11. Методические рекомендации по организации

изучения дисциплины

На основе разработанной программы дисциплины “Подземные горные работы” разрабатывается рабочая учебная программа с учетом фактического числа часов, отведенных для ее изучения. В ней предусматривается изучение прежде всего тех разделов и выполнение практических занятий, которые дают возможность студентам с наибольшей полнотой усвоить цели и задачи дисциплины.

Практические занятия построены таким образом, чтобы по мере изучения лекционного материала закреплять полученные знания.

Самостоятельная работа студентов обеспечивает выработку навыков самостоятельного творческого подхода к проработке основных положений дисциплины, приобретение навыков работы с литературой.

Базовыми для дисциплины “Подземные горные работы” являются курсы физики, инженерной графики, геодезии. Из курса физики данной дисциплиной используются разделы: физика твердого тела, внутренне трение. Курс инженерной графики знакомит студентов с правилами проекционной связи на чертежах и методами пространственного изображения элементов шахтных полей, горных выработок. Курс геодезии знакомит студентов с правилами изображения планов и разрезов горных работ.

Знания и навыки, полученные при изучении курса “Подземные горные работы” используются студентами для расширения кругозора о предприятиях горной промышленности и способах разработки полезных ископаемых.

Программа рассчитана на 34 часа аудиторных занятий.

Программа составлена в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки “Горное дело”.

- 12 –

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тихоокеанский государственный университет

У Т В Е Р Ж Д А Ю:

Проректор по учебной работе

____________С. В. Шалобанов

“_____”____________ 2006 г.

ПРОГРАММА дисциплины

по кафедре “Строительные и дорожные машины”

подземные горные работы

Утверждена научно-методическим советом университета

по направлению 130000 “Геология, разведка и разработка

полезных ископаемых” для специальности

130403.65 - Открытые горные работы

Хабаровск 2006

Программа разработана в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта, предъявляемыми к минимуму содержания дисциплины и в соответствии с примерной программой дисциплины, утвержденной департаментом образовательных программ и стандартов профессионального образования с учетом особенностей региона и условий организации учебного процесса Тихоокеанского государственного университета.

Программу составил:

Шевкун Е.Б. д-р техн. наук, доцент, кафедра СДМ

Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры

протокол № ____ от “____”__________2006 г.

Зав. кафедрой _____________“____”__________2006 г.

Подпись дата

Программа рассмотрена, утверждена на заседании УМКС и рекомендована к изданию протокол № ____ от “____”__________2006 г.

Председатель УМКС ___________“____”__________2006 г. Шевкун Е.Б.

Подпись дата

Директор ДВЛТИ ___________“____”____________2006 г. Шкутко В.В.

Подпись дата

- 2 –

60. Технологическая схема выемочного участка и организация работ в комплексно-механизированном очистном забое.

61. Организация работ в комплексно-механизированной лаве.

62. Основные опасности в угольных шахтах.

63. Формы выделения метана.

64. Состав атмосферы горных выработок. .

65. Допустимые уровни концентрации компонентов рудничной атмосферы.

66. Законы движения воздуха в горных выработках.

67. Способы и схемы вентиляции подземных горных выработок.

68. Меры борьбы с основными опасностями.

9. Контроль самостоятельной работы студентов-заочников

Контроль самостоятельной работы студентов-заочников ввиду отсутствия курсовых проектов и работ проводится по результатам выполнения контрольных работ, задания и методические указания на выполнение которых выдаются на постановочной лекции в виде отдельно изданного методического указания.

10. Учебно-методическое обеспечение

10.1. Список основной литературы

1. Основы горного дела: Учебник/ П.В. Егоров, Е.А. Бобер, Ю.Н. Кузнецов и др. — М.: Изд. МГГУ, 2000. — 408 с.

2. Подземная разработка пластовых месторождений: Учебное пособие для вузов / Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н. и др. — 3-е изд. М.: Изд. МГГУ, 2002. — 217 с. (высшее горное образование).

10.2. Список дополнительной литературы

1. Горная энциклопедия. В 5-ти томах. М.: «Советская энциклопедия». 1984-1991.

2. Машины и оборудование для шахт и рудников: Справочник / Клорикьян С.Х., Старичнев В.В., Сребный В.И. и др. — 6-е изд.; стер. — М.: Изд. МГГУ, 2000. — 471 с.

3. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений: Учебное пособие для вузов / М.: Недра, 1978. — 528 с.

- 11 –

27. Область применения, достоинства и недостатки способов подготовки.

28. Понятие о системах разработки и их классификация.

29. Системы разработки без деления пластов на слои.

30. Столбовая система разработки, достоинства, недостатки и область применения.

31. Сплошная система разработки, достоинства, недостатки и область применения.

32. Комбинированная система разработки, достоинства, недостатки и область применения.

33. Технологические системы разработки мощных пластов с делением на слои.

34. Камерная и камерно-столбовая системы разработки.

35. Технологические системы проведения, охраны и поддержания участковых подготовительных выработок.

36. Системы разработки рудных залежей.

37. Методика выбора систем разработки.

38. Основные производственные процессы в забое (выемка угля).

39. Основные производственные процессы в забое (транспортирование).

40. Основные производственные процессы в забое (крепление призабойного пространства).

41. Основные производственные процессы в забое (управление горным давлением).

42. Вспомогательные процессы в забое (проведение подготовительных выработок).

43. Вспомогательные процессы в забое (транспортирование горной массы).

44. Вспомогательные процессы в забое (поддержание горных выработок в выемочном поле).

45. Вспомогательные процессы в забое (проветривание).

46. Вспомогательные процессы в забое (дегазация).

47. Вспомогательные процессы в забое (водотлив).

48. Опорное горное давление в очистном забое.

49. Классификация способов отбойки и доставка руды.

50. Поддержание очистного пространства.

51. Организация работ при подземной разработке руд.

52. Механизированный комплекс и его состав.

53. Очистные комбайны.

54. Проходческие комбайны.

55. Угольные струги.

56. Бурильные машины.

57. Погрузочные машины.

58. Внутришахтный транспорт.

59. Типы механизированных крепей.

- 10 –

2. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины “Подземные горные работы ” является овладение студентами специальной терминологией и комплексом понятий, используемых при подземной разработке пластовых и рудных месторождений полезных ископаемых, усвоение основных методов и технологических процессов вскрытия и отработки углей и руд подземным способом.

Задачи дисциплины:

– дать понятия о сущности добычи полезных ископаемых подземным способом и элементах подземных горных разработок;

– ознакомить студентов с делением шахтных полей на части и подземными горными выработками;

– дать понятия о вскрытии пластовых и рудных месторождений и горнопроходческих работах;

– раскрыть студентам сущность основных систем разработки пластовых и рудных месторождений; технологии и организация очистных работ;

– дать понятия о процессах охраны и поддержания подземных выработок, крепи горных выработок;

– ознакомить студентов с очистными и проходческими комбайнами, угольными стругами, бурильными и погрузочными машинами;

– дать понятия о внутришахтном транспорте, шахтном водоотливе, рудничном подъеме, комплексах поверхности шахт и рудников;

– дать общие сведения о составе атмосферы горных выработок, допустимых уровнях концентрации компонентов рудничной атмосферы, законах движения воздуха в горных выработках, способах и схемах вентиляции подземных горных выработок.

3. Требования к уровню освоения содержания

дисциплины

В соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования в результате изучения курса “Подземные горные работы” путем реализации целей и по завершении изучения дисциплины студент

– должен знать сущность и основные отличия управления горным давлением на пластовых и рудных месторождениях; виды крепи и особенности крепления горных выработок и очистного пространства, механизированные крепи для угольных шахт и особенности их применения в комплексах с комбайнами и стругами; технологию и безопасные приемы работы при различных системах разработки пластовых и рудных месторождений; порядок подготовки и проведения дегазации месторождений;

– должен владеть приемами расчета сечения горных выработок при проходке в различных горно-технических условиях

- 3 –

– должен иметь представление о преимущества различных систем разработки, машин и механизмов на угольных и рудных месторождениях..

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Структура дисциплины и ее характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы

По учебным планам основной траектории обучения

Наименование

С максимальной трудоемкостью

С минимальной трудоемкостью

Общая трудоемкость дисциплины

по ГОС

по УП

70

51

Изучается в семестрах

8

Вид итогового контроля по семестрам

зачет

экзамен

Курсовой проект (КП)

Курсовая работа (КР)

Расчетно-графические работы (РГР)

Реферат (РФ)

Домашние задания (ДЗ)

8

Аудиторные занятия

всего

В том числе: лекции (Л)

лабораторные работы (ЛР)

практические занятия (ПЗ)

34

17

17

Самостоятельная работа

общий объем часов (С2)

в том числе: на подготовку к лекциям

на подготовку к лабораторным работам

на подготовку к практическим занятиям

на выполнение КР

на выполнение РГР

на написание РФ

на выполнение ДЗ

17

9

8

- 4 –

8. Контроль знаний студентов

Контроль знаний студентов включает следующие виды контроля: входной, текущий и выходной контроль.

Входной контроль осуществляется на первом лекционном занятии и позволяет оценить подготовку каждого студента к изучению дисциплины.

Вопросы текущего контроля формулируются по материалам лекций и практических занятий и задаются в начале следующей лекции в течение 5-7 минут для проверки усвоения пройденного материала. Накопленная сумма вопросов текущего контроля используется для выходного контроля на зачете и экзамене.

Вопросы выходного контроля знаний (экзамена)

1. Значение угля в топливно-энергетическом балансе страны и региона.

2. Основные угольные бассейны с подземной добычей в России и странах СНГ, их краткая характеристика.

3. Классификация горных выработок, терминология и их функциональное назначение.

4. Крепи горных выработок.

5. Горнопроходческие работы.

6. Процессы охраны и поддержания подземных выработок.

7. Метанообильность угольных шахт (категории шахт по метанообильности).

8. Деление шахтного поля на части.

9. Порядок отработки отдельных частей шахтного поля и пластов в свите.

10. Стадии подземной разработки месторождений полезных ископаемых.

11. Классификация способов вскрытия.

12. Главные и вспомогательные вскрывающие выработки.

13. Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами (одногоризонтные и многогоризонтные схемы).

14. Места заложения вертикальных стволов в шахтном поле.

15. Вскрытие наклонными стволами, область применения.

16. Вскрытие штольнями, область применения.

17. Комбинированные способы вскрытия.

18. Процессы в околоствольном дворе;

19. Рудничный подъем.

20. Комплексы поверхности шахт и рудников.

21. Классификация схем и способов подготовки.

22. Этажная схема подготовки.

23. Панельная схема подготовки.

24. Погоризонтная схема подготовки.

25. Выработки, проводимые при подготовке шахтного поля.

26. Порядок разработки рудных месторождений.

- 9 –

По заданным горно-геологическим условиям выбирается тип выемочной машины – струг или комбайн узко- или широкозахватный и и схема работы – односторонняя или челноковая, а также последовательность выполнения концевых операций при самозарубке в пласт.

По теме 9 Технология очистных работ с применением механизированных комплексов выполняется занятие Расчет нагрузки на комплексно-механизированную лаву.

Цель работы. Изучение методики расчета нагрузки на очистной забой, оборудованный механизированным комплексом, с учетом горно-геологических условий, параметров добычного и транспортного оборудования.

Определяется суточная нагрузка на очистной забой для заданных условий: мощности пласта, угла его падения, типа механизированного комплекса и схемы работы комбайна.

План практических занятий, их связь с разделами содержания дисциплины и продолжительность проведения представлены в таблице 3.

Таблица 3. – Тематический план практических занятий и их взаимосвязь

с содержанием лекционного курса

№ п/п

Тема

Содержание практических занятий

1

2

Подсчет балансовых и промышленных запасов, обоснование потерь угля в шахтном поле

2

3

Выбор формы и определение поперечного сечения горных выработок

3

4

Определение производственной мощности шахты и рудника, расчет срока службы предприятия

4

5

Конструирование вариантов технологии вскрытия шахтного поля пологих и наклонных пластов

5

7

Расчет оптимального соотношения между очистными и подготовительными забоями

6

8

Выбор средств механизации и изучение технологических схем очистных работ

7

9

Расчет нагрузки на комплексно-механизированную лаву.

7. ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ

Домашние задания выдаются для подготовки к аудиторным лекционным и практическим занятиям в объеме одного часа в неделю и заключаются в изучении основной литературы, ознакомлении с дополнительной литературой, а также с периодическими изданиями типа журнала “Уголь” и т.п..

- 8 –

5. Содержание дисциплины

Дисциплина содержит курс лекций и практические занятия. В лекционном курсе освещаются следующие разделы.

1. Введение. Классификация полезных ископаемых. Значение угля в топливно-энергетическом балансе страны и региона. Основные угольные бассейны с подземной добычей, их краткая характеристика. Уровень подземной добычи угля и руд, перспективы развития.

2. Основные горно-геологические характеристики залегания угольных пластов и рудных залежей. Пласт, свита пластов, линза, штокверк, классификация по мощности и углам падения. Промышленная классификация углей, марки углей, физические свойства углей и руд. Вмещающие породы, почва и кровля угольных пластов. Классификация угольных пластов по устойчивости.

3. Подземные горные выработки. Классификация горных выработок, терминология и их функциональное назначение. Крепи горных выработок. Горнопроходческие работы. Процессы охраны и поддержания подземных выработок.

4. Основные понятия о шахте и руднике. Шахта, рудник, шахтное поле. Параметры шахты. Метанообильность и категории угольных шахт по метанообильности. Деление шахтного поля на части. Порядок отработки отдельных частей шахтного поля и пластов в свите. Стадии подземной разработки месторождений полезных ископаемых.

5. Вскрытие угольных и рудных залежей. Классификация способов вскрытия, главные и вспомогательные вскрывающие выработки. Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами (одногоризонтные и многогоризонтные схемы). Область применения. Места заложения вертикальных стволов в шахтном поле. Вскрытие наклонными стволами, область применения. Вскрытие штольнями, область применения. Комбинированные способы вскрытия. Процессы в околоствольном дворе; рудничный подъем, комплексы поверхности шахт и рудников.

6. Схемы и способы подготовки шахтных и рудных полей. Классификация схем и способов подготовки. Этажная, панельная и погоризонтная схемы подготовки. Выработки, проводимые при подготовке шахтного поля. Порядок разработки рудных месторождений. Область применения, достоинства и недостатки способов подготовки.

7. Системы разработки угольных пластов и рудных залежей. Понятие о системах разработки и их классификация. Системы разработки без деления пластов на слои. Столбовая, сплошная и комбинированная системы разработки. Системы разработки мощных пластов с делением на слои. Камерная и камерно-столбовая системы разработки. Системы разработки рудных залежей. Методика выбора систем разработки.

8. Технология, механизация и организация очистных работ. Производственные процессы в очистном забое. Основные производственные процессы, вспомогательные процессы. Опорное горное давление в очистном забое. Классификация способов отбойки и доставка руды, поддержание очистного пространства и организация работ при подземной разработке руд.

- 5 –

9. Технология очистных работ с применением механизированных комплексов. Механизированный комплекс и его состав. Очистные и проходческие комбайны, угольные струги, бурильные и погрузочные машины; внутришахтный транспорт. Типы механизированных крепей. Технологическая схема выемочного участка и организация работ в комплексно-механизированном очистном забое и комплексно-механизированной лаве.

10. Охрана труда и техника безопасности при ведении горных работ. Основные опасности в угольных шахтах. Формы выделения метана. Состав атмосферы горных выработок. Допустимые уровни концентрации компонентов рудничной атмосферы. Законы движения воздуха в горных выработках. Способы и схемы вентиляции подземных горных выработок. Меры борьбы с основными опасностями.

Взаимосвязь видов занятий дисциплины приведена в табл. 2.

Таблица 2 – Разделы дисциплины и их связи с видами занятий

№

Раздел дисциплины

Л

ПЗ

ДЗ

1

Введение.

*

*

2

Основные горно-геологические характеристики залегания угольных пластов и рудных залежей

*

*

*

3

Подземные горные выработки.

*

*

*

4

Основные понятия о шахте и руднике

*

*

*

5

Вскрытие угольных и рудных залежей

*

*

*

6

Схемы и способы подготовки шахтных и рудных полей

*

*

7

Системы разработки угольных пластов и рудных залежей.

*

*

*

8

Технология, механизация и организация очистных работ

*

*

*

9

Технология очистных работ с применением механизированных комплексов.

*

*

*

10

Охрана труда и техника безопасности при ведении горных работ

*

*

6. практические занятия

Практические занятия выполняются по наиболее важным и характерным темам дисциплины.

По теме 2 Основные горно-геологические характеристики залегания угольных пластов и рудных залежей выполняется занятие Подсчет балансовых и промышленных запасов, обоснование потерь угля в шахтном поле.

- 6 –

Цель работы. Приобретение навыков укрупненного определения балансовых и промышленных запасов, обоснование величины потерь угля в шахтном поле.

В работе дается понятие о видах запасов и потерь полезного ископаемого, даются формулы для расчета запасов и потерь, приводятся методы определения общешахтных потерь угля. Даются примеры расчета запасов угля различными способами.

По теме 3 Подземные горные выработки выполняется занятие Выбор формы и определение поперечного сечения горных выработок.

Цель работы. Изучение форм и определение поперечного сечения горных выработок в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.

В работе рассматривается классификация типов и видов крепи и требования к ней, а также формы выработок и типовые площади сечения подготовительных выработок. Проводится расчет сечения выработок в проходке, вчерне, в свету до осадки и после осадки крепи для различных видов транспорта: конвейерного и железнодорожного одно- и двухпутного.

По теме 4 Основные понятия о шахте и руднике выполняется занятие Определение производственной мощности шахты и рудника, расчет срока службы предприятия.

Цель работы. Приобретение навыков укрупненного расчета основных показателей горного предприятия – производственной мощности и срока службы предприятия.

В работе рассматривается связь между промышленными запасами, годовой производственной мощностью шахты и сроком ее службы и на основе заданных запасов проводится расчет производственной мощности и срока службы предприятия по нескольким вариантам.

По теме 5 Вскрытие угольных и рудных залежей выполняется занятие Конструирование вариантов технологии вскрытия шахтного поля пологих и наклонных пластов.

Цель работы. Конструирование для заданных горно-геологических условий возможных вариантов вскрытия шахтных полей, а также определение протяженности горных выработок на момент сдачи шахты в эксплуатацию по укрупненным показателям.

В работе рассматриваются преимущества и недостатки вскрытия вертикальными и наклонными стволами, одногоризонтная и многогоризонтная схемы вскрытия.

По теме 7 Системы разработки угольных пластов и рудных залежей выполняется занятие Расчет оптимального соотношения между очистными и подготовительными забоями.

Цель работы. Изучение методики расчета оптимального соотношения очистных и подготовительных работ.

Методика расчета рассматривается на примере столбовой системы разработки лава—ярус.

По теме 8 Технология, механизация и организация очистных работ выполняется занятие Выбор средств механизации и изучение технологических схем очистных работ.

Цель работы. Изучение технологических параметров машин для очистных работ и схем их использования в лавах.

- 7 -