Технологические процессы добывающего предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики. Где строят и используют в Украине ветроэлектростанции?

Экономически оправданным источником концентрированной энергии является органическое топливо: нефть, газ, уголь. В последнее десятилетие в ряд с тепловой энергетикой стала ядерная. Экологические проблемы этих видов энергетики общеизвестны. Но не только экологические. Опыт эксплуатации АЭС показал, что сегодня существует важные экономические проблемы, которые в предыдущие годы не учитывали. Обнаружилось, что затраты на поддержание экологических норм загрязнения окружающей среды радионуклидами таковы, что ближайшее будущее атомной энергетики пока что не предвидено. Это заставило в последние годы вести энергичные поиски альтернативных источников энергии. Сегодня природных экологически чистых источников энергии известно немало. Основная проблема - это низкое качество (концентрация) всех известных на сегодня альтернативных видов энергии и, соответственно, низкая экономическая эффективность ее конверсии в высококонцентрированную форму.

Анализируя различные возможные альтернативные источники энергии, следует помнить, что во всех без исключения случаях, чтобы эксплуатировать энергоснабжающую технологию, необходимо на обеспечение ее функционирования тоже расходовать энергию соответствующего качества. Важно подбирать для каждого промышленного объекта наиболее рациональный по концентрации энергии источник, помня, что чем больше концентрация энергии, тем она дороже. Рассмотрим конверсии альтернативных форм энергии, которые сегодня используются в сельском хозяйстве.

Проблема конверсии энергии ветра не такая простая. Прежде всего, возникает вопрос качества ветровой энергии и ее ресурса. Принято считать, что на территории в 1 млн. км2 энергетические ресурсы ветра составляют около 0,5 ГВт. Но с точки зрения концентрации ее использование для конверсии современной техникой в электрическую невелика. В бывшем СССР эксплуатировалось свыше 200 ветровых электрогенераторов общей мощностью около 1000 кВт. Одна установка типа АВЭУ-6 (автоматическая ветровая электрическая установка) в состоянии за сутки откачать из скважины глубиной 50м до 20м3 воды или освещать и обогревать строение. Мощность современных ветровых турбоэлектрогенераторов составляет 50...100 кВт. Такие установки довольно широко применяют, например, в Дании, где имеются подходящие климатические условия с постоянными ветрами от 9,5 до 24 м/с. Безусловно, широкое применение ветровых турбогенераторов в значительной степени позволяет решить проблему снабжения электроэнергией на разных хозяйственных объектах в сельской местности и в быту. В Приазовье сейчас идет монтаж турбоэлектрогенераторов общей суммарной мощностью 50 МВт. Что касается решения проблемы промышленного энергоснабжения, то ставить такие задачи пока не реально.

Сейчас в Украине работает 16 ВЭС, включая те, которые были построены в рамках выполнения Государственной Комплексной программы по строительству ВЭС (1997-2010 гг.). При этом почти треть (90 МВт) введенных в эксплуатацию ВЭС приходится на Запорожскую область, несколько меньше - на Крым (около 86 MВт) и Донецкую область (83 МВт). Наиболее успешными проектами строительства мощных ВЭС за последние годы явились проекты строительства первой очереди Ботиевской ВЭС- первой станции будущего Приазовского ветропарка суммарной мощностью550 МВт, ввод в эксплуатацию которой запланирован на конец 2015 г., ветропарка «Очаковский» мощностью 37,5 МВт, а также расположенной в западной части полуострова Крым Тарханкутской ВЭС, где введены в эксплуатацию две ветротурбины производства южно-корейской компании UNISON общей мощностью 4 MВт.

технологический добывающий уголь нефть

2. Основные характеристики воды и их определение

Качество воды определяется ее химическими и физическимихарактеристиками, такими как жесткость, общее солесодержание, прозрачность, окисляемость и др. Для питьевых нужд большое значение имеет количество токсичных примесей (мышьяк, стронций, радий, радиактивный уран), содержание микробов, запах, цвет и вкус. Для технических нужд важны показатели жесткости, содержание солей, механических примесей.

Жесткость воды характеризуется содержанием в ней солей кальция и магния. Различают жесткость воды трех видов: временную, постоянную и общую.

Временная (устранимая) жесткость характеризуется содержанием в воде бикарбонатов кальция и магния, которые легко удаляются из воды простым кипячением. Бикарбонаты переходят в нерастворимые углекислые соли и выпадают в виде плотного осадка.

Постоянная жесткость воды связана с присутствием в ней хлоридов, сульфатов, нитратов кальция и магния. Эти соли не удаляются при кипячении воды. Временная и постоянная жесткость в сумме дают общую жесткость. Вода имеет жесткость, равную единице, если в литре ее содержится 1 мг-экв ионов кальция или магния. Жесткость вызывает агресивность по отношению к бетону. При содержании 250 млг/л сульфатных ионов наступает разрушение бетонного камня.

Общее солесодержание или сухой остаток - масса вещества, оставшегося после испарения воды и высушивания полученного остатка при 105...110°С до постоянной массы. Сухой остаток выражается в миллиграммах на 1 литр воды.

Прозрачность воды определяется толщиной слоя воды, через который можно различить крест или шрифт определенного размера (без или с помощью фотоэлемента). В открытых районах Черного моря она равна 24...28 м.

Окисляемость воды определяется массой (в миллиграммах)перманганата калия, взаимодействующего с 1 л воды при кипячении в течение 10 минут.

Кислотность или щелочность воды характеризуется концентрацией водородных ионов или величиной pH = - 1g [H+, моль/л].

При pH = 6,5 - 7,5 вода считается нейтральной, при pH < 6,5 воду называют кислотной, при pH > 7,5 - щелочной.

3. Способы обеззараживания и смягчения воды

Очистка воды от примесей, т.е. подготовка, включает следующие операции: осветление, обесцвечивание, обеззараживание, смягчение, дегазацию.

Осветление и обесцвечивание природной воды производится с целью удаления из нее механических примесей. Это достигается отстаиванием ее в бетонированных резервуарах большой вместимости (отстойниках) с последующим пропусканием через песчаные фильтры с зернистым фильтрующим слоем. Для осаждения коллоидных примесей в отстойники вводят коагулянты - сульфаты железа или алюминия, в результате чего вода обесцвечивается. Осадки удаляются из воды при отстаивании и фильтровании.

Обеззараживание воды - обязательный процесс очистки воды, используемой для бытовых нужд. Уничтожение болезнетворных микробов и окисление органических примесей достигается хлорированием - введением газообразного хлора, хлорной извести, гипохлорида кальция, а также озонированием и кипячением. При обработке воды хлором вода приобретает его запах, при озонировании запах отсутствует, что является достоинством данного метода. Вода обеззараживается также обработкой ионами серебра и при воздействии ультрафиолетовых лучей и ультразвуковых колебаний.

Для того, чтобы после обработки в воде не оставался избыток хлора, ее дехлорируют. При этом избыток хлора либо химически связывается, либо удаляется при пропускании воды через угольные фильтры. Умягчение и обессоливание воды - основные процессы ее подготовки.

Производственные и бытовые сточные воды обычно содержат различные органические и неорганические примеси, которые при сливе в водоемы загрязняют их. Спуск промышленных сточных вод в водоемы производится в соответствии с санитарными правилами, которыми определено предельно допустимое содержание веществ в сточных водах.

Способы очистки и обезвреживания сточных вод подразделяются на механические, физико-химические, химические и биологические.

Механические способы очистки сточных вод от примесей заключаются в их отстаивании и фильтровании, в частности, через полупроницаемые мембраны под давлением.

Физико-химические методы основаны на применении флотации, экстракции и адсорбции вредных примесей, отгонки их с водяным паром. Разновидностью физико-химических методов являются термические, например, испарение воды при нагревании и сжигании органической части сухого остатка.

Химические методы очистки сточных вод основаны на использовании окислительно-восстановительных, электрохимических процессов, реакций нейтрализации и перевода вредных веществ в неактивную безвредную форму. Биологический метод заключается в разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов. Среди встречающихся в почве микроорганизмов наиболее многочисленными являются грибы, водоросли и бактерии. Они «атакуют» содержащиеся в сточных водах органические вещества, которые представляют собой прекрасную питательную среду для микробов, и разлагают углеводы, жиры и другие соединения на двуокись углерода, воду и минеральные соли. Различают процессы биологической очистки, протекающие в естественных и искусственно созданных условиях, проводимых на специальных очистных станциях.

4. Способы смягчения воды. Необходимость умягчения и дегазации воды при использовании в котлоагрегатах

Удаление из воды всех солей (всех катионов и анионов) называется обессоливанием, только солей кальция и магния - смягчением. Полное обессоливание воды (дистиллирование) применяется сравнительно редко. Способы умягчения воды подразделяются на физические, химические и физико-химические.

К физическим способам относятся - кипячение, дистилляция и вымораживание.

Дистиллированную (полностью обессоленную) воду получают перегонкой на специальных дистилляционных установках.

Сущность химических методов умягчения заключается в связывании ионов кальция и магния при помощи реагентов в нерастворимые и легкоудаляемые осадки. В зависимости от применяемых реагентов различают способы: а) известковый - обработка гашеной известью; б) содовый - воздействуют кальцинированной содой; г) натронный - обработка едким натром; д) фосфатный - воздействуют тринатрийфосфатом.

Сущность ионообменного (физико-химического) способа состоит в удалении из воды ионов кальция и магния при помощи ионитов (ионообменных солей), способных обменивать свои ионы на ионы, содержащиеся в воде.

Современным физико-химическим методом смягчения воды является электрохимический, в частности электрокоагуляция, которая производится в электролизерах с растворимыми электродами.

Дегазация воды - удаление из нее растворенных газов - осуществляется химическим и физическим способами.

Физические способы удаления газов заключаются в аэрации или нагревании воды в вакууме.

Вода для прямоточных паровых котлов не должна содержать окисей углерода и кислорода, вызывающих коррозийное разрушение труб, и может содержать сухой остаток не более 0,2...0,3 мг/л. Соли в паровых котлах отлагаются на внутренних поверхностях труб в виде накипи, снижают теплопроводность их стенок, приводят к перегреву труб и преждевременному их износу.

5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых. Что такое технологический цикл добывающего предприятия?

На эффективность ведения горных работ влияют следующие основные горно-геологические факторы:

1. Глубина разработки. С увеличением глубины разработки возрастает вредное влияние горного давления; интенсивнее проявляются пластические свойства горных пород; увеличивается температура горных пород на глубине 1000 м до 36-40°С; возрастают число и интенсивность горных ударов внезапных выбросов угля, пород, газа и др. При углублении горных работ на каждые 30 м для угленосных и 45-50 м для рудоносных отложений температура повышается на 1°С.

2. Форма месторождения. От форм месторождения зависит принимаемая схема его вскрытия, технологические схемы ведения горных работ, обводненность и др.

3. Физические и механические свойства полезного ископаемого. Физические свойства породы - это специфическое ее поведение при воздействии определенных внешних физических полей или тел. Физическое свойство породы оценивается несколькими показателями, которые называются параметрами и являются количественной мерой свойства. В соответствии с классификацией, принятой в физике горных пород, основными группами физических свойств, в зависимости от вида внешнего физического поля, считаются: плотностные, механические, тепловые, электрические, магнитные, волновые, радиационные, гидрогазодинамические.

Механические свойства горных пород характеризуют изменения формы, размеров и сплошности горных пород под воздействием механических нагрузок, которые возникают в результате действия естественных или искусственных факторов.

4. Состав и строение пород. Горные породы по составу и строению весьма разнообразны. Насчитывается свыше 4000 различных пород, свойства которых зависят от их минералогического состава и структуры. Свойства пород учитываются при выборе оборудования, типа взрывчатых веществ, схем расположения скважин и шпуров, на методы взрывания оказывают влияние трещиноватость и пористость, вязкость, пластичность, упругие показатели, пределы прочности горных пород.

5. Обводненность месторождений. Это насыщенность массива из горных пород подземными водами, которая определяет величину ожидаемого притока воды в выработки и осложняет ведение горных работ. Подземная разработка обводненных месторождений может сопровождаться внезапными прорывами воды и плывунов, пучением почвы, обрушением кровли; открытая разработка - оползнями и др. Критерием оценки степени обводненности месторождения является тип месторождения по обводненности. Для каждого из выделенных типов месторождений по этому фактору разработаны методы расчета водопритоков в выработки, инженерные мероприятия по защите их от воды и снижению отрицательного влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ.

Содержание в породах и поступление воды в горные выработки определяется величиной коэффициента водообильности шахты - количество воды (кубические метры), которое выдается из шахты водоотливными установками на 1 т добычи полезного ископаемого в течение года. Для разных шахт коэффициент водообильности изменяется от десятых долей до 35 и более.

6. Экологические условия. При строительстве и эксплуатации горных предприятий нарушается рельеф местности, изменяются состав и режим поверхностных и подземных вод, загрязняется водный и воздушный бассейны и меняется продуктивность почв. В результате этого первоначальная (естественная) экологическая система окружающего района претерпевает значительные изменения. Нарушаются ее энергетика, естественный круговорот веществ, биохимические и другие процессы. Эти условия учитывают при комплексном решении вопросов взаимодействия горных предприятий с окружающей природной средой и создании рационального функционирования природно-промышленных систем разного уровня. Следует разрабатывать и практически осуществлять технически возможные, экономически необходимые и целесообразные мероприятия, обеспечивающие рациональное использование и охрану природных ресурсов с учетом интересов настоящих и будущих поколений.

7. Газовыделения при разработке месторождений. При ведении горных работ происходит выделение газов в атмосферу шахты или карьера. В угольных шахтах источники газовыделения: разрабатываемые, смежные подрабатываемые или надрабатываемые пласты угля и пропластки, вмещающие породы. Выделяются газы (в основном метан и углекислый) через свободную поверхность пласта и из отбитого угля.

В условиях шахтной разработки рудных, соляных и нефтяных месторождений происходит выделение газов, содержащих взрывоопасные углеводородные компоненты (метан и его гомологи, водород, пары бензина), а также вредных ядовитых газов (углекислого, сероводородного, окиси углерода, окислов азота, акролеина). Источники выделения углеводородных газов (до 2000-3000 м3/сут) - осадочные породы, вредных и ядовитых - горное оборудование с двигателями внутреннего сгорания, взрывные работы.

Основные источники газовыделения в карьерах: вмещающие породы и полезные ископаемые, горное оборудование и взрывные работы. Газовыделение из полезных ископаемых и вмещающих пород связано в основном с окислительными процессами, особенно при разработке месторождений сульфидных руд и углей.

Для очищения горных выработок от газообразных продуктов и пыли, образующихся при работе горных машин, выполнении взрывных работ и других производственных процессах, от углекислого газа, а также для снижения температуры воздуха и обеспечения его нормального состава служит проветривание.

В карьерах для снижения поступления вредных газов вскрытые участки изолируют от доступа окислителей; производят химическое ингибирование, интенсификацию выемки окисляющихся участков полезных ископаемых.

технологический цикл добывающего предприятия - Это когда выпускаемое изделие проходит весь цикл изготовления от сырья до готовой продукции

6. Марки и классы добываемого угля, показатели качества угля

Ископаемые угли - бурые, каменные и антрациты - являются продуктом метаморфизации растительной массы, в огромных количествах накапливавшейся в благоприятных местах в прошлые геологические эпохи.

Ископаемые угли отличаются друг от друга прежде всего степенью метаморфизации или степенью зрелости. Наиболее метаморфизованы антрациты. Наименее зрелыми является бурые угли. Каменные угли занимают в этом отношении промежуточное место.

Отдельные виды ископаемых углей отличаются друг от друга и по внешним признакам и по теплотворной способности, зависящей от содержания в них углерода. Так, бурые угли содержат углерода до 75, каменные - до 90, а антрациты - до 96%.

Бурые угли представляют собой плотную или рыхлую землистую массу бурого, реже почти черного цвета, как правило, без блеска. Бурые угли имеют малую твердость. Они характеризуются сравнительно низкой теплотворной способностью. К недостаткам этих углей также относится высокое содержание в них золы (иногда до 40%),большая влажность (до 60%) и наличие серы (1-2 %).При длительном хранении в штабелях бурые угли окисляются, рассыпаясь при этом в порошок, и выделяя тепло, что ведет к самовозгоранию угля; это свойство затрудняет их хранение. Не выдерживает также бурый уголь и дальней транспортировки, которая к тому же экономически маловыгодна из-за низкой его теплотворной способности (6-15 МДж/кг).

Бурый уголь, подобно другим многозольным и малоценным видам топлива (худшие сорта каменного угля, сланцы, торф, отходы древесины), выгодно перерабатывать в газообразное топливо.

Каменные угли бывают черного, реже буровато-черного цвета, с блеском или матовые. Они отличаются хрупкостью.

Известно много различных марок каменных углей, отличающихся друг от друга различными свойствами. Одни угли при нагревании без доступа воздуха (до 950-1100оС) спекаются в полный, твердый и пористый кокс - этококсовые угли. Другие угли слабо спекаются и их называютслабококсовыми. Так называемые тощие угли или полуантрациты, совсем не спекаются и вместо кокса дают порошок. Одни угли способны выделять большое количество светильного газа - это газовые угли. Другие тощие угли(короткопламенные) выделяют газа очень мало. Близкие к газовым угли горят ярким длинным пламенем, а поэтому их называют длиннопламенными. Тощие угли горят коротким пламенем, но дают больше тепла.

Одним из важнейших свойств многих сортов каменного угля является спекаемость, т.е. способность при соответствующих условиях превращаться в прочный кокс, применяемый в металлургическом производстве для выплавки из железной руды чугуна. Следует, однако, указать, что спекаемость не во всех случаях является положительным свойством угля. Спекающиеся угли не могут применяться, например, в газогенераторах и малопригодны для сжигания в топках, где топливо располагается слоями. Выделяющиеся при горении спекающегося угля жидкие продукты прекращают действие газогенераторной печи и затрудняют процесс горения в топке.

Различные сорта каменных углей отличаются различной степенью метаморфизации. Наиболее высокой степени метаморфизации достигли тощие, неспекающиеся угли, близкие к антрацитам. Длиннопламенные угли представляют собой наиболее низкую степень метаморфизации и в этом отношении близки к бурым углям.

От степени метаморфизации зависит другое очень важное свойство каменных углей - выход так называемых летучих веществ. Чем выше метаморфизация, тем меньше выход летучих веществ. И наоборот. Выход летучих веществ у каменных углей находится в пределах 6-50% от массы угля.

По степени метаморфизма, с учетом выхода летучих и других свойств, ископаемые угли разделяются на марки и группы. Бурые угли (условное обозначение Б) делятся на три группы (1Б, 2Б, 3Б) в зависимости от метаморфизма, влажности и других особенностей. Количество марок каменных углей, их наименование, показатели качества в отдельных угольных бассейнах различны. В Донбассе выделяется 12 марок, основные из них следующие: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газовые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксовые (К), отощенные спекающиеся (ОС), тощие (Т) и антрациты (А). Выход летучих в них снижается от 35% в марке Д до 8% в марке А. Антирацит не подвержен самовозгоранию и может поэтому длительное время храниться в штабелях. Благодаря высокой механической прочности антрацит при перевозке не образует мелочи. Содержание летучих веществ в антраците составляет менее 6%. Для коксования поставляются наиболее дефицитные и качественные угли марок К, КО, КС, КСН и Ж, частично Г, ГЖ, ГЖО и ОС. Угли не пригодные для коксования используют главным образом как котельное топливо преимущественно на электростанциях, теплоэнергетикам поставляют до 90% необогащенных углей со средней зольностью свыше 30%, предельной до 45-53%. Низкое качество угля приводит к снижению выработки и удорожанию электроэнергии. Энергетические угли делятся на классы в зависимости от размеров кусков, мм: плитный (П)-100-200 (300); крупный (К)-50-100; орех (О)-25-50; мелкий (М)-13-25; семечко (С)-6-13. После выделения этих сортов остается штыб (Ш) крупностью 0-6 мм. Нерассортированный уголь крупностью 0-200(300) называется рядовым. Угли марки Д могут применятся также и для производства жидкого топлива.

Большое разнообразие каменных углей позволяет в каждом случае употреблять наиболее подходящие сорта, лучше отвечающие требованиям производства.

7. Технология очистных работ при добыче угля подземным способом. Назовите основные технологические процессы добычи угля

Под технологией очистных работ следует понимать совокупность технологических процессов по добыче угля, увязанных между собой в пространстве и времени.

Основными технологическими процессами при добыче угля являются: выемка угля в очистном забое, погрузка его на транспортное средство и транспортирование по лаве, проветривание очистного забоя, возведение или передвижка крепи, управление горным давлением и др.

Выемка угля состоит из отбойки и погрузки отбитого полезного ископаемого.

Подземный способ добычи угля, требующий строительства шахты, более трудоемок, чем открытый способ.

Угольное месторождение, если оно достаточно велико, делят на несколько участков - шахтных полей. Запасы угля каждого шахтного поля, предназначенного для строительства отдельной шахты, должны быть достаточны для эксплуатации в течение 40-50 лет.

Строительство шахты начинают с закладки стволов, что улучшает ее вентиляцию.

Ствол шахты - это обычно вертикальная, а иногда и наклонная выработка, проходящая через толщину горных пород. В отдельных случаях (в горных районах) вместо стволов проходят штольни - горизонтальные или близкие к горизонтальным выработки, выполняющие функции обычных стволов (вскрытие угольного пласта, связь подземных выработок с поверхностью, вентиляцией шахты и т.д.).

Проходка стволов глубиной в десятки и сотни метров в настоящее время механизирована. Созданы буровые машины, позволяющие проходить (пробуривать) стволы диаметром 5-6 м.

Главный, или подъемный, ствол современной крупной шахты имеет круглое, реже эллиптическое сечение. Его диаметр зависит от мощности (производительности) шахты. Ствол является капитальным сооружением, срок службы которого равен сроку эксплуатации шахты. Поэтому его прочно закрепляют бетоном и железобетоном, что обеспечивает длительность и безаварийность службы ствола.

Шахтный ствол обычно делят по вертикали на четыре отделения. В одном отделении устанавливают две подъемные клети для спуска и подъема отдельно людей и материалов; в другом отделении монтируют подъемники для грузов - угля и пустой породы; третье отделение оборудовано лестницами с площадками, оно служит запасным выходом на случай какой-либо аварии подъемного механизма; в четвертом отделении размещают трубы для откачки воды из шахты и для подачи сжатого воздуха, электрические и телефонные кабели.

Внизу около ствола, в том месте, где от него начинаются горизонтальные выработки, сооружают большой околоствольный двор. Здесь перегружают добытый уголь из вагонеток или с транспортеров в загрузочные бункера подъемных машин и размещают группу выработок - подземных камер, имеющих различное назначение. В них устанавливают насосы, откачивающие воду, располагают ремонтные мастерские, депо для электровозов, электрическую подстанцию, подземный медпункт и т.п.

От околоствольного двора начинают проходку капитальных горизонтальных выработок; при этом возможны разные варианты в зависимости от того, как залегают угольные пласты, где расположены стволы шахты.

Если угольные пласты лежат горизонтально или с небольшим уклоном (пологопадающие пласты), то стволы могут быть пройдены до глубины, находящейся между верхним и нижним пластами. В этом случае для вскрытия пластов проходят капитальные горизонтальные откаточные квершлаги. Это горизонтальная горная выработка, пройденная вкрест простирания пласта. По простиранию угольного пласта проходитглавный. или откаточный штрек, связывающий околоствольный двор с местами добычи угля. Вниз по падению пласта от штрека проходят наклонные выработки, которые называют уклонами; вверх по пласту от штрека идут бремсберги. По уклонам и бремсбергам добытый уголь соответсвенно поднимают или опускают к главному штреку, паралельно бремсбергам и уклонам проходят грузовые (для доставки грузов) и вентиляционные ходки.

Если шахту строят для разработки наклонных и крутопадающих пластов, то капитальные горизонтальные выработки проходят иначе В данном случае ствол шахты может дойти до одного из угольных пластов, либРазмещено на http://www.allbest.ru/

о его закладывают в стороне от них. От ствола до угольных пластов по пустой породе прокладывают одну или на определенном расстоянии одну над другой несколько горизонтальных выработок -квершлаги. Такая система квершлагов позволяет из одного ствола открыть доступ к двум, трем и большему числу наклонных или крутопадающих пластов угля и исключает необходимость проходки отдельного ствола к каждому пласту. После вскрытия угольного пологого или наклонного пласта при помощи квершлага по нему прокладывают штрек , а от него - уклоны и бремсберги.

Ствол, окоствольный двор, главный откаточный штрек, квершлаги, уклоны и бремсберги являются основными капитальными сооружениями шахты и должны служить десятки лет. Они требуют прочного крепления бетоном и железобетоном, металлическими арками. Иногда для крепления капитальных выработок применяют и наиболее прочные чугунные тюбинги.

По завершению основных капитальных выработок начинают проводить ряд транспортных и вентиляционных штреков, между которыми по пласту нарезают разрезные печи для монтажа оборудования для выемки угля, работы по разделению угольного пласта на отдельные участки, с тем, чтобы добычу угля можно производить одновременно с различных сторон. После этого, если одновременно завершен монтаж всех механизмов и оборудования, начинают нормальную эксплуатацию участков шахты. Уголь выбирают начисто, и поэтому такие работы называют очистными, а место, где их производят, - очистным забоем или лавой.

8. Технология добычи нефти и газа, их транспортировки

Нефть - это природная смесь углеводородов с примесью сернистых, азотных и кислородных соединений и представляет собой маслянистую жидкость обычно черного или темно-коричневого, иногда красноватого, желтого цвета (редко-бесцветная)

Нефть добывают из скважин - узких отверстий, пробуренных в горных породах до нефтеносного пласта.

Для прохождения скважины вращательным (роторным) бурением, строят специальные буровые вышки. На вышке устанавливают двигатель, сообщающий вращательное движение ротору - тяжелому стальному диску с квадратным отверстием в центре.

Нефть и жидкие нефтепродукты транспортируют различными средствами. Наиболее дешевый способ транспортировки нефти - в наливных судах - танкерах, которые составляют уже более 36% тоннажа мирового морского флота. Тоннаж отдельных танкеров достигает сотен тысяч тонн. По рекам нефть перевозят в самоходных и буксируемых наливных баржах.

Второе место по дешевизне транспортировки нефти и ее жидких продуктов занимают трубопроводы (нефтепроводы и продуктопроводы), имеющие протяженность в десятки, сотни и тысячи километров. Транспортировку нефти по магистральным трубопроводам осуществляют непрерывным перекачиванием ее от одной насосной станции к другой. Насосные станции располагают через каждые 50-100 км. Диаметр магистральных трубопроводов свыше 1000 мм, а давление при перекачке - до 5 МПа и более. Скорость движения нефти в трубопроводе обычно 1-1,5 м/с; она зависит от технического состояния трубопровода, вязкости и удельного веса перекачиваемой нефти. По продуктопроводу возможна последовательная перекачка различных нефтепродуктов.

Немалое количество жидких нефтепродуктов перевозят и по железным дорогам в специальных цистернах. Такая перевозка обходится значительно дороже из-за сравнительно небольшой емкости цистерн и, кроме того, из-за того, что в обратном направлении цистерны всегда следуют порожняком.

Для снабжения нефтепродуктами мелких потребителей используют специальные автомобильные цистерны.

Добыча, транспортировка и хранение природного газа. Простота передачи газов на большие расстояния позволяет значительную часть их использовать вдали от мест добычи. Для этой цели сооружают магистральные газопроводы протяженностью в сотни и тысячи километров.

Первые магистральные газопроводы прокладывали из труб малого диаметра (300-500 мм). Новые газопроводы сооружают - из труб диаметром 1000-1400 мм и более. Увеличение диаметра газопровода резко повышает его пропускную способность и сокращает относительный расход металла и капиталовложений на единицу мощности (пропускной способности) газопровода, снижает себестоимость транспортировки газа.

Технический прогресс значительно ускорил строительство газопроводов, которые сооружают теперь в несколько раз быстрее, чем 20-30 лет назад. Специальные машины (роторные экскаваторы) роют траншеи; другие машины подвозят трубы, сваривают их, очищают от ржавчины, покрывают особым антикоррозионным раствором и слоем изоляции (битумом, синтетической пленкой, специальной бумагой), укладывают подготовленные трубы в траншею и засыпают её.

Добычу, транспортировку и хранение природного газа осуществляют следующим образом. Для вскрытия газоносного пласта пробуривают скважины, через которые благодаря пластовому давлению (иногда достигающему 20-24 МПа и более) газ устремляется на поверхность. Если на газовом месторождении есть несколько скважин, то их связывают специальным газосборным кольцом, к которому подключены отдельные газовые скважины. Газ из всех скважин поступает на головную компрессорную станцию. Здесь его сушат и очищают от сероводорода.

9. Назовите основные, вспомогательные и обслуживающие цеха металлургического завода. Сырье, используемое при производстве чугуна. Назначение отдельных компонентов, входящих в состав шихты

Исходными материалами для производства чугуна являются руды, топливо и флюсы. Основным видом сырья служат железные руды, содержащие химические соединения железа с кислородом и пустые породы из глинозема (Al2O3), оксидов кальция и магния (СаО, MgO) и др.

Ценность железной руды определяется содержанием в ней железа. Наличие вредных примесей (серы, фосфора и др.) обусловливает ухудшение качества получаемого чугуна и необходимость дополнительных затрат по их удалению.

В Украине добываются железные руды: красный железняк (Fe₂O₃) с содержанием железа 55-60% (Криворожское месторождение) и бурый железняк (2Fe₂O₃ 3H₂O) с содержанием железа 35-50% (Керченское месторождение).

Железные руды кроме основного компонента содержат никель, ванадий, кобальт и другие элементы, которые при доменной плавке переходят в чугун, легируют его и улучшают физико-химические свойства.

Источниками тепла для расплавления руды служит топливо - кокс, который получают из коксующихся углей путем их нагрева в специальных печах до 1000-1100 градусов без доступа воздуха. Кокс также участвует в химических реакциях производства чугуна.

В число сырых материалов при выплавке чугуна входят флюсы - минеральные вещества, добавляемые в шихту для снижения температуры плавления пустой породы и удаления в виде шлака ненужных компонентов (золы, серы, пустой породы).

Руда, топливо и флюсы, взятые в определенных дозах (по массе), называются шихтой. Для получения высококачественного чугуна необходима соответствующая подготовка шихтовых материалов. Подготавливаемая к плавке руда должна иметь требуемый состав и определенный размер кусков (20-40 мм), поэтому крупные куски подвергают дроблению, а мелкие и пылевидные фракции - окускованию. При низком содержании в руде железа её подвергают обогащению (бедные железные руды Криворожских ГОКов) в основном путем магнитной сепарации в сочетании с обжигом и флотацией.

В настоящее время более 25% железных руд проходят предварительную подготовку к плавке с тем, чтобы в доменную печь поступало железорудное сырье определенной крупности, равномерного химического состава, с высоким содержанием железа и хорошей восстановимостью. Чем тщательнее подготовлена руда к плавке, тем ниже расход топлива и выше качество чугуна.

Основными видами подготовки железных руд являются обогащение руд и окускование рудной мелочи. Наиболее распространенные способы окускования - агломерация и производство окатышей (окомкование). Агломерация руд заключается в том, что в шихту вводят флюсы и другие полезные добавки и путем сжигания топлива в слое спекаемого материала получают пористый, прочный и хорошо восстанавливаемый в доменной печи материал - офлюсованный агломерат. С развитием способов обогащения руд и увеличением удельного веса концентрата в общем объеме сырья начал применяться новый способ подготовки руды - окомкование. Сущность процесса состоит в окатывании частиц исходной шихты и последующем обжиге полученных окатышей размером 25-30 мм, которые содержат 70-95 % железа, однородны по составу и имеют высокую механическую прочность.

Размещено на Allbest.ru