Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых

Технология горного производства

Учебное пособие для студентов специальности 080200

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2013

УДК 622.235

ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА: учебное пособие для студентов всех специализаций специальности 080200 «Менеджмент» / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». Сост.: Ю.Г. Сиренко, А.В Никифоров, СПб, 2013. 122 с.

В учебном пособии . Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 080200 – «Менеджмент» (все специализации).

Библиогр.: 6 назв. Табл. 7. Рис. 7.

Научный редактор доц. А.Н. Холодилов

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Введение

Учебное пособие по дисциплине «Технология горного производства» составлены в соответствии с программой учебной дисциплины «Технология горного производства» для всех специализаций специальности 080200 «Менеджмент», а также Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Настоящее учебное пособие содержат краткие теоретические сведения по дисциплине «Технология горного производства», контрольные вопросы к каждому разделу для самостоятельного контроля и список рекомендуемой литературы. Каждая тема конспекта соответствует отдельной лекции.

Цель учебной дисциплины: получение студентами комплекса представлений о технологиях горного производства.

Методические рекомендации по использованию учебного пособия:

- изучить основные методы ведения горных работ;

- горно-технологических характеристик горных пород и массивов;

- выработать умение использовать знания в расчетах различных процессов горных работ.

Горнодобывающая промышленность занимает ведущее место в народном хозяйстве, обеспечивая промышленность страны сырьем и минеральным топливом. Настоящий курс дает студентам сведения об общих принципах и многообразии способов современной разработки месторождений полезных ископаемых, о горном предприятии как сложной многофункциональной системе. Дисциплина включает три основные части:

- подземная разработка пластовых месторождений;

- подземная разработка рудных месторождений;

- разработка месторождений открытым способом.

Изложение соответствует требованиям государственных стандартов «Горное дело и полезные ископаемые».

1. Состояние угольной промышленности в России и в мире.

Полезными ископаемыминазывают природные минеральные вещества, которые добываются из недр земли для использования в народном хозяйстве.

Существуют различные классификации полезных ископаемых: по назначению, по генезису и т.п. По промышленному назначениюих можно разделить на руды металлов (и металлы), топливо и нерудные месторождения.

Месторождение– это естественное скопление полезного ископаемого в земной коре.

Большое значение для разработки имеет форма месторождения. В зависимости от формы различают пластовые месторождения, жилы, штоки, гнезда и т.д. Из числа пластовых месторождений наибольшее распространение имеют угольные. Нередко они имеют значительное распространение по площади.

Угленосным райономназывается часть бассейна, объединенная тектоническими особенностями и качеством углей, а иногда административно-хозяйственными особенностями.

Бассейн– это площадь непрерывного залегания угленосных отложений.

Границы месторожденияопределяются условиями залегания ПИ. При негоризонтальном залегании границами угольных месторождений могут быть: по восстанию – выход пластов под наносы, по падению – границы разведанности, по простиранию – выклинивания пласта, крупные геологические нарушения и т.д.

Месторождение называется промышленным,если целесообразность его разработки обоснована экономически и имеет народнохозяйственное значение в настоящее время или в будущем. В противном случае оно не промышленное.

Крупные месторождения обычно разрабатываются несколькими шахтами.

На территории СНГ основными являются следующие бассейны:

Донбасс– наиболее развит и поставляет 1/3 добываемых в СНГ углей. Там имеются угли всех марок, необходимых для промышленности. В бассейне залегает около 150 пластов с мощностью от 0,5 до 2,0 м, разрабатываемых на глубине 300-1200 м. Газоносность пластов высокая, в отдельных районах Донбасса пласты подвержены внезапным выбросам угля и газа. Вмещающие породы средней и ниже средней крепости. Водоносность незначительная. Залегание пластов от пологого до крутого.

Кузбасс– самые большие запасы углей всех марок и высокого качества. По добыче на II месте после Донбасса. Мощность пластов 1-I6 м. углы падения разные. Боковые породы крепкие и средней крепости. Разработка ведется как подземным, так и открытым способами. Глубина шахт 300-500 м. Угли в основном идут на удовлетворение потребностей Урала и Сибири.

Карагандинскийугольный бассейн – Ш место по добыче. По горно-геологическим условиям разработки сходен с Донбассом. Но здесь преобладают пологие пласты ( до 18°) m = 2-8 м. Глубина разработки до 500 м. Значительная часть углей пригодна для коксования и направляется на Урал и предприятия Казахстана.

Печорскийбассейн расположен на севере европейской части России и характерен пластами средней мощности m =1,2-3,5 м высококачественного коксующегося угля. Уголь идет в основном на удовлетворение нужд промышленности северных районов.

Подмосковныйбассейн – горизонтально залегающие пласты, сильно обводнены, вмещающие породы ниже средней устойчивости, m -I.5-3,5, H 5-100 м.

Львовско -Волынскийбассейн – такие же пласты, что и в Подмосковье, m 0,7-1,5 м, Н = 300 м.

Оба бассейна имеют местное значение, их уголь идет на удовлетворение нужд прилегающих районов.

На Урале– Кизеловский угольный бассейн – различные  , m =0,7-4 м, кокcующийся уголь, сильно обводненные пласты. Запасы кончаются. Практически закрыт.

- Челябинский бассейн – бурые угли для энергетических целей, мощные пологие пласты. Вмещающие породы ниже средней устойчивости.

В Средней Азииряд месторождений с мощными пластами разрабатываются для нужд энергетики. Экибастузское месторождение в Казахстане m до 140 м.

Дальний Восток(Буреинское, Сучанское, Артемовское и о.Сахалин), эти месторождения эксплуатируются для удовлетворения нужд промышленности восточных районов.

В связи с возобновлением строительства БАМа большое развитие получает добыча угля в Южно-Якутском и Канско-Ачинском бассейнах.

Большие запасы угля, в т.ч. и для коксования сосредоточены в еще не освоенных Тунгусском, Таймырском и Ленском бассейнах.

Рис.1.1. Динамика добычи ископаемых углей в 20-м веке в России (1), СССР (2) и США (3) в валовом исчислении (кривые 1,2,3) и в единицах условного топлива (кривая 4 – США, 5 – СССР).

Энергетическая ценность углей, (рис.1.1). Разница между объёмами добытого угля, (кривые 2 и 3, рис. 1.1) и его энергетической ценностью (кривые 4 и 5) характеризует качество разрабатываемых пластов по установленным ГКЗ кондициям и степень соответствия применяемых средств механизации добычи горно-геологическим условиям разработки по засорению угля вмещающими породами Возрастающая разница в объёмах добычи угля и его энергетической ценностью в отечественной промышленности (кривые 2 и 5, рис 1.1), объяснялась Минуглепромом СССР постоянно ухудшающимися горно-геологическими условиями разработки месторождений, необходимостью вовлечения в разработку тонких и весьма тонких пластов и пластов сложного строения, социально-экономическими требованиями комплексной механизации добычи угля в длинных очистных забоя, а также целесообразностью обогащения всей массы добытого угля на земной поверхности.

В процессе восстановления мировых экономик в посткризисный период отмечается постепенное улучшение показателей работы угольной отрасли. Практически все показатели работы отечественной угольной промышленности в 2010 г. были значительно выше, чем годом ранее в условиях глобального финансово-экономического кризиса и постепенно приближаются к уровню докризисного периода.

Россия является одним из мировых лидеров по производству угля. В ее недрах сосредоточена треть мировых ресурсов угля и пятая часть разведанных запасов – 193,3 млрд т. Из них 101,2 млрд т бурого угля, 85,3 млрд т каменного угля (в том числе 39,8 млрд т коксующегося) и 6,8 млрд т антрацитов. Промышленные запасы действующих предприятий составляют почти 19 млрд т, в том числе коксующихся углей — около 4 млрд т. Прогнозные ресурсы составляют 3816,7 млрд т. Российская Федерация занимает второе место по запасам и пятое место по объему добычи угля (более 320 млн т в год). При существующем уровне добычи угля его запасов хватит более чем на 550 лет.

В угольной промышленности России действует 228 угледобывающих предприятий (91 шахта и 137 разрезов) общей годовой производственной мощностью более 370 млн т. Практически вся добыча угля обеспечивается частными предприятиями. Переработка угля осуществляется на 68 обогатительных фабриках и установках механизированной породовыборки.

В пределах Российской Федерации находятся 22 угольных бассейна и 129 отдельных месторождений. Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 26 субъектах Российской Федерации и в 85 муниципальных образованиях России, из которых 58 являются углепромышленными территориями на базе градообразующих угольных предприятий. В отрасли задействовано около 200 тыс. человек. С угольной отраслью России связано (вместе с членами семей шахтеров и представителями смежных профессий) около 3 млн человек.

В России уголь потребляется во всех 86 субъектах Российской Федерации. Основные потребители угля на внутреннем рынке – это электростанции и коксохимические заводы.Из угледобывающих регионов самым мощным поставщиком угля является Кузнецкий бассейн – здесь производится 57% всего добываемого угля в стране и около 80% углей коксующихся марок.