Кафедра открытых горных работ

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Кафедра открытых горных работ

ТЕХНОЛОГИЯ И КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ
ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

методические указания к самостоятельной работе

В 8 и 9 семестрах

для студентов направления 21.05.04 «Горное дело»

образовательной программы «Открытые горные работы»

Заочной формы обучения

Кемерово 2014

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Технология и комплексная механизация открытых горных работ», на изучение которой по государственному стандарту предусматривается 124 часа, в том числе 52 часа лекций, 72 часа лабораторных занятий, при заочной форме обучения имеет следующую раскладку.

Студенты-заочники со сроком обучения 5 лет и 10 месяцев изучают данную дисциплину в течение двух семестров. В 8 семестре изучаются разделы 1.1, 1.2, 1.3 данного методического указания, выполняются лабораторные занятия по указанной тематике и две контрольные работы, обобщается изученный материал. В зимнюю сессию данный материал рассматривается на занятиях (6 часов – лекций, 6 часов – лабораторных занятий) и сдается экзамен. В 9 семестре изучаются разделы 1.4 и 1.5 данного методического указания, выполняются лабораторные задания по указанной тематике и курсовой проект. В летнюю сессию данный материал рассматривается на занятиях (6 часов – лекций, 6 часов – лабораторных занятий), защищается курсовой проект и сдается экзамен.

Цель самостоятельной работы студентов состоит в том, чтобы получить компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины. Дисциплина «Технология и комплексная механизация открытых горных работ» является основным курсом, обеспечивающим объем знаний студентов, необходимый в области открытой разработки рудных, угольных и нерудных месторождений полезных ископаемых.

Цель изучения дисциплины – получение и усвоение студентами знаний по технологии, комплексной механизации и организации, открытых горных работ на современных карьерах, приобретение общих навыков по расчету главных параметров карьерных полей, систем открытой разработки и технологических схем работы основного горнотранспортного оборудования, вскрытия рабочих горизонтов карьеров.

Студент должен уметь:

– рассчитывать основные параметры карьеров, объемы вскрыши и полезного ископаемого в границах карьерных полей, производственную мощность и срок службы предприятия;

– выполнять горно-геометрический анализ месторождения в границах карьера, строить графики режима и календарные графики горных работ для различных условий залегания полезных ископаемых;

– выбирать систему комплексной механизации в соответствии с условиями открытой разработки месторождения;

– формировать грузопотоки горной массы при соответствующей системе комплексной механизации, выбирать способы вскрытия карьерного поля и определять объем строительства карьера для сдачи его в эксплуатацию, выбирать способ проведения горных выработок;

– выбирать систему открытой разработки, определять параметры ее элементов в увязке с принятым горнотранспортным оборудованием, а также рассчитывать комплексы основного и вспомогательного оборудования;

– проводить укрупненный экономический анализ технологических решений;

– закрепить знания по графическому изображению и специальным обозначениям на горных чертежах.

Закрепление теоретического курса предусматривается выполнением индивидуальных самостоятельных заданий в процессе его изучения, производственной практикой на горных предприятиях и выполнением курсового проекта.

СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Принципы открытой разработки месторождений

полезных ископаемых

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

1. Общие понятия и определения при открытой разработке. Объекты открытых горных работ. Деление залежей по углу падения. Коэффициенты вскрыши и их графическое представление при различных углах падения залежи.

2. Параметры карьерных полей. Объемы вскрыши и запасы полезного ископаемого в границах карьера при различных условиях залегания. Определение границ карьера для горизонтальных, пологих, наклонных и крутых залежей. Производственная мощность и срок службы карьера.

3. Графики режима и календарные графики горных работ при разработке карьером залежей с различными углами падения.

4. Способы и схемы вскрытия горизонтальных, пологих, наклонных и крутых залежей. Особенности вскрытия нагорных залежей.

5. Открытые горные выработки. Параметры и объемы горизонтальных, наклонных и крутых траншей. Системы открытых горных выработок и их объем.

6. Горно-строительные объемы для сдачи карьера в эксплуатацию. Внутрикарьерные объемы и объемы вскрывающих выработок при продольной технологии на горизонтальных, наклонных и крутых залежах. Горно-строительные объемы при поперечной сплошной и поперечной углубочной технологиях. Построение графиков организации проходческих работ.

7. Параметры системы открытой разработки горизонтальных залежей с бестранспортным перемещением вскрыши во внутренние отвалы.

8. Параметры системы открытой разработки горизонтальных залежей с транспортным перемещением вскрыши во внутренние отвалы.

9. Параметры системы открытой разработки пологих залежей с применением продольной углубочной технологии.

10. Параметры открытой разработки наклонных залежей с применением продольной углубочной технологии.

11. Параметры системы открытой разработки крутых залежей с применением продольной углубочной технологии.

12. Параметры системы открытой разработки с применением средств малой механизации и гидромеханизации.

13. Параметры системы открытой разработки месторождений стройматериалов, химического сырья.

14. Параметры системы открытой разработки месторождений природного камня.

Для закрепления знаний изученного предмета в 8 семестре выполняется контрольная работа в виде двух РГР по открытым горным работам. С этой целью необходимо выполнить следующие задания:

УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО

ПРОЕКТА

В 9 семестре выполняется курсовой проект. Целями курсового проекта являются:

– выработка у студентов навыков самостоятельного использования знаний, полученных на лекциях и лабораторных занятиях курса, для решения конкретных задач открытой разработки;

– закрепление теоретических основ пройденного материала;

– получение методических знаний решения комплексных задач при проектировании карьеров для простейших горно-геологических условий;

– знакомство со справочной литературой и умение использовать ее для решения поставленной задачи;

– выработка умения производить анализ полученных технико-экономических показателей;

– закрепление знаний по графическому изображению и обозначениям на горных чертежах.

Темой курсового проекта является открытая разработка карьерного поля применительно к заданным условиям, установление технологических и технико-экономических показателей открытых горных работ.

Курсовой проект служит основой для приобретения практических навыков при решении инженерных задач открытой разработки конкретных месторождений на последующих курсах обучения. Выполнение проекта осуществляется в соответствии с индивидуальным заданием руководителя в установленные сроки. Оценка выполненного проекта определяется результатами защиты на кафедре.

Проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Графическая часть содержит два листа чертежей формата A4 (ГОСТ ЕСКД 2.301-68).

На первом листе наносится поперечный профиль месторождения в масштабе 1:2000 и показывается порядок определения глубины и ширины карьера, таблица расчета объемов горных работ, график режима и календарный график горных работ. На этом же листе вычерчиваются положение горных работ на момент сдачи карьера в эксплуатацию, схемы проведения вскрывающих и подготавливающих выработок, схема вскрытия карьера на период максимального развития горных работ.

На втором листе наносится общий вид системы разработки с детализацией основных параметров в двух проекциях (поперечный профиль и план). Приводятся паспорта буровзрывных работ по коренным породам и полезному ископаемому (если необходимо), паспорта выемочно-погрузочных работ в наносах, коренных породах, полезном ископаемом.

Пояснительная записка содержит 35-40 страниц рукописного текста, включая поясняющие чертежи, необходимые расчеты, схемы и эскизы, список используемой литературы.

В пояснительной записке приводятся графики режима горных работ и календарный график работы карьера, вычерченные на миллиметровой бумаге.

Графическая часть выполняется карандашом, чертежными фломастерами, тушью или с помощью компьютера. Масштабы изображений должны быть стандартные: 1:50, 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. Каждый лист оформляется рамкой и угловым штампом установленного образца в соответствии с ГОСТом. Рабочее поле чертежа используется полностью.

Пояснительная записка пишется от руки чернилами, пастой или печатается на компьютере. Рисунки и эскизы выполняются от руки или с помощью персонального компьютера, нумеруются в соответствии с разделом курсового проекта с обязательной ссылкой на них в тексте. В начале пояснительной записки помещается бланк задания на курсовой проект, подписанный руководителем.

ЗАПИСКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

4.1. Геологические и горнотехнические характеристики

месторождения

В соответствии с исходными данными (см. Приложение 2) дается описание условий залегания месторождения, характеристика полезного ископаемого, коренных (вмещающих) и покрывающих пород. Приводится рабочие и устойчивые углы откосов уступов, углы откосов рабочих и нерабочих бортов карьера, внутренних и внешних отвалов.

Дается характеристика поверхности горного отвода (пашня, луга, лесной массив) и его народнохозяйственная ценность.

4.2. Основные параметры карьера

Заданная длина карьерного поля обосновывается техническими и природными условиями.

Глубина и ширина карьера рассчитываются графоаналитическим способом на геологическом профиле месторождения с дальнейшей проверкой результатов аналитическим методом.

В установленных границах карьера рассчитываются: объем вскрыши (рыхлые отложения, коренные породы висячего и лежачего боков залежи), запасы полезного ископаемого (геологические и промышленные), текущие и средний коэффициенты вскрыши.

На основе нормативов и величины промышленных запасов полезного ископаемого устанавливаются производственная мощность карьера и рассчитывается срок его службы.

4.3. Календарный план карьера и карьерных грузопотоков

Для распределения объемов горных работ в установленных границах карьера строят график режима горных работ.

На основе графика режима горных работ и в соответствии с установленной производственной мощностью, параметрами технологии и сроком строительства составляют календарный план горных работ на весь срок службы карьера.

Календарный план горных работ следует представлять в виде графика с сопутствующими табличными данными распределения объемов горных работ по годам эксплуатации карьера и затем отобразить годовые этапы отработки залежи на поперечном геологическом разрезе. Выделяются этапы строительства, эксплуатации, максимального развития и затухания горных работ.

Затем составляется календарный план грузопотоков вскрышных пород и полезного ископаемого, который представляется в виде графика с табличными данными по видам грузов (добыча, вскрыша). Вскрышные грузопотоки, в свою очередь, разделяются на потоки рыхлых отложений и коренных пород по видам технологий и транспорта.

4.4. Структура комплексной механизации разработки

и технология отработки горных пород

На основе горно-геологических и горнотехнических условий выбирается соответствующая система открытой разработки рассматриваемого месторождения.

Выбирается технология отработки полезного ископаемого, рыхлых отложений и коренных пород. В соответствии с этим принимают необходимый тип выемочного и транспортного оборудования, а также механизмы, необходимые для подготовки пород к выемке и на отвальных работах в первоначальный период эксплуатации (5-10 лет).

Для принятого оборудования определяют параметры элементов системы разработки - уступов для мягких и крепких пород (высота уступа, ширина заходки, ширина рабочей площадки), берм безопасности и транспортных берм, рассчитывают параметры БВР (см. курс «Процессы горного производства»).

Рассчитывается производительность основного горнотранспортного оборудования.

4.5. Горно-строительные работы для сдачи карьера

в эксплуатацию

Определяется количество запасов полезного ископаемого, которое необходимо вскрыть, подготовить и сдать зачищенными об пустых пород (готовыми) для начала систематической добычи (эксплуатации) на карьере. Отстраиваются объемы этих запасов на заданной залежи полезного ископаемого в плане и на поперечном профиле. При этом понимается, что подготовка запасов проводится на первом горизонте карьера, содержащем полезное ископаемое. В этом случае искомый объем запасов будет представлен сечением залежи по высоте первого уступа в коренных породах, горизонтальной мощностью залежи и некоторой длиной по простиранию, которая в наносах определит необходимую длину их отгонки по простиранию пласта, а в коренных породах - длину подготавливающей выработки (разрезной траншеи). Для проведения данной разрезной траншеи следует отогнать вышележащие уступы в наносах на расчетную ширину рабочей площадки по рыхлым отложениям с предварительным снятием почвенного слоя. Положение бортов карьера на момент сдачи его в эксплуатацию вычерчивают в трех проекциях: план, продольное и поперечное сечения, найдя предварительно параметры соответствующих выработок.

Рассчитываются объемы горно-строительных работ внутри карьера, включающие объем разрезной траншеи, объем отгона борта по рыхлым отложениям и объем почвенного слоя над ним.

Для обеспечения строящихся рабочих горизонтов грузотранспортной связью с местами приема груза выбирается способ и вычерчивается схема вскрытия на момент сдачи карьера в эксплуатацию. Рассчитывается объем вскрывающих выработок: въездной капитальной траншеи, съезда в разрезную траншею, а также объемы дополнительного отгона части борта разрезной траншеи (соответствует длине нормативных готовых к выемке запасов по пласту полезного ископаемого) для строительства съезда и дополнительного отгона наносов, требуемый для строительства этого съезда в проектных контурах.

Объем работ внутри карьера и объем вскрывающих выработок составят общий горно-строительный объем. Для выполнения его выбирается необходимое оборудование, рассчитывается его сменная и суточная производительность, определяется время выполнения всех строительных объемов в их технологической последовательности с учетом планово-предупредительных ремонтов горных машин, их перегонов и составляется график организации проходческих работ, устанавливается срок их выполнения.

4.6. Вскрытие рабочих горизонтов в период

эксплуатации

На основе анализа календарного плана грузопотоков выбираются способы вскрытия рабочих горизонтов. Устанавливаются для периода максимального развития горных работ схема вскрытия с учетом грузооборота карьера и видов транспорта.

Для выбранного транспортного оборудования рассчитываются параметры вскрывающих выработок, определяются их объемы, принимаются схемы проходки, организация работ, устанавливается срок проходки этих объемов.

4.7. Параметры элементов системы разработки

В соответствии с календарным планом устанавливается количество горного и транспортного оборудования, рассчитывается длина выемочных блоков. Принимается схема расстановки оборудования на уступах, определяются параметры рабочей зоны карьера. Рассчитываются темп углубки карьера, скорость подвигания выемочных забоев и фронта горных работ.

Выбираются направление, схема, способ и технология восстановления нарушенной горными работами поверхности и ее рекультивации, а также технология восстановления плодородного слоя на отвалах пород за пределами карьера.

4.8. Экономические показатели проекта

Основными показателями экономической части проекта являются: себестоимость 1 т добычи полезного ископаемого и 1 м³ вскрыши, а также производительность труда одного рабочего на добыче, вскрыше и по горной массе. Рассчитываются укрупненные затраты на 1 га рекультивируемой поверхности в границах земельного отвода горного предприятия.

Список рекомендуемой литературы

5.1. Основная литература.

1. Колесников, В.Ф. Транспортная технология ведения вскрышных и добычных работ на разрезах Кузбасса [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В. Ф. Колесников, А. И. Корякин, В. Ф. Воронков; ГОУ ВПО "Кузбас. гос. техн. ун-т". – Кемерово, 2009. – 94 с.

http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90381&type=utchposob:common

2. Анистратов, Ю.И. Технология открытых горных работ: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Горное дело" специальности "Открытые горные работы" / Ю. И. Анистратов, К. Ю. Анистратов. – М.: Горное дело, 2010. – 472 с.

3. Воронков, В. Ф. Процессы открытых горных работ. Практикум: учеб. пособие / В. Ф. Воронков, С. И. Протасов;ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2010. – 123 с.

4. Ялтанец, И.М. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. Гидромеханизированные и подводные горные работы. Книга 2. Дражная разработка россыпных месторождений. Учебник для вузов – М.: Московский государственный горный университет, 2009. – 220 с.

http://www.biblioclub.ru/book/79188

5.2. Дополнительная литература.

5. Колесников, В. Ф. Вскрытие карьерных полей на угольных месторождениях [электронный ресурс]: учеб. пособие / ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т». – Кемерово, 2007. – 139 с.

http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90037&type=utchposob:common

6. Колесников, В.Ф. Технология ведения выемочных работ с применением гидравлических экскаваторов: монография / В. Ф. Колесников, А. И. Корякин, А. В. Стрельников. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2009. – 143 с.

7. Разработка угленасыщенных зон карьерных полей выемочно-транспортным комплексом: монография / В. Ф. Колесников [и др.]; ГОУ ВПО "Кузбас. гос. техн. ун-т". – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2010. – 247 с.

8. Анистратов, Ю.И. Справочник по откртым горным работам / Ю.И. Анистратов, К.Ю. Анистратов, М.И. Щадов. – М.: НТЦ «Горное дело», 2010. – 700 с.

9. Колесников В.Ф. Технические решения по вскрытию рабочих горизонтов разрезов Кузбасса: монография / В.Ф. Колесников, В.И. Кузнецов, А.С. Ташкинов / – Кемерово: Кузбассвузиздат, 1998. – 172 с.

10. Ржевский, В.В. Открытые горные работы. Ч.2. Технология и комплексная механизация / М., Недра, 1985. – 549 с.

7.3. Нормативная литература

11. Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом (ПБ 05-619-03). – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность» Госгортехнадзора России», 2003. – 144 с.

12. Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом (ПБ 03-438-02). Сер. 03. Вып. 22 / кол. авт. – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность» Госгортехнадзора России», 2003. – 152 с.

Кафедра открытых горных работ

ТЕХНОЛОГИЯ И КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ
ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ

методические указания к самостоятельной работе

В 8 и 9 семестрах

для студентов направления 21.05.04 «Горное дело»

образовательной программы «Открытые горные работы»

Заочной формы обучения

Кемерово 2014

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Технология и комплексная механизация открытых горных работ», на изучение которой по государственному стандарту предусматривается 124 часа, в том числе 52 часа лекций, 72 часа лабораторных занятий, при заочной форме обучения имеет следующую раскладку.

Студенты-заочники со сроком обучения 5 лет и 10 месяцев изучают данную дисциплину в течение двух семестров. В 8 семестре изучаются разделы 1.1, 1.2, 1.3 данного методического указания, выполняются лабораторные занятия по указанной тематике и две контрольные работы, обобщается изученный материал. В зимнюю сессию данный материал рассматривается на занятиях (6 часов – лекций, 6 часов – лабораторных занятий) и сдается экзамен. В 9 семестре изучаются разделы 1.4 и 1.5 данного методического указания, выполняются лабораторные задания по указанной тематике и курсовой проект. В летнюю сессию данный материал рассматривается на занятиях (6 часов – лекций, 6 часов – лабораторных занятий), защищается курсовой проект и сдается экзамен.

Цель самостоятельной работы студентов состоит в том, чтобы получить компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины. Дисциплина «Технология и комплексная механизация открытых горных работ» является основным курсом, обеспечивающим объем знаний студентов, необходимый в области открытой разработки рудных, угольных и нерудных месторождений полезных ископаемых.

Цель изучения дисциплины – получение и усвоение студентами знаний по технологии, комплексной механизации и организации, открытых горных работ на современных карьерах, приобретение общих навыков по расчету главных параметров карьерных полей, систем открытой разработки и технологических схем работы основного горнотранспортного оборудования, вскрытия рабочих горизонтов карьеров.

Студент должен уметь:

– рассчитывать основные параметры карьеров, объемы вскрыши и полезного ископаемого в границах карьерных полей, производственную мощность и срок службы предприятия;

– выполнять горно-геометрический анализ месторождения в границах карьера, строить графики режима и календарные графики горных работ для различных условий залегания полезных ископаемых;

– выбирать систему комплексной механизации в соответствии с условиями открытой разработки месторождения;

– формировать грузопотоки горной массы при соответствующей системе комплексной механизации, выбирать способы вскрытия карьерного поля и определять объем строительства карьера для сдачи его в эксплуатацию, выбирать способ проведения горных выработок;

– выбирать систему открытой разработки, определять параметры ее элементов в увязке с принятым горнотранспортным оборудованием, а также рассчитывать комплексы основного и вспомогательного оборудования;

– проводить укрупненный экономический анализ технологических решений;

– закрепить знания по графическому изображению и специальным обозначениям на горных чертежах.

Закрепление теоретического курса предусматривается выполнением индивидуальных самостоятельных заданий в процессе его изучения, производственной практикой на горных предприятиях и выполнением курсового проекта.

СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Принципы открытой разработки месторождений

полезных ископаемых

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров