В.Ф. Воронов Технология добычи полезных ископаемых открытым способом

Министерство образования Российской Федерации Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом

ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Программа, задания на выполнение контрольной работы и методические указания к ним

для студентов заочной формы обучения специальности 170100 "Горные машины и оборудование" (в том числе сокращенные сроки обучения)

Составители В.Ф. Воронков В.М. Мазаев

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 1 от 28.09.01

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 170100 Протокол № 2 от 16.10.01

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2001

1

УДК 622.271.3

Рецензент: профессор, доктор технических наук В.Г. Проноза.

Технология добычи полезных ископаемых открытым способом. Программа, задания на выполнение контрольной работы и методические указания к ним для студентов заочной формы обучения специальности 170100 "Горные машины и оборудование" (в том числе сокращенные сроки обучения) / Сост.: В.Ф. Воронков, В.М. Мазаев; ГУ Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 2001. – 20 с.

Приведены материалы, раскрывающие цель, задачи и содержание дисциплины, а также задания на выполнение контрольной работы и методические указания к ним.

© ГУ Кузбасский государственный технический университет, 2001 © В.Ф. Воронков, В.М. Мазаев, составление. 2001

2

ВВЕДЕНИЕ

Программа составлена на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к обязательному минимуму и уровню подготовки горного инжене- ра-механика по специальности 170100.

Цель преподавания дисциплины "Технология добычи полезных ископаемых открытым способом" – дать студентам теоретические знания и практические навыки по выбору и обоснованию параметров научно обоснованных технологий разработки твердых полезных ископаемых открытым способом, обеспечивающих высокие техникоэкономические показатели работы горных предприятий, безопасные условия труда, охрану недр и окружающей человека среды.

Задача изучения дисциплины – получение студентами знаний:

-о современном состоянии и основных перспективах направления развития добычи полезных ископаемых открытым способом;

-о технологических свойствах пород как объекте разработки;

-о технике и технологии подготовки горных пород к выемке, вы- емочно-погрузочных работах, перемещении карьерных грузов, отвалообразовании и рекультивации;

-о способах и схемах вскрытия;

-о системах разработки;

-об особенностях разработки горизонтальных, пологих, наклонных и крутопадающих месторождений.

Изучение данной дисциплины базируется на основе знаний отдельных дисциплин гуманитарного, социально-экономического, естественного и общетехнического циклов. Основными из них являются: математика, физика, начертательная геометрия, теоретическая механика, прикладная механика.

Содержание дисциплины включает изучение теоретических основ, проведение практических занятий и выполнение контрольной работы.

3

4

В период изучения данной дисциплины для закрепления изучаемого материала студенту рекомендуется познакомиться на действующем карьере со всеми основными и вспомогательными производственными процессами, вспомогательными работами, а также вскрытием и системой разработки.

1.НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ

1.1.Введение в дисциплину (установочная лекция)

Цель, задачи и объем учебной дисциплины, ее связь со смежными дисциплинами. Рекомендуемая литература. Содержание контрольной работы.

Современное состояние и основные направления развития добычи полезных ископаемых открытым способом.

1.2. Общие сведения о геологии месторождений, технологические свойства пород и открытых горных работ

Типы и виды месторождений, элементы залегания. Характеристика горных пород как объекта разработки. Скальные, полускальные, разрушенные, плотные, мягкие и сыпучие породы.

Современное состояние и основные направления развития открытого способа разработки.

Условия применения и сущность открытых горных работ. Основные горнотехнические понятия и терминология.

Этапы и производственные процессы. Понятие о технологии открытой разработки.

Литература: [1, с. 6-35; 2, с. 5-6; 6, с. 6-24].

Вопросы для самопроверки

1.Назовите типы месторождений.

2.Назовите элементы залегания залежей.

3.Дайте характеристику скальным, полускальным и разрушенным породам.

4.Назовите условия применения открытого способа разработки.

5

5.Назовите достоинства и недостатки открытого способа разра-

ботки.

6.Назовите основные этапы и производственные процессы на открытых горных работах.

1.3. Способы подготовки пород к выемке

Способы подготовки пород к выемке в зависимости от их вида, агрегатного состояния, а также требований, предъявляемых к качеству подготовки.

Предохранение пород от промерзания. Оттаивание мерзлых пород. Гидравлический, термический и электрофизический способы разрушения пород.

Механическое рыхление горных пород. Механическое дробление негабаритов.

Технологические требования к качеству взрывного рыхления по-

род.

Методы взрывных работ.

Литература: [1, с. 35-36; 2, с. 14-16; 6, с. 27-47].

Вопросы для самопроверки

1.Назовите способы подготовки пород к выемке и дайте им характеристику.

2.Назовите область применения механического рыхления.

3.Какие технологические требования предъявляют к качеству взрывных работ?

4.Назовите методы взрывных работ и укажите область их приме-

нения.

1.4. Технологические основы буровых работ

Буримость горных пород. Виды бурения, их технологическая оценка и область применения.

Технологическая характеристика и режимы шнекового, шарошечного, ударного и термического бурения. Порядок обуривания блока.

Вспомогательные работы при бурении. Производительность буровых станков.

Основы безопасности при ведении буровых работ.

Литература: [1, с. 39-51; 6, с. 48-75].

6

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение буримости горных пород.

2.Назовите виды бурения, применяемые на карьерах.

3.Назовите типы буровых станков и области их применения.

4.Назовите технологические операции при бурении.

5.Как определяют производительность буровых станков?

1.5. Технологические основы взрывных работ

Взрываемость горных пород. Классификация пород по взрываемости. Технологическая характеристика промышленных взрывчатых веществ (ВВ) и средств взрывания, допущенных к применению на дневной поверхности. Понятие об удельном расходе ВВ.

Параметры расположения скважинных зарядов ВВ: диаметр, длина скважин, перебура, недобура и угол наклона скважин; конструкция скважинного заряда, число зарядов и интервалов рассредоточения, общая длина заряда и длина его отдельных частей и интервалов рассредоточения, длина забойки, общая масса скважинного заряда и масса его отдельных частей, расстояние между скважинами и рядами скважин, линия сопротивления по подошве, число рядов скважин, форма сетки скважин.

Мгновенное и короткозамедленное взрывание. Схемы короткозамедленного взрывания, интервалы замедления.

Качество взорванной породы: средний диаметр куска взорванной горной массы; выход негабарита; формы и параметры развала.

Типовой и разовый проект на массовый взрыв.

Вторичное взрывание методом шпуровых и накладных зарядов. Механизация вспомогательных работ при взрывании.

Основы безопасности ведения горных работ.

Основные технико-экономические показатели буровзрывных ра-

бот.

Литература: [1, с. 51-63; 2, с. 24-64; 6, с. 76-109].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение взрываемости горных пород.

2.Назовите основные типы промышленных ВВ, применяемых на карьерах.

3.Какие средства инициирования применяют на карьерах?

7

4.Дайте определение удельному расходу ВВ.

5.Назовите параметры скважинных зарядов ВВ.

6.Назовите схемы короткозамедленного взрывания.

7.Какие параметры характеризуют качество взрывной подготовки

пород?

8.Назовите марки зарядных и забойных машин.

1.6. Технологические и физико-технические основы выемоч- но-погрузочных работ

Основные виды выемочно-погрузочного оборудования. Типы забоев и заходок. Способы выемки и погрузки. Экскавируемость горных пород. Классификации экскаваторов и их технологическая характеристика.

Литература: [1, с. 64-68; 2, с. 76; 6, с. 110-129].

Вопросы для самопроверки 1. Назовите основные виды выемочно-погрузочного оборудова-

ния.

2.Назовите типы забоев и заходок.

3.Какие существуют способы выемки и погрузки горной массы?

1.7. Выемка пород одноковшовыми экскаваторами

Рабочие и технологические параметры экскаваторов. Технологические схемы выемки мягких и взорванных пород ме-

ханическими лопатами. Параметры забоя: высота уступа, ширина заходки, рабочий и устойчивый углы откоса уступа при различных способах выемки и погрузки.

Технологические схемы выемки пород драглайнами. Выемка пород перевалкой их в выработанное пространство и погрузкой породы драглайнами в карьерный транспорт. Определение параметров забоев.

Производительность одноковшовых экскаваторов. Вспомогательные работы при выемке пород одноковшовыми экс-

каваторами.

Литература: [1, с. 68-80; 2, с. 94-113; 6, с. 151-169].

8

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение рабочим и технологическим параметрам экскаваторов.

2.Назовите параметры забоя.

3.Начертите технологические схемы выемки мягких и взорванных пород мехлопатами.

4.Начертите технологические схемы выемки пород драглайнами.

5.Как определяют производительность и рабочий парк одноковшовых экскаваторов?

1.8. Выемка пород машинами непрерывного действия

Технологическая характеристика цепных экскаваторов. Забои цепных экскаваторов и схемы их обработки. Производительность цепных экскаваторов.

Технологическая характеристика роторных экскаваторов. Забои, их параметры и схемы обработки. Производительность роторных экскаваторов.

Литература: [1, с. 81-87; 2, с. 78-90; 6, с. 190-217].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте технологическую характеристику цепным и роторным экскаваторам.

2.Начертите забои цепных и роторных экскаваторов.

1.9. Выемка пород скреперами, бульдозерами, погрузчиками

Технологические параметры скреперов и бульдозеров, область их применения. Выемка пород скреперами и бульдозерами. Производительность скреперов и бульдозеров.

Технологическая характеристика одноковшовых погрузчиков. Выемка породы погрузчиками. Схемы работы и производительность погрузчиков.

Меры безопасности при ведении выемочно-погрузочных работ. Технико-экономические показатели выемочно-погрузочных работ.

Литература: [1, с. 92-97; 2, с. 114-124; 6, с. 130-159].

9

Вопросы для самопроверки

1.Дайте технологическую характеристику скреперам, бульдозерам, одноковшовым погрузчикам.

2.Назовите область применения скреперов, бульдозеров и погрузчиков.

3.Начертите в плане и профиле забои скреперов, бульдозеров и одноковшовых погрузчиков.

1.10. Карьерные грузы и карьерный транспорт

Карьерные грузы, особенности их перемещения. Понятие грузопотока и грузооборота. Виды и особенности карьерного транспорта. Требования, предъявляемые к карьерному транспорту. Технологическая характеристика карьерного транспорта.

Литература: [1, с. 102-104; 6, с. 235-242].

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение понятиям "грузопоток" и "грузооборот".

2.Назовите виды карьерного транспорта и укажите область применения.

3.Назовите требования, предъявляемые к карьерному транспорту.

1.11. Железнодорожный транспорт

Технологическая характеристика железнодорожных путей, их строение и основные параметры.

Технологическая характеристика подвижного состава. Вагоны, их назначение, грузоподъемность и коэффициент тары. Локомотивы, их сцепная масса и сила тяги.

Основы организации движения поездов. Схемы развития железнодорожных путей и организация обменных операций на уступах. Разделительные пункты, их назначение и конструкция. Расчетный и исполнительный графики движения поездов.

Расчет подвижного состава железнодорожного транспорта. Пропускная и провозная способность путей. Потребность в подвижном составе.

Состав путевых работ. Передвижка и переукладка путей.