курсовая работа горное дело

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Забайкальский государственный университет»
(ФГБОУ ВО «ЗабГУ»)
Факультет горный
Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых
УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
для студентов заочной формы обучения
по дисциплине «Технология подземной и комбинированной разработки
рудных месторождений»
для специальности 21.05.04 «Горное дело»
специализация Подземная разработка рудных месторождений
Общая трудоемкость дисциплины (модуля)
Виды занятий
1
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия, в т.ч.:
лекционные (ЛК)
практические (семинарские) (ПЗ, СЗ)
лабораторные (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС)
Форма текущего контроля в семестре*
Курсовая работа (курсовой проект) (КР, КП)
Распределение по семестрам
10
11
---семестр семестр семестр
2
3
4
216
252
24
26
10
10
14
16
192
36
226
36
КП
КП
Всего
часов
5
540
50
20
30
418
72
Дисциплина «Технология подземной и комбинированной разработки рудных месторождений» включает два модуля:
- модуль 1: Вскрытие, подготовка и комбинированные способы разработки рудных месторождений;
- модуль 2: Системы подземной разработки рудных месторождений.
Ниже приведены учебные материалы по модулю 1 и модулю 2.
Общая трудоемкость дисциплины (модуля 1)
Виды занятий
1
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия, в т.ч.:
лекционные (ЛК)
практические (семинарские) (ПЗ, СЗ)
лабораторные (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС)
Форма текущего контроля в семестре*
Курсовая работа (курсовой проект) (КР, КП)
Распределение по семестрам
10
------семестр семестр семестр
2
3
4
216
24
10
14
192
36
Всего
часов
5
216
24
10
14
192
36
КП
Краткое содержание модуля
Горно-геологические условия разработки рудных месторождений.
Порядок и стадийность разработки месторождений. Охрана зданий и
сооружений. Способы вскрытия и подготовки рудных месторождений.
Производственная мощность рудника. Технологический комплекс рудника, вскрывающие выработки. Параметры вскрытия и подготовки. Календарное планирование вскрытия и подготовки. Комбинированная и
повторная разработка. Технология подземной разработки рудных месторождений в сложных горно-геологических условиях. Опыт отечественной и зарубежной горнорудной практики разработки рудных месторождений.
Перечень изучаемых тем, разделов дисциплины –модуля 1
Цель и задачи дисциплины. Горно-геологическая характеристика рудных месторождений. Сдвижение горных пород. Охрана зданий и сооружений от
сдвижения горных пород. Охранные целики.
Порядок разработки месторождения. Шахтные поля. Методы расчета производственной мощности рудника. Срок существования рудника.
Вскрывающие выработки рудника, назначение, пропускная способность,
обеспечение надежности при эксплуатации. Типы и состав околоствольных
дворов. Армировка стволов шахт. Классификация способов вскрытия и подготовки рудных месторождений. Технологический комплекс вскрытия.
Способы вскрытия рудных месторождений: вскрытие вертикальными стволами, наклонными стволами, штольнями. Комбинированные способы вскрытия. Схемы вскрытия. Высота этажа. Шаг вскрытия, его оптимизация. Стадийность вскрытия рудных месторождений. Число столов шахт. Типы подъемов, рациональные области применения. Вскрытие месторождений с учетом
применения самоходного оборудования на горных работах. Календарное
планирование вскрытия и подготовки.
Проектирование вскрытия и подготовки рудных месторождений. Техникоэкономическое обоснование выбора способа вскрытия и подготовки рудных
месторождений. Критерии экономической оценки вариантов вскрытия. Тенденции современного развития технологии подземной разработки рудных месторождений.
Практика вскрытия вертикальными стволами. Практика вскрытия наклонными стволами. Практика вскрытия штольнями.
Открыто-подземная разработка (совместная). Комбинированная разработка.
Граница подземных работ. Открыто-подземный ярус. Отработка запасов руд
под дном карьера. Особенности технологии разработки глубокозалегающих
рудных месторождений. Особенности повторной разработки.
Форма текущего контроля
Контрольная работа №___
Рекомендации по определению варианта, задания для выполнения контрольной работы, методические рекомендации по выполнению заданий.
Реферат
Рекомендации по определению варианта, темы для написания реферата,
методические рекомендации по написанию реферата.
Другие формы текущего контроля
Форма промежуточного контроля
.Форма промежуточной аттестации: тестирование, контрольные работы,
курсовой проект, экзамен
Курсовой проект
Методические рекомендации по выполнению проекта.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Забайкальский государственный университет»
(ФГБОУ ВО «ЗабГУ»)
Факультет горный
Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине Технология подземной и комбинированной разработки
рудных месторождений
на тему: Выбор варианта вскрытия и подготовки рудного месторождения
Выполнил студент группы _______________________________
Фамилия, имя, отчество
Руководитель проекта __________________________________
Должность, фамилия, имя, отчество
Чита 20 ____ г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Забайкальский государственный университет»
(ФГБОУ ВО «ЗабГУ»)
Факультет горный
Кафедра подземной разработки месторождений полезных ископаемых
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект
По дисциплине Технология подземной и комбинированной разработки
рудных месторождений
Студенту ____________________________________________________
Фамилия, имя, отчество
1Тема курсового проекта Выбор варианта вскрытия и подготовки рудного месторождения
2 Срок подачи студентом законченного проекта «___»__________20 г.
3 Исходные данные к проекту:
Угол падения месторождения 0 ; мощность м; глубина залегания
м;
мощность наносов м; глубина распространения оруденения
м; длина месторождения по простиранию
м; угол сдвижения пород в наносах 0;
0
угол сдвижения скальных пород
; рельеф местности
;
3
плотность руды
т/м ; устойчивость руды
; устойчивость
вмещающих пород
; ценность руды
.
Дополнительные данные:
4 Перечень подлежащих разработке вопросов в курсовом проекте:
Согласно методическим указаниям к курсовому проектированию.
5 Перечень графического материала: См. Методические указания к курсовому
проектированию.
Дата выдачи задания «___» __________ 20 г.
Руководитель курсового проекта_______________________________
подпись, расшифровка подписи
Задание принял к исполнению
«___» ________20 г.
Подпись студента________________/ __________________/
И.О.Ф.
Введение
Дисциплина Технология подземной и комбинированной разработки
рудных месторождений состоит из двух частей. В первой части студенты изучают вопросы вскрытия и подготовки рудных месторождений, а
также комбинированной разработки. Во второй части изучаются вопросы систем разработки.
Для закрепления теоретических знаний, приобретения навыков
проектирования по дисциплине предусмотрены два курсовых проекта.
В курсовом проекте первой части дисциплины студентом решаются вопросы выбора и расчета экономически выгодного варианта вскрытия и подготовки рудного месторождения на основании индивидуального задания, выдаваемого в начале восьмого семестра.
1 Методические указания к курсовому проектированию
1.1 Общие положения
Выполненный курсовой проект включает пояснительную записку и
графическую часть, представленную на одном чертежном листе формата А1.
На листе помещают чертеж принятого варианта вскрытия и подготовки месторождения в трех проекциях, наименования вскрывающих и
подготовительных выработок, приведенных на чертеже, поперечные сечения главных вскрывающих выработок.
Пояснительная записка оформляется в соответствии с методической инструкцией «Общие требования к построению и оформлению
учебной текстовой документации» (МИ 4.2-5/47-01-2013, «ЗабГУ»).
Теоретической и практической основой курсового проекта являются конспекты лекций по дисциплине, материалы практических занятий,
нормативная (ВНТП 13-2-93), горнотехническая и справочная литература.
Пояснительная записка должна быть пронумерована, начиная от
титульного листа. Текст содержания включает разделы с указанием номера раздела и страницы и помещается после реферата. Слово реферат в
содержание не входит. Задание на курсовой проект выдается после
установочной лекции.
1.2 Методические указания к выполнению разделов
Реферат
Содержание пояснительной записки
Введение
1 Подсчет балансовых запасов
2 Годовая производственная мощность рудника
3 Срок существования рудника
4 Высота этажа и шаг вскрытия месторождения
5 Выбор способа вскрытия и подготовки рудного месторождения
5.1 Первый вариант вскрытия и подготовки
5.2 Второй вариант вскрытия и подготовки
5.3 Выбор критерия экономической сравнительной оценки вариантов
вскрытия и подготовки
6 Экономические расчеты по первому варианту вскрытия и подготовки
7 Экономические расчеты по второму варианту вскрытия и подготовки
8 Сравнительная оценка вариантов вскрытия и подготовки, вывод
9 Календарный план вскрытия и подготовки запасов первой стадии разработки месторождения (первый шаг вскрытия)
Заключение
Библиографический список
Приложения
Реферат заполняют после выполнения курсового проекта и помещают после индивидуального задания. В нем указывают объем курсового проекта (пояснительной записки и графической части проекта), ключевые слова, приводят расчетную годовую производственную мощность
рудника, принятый срок существования рудника, характеристику принятого варианта вскрытия и подготовки, параметры: высоту этажа, шаг
вскрытия, число шахтных стволов, схему вскрытия, срок вскрытия месторождения.
Подсчет балансовых запасов, расчет годовой производственной
мощности производят по условиям задания.
Расчетный срок существования рудника сравнивают с минимальным
целесообразным сроком для установленной производственной мощности. При значительных расчетных производственной мощности и сроке
существования рудника следует разделить рудное поле на два или три
шахтных поля и годовую производственную мощность и все остальные
расчеты производить для одного шахтного поля.
Принимают высоту этажа и число шахтных стволов.
Высота этажа принимается в зависимости от системы разработки с
учетом угла падения месторождения (таблица 1).
Угол
град.
Таблица 1 – Высота этажа в зависимости от системы разработки
падения,
Система разработки
Высота этажа,
м
50…90
50…90
50…90
25…45
50…90
20…45
50…90
50…90
Система разработки с магазинированием руды
блоками
Система подэтажных штреков
Этажно-камерная
С доставкой руды силой взрыва
Горизонтальных слоев с закладкой
Камерно – столбовая с блоковым диагональным
съездом
Подэтажного обрушения
Нисходящей слоевой выемки с твердеющей закладкой
50…60
60…120
70…80
25…45
60…70
25…45
60…80
60…80
Шаг вскрытия представляет собой расстояние по вертикали между
концентрационными горизонтами и включает два - три этажа и более.
Величину шага вскрытия принимают с учетом отработки запасов в его
пределах в течение 15…20 лет. Продолжительность отработки запасов в шаге вскрытия равна произведению продолжительности отработки запасов этажа на число этажей в шаге вскрытия. Продолжительность отработки этажа равна балансовым запасам этажа поделенным на годовую производительность рудника. Величина первого шага
вскрытия включает глубину залегания месторождения.
На основе анализа заданных условий для экономического сравнения принимают два варианта вскрытия и подготовки месторождения. В
параграфах 5.1 и 5.2 на миллиметровой бумаге формата А3 в масштабе
в трех проекциях производят построение месторождения (шахтного поля), показывают зоны сдвижения горных пород, наносят вскрывающие
и подготовительные выработки по вариантам вскрытия и подготовки. В
пояснительной записке чертежи приводят под номерами: рисунок 1 первый вариант вскрытия и подготовки месторождения (с подрисуночным текстом); рисунок 2 – второй вариант, также в пояснительной за-
писке помещают рисунки: сечения основных вскрывающих выработок,
схему околоствольного двора главного ствола.
Шахтные стволы размещают вне зоны сдвижения пород с учетом
бермы безопасности 50…100 м. Угол сдвижения ориентировочно принимают для магматических пород 700, для осадочных 600, для наносов
400. Производят деление месторождения на этажи на основании принятой ранее высоты этажа. С использованием масштабного коэффициента
определяют глубину стволов, длину этажных квершлагов, транспортного уклона, транспортных штреков и т.д.
В каждом варианте вскрытия выбирают тип околоствольного двора и принимают его объем.
Срок вскрытия и подготовки месторождения по варианту включает
время на проходку вскрывающих и подготовительных выработок с учетом возможного совмещения проходки, определяют по календарному
плану вскрытия и подготовки части месторождения в пределах шага
вскрытия (для наклонных и крутопадающих месторождений). Ориентировочные месячные скорости проходки выработок можно принимать
следующие: вертикальных шахтных стволов 50 м, наклонных стволов
70 м, штолен 150 м, автотранспортных уклонов 150 м, квершлагов
150…200 м, транспортных (откаточных) штреков 200 м, капитальных
рудоспусков 60 м, камер околоствольного двора 500…600 м3/ мес.
Экономическое сравнение вариантов вскрытия и подготовки в курсовом проекте можно осуществлять с использованием в качестве критерия чистого дисконтированного дохода (ЧДД), что требует расчетов по
строительству и эксплуатации рудника, большого объема информации.
Дисциплина, в которой даются знания по применению ЧДД, читается
позднее. Более простым, но отвечающим задаче сравнительной экономической оценки вариантов вскрытия и подготовки, может служить
критерий дисконтированных приведенных затрат (St). Дисконтированные приведенные затраты равны приведенным затратам, умноженным
на коэффициент дисконтирования.
Т
St = Σ (Сt + Ен К /Аг t ) /[ 1 (1 + Енп )t] ,
(1)
t=1
где Сt + Ен К /Аг t – приведенные затраты в t – ом году, р./т, приведенные затраты равны сумме эксплуатационных и капитальных затрат в t –
ом году;
Сt – эксплуатационные затраты рудника в t – ом году, р./т;
Кt - капитальные затраты на вскрытие и подготовку месторождения, р.;
А г t – годовая производительность рудника в t – ом году, р./т, в
экономическом сравнении вариантов принимается постоянной, т/год;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных
вложений, Ен = 0,12…0,15;
t = 1,2,…Т - текущий срок разработки месторождения в первую
стадию, лет;
Енп – коэффициент приведения разновременных затрат, Енп = 0.08;
Т – срок разработки рудного месторождения в первую стадию
(15…20 лет) по рассматриваемому варианту.
При экономическом сравнении вариантов вскрытия и подготовки
эсплуатационные затраты (Сt) включают годовые затраты на подземный
транспорт, на подъем руды и шахтный водоотлив, отнесенные к 1 т руды
Сt = (Стр + Сп + Св ) / Аt,
(2)
где Стр – затраты на подземный транспорт руды, р./ т;
Сп – затраты на подъем руды, р./т;
Св – затраты на водоотлив. р./т.
Годовые затраты на подземный транспорт руды равны
Стр = стр Lср Аt , р./год,
(3)
где стр - удельные затраты подземного транспорта (откатка руды или
транспорт автосамосвалами) на 1 км, р./т км; ориентировочно стр =
20…30 р./т км, на откатку; на транспортирование автосамосвалами –
30…50 р./т км;
Lср – средняя длина подземного транспорта руды на данном горизонте, км, принимают на основании чертежа (рисунок 1 или 2).
Годовые затраты на подъем руды равны
Сп = сп Н Аt , р./год,
(4)
где сп – удельные затраты подъема 1 т руды на высоту 1 м, р./т м; ориентировочно сп = 0,15…0,25 р./т м;
Н – высота подъема руды, м.
Годовые затраты на шахтный водоотлив равны
Св = св Н Qt , р./год,
(5)
где св – удельные затраты водоотлива 1 м3, р./м3м; ориентировочно св =
0,10…0,15 р./м3 м;
Qt - годовой шахтный водоприток, Qt = 365 х 20 х qч ,
где qсут – часовой нормальный водоприток шахтной воды, м3/ч.
Капитальные затраты включают затраты на проходку шахтных
стволов (штолен), автотранспортного уклона, квершлагов, выработок
околоствольного двора, рудоспусков, породоспусков, на строительство
объектов на промплощадке, приобретение основного оборудования. Затраты на одинаковые объекты из экономического сравнения исключают.
Некоторые стоимостные величины приведены в приложениях А, Б и др.
Расчеты выполняются на величину первого шага вскрытия.
Результаты экономических расчетов по вариантам удобно представить в виде таблиц следующей формы (таблицы 2,3,4,5,6):
Таблица 2- Эксплуатационные затраты
Виды эксплуатаЕд.
Стоимость
ционных затрат
изм.
единицы,
р.
Подземный
транспорт руды: р./т км
откатка
20…30
Длина
транспортирования (откатки) руды,
км; высота
подъема, м
Lср
Объем
работ
Годовые
затраты,
тыс.
руб.
Аг
Со
Аг
Ст
Аг
Сп
Q
Св
Затраты на 1
т руды,
руб.
Lср
автотранспорт
30…50
Н
Подъем руды
р./т м
0,15…0,25
Н
Водоотлив
р./м3 м
0,10…0,15
Итого
Таблица 3 – Капитальные затраты на вскрывающие выработки
Наименование
Длина, СечеОбъем,
Стоимость
2
3
выработок
м
ние, м м
единицы,
тыс. руб./п.м,
(тыс. руб./м3)
Стол главный
(штольня, наклонный ствол,
слепой ствол )
Ствол вспомогательный
Вентиляционный
ствол
(один или два)
Автотранспортный уклон
Общие капитальные
затраты,
тыс.руб.
Квершлаг гор. 1
Квершлаг гор. 2
………… гор. n – 1
Квершлаг гор. n
Околоствольный двор
Электровозное депо
Водосборники
Гараж самоходных машин
Капитальный рудоспуск (породоспуск)
Скиповой комплекс шахтного ствола
Итого
Ориентировочные сечения: капитальных рудоспусков 4,0 м2; сечение главного вертикального ствола (F)
F = 23,4 + 3,6 Агод.;
(6)
наклонного главного ствола (Fн с)
Fн с = 9,3 + 0,98 Агод;
(7)
сечение квершлага
Fкв = 4,2 + 5,5 Агод..
(8)
Таблица 4 – Капитальные затраты на оборудование
Наименование
Количество
единиц
Стоимость
единицы. тыс. р.
Общие затраты, тыс. р.
Клеть
Скип
Электровозы
Шахтные вагоны
Автосамосвалы
Насосы шахтного водоотлива
Итого
Таблица 5 – Капитальные затраты на здания и сооружения
Наименование зданий и сооруже- Ориентировочная стоимость объекта, тыс.
ний
руб.
Насосная камера
Надшахтное здание
Здание подъемной машины
Шахтный копер
Итого
Таблица 6 – Дисконтированные приведенные затраты по варианту вскрытия и подготовки месторождения
Приведенные затраты
Эксплуатационные затраты
Капитальные затраты (с учетом Ен)
Итого приведенные затраты (см. формулу (1)
Приведенные затраты в 1 - ом году
Приведенные затраты в 2 - ом году
Приведенные затраты в 3 - ом году
Приведенные затраты в 4 - ом году
Приведенные затраты в 5 - ом году
……………………………………..
……………………………………. n –
ом году
Приведенные затраты в Т - ом году
Итого
Численные
значения
затрат,
руб./т
Коэффициент
дисконтирования
1 / (1 + Ен.п)t
Дисконтированные приведенные
затраты, р./т
0,926
0,86
0,81
0,74
0,68
………………
………………..
1 / (1 + Ен.п)Т
Аналогичные экономические расчеты выполняют и по второму варианту.
Принимают вариант вскрытия и подготовки рудного месторождения, обеспечивающий минимальные дисконтированные приведенные
затраты. Если разница между дисконтированными приведенными затратами меньше 10 %, варианты считаются равноценными. Принимают вариант с более коротким сроком вскрытия и подготовки. При относительном равенстве сроков отдают предпочтение варианту технически
более рациональному.
Составляют календарный план вскрытия и подготовки запасов в
первом шаге вскрытия до начала очистных работ по принятому варианту. В таблице 7 приведен пример составления календарного плана.
При разработке календарного плана учитывают три принципа:
- максимально-возможные (рациональные) месячные скорости проходки
горных выработок; максимально-возможное (рациональное) совмещение проходки горных выработок; относительно равномерный расход
трудовых, энергетических и материальных ресурсов.
Таблица 7 - Календарный план вскрытия и подготовки рудного
месторождения (пример)
Из примерного календарного плана вскрытия и подготовки рудного
месторождения в пределах шага вскрытия (таблица 7) следует, что продолжительность вскрытия и подготовки по принятому варианту составляет 5 лет.
Заключение
В заключении приводят информацию по результатам выполненного курсового проекта, принятые решения.
Список использованной литературы
В библиографическом списке приводят в соответствии с методической инструкцией «Общие требования к построению и оформлению учебной текстовой документации» (МИ 4.2-5/47-01-2013,
«ЗабГУ») литературные источники, использованные в ходе курсового
проектирования.
Экзамен
Перечень примерных вопросов для подготовки к экзамену.
Цель, задачи дисциплины. Компетенции.
Тенденции в отечественной и зарубежной горнорудной практике
вскрытия рудных месторождений.
Сравнительная экономическая оценка вариантов вскрытия и подготовки рудного месторождения.
Порядок разработки месторождений
Расчет годовой производственной мощности рудника по металлу
Физико-химические методы повторной разработки запасов. Метод ПВ
Расчет годовой производственной мощности рудника по горным возможностям
Тенденции развития вскрытия глубокозалегающих рудных месторождений
Двусторонний околоствольный двор: состав, схема
Календарный план вскрытия и подготовки рудного месторождения
Классификация вскрытия рудных месторождений
Разработка сближенных рудных тел
Шаг вскрытия рудных месторождений
Количество блоков в очистной выемке
Разработка оставленных запасов в борту карьера
Капитальные рудоспуски
Назначение и состав околоствольного двора. Кольцевой околоствольный двор
Сравнительная оценка способов подготовки рудных месторождений
Простые способы вскрытия рудных месторождений
Принципы разработки календарного плана вскрытия и подготовки рудного месторождения
Технологии повторной разработки рудных месторождений
Сущность подготовки рудных месторождений. Подготовительные выработки
Вертикальные стволы шахт. Области применения. Сравнительная
оценка
Высота этажа
Деление рудного поля на шахтные. Размеры шахтных полей
Наклонные стволы шахт. Области применения. Сравнительная оценка
Комбинированные способы вскрытия рудных месторождений
Автотранспортные уклоны. Подъем руды автосамосвалами. Сравнительная оценка.
Нормализация тепловых условий в горных выработках при разработке
глубокозалегающих месторождений.
Расположение транспортных выработок при разработке крутопадающих
месторождений.
Независимый способ разработки сближенных рудных тел
Вскрывающие выработки, характеристики, поперечные сечения.
Скиповой и клетевой подъемы руды, сравнительная оценка.
Комплекс сооружений для вертикальных стволов шахт
Вскрытие рудных месторождений штольнями. Сравнительная оценка.
Расположение наклонных стволов шахт.
Запасные выходы при вскрытии рудных месторождений штольнями.
Комплексное вскрытие рудных месторождений.
Спуск самоходных машин в шахту.
Открыто-подземный способ комбинированной разработки рудных месторождений.
Виды запасов рудных месторождений.
Процессы сдвижения горных пород.
Безопасная глубина разработки. Охрана сооружений от опасности подработки.
Типы промышленных руд.
Вскрытие месторождений, расположенных ниже уровня долины.
Параметры , формы и типы рудных месторождений.
Наступающий, отступающий и комбинированный порядок разработки
рудных месторождений. Сравнительная оценка.
Валовая и селективная разработка месторождений. Сравнительная
оценка.
Армировка и отделения шахтного вертикального ствола.
Расположение вертикальных стволов шахты с учетом сдвижения горных пород и минимальной работы подземного транспорта.
Факторы, влияющие на вскрытие рудных месторождений.
Классификации рудных месторождений по мощности и углу падения.
Понятие шахтного поля, размеры шахтного поля.
Охранные и барьерные целики.
Схемы вскрытия рудных месторождений.
Открыто-подземный ярус, сущность, технология отработки, экономическое значение.
Понятие способа вскрытия месторождения.
Продолжительность отработки запасов этажа, число этажей в шаге
вскрытия.
Сущность и значение шага вскрытия месторождения, оптимизация его
величины.
Последовательная комбинированная разработка рудных месторождений. Сравнительная оценка.
Цель, задачи дисциплины. Компетенции.
Тенденции в отечественной и зарубежной горнорудной практике
вскрытия рудных месторождений.
Сравнительная экономическая оценка вариантов вскрытия и подготовки рудного месторождения.
Порядок разработки месторождений
Расчет годовой производственной мощности рудника по металлу
Физико-химические методы повторной разработки запасов. Метод ПВ
Расчет годовой производственной мощности рудника по горным возможностям
Тенденции развития вскрытия глубокозалегающих рудных месторождений
Двусторонний околоствольный двор: состав, схема
Календарный план вскрытия и подготовки рудного месторождения
Классификация вскрытия рудных месторождений
Разработка сближенных рудных тел
Шаг вскрытия рудных месторождений
Количество блоков в очистной выемке
Разработка оставленных запасов в борту карьера
Капитальные рудоспуски
Назначение и состав околоствольного двора. Кольцевой околоствольный двор
Сравнительная оценка способов подготовки рудных месторождений
Простые способы вскрытия рудных месторождений
Принципы разработки календарного плана вскрытия и подготовки рудного месторождения
Технологии повторной разработки рудных месторождений
Сущность подготовки рудных месторождений. Подготовительные выработки
Вертикальные стволы шахт. Области применения. Сравнительная
оценка
Высота этажа
Деление рудного поля на шахтные. Размеры шахтных полей
Наклонные стволы шахт. Области применения. Сравнительная оценка
Комбинированные способы вскрытия рудных месторождений
Автотранспортные уклоны. Подъем руды автосамосвалами. Сравнительная оценка.
Нормализация тепловых условий в горных выработках при разработке
глубокозалегающих месторождений.
Расположение транспортных выработок при разработке крутопадающих
месторождений.
Независимый способ разработки сближенных рудных тел
Вскрывающие выработки, характеристики, поперечные сечения.
Скиповой и клетевой подъемы руды, сравнительная оценка.
Комплекс сооружений для вертикальных стволов шахт
Вскрытие рудных месторождений штольнями. Сравнительная оценка.
Расположение наклонных стволов шахт.
Запасные выходы при вскрытии рудных месторождений штольнями.
Комплексное вскрытие рудных месторождений.
Спуск самоходных машин в шахту.
Открыто-подземный способ комбинированной разработки рудных месторождений.
Виды запасов рудных месторождений.
Процессы сдвижения горных пород.
Безопасная глубина разработки. Охрана сооружений от опасности подработки.
Типы промышленных руд.
Вскрытие месторождений, расположенных ниже уровня долины.
Параметры , формы и типы рудных месторождений.
Наступающий, отступающий и комбинированный порядок разработки
рудных месторождений. Сравнительная оценка.
Валовая и селективная разработка месторождений. Сравнительная
оценка.
Армировка и отделения шахтного вертикального ствола.
Расположение вертикальных стволов шахты с учетом сдвижения горных пород и минимальной работы подземного транспорта.
Факторы, влияющие на вскрытие рудных месторождений.
Классификации рудных месторождений по мощности и углу падения.
Понятие шахтного поля, размеры шахтного поля.
Охранные и барьерные целики.
Схемы вскрытия рудных месторождений.
Открыто-подземный ярус, сущность, технология отработки, экономическое значение.
Понятие способа вскрытия месторождения.
Продолжительность отработки запасов этажа, число этажей в шаге
вскрытия.
Сущность и значение шага вскрытия месторождения, оптимизация его
величины.
Последовательная комбинированная разработка рудных месторождений. Сравнительная оценка.
Оформление письменной работы согласно МИ 4.2-5/47-01-2013
Общие требования к построению и оформлению учебной текстовой документации
1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
1.1. Основная литература
1. Глотов В.В. Вскрытие и подготовка рудных месторождений: Учеб.
пособие / В.В. Глотов, В.Е. Подопригора. – Чита: ЧитГУ, 2010. – 183 с.
1.2. Дополнительная литература
1. Агошков М.И. Разработка рудных и россыпных месторождений /
М.И. Агошков. – Москва, Недра, 1983. – 424 с.
2. Воронюк А.С. Рациональные схемы вскрытия мощных месторождений наклонными рудоподъемными выработками / А.С. Воронюк. –
Москва,: - Недра, 1972. – 112 с.
3. Воронюк А.С. Совершенствование вскрытия и подготовки крутопадающих и наклоннопадающих жильных месторождений. Владивосток,
ДвГТУ, 2006. – 281 с.
4. Именитов В.Р. Вскрытие рудных месторождений / В.Р. Именитов –
Москва, МГИ, 1976. – 46 с.
5. Инфантьев А.Н / А.Н. Инфантьев, Э.А. Григорьянц. – Москва,: Недра,
1986. – 220 с.
6. Опыт разработки месторождений на больших глубинах за рубежом за
рубежом / В.Г. Гальперин, Я.И. Юхимов, И.В. Босук. – Москва,: Недра,
1986. – 52 с.
7. Нормы технологического проектирования предприятий металлургии
с подземным способом добычи. ВНТП 13-2-93.
8. Правила безопасности ведения горных работ и переработки твердых
полезных ископаемых. 2013 г.
9. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов. – Москва,: Недра, 1980, - 109 с.
10. Покровский Н.М. Комплексы подземных горных выработок и сооружений: Учеб. пособие / Н.М. Покровский. – Москва,: Недра, 1987. –
248 с.
1.3.
Собственные учебные пособия
1.4 Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы*
1. Справочник по горнорудному делу / Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С.
Пыжьянова, И.Е. Ерофеева. – Москва,: Недра, 1983. – 816 с.
2. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Персональные компьютеры и компьютерные классы
Использование ЭВМ предусматривается:
1. Для выполнения и оформления расчетно-графических и самостоятельных работ.
Учебные материалы по дисциплине
Технология подземной и разработки комбинированной разработки
рудных месторождений - модуль 2
Общая трудоемкость дисциплины - модуля 2 – Системы подземной
разработки рудных месторождений
Виды занятий
1
Общая трудоемкость
Аудиторные занятия, в т.ч.:
лекционные (ЛК)
практические (семинарские) (ПЗ, СЗ)
Распределение по семестрам
в часах
------11
семестр
семестр
семестр
2
3
4
Всего
часов
5
252
26
10
16
252
26
10
16
226
36
КП
226
36
КП
лабораторные (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС)
Форма промежуточного контроля в семестре*
Курсовая работа (курсовой проект) (КР, КП)
Краткое содержание курса
Цель и задачи дисциплины. Хозяйственное и социальное значение систем разработки. Междисциплинарные связи дисциплины
Сущность подготовки. Подготовительные выработки. Принципы расчета размеров поперечных сечений. Классификации способов подготовки
выемочных участков. Особенности подготовки выемочных участков
при использовании самоходных машин
Способы и схемы подготовки выемочных участков при разработке месторождений маломощных, средней
и мощных. Принципы расположения подготовительных выработок
Сущность нарезки выемочных участков. Нарезные выработки. График
подготовительно-нарезных работ,
принципы составления. Современная механизация подготовительнонарезных работ. Фактор времени
Типы выработок. Параметры. Понятие выемочного участка, готового к
выемке, проектная документация
Система разработки. Форма и содержание системы. Эволюция развития
систем разработки. Современные требования к системам. Классификация систем разработки
Методика расчета системы разработки: конструкция и параметры системы, выбор средств механизации очистной выемки, подсчет запасов
руды в выемочном участке
Расчет и увязка основных и вспомогательных производственных процессов. График организации очистной выемки. Современные формы организации. Технико-экономические показатели очистной выемки
Отбор конкурентных систем разработки по горно-геологическим, горнотехническим условиям. Выбор системы разработки из числа отобранных по технико-экономическим показателям
Сплошная и камерно-столбовая системы разработки, их синтез в панельно-столбовую систему. Сравнительная оценка
Система разработки подэтажными штреками с применением комплексов самоходных машин. Варианты системы
Этажно-камерная система разработки с применением самоходных машин. Варианты системы
Система разработки с доставкой руды силой взрыва
Система разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой
Система разработки с магазинированием руды и отбойкой глубокими
скважинами
Система разработки горизонтальными слоями с закладкой и восходящей
выемкой
Формы текущего контроля
Курсовой проект, экзамен
Курсовой проект
Методические указания
Общие положения
Основная цель курсового проекта – выработать у студентов навыки
проектирования систем разработки, играющих ключевую роль в техно-
логии разработки рудных месторождений, для конкретных горногеологических условий.
Студент должен проявить умение принимать правильные решения
обоснованные решения по организации очистной выемки руд с учетом
новейших достижений в отечественной и зарубежной горной технике и
технологии.
Решения вопросов технологии очистной выемки должны быть увязаны с обеспечением рациональных потерь и разубоживания руды.
В ходе курсового проектирования студент должен решить вопросы
обеспечения безопасности очистной выемки, обеспечения рабочих мест
в выемочном участке достаточным количеством свежего воздуха, должен проявить умение применять экономические знания при решении
горнотехнических вопросов. Для этого он выполняет экономические
расчеты по определению себестоимости добычи руды по системе разработки, производительности труда забойного рабочего, сменной и месячной производительности блока (панели).
Студенты в работе над курсовым проектом должны максимально
использовать компьютеры и компьютерные технологии при разработке
конструкции систем разработки.
Проект включает пояснительную записку объемом 25…30 страниц
компьютерного текста и графическую часть – один лист формата А1, на
котором в масштабе выполнена конструкция системы разработки и поясняющие детали по процессам очистной выемки.
Номер индивидуального задания (приложение 1) студента совпадает с его порядковым номером по списку учебной группы.
Студентам заочной формы обучения индивидуальные задания, как
правило, выдают по горно-геологическим условиям рудника, на котором они работают, или по согласованию с руководителем по приложению А методических указаний.
Студенты, не защитившие курсовые проекты, не допускаются к экзамену по дисциплине.
Методические указания к расчетной части
пояснительной записки
После титульного листа следует реферат, в котором приводится
фактический объем курсового проекта, ключевые слова, принятые решения, технико-экономические результаты по производственным процессам. После реферата приводят содержание пояснительной записки
курсового проекта.
Содержание
1 Горно-геологические, горнотехнические условия для проектирования
системы разработки
2 Выбор системы разработки
3 Расчет системы разработки
3.1 Конструкция и параметры системы разработки
3.2 Выбор очистного комплекса машин и механизмов
3.3 Подсчет эксплуатационных запасов руды в блоке (панели)
3.4 Расчет отбойки руды
3.4.1 Выбор способа отбойки руды, диаметра скважин (шпуров),
3.4.2 Выбор технических средств бурения и заряжания скважин (шпуров),
способа взрывания, ВВ и СВ
3.4.3 Расчет параметров БВР
3.4.4 Технико-экономические показатели БВР, схема расположения
шпуров, принципиальная схема взрывной сети
3.5 Расчет доставки руды
3.6 Поддержание выработанного пространства
3.7 Обоснование потерь и разубоживания руды
3.8 Организация очистных работ в блоке (панели)
3.9 Проветривание блока (панели)
3.10 Меры безопасности
4 Расчет себестоимости добычи 1 т руды по системе разработки
5 Технико-экономические показатели
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Во введении следует указать значение полезного компонента, области его применения, отметить роль системы разработки в производственно-хозяйственной деятельности рудника, привести 1-2 примера
отработки аналогичных рудных месторождений в отечественной и зарубежной горнорудной практике, указать основные тенденции в развитии горной техники.
1 Горно-геологические, горнотехнические условия
для проектирования системы разработки
Выполняется краткий анализ горно-геологических, горнотехнических условий по данным рудника (для заочников), горнотехнических
характеристик: мощность, угол падения, устойчивость, ценность руды
по соответствующим классификациям.
2 Выбор системы разработки
Выбранная система разработки должна удовлетворять следующим требованиям:
- безопасность ведения очистных работ;
- простота конструкции системы;
- минимально возможный объем подготовительно-нарезных работ;
-обеспечение, если требуется, сохранности земной поверхности,
-экономичность;
- возможность применения комплекса самоходных машин.
3 Расчет системы разработки
3.1 Конструкция и параметры системы разработки
Конструкция системы разработки является ее важной составной частью. Она определяет безопасность, производительность, возможность применения современной горной техники. В настоящее время
в мировой горнорудной практике утвердилась тенденция к максимальному упрощению конструкции системы, что позволяет снизить затраты
на подготовительно-нарезные работы, повысить эффективность выпуска и доставки руды.
Конструкция системы разработки, ее параметры зависят от устойчивости и прочности руды и вмещающих пород, принятого очистного
комплекса машин и механизмов. Параметры систем разработки можно
применять по аналогичным системам из примеров, приведенных в со-
временной горнотехнической литературе. Прочные размеры целиков в
системах с открытым выработанным пространством определяют по соответствующим расчетным методам или по аналогии.
В конструкции системы разработки, кроме выработок для бурения,
выпуска, погрузки и доставки руды, должны быть предусмотрены выработки для обеспечения вентиляции блока (панели)сквозной вентиляционной струей.
В пояснительной записке следует привести схему системы разработки в трех проекциях с указанием всех технологических параметров:
размеров блока (панели), очистной камеры, целиков, выпускных, доставочных, транспортных выработок, их привязки к рудному телу.
3.2 Выбор очистного комплекса машин и механизмов
От правильного выбора комплекса очистного оборудования зависит производительность труда забойного рабочего, производительность
выемочного участка, себестоимость добычи. Принятый комплекс должен механизировать все основные и вспомогательные производственные процессы, исключать ручные работы. В настоящее время широко
применяют самоходные машины различного назначения, охватывающие все виды горных работ.
В тексте привести технические характеристики основного принятого оборудования (не обязательно в виде таблиц).
Для выполнения следующего раздела – Подсчет запасов – с учетом
габаритов принятого оборудования и зазоров следует определить площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок, а
также, если необходимо, сечения рудоприемных выработок (траншей,
воронок).
3.3 Подсчет запасов руды в блоке (панели)
Подсчет запасов руды в блоке позволяет установить количество
рудной массы (руды), выдаваемой из блока на каждой стадии горных
работ, количество потерянной руды, объем подготовительно-нарезных
работ, а также планировать объемы на заданный период времени (месяц, год) по данной системе разработки.
Подсчет запасов производится на основании принятых (рассчитанных) размеров выработок, камер, целиков при помощи расчетной
таблицы (таблица 1).
Обоснование потерь руды и ее разубоживания излагается в пояснительной записке в одном из следующих параграфов, но эти вопросы
должны быть решены перед подсчетом запасов.
На основании табл. 1 рассчитываются следующие показатели:
п – коэффициент потерь руды в блоке, %,
п = ( П / Б)100,
(3.1)
где  П = суммарное количество потерянной руды в блоке при выполнении всех видов работ;
Б – балансовые запасы блока, т;
р – коэффициент разубоживания (засорения) руды в блоке, %,
р = ( В / Д)100,
(3.2)
где  В – общее количество примешанной к руде пустой породы,
т;
Д – эксплуатационные запасы руды в блоке, т;
Кпнв - коэффициент расхода подготовительно-нарезных вырабо3
ток, м / 1000 т рудной массы,
Кпнв = ( Vпв + ( Vнв) / (0,001 Д),
(3.3)
где  Vпв - суммарный объем подготовительных выработок в
блоке (панели), м3;
 Vнв - суммарный объем нарезных выработок в блоке, м3.
Эксплуатационные запасы подсчитывают по формуле
Д = Б – П + В,
(3.4)
где Б – балансовые запасы, т;
П – количество потерянной руды, т;
В – количество примешанной породы, т.
В табл. 3.1 в качестве примера указаны подготовительнонарезные выработки применительно к системе разработки подэтажными штреками.
Таблица 3.1- Подсчет запасов рудной массы в блоке (панели)
Наименование
работ и
выработок
Подготовка
Трансп. штрек
Бл. восстающий
Орт - заезд
Погрузочные
заезды
Наклонный
съезд
Итого
Нарезка блока
Отрезная щель
Подэтажные
штреки
Траншейный
штрек
Рудоприемная
траншея
Итого
Оч. работы
Оч. камера
Потолочина
МКЦ
Днище
Итого
Всего по блоку
Ко
ли
че
ств
о
Длина, м
поруде
по
породе
Сечение, м2
обшая
поруде
по
породе
Объем, м3
общее
по
руде
по
породе
общий
Балансо- Коливые запа- чество
сы, т
потерянной
руды, т
Примешанная
порода, т
Эксплуатационные
запасы, т
3.4 Расчет отбойки руды
3.4.1 Выбор способа отбойки руды, диаметра скважин (шпуров)
При выборе способа отбойки предпочтение следует отдавать скважинной отбойке веерными скважинами, как более производительному
способу. Диаметр скважин (шпуров) является определяющим параметром БВР, т.к. влияет на производительность, трудоемкость, расход
энергии и материалов на бурение и т.д. В настоящее время появилась
тенденция к увеличению диметра взрывных полостей: шпуров – до
55мм, скважин – до 250мм. Однако при выборе диметра следует оценивать конкретные горнотехнические условия разработки.
3.4.2 Выбор технических средств бурения и заряжания скважин
(шпуров), способа взрывания, ВВ и СВ
При выборе средств бурения предпочтение следует отдавать самоходным буровым установкам (СБУ) с гидравлическими буровыми машинами. СБУ – дорогостоящие машины, однако они окупаются вследствие высокой производительности бурения.
В качестве ВВ принимают гранулированные взрывчатые вещества,
имеющие высокую плотность заряжания, для патронов-боевиков - патронированные. Выбор ВВ производят по скорости детонации и теплоте
взрыва по известной методике.
В пояснительной записке следует привести основные технические
характеристики принятых средств бурения, заряжания и ВВ.
3.4.3 Расчет параметров БВР
Определяют удельный расход ВВ, линию наименьшего сопротивления, параметры сетки расположения скважин (шпуров) в очистном
забое. Построение веера взрывных скважин производят в масштабе. При
шпуровой отбойке выбирают длину шпура. Рациональная длина шпуров
3,0… 3.5м. При разработке маломощных крутопадающих жил глубину
шпуров принимают 1,8…2,0м.
3.4.4 Технико-экономические показатели БВР, схема расположения
шпуров, принципиальная схема взрывной сети
Определяют общую длину шпуров, общий расход ВВ с учетом патронов-боевиков, количество руды, отбиваемой в слое, фактический
расход ВВ, выход руды на 1м скважины (шпура), расход скважин (шпуров) на 1т руды. При отбойке веерными скважинами общая длина скважин и количество ВВ устанавливается по известной расчетной таблице
к вееру взрывных скважин.
Количество отбиваемой руды в слое Т при отбойке вертикальными
слоями равно
Т = (Н w m/ sinα) γ,
(3.5)
где Н – высота отбиваемого слоя, м;
m – мощность рудного тела, м;
w - линия наименьшего сопротивления, м;
α – угол падения рудного тела;
γ – плотность руды, т / м3.
Фактический расход ВВ q равен
q = Q / Т,
(3.6)
где Q – общий расход ВВ на отбойку слоя, кг.
Выход руды на 1м шпура (скважины) F, т/м шпура (скважины), равен
F = T / ΣL,
(3.7)
где – ΣL – общая длина шпуров (скважин) в отбиваемом слое, м.
Расход скважин (шпуров) R на 1т, м/т, равен
R = ΣL / T
(3.8)
3.5 Расчет доставки руды
Расчет доставки руды сводится к выбору погрузочно-доставочного
комплекса, схемы доставки руды и определению сменной производительности блока (панели). Состав комплекса зависит от принятой схемы
доставки. Возможны следующие схемы: доставка руды ПТМ и разгрузка в рудоспуск, погрузка и транспортирование руды автосамосвалами,
погрузка руды в вагоны локомотивной откатки. При расстоянии доставки до 100м применяют ковшово-бункерные ПТМ. При доставке рудной
массы на расстояние до 300…400 м применяют ковшовые ПТМ с вместимостью ковша 3…6 м3. При равных условиях предпочтение следует
отдавать ПТМ с электрическим приводом для повышения эффективности проветривания горизонта выпуска и доставки. Для реализации схемы доставки с использованием автосамосвалов принимают комплекс,
включающий ковшовую ПТМ, совместимую с автосамосвалом, В схеме
с погрузкой руды в шахтные вагонетки применяют машины типа ППН,
работающие в погрузочных камерах.
При циклично-поточной организации очистных работ в блоке доставка и отбойка руды взаимосвязанные процессы. Они связаны следующим условием:
tотб < tдост ,
(3.9)
где tотб – продолжительность отбойки, включающая время бурения
скважин (шпуров) и время заряжания и взрывания, час (смен);
tдост – продолжительность доставки, час (смен).
Время бурения скважин (шпуров) равно
tбур = ΣL / (Ηбур nбур),
(3.10)
где – Ηбур – сменная норма выработки на бурение, м/смену;
nбур – количество одновременно работающих буровых установок (станков), шт.
Время заряжания и взрывания скважин (шпуров) равно
tзар = ΣLзар / Ηзар,
(3.11)
где - ΣLзар – суммарная длина заряжаемых частей скважин (шпуров), м;
Ηзар – сменная норма выработки на заряжание, м/смену.
Продолжительность доставки равна
tдост = Т / (Ηдост nптм),
(3.12)
где Ηдост – сменная норма выработки (производительность) ПТМ
на доставке руды, т/смену;
nптм – количество ПТМ на доставке, шт.
3.6 Поддержание выработанного пространства
В случае применения систем разработки с открытым выработанным пространством: подэтажными штреками, панельно-столбовой (камерно-столбовой), с доставкой взрывом, этажно-камерной производят
расчеты прочных размеров целиков. Размеры целиков и запасы в них
учитывают при подсчете запасов (таблица 3.1).
При панельно-столбовой (камерно0столбовой) системе разработки
для безопасности работ в призабойном пространстве кровлю крепят анкерной крепью. Следует выбрать тип анкерной крепи, принять параметры сетки их установки, способ закрепления межанкерного пространства. Для этой цели используют набрызг-бетонирование кровли или
специальную металлическую сетку.
В системах с креплением выработанного пространства производят
выбор типа крепи. Современной технологичной крепью является анкерная крепь, установка которой комплексно механизирована. Существенным достоинством анкерной крепи является ее размещение во
вмещающих породах, что особенно важно в случае применения на
очистных работах самоходных машин. Следует принять рациональную
длину анкера, параметры сетки.
В системах с закладкой выработанного пространства выбирают тип
закладки. Применяют гидравлическую закладку и твердеющую различной прочности. Гидравлическая закладка широко применяется при относительно невысоком горном давлении, восходящей выемке и руде повышенной ценности. В качестве закладочного материала-заполнителя в
настоящее время используют хвосты обогащения. Важными достоинствами являются ресурсосбережение, т.к. хвосты являются отходами
переработки руды, и уменьшение накопления на земной поверхности
токсичных и вредных твердых веществ. Следует рассмотреть вопрос
производства закладочных работ в блоке с увязкой их с очистными работами.
В условиях высокого горного давления или при нисходящей слоевой выемке неустойчивых руд применяют твердеющую закладку. В
этом случае необходимо принять по аналогии или рассчитать нормативную прочность закладки, состав закладочной смеси и рассмотреть
вопрос производства закладочных работ.
3.7 Обоснование потерь и разубоживания руды
В таблице 3.1 подсчета запасов руды в блоке (панели) приводятся и
учитываются численные значения потерь и разубоживания по соответствующим работам и выработкам. Используют информацию из опыта
горнорудной практики, отечественной и зарубежной, из горнотехнических литературных источников. На основе Единой классификации потерь следует указать источники потерь в принятой системе разработки.
3.8 Организация очистных работ в блоке (панели)
Решается вопрос выбора формы организации очистных работ. При
разработке рудных месторождений, как правило, применяют цикличную или циклично-поточную организации работ. Последняя является
прогрессивной, т.к. позволяет повышать коэффициент использования
горного оборудования. Разрабатывают график организации очистных
работ в блоке, одна из форм которого приведена в таблице 3.2.
Таблица 3.2- Форма (примерная) графика организации очистных работ
Наименование
произ- Ед.
водственных
изм.
процессов и
операций
Объем
работ
Норма
выработки
Количество
машин
(механизмов)
Продолжительность
(смен)
СМЕНЫ
1
часы
П
2
часы
П
3
часы
Рациональной продолжительностью рабочей смены является 7 часов. В этом случае при трех сменной работе в сутки между сменами
остается часовой перерыв, достаточный для проветривания очистного
забоя после взрывных работ.
При скважинной отбойке руды продолжительность цикла на буровзрывных работах может измеряться несколькими сменами (сутками).
При разработке графика организации очистных работ исходят из
следующих рекомендаций:
- интенсивность отработки блока должна быть достаточно высокой,
чтобы избежать развития деформаций вмещающих пород, а следовательно, снижения вторичного засорения отбитой руды породой;
- взрывание зарядов должно производиться в междусменный перерыв;
- коэффициент использования машин и механизмов, особенно высокопроизводительных и дорогостоящих, при разумной организации очистных работ должен быть равен 0,7…0,75.
Для повышения эффективности использования самоходного оборудования при шпуровой отбойке и мощности рудных тел свыше трех
метров длину шпуров принимают равной 3…4 м, что сокращает потери
непроизводительного времени на переход от одной операции к другой.
Очистные работы ведут одновременно в 2…3 забоях.
Продолжительностью производственных процессов и операций
управляют изменением (увеличением или уменьшением) параметров
очистного забоя, заменой ранее принятого оборудования.
3.9 Проветривание блока (панели)
В этом параграфе решается вопрос обеспечения рабочих мест свежим воздухом. Если принятая система разработки обеспечивает сквозное движение воздуха за счет общешахтной депрессии, в пояснительной
записке следует привести схему проветривания блока (панели) с указа-
П
нием стрелками соответствующего цвета движение свежего и загрязненного воздуха. Очистные тупиковые забои (заходки при нисходящей
слоевой выемке, подэтажные буро-доставочные штреки, орты при
подэтажном обрушении) проветривают вентиляторами местного проветривания. В первом и втором случаях производят расчет потребного
количества свежего воздуха.
3.10 Меры безопасности
Следует указать основные меры безопасности по принятой системе
разработки, исключающие травматизм рабочих и аварийные ситуации в
блоке (панели). В ходе курсового проектирования (отбойка руды, доставка, управление кровлей) необходимо придерживаться Единых правил безопасности при взрывных работ (2001г.), Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений
подземным способом (2003г.), Правил технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных,
редких и драгоценных металлов (1980г.).
4. Расчет себестоимости добычи 1 т руды по системе разработки
Таблица 4.1-Расчет затрат на материалы
Наименование
материалов
Неучтенные материалы (5 %)
В С Е Г О:
Ед.
изм.
Норма
расхода
Расход
материалов
на
слой
Цена за
ед-цу, р.
Общие затраты, руб.
на слой
на 1 т
руды
Таблица 4.2-Расчет основной заработной платы
Наименование работ и профессий
Ед.
изм
.
Норма
Объем выраработ ботки
Колво
исполнителей
Трудоемкость,
чел.смен
Разряд
Тарифная
ставка,
р./смена
Машинист СБУ
6
2000
Взрывник
Помощник взрывника
Машинист ПТМ
Водитель автосамосвала
6
2000
4
1200
6
2000
6
2000
ГРОЗ
4
1200
Крепильщик
5
1500
4
1200
5
1500
5
1500
Рабочий на закладке
Машинист кровлеоборщика
Бурильшик
Итого
Прямая
зарплата,
р.
Премия,
30…
60 %
Прямая
заработная
плата с
премией, р.
Поясной коэффициент,
40 %
Основная заработная плата, р.
на отбиваемый
слой
на 1 т
руды
Таблица 4.3-Расчет затрат на сжатый воздух
Количество
Наименование
потребителей
Норма
расхода
сжатого
воздуха,
м3/мин
Чистое
время
работы,
мин
Общий
расход
сжатого
воздуха,
м3
Стоимость
1м3 сж.
воздуха, р.
Затраты, р.
на слой на 1 т
руды
0,30
Итого
Таблица 4.4-Расчет амортизационных отчислений на очистное оборудование
Наименование
машин и
механизмов
Колво
Отпускная
цена,
р.
Общая
стоимость,
р.
Расход на
транспортирование
(10 %), р.
Стоимость
монтажа
(5%), р.
Балансовая
стоимость,
р.
ННо
рма
амор
тизации,
%
Сумма
годовых
амортизационных
отчислений, р.
Текущий ремонт: 5 % от амортизационных отчислений
В С Е Г О
Амортизационные отчисления на 1 т руды находятся по выражению
а =Агод/РNсутNсм 12,
где а – амортизационные отчисления на 1 т руды, /т;
Агод - сумма годовых амортизационных отчислений, р;
Р – сменная производительность камеры т/смену;
Nсут - количество суток в месяце;
Nсм – количество рабочих смен в сутки.
(4.1)
Таблица 4.5- Калькуляция себестоимости добычи 1т руды
№
п/
п
1
1
2
3
4
5
6
Наименование статей расходов
Разряд
Ед.
изм
2
3
4
Зарплата
Основная зарплата с районным коэффициентом
Дополнительная зарплата (20 % от
основной)
Итого с дополнительной зарплатой
Страховые начисления (20% от осн.
и доп. зар.платы)
Всего зарплаты с начислениями
Материалы:
Буровая сталь
Коронка
ВВ- основное
ВВ- для боевиков
Электродетонатор
Провод взрывной и т.д.
Итого материалов (с учетом транспортных расходов 20%)
Энергия:
Сжатый воздух
Кол-во
единиц
на 1 т
5
Стоим
ед.
р.
6
Сумма.
р.
7
м
кВтч
м3
2,5
0,3
Итого энергии
Амортизационные отчисления (по
отдельному расчету)
Итого прямых затрат
Услуги вспомогательных цехов
80%
Итого прямых затрат
Накладные расходы 20%
Всего расход на добычу 1 т руды
5 Технико-экономические показатели системы разработки
Обязательными технико-экономическими показателями системы разработки являются следующие:
1) балансовые запасы блока, т. т;
2) эксплуатационные запасы блока, т. т;
3) коэффициент потерь руды, %;
4) коэффициент разубоживания руды, %;
5) коэффициент расхода подготовительно-нарезных выработок, м3/1000т руды;
6) производительность труда забойного рабочего, т / чел.-смену;
7) сменная производительность блока, т / смену.
Показатели пп. 1)…3) принимают из раздела подсчета запасов руды в
блоке.
Производительность труда забойного рабочего рассчитывают по формуле
Рз б = Дот. сл. / ΣN, т/чел.-смену,
где Дот. сл. – эксплуатационные запасы руды отбиваемого слоя, т;
ΣN – общая трудоемкость забойных рабочих на отработку этого слоя,
чел.-смен. Принимают из таблицы расчета заработной платы (таблица 4).
Сменную производительность блока Рбл.см.. при цикличной организации
очистных работ равна
Рбл. см. = Дот. сл. / tц, т/смену,
где tц, - продолжительность цикла, смен.
В случае циклично-поточной организации очистных работ сменную
производительность блока определяют по формуле
Рбл. см.= Дот. сл. / tц,отб., т/смену,
где tц, - продолжительность цикла при отбойке слоя, смен.
Продолжительность отработки блока tбл. равна
tбл. = Дбл./( Рбл. см..Nсмен Nсуток), мес.
Заключение
В заключении указать, какие приняты решения по проектированию системы разработки с учетом применения современных средств техники и технологии.
Экзамен
Перечень примерных вопросов для подготовки к экзамену.
1. Классификация систем подземной разработки рудных месторождений по
ПТЭцветмет.
2. Потолкоуступная система разработки. Сравнительная оценка
3. Комбинированная система разработки с магазинированием руды и креплением.
4. Очистная выемка при панельно-столбовой системе разработки.
5. Основные и вспомогательные процессы очистной выемки
6. Подготовительно-нарезные работы при системе разработки подэтажными
штреками
7. Очистная выемка при системе разработки подэтажными штреками с применением комплекса самоходных машин.
8. График подготовительно-нарезных работ в блоке (панели), принципы разработки графика
9. Подготовка и нарезка блоков при системе разработки с магазинированием
руды блоками и мелкошпуровой отбойкой
10. Подготовка и нарезка блоков при этажно-камерной системе разработки с
применением комплекса самоходных машин
11. Подсчет запасов руды в очистном блоке (панели), расчетные техникоэкономические показатели
12. Общие и отличительные признаки камерно-столбовой и панельностолбовой систем разработки
13. Очистные работы при системе разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой
14. Сравнительная оценка системы разработки подэтажными штреками
15.Формы организации и график очистных работ в блоке (панели)
16. Подготовительно-нарезные работы при системе разработки с доставкой
руды силой взрыва
17. Безопасность работ в блоке при системе разработки подэтажными штреками
18.Источники потерь руды при системах разработки с открытым выработанным пространством
19. Методика расчета системы разработки
20. Меры безопасности при панельно-столбовой системе разработки
21.Техногенные воздействия систем разработки на природную среду
22. Очистная выемка при системе разработки горизонтальными слоями с
гидравлической закладкой
23. Технико-экономические показатели систем разработки
24. Подготовка и нарезка панелей при сплошной системе разработки с однослойной выемкой и закладкой
25. Системы разработки класса систем с закладкой: сущность, общие условия
применения
26..Основные подготовительно-нарезные выработки
27. Горнотехнические факторы, определяющие выбор системы разработки
28. Очистная выемка при подэтажном обрушении и торцовом выпуске отбитой руды
29. Требования к системам разработки
30. Подготовка и нарезка блоков при нисходящей слоевой выемке с твердеющей закладкой
31. Система разработки с магазинированием руды и отбойкой глубокими
скважинами
32. Общие положения выемки целиков
33. Контроль прочности твердеющей закладки при нисходящей слоевой выемке с твердеющей закладкой
34. Очистные работы при нисходящей слоевой выемке с твердеющей закладкой
35. Оценка систем разработки с закладкой в современном аспекте
36. Столбовая система разработки с однослойной выемкой и закладкой
37. Система разработки этажным обрушением со сплошной выемкой и донным выпуском
38. Закладочные работы при системе разработки горизонтальными слоями и
гидравлической закладкой
39. Понятие системы разработки, современные требования к ней
40. Системы разработки класса с обрушением: сущность, общие условия
применения
41. Комбинированная система разработки с магазинированием и обрушением руды
42. Сущность и создание благоприятных условий торцового выпуска при
подэтажном обрушении руды
43. Конструктивные элементы системы разработки
44. Выемка целиков при очистных камерах, заполненных гидравлической
или сухой закладкой
45. Нормативная прочность твердеющей закладки в горизонтальных и вертикальных обнажениях
46. Системы разработки класса с открытым выработанным пространством:
сущность, общие условия применения
47. Выемка целиков при разработке маломощных крутопадающих рудных
тел
48. Меры безопасности при системе разработки с магазинированием руды
блоками и мелкошпуровой отбойкой
49. Система разработки с камерной выемкой и закладкой
50. Меры безопасности при системе разработки подэтажными штреками
51. Системы разработки класса комбинированных систем: сущность, условия
применения
52. Выемка целиков массовым обрушением на камеры с открытым выработанным пространством
53. Проветривание очистных забоев в системе разработки подэтажным обрушением и торцовым выпуске руды
54. Камерно-столбовая система разработки маломощных наклонных рудных
тел
55. Сущность этажного принудительного обрушения руды на компенсационные камеры
56. Система разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой при мощности жил 2..3м
57. Подготовка блоков при разработке урановых месторождений
58. Классификация способов подготовки выемочных участков (блоков, панелей)
59. Выемка МКЦ при камерах, заполненных обрушенными породами
60. Системы разработки класса с магазинированием руды: сущность, общие
условия применения
61. Закладочные работы при нисходящей слоевой выемке с твердеющей закладкой
62. Очистные работы при системе разработки горизонтальными слоями с
гидравлической закладкой
63. Проветривание горизонтов выпуска и доставки руды
64. Этажное самообрушение: сущность, сравнительная оценка
65. Способы выемки целиков
66. Сплошная система разработки наклонных маломощных рудных тел с однослойной выемкой и креплением с применением самоходных машин
Оформление письменной работы согласно МИ 4.2-5/47-01-2013 Общие требования к построению и оформлению учебной текстовой документации
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
1. Пирогов Г.Г. Новая технология разработки мощных крутопадающих
рудных месторождений: Учеб. пособие. – Чита: ЧитГУ, 2009. – 247 с.
2. Пирогов Г.Г. Проектирование систем разработки рудных месторождений: учеб. пособие / Г.Г. Пирогов. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 216 с.
Дополнительная литература
1. Агошков М.И. Разработка рудных и нерудных месторождений / М.И.
Агошков, С.С. Борисов, В.А. Боярский. – Москва: Недра, 1983. – 690 с.
2. Баранов А.О Проектирование технологических схем и процессов подземной добычи руд / А.О. Баранов – Москва: Недра, 1993. 285 с.
3. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при подземной разработке рудных месторождений / Н.з. Галаев – Москва: Недра,
1990. – 215 с.
4. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений / В.Р. Именитов – Москва: Недра, 1984. – 503 с.
5. Демидов Ю.В. Подземная разработка мощных рудных месторождений
/ Ю.В. Демидов, В.Н. Аминов, - Москва: Недра, 1991. – 217 с.
6. Ляхов А.И. Технология разработки жильных месторождений / А.И. Ляхов – Москва: Недра, 1984. – 480 с.
7. Скорняков Ю.Г. Подземная добыча руд комплексами самоходных машин / Ю.Г. Скорняков – Москва: Недра, 1986. – 203 с.
8. Скорняков Ю.Г. Системы разработки и комплексы самоходных машин
при подземной добыче руд / Ю.Г. Скорняков – Чита: ЧитГУ, 1978. – 230
с.
9. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. – Москва: Недра, 1993. 221 с.
10. Методические указания по установлению размеров камер и целиков
при
камерных системах разработки руд цветных металлов. – Чита:
ВНИПИгорцветмет, 1988. - 126 с.
11. Проспекты ведущих фирм-изготовителей СГО (Atlas Copco, Sandvik,
Hermann Paus, «Воронежский завод горношахтного оборудования» др.),
отчётные документы об использовании СГО на отечественных горных
предприятиях и другие источники.
Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых
полезных ископаемых. 2013.
12. Правила технической эксплуатации рудников, приисков и шахт, разрабатывающих месторождения цветных, редких и драгоценных металлов.- Москва, «Недра», 1980 -109 с.
13. Периодическая печать:
аналитический бюллетень.
Горный журнал, Горный информационно-
Собственные учебные пособия
1. Пирогов Г. Г. Современные системы подземной разработки рудных
месторождений: Учеб. пособие – Чита: ЧитГУ, 2003. – 180 с.
2. Пирогов Г.Г. Новая технология разработки мощных крутопадающих
рудных месторождений: Учеб. пособие. – Чита: ЧитГУ, 2009. – 247 с.
3. Пирогов Г.Г. Проектирование систем разработки рудных месторождений: учеб. пособие / Г.Г. Пирогов. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 216 с.
7.4 Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы*
1. Баранов А.О Проектирование технологических схем и процессов подземной добычи руд / А.О. Баранов – Москва: Недра, 1993. 285 с.
2. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки. – Москва: Недра, 1993. 221 с.
3. Пирогов Г.Г. Проектирование систем разработки рудных месторождений: учеб. пособие / Г.Г. Пирогов. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 216 с.
*Указываются базы данных, информационно-справочные и поисковые системы необходимые для
проведения конкретных видов занятий по дисциплине.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Персональные компьютеры и компьютерные классы
Использование компьютеров предусматривается:
1. Для выполнения расчетов в процессе проведения практических занятий.
2. Для выполнения и оформления курсового проекта
Ведущий преподаватель__________________Г.Г. Пирогов
Заведующий кафедрой __________________В.В. Медведев