В.Ф. Воронков Основы горного дела (Открытые горные работы)

Министерство образования Российской Федерации Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом

ОСНОВЫ ГОРНОГО ДЕЛА (Открытые горные работы)

Программа, задания на выполнение контрольной работы и методические указания к ним для студентов заочной формы обучения специальности 090500 «Открытые горные работы» (в том числе сокращенные сроки обучения)

Составители В.Ф.Воронков, В.М. Мазаев

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 2 от 28.10.02 Рекомендованы к печати

учебно-методической комиссией специальности 090500 Протокол № 2 от 28.10.02

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

1

ВВЕДЕНИЕ

Рабочая программа составлена на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к обязательному минимуму и уровню подготовки горного инженера по специальности 090500.

Цель преподавания дисциплины "Основы горного дела (открытые горные работы)" – дать студентам теоретические знания и практические навыки по выбору и обоснованию параметров научно обоснованных технологий разработки твердых полезных ископаемых, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели работы горных предприятий, безопасные условия труда, охрану недр и окружающей человека среды.

Задачи изучения дисциплины – получение студентами знаний:

–о структуре мировой добычи минерального сырья и видах добываемых твердых ископаемых;

–о сущности открытого, подземного и физико-химического способов добычи полезных ископаемых, их преимущества и недостатки;

–о типах месторождений полезных ископаемых и элементах их залегания;

–об основных горнотехнических понятиях и терминологии;

–о главных параметрах карьера и отвалов;

–о периодах открытых горных работ;

–о технологических свойствах пород;

–об основных производственных процессах на открытых горных работах (ОГР);

–о комплексной механизации;

–о сырьевой базе открытого способа добычи.

Изучение данной дисциплины базируется на основе знаний отдельных дисциплин гуманитарного, социально-экономического, естественного и общетехнического циклов. Основными из них являются: математика, химия, физика, начертательная геометрия, теоретическая механика, прикладная механика.

Содержание дисциплины включает изучение теоретических основ, проведение практических занятий и выполнение контрольной работы.

Весь курс изучения дисциплины рассчитан на 70 часов. Из них соответственно по заочной и заочной ускоренной формам обучения 42

2

и 12 часов отводится на совместную работу с преподавателем, в том числе 26 и 8 часов лекций, 16 и 4 часа практических занятий (таблица). На самостоятельную работу выносится изучение теоретических основ дисциплины и выполнение контрольной работы.

В период изучения данной дисциплины для закрепления изучаемого материала студенту рекомендуется познакомиться на действующих карьере, шахте, обогатительной фабрике или перерабатывающем комплексе со всеми основными и вспомогательными производственными процессами, вспомогательными работами.

1.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1.Наименование тем и их содержание

1.1.1.Введение в дисциплину (установочная лекция)

Цель, задачи и объем учебной дисциплины, ее связь со смежными дисциплинами. Рекомендуемая литература. Содержание контрольной работы.

Структура мировой добычи минерального сырья, виды твердых полезных ископаемых.

1.1.2. Общие сведения о геологии месторождений, технологических свойствах пород

и открытых горных работах Типы месторождений полезных ископаемых, элементы их залега-

ния.

Условия применения и сущность открытых и подземных горных работ. Физико-химические способы добычи полезных ископаемых. Их достоинства и недостатки. Основные горнотехнические понятия и терминология.

Периоды и производственные процессы на открытых горных работах. Понятие о технологии открытой разработки.

Характеристика горных пород как объекта разработки. Скальные, полускальные, разрушенные, плотные, мягкие и сыпучие породы.

Литература: [1, с.4-16; 2, с.5-31; 3, с.4-26; 4, с.9-43; 8, с.4-11].

3

План занятий

Примечание. В числителе – время для студентов заочной формы обучения, в знаменателе – заочной ускоренной

4

Вопросы для самопроверки

1.Назовите типы месторождений.

2.Назовите элементы залегания залежей.

3.Назовите элементы уступа и дайте им определение.

4.Назовите условия применения открытого способа разработки.

5.Назовите условия применения подземного способа разработки.

6.Назовите достоинства и недостатки открытого и подземного способов разработки.

7.Назовите главные параметры карьера и отвалов.

8.Назовите основные периоды и производственные процессы на

ОГР.

9.Дайте характеристику скальным, полускальным и разрушенным породам. Назовите основные технологические свойства горных пород.

1.1.3. Способы подготовки пород к выемке Способы подготовки пород к выемке в зависимости от их вида,

агрегатного состояния, а также требований, предъявляемых к качеству подготовки.

Предохранение пород от промерзания. Оттаивание мерзлых пород. Гидравлический, термический и электрофизический способы разрушения пород.

Механическое рыхление горных пород. Механическое дробление негабаритов.

Технологические требования к качеству взрывного рыхления по-

род.

Методы взрывных работ.

Литература: [1, с.24-33; 2, с.35-38; 3, с.35-41].

Вопросы для самопроверки

1.Назовите способы подготовки пород к выемке и дайте им характеристику.

2.Назовите область применения механического рыхления.

3.Какие технологические требования предъявляют к качеству взрывных работ?

4.Назовите методы взрывных работ и укажите область их приме-

нения.

5

1.1.4. Технологические основы буровых работ Буримость горных пород. Виды бурения, их технологическая

оценка и область применения.

Технологическая характеристика шнекового, шарошечного, ударного и термического бурения.

Вспомогательные работы при бурении. Производительность буровых станков.

Основы безопасности при ведении буровых работ.

Литература: [1, с.64-74; 2, с.39-49; 3, с.43-49; 5, с.141-192].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение буримости горных пород

2.Назовите виды бурения, применяемые на карьерах.

3.Назовите типы буровых станков и области их применения.

4.Как определяют производительность буровых станков?

1.1.5.Технологические основы взрывных работ Взрываемость горных пород. Технологическая характеристика

промышленных взрывчатых веществ (ВВ) и средств взрывания, допущенных к применению на дневной поверхности. Понятие об удельном расходе ВВ.

Параметры расположения скважинных зарядов ВВ: диаметр, длина скважин, перебура, недобура и угол наклона скважин; конструкция скважинного заряда, длина заряда, длина забойки, масса скважинного заряда, расстояние между скважинами и рядами скважин, линия сопротивления по подошве, число рядов скважин, форма сетки скважин.

Мгновенное и короткозамедленное взрывание. Схемы короткозамедленного взрывания, интервалы замедления.

Вторичное взрывание.

Механизация вспомогательных работ. Основы безопасности ведения горных работ.

Литература: [1, с.40-61; 2, с.51-59; 3, с.27-60; 5, с.192-230].

Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение взрываемости горных пород.

6

2.Назовите основные типы промышленных ВВ, применяемых на карьерах.

3.Какие средства инициирования применяют на карьерах?

4.Дайте определение удельному расходу ВВ.

5.Назовите параметры скважинных зарядов ВВ.

6.Назовите схемы короткозамедленного взрывания.

1.1.6. Технологические и физико-технические основы выемочно-погрузочных работ

Основные виды выемочно-погрузочного оборудования. Типы забоев и заходок. Способы выемки и погрузки. Экскавируемость горных пород. Классификации экскаваторов и их технологическая характеристика.

Литература: [1, с.76-78; 2, с.64-68; 3, с.62-73; 5, с.231-243].

Вопросы для самопроверки 1. Назовите основные виды выемочно-погрузочного оборудова-

ния.

2.Назовите типы забоев и заходок.

3.Какие существуют способы выемки и погрузки горной массы?

1.1.7.Выемка пород одноковшовыми экскаваторами Рабочие и технологические параметры экскаваторов. Технологические схемы выемки мягких и взорванных пород ме-

ханическими лопатами. Параметры забоя: высота уступа, ширина заходки, рабочий и устойчивый углы откоса уступа при различных способах выемки и погрузки.

Технологические схемы выемки пород драглайнами. Выемка пород с перевалкой их в выработанное пространство и погрузкой породы драглайнами в карьерный транспорт. Определение параметров забоев.

Производительность одноковшовых экскаваторов. Вспомогательные работы при выемке пород одноковшовыми экс-

каваторами.

Литература: [1, с.94-110; 2, с.68-81; 3, с.67-75; 7, с.52-72].

7

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение рабочим и технологическим параметрам экскаваторов.

2.Назовите параметры забоя.

3.Начертите в плане и профиле технологические схемы выемки мягких и взорванных пород мехлопатами.

4.Начертите технологические схемы выемки пород драглайнами.

5.Как определяют производительность одноковшовых экскавато-

ров?

1.1.8. Выемка пород машинами непрерывного действия

Технологическая характеристика цепных экскаваторов. Забои цепных экскаваторов и схемы их обработки.

Технологическая характеристика роторных экскаваторов. Забои, их параметры и схемы обработки.

Производительность цепных и роторных экскаваторов.

Литература: [1, с.78-90; 2, с.81-88; 3, с.75-82].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте технологическую характеристику цепным и роторным экскаваторам.

2.Начертите забои цепных и роторных экскаваторов.

1.1.9. Выемка пород скреперами, бульдозерами, одноковшовыми погрузчиками

Технологические параметры скреперов и бульдозеров, область их применения. Выемка пород скреперами и бульдозерами. Производительность скреперов и бульдозеров.

Технологическая характеристика одноковшовых погрузчиков. Выемка породы погрузчиками. Схемы работы и производительность погрузчиков.

Меры безопасности при ведении выемочно-погрузочных работ.

Литература: [1, с.114-125; 2, с.92-94; 3, с.79-82].

8

Вопросы для самопроверки

1.Дайте технологическую характеристику скреперам, бульдозерам, одноковшовым погрузчикам.

2.Назовите область применения скреперов, бульдозеров и погрузчиков.

3.Начертите в плане и профиле забои скреперов, бульдозеров и одноковшовых погрузчиков.

1.1.10.Карьерные грузы и карьерный транспорт Карьерные грузы, особенности их перемещения. Понятие грузо-

потока и грузооборота. Виды и особенности карьерного транспорта. Требования, предъявляемые к карьерному транспорту.

Литература: [1, с.130-132; 2, с.102-105; 3, с.100-101; 5, с.327370; 7, с.73].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение понятиям "грузопоток" и "грузооборот".

2.Назовите виды карьерного транспорта и укажите область применения.

3.Назовите требования, предъявляемые к карьерному транспорту.

1.1.11.Железнодорожный транспорт Технологическая характеристика железнодорожных путей, их

строение и основные параметры.

Технологическая характеристика подвижного состава. Вагоны, их назначение, грузоподъемность и коэффициент тары. Локомотивы, их технологическая характеристика и область применения.

Производительность локомотивосостава. Вспомогательные работы при железнодорожном транспорте.

Основы безопасности при работе железнодорожного транспорта.

Литература: [1, с.145-157; 2, с.105-116; 3, с.101-111; 7, с.74-84].

Вопросы для самопроверки 1. Дайте технологическую характеристику железнодорожным пу-

тям.

9

2.Дайте технологическую характеристику подвижному составу железнодорожного транспорта.

3.Как рассчитывают производительность локомотивосостава?

4.Назовите вспомогательные работы при железнодорожном транспорте.

1.1.12. Автомобильный транспорт Технологическая характеристика автомобильных дорог. Технологическая характеристика подвижного состава автомо-

бильного транспорта. Автосамосвалы, полуприцепы, карьерные поезда и дизельтроллейвозы. Область их применения.

Обмен автомашин в забоях и на отвалах. Схемы подъезда к экскаватору.

Производительность автотранспорта. Вспомогательные работы при автотранспорте. Основы безопасности при работе автотранспорта.

Литература: [1, с.162-169; 2, с.121-127; 3, с.111-115; 7, с.85-92].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте технологическую характеристику автодорогам.

2.Дайте технологическую характеристику подвижному составу автотранспорта.

3.Начертите схемы подъезда и установки автотранспорта в забое.

1.1.13. Перемещение пород конвейерами Конструкция, технологическая характеристика и параметры кон-

вейеров. Область применения конвейеров. Производительность конвейеров.

Вспомогательные работы при конвейерном транспорте.

Литература: [1, с.132-137; 2, с.132-135; 3, с.115-119].

Вопросы для самопроверки 1. Дайте технологическую характеристику ленточным конвейе-

рам.

2. Назовите основные параметры ленточных конвейеров.