Электроснабжение горных предприятий. Проектные предложения для курсового и дипломного проектирования

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет





А. И. Герасимов, С. В. Кузьмин, О. А. Ковалёва

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Проектные предложения для курсового и дипломного проектирования

Учебное пособие





Красноярск СФУ 2017

УДК 622:621.31(07)
ББК 33-421я73
    Г371

          Рецензенты:
              А. В. Ляхомский, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Энергетика и энергоэффективность горной промышленности» Горного института НИТУ «МИСиС»;
              Я. А. Кунгс, кандидат технических наук, профессор, заслуженный энергетик России, советник директора АО «Территориальный градостроительный институт "Красноярскгражданпроект"», федеральный эксперт по науке и технике Министерства образования и науки Российской Федерации






          Герасимов, А. И.
Г371         Электроснабжение горных предприятий. Проектные предложения для курсового и дипломного проектирования : учеб.
          пособие / А. И. Герасимов, С. В. Кузьмин, О. А. Ковалёва. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2017. - 264 с.
              ISBN 978-5-7638-3572-4



                Приведены планы силовых сетей и горных работ, а также основные сведения, необходимые для выполнения курсовых проектов и разделов дипломных проектов по электроснабжению цехов обогатительных фабрик, карьеров и разрезов, рудников и шахт горных предприятий Сибири.
                Предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности «Горное дело» (специализация «Электрификация и автоматизация горного производства»), а также может быть полезно инженерно-техническим работникам горных предприятий и проектировщикам электрооборудования.


Электронный вариант издания см.: http://catalog.sfu-kras.ru




УДК 622:621.31(07)
ББК 33-421я73

ISBN 978-5-7638-3572-4

© Сибирский федеральный университет, 2017

                ОГЛАВЛЕНИЕ





Предисловие ............................................ 5
Условные графические обозначения на планах ............. 6
1. Электроснабжение цехов обогатительных фабрик
   и предприятий переработки полезных ископаемых .... 10
1.1. Цех измельчения Олимпиадинской золотоизвлекательной фабрики ЗАО «Полюс» ........ 11
      1.1.1. Описание технологических процессов ....... 11
      1.1.2. Расположение основного оборудования ...... 14
   1.2. Вторая рудоподготовка золотоизвлекательной фабрики «Советская» ООО «Соврудник» ............. 19
      1.2.1. Технологическая схема переработки руды ... 19
      1.2.2. Описание технологии и плана силовой сети . 19
   1.3. Обогатительная фабрика № 3 (Республика Саха) .. 24
      1.3.1. Цех обогащения ........................... 24
      1.3.2. Цех доводки .............................. 29
1.4. Компрессорная станция золотоизвлекательной фабрики № 3 ЗАО «Полюс».......................... 31
1.5. Горно-обогатительное и перерабатывающее предприятие ОАО «РУСАЛ-Ачинск»................... 35
      1.5.1. Сырьевой цех ............................. 37
      1.5.2. Цех спекания ............................. 44
      1.5.3. Цех гидрохимии ........................... 57
      1.5.4. Цех кальцинации .......................... 70
      1.5.5. Цех химводоочистки ТЭЦ ................... 72
      1.5.6. Второй водоподъем ........................ 80
      1.5.7. Повысительная насосная станция ........... 82
   1.6. Насосная станция изотопно-химического завода. 86

   1.7. Линейная производственно-диспетчерская станция перекачки нефти (г. Ачинск) ............. 88
   1.8. Экскаваторный участок обогатительной фабрики Черногорского угольного месторождения ........... 93
1.9. Дробильно-сортировочный комплекс ООО «Торговый дом» .............................. 94
      1.9.1. Технологический процесс производства песчано-щебеночной смеси .................... 94
      1.9.2. Технологический процесс производства песка ... 97
   1.10. Станция очистки сточных вод ............. 101
      1.10.1. Механическая очистка сточных вод ... 101
      1.10.2. Биохимическая очистка сточных вод .. 101
      1.10.3. Описание плана силовой сети ........ 102
2. Электроснабжение карьеров и разрезов .......... 106
   2.1. Канско-Ачинский угольный бассейн ......... 107
      2.1.1. ОАО «Сибирская угольная энергетическая компания» ................................... 107
      2.1.2. ОАО «Красноярсккрайуголь».
           Разрез «Переяславский» ................ 144
   2.2. Карьер «Эльдорадо» ООО «Соврудник»........ 148
   2.3. Карьер ОАО «Коршуновский горно-обогатительный комбинат» ................. 151
   2.4. Карьер ООО «Сорский горно-обогатительный комбинат» ................. 154
   2.5. Горнодобывающие предприятия ОАО «РУСАЛ-Ачинск».............................. 157
      2.5.1. Кия-Шалтырский рудник................ 157
      2.5.2. Рудник «Мазульский».................. 160

3

  2.6. Карьер ОАО «Жирекенский горно-обогатительный комбинат» ................. 162
  2.7. ОАО «Разрез "Сереульский"» .................. 165
  2.8. Участок карьера «Билях» ОАО «Нижне-Ленское» . 168
  2.9. ООО «Угольный разрез "Канский"».............. 171
  2.10. Мраморный карьер ОАО «МКК-Саянмрамор»....... 173
  2.11. Дражный рудник Республики Саха .......... 179
  2.12. Буровая установка БУ-5000 ЭУ ЗАО «РН-Энергонефть»................................ 182
3. Электроснабжение рудников и шахт ............. 187
  3.1. Заполярный филиал
      ОАО «ГМК "Норильский никель"» ................ 188
      3.1.1. Рудник «Заполярный» ................... 189
      3.1.2. Рудник «Таймырский».................... 200
      3.1.3. Рудник «Октябрьский»................... 223

      3.1.4. Рудник «Комсомольский» ............. 232
  3.2. Лава № 42 Черногорского месторождения (Республика Хакасия) .......................... 238
  3.3. Подъемные установки ствола
      «Олимпийский» ОАО «Краснокаменский рудник»  241
  3.4. Междуреченская угольная компания ОАО «Распадская» .............................. 245
      3.4.1. Общая характеристика шахты ЗАО «Распадская»........................... 245
      3.4.2. Участок № 29 ЗАО «Распадская» ...... 247
      3.4.3. Участок № 10 ЗАО «Распадская» ...... 253
  3.5. Промплощадка строительства входного оголовка водообводного тоннеля Саяно-Шушенской ГЭС ..... 260
Библиографический список .......................... 263

                ПРЕДИСЛОВИЕ





      Проект по электроснабжению любого объекта начинается с плана силовой сети. В настоящем пособии для определенных моментов времени даются примеры расстановки оборудования и электроустановок на планах цехов обогатительных фабрик, планах открытых и подземных горных работ предприятий Красноярского края, Кемеровской области, Иркутской области, Республики Хакасия, Республики Саха. Рассмотренные примеры являются типичными, но не исчерпывают все многообразие планов силовых сетей горных предприятий, а также сочетаний применяемого оборудования. Отдельные элементы планов часто используются на практике.
      Наличие планов силовых сетей предприятий позволяет:
      •        определять места расположения электрооборудования и механического оборудования в соответствии с технологией работ;
      •        разрабатывать принципиальные электрические схемы питающих и распределительных сетей;
      •        определять длины линий электропередачи (ЛЭП);
      •        выбирать электрооборудование;
      •        решать вопросы защиты, автоматизации, безопасности жизнедеятельности и энергоэффективности электроустановок.
      Материалы пособия подготовлены на основе информации, полученной с помощью студентов кафедрой «Электрификация горно-металлургического производства ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет» в ходе производственных и преддипломных практик, курсового и дипломного проектирования. Графические материалы пособия соответствуют состоянию горных работ на период выполнения проектов студентами.

При подготовке пособия был выполнен анализ графической части лучших курсовых и дипломных проектов за несколько лет. Отдельные графические материалы применены без изменений, но в большинство рисунков внесены дополнения и исправления.
      Целью настоящей работы является повышение качества подготовки специалистов за счет изучения обширной информации о предприятиях горных работ: обогатительных фабриках; карьерах и разрезах; шахтах и рудниках.
      Приведенный графический материал может использоваться в качестве образцов при выполнении заданий графической части курсовых и дипломных проектов.
      Представленный графический материал должен уточняться студентами в ходе производственных и преддипломных практик.
      Графические материалы пособия выполнены в соответствии с действующими ГОСТами [1-4], правилами [5-7], руководящими техническими материалами и другими нормативными документами. Отдельные рисунки пособия в связи с большой их трудоемкостью содержат незначительные отличия изображения элементов относительно рекомендуемых условных графических обозначений.
      Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 «Горное дело», специализации 21.05.04.10 «Электрификация и автоматизация горного производства», а также для специалистов горных предприятий.

5

Электрооборудование





                УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ПЛАНАХ





Условные графические обозначения электрооборудования и проводок на планах цехов обогатительных фабрик (ГОСТ 21.614-88)

Коробка:
•  ответвительная

•  клеммная
Щит, пульт, ящик с аппаратурой (коммутационные, управления и т. п.)
Шкаф, пункт распределительный
Выключатель
Пост кнопочный на две кнопки
Розетка штепсельная

Контактор

Заземлители
Проводка гибкая

Труба или группа труб:
•  прокладываемых скрыто (в бетоне, полу, грунте и т. п.), с указанием отметки заложения
•  прокладываемых открыто

Шинопровод закрытый:
•  на стойках
•  подвесах
•  кронштейнах

Линия троллейная

Линии провод и и токопроводы
----------- Линии проводки - общее обозначение
— - --- - —     Линии заземления, зануления
-и- - —и-----и Конструкции металлические,
                  используемые в качестве магистралей заземления, зануления

Проводка вертикальная:
•  проходит с более высокой отметки
•  уходит на более низкую отметку
•  пересекает отметку, изображенную на плане сверху вниз или снизу вверх

6

Условные графические обозначения электрооборудования и проводок на планах открытых горных работ

Машины и механизмы

  Экскаваторы:
  • одноковшовые ЭКГ или ЭВГ

  • шагающий

  • роторный

  Перегружатель

  Отвалообразователь
  Самоходный кабельный передвижчик
  Буровой станок
  Кран-укосина


  Стационарная 110/6(10) кВ

  Стационарная 35/6(10) кВ

  Передвижная 35/6(10) кВ


      Стационарная или мачтовая
      6(10)/0,69(0,4) кВ
      Передвижная 6(10)/0,69(0,4) кВ


Воздушные линии электропередачи

  WV----- 110 кВ

  "W----- 35 кВ


        ----      6(10) кВ

         0,38(0,22) кВ
   V V:           двухцепная 6(10) кВ

Кабели

 АВБШвЗх50     Бронированный марки АВБШв, напряже-
0 ⁰            нием 6 кВ, трехжильный, сечением жил
     ⁴⁰⁰       по 50 мм2, длиной 400 м

КГЭ 3x50+1x16+1x10

КГ 3x50+1x16+1x10

 Гибкий экранированный марки КГЭ, напряжением 6 кВ, сечением жил 3^50+1x16+1x10, длиной 200 м

 Гибкий марки КГ, напряжением до 660 В, сечением жил 3x50+1x16+1x10, длиной 200 м

7

Заземления

• передвижные с разъединителем

Заземляющий трос и заземляющий контур

Заземлитель

Электрооборудование и аппаратура

Передвижной приключательный пункт:
• с выключателем 35 кВ

• с выключателем 6 (10) кВ

• с разъединителем и предохранителем


Штепсельный разъем:
• тройниковый
• одинарный

Опоры воздушных ЛЭП

Промежуточные:
• стационарные

• стационарные с разъединителем

• передвижные


Стационарные:
• с подкосом

• угловые

• анкерные

• концевые

• ответвительные
• анкерные с разъединителем Передвижные специальные:
• угловые

• анкерные

• концевые


8

Условные графические обозначения электроустановок и оборудования на планах подземных горных работ

Угледобывающая машина
Проходческая машина

Конвейер скребковый или пластинчатый

Конвейер ленточный

Лебедка

Насос
Маслостанция
Вентилятор местного проветривания
Дробильно-закладочная установка
Ручное электросверло
Буровая машина или колонковое электросверло
Толкатель
Затвор (бункерный и др.)
Вибратор
Питатель

Кабель бронированный 6 кВ марки
СБн-6000, сечением 3*35, длиной 500 м
Кабель гибкий напряжением 660 В марки ГРШЭ, сечением 3*35+1*10, длиной 100 м

Передвижная участковая подземная подстанция 6(10)/0,69 (0,4) кВ
Пусковой агрегат
Осветительный агрегат
Комплектная ячейка распределительного устройства: номинальный ток 100 А, ток срабатывания защиты максимального тока 200 А
Автоматический выключатель, пускатель на номинальный ток 200 А и током срабатывания защиты максимального тока 800 А

Подземная подстанция:
• центральная


• преобразовательная

9

                1.     ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХОВ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК И ПРЕДПРИЯТИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

            1.1. Цех измельчения Олимпиадинской золотоизвлекательной фабрики ЗАО «Полюс»



      Обогатительная фабрика - это горное предприятие для первичной переработки твёрдых полезных ископаемых с целью получения концентрата, в котором содержание полезного компонента намного выше, чем в исходном сырье. На золотоизвле-кательных фабриках (ЗИФ) получают не только концентрат, но и конечный продукт. Олимпиадинская золотоизвлекательная фабрика имеет следующие подразделения и службы:
      •  весовая;
      •  дробильный комплекс;
      •  измельчение;
      •  классификация;
      •  флотация;
      •  сгущение;
      •  биоокисление;
      •  гидрометаллургия;
      •        оборотное водоснабжение, включающее хвостохра-нилище;
      •  реагентное отделение;
      •  обжиг извести;
      •  компрессорная;
      •  градирни;
      •  склады реагентов;
      •  энергоснабжение, общецеховые службы.
      Первичные руды месторождения имеют плотность 3,0 г/см³, коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову - 9, сцепления - 16,9 МПа, сжатия - 134,3 МПа, растяжения -9,3 МПа, пористость руд составляет 0,35-4,30 %.


        1.1.1. Описание технологических процессов

      Исходная руда доставляется автотранспортом с рудного усреднительного склада и через колосниковый грохот поступает в приемный бункер. Из бункера питателем руда подается в щековую дробилку, а затем конвейером на конус дробленой руды. Для уменьшения пыления при перегрузке руды с конвейера на конус над ним выполнено укрытие в виде шатра. С конуса дробленая руда питателями подается на конвейер и далее в главный корпус цеха измельчения в мельницу полусамоиз-мельчения ММПС 7,0*7,0. На данном конвейере установлены электронные весы, электромагнитный железоотделитель и рамочный определитель металла.
      На участке дробления находится следующее оборудование:
      •  грохот колосниковый неподвижный - 1 шт;
      •  гидромолот НМ-440 на базе экскаватора ЭО-4225 - 1 шт.;
      •  бункер приемный, V = 110 м³ - 1 шт.;
      •  питатель пластинчатый 1-24-180 Б - 1 шт.;
      •  щековая дробилка ЩДП 15*21 - 1 шт.;
      •  конвейер ленточный наклонный - 2 шт.;
      •  электромагнитный железоотделитель ПЭЖ-160 - 1 шт;
      •  отделитель металла рамочный - 1 шт.;
      •  весы конвейерные ВК-4000 - 1 шт.;
      •  бункер загрузочный, V = 29 м³ - 4 шт.;
      •  бункер загрузочный, V = 7,2 м³ - 2 шт.;
      •  питатель вибрационный, Q = 300 м³/ч - 2 шт.;
      •  питатель пластинчатый, Q = 270 м³/ч - 4 шт.;
      •  мостовой кран грузоподъемностью 50/12,5 т - 1 шт.

11

      В цехе измельчения используется двухстадийная схема: полусамоизмельчения на мельнице ММПС 7,0*7,0 в первой стадии и измельчения в шаровых мельницах МШЦ 5,5 *7,5 во второй стадии.
      Мельница ММПС 7,0*7,0 работает в замкнутом цикле с конусной дробилкой, додрабливающей галю (надрешетный продукт разгрузки мельницы). Имеется также возможность додрабливания гали или на конусной дробилке, или в мельнице полусамоизмельчения, или в шаровых мельницах, а также подачи руды со склада (из-под конуса) напрямую в мельницы МШЦ 5,5*7,5.
      Шаровые мельницы МШЦ 5,5*7,5 работают в замкнутом цикле с гидроциклонами.
      На участке измельчения и классификации установлено следующее оборудование:
      •  автоматический загрузчик шаров - 2 шт.;
      •        мельница полусамоизмельчения ММПС 7,0*7,0 с бутарой - 1 шт.;

•
•
•
•

конвейер ленточный, В = 650 мм - 1 шт.;
конвейер ленточный, В = 800 мм - 4 шт.;
питатель ленточный, В = 800 мм - 1 шт.;
подвесной саморазгружающийся электромагнитный

железоотделитель ЭМЖС-80 - 1 шт.;
      •  дробилка конусная КМД 1750Т2 - 1 шт.;
      •  зумпф, V = 40 м³ - 1 шт.;
      •        автоматизированная гидроциклонная установка фирмы «Инжиниринг Доберсек» 650 GVX (в ее состав входят гидроциклоны и насосы фирмы Warman) - 3 комплекта;
      •        мельница шаровая МШЦ 5,5*7,5 с центральной разгрузкой - 2 шт.;
      •  грохот инерционный VELCO SD24/54 - 2 шт.

      Рекомендуемые параметры и режимные условия работы оборудования отделения измельчения приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Процессы и параметры отделения измельчения

Процесс            Параметры                    Значения        
        Крупность исходного продукта, мм           300          
        Номинальная крупность помола               60           
        класса -0,074 мм                                        
Измель- Тип мельницы                       Полусамоизмельчения  
чение 1                                  с соотношением D /L 1:1
        Загрузка шаров, %                          10           
        Удельная производительность по              3           
        классу -0,074 мм, т/(м3 • ч)                            
        Диаметр шаров, мм                        100-120        
        Назначение                           Отделение гали     
        Крупность продукта, мм:                                 
Грохо-  подрешетного                               10           
 чение  надрешетного                              10-40         
        Выход надрешетного продукта га-            10           
        ли, %                                                   
        Тип грохота                              Бутара         
        Назначение                         Выделение готового   
                                                 класса         
Класси- Тип оборудования                  Гидроциклоны 650 GVX  
фикация Содержание твердого в сливе, %             30           
        Содержание класса -0,074 мм                85           
        в сливе, %                                              
Измель- Тип мельницы                      Шаровая с центральной 
чение 2                                        разгрузкой       
        Загрузка шаров, %                          40