Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых
ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ
Программа курсового проектирования для студентов
специальности 21.05.04 Горное дело специализаций
взрывного дела, промышленной безопасности и
горноспасательного дела
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2020
УДК 622.271.3 (075.83)
ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ: Программа курсового проекта / Санкт-Петербургский горный университет / Сост.: П.Н. Дмитриев. СПб, 2020, 38 с.
Приведены программа и методика выполнения курсового проекта, перечислены общие требования, предъявляемые к оформлению пояснительной записки и графической части работы.
Программа предназначена для студентов для студентов специальности 21.05.04 Горное дело специализаций взрывного дела, промышленной безопасности и горноспасательного дела.
.
Табл. 10. Ил.17. Библиогр.: 8 назв.
.
Научный редактор проф. О.И. Казанин
© Санкт-Петербургский горный университет, 2020
Введение
Курсовой проект по дисциплине «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» поможет закрепить знания, полученные студентами при теоретическом обучении, выработать навыки самостоятельной работы по выбору и обоснованию схем вскрытия шахтного поля, способов подготовки систем разработки, средств механизации горных работ и технологических процессов.
Выполнение курсового проекта даст каждому студенту четкое и конкретное представление об условиях эксплуатации горных машин и оборудования, роли механизации горных работ в обеспечении высоких технико-экономических показателей как горного предприятия в целом, так и отдельных его участков, а в дальнейшем реальную основу для оценки требований при конструировании и безопасной эксплуатации горных машин и комплексов.
ТЕМА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект выполняется на типовую тему «Вскрытие, подготовка, система разработки и технологическая схема разработки свиты угольных пластов» в условиях угольного бассейна или производственного объединения, указанного руководителем проекта.
Тема курсового проекта предусматривает решение вопросов выбора схем вскрытия, подготовки, системы разработки одного из угольных пластов, технологических схем очистного и подготовительного забоев по рассматриваемому пласту, организации работ в забоях.
Задание на выполнение курсового проекта выдается руководителем каждому студенту в сроки, определяемые учебным графиком. Бланк задания подшивается к пояснительной записке за титульным листом. Курсовой проект без выданного руководителем задания не рассматривается.
В задании на курсовое проектирование приведены следующие исходные данные:
- горно-геологические условия месторождения: количество рабочих пластов в свите и их мощность, угол падения пластов и расстояние между ними, глубина залегания верхней технической границы шахтного поля, мощность междупластья;
- горно-технические условия - газоносность пластов, а в отдельных случаях - осложняющие факторы разработки, например, тектоническая нарушенность пластов, амплитуда изменения мощности пластов, склонность угля к самовозгоранию или внезапным выбросам; удароопасность, склонность почвы к пучению с соответствующими дополнительными характеристиками;
- технические условия проектирования (размеры шахтного поля и его конфигурация, срок службы шахты, производственная мощность шахты).
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Графическая часть курсового проекта выполняется на листе чертежной бумаги формата А1 карандашом или с помощью компьютера. Допускается применять дополнительные чертежи форматов А2, A3, А4. На чертеже должны быть представлены:
1) Схема вскрытия шахтного поля (вертикальный разрез по линии падения пласта, без разрывов) в масштабе 1:5 000 или 1:10 000;
2) План шахтного поля (без разрывов) в плоскости одного из пластов в масштабе 1:10 000 или 1:20 000, на котором следует указать:
2.1. Схему подготовки шахтного поля;
2.2. Схему расположения капитальных, подготовительных и очистных выработок на момент пуска шахты в эксплуатацию;
2.3. Пути транспортирования полезного ископаемого от забоя первого выемочного участка на поверхность и доставки вспомогательных материалов к очистному забою;
2.4. Путь движения воздуха для проветривания очистных и подготовительных забоев.
3) Систему разработки по одному из угольных пластов в масштабе 1:2 000 (допускается использование линий разрыва), в том числе:
3.1. Узлы сопряжения горизонтальных и наклонных горных выработок;
3.2. Пути движения воздуха для проветривания очистных и подготовительных выработок с указанием местоположения вентиляторов местного проветривания;
3.4. Пути транспортирования полезного ископаемого от очистного забоя до главного откаточного штрека с указанием типов транспортного оборудования.
4. Схему очистного забоя в масштабе 1:100 или 1:50, в том числе:
4.1. Тип средств выемки и доставки угля, способ управления кровлей, охраны и поддержания подготовительных выработок в зоне влияния очистных работ;
4.2. Конструкцию и размеры крепи, расстояние между элементами по длине и ширине выработки, расстояние от забоя до первого ряда стоек и концов консолей верхняков механизированной крепи, очередность и порядок передвижки секций крепи.
5. Узлы сопряжения лавы с вентиляционным и конвейерным (откаточным) штреками в масштабе 1:50 или 1:100.
6. Характерные поперечные сечения очистного забоя с указанием габаритов выемочного и доставочного оборудования и крепи в масштабе 1:50.
7. Поперечное сечение одной из подготовительных выработок с указанием габаритов транспортных средств, величины допустимых зазоров, местоположения угольного пласта в масштабе 1:50 или 1:100.
8. График организации работы в очистном забое.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Раздел I. Основные параметры шахты.
1.1. Определение размеров шахтного поля, балансовых и промышленных запасов, потерь, сроков службы шахты, последовательность отработки и группирование пластов.
Основные размеры шахтного поля: размер шахтного поля по простиранию S и размер шахтного поля по падению H для прямоугольных шахтных полей увязаны между собой через балансовые запасы шахтного поля Q б и суммарную производительность пластов∑ p, предназначенных к отработке.
1.2. Балансовые запасы шахтного поля
, т
1.3. Cуммарная производительность пластов:
∑ p =∑ m∙ γ, т/м2,
где ∑m – суммарная мощность рабочих пластов в свите, м;
γ – средняя плотность угля в массиве, т/м3.
При ориентировочных расчётах можно принимать среднюю плотность антрацита 1,6 т/ м3, каменного угля 1.35 т/м3, бурого угля 1,2 т/м3.
1.4 Годовая производственная мощность шахты А и её расчётный срок службы Т р определяют необходимую величину промышленных запасов шахтного поля Q п:
Q п= А ∙ Т р, т
1.5. Промышленные и балансовые запасы шахтного поля связаны между собой коэффициентом извлечения запасов с:
, т
Коэффициент извлечения с характеризует собой полноту извлечения балансовых запасов при разработке пластов и зависит от вынимаемой мощности рабочих пластов и их угла падения. При укрупнённых расчётах величина с принимается:
- для весьма тонких и тонких пластов 0,94 ÷ 0,92
- для пластов средней мощности 0,92 ÷ 0,90
- для мощных пологих пластов 0,88 ÷ 0,86
- для мощных крутых пластов 0,85 ÷ 0,80
1.6 Основные параметры шахты, размеры шахтного поля и его промышленные и балансовые запасы месторождения взаимоувязаны выражением
A∙T=S∙H ∑ pc
Используя данное выражение, можно определить любой из неизвестных параметров шахты или шахтного поля.
1.7. При двух неизвестных размерах шахтного поля по падению (Н =?), и по простиранию (S =?) вначале определяют размер шахтного поля по падению:
, м,
где α – угол падения пласта, градус.
1.8. При неизвестном сроке службы шахты (Т =?) и неизвестных размерах шахтного поля (S =? и Н =?) расчётный срок службы шахты следует принять из параметрического ряда производственной мощности шахт и рекомендуемого срока службы для шахт малой, средней и большой производственной мощности (табл.1).
Таблица 1