ЗА ПРОФЕСІЙНИМ СПРЯМУВАННЯМ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО изучению КУРСа
"ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА",
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ,
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
(для студентов специальности 6.090206 "Горное оборудование" заочной формы обучения)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО изучению КУРСа "ТЕХНОЛОГИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА",
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ,
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
(для студентов специальности 6.090206 "Горное оборудование"
заочной формы обучения)
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры
"Разработка месторождений полезных ископаемых"
Протокол №9 от 24 марта 2010 г.
Утверждено на заседании учебно-издательского
совета ДонНТУ
Протокол №2 от 22 апреля 2010 г.
ДОНЕЦК ДонНТУ 2010
УДК 652.002
Методические указания по изучению курса "Технология горного производства", контрольные вопросы, задания для выполнения контрольной работы (для студентов специальности 6.090206 "Горное оборудование" заочной формы обучения)/Сост.: П.П.Голембиевский, —Донецк: ДонНТУ, 2010. – 1 с.
По курсу "Технология горного производства" приведены программа курса, методические указания по его изучению, задание и пример выполнения контрольной работы, контрольные вопросы.
Составитель: Голембиевский П.П., доц.
ОСВІТНЬО-ПРОФЕСІЙНА ПРОГРАМА ВИЩОЇ ОСВІТИ
ЗА ПРОФЕСІЙНИМ СПРЯМУВАННЯМ
"ІНЖЕНЕРНА МЕХАНІКА" (витяг)
Сукупність норм до обов'язкового мінімуму змісту та рівня підготовки бакалавра
Діють як тимчасові норми
до введення в дію Державних стандартів
з 1 вересня 1997 року
123. ТЕХНОЛОГІЯ ГІРНИЧОГО ВИРОБНИЦТВА ТА ЗБАГАЧУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН
Перелік знань, вмінь, навичок після викладання дисципліни.
Знати - основні схеми викриття, засоби підготовки ти системи розробки шахтного поля родовищ корисних копалін, призначення та характеристику гірничих виробок, технологічні схеми та принципи дії обладнання для спорудження гірничих виробок і ведення очисних робіт, основні поняття та технологічні схеми добування корисних копалин відкритим способом, структуру комплексної механізації, основні поняття про підводне добування твердих корисних копалін.
Вміти - оцінювати технологічні схеми та системи розробки родовищ корисних копалин і гірничі машини по їх технологічній призначеності та продуктивності.
Суть дисципліни - гірничо-геологічні умови розробки родовищ корисних копалин, їх характеристика по походженню, елементи залягання вугільних пластів, їх класіфікація, гірничі виробки, їх характеристика та призначання, основні схеми викриття родовищ корисних копалин підземним способом, засоби підготовки та системи розробки шахтного поля, засоби та технологічні схеми проведення виробок, кріплення капітальних підготовчих та очисних виробок, технологічні схеми, обладнання очисних робіт, прдуктивність участка і шахти, провітрювання та водовідлив, основи безпеки ведення гірничих робіт, розрахунки та вибір параметрів устаткування, особливості ведення робіт при підводному видобуванні.
Дисципліна грунтуїться на комплексі знань, отриманих при вивченні вищої математики, фізики, нарисної геометрії, матеріалознавства.
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначены для студентов заочного обучения специальности 6.090206 "Горное оборудование" (МАШ).
Объем курса "Технология горного производства" в соответствии с учебным планом составляет 140 часов и изучается студентами самостоятельно на V и VI (курсовая работа) семестрах.
Основная цель курса — ознакомление студентов с технологией ведения подземных горных работ при разработке пластовых и рудных месторождений.
Программа составлена по отдельным разделам курса (см. тематический план). Каждый раздел программы сопровождается методическими указаниями и вопросами для самопроверки.
В соответствии с учебным планом форма отчетности по курсу — экзамен в V семестре. После изучения курса по данной дисциплине студенты выполняют курсовую работу.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
— современное состояние горной промышленности и пути ее развития на ближайшую перспективу;
— горную терминологию по всем разделам дисциплины;
— различные способы вскрытия, подготовки шахтных полей и систем разработки с тем, чтобы иметь полное представление о расположении горных выработок в толще горных пород, их взаимную увязку, возможные значения параметров;
— технологические процессы при добыче полезных ископаемых, специфику и усложняющие факторы, влияющие на работу горных машин в подземных условиях и особенности их эксплуатации.
Студент, изучивший данную дисциплину, должен уметь анализировать технологические процессы производства, применять полученные значения при изучении профилирующих дисциплин и обоснование принятых решений.
1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН КУРСА
| Наименование темы | Затраты времени на самостоятельную работу студента |
| 1. Характеристика угольных месторождений. Элементы залегания угольных пластов, их характеристика. | |
| 2. Шахта, шахтное поле, его формы и границы. Запасы шахтного поля. Производственная мощность и срок службы шахты. | |
| 3. Горные выработки, их классификация и назначение | |
| 4. Деление шахтного поля на части. Действующая и общая линия очистных забоев. | |
| 5. Вскрытие шахтных полей | |
| 6. Околоствольные дворы. Поверхностный комплекс шахты. | |
| 7. Способы подготовки шахтных полей | |
| 8. Системы разработки тонких и средней мощности пластов. | |
| 9. Управление горным давлением в очистном забое. | |
| 10. Крепление очистных забоев. | |
| 11. Технология и организация работ при добыче угля в очистных забоях. | |
| 12. Подземный транспорт, подъем, водоотлив и вентиляция шахти | |
| 13. Технология проведения горных выработок | |
| 14. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. | |
| 15. Особенности вскрытия и подготовки рудных месторождений. | |
| 16. Системы разработки рудных месторождений. | |
| 17. Системы разработки мощных пластов. | |
| 18. Особые условия разработки месторождений. | |
| ИТОГО |
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Характеристика угольных месторождений. Элементы залегания угольных пластов, их характеристика.
Общие сведения о строении Земли. Земная кора. Понятие о горных породах и минералах. Деление горных пород по происхождению: осадочные, изверженные (магматические) и метаморфические. Полезные ископаемые и пустые породы. Виды полезных ископаемых.
Месторождения полезных ископаемых. Магматические и осадочные месторождения полезных ископаемых. Коренные месторождения и россыпи. Форма залегания месторождений полезных ископаемых. Пластовые месторождения. Форма залегания рудных месторождений. Элементы залегания пластов полезного ископаемого и пастообразных залежей: мощность, простирание, падение. Классификация угольных пластов по мощности и углу падения.
Строение угольных пластов. Полная, полная полезная, вынимаемая и вынимаемая полезная мощность пласта. Понятие о кровле и почве пласта. Непосредственная и основная кровля. Ложная кровля. Ложная почва.
Нарушения в залегании угольных пластов. Пликативные и дизъюнктивные нарушения.
Основные сведения о поиске и разведке месторождений полезных ископаемых. Предварительная и детальная разведка. Классификация запасов месторождения полезного ископаемого по степени разведанности и изученности. Деление запасов на категории А, В и С.
Понятие о геологических, балансовых и промышленных запасах месторождения полезного ископаемого. Потери полезного ископаемого при разработке месторождения. Общешахтные и эксплуатационные потери.
При изучении основных сведений по геологии месторождений полезных ископаемых необходимо уяснить понятие "земная кора", представлять, из чего она сложена. Видеть разницу между горными породами и минералами. Знать деление горных пород по происхождению, при этом необходимо привести примеры осадочных, магматических и метаморфических пород.
Нужно четко представлять деление горных пород на полезные ископаемые и пустые породы. Следует обратить внимание на условность этих понятий.
При изучении данного раздела студент должен уяснить понятие "месторождение полезного ископаемого", знать деление месторождений полезных ископаемых по происхождению, приводить примеры магматических и осадочных месторождений, уяснить различия между коренными месторождениями и россыпями. Знать формы залегания месторождений полезных ископаемых. Четко представлять и уметь формулировать определение элементов залегания месторождений полезного ископаемого: мощность пласта или залежи, линия простирания, азимут линии простирания, линия падения, угол падения. Знать деление угольных пластов и рудных тел на отдельные группы по мощности и углу падения. Понимать термины кровля и почва пласта, ложная кровля и ложная почва. Знать основные нарушения в залегании угольных пластов, различать пликативные и дизъюнктивные нарушения.
Сведения об элементах залегания угольных пластов будут необходимы при дальнейшем изучении курса, поэтому студент должен свободно оперировать определениями и понятиями данного раздела.
Понимать деление запасов на геологические, балансовые, забалансовые и промышленные; при этом следует обратить внимание на изменчивость между балансовыми и забалансовыми запасами в связи с развитием техники и технологии работ по добыче и переработке полезных ископаемых. Четко представлять понятия "промышленные запасы" и "потери полезного ископаемого, знать деление потерь полезного ископаемого на общешахтные и эксплуатационные. Хорошо ориентироваться в категориях запасов по степени разведанности месторождения.
2.2. Шахта, шахтное поле, его формы и границы. Запасы шахтного поля. Производственная мощность и срок службы шахты.
Горное предприятие. Шахта как горное предприятие. Понятие о руднике. Понятие о карьере. Этапы разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом.
Шахтное поле — определение; формы, размеры и границы шахтных полей. Чем образуются границы шахтного поля. Фиксированные и условные границы.
Геологические, балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого в пределах шахтного поля. Расчет промышленных запасов шахты.
Производственная мощность шахты как один из основных параметров шахты. Другие количественные параметры шахты. Расчет срока службы шахты. Факторы, определяющие годовую производственную мощность и срок службы шахт.
При изучении данного раздела необходимо уяснить понятие "горное предприятие", четко представлять назначение горного предприятия, его основные части. Различать виды горных предприятий. Видеть различие между шахтой и карьером.
Четко представлять общую схему разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом в границах шахтного поля. Уяснить себе, что на форму, размеры и расположение границ шахтного поля влияют многие факторы.
Шахта характеризуется количественными показателями (параметрами), выражаемыми числами и качественными характеристиками, что выражает ее отличие от другой шахты. Необходимо отличать эти параметры и понимать их сущность.
2.3. Горные выработки, их классификация и назначение[1]
Горные выработки. Определение понятия "горная выработка" Назначение горных выработок. Разведочные и эксплуатационные горные выработки. Вскрывающие, подготовительные и очистные горные выработки.
Подземные горные выработки: вертикальные, наклонные и горизонтальные; их наименование и назначение. Расположение горных выработок в шахтном поле. Форма и размеры поперечных сечений горных выработок.
Очистные выработки. Длинные и короткие очистные забои. Основные элементы очистного забоя.
Изучая различные типы горных выработок, необходимо обратить внимание на расположение горных выработок в пространстве, их положение относительно пласта или рудной залежи, их соединение между собой. Знать назначение каждой выработки.
Следует обратить внимание на особенности очистных выработок, знать элементы очистной выработки, видеть различие между длинными и короткими очистными забоями.
При изучении раздела "Горные выработки" необходимо обратить большое внимание на терминологию горных выработок, нужно изучить раздел до такой степени, чтобы свободно ориентироваться в принятой терминологии (штрек, квершлаг, бремсберг, орт и др.), так как без этого дальнейшее изучение курса будет очень затруднено.
2.4. Деление шахтного поля на части. Действующая и общая линия очистных забоев.[2]
Планомерность отработки запасов шахтного поля — основа необходимости деления шахтного поля на части. Крылья шахтного поля. Деление шахтного поля на ступени, а ступеней в свою очередь на этажи, панели, выемочные столбы. Деление панелей на ярусы.
Прямой и обратный порядок отработки этажей, ярусов, выемочных столбов и панелей. Нисходящий и восходящий порядок отработки этажей и ярусов.
Отработка лавами по простиранию, падению и восстанию пласта.
Деление шахтного поля на блоки. Особенность отработки блоков.
Количество и взаимное расположение разрабатываемых пластов. Понятие о сближенных и независимых пластах. Восходящий, нисходящий и смешанный порядок отработки пластов в свите.
Расчет действующей и общей линии очистных забоев. Расчет количества действующих лав в шахте. Понятие о резервно-действующих лавах.
Рассматривая вопросы деления шахтного поля, следует уяснить, что деление шахтного поля в конечном итоге предусматривает в этой части размещение очистного забоя. Следовательно, один из размеров этой части должен соответствовать длине очистной выработки.
Довольно часто деление шахтного поля на те или иные части осуществляется вынужденно, под влиянием горно-геологических условий. Это обуславливает довольно значительный разброс размеров самих частей.
Но вместе с тем следует четко уяснить, при каких условиях применяется тот или иной способ деления шахтного поля.
2.5. Вскрытие шахтных полей[3]
Вскрытие шахтных полей наклонными стволами. Вскрытие одиночного пласта. Вскрытие свиты пластов. Расположение наклонных стволов относительно пластов полезного ископаемого. Общая схема расположения вскрывающих, подготовительных и очистных выработок. Схема транспорта полезного ископаемого от очистных забоев до поверхности. Транспорт людей, вспомогательных материалов и оборудования. Водоотлив. Проветривание.
Достоинства и недостатки вскрытия шахтных полей наклонными столами. Область применения. Требования ПБ (Правил безопасности) при вскрытии шахтных полей наклонными стволами.
Вскрытие шахтного поля вертикальными стволами и капитальным квершлагом. Вскрытие одиночного пласта. Вскрытие свиты пластов. Общая схема расположения вскрывающих выработок. Схема транспорта полезного ископаемого от очистных забоев до поверхности. Транспорт людей, вспомогательных материалов и оборудования. Водоотлив. Проветривание.
Сущность вскрытия шахтных полей вертикальными стволами и погоризонтными квершлагами. Общая схема расположения вскрывающих выработок. Схема транспорта полезного ископаемого от очистных забоев до поверхности. Транспорт людей, вспомогательных материалов и оборудования. Водоотлив. Проветривание.Особенность вскрытия шахтных полей при панельной подготовке.
Вскрытие шахтных полей вертикальными стволами и этажными квершлагами. Взаимное расположение вскрывающих выработок в шахтном поле, их положение относительно пластов полезного ископаемого. Связь вскрывающих выработок с подготовительными и очистными выработками. Транспорт грузов под землей. Проветривание выработок. Водоотлив. Достоинства, недостатки и область применения вскрытия шахтных полей вертикальными стволами и этажными квершлагами.
Вскрытие шахтных полей штольнями. Условия применения этого способа вскрытия.
Выбор места заложения стволов шахт и штолен. Основные принципы выбора схемы вскрытия и подготовки шахтного поля.
Сущность деления шахтных полей на блоки. Особенность транспорта грузов, водоотлива и проветривания при блоковом вскрытии шахтных полей. Основные преимущества и недостатки блокового вскрытия шахтных полей. Область применения.
Факторы, влияющие на выбор схемы вскрытия. Классификация схем вскрытия шахтных полей.
Изучая вопросы вскрытия месторождений, необходимо уяснить их связь с вариантом деления месторождения на шахтные поля и деление последних на этажи, панели, блоки и др. Знать факторы, влияющие на выбор способа вскрытия. Изучая тот или иной способ вскрытия отдельного пласта или свиты пластов, необходимо понять сущность способа, представить себе расположение всех вскрывающих и подготовительных выработок относительно месторождения. Рекомендуется начертить изучаемую схему вскрытия и подготовки и проследить по ней движение полезного ископаемого от забоя до поверхности и движение вентиляционной струи воздуха.
При изучении вопросов выбора места заложения стволов шахт и выбора способа вскрытия методом сравнения расчетных вариантов необходимо обратить внимание на сущность этих методов, детальное же знакомство с ними не требуется.
2.6. Околоствольные дворы. Поверхностный комплекс шахты.
Основное назначение околоствольных дворов. Срок службы околоствольных дворов. Пропускная способность околоствольных дворов. Типы околоствольных дворов, схема движения вагонеток в них. Характеристика камер околоствольных дворов. Привязка околоствольного двора к вскрывающим выработкам.
Назначение технологического комплекса поверхности шахты. Характеристика трех основных блоков технологического комплекса поверхности шахты (блоков главного и вспомогательного ствола, административно-бытового комбината), характеристика отдельно стоящих зданий и сооружений поверхности шахты, которые не могут быть сблокированы по своим технологическим особенностям и специальным требованиям. Общие положения о размещении технологических и хозяйственных зданий, подъездных путей и складов на земной поверхности. Блоковая компоновка зданий и сооружений на поверхности.
Увязка околоствольного двора и технологического комплекса поверхности шахты.
Нужно четко представлять назначение и конструкции околоствольных дворов, знать типы околоствольных дворов. Особое внимание следует уделить изучению схем транспортирования грузов, назначению выработок и камер, входящих в околоствольный двор.
Изучая технологический комплекс поверхности, следует четко представлять схему перемещения потоков угля и породы на поверхности шахты, назначение и функции компонентов боков технологического комплекса поверхности шахты.
2.7. Способы подготовки шахтных полей[4]
Этажный способ подготовки шахтных полей
Подготовительные выработки, проводимые в пределах этажа. Размеры этажа и отдельных его частей. Обеспечение устойчивости этажных штреков. Пластовая и полевая подготовка пластов. Групповая подготовка пластов. Движение воздушной струи, грузопотоков угля, породы, вспомогательных материалов при этажной подготовке шахтного поля. Порядок отработки этажей в шахтном поле: прямой и обратный; их достоинства и недостатки, область применения.
Панельный способ подготовки шахтных полей.
Конструкция панелей: односторонние и двухсторонние. Деление панелей на ярусы. Размеры панелей по простиранию и падению. Порядок отработки панелей в шахтном поле и ярусов в панелях. Сеть подготовительных выработок.
Пластовая и полевая подготовка пластов. Групповая подготовка пластов. Движение воздушной струи, грузопотоков угля, породы, вспомогательных материалов при панельной подготовке шахтного поля.
Сравнительная оценка этажной и панельной подготовки шахтных полей и условия их применения.
Погоризонтный способ подготовки шахтных полей.
Подготовка шахтных полей магистральными выработками с отработкой пластов столбами по падению и восстанию. Сущность способа подготовки. Порядок отработки выемочных столбов. Движение воздушной струи, грузопотоков угля, породы, вспомогательных материалов при погоризонтной подготовке шахтного поля. Достоинства, недостатки и область применения.
Смешанные способы подготовки шахтных полей, их возможные варианты и область применения.
Изучая тот или иной способ подготовки отдельного пласта или свиты пластов, необходимо понять сущность способа, представить себе расположение всех подготовительных выработок относительно месторождения. При рассмотрении подготовки шахтных полей рекомендуется, как и при изучении вскрытия, особое внимание обратить на факторы, влияющие на выбор способов подготовки и на условия их применения.
Рекомендуется начертить изучаемую схему вскрытия и подготовки и проследить по ней движение полезного ископаемого от забоя до поверхности и движение вентиляционной струи воздуха.
Необходимо разобраться в сущности индивидуальной, групповой и полевой подготовки пластов, уяснить целесообразность применения этих способов подготовки в тех или иных условиях.
2.8. Системы разработки тонких и средней мощности пластов.
Общие вопросы системы разработки
Определение понятия "система разработки". Требования, которым должна удовлетворять рациональная система разработки. Факторы, влияющие на выбор системы разработки, Классификация систем подземной разработки угольных месторождений.
Сплошные системы разработки
Сущность и признаки сплошных систем разработки. Сплошная система разработки "лава-этаж". Развитие сети подготовительных и очистных выработок при этажном и панельном способах подготовки шахтных полей. Схема транспорта полезного ископаемого, материалов и оборудования. Схема проветривания очистных и подготовительных забоев. Преимущества, недостатки и условия применения вариантов сплошной системы разработки. Сплошная система разработки при погоризонтном способе подготовки пластов. Сплошная система разработки тонких крутых пластов.
Столбовые системы разработки
Сущность столбовых систем разработки. Способы подготовки столбов к обратной выемке. Схема транспорта грузов. Проветривание очистных и подготовительных выработок. Требования Правил безопасности при последовательном проветривании очистных забоев. Основные параметры системы разработки: длина лавы, высота этажа, размеры выемочных полей по простиранию.
Особенности системы разработки длинными столбами по простиранию при панельной, погоризонтной подготовке шахтного поля, при разработке тонких крутых пластов.
Достоинства и недостатки столбовых систем разработки. Область применения.
Комбинированные системы разработки
Сущность комбинации систем разработки на основе определения их основных и дополнительных классификационных признаков. Примеры комбинирования систем разработки сплошной со столбовой и столбовой со сплошной. Использование положительных сторон сплошной и столбовой систем разработки при создании их комбинации. Схема транспорта грузов и проветривание выработок. Достоинства и недостатки комбинированных систем разработки. Область их применения.
Щитовые системы разработки
Щитовые системы разработки. Сущность системы. Взаимное расположение очистных и подготовительных выработок. Особенности проведения подготовительных выработок. Очистные работы. Схема проветривания горных выработок. Требования Правил безопасности. Достоинства и недостатки систем разработки. Область применения. Технико-экономические показатели. Пути дальнейшего совершенствования системы.
Системы разработки с короткими очистными забоями
Камерные системы разработки. Расположение камер, параметры камер и междукамерных целиков. Выемка угля в камере. Транспортирование добытого угля.
Камерно-столбовая система разработки. Область применения камерно-столбовой системы разработки и ее сущность. Средства механизации очистных работ в камерах. Достоинства и недостатки системы разработки.
Специальные методы разработки пластовых месторождений
Подземная разработка угольных месторождений гидравлическим способом. Сущность гидродобычи. Общая технологическая схема гидрошахты. Особенности вскрытия и подготовки шахтного поля при гидравлическом способе разработки. Особенности систем разработки. Технология ведения очистных работ. Гидротранспорт и гидроподъем угля. Технико-экономические показатели. Достоинства, недостатки и область применения гидродобычи.
Подземная газификация углей. Сущность подземной газификации. Бесшахтная подготовка подземных газогенераторов. Методы образования каналов газификации. Описание процесса газификации. Современное состояние подземной газификации углей. Перспективы применения.
Проектирование систем разработки угольных пластов. Расчет нагрузки на очистной забой. Установление соотношения между темпами очистных и подготовительных работ. Обоснование рационального варианта системы разработки.
При изучении систем разработки необходимо хорошо усвоить основные требования, предъявляемые к ним, а также факторы, влияющие на выбор системы разработки. Следует чётко знать классификацию систем разработки, как основу для их изучения. Изучать и запоминать системы разработки следует по группам классификации, помня общие положения для всех систем, входящих в группу и индивидуальные особенности каждой системы.
Студент должен научиться правильно выбрать и проектировать систему разработки для заданных горно-геологических условий. Для этого следует тщательно изучить различные варианты сплошной, столбовой и комбинированной систем разработки, факторы, влияющие на их выбор, и условия применения каждой из них. Особое внимание нужно уделить изучению способов расположения и охраны подготовительных выработок, подготовки столбов к обратной выемке, конструкций сопряжения наклонных подготовительных выработок с горизонтальными. Кроме того, необходимо четко представлять себе особенности систем разработки выбросоопасных, самовозгорающихся, сближенных и опасных по горным ударам пластов.
Работая над книгой, рекомендуется, после прочтения материала по той или иной системе разработки, на память изобразить графически прорабатываемую систему разработки. По рисунку объяснить развитие сети подготовительных и очистных выработок, способ выемки угля и расстановку механизмов и крепления в очистном забое, схему транспорта полезного ископаемого, материалов и оборудования, схему проветривания очистных и подготовительных забоев. Указать основные размеры системы разработки (длина лавы, выемочного поля и др.), а также условия применения системы разработки, её преимущества и недостатки. Свой рисунок системы разработки нужно сверить с соответствующим рисунком книги и, в случае неправильного изображения, установить, что в данной системе разработки недостаточно хорошо понятно. После полного усвоения материала следует составить краткий конспект проработанного текста книги.
Изучая специальные методы разработки пластовых месторождений, следует ознакомиться в общих чертах с методами подземной гидродобычи и наиболее перспективным направлением разработки угольных месторождений подземным способом — методом подземной газификации углей.
2.9. Процессы в очистном забое. Управление горным давлением в очистном забое.
Общая характеристика производственных процессов, выполняемых в очистных забоях при добыче полезного ископаемого подземным способом.
Горное давление в очистном забое, характер распределения горного давления. Классификация вмещающих пород по методике ДонУГИ.
Управление горным давлением как один из процессов, выполняемых в очистном забое. Способы управления горным давлением. Сущность способов. Специальная крепь — деревянная и металлическая крепь, ее конструкция и назначение. Техника выполнения работ и условия применения. Правила безопасности при управлении горным давлением. Понятие о паспорте крепления и управления кровлей.
Сущность специальных мероприятий по разупрочнению труднообрушаемых пород основной кровли.
Управление горным давлением полной закладкой выработанного пространства как мероприятие по охране недр и окружающей среды. Способы возведения закладочного массива.
Изучить перечень производственных процессов в очистных забоях и знать их назначение.
Следует уяснить, как развивается горное давление вокруг очистного забоя, какое влияние на развитие этого давления оказывают свойства вмещающих пород. Необходимо чётко представить, к чему сводится цель управления кровлей, знать способы управления кровлей и область применения этих способов. Следует обратить внимание на порядок посадки кровли, механизацию работ при посадке и меры по обеспечению безопасной работы горнорабочих. Необходимо осознавать цель и современные методы ведения работ по разупрочнению пород основной кровли.
2.10. Крепление очистных забоев.
Крепление очистного забоя как один из процессов, выполняемых в нем. Связь крепления очистных выработок и управления горным давлением. Призабойная крепь, ее назначение и классификация. Сущность специальных мероприятий по упрочнению пород нижнего слоя кровли (ложной кровли).
Механизированная гидрофицированная крепь.
Типы крепи по характеру взаимодействия с боковыми породами. Агрегатные, комплектные и секционные крепи, принцип действия крепей. Основные составные части, конструкция и общая схема работы механизированных крепей.. Типоразмеры крепи. Механизированные крепи сопряжений — их назначение и принцип действия.
Деревянная крепь.
Область применения деревянной крепи. Схемы ее установки. Достоинства и недостатки деревянной крепи.
Индивидуальная стоечная металлическая крепь.
Типы применяемых стоек металлической крепи. Верхняки металлической крепи. Принцип действия и рабочая характеристика различных видов стоек металлической крепи. Типоразмеры стоек металлической крепи. Достоинства и недостатки, сфера использования стоечной металлической крепи.
Анкерная крепь.
Конструкция анкерной крепи. Материалы для изготовления анкерной крепи. Достоинства и недостатки, сфера использования анкерной крепи.
Необходимо знать в общих чертах типы и конструкции призабойной крепи очистных выработок: механизированных передвижных крепей, а также индивидуальной крепи. Следует уяснить область применения механизированных крепей, металлической и деревянной. Особо следует выяснить технологическую связь работы (переустановки, передвижки) различных видов крепи с работой оборудования в забое (конвейер, комбайн).
Необходимо осознавать цель и современные методы ведения работ по упрочнению пород нижнего слоя кровли.
2.11. Технология и организация работ при добыче угля в очистных забоях.
Процесс выемки угля. Технологические свойства угольного пласта как объекта разрушения. Факторы, влияющие на сопротивляемость угля резанию. Способы отделения угля от массива.
Технологическое оснащение для выемки угля в длинных очистных забоях (лавах) и в коротких очистных забоях. Принципиальные различия между ними.
Выемка угля комбайнами. Широкозахватные и узкозахватные комбайны. Преимущества узкозахватной выемки. Конструктивные составные части очистного комбайна. Комбайны с барабанным и шнековым исполнительными органами. Принцип перемещения комбайна по лаве. Регулировка выемки комбайном пласта по мощности. Схемы работы комбайна в лаве. Способы самозарубки комбайнов в лаве. Угледобывающие комплексы и агрегаты. Технология очистных работ в забое, оборудованном механизированным комплексом очистного оборудования и узкозахватным комбайном с индивидуальной стоечной крепью.
Процесс погрузки угля в очистных выработках. Требования к технологическим средствам погрузки угля.
Процесс доставки угля вдоль очистной выработки. Основные условия выбора забойного конвейера.
Концевые операции в лаве. Направления на снижение затрат времени на концевые операции.
Общие сведения о струговой выемке угля в лавах. Схема работы механизированных крепей при выемке угля стругами.
Взрывные работы. Сущность взрывных работ. Методы ведения взрывных работ в горном деле, их характеристика иусловия применения. Метод шпуровых зарядов. Расположение шпуров в забое, диаметр шпуров, их глубина и количество.
Взрывчатые вещества. Классификация промышленных взрывчатых веществ, применяемых в горном деле. Характеристика аммиачно-селитренных и нитроглицериновых ВВ, их состав и свойства.
Средства взрывания зарядов: капсюли-детонаторы, огнепроводный и детонирующий шнуры. Электрическое взрывание зарядов. Порядок производства взрывных работ: заряжание, забойка, соединение взрывной сети, взрывание, проветривание, осмотр и приведение забоя в безопасное состояние. Ликвидация отказов.
Понятие о хранении и транспортировке взрывчатых материалов. Правила безопасности при ведении взрывных работ.
Технология ведения очистных работ без присутствия людей в очистном забое: с использованием выбуривания угля; скрепероструговая выемка угля; выемка угольными пилами.
Правила безопасности при ведении очистных работ.
Организация работ в очистном забое. Понятие о различных формах организации работ в лаве. Принципы составления планограммы работ и графика выходов рабочих. Технико-экономические показатели работы очистного забоя.
Особенности выемки угля в лавах на пластах крутого и крутонаклонного падения. Схема лавы с потолкоуступной формой забоя, элементы уступа. Выемка угля отбойными молотками и очистным комбайном. Транспортирование угля, крепление забоя и управление кровлей в лавах на пластах крутого падения. Организация очистных работ в лаве на пластах крутого падения.
При разработке угольных пластов тонких и средней мощности при пологом и наклонном падении преимущественное распространение имеют длинные очистные забои — лавы. Необходимо хорошо изучить все производственные процессы в лавах и последовательность их выполнения.
При изучении вопросов выемки угля и организации работ в лавах необходимо уяснить область применения каждого способа выемки (взрывной, отбойными молотками, комбайнами, стругами, комплексами и агрегатами). Особое внимание следует обратить на наиболее прогрессивные способы выемки угля (комбайнами, стругами, комплексами). Уяснить преимущества выемки угля узкозахватными комбайнами по сравнению с широкозахватными. Четко представлять схему работы выемочных машин в лаве. Особое внимание следует обратить на меры по обеспечению безопасной работы при выемке угля на пластах наклонного и крутого падения.
Изучение принципа действия и конструкции горных машин следует предусмотреть в общих чертах, так как более детальное их изучение предусмотрено в специальных курсах. Однако, следует четко представлять себе их роль в той или иной технологии ведения очистных работ.
При изучении взрывных работ необходимо обратить внимание на свойства взрывчатых веществ и средств взрывания, уяснить, чем обусловлено деление ВВ на группы по условиям применения. Изучить процесс заряжания и взрывания шпуров и скважин при огневом и электрическом способах взрывания. Знать условия применения различных способов взрывания и основные правила безопасности при производстве взрывных работ.
Следует достаточно полно изучить вопросы безлюдной технологии выемки угля — бурошнековой и скрепероструговой, как имеющим большие перспективы использования при разработке угольных месторождений в Донецком бассейне. С технологией выемки угля угольными пилами достаточно ознакомиться в общих чертах.
2.12. Подземный транспорт, подъем, водоотлив и вентиляция шахты
Подземный транспорт.
Общая схема транспорта шахты. Основной и вспомогательный транспорт.
Способы и средства транспортирования угля в очистных выработках. Забойные скребковые конвейеры: принципиальная схема, состав, конструктивные особенности. Связь забойных скребковых конвейеров с остальным очистным оборудованием в забое.
Общая характеристика средств основного транспорта по горизонтальным и наклонным выработкам.
Общая характеристика, принцип действия средств вспомогательного транспорта (доставки людей, материалов, оборудования) по горизонтальным и наклонным выработкам.
Подъем.
Подъем, осуществляемый по вертикальным и наклонным стволам. Виды подъема. Башенный, укосный и шатровый копры, особенности подъема с использованием этих копров.
Загрузка угля в скипы и разгрузка скипов на поверхности. Подъемные операции в клетях.
Водоотлив.
Причины водопритока воды в шахту. Свойства шахтных вод. Средства общешахтного и участкового водоотлива. Устройство водоотливных канавок, водосборников. Камера центрального водоотлива в шахте, расположение, оборудование камеры.
Рудничная аэрология.
Цели и задачи, значение вентиляции шахт в области обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий в шахтах и создание условий, устраняющих травматизм и профессиональные заболевания среди горняков.
Рудничный воздух. Изменение состава атмосферного воздуха при его движении по горным выработкам. Составные части рудничного воздуха: кислород, углекислота и азот, их свойства. Нормы допустимого содержания основных составных частей рудничного воздуха в атмосфере действующих выработок.
Ядовитые примеси рудничного воздуха: окись углерода, окислы азота, сероводород, сернистый газ; их свойства, отравляющее действие на организм человека.
Метан. Свойства метана. Метан в угольных шахтах. Газоносность угольных пластов и пород. Виды выделения метана в горные выработки угольных шахт (обыкновенное, суфлярное, внезапные выбросы). Газообильность шахт: абсолютная и относительная. Классификация шахт по относительной газообильности. Борьба с взрывами метана в шахтах. Газовый режим в шахтах. Нормы содержания метана в атмосфере шахтных выработок. Способ опробования рудничного воздуха на содержание в нем метана, меры против образования и воспламенения взрывоопасных концентраций метана.
Рудничная пыль как причина взрывов в шахтах и как профессиональная вредность горного производства. Условия, источники и интенсивность пылеобразования. Условия воспламенения и взрыва пылевого облака. Меры против образования и накопления пыли в шахтах. Мокрое бурение, орошение, увлажнение угольного массива. Меры против воспламенения пыли. Применение инертной пыли для осланцевания выработок. Связывание пыли. Меры для локализации взрыва угольной пыли. Сланцевые заслоны, их расположение и нормы сланцевой пыли в заслонах.
Рудничная аэродинамика. Понятие о депрессии. Регулирование распределения воздуха в сети действующей шахты. Вентиляционные сооружения и их устройство. Подогрев рудничного воздуха в зимний период.
Способы проветривания тупиковых выработок при их проведении (местное проветривание).
В этом разделе следует в общих чертах изучить принцип работы различных видов транспорта полезного ископаемого и вспомогательных грузов по горным выработкам. Представлять себе общую схему транспорта шахты. Изучить возможность использования различных видов транспорта в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.
При изучении подъема грузов по стволам шахт следует особенно внимательно рассмотреть вопросы устройства и технологию работы комплекса загрузки скипов.
Студент должен понять значение рудничной вентиляции в обеспечении надлежащих санитарно-гигиенических и безопасных условий труда в шахтах. Знать, за счет чего изменяется состав атмосферного воздуха при его движении по горным выработкам, какие вредные газы могут примешиваться в рудничную атмосферу, их влияние на организм человека и допустимые нормы содержания вредных газов в составе рудничного воздуха. Особое внимание должно быть обращено на метан, как на одну из возможных и опасных по взрыву составных частей рудничного воздуха и то особое значение и опасность, которые представляет метан для угольных шахт. Нужно знать деление газовых шахт на категории по относительной газообильности, нормы опасного и недопустимого содержания метана в воздухе шахтных выработок и как обеспечивается достижение этих норм.
Необходимо уяснить двоякую вредность пыли для горных предприятий как причину профессиональных заболеваний (пневмокониозов) и как причину взрывов. Нужно знать предельно допустимые санитарные нормы запыленности воздуха в угольных и рудных шахтах, основные способы борьбы с рудничной пылью, как профессиональной вредностью, знать условия воспламенения и взрыва угольной пыли, меры против воспламенения пыли и по локализации взрыва угольной пыли.
2.13. Технология проведения горных выработок
Основные понятия о механике горных пород. Устойчивость обнаженной поверхности, свод естественного равновесия. Горное давление. Перераспределение горного давления при проведении выработок.
Общие сведения о рудничной крепи. Крепежные материалы: основные и вспомогательные. Дерево и требования, предъявляемые к нему как к крепежному материалу. Породы древесины, применяемой для крепления горных выработок. Срок службы деревянной крепи и способы его увеличения: консервирование древесины, придание огнестойкости. Цемент и цементно-песчаные растворы. Бетон. Искусственные камни. Применение железобетонных сборных конструкций. Металл как материал для изготовления крепи горных выработок.
Рудничная крепь. Требования, предъявляемые к рудничной крепи. Виды рудничной крепи: деревянная, металлическая и каменная крепь. Бетонная и железобетонная крепь. Смешанная крепь. Факторы, влияющие на выбор вида крепи.
Крепь горизонтальных выработок. Деревянная рамная крепь, ее элементы и конструкция. Полные и неполные крепежные рамы. Крепление выработок сплошное и вразбежку. Конструкция податливой крепи и условия ее применения. Металлическая крепь, ее элементы, способы их соединения, обеспечение податливости. Каменная и бетонная крепь. Сборная железобетонная крепь. Смешанная крепь. Условия применения различных видов крепи.
Особенности крепления наклонных выработок
Крепь вертикальных выработок. Порядок возведения крепи, условия применения. Бетонная, железобетонная, тюбинговая, крепь. Опорные венцы, их расположение. Способы возведения крепи вертикальных горных выработок.
Технология проведения горизонтальных горных выработок по однородным породам, форма и размеры поперечных сечений горизонтальных горных выработок. Технология проведения горизонтальных горных выработок буровзрывным способом. Буровзрывные работы. Способы уборки породы. Крепление. Организация работ. Основы скоростной проходки горных выработок. Технико-экономические показатели проходки выработок.
Технология проведения горизонтальных выработок в неоднородных породах. Проведение выработок узким и широким забоем. Механизация и организация работ. Проведение выработок проходческими комбайнами. Технико-экономические показатели комбайновой технологии проведения выработок.
Проветривание выработок во время их проведения.
Особенности проведения горных выработок вприсечку к выработанному пространству.
Проведение наклонных выработок. Особенности проведения выработок по восстанию и падению. Водоотлив и подъем при проходке наклонных выработок. Организация работ. Технико-экономические показатели. Основные правила безопасности при проведении наклонных выработок.
Технология проведения вертикальных горных выработок. Формы и размеры поперечных сечений вертикальных выработок. Оборудование поверхности при проходке вертикальных стволов. Проходка устья ствола. Схема работ по проходке и креплению вертикальных стволов. Буровзрывные работы. Способы уборки породы. Возведение временной крепи. Возведение постоянной крепи. Водоотлив при проходке стволов. Проветривание проходческих забоев вертикальных выработок. Проходческий цикл. Безопасность работ. Технико-экономические показатели проведения стволов. Применение механизированных агрегатов при проведении стволов шахт.
Общие понятия о специальных способах проходки стволов
В этом разделе необходимо изучить способы проведения горных выработок различного назначения и в разнообразных горнотехнических условиях. Студент должен знать технологические схемы проведения горных выработок, механизацию всех основных производственных процессов. Необходимо уяснить, что успех работы по проведению выработок зависит от механизации работ, от правильного выбора машин и организации работ, обеспечивающих достижение высокой производительности труда. Должна быть понята роль вспомогательных работ при сооружении выработок: маневровые работы при обмене вагонеток, проветривание, водоотлив, установка временной крепи и др. и изучены способы рационального выполнения этих работ.
При изучении курса необходимо усвоить общие понятия о механике горных пород, разобраться, в каких случаях необходимо применять те или иные виды крепи горных выработок. Уяснить принцип взаимодействия крепи с горным массивом. Знать крепежные материалы, их основные свойства и условия применения; требования, предъявляемые к горной крепи. Обратить внимание на конструкции крепей горных выработок из различных материалов, уяснить различие между жесткими и податливыми крепями, объяснить характер их взаимодействия с массивом горных пород. Следует уяснить, что выбор крепи горных выработок зависит от суммарных расходов на проведение и последующее поддержание горной выработки в исправном состоянии и, с этой точки зрения, на более широкое применение металлической и сборной железобетонной крепи, а в будущем крепи из полимерных соединений.
2.14. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых.
Понятие об открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Область применения технологии открытой добычи полезных ископаемых. Преимущества и недостатки открытой разработки месторождений полезных ископаемых.
Характеристика терминов: карьер, карьерное поле, границы карьерного поля. Уступ и его элементы. Борт карьера, рабочий и нерабочий борта карьера. Угол откоса борта карьера.
Этапы открытых горных работ — подготовительный период (подготовка поверхности, осушение месторождения), гоно-капитальный период, эксплуатационный период и период погашения горных работ.
Характеристика главных параметров карьера.
Цель вскрытия карьерного поля. Способы вскрытия карьерного поля — внутренними и внешними траншеями.
Процессы вскрышных и добычных работ. Средства механизации ведения вскрышных, добычных работ (разрушения, погрузки и транспортирования полезного ископаемого и породы, отвалообразования).
Общая характеристика систем разработки месторождений.
Понятие о рекультивации земель по окончании ведения работ по добыче полезного ископаемого открытым способом.
Изучение открытого способа разработки месторождений следует произвести таким образом, чтобы иметь представление о преимуществах и недостатках этого способа разработки, общей характеристике этапов ведения работ и методов осуществления этих этапов. Иметь общее представление о горных выработках, проводимых при ведении горных работ открытым способом. Более детально следует ознакомиться с характеристикой уступа и техникой и технологией ведения работ в уступах, рассмотреть технологию отвалообразования, ознакомиться со средствами транспортирования вскрышных пород и полезного ископаемого.
2.15. Особенности вскрытия и подготовки рудных месторождений.
Отличительные геологические и горнотехнические особенности рудных месторождений. Понятие "руда", "пустая порода". Понятие о промышленной ценности руды: "промминимум" и "разубоживание руды". Характеристика рудных залежей и влияние их особенностей на способы вскрытия, подготовки и разработки месторождения.
Отличие вскрытия рудных месторождений в сравнении со вскрытием угольных месторождений. Расположение стволов при вскрытии рудных месторождений. Вскрытие рудных месторождений с использованием концентрационных горизонтов. Двухступенчатое и групповое вскрытие месторождения. Использование вскрытия рудных месторождений наклонными стволами и штольнями. Достоинства, недостатки и область применения различных способов вскрытия.
Подготовка этажей, панелей и блоков к очистной выемке. Штрековая и ортовая подготовка этажных горизонтов. Требования, учитываемые при выборе способа подготовки.
2.16. Системы разработки рудных месторождений.
Основные производственные процессы при разработке рудных месторождений (отбойка руды, вторичное ее дробление, выпуск и доставка). Способы выемки руды: валовая и раздельная выемка, область применения. Управление горным давлением, потери и разубоживание руды, их причины. Мероприятия по борьбе с потерями и разубоживанием. Классификация систем разработки рудных месторождений.
Общие понятия о системах разработки с естественным поддержанием очистного пространства: сплошной, камерно-столбовой, камерной, с отбойкой из магазинов.
Общие понятия о системах разработки с обрушением руды и вмещающих пород: этажного принудительного обрушения со сплошной выемкой и донным выпуском; подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды.
Общие понятия о системах разработки с искусственным поддержанием выработанного пространства: горизонтальными слоями с закладкой; с нисходящей слоевой выемкой и твердеющей закладкой.
При изучении систем подземной разработки рудных месторождений и технологии выемки руды следует обратить внимание прежде всего на отличительные геологические и горнотехнические особенности рудных месторождений. Необходимо усвоить понятие "руда", "рудная масса" и "горная масса". Изучить способы выемки и знать область их применения. Нужно хорошо изучить все производственные процессы в очистных забоях и последовательность их применения. Знать способы поддержания призабойного пространства. Обратить внимание на значение потерь и разубоживание руды, знать их причины и уяснить мероприятия по снижению потерь и разубоживание.
При изучении систем подземной разработки рудных месторождений возникают определенные трудности вследствие большого их количества. Поэтому необходимо хорошо знать классификацию систем разработки и четко ориентироваться в общей характеристике каждого класса систем. В процессе изучения курса нужно выработать объемное представление о залегании рудных тел и расположении горных выработок в пространстве.
2.17. Системы разработки мощных пластов.
Слоевые системы разработки
Системы разработки мощных пластов с разделением пласта на слои. Общие принципы деления пластов на слои. Расположение слоев в пространстве, мощность слоев и порядок их выемки.
Общие понятия о разработке пластов наклонными слоями. Последовательность разработки слоев. Способы управления кровлей. Взаимное расположение очистных забоев в соседних слоях. Возведение межслоевых перекрытий. Достоинства, недостатки и условия применения системы разработки.
Системы разработки мощных пластов под щитовым перекрытием
Сущность метода ведения работ под щитовым перекрытием. Область применения метода.
Конструкция секционного щита. Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля полосами по падению под щитовым перекрытием: сеть вскрывающих и подготавливающих выработок, проветривание забоя, транспортирование угля, перемещение людей под щитом и запасные выходы.
Ведение работ с использованием бессекционных и самопередвигающихся щитов.
Достоинства и недостатки щитовых систем разработки мощных пластов.
Системы разработки мощных угольных пластов являются более сложными по сравнению с системами разработки тонких и средней мощности пластов, так как требуют в большей степени пространственного представления технологии ведения горных работ.
Изучая ту или иную систему разработки мощного пласта, необходимо, прежде всего, понять её сущность и далее по чертежу, в различных проекциях изучить систему разработки в целом. Уяснить, какие подготовительные выработки, и в какой очерёдности необходимо пройти, чтобы обеспечить возможность ведения очистных работ, проветривание забоев, перемещение людей, транспорт угля, материалов, закладки.
Необходимо понять основные принципы деления мощного пласта на слои и обратить серьезное внимание на подготовку пласта и отдельных споев к выемке, механизацию выемки и доставку угля в слоях и особенности управления горным давлением.
При выемке мощных пластов на полную мощность при щитовой и камерной системах по-иному, чем в слоевых системах разработки, решается вопрос поддержания рабочего пространства в очистном забое, на что студент должен обратить особое внимание.
Необходимо знать конструкции щитовых перекрытий (секционного, бессекционного), технологию выемки угля и организацию работ под щитом, в камерах, в лавах, а также меры по обеспечению безопасности работ.
2.18. Особые условия разработки месторождений.
Общие сведения об особых условиях разработки пластов (сближенность пластов, газодинамические проявления, наличие разрывных нарушений, залегание пластов под водоемами).
Методы разработки сближенных пластов (подрабатываемых и неподрабатываемых).
Характеристика сложных газодинамических явлений при разработке угольных месторождений — внезапных выбросов угля и газа и внезапных высыпаний угля. Пласты опасные и угрожаемые по внезапным выбросам угля и газа. Предупредительные признаки внезапных выбросов угля и газа.
Региональные и локальные мероприятия по предупреждению внезапных выбросов угля и газа в шахтах, их характеристика, условия использования при проведении горных выработок и при ведении очистных работ.
Характеристика горных ударов, условия их возникновения. Методы прогноза возникновения горных ударов. Мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение горных работ на удароопасных пластах.
Современные условия разработки угольных пластов все чаще сопряжены с возникновением таких явлений как внезапные выбросы угля и газа, внезапные высыпания угля и горные удары. Студентам следует тщательно изучить этот раздел и различать виды газодинамических явлений, признаки их появления и проявления, а также меры по их предупреждению. В исходных данных к курсовому проектированию часто предусматривается разработка месторождения в таких условиях. Поэтому студент должен уметь технически грамотно предусматривать методы ведения горных работ, исключающие возникновение этих явлений.
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
3.1. Задание по выполнению контрольной работы
1. Классифицировать пласты, указанные в варианте задания по мощности и углу падения.
2. Определить промышленные запасы шахтного поля, срок службы и производственную мощность пахты.
3. Определить действующую, резервную, общую линии и количество очистных забоев.
4. Выбрать, обосновать ивычертить схемы вскрытия и подготовки шахтного поля.
5. Для пласта, указанного преподавателем подобрать очистное оборудование, нарисовать схему лавы с указанием этого оборудования и с расстановкой рабочих в лаве. Описать ведение работ в лаве в течение цикла выемки угля.
Исходные данные для выполнения работы следующие:
1. Размеры шахтного поля:
а) по простиранию S, м,
б) по падению Н, м.
2. Количество и мощности разрабатываемых пластов m1, m2, m3, m4, м.
3. Расстояние между пластами т1–m2, т2–m3, т3–m4, м.
4. Угол падения пластов ,град.
5. Число циклов (стружек) в сутки nстр.
6. Средняя плотность угля , т/м3.
7. Начальная глубина разработки Ннач, м.
Числовые значения перечисленных параметров выбираются по таблице 3.1.
Все недостающие данные принимаются самостоятельно.
3.2. Последовательность выполнения работы
1. Классифицируются пласты по мощности и углу падения.
2. Определяются геологические, балансовые и промышленные запасы шахтного поля.
3. Определяются производственная мощность и срок службы шахты. При этом следует учитывать, что срок службы для шахты с суточной добычей до 5000 т не должен превышать 50 лет, для шахт с суточной добычей более 5000 т принимается равным 50-70 и более лет.
4. Определяется величина действующей линии очистных забоев. При этом решается вопрос количества одновременно разрабатываемых пластов. Если величина hд при одновременной разработке нескольких пластов получается небольшой, равной 1-1,5 длины лавы, это говорит о малой нагрузке на пласт и низкой концентрации горных работ. В этом случае число одновременно разрабатываемых пластов следует уменьшить. Если величина hд слишком велика и возникают трудности с размещением очистных забоев на разрабатываемом пласте (пластах), число одновременно разрабатываемых пластов следует увеличить. Также величину hд, а, следовательно и количество лав по шахте можно скорректировать изменяя ширину захвата комбайна и длину лавы.
5. Определяется число действующих лав по каждому пласту.
6. Определяется число действующих лав по шахте.
7. Определяется суммарная длина действующей линии очистных забоев по шахте.
8. Принимается число резервно-действующих лав по шахте.
9. Определяется длина резервно-действующей линии очистных забоев.
10. Определяется общее число лав по шахте и по каждому пласту.
11. Определяется длина общей линии очистных забоев по шахте.
12. Определяется средняя производительность пласта в группе одновременно разрабатываемых пластов и затем максимально возможная суточная добыча шахты при одновременной работе всех действующих и резервно-действующих лав полное число рабочих смен.
13. Определяется коэффициент резерва производственной мощности шахты и среднегодовое подвигание общей линии очистных забоев по шахте.
14. Выбирается схема вскрытия шахтного поля. Для этого описываются и анализируются все варианты схем вскрытия, возможные для данных условий. Из них выбирается наиболее рациональный. При этом следует указать конкретные соображения и причины, в силу которых принят выбранный вариант и отброшены остальные.
Необходимо учитывать, что главными факторами, влияющими на выбор схемы вскрытия являются: размер шахтного поля по падению, угол падения пластов и начальная глубина разработки.
15. Выбирается способ подготовки шахтного поля. Для этого, как и в предыдущем случае, следует произвести четкий и конкретный анализ горно-геологических и горнотехнических условий, на основании которого производится выбор наиболее рационального варианта подготовки шахтного поля.
При выборе подготовки шахтного поля, в первую очередь, следует учитывать размеры шахтного поля по простиранию, угол падения пластов, число одновременно работающих очистных забоев.
16. Схемы вскрытия и подготовки нужно увязать между собой и вычертить в масштабе с размещением действующих и резервно-действующих забоев. На чертежах указать очередность разработки горизонтов, этажей, ярусов, панелей, очистных забоев, размеры перечисленных частей шахтного поля и вскрывающих выработок.
17. По справочникам, каталогам горношахтного оборудования, выпускаемого в настоящее время подбирается для пласта, указанного преподавателем оборудование в лаве (комбайн, крепь, конвейер и др.). Подбор оборудования следует осуществлять на основании исходных данных задания, недостающие данные принимать самостоятельно.
18. Изображается схема лавы, на которой выносками указывается используемое в лаве оборудование, а в кружках — номера рабочих в лаве, расставленные в нужных местах.
19. Производится описание работ в лаве в течение цикла выемки угля с указанием работ, выполняемых рабочими. Например: "Рабочие очистного забоя (3) и (4) производят передвижку секций механизированной крепи. Рабочие (5), (6), (7) осуществляют выемку угля в нижней нише отбойными молотками и производят крепление ниши."
При выполнении работы следует пользоваться литературой [5, 8, 9].
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Таблица 3.1.