Основа горного дела разработка полезных ископаемых
Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации «Основы горного дела»
«Подземная разработка месторождений полезных ископаемых»
1. Цели обучения
Получение знаний, основных принципов ведения горных работ в различных горно-геологических условиях, овладение горной терминологией, навыков оценки масштабности горных предприятий, технологических основ первичной переработки и обогащения полезных ископаемых.
2. Целевая аудитория
Руководящие инженерно-технические работники.
3. Планируемый результат
Слушатели должны:
— знать классификацию, элементы и функциональные характеристики горных выработок;
— знать сущность процессов первичной переработки и обогащения полезных ископаемых;
— владеть навыками выбора элементов технологических схем проведения и поддержания горных выработок.
4. Продолжительность
40 академических часов.
5. Форма обучения
Лекционно-практические занятия.
6. Режим занятий
по согласованию
7. Число слушателей
по согласованию
8. Срок обучения
по согласованию
9. Место занятий
Москва, МИСиС, Ленинский пр-т, 2а
10. Аттестация
После успешной сдачи тестов или устного собеседования слушателю выдается удостоверение НИТУ «МИСиС» о повышении квалификации.
11. Учебно-методическое обеспечение
Комплект раздаточного материала (программа, основные тезисы, схемы, таблицы каждого занятия, глоссарий, вопросы входного и выходного контроля).
12. Материально-техническое обеспечение
Компьютер для презентации, мультимедиа-проектор, экран.
13. Контрольные мероприятия
Вопросы входного и выходного контроля – проводятся во время каждого занятия.
14. Содержание программы
№ п/п | Наименование разделов и тем | Содержание | Объем акад.ч |
1. | Классификация объектов освоения месторождений полезных ископаемых | Природа образования твёрдых полезных ископаемых. Месторождения полезных ископаемых. Формы залегания месторождений твердых полезных ископаемых. Виды нарушений в залегании месторождений. Основные технологические свойства горных пород и массивов. Показатели качества полезных ископаемых. Сведения о запасах и потерях горных пород. Общая характеристика основных горнодобывающих районов страны. Удароопасность и выбросоопасность. Угольных пластов. Геологическое строение и технические характеристики Воркутского месторождения угля. | 6 |
2. | Элементы горно-шахтного комплекса | Способы разработки месторождений полезных ископаемых. Виды горных предприятий. Сведения о шахтном и карьерном полях. Производственная мощность и срок службы горного предприятия. Открытый и подземный способ добычи угля, их преимущества и недостатки. | 2 |
3. | Комплексы подземных горных выработок | Классификация, элементы, терминологическая и функциональная характеристика горных выработок и их комплексов. Структура производственного процесса добычи полезных ископаемых. Производственные комплексы при подземной разработке месторождений. | 6 |
4. | Основы разрушения горных пород | Способы воздействия на горные породы с целью отделения их от массива. Условия применения различных способов воздействия на горные породы. Сведения о взрывных работах и действий взрыва в среде. Сведения об организации безопасного ведения работ по взрывному разрушению горных парод. | 6 |
5. | Способы строительства горнотехнических объектов | Основные сведения о напряженно-деформированном состоянии породного массива. Понятие о горном давлении. Структура комплекса рабочих процессов, выполняемых при сооружении горных выработок. Факторы, влияющие на выбор способов проведения горных выработок (горно-геологические и горнотехнические). Технологическая сущность проходческих работ. Основные сведения о проведении горизонтальных и наклонных горных выработок. Проведение и крепление горных выработок по выбросоопасному и удароопасному пласту. Специфика технологий сооружения вертикальных горных выработок. | 8 |
6. | Технология разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом | Основные технологические принципы вскрытия и подготовки запасов шахтных полей. Основы технологии очестных работ при подземной разработке месторождений. Сведения о системах разработки месторождений подземным способом. Факторы, влияющие на выбор системы разработки (естественные, технические). Характеристика общешахтных технологических звеньев. Шахтная атмосфера, проветривание шахт. | 6 |
7. | Основы переработки и обогащения полезных ископаемых | Основные понятия и термины. Характеристика качества полезных ископаемых. Общая характеристика процессов и аппаратов обогащения полезных ископаемых. Сведения о способах переработки минерального сырья. | 6 |
ИТОГО | 40 |
Источник
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель
Департамента
образовательных
программ и
стандартов
профессионального
образования
_______________ Л.С. Гребнев
«_____» ___________________
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы горного
дела (Открытые горные работы)»
Рекомендуется
Минобразованием России для подготовки
дипломированных
специалистов по направлению 650600 «Горное дело»
специальности
090500 «Открытые горные работы»
1. ЦЕЛЬ И
ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью
и задачами изучения дисциплины является получение студентами знаний о способах
добычи твердых полезных ископаемых, состоянии и перспективе развития горнодобывающей
промышленности, об основах технологии и производственных процессах при открытой разработке месторождений
полезных ископаемых; освоение терминологии открытых горных работ; формирование
практических навыков графического изображение элементов карьера и расчета отдельных
параметров карьера для простых условий.
Полученный комплекс знаний и навыков является
необходимой базой для изучения последующих специальных дисциплин.
2.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В
результате изучения дисциплины студент должен знать:
·
о горных породах, полезных ископаемых и их
характеристиках;
·
виды полезных ископаемых;
·
мировой уровень добычи полезных ископаемых и место
горного производства в удовлетворении потребности страны в сырье;
·
краткую историю горного дела;
·
способы добычи твердых полезных ископаемых;
·
основные горнодобывающие отрасли и регионы РФ и стран
СНГ;
·
основные понятия об открытых горных работах,
применяемой терминологии;
·
общие сведения об основных и вспомогательных
процессах;
·
о вскрытии рабочих горизонтов карьера и порядке
разработки месторождений;
·
о комплексном использовании горных пород и охране
окружающей природной среды.
При завершении изучения
дисциплины студент должен уметь определять:
·
главные параметры карьера для простых условий;
·
среднегеологический и среднепромышленный коэффициенты вскрыши;
·
параметры уступа для мягких пород;
·
объем разрезной и капитальной траншей.
3. ОБЪЕМ
ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Семестр | ||
Общая | 70 | 4 |
Аудиторные занятия | 34 | 4 |
Лекции | 26 | 4 |
Практические занятия (ПЗ) | 8 | 4 |
Семинары (С) | — | — |
Лабораторные работы (ЛР) | — | — |
Самостоятельная работа | 36 | 4 |
Курсовой проект (работа) | — | — |
Расчетно-графические работы | — | — |
Реферат | 36 | 4 |
Вид итогового контроля | зачет |
4. СОДЕРЖАНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды
занятий
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ |
1. | Значение | * | — |
2. | Основные горнодобывающие отрасли и их характеристики. | * | — |
3. | Характеристики горных пород | * | — |
4. | Сущность открытого способа добычи полезных ископаемых | * | — |
5. | Типы разрабатываемых месторождений. Вскрышные | * | — |
6. | Периоды ведения открытых горных работ | * | — |
7. | Графическое изображение элементов открытых горных | * | * |
8. | Главные параметры карьера и отвалов. Конструкция | * | * |
9. | Уступ и его элементы, рабочие и нерабочие площадки | * | * |
10. | Общие сведения об основных и вспомогательных | * | — |
11. | Способы подготовки горных пород к выемке. Буровые | * | — |
12. | Выемочно-погрузочное оборудование и схемы его | * | * |
13. | Назначение и виды карьерного транспорта. Краткая | * | — |
14. | Отвалообразование вскрышных пород и складирование | * | — |
15. | Способы вскрытия рабочих горизонтов карьера. Расчет | * | * |
16. | Порядок открытой разработки месторождений полезных | * | — |
17. | Комплексное использование горных пород. Восстановление | * | — |
4.2. Содержание
разделов дисциплины
Раздел 1. Значение минерально-сырьевых ресурсов.
Виды полезных ископаемых. Общие
сведения о горном деле
Место
горного дела в удовлетворении потребности страны в сырье. Мировой уровень
добычи полезных ископаемых. Тенденции роста добычи минерального сырья. Что
такое горное дело, цель. Краткая история возникновения и развития горного дела.
Виды полезных ископаемых по химическому составу и направлению использования.
Разведанные запасы.
Раздел 2. Основные горнодобывающие
отрасли и их характеристики. Способы разработки месторождений твердых полезных
ископаемых
Сырьевая
база угольной и железорудной
промышленности, цветных металлов, горно-химического сырья, строительных
материалов. Состояние, перспективы. Направления использования минерального
сырья. Экспорт и импорт минерального сырья. Открытый способ добычи полезных
ископаемых, подземный, со дна морей и океанов, дражный, физико-химический
(скважинный).
Раздел 3. Характеристики горных
пород
Общие
сведения о месторождениях полезных ископаемых, горных породах и их физико-механических
свойствах. Шкалы, группы, категории и классификации горных пород.
Раздел 4. Сущность открытого
способа добычи полезных ископаемых и основная терминология.
Понятие
об открытых горных работах. Открытый способ добычи полезных ископаемых.
Термины. Особенности открытого способа добычи. Преимущества и недостатки.
Раздел 5. Типы разрабатываемых
месторождений. Вскрышные породы и коэффициенты вскрыши
Типы
и условия разрабатываемых месторождений. Понятие о карьерном поле, земельный и
горный отводы. Вскрышные породы. Понятие о коэффициенте вскрыши. Размерность
коэффициента вскрыши. Перевод из одной размерности в другую.
Раздел 6. Периоды ведения
открытых горных работ
Подготовительный,
строительный, эксплуатационный и восстановительный периоды ведения открытых
горных работ. Назначение и содержание каждого периода. Способы осушения
карьерного поля.
Раздел 7. Графическое изображение
элементов открытых горных работ
Изображение
в плане и в сечении месторождений, уступов, траншей, карьера.
Раздел 8. Главные параметры карьера и отвалов.
Конструкция рабочих и нерабочих бортов,
устойчивость откосов
Понятие о конечной глубине карьера, объемов полезного
ископаемого и вскрышных пород в конечных контурах карьера. Предельные размеры
карьера по поверхности. Среднегеологический и среднепромышленный коэффициента
вскрыши. Высота отвала и предельные размеры внешних отвалов. Способы расчета
главных параметров карьера. Расчет для простых условий.
Рабочие
и нерабочие борта карьера, их назначение, элементы, конструкция, параметры.
Понятие об устойчивости бортов, уступов, отвалов. Классификация горных пород по
их устойчивости в бортах карьеров.
Раздел 9. Уступ и его элементы,
рабочие и нерабочие площадки уступов
Высота
уступа, угол откоса рабочего и нерабочего уступа, угол естественного откоса
пород. Зависимость высоты уступа от применяемой выемочной техники. Рабочие и
нерабочие площадки уступа. Бермы.
Раздел 10. Общие сведения об основных и
вспомогательных производственных процессов
Подготовка
горных пород к выемке, выемка и погрузка, транспортирование, отвалообразование
и складирование горных пород. Назначение основных процессов и их связь между
собой. Вспомогательные процессы и работы.
Раздел 11. Способы подготовки
горных пород к выемке. Буровые станки
Способы
подготовки горных пород к выемке: предохранение от промерзания, оттаивание
мерзлых пород, гидравлическое ослабление, механическое рыхление, буровзрывной,
с использованием поверхностно-активных веществ. Характеристика, условия применения.
Методы взрывных работ. Буровые станки и технология бурения взрывных скважин.
Раздел 12. Выемочно-погрузочное
оборудование и схемы его работы
Машины
цикличного и непрерывного действия. Их характеристика, условия применения.
Схемы работы одноковшовых, роторных и многоковшовых экскаваторов.
Понятие
«забой экскаватора». Принцип определения высоты уступа. Расчет высоты уступа,
ширины заходки экскаватора. Графическое изображение рассчитанных параметров
забоя.
Раздел 13. Назначение и виды карьерного
транспорта. Краткая характеристика отдельных видов
транспорта
Особенности
работы карьерного транспорта. Основные виды карьерного транспорта. Достоинства
и недостатки. Условия применения. Грузооборот карьера. Вскрывающие горные
выработки. Характеристика дорог и подвижного состава железнодорожного и автомобильного
транспорта. Технологическая характеристика ленточных конвейеров.
Раздел 14. Отвалообразование вскрышных пород и
складирование полезного ископаемого
Сущность
процесса. Основные понятия и термины. Отвалообразование при автомобильном,
железнодорожном и конвейерном транспорте. Складирование полезного ископаемого.
Раздел 15. Способы вскрытия рабочих горизонтов
карьера. Расчет объемов разрезных и
внешних капитальных траншей
Сущность
вскрытия рабочих горизонтов карьера. Понятие о способе, схеме и системе вскрытия. Классификация способов вскрытия.
Горизонтальные и наклонные траншеи. Назначение. Виды внешних капитальных
траншей. Расчет траншей для простых условий.
Раздел 16. Порядок открытой разработки
месторождений полезных ископаемых
Понятие
фронта горных работ. Порядок разработки горизонтальных и пологих залежей полезных ископаемых,
наклонных и крутых. Комплексы оборудования для выполнения вскрышных и добычных
работ.
Раздел 17. Комплексное использование горных пород.
Восстановление нарушенных открытыми горными работами территорий
Использование
вскрышных пород и отходов переработки полезных ископаемых в промышленности и
сельском хозяйстве.
Воздействие открытых горных
работ на окружающую природную среду. Характер нарушений земной поверхности.
Способы восстановления нарушенных территорий. Направление использования
нарушенных земель.
5.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ, ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
5.1. Лабораторный
практикум
Не предусмотрен.
5.2.
Практические работы
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование практических работ |
1. | 7 | Графическое изображение |
2. | 8 | Расчет главных параметров |
3. | 9 | Изображение и параметры |
4. | 12 | Схемы работы |
5. | 15 | Расчет объемов разрезных и |
6.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Томаков П.И., Наумов И.К.
Технология, механизация и организация открытых горных работ: Учебник для вузов.
– М.: Изд-во МГГУ, 1992.
2.
Ялтанец И.М., Щадов М.И. Практикум по открытым горным работам. – М.: Изд-во
МГГУ, 1996.
б) дополнительная литература:
1.
Томаков П.И., Макшеев В.П. Практикум по дисциплине «Основы горного дела». – М.:
Изд-во МГГУ, 1996.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Учебные и
научно-популярные фильмы, видеофильмы, компьютерные программы по расчету
главных параметров карьера.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Учебная лаборатория по Основам горного дела, оснащенная
техническими средствами обучения, стенды, макеты, планшеты, слайды.
Программа составлена в соответствии с Государственным
образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки
дипломированных специалистов по направлению 650600 «Горное дело» специальности
090500 «Открытые горные работы».
Программу
составили:
Томаков
П.И., проф., докт. техн. наук, Московский
государственный горный университет
Макшеев В.П., доц., канд.
техн. наук, Московский государственный горный университет
Программа
одобрена на заседании Учебно-методической комиссии специальности 090500
«Открытые горные работы».
Председатель Совета Учебно-методического
объединения вузов РФ по
образованию
в области горного дела
профессор
Л.А.
Пучков
Источник
Для разработки месторождений полезных ископаемых в зависимости от горно-геологических условий залегания и свойств пород и полезных ископаемых применяют различные технологии: подземную, открытую, скважинную и подводную.
Под технологией понимают совокупность производственных процессов, выполняемых во взаимной связи во времени и пространстве. Вместо термина «технология» применяется также термин «способ разработки месторождения полезных ископаемых». Соответственно различают подземный способ разработки месторождений, открытый способ и т.д.
Основные компоненты технологии разработки месторождений полезных ископаемых:
1. Работы, в результате выполнения которых обеспечивается доступ к полезному ископаемому с поверхности земли. Эти работы называют вскрытием месторождения.
2. Разделение залежи полезного ископаемого на части, удобные для извлечения полезного ископаемого из недр земли. Эти работы называют подготовкой месторождения к очистной выемке.
3. Работы по непосредственному извлечению полезного ископаемого из недр. Эти работы называют очистной выемкой полезного ископаемого, или очистными работами.
При вскрытии и подготовке месторождений к очистной выемке полезного ископаемого проводят сопутствующие работы, которые обеспечивают технически, технологически и экономически выгодное и безопасное выполнение основных процессов. К сопутствующим работам относят снижение водопритока и газопоступления из горных пород на рабочие места, заблаговременные при необходимости осушение и дегазация горных пород всего месторождения или его части. Параллельно с очистной выемкой полезного ископаемого и транспортированием его на земную поверхность осуществляют выемку и перемещение для складирования в специально отведенные места пустых горных пород, препятствующих доступу к полезному ископаемому, выполняют доставку материалов, машин и механизмов, снабжают электрической и пневматической энергией, свежим воздухом и многие другие работы.
Обычно предприятие, добывающее полезное ископаемое, осуществляет его первичную переработку и обогащение.
После завершения добычных работ необходима рекультивация, т.е. восстановление земель, нарушенных горными работами.
Подземной называется технология, осуществляемая с помощью подземных горных выработок.
Горные выработки — полости, сооружаемые в земной коре и обустраиваемые в соответствии с их назначением. Подземными называют выработки, расположенные на некоторой глубине от поверхности земли и имеющие замкнутый контур поперечного сечения.
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых осуществляется с помощью открытых горных выработок, к которым относят выработки, примыкающие к поверхности земли и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения.
Скважинную технологию применительно к твердым полезным ископаемым называют также геотехнологией. Сущность ее состоит в бурении скважин к полезному ископаемому, изменении физического или химического состояния полезного ископаемого и извлечении продукта на поверхность земли по скважинам. Для перевода твердого полезного ископаемого в состояние, пригодное для транспортирования по скважинам, применяют размыв высоконапорной струей воды, плавление, растворение, химическую и бактериальную обработку.
Подводная технология применяется для разработки континентальных россыпных месторождений, месторождений на дне озер, морей в пределах континентального шельфа и мирового океана.
Источник