М.С. Вагапов Основы горного дела

10

Вопросы для самопроверки

1.Поясните сущность обогащения полезных ископаемых.

2.Назовите продукты обогащения и дайте им характеристику.

3.Дайте общую характеристику флотационному методу обогащения.

4.Поясните гравитационный метод обогащения.

5.Поясните обогащение в тяжелых средах.

6.Поясните сущность грохочения.

1.7. ОСНОВЫ ДОБЫЧИ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Нефтяные и газовые месторождения, их разновидности, классификация. Происхождение и состав нефти. Добыча нефти. Сущность понятий: нефтеотдача, заводнение, пластовое давление. Схема расположения скважин.

Добыча природных газов. Сущность понятий: газовая промышленность, газовое месторождение, газовая скважина. Бурение и оборудование скважин. Транспортирование и хранение газа.

Литература: [1] с. 387-398; [3] с. 86-96.

Вопросы для самопроверки

1.Что такое нефтяное месторождение?

2.Как классифицируются нефтяные месторождения?

3.Что такое нефтеотдача?

4.Для чего производится заводнение нефтяного пласта?

5.Поясните добычу газа с помощью скважин.

2.ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

2.1.ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ (2 ЧАСА)

Цель занятия: изучение горных выработок, их расположения в земной коре и функционального назначения.

11

Технические средства обучения: макеты, плакаты, горнотехническая документация.

Содержание занятия:

-знакомство с подземными и открытыми горными выработками по макетам и плакатам;

-усвоение терминологической характеристики, назначения и пространственного расположения горных выработок.

Методические указания по выполнению практического занятия изложены в работе [5] с. 9-10.

2.2. СРЕДСТВА И СПОСОБЫ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (2 ЧАСА)

Цель занятия: изучение основных способов и средств разрушения горных пород.

Технические средства обучения: учебные плакаты и макеты, натурные образцы проходческих и очистных комбайнов, бурового оборудования с механическим разрушением массива.

Содержание занятия: изучение основных способов разрушения горных пород и средств их выполнения.

Методические указания по выполнению практического занятия изложены в работе [5] с. 11-16.

2.3. ПРОВЕДЕНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ (3 ЧАСА)

Цель занятия: усвоение методики определения параметров буровзрывных работ при проведении горных выработок и составления паспорта буровзрывных работ.

Содержание занятия: изучение методики расчета буровзрывных работ для заданных условий.

Методические указания по выполнению практического занятия изложены в работе [5] с. 17-21.

12

2.4. ВСКРЫТИЕ И ПОДГОТОВКА ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (3 ЧАСА)

Цель занятия: изучение основных способов и схем вскрытия и подготовки пластовых месторождений.

Содержания занятия:

-изучение основных положений о вскрытии и подготовке месторождений;

-выполнение задания по конструированию вскрытия и подготовки пластов в шахтном поле.

Методические указания по выполнению практического занятия изложены в работе [6] с. 5-15.

2.5. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (2 ЧАСА)

Цель занятия: изучение основных систем разработки пластовых месторождений.

Содержание занятия: изучение основных положений о системах разработки, знакомство с различными системами разработки по макетам и плакатам.

Методические указания по выполнению практического занятия изложены в работе [6] с. 15-23.

2.6. КРЕПИ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ (2 ЧАСА)

Цель занятия: изучение индивидуальных и механизированных крепей очистных забоев.

Технические средства обучения: плакаты и натурные образцы крепей очистных забоев.

Методические указания по выполнению практического занятия проведены в работе [6] с. 23-29.

3.ВЫПОЛНЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

3.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Задачей контрольной работы является закрепление знаний по выбору формы и площади поперечного сечения горной выработки, а так-

13

же расчета параметров буровзрывных работ при их проходке. Задания контрольной работы приведены в таблице прил.1. Вариант контрольной работы студент принимает из прил. 2 по последней цифре своего шифра.

Контрольная работа должна быть сдана на проверку не позднее месяца до начала экзаменационной сессии.

3.2. ОФОРМЛЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа оформляется в стандартной ученической тетради.

В текстовой части работы дается описание разработанной темы. Текст должен быть написан аккуратно с оставлением полей шириной 25 и 10 мм. При необходимости в записке приводятся чертежи или схемы.

После титульного листа помещается задание по форме прил. 1. В конце записки приводится перечень использованной литературы.

4.ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

4.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Курсовой проект выполняется студентами в 8 семестре. Вариант задания на курсовой проект принимается по последней цифре шифра студента из прил. 3. Затем задание оформляется по образцу, приведенному в прил. 4.

Задачей курсового проектирования является более глубокое усвоение теоретических основ по изучаемой дисциплине при выборе таких вариантов проведения горной выработки, которые позволяют достичь высоких технико-экономических показателей при безопасных условиях труда.

В курсовом проекте должны найти отражение современные достижения в горной технике и технологии. При выполнении курсового проекта следует руководствоваться “Правилами технической эксплуатации” и “Правилами безопасности в угольных шахтах”.

Для контроля и оказания методической помощи в выполнении курсового проекта руководитель в специально назначенные дни и часы определяет место для консультаций. Ответственность за достоверность расчетов несет студент.

14

Законченный проект сдается на проверку не позднее одного месяца до начала сессии.

Проект защищается студентом в период сессии, затем сдается на кафедру и хранится в течение установленного времени.

4.2. ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект состоит из графической части и пояснительной записки. Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД на одном листе А1 (841×594 мм) в карандаше или туши и включает:

1.Технологическую схему проведения горной выработки в трех проекциях (поперечное сечение, продольное сечение, план) в масштабе 1:50 или 1:100 с указанием средств механизации погрузки и доставки горной массы, крепления, проветривания и др.

2.Паспорт буровзрывных работ в масштабе 1:50 (при взрывном разрушении пород).

3.График организации работ при проведении выработки (планограмма работ, график выходов рабочих и таблица техникоэкономических показателей).

4.Различные конструктивные решения (по согласованию с руководителем).

Пояснительная записка объемом 20-25 страниц рукописного текста выполняется на бумаге стандартного формата (210×297 мм).

В текстовой части записки дать краткое обоснование принимаемым техническим решениям, расчеты и необходимые пояснения к чертежам и эскизам. Текст должен быть кратким и ясным. Записку обязательно сброшюровать, написать аккуратно чернилами, оставить поля шириной

20 и 10 мм.

Первый лист переплета оформляется по образцу, приведенному в прил. 5. В конце записки помещается перечень использованной литературы и ставится подпись студента.

15

5.СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ И ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ И ВИДА КРЕПИ ВЫРАБОТКИ

Размеры поперечного сечения выработки (ширина, высота, площадь) зависят от ее назначения, габаритов транспортного оборудования, количества рельсовых путей, способа передвижения людей и количества проходящего по выработке воздуха.

Транспортные средства и другое оборудование должны размещаться в выработке так, чтобы были выдержаны расстояния между оборудованием и крепью, имелись свободный проход для людей и другие зазоры, предусмотренные ПБ [7]. Площадь поперечного сечения выработки должна быть такой, чтобы скорость движения воздуха по ней соответствовала нормативам.

Форма поперечного сечения выработки зависит от свойств пересекаемых пород, материала крепи, срока службы, величины горного давления и назначения выработки. Вид крепи определяется сроком службы выработки.

Расчетная площадь поперечного сечения выработки в свету проверяется по допустимой скорости движения по ней необходимого количества воздуха по формуле

Sсв ≤ 60QV ,

где V – допустимая скорость движения воздуха по выработке, м/с; Sсв – площадь поперечного сечения выработки в свету, м2; Q – количе-

ство воздуха, которое должно поступать по выработке, м3/мин. Окончательно площадь поперечного сечения выработки принима-

ют по альбому "Унифицированные типовые сечения горных выработок".

16

5.2.ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫРАБОТКИ

ИОРГАНИЗАЦИЯ ПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ

Обосновывается технология проведения выработки, приводится перечень технологического оборудования, его техническая характеристика и т.д.

При проведении выработок буровзрывным способом выбирается тип буровых машин, взрывчатое вещество и средства взрывания, погрузочная машина, перегружатель, вид транспорта горной массы из забоя, выбирается вентилятор местного проветривания [9]. Устанавливается режим работы по проходке (число и продолжительность циклов в смену, в сутки), дается перечень рабочих процессов цикла.

В цикл работ по проведению выработок буровзрывным способом входят следующие процессы: бурение и заряжение шпуров, взрывание зарядов, проветривание, погрузка и транспортирование горной массы до обменного пункта, крепление (временное и постоянной крепью), настилка пути, наращивание конвейера и вентиляционных труб, устройство водосточной канавки. Излагаются требования ПБ при взрывных работах, рассчитываются параметры и составляется паспорт буровзрывных работ, определяется скорость проведения выработки.

При проведении выработки буровзрывным способом величина подвигания за цикл определяется по формуле

Vц =lшη,

где lш – глубина шпура, м; η- коэффициент использования шпура. Суточная скорость подвигания забоя определяется по формуле

Vсут =Vцnц,

где пц – количество циклов в сутки. Месячная скорость подвигания составит:

Vмес =Vсутпр,

где пр – количество рабочих дней в месяце, пр =25.

17

Проведение выработок проходческими комбайнами должно быть основано на выполнении комплекса взаимосвязанных технологических процессов. Выбирается и обосновывается тип проходческого комбайна, дается его техническая характеристика. Приводится описание технологического цикла и последовательность выполнения проходческих операций: выемка комбайном, погрузка и транспортирование горной массы до обменного пункта, крепление, настилка пути, устройство канавки, наращивание конвейера и вентиляционных труб и др. Даются требования ПБ при комбайновой проходке, определяется скорость проведения выработки.

При комбайновой проходке скорость проведения выработки может быть определена по формуле

	V =	T −Tпз		псмпр,
		(to +tв +tз)(1	+ Ко)

где V – скорость проведения выработки, м/мес; Т – длительность рабочей смены, мин; Тпз – продолжительность подготовительнозаключительных операций, мин (30-40); псм – число рабочих смен в сутки; пр – количество рабочих дней в месяце (пр=25); Ко – коэффициент отдыха рабочих (0,15); tв – время на выполнение вспомогательных операций, отнесенных на 1 м выработки (3-5 мин/м); to – время на выполнение основных операций, отнесенных на 1 м выработки, мин/м. Определяется по формуле

to = t1 +t2 +t3 , l3K

где t1 – время законтуривания режущего органа, мин; К – коэффициент освоения комбайна (0,75).

t1=l3/Vр,

где l3 глубина законтуривания режущего органа (0,35-0,7), м; Vp – рабочая скорость подачи рабочего органа комбайна на забой (1,3-2,5) м/мин; t2 – время выемки заходки, мин.

t2=lсрпс/V2,

18

где lср – средняя ширина выработки, м; V2 – скорость поперечного перемещения рабочего органа (4,5-5) м/мин; пс – число горизонтальных слоев по высоте выработки.

пс=h/d,

где h – высота выработки вчерне, м; d – диаметр головки режущего органа, м.

Время оконтуривания забоя t3 (мин) определяется по формуле

t3=P/V2,

где Р – периметр выработки, м.

5.3.РАЗРАБОТКА ГРАФИКА ЦИКЛИЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОХОДКИ ВЫРАБОТКИ

График организации проведения выработки включает:

-планограмму работ;

-график выходов рабочих ;

-таблицу технико-экономических показателей.

Для составления графика организации работ расчеты ведутся в следующем порядке:

1. Определяется объем работ V на цикл по каждому рабочему процессу в отдельности в соответствующих единицах.

2.На основе установленных объемов работ по всем процессам и норм выработки (Н) [10] подсчитывается штат рабочих, принимается численный состав бригады.

Трудоемкость (чел.-смен) работы по каждому процессу определяется по формуле

ni=V/H.

3. Общее число человеко-смен за цикл составит:

Σпi=п1+п2+п3+…пп .

19

Исходя из расчетного количества человеко-смен по норме Σпi устанавливается явочный состав бригады пя за цикл, который принимают несколько меньше, чем Σпi. После этого определяется величина коэффициента перевыполнения норм выработки по формуле

Кп = ∑пi / nя ,

где nя – явочный состав бригады.

Расчетное значение Кп обычно находится в пределах 1 < Кп ≤1,3.

4. Определяется расчетная производительность труда на выход по формуле

Р=lц/пя ,

где Р – производительность труда, м/выход; lц – подвигание забоя за цикл, м.

5. Для построения планограммы работы определяется продолжительность выполнения каждого процесса проходческого цикла по формуле

t=niTцα/ппрКп ,

где ппр – число рабочих, участвующих в выполнении данного процесса проходческого цикла.

α= Тц −Т1

Тц ,

где α – коэффициент, учитывающий время Т1:

Т1=t3+tn+tp,

где t3 – время на заряжение шпуров, мин; tn – время на проветривание забоя после взрыва (не более 30 мин); tp – время резерва, если оно предусмотрено. При комбайновой проходке Т1= 0 или Т1=tp.

Планограмму работ составляют с учетом возможных совмещений отдельных рабочих процессов во времени.