Профессиональное образование 22 страница

Брикетированием называется процесс получения из сыпучих материалов кусков (брикетов) прессованием.

Агломерация — спекание мелких руд (концентратов) с топли­вом в твердые пористые куски.

Окомкование — процесс получения гранул сферической фор­мы — окатышей, подвергаемых для упрочнения обжигу.

Окускование полезных ископаемых позволяет:

превратить низкосортное топливо в высококачественное;

повысить ресурсы рудного сырья, применяемого в доменном и мартеновском производствах, ферросплавной промышленности и металлургии цветных металлов;

улучшить качественно-количественные показатели металлур­гических процессов, технико-экономическую эффективность и условия труда в промышленности.

Брикетирование углей и руд. Буроугольные брикеты должны быть влагостойкими и при погружении их в дистиллированную воду на 2 ч масса поглощенной воды не должна превышать 3,5 % началь­ной массы брикетов, которые должны быть термически стойки­ми, т.е. не должны разрушаться до полного сгорания.

Брикетирование выполняют в основном в вальцевых прессах (рис. 6.43), на поверхности вальцев которых имеются углубления

размером в половину брикета, расположенные строго напротив друг друга.

Агломерационные машины. Агломерация — термический способ окускования тонкоизмельченных руд, концентратов и колошни­ковой пыли спеканием. Этот способ окускования, выполняемый агломерационной машиной (рис. 6.44), основанный на просасы-вании воздуха через слой спекаемой шихты, получил наибольшее распространение.

Окомкователи. В связи с увеличением производства стали в пе­реработку вовлекаются тонковкрапленные железные руды и бед­ные железистые кварциты, эффективное обогащение которых воз­можно только при тонком их измельчении (74 мкм). Спекание концентратов таких размеров в агломерационных машинах связа­но с получением низкокачественного агломерата и затруднено. Поэтому для увеличения производительности агломерационных машин тонкоизмельченные концентраты подвергают окомкова-нию (грануляции) и дальнейшему упрочнению полученных ока­тышей высокотемпературным обжигом.

Для окомкования применяют барабанные и чашевые окомкова­тели. Барабанный окомкователь (рис. 6.45, а) представляет собой барабан с укрепленным на его торцовой части коническим грохо­том 4. Длина барабана 8 — 10 м, диаметр 3 м. Барабан устанавлива­ют с уклоном 2 — 8°, что обеспечивает перемещение материала от загрузочного конца к коническому грохоту. Частота вращения ба­рабана подбирается опытным путем и колеблется в диапазоне 6 — 15 мин"¹. На внешней поверхности барабана имеются бандажи 2 и венцовая шестерня 3. Барабан бандажами опирается на катки, а с помощью венцовой шестерни приводится во вращение от элект­родвигателя через редуктор. Внутренняя поверхность барабана вы­полняется шероховатой для улучшения условий окомкования.

Влажный концентрат ленточным конвейером 6 подается в ба­рабан. Консольным питателем 5 внутрь барабана вводят добавки. При вращении барабана шихта перекатывается, что способствует образованию окатышей, и перемещается к коническому грохоту. Диаметр отверстий конического грохота зависит от диаметра из-

готовляемых окатышей. Материал, провалившийся в отверстия грохота, вновь возвращается в шихту в качестве возврата, масса которого составляет иногда 50 — 80% массы шихты. Периодиче­ски в барабан вводят ножи или спиральный скребок для очистки от налипшей шихты. Производительность барабанов может дости­гать значения 1000 т/сут.

Чашевый окомкователь (рис. 6.45, б) представляет собой чашу, установленную под углом 40 — 60°. Увлажненный концентрат по­ступает по конвейеру 2 на днище вращающейся чаши окомкова-теля. Концентрат и образующиеся окатыши непрерывно смачива­ют водой из форсунок. Частицы концентрата налипают на влаж­ную поверхность окатышей, которые укрупняются при качении.

Для упрочнения окатыши подвергают обжигу в машинах кон­вейерного типа.

ГЛАВА 7. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ГОРНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

7.1. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

7.1.1. Особенности электроснабжения горных предприятий

Использование в шахтах и рудниках преимущественно асинх­ронных электродвигателей (АД) переменного тока определяет по­дачу (подведение) электроэнергии в виде трехфазного перемен­ного тока частотой 50 Гц. Необходимый постоянный ток для пи­тания контактных электровозов получают выпрямлением перемен­ного при помощи преобразовательных подстанций (ПП). Для пи­тания аккумуляторных электровозов и соответственно их зарядки используются зарядные подстанции, к которым подводится пере­менный ток с последующим преобразованием в постоянный в зарядной подстанции (ЗП).

По степени ответственности электроснабжения все потребите­ли электроэнергии разделены на три категории.

Шахты и рудники с подземной разработкой, перерыв в элек­троснабжении которых связан с опасностью для жизни людей (люд­ской подъем, вентилятор главного проветривания, главный водо­отлив, вентиляторы местного проветривания, расположенные в тупиковых выработках и др.) отнесены к первой категории. По­требители первой категории должны быть обеспечены 100 %-ным резервным питанием.

Вторую категорию составляют потребители горных предпри­ятий, аварийная остановка которых не вызывает опасности для жизни людей, но может значительно снизить производительность. Вопрос о резервировании решается в каждом конкретном случае. Например, электроснабжение добычного участка может осуще­ствляться от одного трансформатора, поэтому на складе шахты или производственного объединения имеются резервные.

К третьей категории отнесена неответственная нагрузка (вспо­могательные цеха и т.п.). Данная категория резервом может не обеспечиваться.

7.1.2. Внешнее и внутреннее электроснабжение

Внешнее электроснабжение. Горные предприятия получают элек­троэнергию от подстанций энергосистемы (ПЭС) при помощи двух и более линий электропередач (ЛЭП) с напряжением 6, 10, 35, ПО, 220, 330 кВ.

Определенное (оптимальное) напряжение принимается на ос­новании технико-экономических расчетов, одним из параметров которых является расстояние горного предприятия от энергосис­темы.

При подаче электроэнергии с напряжением, отличным от рас­пределительного напряжения на данном предприятии, вблизи главной понизительной подстанции устраивается подстанция глу­бокого ввода (ПГВ), где напряжение внешнего электроснабже­ния (35, ПО, 150, 220, 330 кВ) понижается до распределитель­ного (6, 10 кВ). Поэтому к внешнему электроснабжению отно­сится ЛЭП от ПЭС до ввода в главную понизительную подстан­цию (ГПП).

Внутреннее электроснабжение. Внутреннее электроснабжение состоит из ГПП и всего электроснабжения шахты (рудника) как на поверхности, так и в подземных горных выработках.

Значения напряжений сетей внутреннего электроснабжения следующие:

питание цепей распределения — 6, 10 кВ;

питание высоковольтных электродвигателей — 6 кВ;

низковольтные электроприемники на поверхности — 380, 660 В;

электроприемники горных машин и механизмов (ГМ и М) — 380, 660, 1140 В;

электрическое освещение в подземных горных выработках в соответствии с правилами безопасности (ПБ) < 127 В;

питание ручного инструмента (в соответствии с ПБ) < 127 В;

питание цепей управления (в соответствии с ПБ) не должно превышать 36 В.

7.1.3. Распределение электроэнергии на поверхности шахт и рудников

Распределение электроэнергии на поверхности шахт и рудни­ков осуществляется от ГПП при помощи кабельных и воздушных линий.

Высоковольтные электроустановки (подъем, вентилятор глав­ного проветривания и др.) питаются непосредственно от шин ГПП. Низковольтные — от трансформаторов, установленных на ГПП, а при удалении электроустановки на значительное рас­стояние от ГПП вблизи нее устраивается трансформаторная под­станция (ТП). Электроустановки первой категории получают электроэнергию по двум или более линиям с учетом 100%-го резерва (людской подъем, вентиляторы главного проветрива­ния и т.п.).

7.2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

7.2.1. Особенности электроснабжения подземных

горных работ

Электрификация подземных горных работ определяется спе­цифическими условиями подземных горных выработок и сложно­стью горных работ, поэтому к конструкции горного электрообо­рудования, способам его монтажа и эксплуатации предъявляется ряд специальных требований:

подключать электрооборудование передвижных ГМ и М толь­ко при помощи гибких кабельных и специальных штепсельных муфт;

помещать токоведущие части электрооборудования в специаль­ные корпуса, исключающие прикосновения к ним;

применять электрооборудование специального шахтного испол­нения в зависимости от степени концентрации воспламеняюще­гося газа;

применять электрооборудование в корпусах, обладающих по­вышенной механической прочностью.

Кроме данных требований необходимо отметить, что подзем­ные горные выработки, характеризующиеся высокой степенью влажности, запыленности и другими специфическими услови­ями, считаются особенно опасными в отношении поражения элек­трическим тком, возникновения пожаров и взрывов рудничной атмосферы. По и ому для исключения таких опасных аварийных ситуаций необходимо применять эффективные мероприятия, обе­спечивающие защиту персонала и окружающей среды в подзем­ных горных выработках.

7.2.2. Распределение электроэнергии в подземные

горные выработки

Способы питания подземных электропотребителей электроэнер­гией зависят от глубины разрабатываемых горизонтов, значений подводимого в подземные выработки напряжения (6, 10 кВ), сум­марной нагрузки подземных электропотребителей, способа под­готовки шахтного поля, системы разработки и др.

В зависимости от указанных факторов в настоящее время при­меняются два основных способа электроснабжения подземных горных работ. При глубоком залегании полезного ископаемого (угля, руды) электроснабжение осуществляется через ствол шах­ты, а при неглубоком — через скважины и шурфы.

тм

ООО

© © (о)

Электроприемники ВН поверхности

тм?о<

г----------- *

ООО

® ® ©

Электроприемники ВН поверхности

ТМ

Электроприемники НН поверхности

г

КПУПП

тсвш

<2>

-о

I

тсв теп

о

РПП-6

Главный водоотлив

ПВИ-250 ПВИ-125ПВИ-43 ПВИ-25

РПО ПУПП

Ж

/////////////77////

© © ©

Электропривод ГМ и М

КРУВ6

АП-4

Рис. 7.1. Однолинейная схема электроснабжения подземных горных работ через ствол шахты

Электроснабжение через ствол шахты. Распределение электро­энергии осуществляется от ГПП при помощи двух или более спе­циальных бронированных кабелей (для вертикальной прокладки), прокладываемых в траншее, затем по стволу шахты (рудника) — к центральной подземной подстанции (ЦПП). От ЦПП электро­энергия с этим же напряжением подводится к распределитель­ным подземным пунктам (РПП-6), выдающим напряжение 6 кВ, от которых электроэнергия передается к участковым трансформа­торным подстанциям (УТП) (рис. 7.1).

На УТП напряжение понижается до значений 380, 660 и 1140 В и подводится к распределительным пунктам (РП) лав (РПЛ) и участков (РПУ), от которых при помощи гибких кабелей распре­деляется к электроприводам ГМ и М.

Электроприемники околоствольного двора получают электро­энергию напряжением 380, 660 В от трансформаторов (ТСВ), ус­танавливаемых обычно на ЦПП.

Электроснабжение через скважины. Распределение электроэнер­гии осуществляется от ГПП при помощи воздушных линий (ВЛ), прокладываемых на временных опорах (деревянных или бетонных) к участковым трансформаторным подстанциям, установленным на поверхности вблизи скважины (ПКТП — передвижная комп­лектная трансформаторная подстанция).

От ПКТП электроэнергия напряжением 380, 660 и 1140 В при помощи бронированного кабеля, прокладываемого по скважи­не, передается к РПУ и РПЛ, далее — к электроприводу ГМ и М (рис. 7.2).

От ГПП

I

К РП лавы

АФВ-УАКИ

Рис. 7.2. Схема электроснабжения подземных горных работ через скважины и шурфы

Электроприемники околоствольного двора получают электро­энергию от трансформаторов напряжением 380, 660 В, установ­ленных на ГПП.

Выбор способа распределения электроэнергии в подземные горные выработки осуществляется на основании технико-эконо­мических расчетов возможных вариантов с учетом достоинств и недостатков существующих способов.

7.3. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

7.3.1. Особенности электроснабжения открытых горных работ

В отличие от подземной разработки, электроснабжение откры­тых горных работ имеет ряд особенностей, связанных с эксплуа­тацией горного электрооборудования на открытом воздухе: летом при высоких положительных температурах, зимой — при значи­тельных отрицательных. Кроме этого электрооборудование экска­ваторов, буровых станков и др. подвергается значительным дина­мическим нагрузкам при их перемещении. Все это требует изго­товления горного электрооборудования высокой механической прочности, выдерживающей значительные перепады температур.

Карьеры (разрезы), как правило, занимают значительные пло­щади, что требует наряду с оборудованием стационарных линий электропередач и стационарных подстанций, устройства времен­ных воздушных и кабельных линий, а также передвижных при-ключательных пунктов (ПП), карьерных распределительных пун­ктов (КРП) и передвижных комплектных трансформаторных под­станций (ПКТП).

7.3.2. Распределение электроэнергии на открытых горных работах

Карьеры, как и угольные шахты, получают электроэнергию от мощных энергосистем напряжением 6 — 330 кВ.

Распределение электроэнергии в район ведения горных работ осуществляется от главных стационарных подстанций (ГСП), ус­траиваемых на промплощадке карьера. От ГСП электроэнергия напряжением 6 —35 кВ передается к бортовым подстанциям (БП), расположенным по бортам карьера, или непосредственно к под­станциям, устраиваемым в карьере. От БП электроэнергия рас­пределяется к карьерным распределительным пунктам (КРП), которые осуществляют переход от воздушных линий к кабель­

ным, питающим электрооборудование экскаваторов. К КРП под­ключены передвижные комплектные трансформаторные подстан­ции (ПКТП), питающие низковольтные электроприемники ка­рьера (буровые станки, конвейеры и др.).

Распределение электроэнергии в карьер осуществляется ради­альными, магистральными, кольцевыми или смешанными воз­душными линиями (рис. 7.3).

7.4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

7.4.1. Условия поражения электрическим током и механизм его воздействия на человека

Условия поражения электрическим током в подземных горных выработках определяются влажностью среды, спецификой веде­ния горных работ, ограниченным пространством размещения элек­трооборудования, интенсивностью эксплуатации ГМ и М и др.

Основным фактором, определяющим степень поражения, яв­ляется значение силы тока. Для оценки опасности поражения ис­пользуют следующие понятия:

ощутимый ток — это минимальное значение силы тока, кото­рое начинает ощущаться человеком;

отпускающий ток — значение силы тока, при которой человек мо­жет самостоятельно освободиться от контакта с токоведущей частью;

неотпускающий ток — значение силы тока, при которой чело­век не может самостоятельно освободиться от контакта с токове­дущей частью;

фибрилляционный ток — значение силы тока, при котором нарушается ритмичная работа сердца.

Значение силы тока, воздействующего на человека, /_ч, зависит от напряжения прикосновения [/_пр и сопротивления тела человека Н_ч.

Опасность поражения и указанные выше параметры (1_Ч, £/_пр, К_ч) зависят от рода и частоты тока, длительности нахождения чело­века под напряжением, характера прикосновения человека к то-коведущим частям (рука — рука, нога и т.д.) и других факторов.

Наиболее опасен случай, когда человек прикасается к двум фа­зам электрической сети, т.е. попадает под линейное напряжение 1/_л. В этом случае

/_ч= и_л/я_ч.

При /?_ч = 1000 Ом значение силы тока, воздействующего на человека, будет зависеть от значения линейного напряжения: и_л = = 380 В, /_ч = 380 мА; и_л = 660 В, /_ч = 660 мА; и_л = 1140 В, /_ч = = 1140 мА= 1,14 А.

Такой случай бывает очень редко. Обычно человек может слу­чайно прикоснуться к одной фазе сети или корпусу электрообо­рудования, оказавшемуся под напряжением (при неисправном реле утечки), тогда опасность поражения будет зависеть от режима ней­трали электрической сети.

7.4.2. Влияние схемы электрической сети на электробезопасность

Электрические сети выполняются по схеме с изолированной или заземленной нейтралью.

Сетью с изолированной нейтралью называется такая схема элек­трической сети, при которой нулевая точка (нейтраль) вторич­ной обмотки трансформатора не присоединена (изолирована) к заземляющему устройству. У сетей с заземленной нейтралью ну­левая точка вторичной обмотки трансформатора присоединена к заземляющему устройству.

Сети с изолированной нейтралью. Сети с изолированной нейт­ралью (рис. 7.4) подразделяются на сети с большой емкостью фаз

относительно земли (к ним относятся разветвленные сети боль­шой протяженностью) и сети с малой емкостью фаз относитель­но земли (к ним относятся неразветвленные сети небольшой про­тяженностью).

Анализ сетей с изолированной нейтралью показывает, что зна­чение силы тока, протекающего через человека при его случай­ном прикосновении к одной из фаз сети, в большей степени за­висит от сопротивления изоляции других фаз сети. Значение силы тока 1_Ч рассчитывается.

В электрических сетях малой емкости

1_ч=Зи_ф/(ЗП_ч+ г_ш) = 3 (£/_л/73)/(ЗЛ,+ г_из),

где Щ — фазное напряжение, В; К_ч — сопротивление тела челове­ка, Ом; г_из — активное сопротивление изоляции, Ом.

Пример.

Определить /_ч при следующих условиях: О_н = 380 В, = 1000 Ом, г_из = = 20 000 Ом. Решение.

/_ч= 3([/_Л/73)/(ЗЛ_|+ г_из) = 3(380/1,78)/(3000+20 000) = 0,0299 А.

В электрических сетях большой емкости

1_ч=Зи_ф/(ЗП_ч+ г_из) = 3(£/_Л/73)/[ЗЛ_Ч+ (г_из+х_с)],

где г_из — полное сопротивление изоляции, Ом; г_из — активное сопротивление изоляции, Ом; х_с — емкостное сопротивление изо­ляции, Ом.

Сети с заземленной нейтралью. Значение силы тока в сетях с заземленной нейтралью практически не зависит от сопротивле­ния изоляции и определяется в основном фазным напряжением и сопротивлением тела человека (рис. 7.5), в этом случае

Рис. 7.5. Электрические сети с заземленной нейтралью

Пример.

Определить /_ч при следующих условиях: и_н = 380 В, = 1000 Ом. Решение.

/_ч= (380/1,73)/1000 = 0,22 А.

Выбор рациональной схемы электрической сети. В соответствии с действующими правилами безопасности применение (эксплуа­тация) электрических сетей с заземленной нейтралью в подзем­ных горных выработках запрещено. Поэтому выбор схемы может проводиться только для поверхностного комплекса. Причем ана­лиз, предшествующий выбору, должен учитывать достоинства и недостатки обеих схем.

При изолированной нейтрали имеется возможность, поддер­живая сопротивление изоляции на высоком уровне, обеспечить безопасное значение силы тока. В сетях с изолированной ней­тралью при неудовлетворительном уровне сопротивления изоля­ции /ц может определяться значением линейного напряжения, в сетях с заземленной нейтралью максимум /_ч определяется значе­нием фазного напряжения.

Особенностью электросетей с заземленной нейтралью являет­ся их двойная функция, т.е. трехфазным током обеспечивается работа силовых электроустановок, а фаза сети и зануление позво­ляют обеспечивать электрическое освещение.

7.4.3. Мероприятия, обеспечивающие электробезопасность при эксплуатации электрооборудования в подземных горных выработках

Общие меры. Применение в электрических цепях в подземных горных выработках пониженного напряжения (в соответствии с ПБ): в цепях защиты и управления — и< 36 В; для электрического освещения — и< 127 В; для ручных электросверл — и < 127 В.

Помещение контактного провода электровозной откатки на недоступную высоту в зависимости от категории выработки. При­менение блокировки (механической или электрической), препят­

ствующей случайному прикосновению к токоведущим частям элек­трических аппаратов. Применение индивидуальных средств защи­ты (перчатки, резиновые боты, штанги и др.).

Специальные меры. Устройство защитного заземления и защит­ного отключения в подземных горных выработках. В задачу зазем­ления входит снижение напряжения прикосновения между кор­пусом электрооборудования, оказавшимся под напряжением, и землей. Устройство защитного отключения (УЗО) обеспечивает отключение электрической сети в аварийном режиме при сниже­нии сопротивления изоляции ниже допустимого предела.

Защитное заземление. В соответствии с действующими ПБ в подземных горных выработках заземлению подлежат корпуса горных машин и механизмов, электродвигателей, трансформа­торов и другого электрооборудования, а также другие металли­ческие части и предметы (трубопроводы, металлические венти­ляционные трубы, тросы и др.), находящиеся вблизи электроус­тановок.

Защитное заземление выполняется при помощи электриче­ского соединения корпусов электрооборудования с местными за-землителями. Все местные заземлители, а следовательно и корпу­са электроустановок присоединяются к общешахтной заземля­ющей сети при помощи металлической брони бронированных ка­белей и специальной заземляющей жилы гибкого кабеля.

Общешахтная заземляющая сеть включает в себя: главные за­землители, расположенные в зумпфе и водосборнике, и местные заземлители, устраиваемые рядом с электроустановками. Корпус электроустановки должен иметь местное заземление, а также быть электрически связан с главным заземлителем.

Главный заземлитель представляет собой стальной лист площадью не менее 0,75 м², длиной 2,5 м и толщиной не менее 5 мм; местный заземлитель — стальной лист площадью не менее 0,6 м², длиной 2,5 м и толщиной не менее 3 мм. Местный заземлитель помещается в водо­сточную канаву на специальную подушку. В сухих выработках местный заземлитель представляет собой стальную трубу диаметром не менее 35 мм, длиной более 1,5 м. По периметру трубы сверлится не менее 20 отверстий диаметром 5 мм. Стальная труба помещается в специально пробуренный шпур и заполняется смесью песка и соли, что умень­шает переходное сопротивление между заземлителем и почвой.

Стальной провод, соединяющий главный заземлитель с обще­шахтным заземлителем, должен быть диаметром с площадью се­чения не менее 100 мм². Стальной провод, соединяющий корпус электроустановки с общешахтным заземлением, должен иметь пло­щадь сечения не менее 50 мм², медный — не менее 25 мм².

Общее переходное сопротивление заземляющей сети, измерен­ное в любом ее месте, не должно превышать 2 Ом, а при откры­том способе добычи полезного ископаемого — не более 4 Ом.

Рассмотренное защитное заземление используется в электри­ческих сетях с изолированной нейтралью трансформатора. В элек­трических сетях с заземленной нейтралью применяется зануление. Зануление устраивается в электроустановках напряжением до 1000 В соединением их корпусов с заземленной нейтралью вто­ричной обмотки трансформатора.

Защитное отключение. Устройство защитного отключения (УЗО) от утечек тока на землю обеспечивает:

защитное отключение при снижении сопротивления изоляции ниже допустимого предела, при коротком замыкании фазы на зем­лю и при случайном прикосновении человека к токоведущим час­тям;

непрерывный контроль состояния изоляции электрических сетей;

компенсацию (уменьшение) емкостного тока утечки.

УЗО, называемое реле утечки, используется в участковой трансформаторной подстанции и в аварийном режиме отклю­чает всю участковую электрическую сеть, что при едином тех­нологическом процессе не играет существенной роли. При не­зависимой работе горных машин и механизмов такая несе­лективность (неизбирательность) не позволяет функциониро­вать электроустановкам, у которых нормальное (допустимое) состояние изоляции ПБ требует обязательного применения в электрических сетях со значениями напряжения до 1000 В (вклю­чая и 1140 В) устройств защитного отключения от утечек тока на землю.

7.5. ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

7.5.1. Эксплуатация электрооборудования при наличии взрывоопасной рудничной атмосферы

Основной причиной воспламенения взрывчатой атмосферы в подземных горных выработках являются электрические искры, электрические дуги, нагретые до определенной температуры про­водники (источники воспламенения).

При эксплуатации горного электрооборудования в подземных горных выработках, опасных по газу и пыли, необходимо знать условия, при которых происходит воспламенение рудничной ат­мосферы электрическим током.

Воспламенение происходит при наличии источника воспламе­нения и определенной концентрации воспламеняющего газа (ме­тан, водород). Различают нижний и верхний пределы воспламеня­ющего газа (выше верхнего предела взрывчатая смесь не воспламе­няется).

Опасность воспламенения также зависит от длительности воз­действия импульса источника воспламенения, начального давле­ния, формы и материала контактов, между которыми произошло искрение, а также от энергии источника воспламенения и вели­чины наведенной в аварийном режиме ЭДС самоиндукции.

7.5.2. Методы оценки искробезопасности электрических цепей

Общие положения. В качестве критериев для оценки искробезо­пасности электрических цепей приняты:

/_в — воспламеняющий ток, соответствующий вероятности вос­пламенения Р = 10"³;

/_иб = 7вД_иб — искробезопасный ток, равный воспламеняюще­му току, деленному на коэффициент искробезопасности.

Указанные критерии сопоставляются с расчетными, что по­зволяет оценить проектируемые электрические цепи с точки зре­ния искробезопасности. Наиболее широкое применение нашел вероятностный метод, разработанный В. С. Кравченко.

Вероятностный метод оценки искробезопасности электрических цепей. В основу метода положены результаты экспериментальных исследований. Опыты проводились в специальной взрывной ка­мере с оптимальной концентрацией метана (СН₄). В камере про­исходило размыкание контактов электрической цепи с перемен­ной индуктивностью Ь. Далее фиксировалось число размыканий (искрений) т₀ и число воспламенений л₀, а также значение силы тока, при котором происходило воспламенение /₀. Напряжение при проведении опытов составляло 140 В.

Определялась частота воспламенений Р₀ = п₀/ т₀, которую при большом числе опытов Р₀ можно принять за вероятность. Серия опытов проводилась при изменяемой индуктивности. По резуль­татам построены зависимости Р₀ = /(/о), которые в логометричес-кой системе координат представляют собой прямые линии с оди­наковым тангенсом угла наклона ^ а = 15,5). Указанные зависи­мости позволили записать формулу, по которой можно опреде­лить значение силы тока 1_п, воспламеняющего взрывчатую смесь при любой заданной вероятности Р_п:

Дата добавления: 2015-08-28