В.Н. Пузырев Программа и методические указания по производственной и преддипломной практикам и дипломному проектированию

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра аэрологии, охраны труда и природы

ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКАМ

И ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ для студентов специальности 330500 "Безопасность технологических

процессов и производств (в горной промышленности)", применительно к угольным шахтам

Составитель В.Н. Пузырев

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 3 от 27.10.2000

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 330500 Протокол № 1 от 2.11.2000

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2001

1

ПРЕДИСЛОВИЕ Поскольку выпускники кафедры аэрологии, охраны труда и при-

роды (АОТиП) являются горными инженерами, овладевшими всеми необходимыми знаниями и навыками для руководящей работы при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, начиная с геологии месторождения, технологии и механизации его вскрытия, подготовки и разработки и заканчивая экономикой и организацией производства со специальным уклоном в области организации безопасных и безвредных условий труда на подземных предприятиях (угольных шахтах) и снижения экологического ущерба, наносимого этими предприятиями окружающей среде, настоящие "Программа и методические указания" составлены в виде дополнения и развития "Программы и методических указаний по второй производственной и преддипломной практикам и дипломному проектированию для студентов специальности 090200 "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" издания 1994 г. [1] кафедры разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом (РМПИ).

Всоответствии с этим сохраняются основные положения, структура, рекомендуемая литература "Программы и методических указаний" [1] и приводятся лишь дополнительные требования и рекомендации, отражающие профиль специальности 330500 – "Безопасность технологических процессов и производств (в горной промышленности)".

Вподготовке "Программы и методических указаний" принимали участие профессора кафедры АОТиП Л.А. Шевченко, В.А. Колмаков. Использованы рекомендации профессоров кафедры РМПИ П.В. Егорова, Е.А. Бобер.

1. ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКАМ

1.1. Задачи практики В дополнение к задачам, перечисленным в [1], студент, обучаю-

щийся по специальности 330500, должен приобрести инженернотехнические навыки работы также в шахте в качестве дублера зам. главного инженера шахты по технике безопасности, инженера по охране труда, начальника участка ВТБ, руководителя службы (группы) предупреждения газодинамических явлений или непосредственно работая

2

помощником начальника участка ВТБ, мастером или оператором по прогнозу газодинамических явлений (после обучения по специальной программе ВостНИИ).

При сборе исходных данных для дипломного проектирования рекомендуется ознакомиться с геолого-маркшейдерскими материалами о предрасположенности месторождения в пределах горного отвода шахты к опасным природно-технологическим явлениям (факторам) – эндогенным пожарам, обрушениям пород и угля, внезапным выбросам угля и газа, внезапным прорывам газа из пластов-спутников и из экранированных газовых коллекторов дробленых пород, взрывам метана и угольной пыли, прорывам воды и глины в действующие выработки, горным ударам и др. в углеразведочных организациях, в институте по безопасности горных работ ВостНИИ, в институте по горноспасательному делу РосНИИГД и непосредственно в геолого-маркшейдерских службах шахты и производственного объединения (угольной компании).

Студенту необходимо также собрать на шахте сведения об вызывающих травмы чисто технологических и технических опасных производственных факторах (забуривание углепускных печей; взрывные и сварочные работы; несовершенные транспортные средства, горные машины, меры и средства защиты от поражения электротоком; пожары от внешних источников, например при пробуксовке конвейерной ленты; стесненность рабочего пространства и др.) и сведения об вызывающих профзаболевания вредных производственных факторах (высокий уровень шума, вибрации, запыленности и влажности воздуха, низкая температура, высокая скорость вентиляционной струи, недостаточная освещенность рабочих мест и т.д.).

1.2. Содержание практики В дополнение к требованиям [1] студент должен оценить как пе-

речисленные в п. 1.1 настоящей "Программы и методических указаний", а возможно и другие опасные природно-технологические факторы (например зависание труднообрушающихся пород кровли, высокая обводненность и пучение пород и угля и т.д.), которые сдерживают интенсификацию подготовки и отработки пластов, усложняют и удорожают добычу угля. Студент должен изучить проветривание шахты, принятые на шахте технические решения по вопросам обеспечения безопасных и безвредных условия труда, снижения экологического

3

ущерба окружающей среде и сопоставить их с приемлемыми для проектируемой шахты последними достижениями в отечественной и зарубежной угольной промышленности.

Также студент должен выполнить анализ смертельного и тяжелого травматизма за последние 10 лет, легкого травматизма – за последние 2 года и профзаболеваний за 3 последних года по частоте и тяжести проявления, технологическим процессам и операциям, рабочим местам и причинам. Это позволит студенту при работе над дипломным проектом или дипломной работой выбрать наименее травмоопасные и наименее профессионально вредные технологии и технические средства, защитные средства и профилактические меры и способы.

1.3. Требования, предъявляемые к отчету по практике Для студентов, обучающихся по специальности 330500, по срав-

нению со специальностью 090200, предъявляются более конкретные требования к четвертой и пятой главам отчета по практике (требования к первой, второй и третьей главам отчета не меняются, см. раздел 1.3. [1]).

В четвертой главе излагаются вопросы проветривания шахты, охраны труда и экологии (без вопросов экономики, которые должны описываться в пятой главе).

Вначале описываются принятые на шахте способы и схемы проветривания шахты в целом, действующих выемочных участков и забоев подготовительных выработок. Описывается их обеспеченность свежим воздухом для высоких темпов проходки и интенсивной добычи угля в условиях концентрации горных работ. Рассматривается необходимость применения специальных способов управления газовыделением для снижения поступления метана в действующие горные выработки из разрабатываемого и соседних угольных пластов и вмещающих пород.

По вопросам охраны труда приводят: результаты анализа производственного травматизма и профзаболеваний; предрасположенность месторождения в пределах горного отвода к опасным природнотехнологическим явлениям; действующие на шахте опасные чисто технологические и технические производственные факторы; вредные производственные факторы; принятые на шахте технологические и технические решения по обеспечению безопасности и безвредных условий труда и их эффективность (см. выше пп. 1.1 и 1.2).

4

По вопросам экологии в данной главе приводят материалы об экологическом ущербе, наносимом шахтой среде обитания (по загрязнению атмосферы пылегазовыми выбросами, пылегазовыми выделениями и шумом; по загрязнению и истощению природных водных источников и водоемов; по загрязнению, деградации и уничтожению почвенного и корнеобитаемого слоев земли), о применяемых шахтой мерах по снижению такого ущерба и эффективности этих мер.

На основании материалов четвертой главы, в увязке с материалами по трем предыдущим главам, студент в период прохождения производственной и, особенно, преддипломной практики должен самостоятельно или консультируясь с руководителем практики и дипломного проектирования выбрать наиболее актуальные для шахты и наиболее интересные для самого себя вопросы по профилю специальности 330500 и сформулировать 2-3 возможных варианта цели и задач специальной части дипломного проекта (дипломной работы).

Пятая глава отчета должна быть посвящена вопросам экономики и организации производства. Наряду с технико-экономическими показателями работы шахты и организационными мероприятиями экономического характера, используемыми студентами специальности 090200 при дипломном проектировании, на основании приближенных расчетов и логических сравнений проектируемой шахты с аналогичными по геологии и технологии соседними шахтами необходимо показать как по мере углубки шахты и связанным с ней ростом газообильности и категории шахты по метану, пылеобразования (уголь становится суше), опасности горных ударов, внезапных выбросов угля и газа, прорывов газа, взрывов метана и угольной пыли и др. повышается себестоимость добываемого угля, т.к. удорожаются проветривание, взрывные работы, электроснабжение и электропотребление, средства автоматического контроля и защиты работающих в шахте, ограничивается скорость подвигания подготовительных и очистных забоев, появляются новые службы безопасности со все возрастающей численностью специалистов, удорожается проектирование горных работ и т.д. Эти материалы должны убедительно свидетельствовать, что для обеспечения безопасности труда на глубоких шахтах без вынужденного снижения объемов добычи угля требуются значительные первоначальные и текущие экономические затраты. В противном случае (показать на примере других шахт, работающих в аналогичных условиях), возможны крупные аварии с катастрофическими последствиями, ущерб от

5

которых может превысить требуемые для повышения безопасности затраты.

При составлении и оформлении отчета по практике (формат листа рукописного текста, размеры полей, форма титульного листа, оглавление, нумерация страниц, рисунков и таблиц, расстановка знаков препинания, названия разделов, заголовки таблиц, подрисуночные подписи, ссылки на рисунки и таблицы в тексте, формулы, расшифровка входящих в них буквенных обозначений, их нумерация и ссылки на них в тексте, размерности, список литературы, ссылки на литературные источники в тексте и т.д.) необходимо пользоваться общепринятыми требованиями для рукописных (и печатных) работ, обобщенными в "Программе и методических указаниях по учебно-ознакомительной практике для студентов, обучающихся по специальности 330500 "Безопасность технологических процессов и производств (в горной промышленности)" [2]. Эти требования должны также соблюдаться при составлении и оформлении пояснительной записки к дипломному проекту (дипломной работе).

2. ПРОГРАММА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. Организация дипломного проектирования Требования данного раздела для студентов специальности 330500

в основном те же, что и для студентов специальности 090200 (см. раздел 2.1 "Программы и методических указаний" [1]). Сохраняется тот же порядок работы студента над дипломным проектом во взаимодействии с руководителем и консультантами, объем текстовой и графической частей проекта, порядок его защиты. Но при этом студент специальности 330500 должен постоянно помнить, что к его дипломному проекту предъявляются повышенные требования в отношении безопасности и безвредности производства как для работающих на предприятии, так и для проживающих рядом с ним. Проектируемая им технология горных работ должна удовлетворять следующим условиям:

а) обеспечивать оптимальный уровень механизированного ритмичного производственного процесса (добычи и транспортировки угля, проходки выработок и др.);

б) характеризоваться максимальной производительностью труда; в) обеспечивать минимальную себестоимость продукции;

6

г) быть максимально безопасной и безвредной.

2.2. Содержание дипломного проекта

2.2.1. Введение

В соответствии с описанными кратко горно-геологическими условиями месторождения и горнотехническими особенностями его разработки, с учетом потенциальной предрасположенности проектируемой шахты к природно-технологическим опасным и вредным производственным факторам и необходимости обеспечения заданной годовой производственной мощности и принятого срока службы шахты, указываются основные задачи, решаемые в дипломном проекте, по созданию высокопроизводительной, безопасной и безвредной технологии горных работ при минимальном экологическом ущербе окружающей среде. Перечисляются принятые в проекте новые для данной действующей шахты технические решения, отмечаются их соответствие последним достижениям и положительные результаты, которые они позволят достичь при реализации на практике.

2.2.2. Краткая геолого-промышленная характеристика месторождения и шахтного поля

При написании данного раздела можно руководствоваться в основном требованиями "Программы и методических указаний" [1]. Для студентов специальности 330500, помимо общих сведений о географическом и административном расположении месторождения, климатических, социально-экономических условиях и потребителях угля, нужно дать кратко, не более чем на двух страницах, общую характеристику потенциальной опасности проектируемой шахты по природнотехнологическим факторам в следующем порядке:

а) проектируемая глубина разработки пластов (любые опасные и вредные явления возникают начиная с определенной глубины от земной поверхности и их роль усугубляется по мере углубки шахты);

б) геологическая структура месторождения в пределах шахтного поля (моноклиналь, синклиналь, антиклиналь, крыло синклинали или антиклинали), угол падения и мощность пластов, склонность угля и пород к обрушению, пучениям, внезапным выбросам, прорывам газа и др.);

7

в) тектоническая нарушенность пластов (наличие пликативных и дизъюнктивных тектонических нарушений без разрыва или с разрывом сплошности пласта, обуславливающих образование неустойчивых тектонических текстур пласта и тектонических структур угля, зон повышенной или пониженной газоносности за счет экранирующего или дренирующего действия этих нарушений). Высокая тектоническая нарушенность угля обуславливает выбросоопасность, увеличивает потери угля и связанную с ним эндогенную пожароопасность, способность угля к пылеобразованию при отбойке и транспортировке;

г) литологический состав вмещающих пород, наличие мощных слоев труднообрушаемых песчаников и алевролитов в кровле пластов (они влияют на опасность горных ударов, внезапных выбросов и прорывов газа, воздушных ударов и др.);

д) метаморфизм угля (марки угля, выход летучих) и его влажность (выход летучих и влажность угля являются критериями газоотдачи, пылеобразующей способности, склонности к самовозгоранию, взрывчатости угольной пыли, удароопасности и др.);

е) газоносность пластов (м3/т сухой беззольной массы угля);

ж) абсолютная газообильность шахты, проектируемого участка

(м3/мин);

з) относительная газообильность шахты, проектируемого участка (м3/т суточной добычи) и категория шахты по метану;

и) выбросоопасность пластов (выбросоопасные, угрожаемые, неопасные или неопасные, но должны разрабатываться с прогнозом границ выбросоопасных зон с такой-то глубины от земной поверхности);

к) удароопасность пластов (то же деление, что и для выбросоопасных пластов);

л) взрывчатость угольной пыли (не взрывчата, слабо взрывчата, сильно взрывчата, особо взрывчата – в зависимости от содержания летучих в угле и нижний предел взрывчатой концентрации пыли в атмосфере г/м3);

м) содержание в угольной пыли двуокиси кремния %, предельнодопустимая концентрация (ПДК) пыли и временно разрешенный технически достижимый уровень запыленности воздуха (ТДУ) в рабочей зоне при использовании шахтой имеющихся средств борьбы с пылеобразованием и средств пылеподавления;

н) склонность угля к самовозгоранию и наличие вблизи с проектируемым запожаренных участков;

8

о) наличие вблизи затопленных или заиленных выработок и выработанных пространств, речных водоносных отложений, водоемов, затопленных скважин;

п) наличие оставленных целиков угля при разработке вышележащих пластов (концентраторов повышенного горного давления ПГД).

В графическом приложении необходимо дополнительно показать границы опасных зон (по обрушениям, по прорывам воды и глины, повышенного горного давления), критические удароопасные и выбросоопасные глубины разработки пластов с учетом рельефа земной поверхности, т.е. наряду с геологической использовать и маркшейдерскую документацию.

2.2.3.Годовая производственная мощность и срок службы

шахты

При написании данного раздела студент должен пользоваться "Программой и методическими указаниями" [1].

2.2.4.Вскрытие месторождения и подготовка шахтного поля

При решении вопросов деления шахтного поля на части, вскрытия

шахтного поля и пластов, подготовки и порядка разработки пластов студент специальности 330500, пользуясь требованиями "Программы и методических указаний" [1], должен всегда учитывать, что в причинах опасных природно-технологических явлений и в основных принципах их предотвращения заложены противоречия. И если их не устранять дополнительными профилактическими мерами, то опасность горных работ может усугубиться. Например, пласты угля, склонного к самовозгоранию, обычно рекомендуют разделять на короткие участки межучастковыми противопожарными целиками, как можно быстрее их отрабатывать и изолировать от утечек и подсосов воздуха. Для этого наиболее пригодна полевая подготовка пластов с полевым штреком и промежуточными квершлагами, вскрывающими пласты. Чем короче участки, тем больше должно быть промквершлагов и вскрытий пластов. Однако, если разрабатываемые пласты также опасны по внезапным выбросам угля и газа, то большое число промквершлагов нежелательно, т.к. вскрытие пласта – наиболее выбросоопасный этап (при вскрытии пластов происходят самые крупные и даже катастрофические внезапные выбросы). Нужно также учитывать, что противопожарные межучастковые целики являются концентраторами горного давления на

9

нижележащих пластах, способствуя внезапным выбросам и горным ударам при их последующей отработке.

Таких противоречий множество и их следует учитывать в процессе работы не только над данным разделом, но и при работе над другими разделами дипломного проекта.

2.2.5. Околоствольные дворы и камеры

Проектирование осуществляется в соответствие с требованиями

[1].

2.2.6. Проведение капитальных и подготовительных выработок

При работе над данным разделом дипломного проекта помимо требований [1], следует предусмотреть меры и средства обеспечения безопасных и безвредных условий труда в зависимости от наличия опасных и вредных производственных факторов (прогноз, предотвращение и контроль выбросоопасности при вскрытии пластов и проведении пластовых выработок, резервирование проветривания, снижение метановыделения ограждающей дегазацией барьерными скважинами или низконапорным увлажнением пласта, снижение пылеобразования и пылевыделения, предотвращение и локализацию взрывов метана и угольной пыли, газовый и пылевой контроль, гашение ударных волн при взрывах, предотвращение обрушений угля и пород, пучения горного массива, предотвращение травматизма при работе проходческих, погрузочных, транспортных, буровых и других машин и др.), которые не ограничивали бы протяженность и темпы подвигания выработок. Основные технические решения по обеспечению безопасных и безвредных условий труда в вскрывающих и подготовительных пластовых выработках должны быть отражены в графической части проекта.

Данный раздел может быть выделен в качестве специальной части проекта и тогда указанные выше технические решения должны быть детально проработаны.

2.2.7. Система разработки, технология и механизация очистных работ

Наряду с соблюдением требований [1], обеспечивающих высокопроизводительную и рентабельную добычу угля, студент должен спроектировать систему разработки таким образом, чтобы она не усугубляла проявления опасных и вредных производственных факторов (при-