Рекомендации методические по организации изучения дисциплины 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) (КР) Расчетно-графические работы (РГР) (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 -