты два водоносных комплекса:
- водоносный комплекс рыхлых четвертичных отложений;
- водоносный комплекс трещинных и трещинно-жильных вод скальных палеозойских пород.
Водоносный
комплекс рыхлых четвертичных отложений,
приурочен к делювиально-
Водоносный комплекс коренных пород в пределах шахтного поля имеет повсеместное распространение и развит на значительную глубину. Водовмещающими породами являются ийолит-уртиты, рисчорриты, уртиты, апатито-нефелиновые руды, в различной степени трещиноватые и содержащие трещинные и трещинно-жильные воды. Основными водопроводящими трещинами являются трещины, с которыми связана шпреуштейнизация кристаллических пород. Азимут простирания трещин 30-50°, с падением на ЮВ под углом 60° и 3 00-310°, и с падением на СВ под углом 45-60°.
Водовмещающие породы обладают низкими фильтрационными свойствами и характеризуются значениями коэффициента фильтрации от 0,003 до 0,86 м/сут., на участках сильно трещиноватых и обводненных пород и зон шпреуштейнизации коэффициент фильтрации значительно выше и составляет 2,5 м/сутки. Средний расчетный коэффициент - 0,285 м/сут.
Зоны шпреуштейнизации, в пределах которых породы сильно разрушены, местами до глинистого состояния, достигают мощности до 20 м, имеют крутое падение и приурочены к ЮВ части месторождения. С ними сопряжены более мелкие до 0,5-3,0 м мощностью пологопадающие зоны широтного простирания. Трещинные воды имеют безнапорный характер, трещинно-жильные воды, приуроченные к зонам тектонических нарушений, обладают напором, выходы их зафиксированы в устье материально-ходовой штольни и транспортном тоннеле на отметках +430-+400 м абсолютной высоты. Мощность водоносного комплекса трещиноватых палеозойских пород на месторождении не установлена и условно принята 400 метров.
Статический уровень подземных вод до начала эксплуатации месторождения находился на отметках + 460-480 м абсолютной высоты в устьевой части Апатитового Цирка, и на отметках 700-750 м в верховьях долин. Питание водоносных комплексов происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. Режим подземных вод тесно увязан с климатическими факторами. По химическому составу подземные воды характеризуются как пресные (общая минерализация менее 1г/л), гидрокарбонатного натриевого типа, слабо щелочные. По отношению к бетону воды обладают выщелачивающей агрессивностью, по отношению к металлу - не коррозирующие.
Согласно календарного графика развития в пределах до 2010 года продолжается добыча руды на действующих добычных горизонтах месторождения Апатитовый Цирк 600, 530, 470 м вплоть до полной отработки имеющихся запасов. По мере исчерпания запасов, горизонты продлеваются по простиранию залежи с отработкой запасов месторождения Плато Расвумчорр под западным бортом карьера рудника Центральный.
В настоящее время на гор. 310м частично построен водоотливный комплекс, по графику он будет пущен в эксплуатацию в 2009 г. При проходке будут использованы участковые насосные.
Основными добычными горизонтами в период до 2010 года являются горизонты 600, 530, 470 и 450м. Горизонты 600 м и 530 м располагаются в зоне аэрации. Начиная с горизонта 470м добыча руды ведется в сложных гидрогеологических условиях в зоне постоянного водонасыщения. Обводнение его будет происходить за счет трещинных и трещинно-жильных вод палеозойского водоносного комплекса, атмосферных осадков и вод весеннего снеготаяния поступающих в зону обрушения, площадь которой в 1995 г. составило 105 га. Продолжительность периода снеготаяния и атмосферных осадков - 3 месяца. Фактические водопритоки в подземный рудник приведены в табл. 1.7. Максимальный приток имел место в 1991 - 2000 м3/ ч. В межень водоприток сокращается до 65-90 м /ч.
До 2012 г. на гор. +310 м будет вестись проходка, а после 2012 г. начнутся очистные работы, тогда основной объем притока подземных вод будет сосредотачиваться на гор. 310 м, что обусловлено протяженностью отрабатываемых горизонтов и ростом зоны обслуживания.
Величины ожидаемых водопритоков на гор. +310м (на полное развитие горизонта) приведены в табл. 1.2.
Обводнение
гор. +310 м будет происходить за
счет трещинных и трещинно-жильных
вод палеозойского водоносного
комплекса и атмосферных
Прогнозные водопритоки подземных вод и атмосферных осадков в рудник рассчитаны методом гидрогеологической аналогии как средние максимальные и средние минимальные по данным фактических притоков в рудник за период с 1982 по 2000 год
преведены в таблице 1.5.
Среднемаксимальный водоприток за этот период составил 1060 м3/ч, среднеминимальный 100 м3/ч.
Таблица .5
Расчетные величины ожидаемых водопритоков на гор. 310 м
за счет подземных вод и инфильтрации атмосферных осадков
Год работы |
Горизонт отработки |
Нормальный за счет под-земных вод, м3/ч |
Приток за счет вод весеннего снеготаяния м3/ч |
Максимальный приток, м3/ч (Водосборник ГВУ на гор.310) |
Среднегодо-вой приток мЗ/ч |
На полное развитие горизонта |
310 |
200 |
2800 |
3000 |
780 |
Расвумчоррский рудник эксплуатируется с 1954 года. Первоначально добыча руды производилась открытыми работами. В 1963 году был введен в эксплуатацию подземный рудник. В настоящие время рудник производит работы на трех действующих нагорных горизонтах +600 м, +530 м,+470 м. В стадии строительства находится горизонт +310 м. Первая очередь начнет очистные работы на отметке +450м во втором полугодии 2004 года. В связи, с чем при запланированном росте производительности в 2012 году рудник достигнет максимальной производительности 4,5 млн.т. и должен работать на данном показателе до 2030года.
Основной объект капитального строительства – это конвейерный комплекс, с помощью которого будет доставляться на поверхность руда, добытая на 422-м 45-м горизонтах. В конце этого года будет сдан комплекс надшахтных сооружений вспомогательного ствола №2 с главной вентиляторно-калориферной установкой. Ежегодно на рудник все больше и больше поступает новой техники, преимущественно – импортное высокопроизводительное оборудование.
В 2009 году плановая производительность рудника составляет 3 млн. 300 тыс. Вся руда добывается только подземным способом, поскольку карьер закончил эксплуатацию в 2005 году. На основании разработанного в ОАО «Апатит» технико-экономического обоснования развития рудно-сырьевой базы, руднику в ближайшей перспективе предстоит осуществлять ежегодную добычу руды в объемах от 3,5 до 4 млн. тонн.
Месторождение «Апатитовый Цирк», отрабатываемое Расвумчоррским рудником, в нагорной части вскрыто горизонтальными штольнями на гор. +430м, + 440 м, + 470 м, + 530 м, + 600 м и в глубинной части - вертикальными стволами (вспомогательный №1, вспомогательный №2, Восточный вентиляционный), пройденными с поверхности до гор. + 431 м. От стволов пройдены квершлаги к месторождению на гор. + 470 м, + 530 м, + 600 м. Горизонт + 450 м вскрыт двумя автосъездами с отметки + 470 м.
Буро-доставочные подэтажи рудника связаны между собой уклонами и транспортными выработками с выездами на поверхность на отметке + 605 м и на гор. + 450 м.
Кроме того, гор. + 470 м связан лифтовым восстающим с гор. + 530 м. Горизонты + 530 м и + 600 м сообщаются также лифтовым восстающим. Руда с гор. + 530 м выдается по рудоспускам №3 и №4, с гор. + 470 м - по рудоспускам №2 и №4 на капитальную штольню гор. +431 м, служащую для транспортировки руды на обогатительные фабрики.
Материально-ходовая штольня на гор. + 440 м служит для перевозки людей на Расвумчоррском и Центральном рудниках, прокладки коммуникаций (фидерные сети, сжатый воздух, вода).
Штольни на гор. + 470 м, + 530 м, + 600 м служат для завозки материалов и оборудования на горизонты и для стока рудничных вод в ручей Кристальный; на гор. + 450 м завозка осуществляется по автосъездам.
Проходка откаточных выработок осуществляется с помощью буровых кареток «Minimatik», погрузочных машин «TORO».
Проходка вертикальных выработок выше 10 м осуществляется с помощью КПВ и секционным взрыванием. Проходка всех остальных выработок на руднике осуществляется с помощью буровых кареток «Minimatik», погрузочных машин «TORO», а также ручных перфораторов и скреперных лебёдок ЛС-30 с ёмкостью скрепера от 0,5 - 0,75 м3.
Откатка руды производится электровозами 2КТ-14 в вагонах ВГ-4,5 на опрокиды. Состав состоит из 5 - 10 вагонов.
Для исключения перемешивания руды и пустой породы от проходки горных выработок рудоспуски №3, №4 и №2 используются разновременно с раздельной выдачей объемов горной массы. Верхние горизонты отрабатываются подэтажной системой разработки с применением торцевого выпуска. Бурение скважин при этой системе производится установками «SOLO» и «Simba». Доставка руды осуществляется погрузочно-доставочными машинами TORO-400E и TORO-400D. Отработка блоков ведётся подэтажами высотой 25-30 м.
Проветривание подземного рудника «Расвумчорр» осуществляется от трёх главных вентиляторов: ВЦ-5; ВЦ-32; ВОКД-1,8.
Вентиляторная ВЦ-5 расположена на поверхности гор. +640 м, оборудована двумя (резервным и рабочим) вентиляторами с реверсивными устройствами. Вентиляторная ВЦ-5 проветривает гор. + 600 м, восточные фланги гор. +530 м, +470м.
Вентиляторная ВЦ-32 расположена на поверхности гор. +590 м, оборудована двумя (резервным и рабочим) вентиляторами с реверсивными устройствами.
Вентиляторная ВОКД-1,8 расположена на поверхности гор. +450 м в устье МХШ гор. + 440 м, оборудована двумя (резервным и рабочим) вентиляторами, ре-версия осуществляется путём изменения вращения электродвигателя. Вентиляторная ВОКД-1,8 проветривает гор. +440 м и +450 м.
Исходящие струи с проходческих работ выдаются по вентиляционным восстающим на вышележащие горизонты, за счёт общешахтной депрессии и с помощью блоковых вентиляторов.
На руднике установлено 10 блоковых вентиляторов для проветривания рабочих мест на добыче руды и проходке горных выработок.
Транспортировка руды и породы по горизонту +600 м осуществляется по южному откаточному штреку №1 к рудоперепускным восстающим №1 и №2. Из них ее перепускают на горизонт +530 м. После разгрузки порожняковые составы направляются по Южному откаточному штреку в орты и панельные штреки.
На горизонте +530 м производится откатка руды из очистных блоков гор. +530 м по транспортному штреку №2 к рудоспуску №2. Порожняковый состав направляется по транспортному штреку №1 в откаточные орты и панельные штреки рабочих блоков.
Составы с породой от проходческих работ с гор. +600 м и +530 м предполагается разгружать в один из имеющихся рудоспусков №3 и №4 до их погашения горными работами с гор. +470 м.
Схема транспорта руды по гор. +450 м осуществляется из очистных блоков по транспортному штреку №11 к рудоспускам «Апатитового Цирка» №1-4 с выдачей ее на Расвумчоррский тоннель (гор. +431 м.) и погрузкой в думпкары. Далее железнодорожным транспортом производиться доставка ее на обогатительную фабрику.
Электроснабжение рудника осуществляется от системы «Колэнерго» Мурманской области. Электроэнергия подается 3-фазным током промышленной частоты 50 Гц, напряжением 35 кВ до подстанции №351, расположенной на промплощадке рудника.
На подстанции №351 установлено 2 трансформатора мощностью по 16000кВ и один 5600 кВ, понижающие напряжение с 35 кВ до 6 кВ.
Для обеспечения энергией промышленных объектов и бытовых помещений, расположенных на промплощадке рудника, на подстанции №351 установлены силовые трансформаторы мощностью 1000 кВА (2шт) и 630 кВА (2шт), понижающие напряжение с 6 кВ до 0,4 кВ. От подстанции №351 непосредственно напряжением 6 кВ получают электроэнергию воздушные компрессоры с мощностью электродвигателей 630 кВт.(8шт.)
От подстанции №351 электроэнергия по кабельным ЛЭП, напряжением 6 кВт передается на центральные понизительные подстанции (ЦПП), расположенные на гор. +600 м, +530 м, +470 м и +450 м и в ТП-1А (капитальная штольня гор.+431 м).
От ЦПП электроэнергия передается кабельными линиями 6 кВт на участковые понижающие подстанции (УПП) от которых осуществляется питание низковольтных потребителей в подземном руднике. От АТП-500/275 (автоматических тяговых подстанций), установленных в ЦПП, осуществляется питание контактной сети подземного рудника напряжением 250 В постоянного тока.