Описание объекта

Этапы процесса моделирования

Определение цели моделирования

Введение

На шахтах при разработке обводненных месторождений, а также при повышенном водопритоке усложнилась проблема водоотлива. Современный водоотлив характеризуется дорогостоящими мероприятиями на проходку водоотливного комплекса горных выработок, применением дорогостоящего электромеханического оборудования, существенными затратами на ремонт и обслуживание, а также большими затратами на электроэнергию (до 45% от общего расхода горным предприятием).

Проникновение шахтных вод в выработки снижает устойчивость горных пород, что может привести к их внезапному обрушению и затоплению шахты, поэтому существует постоянная необходимость проведения сложных работ по предупреждению их поступления. Для удаления вод применяются шахтные водоотливные установки, требующие больших капиталовложений, составляющих до 20% всех капиталовложений на строительство горного предприятия и затрат в период эксплуатации.

Глава 1. Постановка задачи

Цель данного моделирования:

1. отработка параметров блока САУ насосами водоотливной установки.

2. построение блока САУ, управляющей электродвигателями насосов главного водоотлива.

3. определение структуры и последовательности действий элементов блока САУ.

Имеются следующие этапы процесса моделирования:

1. постановка задачи

2. построение модели

3. проведение экспериментов с моделью (прогноз поведения объекта)

Одной из важнейших систем обеспечения жизнедеятельности и безопасности шахт является система откачки воды. Вода, поступающая в горные выработки, стекает по водоотливным канавкам в водосборник, откуда выкачивается насосами шахтной водоотливной установки (ШВУ) на поверхность. Главная задача автоматизированной ШВУ - поддержание уровня воды в водосборнике в заданных пределах. Решение этой задачи осложняется требованиями правил безопасности (ПБ), согласно которым запрещено постоянное нахождение людей в помещении насосной, а также колебаниями величины водопритока. Чтобы ШВУ могла справляться с колебаниями водопритока, по ПБ необходимо выбирать производительность насосов по максимальному водопритоку с запасом на 20%, причём рабочий объём водосборника должен быть не менее четырёхчасового максимального водопритока. Кроме того, согласно ПБ должна быть резервная группа насосов, количество которых равно количеству насосов рабочей группы и один насос – в ремонте, то есть предусматривается 100% резерв по производительности насосов главной ШВУ. Все насосы главного водоотлива должны быть однотипными, минимальное количество их должно быть равно 2.

Контроль за уровнем воды в водосборнике осуществляется с помощью электродных датчиков, устанавливаемых на разной высоте в водосборнике. Обычно с аппаратурой УАВ и ВАВ, используемой для автоматизации ШВУ, поставляется 4 датчика, контролирующих уровень воды в четырёх точках водосборника (нижний, верхний, повышенный и аварийный уровень). Автоматическое управление откачкой воды осуществляется путём включения и выключения электродвигателей насосов главной ШВУ в зависимости от уровня воды в водосборнике.

Объектом моделирования является основной блок САУ, управляющий работой электродвигателей насосов. ШВУ в своём составе имеет 5 насосов главного водоотлива (2 насоса из рабочей группы, 2 насоса из резервной группы и 1 насос – ремонтный). Тип насосов – ЦНС 300-600 с трёхфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором, напряжение питания

U_пит. =6000 В, мощностью Р=500 кВт, n=2950 .

Дата добавления: 2015-04-24