История электрификации горной промышленности

Однако до реализации в промышленных целях необходимо выполнить ряд специфических требований.

Энергопоезд. Учитывая тот факт, что разработка месторождений открытым способом интенсивно начала развиваться в начале ХХ в., в местах с дефицитом источников электроэнергии применялись и другие источники получения электроэнергии.

Так, для питания потребителей горных работ в 1945 г. в поселке Урал (Бородинское угольное месторождение) для получения электроэнергии использовался локомотив с установленной мощностью 1 МВт, а в 1950 г. установлен энергопоезд фирмы «Дженерал мо-торс». Энергопоезд Б-4 (брянского завода ) мощностью 4 МВТ применялся и на разрезе «Назаровский».

Необходимо отметить, что наряду с увеличением энергопотребления на горных работах интенсивно развивалась и инфраструктура района размещения мест отработки месторождений.

Рис. 2.1. Блок-станция с двумя генераторами для освещения одного дома

Рис. 2.2. Основные узлы тепловых электростанций

Рис. 2.3. Паровая турбина

Рис. 2.4. Технологическая схема КЭС

Рис. 2.5. Схема плотины ГЭС

Рис. 2.6. Гидротурбина ГЭС

Рис. 2.7. Общий вид Саяно-Шушенской ГЭС

Рис. 2.8. Схема приливной электростанции: 1 – капсульный агрегат; 2 – повышающий трансформатор; 3 – козловой кран; 4 – кабельный коридор; 5 – мостовой кран машинного зала

Рис. 2.9. Гидроаккумулирующая электростанция

Рис. 2.10. Атомная электростанция

Рис. 2.11. Упрощенная схема АЭС

Рис. 2.12. Упрощенная схема геотермальной электростанции

Рис. 2.13. Гелиоэлектростанция

Рис. 2.14. Ветровые электростанции

Рис. 2.15. Дизельная электростанция

Рис. 2.16. Основные технологические контуры термоядерного реактора

Рис. 2.17. Схема МГД-генератора: 1 ‒ генератор; 2 ‒ магнит; 3 ‒ камера сгорания; 4 ‒ сопло; 5 ‒ подача топлива; 6 ‒ подача воздуха; 7 ‒ подача присадки (ионизирующей); 8 ‒ выход газов; 9 ‒ внешняя электрическая цепь

3. Электроснабжение горных работ

3.1. Особенности эксплуатации электрооборудования на открытых горных работах

Современные карьеры относят к категории промышленных предприятий, основные технологические процессы которых механизированы и электрифицированы. Применение машин и комплексов большой мощности позволяет вести горные работы широким фронтом и обеспечивать высокую производительность труда.

Создание рациональных схем электроснабжения различных электропотребителей карьеров представляет собой сложную задачу, решение которой требует учета специфических особенностей технологии, механизации и электрификации. К числу специфических особенностей электрификации относятся следующие [3]:

− эксплуатация большей части электроустановок на открытом воздухе, что предъявляет высокие требования в части обеспечения надежности линий электропередачи и электрооборудования и безопасности при их обслуживании;

− большая площадь разработок и децентрализация рабочих мест, что усложняет схемы электроснабжения машин и механизмов, участвующих в различных производственных процессах;

− непрерывное или периодическое передвижение машин и установок из-за перемещения фронта горных работ, что требует применения специальных устройств для подвода электрической энергии к передвижным машинам. Частое перемещение гибких кабелей, включая волочение по почве, приводит к повреждениям изоляции и, как следствие, к замыканию на землю, что обусловливает аварии и представляет опасность для обслуживающего персонала, постоянно работающего с кабелями, электрооборудованием, металлическими конструкциями;

− различное состояние почвы и уступов на рабочих площадках, непостоянство рабочих горизонтов, что предполагает проведение специальных мероприятий при прокладке и монтаже воздушных линий и гибких кабелей с учетом их частых перемещений и ремонтов;

− ведение взрывных работ, что создает опасность повреждений машин и установок. Это вызывает необходимость перед производством взрывов горной массы перемещать машины и установки в безопасное место, а также прокладывать воздушные линии и кабели вне зоны взрывных работ или же демонтировать и вновь их монтировать.

Кроме того, на систему электроснабжения карьера оказывают влияние такие факторы, как способ вскрытия месторождения, принятая система разработки, число и глубина рабочих горизонтов, условия экскавации и транспортирования вскрышных пород и полезного ископаемого, число, типы и режимы работы машин и установок, порядок ведения взрывных работ, организация работ и т.д. Условия эксплуатации карьерных электроустановок в разных горнопромышленных районах характеризуются крайним разнообразием. В условиях северо-востока страны в зимние месяцы наблюдаются низкие температуры. В этих условиях электроустановки должны эксплуатироваться с особой осторожностью и продуманностью. Между тем при разработке россыпных месторождений открытым способом производится вскрыша торфов, более 50 % объемов которой осуществляется с применением буро-взрывных работ, требующих, в свою очередь, работы значительного количества землеройной техники, и именно в зимний период. В условиях Средней Азии необходимо считаться с горноклиматическими факторами (труднодоступность районов и их расположение, высокие летние температуры, резкие колебания параметров атмосферы, наличие области пониженного давления, повышенная интенсивность солнечной радиации и низкая влажность). Так, в условиях высокогорья температура почвы в местах прокладки экскаваторных кабелей достигает 333 К. Как показывает практика, при температурах выше 318 К наблюдается заметное увеличение числа отказов кабелей, причем зависимость числа отказов из-за температуры близка к линейной.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «