книги / Основные положения о работе устройств, применяемых в горной, нефтегазодобывающей и энергетической промышленностях

УДК 622+622.32+621.31].002.5(075.8) 0-75

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

д-р техн. наук, профессор Я. Я. Мохирев

канд. техн. наук, доцент Г. Д. Трифанов, канд. техн. наук, доцент Р. А. Сажин,

канд. техн. наук, доцент И. Р. Юшков

(Пермский государственный технический университет), Я. М Аникина (Пермский государственный технический центр ЗАО «УК “Энергостройсервис”»)

0 -75 Основные положения о работе устройств, применяемых в горной, нефтегазодобывающей и энергетической промыш­ ленностях: учеб, пособие / А. В. Николаев, В. А. Николаев, С. В. Нусс, Р. И. Садыков.— Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010.— 74 с.

ISBN 978-5-398-00526-4

■Приведены краткие сведения о принципе работы устройств нефтегазо­ вой, горной промышленностей и тепловых электрических станций. Описана технология добычи, транспортировки и обогащения полезных ископаемых. Рассмотрены способы проветривания рудников. Приведена схема электро­ снабжения устройств в руднике. Описан процесс добычи транспортировки нефти и переработки, принцип работы теплоэлектроцентрали. ч

Предназначено для студентов 1-го курса специальности 140604.65 — «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

УДК 622+622.32+621.31].002.5(075.8)

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие предназначено для получения студентами не­ обходимых первичных знаний о принципе работы устройств нефте­ газовой, горной промышленностей и электростанций (на примере работы ТЭЦ — теплоэлектроцентрали).

Пособие состоит из трех частей. В первой и второй частях опи­ сываются процессы добычи полезных ископаемых. В третьей части описывается процесс преобразования энергии топлива в электриче­ скую и тепловую.

Полезными ископаемыми называют природные минеральные образования органического или неорганического происхождения, которые могут быть использованы человеком с достаточным эконо­ мическим эффектом. Под добычей полезных ископаемых понимают извлечение их из земной коры или гидросферы. В более узком смыс­ ле под этим термином понимают количество полезного ископаемого, добываемого в единицу времени. В природе полезные ископаемые встречаются в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Существуют следующие способы добычи полезных ископае­ мых: подземный, открытый, комбинированный, со дна водоемов (озер, морей и океанов), геотехнологический и скважинный. Добы­ чу полезных ископаемых осуществляют горные предприятия.

Горное предприятие — самостоятельная производственная единица, осуществляющая разведку, добычу и обогащение полез­ ных ископаемых. Горное предприятие, осуществляющее добычу и первичное обогащение полезных ископаемых, называется горно­ добывающим. Существуют следующие виды горнодобывающих предприятий: шахта, рудник, карьер (разрез), прииск, промысел.

Шахта — горное предприятие, предназначенное для добычи полезных ископаемых подземным способом.

Рудник — горное предприятие, служащее в основном для под­ земной добычи руд, горно-химического сырья и строительных мате­ риалов. Этим понятием иногда пользуются для обозначения несколь­ ких шахт (карьеров), объединенных в единую административно-хо­ зяйственную единицу с централизованным хозяйством.

Карьер — горное предприятие, осуществляющее добычу по­ лезных ископаемых открытым способом. Разрез — карьер по добы­ че угля.

Прииск — горное предприятие по добыче россыпных месторо­ ждений драгоценных металлов (например, золотой прииск).

Промысел — горное предприятие по добыче жидких и газооб­ разных полезных ископаемых (например, нефтяной промысел).

Разработкой месторождения называют комплекс работ по вскрытию, подготовке и очистной выемке. Эти работы являются стадиями разработки месторождения.

При разработке учебного пособия большая помощь была ока­ зана со стороны главного инженера рудника БКПРУ-2 Р. Р. Насибуллина и заместителя главного инженера рудника БКПРУ-2 А. Г. Ананьева, за что авторы данной работы им искренне благо­ дарны.

Рис. 5. Сечение рудоподъемного ствола: а — скипо-клетевой подъем с жесткой армировкой; 6 — скиповой подъем с жесткой многорасстрельной армировкой (с проти­ вовесом); в — четырехскиповой подъем с жесткой многорасстрельной армировкой; г — четырехскиповой подъем с консольной (безрасстрельной) армировкой; д — ски­ повой подъем с гибкой (канатной) армировкой

применяются два принципиально различных по конструкции и при­ меняемым материалам типа армировки:

-жесткая, состоящая из длинных металлических (реже дере­ вянных) балок {расстрелов) — многорасстрельная, или из коротких отрезков металлического профиля {консолей) — беззрасстрельная;

-гибкая (канатная), состоящая из канатов 1 (рис. 5, д), кото­ рые навешиваются в стволе и закрепляются в двух точках — на ко­ пре и в зумпфе* Отбойные канаты 2 (рис. 5, д) предохраняют подъ­

емные сосуды от столкновений во время движения.

Сечение рудоподъемного ствола с многорасстрельной, кон­ сольной и гибкой канатной армировкой приведено на рис. 5.

Зумпф — углубление в шахтном стволе, предназначенное для скопления Воды, выкачиваемой насосами, которое называется также водоскопом и капежом.

1.2. Вентиляция рудника

Различают шахтные вентиляторные установки главного (об­ служивающего шахту), вспомогательного (обслуживающего от­ дельные участки, включенные в общую схему проветривания шах­ ты) и местного проветривания (обслуживающего забои подготови­ тельных выработок).

По принципу действия вентиляторы бывают осевые и центро­ бежные.

Осевой (аксиальный) вен­

выравнивания закрученного рабочим колесом потока воздуха. Для уменьшения лобового сопротивления при входе потока воздуха в вентилятор на рабочем колесе устанавливается обтекатель 5.

Вентиляторы подобной конструкции небольшие по размерам и применяются для проветривания отдельных забоев и при работе на трубопроводах. Типы выпускаемых вентиляторов — ВМЭ (вен­ тилятор местного проветривания электрический) и ВМП (вентиля­ тор местного проветривания пневматический). В наименовании ти­ па вентилятора указывается также диаметр рабочего колеса в деци­ метрах, нацример ВМЭ-6 или ВМ-5.

В осевых отечественных вентиляторах, используемых для про­ ветривания шахт и рудников, обычно не одно, а два рабочих колеса, которые тарке называют ступенями. В настоящее время выпускают вентиляторы типа ВОД (вентилятор осевой двухступенчатый). Са­ мым большим по размеру отечественным осевым вентилятором на данный момент является вентилятор ВОД-50.

Центробежный (радиальный) вентилятор. Основу центро­ бежного вентилятора (рис. 7) составляет рабочее колесо 7, между