Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

М.С. Вагапов Основы горного дела

.pdf
Скачиваний:
211
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
195.7 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ

ОСНОВЫ ГОРНОГО ДЕЛА Программа, задания контрольных работ и методические указания

по выполнению курсового проекта для студентов заочного обучения по специальности 090200

"Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"

Составители М.С. Вагапов Б.В. Гордиенко

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 28.11.01. Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 090200 Протокол № 5 от 11.01.02. Электронная копия находится

в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1

Целью изучения дисциплины "Основы горного дела" является получение студентами знаний об основных принципах добычи полезных ископаемых подземным и открытым способом.

Задачами изучения дисциплины являются:

-овладение горной терминологией и основными понятиями горного дела;

-освоение принципов ведения и обеспечения горных работ;

-освоение принципов современной технологии добычи полезных ископаемых;

-овладение основными понятиями об обогащении полезных ис-

копаемых.

После завершения изучения дисциплины студент должен уметь различать горные выработки в пространстве и по назначению, выбрать схему вскрытия и подготовки шахтного поля, обосновать способ разрушения горных пород. Студент должен знать конструкции крепей горных выработок, уметь обосновать форму и размеры поперечного сечения выработок и выбрать технологическую схему проведения горных выработок.

Следует освоить системы разработки и технологические схемы очистных работ при разработке угольных и рудных месторождений при подземной и открытой разработке.

Студент должен знать основы переработки и обогащения полезных ископаемых.

Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных студентами при изучении физики, геологии начертательной геометрии и других и является одной из базовых дисциплин, формирующих профиль подготовки горного инженера по специальности 090200 " Подземная разработка месторождений полезных ископаемых".

Содержание дисциплины включает изучение теоретических основ, выполнение практических работ, выполнение одной контрольной работы и курсового проекта.

В период изучения дисциплины студенту рекомендуется познакомиться с горными работами на шахте и технической документацией в проектном отделе.

При самостоятельном изучении дисциплины рекомендуется:

-отыскать в рекомендуемой литературе соответствующий раздел и изучить его;

2

-составить краткий конспект основных положений, новых терминов и понятий, схем и т.д.;

-для проверки степени усвоения материала ответить на контрольные вопросы, приведенные в конце каждой темы.

Дисциплина изучается два семестра. В седьмом семестре выполняется одна контрольная работа и сдается зачет. В восьмом семестре выполняется курсовой проект и сдается экзамен по всему курсу. В каждом семестре в период сессии предусмотрены практические занятия по 7 часов (всего 14 часов).

1. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Горнодобывающая промышленность, ее специфика и роль в экономике. Современное состояние угольной, нефтяной и газовой промышленности. Распределение отдельных видов полезных ископаемых в мире и потребности человечества в них.

Роль науки в развитии горного дела.

1.1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Виды горных пород и полезных ископаемых. Формы и элементы залегания твердых полезных ископаемых. Классификация угольных пластов по мощности и углу падения.

Классификация запасов полезных ископаемых. Потери полезного ископаемого в недрах.

Горные предприятия: шахта, разрез, карьер, рудник, прииск, промысел.

Стадии разработки месторождений полезных ископаемых. Основные производственные подразделения современных шахт и

их назначение.

Горные выработки, их классификация. Горизонтальные, наклонные и вертикальные горные выработки. Камеры и очистные выработки. Формы и размеры поперечного сечения подготовительных горных выработок.

Литература: [1] с. 11-35; [2] с. 6-25; [4] с. 6-26.

3

Вопросы для самопроверки

1.Как классифицируются горные породы по происхождению?

2.Поясните термины: полезное ископаемое, пустая порода, месторождение полезного ископаемого.

3.Дайте определение и нарисуйте следующие формы залегания полезных ископаемых: пласт, жила, линза, шток, гнезда.

4.Дайте определение и нарисуйте следующие виды геологических нарушений: складчатость, сброс, взброс.

5.Поясните элементы залегания пластов.

6.Поясните классификацию угольных пластов по мощности и углу падения.

7.Дайте определение запасам: геологическим, балансовым, промышленным.

8.Как определяются коэффициенты потерь и извлечения?

9.Назовите стадии разработки месторождений полезных ископаемых.

10.Назовите виды горнодобывающих предприятий и дайте им характеристику.

11.Назовите наиболее важные процессы по обеспечению добычи полезных ископаемых подземным способом.

12.Назовите достоинства и недостатки открытых горных работ.

1.2. ОСНОВЫ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Горные работы, их содержание. Производственные и рабочие процессы горных работ.

Способы выполнения горных работ: ручные, машинные, гидромеханизированные, взрывные. Их сущность и условия применения.

Основные физико-механические свойства горных пород, их сущность. Классификация горных пород по крепости, предложенная М.М. Протодьяконовым.

Механическое разрушение горных пород. Сопротивляемость угля резанию. Механическое разрушение угля и породы исполнительным органом комбайна (очистного или проходческого). Разрушение угля струговыми установками.

Гидравлическое разрушение угля и пород, область применения, достоинства и недостатки.

4

Разрушение горных пород взрывом, достоинства, недостатки, область применения. Методы ведения взрывных работ, их сущность, область применения.

Промышленные взрывчатые вещества, их классификация. Шпуровой метод ведения взрывных работ. Количество и располо-

жение шпуров в забое.

Средства взрывания. Капсюль-детонатор и электродетонатор. Электрическое взрывание зарядов.

Взрывание зарядов с использованием огнепроводного и детонирующего шнуров.

Литература: [1] с.35-71; [2] с. 26-57.

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение терминам: производственный процесс, рабочий процесс, горные работы.

2.Назовите способы выполнения горных работ и условия их применения.

3.Охарактеризуйте свойства горных пород, влияющие на эффективность механического разрушения.

4.Поясните разрушение угля комбайнами и стругами.

5.Поясните сущность гидравлического разрушения пород и угля и условия его применения.

6.Охарактеризуйте взрывной способ разрушения горных пород.

7.Назовите методы ведения взрывных работ.

8.Поясните шпуровой метод взрывных работ.

9.Как классифицируются промышленные взрывные вещества?

10.Поясните устройство электродетонатора.

11.Поясните основные меры безопасности при ведении взрывных работ в шахте.

5

1.3. ОСНОВЫ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Основные понятия о напряженном состоянии массива горных пород при ведении горных работ.

Гипотеза горного давления М.М. Протодьяконова.

Материалы для изготовления крепей подготовительных выработок и условия их применения.

Классификация крепей горных выработок. Требования к крепям. Принципы выбора крепей горных выработок.

Конструкции деревянных, металлических, бетонных, железобетонных и анкерных крепей. Временная крепь.

Формы и размеры поперечного сечения горных выработок. Способы проведения горных выработок и условия их применения.

Технологические схемы проведения горных выработок. Проведение горных выработок комбайнами. Особенности проведения наклонных горных выработок. Технологический паспорт проведения горной выработки. Технологические схемы проходки вертикальных стволов.

Литература: [1] с. 71-151, [2] с. 57-128.

Вопросы для самопроверки

1.Поясните расчет нагрузки на крепь горной выработки на основе гипотезы М.М. Протодьяконова.

2.Как проявляется горное давление в горных выработках?

3.Из каких материалов изготавливают крепи для горных выработок?

4.Какие требования предъявляются к крепям горных выработок?

5.Нарисуйте конструкцию деревянной крепи горной выработки.

6.Нарисуйте конструкцию металлической трехзвенной арочной крепи из спецпрофиля.

7.Поясните принцип работы анкерной крепи.

8.Как определяются размеры поперечного сечения подготовительной выработки?

6

9. Назовите величины регламентированных "Правилами безопасности" минимальных площадей поперечного сечения горных выработок.

10.Поясните основные виды врубов при взрывном способе проходки выработок.

11.Какие основные правила безопасности необходимо соблюдать при ведении буровзрывных работ в проходческом забое?

12.Какие средства механизации применяются для погрузки отбитой породы?

13.Поясните комбайновый способ проведения горных выработок.

14.Поясните особенности проведения наклонных горных выработок.

15.Что такое технологический паспорт проведения горной выработки?

1.4. ОСНОВЫ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Стадии разработки месторождений полезных ископаемых. Производственная мощность и срок службы шахты.

Шахтное поле, деление его на части. Порядок отработки частей шахтного поля. Расположение стволов в шахтном поле.

Основные способы и схемы вскрытия шахтных полей, их достоинства и недостатки, область применения.

Подготовка пластов в шахтном поле. Индивидуальная и групповая подготовка пластов. Этажная и панельная подготовка пластов.

Околоствольные дворы шахт, их типы; основные камеры. Технологический комплекс поверхности шахты. Технологические схемы очистных работ.

Средства механизации выемки угля в очистных забоях. Современные очистные комбайны, определение их производительности.

Механизация доставки угля в очистных забоях. Скребковые конвейеры, их характеристика.

Классификация пород кровли угольных пластов.

Горное давление в очистном забое и в примыкающих выработках. Крепи очистных забоев, требования к ним.

7

Классификация крепей. Индивидуальные крепи, их устройство, область применения.

Механизированные крепи, их классификация. Щитовые крепи для крутых пластов.

Управление горным давлением в очистных забоях. Основные способы управления горным давлением, их сущность и область применения.

Технология очистных работ с применением очистных механизированных комплексов.

Понятие о системах разработки и их классификации. Сплошные и столбовые системы разработки. Щитовые системы разработки крутых пластов. Камерная система разработки. Деление мощных пластов на слои. Особенности систем разработки с закладкой выработанного пространства на крутых пластах.

Особенности разработки рудных месторождений. Классификация руд по составу, мощности и углу падения. Особенности вскрытия рудников. Способы отбойки руды. Вторичное дробление, выпуск и доставка руды. Управление горным давлением на рудниках. Основные системы разработки рудных месторождений.

Литература: [1] с. 151-298; [3] с. 3-144; [4] с. 14-238, 294-301.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите основные стадии разработки месторождений полезных ископаемых.

2.Поясните деление шахтного поля на этажи, панели, блоки.

3.Поясните основные способы вскрытия шахтных полей.

4.Назовите основные схемы вскрытия шахтных полей и поясните условия их применения.

5.Поясните индивидуальную и групповую подготовку пластов.

6.Поясните назначение и основные камеры околоствольных дворов.

7.Что включает в себя технологический комплекс поверхности шахты?

8.Назовите процессы и технологические схемы механизированной выемки угля.

9.Дайте общую характеристику современным угольным комбайнам.

8

10.Поясните общее устройство механизированной крепи.

11.Что входит в состав очистного механизированного комплекса?

12.Как классифицируются породы кровли угольных пластов?

13.Что такое горное давление и как оно проявляется в очистном забое?

14.Поясните сущность и способы управления горным давлением.

15.Какие рабочие процессы входят в состав выемочного цикла в очистном забое и в какой последовательности они выполняются?

16.Что такое система разработки.

17.Нарисуйте и объясните систему разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке пласта.

18.Что такое руда?

19.Поясните основные особенности разработки рудных месторождений.

20.Поясните основные способы и схемы вскрытия рудников.

21.Назовите и охарактеризуйте основные способы отбойки руды.

22.Поясните основные способы управления кровлей при разработке руд.

23.Назовите основные системы разработки рудных тел и поясните их сущность.

1.5.ОСНОВЫ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

Отличительные признаки открытых горных работ. Технологические свойства горных пород применительно к откры-

той разработке.

Элементы разреза (карьера) и основные горнотехнические понятия. Вскрытие и подготовка карьерных полей.

Подготовка горных пород к выемке.

Выемочно-погрузочные работы. Карьерный транспорт. Отвалообразование.

Системы открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Бестранспортные и транспортные системы разработки. Рекультивация земель.

Литература: [1] с. 301-340; [3] с. 3-41; [4] с. 365-381.

9

Вопросы для самопроверки

1.Что такое карьер, разрез, карьерное поле?

2.Поясните отличительные признаки открытых горных работ.

3.Дайте характеристику основным технологическим свойствам горных пород.

4.Поясните достоинства и недостатки открытой разработки месторождений.

5.Дайте определение основным горнотехническим понятиям открытой разработки.

6.Нарисуйте и поясните основные элементы уступа.

7.Поясните подготовку к выемке скальных пород буровзрывным способом.

8.Какие средства механизации используются для выемочнопогрузочных работ?

9.Охарактеризуйте основные виды карьерного транспорта.

10.Поясните сущность транспортных и бестранспортных систем разработки.

1.6.ОСНОВЫ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Сущность обогащения полезных ископаемых. Основные термины и понятия.

Обогатительные фабрики, их назначение и классификация. Основные физические и физико-химические свойства пород, ис-

пользуемые при обогащении.

Основные методы обогащения: флотация, гравитационные и магнитные методы.

Грохочение, его назначение и виды.

Дробление, его назначение и способы выполнения. Гравитационные процессы обогащения. Отсадка. Обогащение в тя-

желых средах.

Общие понятия о флотационных и магнитных методах обогащения.

Литература: [1] с. 341-386; [3] с. 42-85.

Соседние файлы в предмете Подземная разработка месторождений полезных ископаемых