Модернизация электроснабжения системы электропривода подъемной установки ствола СС-3 рудника "Т...

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

___________________________________________

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 85о, 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 14-22о. 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 8-12о.

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 23-36о. В породах свободная кремнекислота отсутствует. Влажность руды в естественном залегании составляет 1-4 %, в отбитой массе – до 7 %.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11