Методические указания по выполнению практических работ по Основам горного дела

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Прокопьевский горнотехнический техникум им. В.П. Романова

УТВЕРЖДАЮ                                                                                                                                   заместитель директора

 по учебной работе

____________ Т.В.Ломан

                                                                                                 «      »                        2020г.

Методические указания

по выполнению практических заданий

ПМ 01 Ведение технологических процессов горных и взрывных работ

МДК.01.02 Основы горного и маркшейдерского дела: Основы горного дела    для обучающихся специальности

21.02.15 Открытые горные работы

СОГЛАСОВАНО Председатель цикловой комиссии  ______________   __________________ «_____»_______________20__ г.

	Должность	Фамилия/Подпись	Дата
Разработал	Преподаватель	Мушницкая С.И.
Проверил	Методист	Боцман А.В.

Прокопьевск, 2020 г

          Рассмотрено на заседании методического совета

ГБПОУ ПГТТ им. В.П.Романова

Методист_______________А.В. Боцман

«____»___________20__г.

Содержание

Пояснительная записка Практическая работа № 1. Вычерчивание в плане и разрезе элементов уступа	4 6
Практическая работа №2. Вычерчивание условных обозначений траншей и съездов	7
Практическая работа №3. Вычерчивание основных форм залегания	9
Практическая работа № 4. Вычерчивание условных обозначений уступов	11
Практическая работа №5. Основные этапы строительства карьера	14
Практическая работа № 6. Экономическая оценка открытого способа разработки	15
Практическая работа № 7. Вычерчивание схем механического рыхления и зарядов	15
Практическая работа №8. Расчёт производительности одноковшовых экскаваторов	17
Практическая работа №9. Вычерчивание схем работы одноковшовых экскаваторов	19
Практическая работа №10. Вычерчивание забоя роторного и цепного экскаватора	21
Практическая работа № 11. Вычерчивание схем работы землеройных машин	23
Практическая работа № 12. Вычерчивание схем строения железнодорожных путей  на карьере	26
Практическая работа №13. Расчёт карьерного автотранспорта и организация его работы	27
Практическая работа №14. Расчёт карьерного автотранспорта	31
Практическая работа №15. Расчёт ширины автодороги	34
Практическая работа №16. Определение объёмов вскрыши, запасов угля, среднего коэффициента вскрыши	38
Практическая работа №17. Расчёт запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши в границах карьера Практическая работа №18. Определение глубины карьера для горизонтальных и пологих пластов Практическая работа №19. Определение глубины карьера для наклонных и крутых пластов Практическая работа №20. Определение годовой производственной мощности и срока службы карьера Практическая работа №21. Определение границ карьера Практическая работа №22. Определение режима горных работ и составление графика режима горных работ Практическая работа №23. Построение графика календарного плана Практическая работа №24. Определение объёмов работ при проходке траншей Практическая работа №25.Бестранспортный способ проходки траншей Список источников	41 43 46 49 51 53 55 56 61 65

Пояснительная записка

Основное назначение методических указаний по выполнению практических работ дать возможность каждому обучающемуся выполнить работу в необходимой последовательности, которая помогает достичь наилучшего результата. Методические указания содержат четкую последовательность действий по выполнению работы, обращают внимание обучающихся к ранее полученным теоретическим знаниям, концентрируют его внимание на наиболее важных и сложных моментах.

МДК 01.02 «Основы горного дела» ПМ 01 «Ведение технологических процессов горных и взрывных работ» предусматривает изучение технологии и организации открытых горных работ; типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых,  нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ. Профессиональный модуль введён за счёт вариативной части ОПОП , так как в нём объединены горные дисциплины, необходимые для профессиональной подготовки специалистов специальности 21.02.15 Открытые горные работы.

Целью методических указаний является овладение данным видом профессиональной деятельности.

Выполнение практических занятий направлено на:

-                                           обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по темам дисциплины;

-                                           формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;

-                                           развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов;

выработку при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.

В результате  выполнения практических работ   студент   должен:

уметь:

- определять на плане горных работ место установки горной техники и оборудования;

- направление ведения горных работ на участке; расположение транспортных коммуникаций и линий электроснабжения;

- определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы;

- рассчитывать объемы вскрышных и добычных работ на участке, определять коэффициент вскрыши;

- рассчитывать производительность горных машин и оборудования;

- составлять перспективные и текущие планы ведения горных работ на участке;

- оформлять технологические карты по видам горных работ в соответствии с требованиями нормативных документов;

- оформлять проект массового взрыва в соответствии с требованиями нормативных документов;

- производить оформление технической документации на ведение горных и взрывных работ с помощью аппаратно-программных средств;

- определять плановые и фактические объемы горных работ на местности, объемы потерь полезного ископаемого в процессе добычи;

- оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых;

- рассчитывать параметры схем вскрытия и элементов системы разработки рассчитывать параметры забоя: вскрышного, добычного, отвального;

- рассчитывать параметры буровых работ;

- выбирать схемы ведения горных работ для заданных горно-геологических и горнотехнических условий;

- определять особо опасные ситуации при производстве горных и взрывных работ;

- обосновывать выбор комплекса горнотранспортного оборудования;

- организовывать и контролировать работу горнотранспортного оборудования;

- обосновывать выбор комплекса оборудования для электроснабжения горных машин;

- оценивать свойства и состояние взрываемых пород;

- рассчитывать параметры взрывных работ;

- проектировать массовый взрыв;

- определять запретную и опасную зону на плане горных работ;

- вести взрывные работы в соответствии с требованиями правил безопасности;

- оценивать качество подготовки забоя взрывным способом;

- обосновывать выбор оборудования для механизации взрывных работ;

- определять нормы выработки на горнотранспортный комплекс (экскаваторную бригаду и транспортные средства);

- определять факторы, влияющие на производительность горнотранспортного комплекса.

знать:

- сущность открытых горных работ;

- элементы карьера и уступ;

- классификацию горных выработок;

- классификацию и условия применения экскаваторов, буровых станков, карьерного транспорта, выемочно-транспортирующих машин;

- производственную программу и производственную мощность организации;

- горно-графическую документацию горной организации: наименование, назначение, содержание, порядок её оформления, согласования и утверждения;

- маркшейдерские планы горных выработок;

- требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ;

- системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях;

- технологию и организацию: ведения вскрышных и добычных работ, определение их основных параметров;

- отвалообразования пустых пород и складирования полезного ископаемого, определение их основных параметров;

- ведения буровых и взрывных работ, определение их основных параметров;

- типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ;

- особенности применения программных продуктов в зависимости от вида горнотехнической документации: текстовые документы, схемы, чертежи;

- основные показатели деятельности горного участка: объем работ, коэффициенты вскрыши, производительность труда, производительность горных машин и оборудования;

- устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации горных машин;

- основные сведения о ремонте горных машин;

- расчет эксплуатационных характеристик горных машин и карьерного транспорта;

- обосновывать выбор комплекса оборудования  для проветривания и осушения;

- определять запретную и опасную зону на плане горных работ;

- вести взрывные работы в соответствии с требованиями правил безопасности;

- оценивать качество подготовки забоя взрывным способом;

- босновывать выбор оборудования для механизации взрывных работ;

- устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации горных машин;

- основные сведения о ремонте горных машин;

- расчет эксплуатационных характеристик горных машин и карьерного транспорта;

- устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта;

- принципы формирования технологических грузопотоков;

- транспортные схемы в различных горно-геологических и горнотехнических условиях;

- принципы выбора комплекса горнотранспортного оборудования;

- устройство и принцип действия электрооборудования горных машин;

- схемы, высоковольтное и низковольтное оборудование электроснабжения горных машин и механизмов;

- принципиальные схемы электроснабжения участка и освещения участка;

- правила эксплуатации электрооборудования;

- принципы построения и общую характеристику систем и элементов автоматизации горного производства;

- устройство, принцип действия, область применения и правила эксплуатации стационарных машин: насосов, компрессоров, вентиляторов, подъемных машин; технологию осушения и проветривания горных выработок.

На выполнение практических заданий по МДК 01.02 «Основы горного дела» в профессиональном модуле «Ведение технологических процессов горных и взрывных работ» отводится 85 часов.

         2.  Необходимыми структурными элементами практического занятия, помимо самостоятельной деятельности студентов, является инструктаж, проводимый преподавателем, а также анализ и оценка выполненных работ и степени овладения студентами запланированными умениями.

Выполнению практических занятий предшествует проверка знаний студентов - их теоретической готовности к выполнению задания.

            По каждому практическому занятию разработаны методические указания по их проведению. Практические занятия носят репродуктивный характер. При их проведении обучающиеся пользуются инструкциями, в которых указаны: цель работы, пояснения (теория, основные характеристики), порядок выполнения работы, контрольные вопросы, учебная и специальная литература.

            Форма организации работы студентов на практических занятиях фронтальная, при которой все студенты выполняют одновременно одну и ту же работу. Оценки за выполнение практических занятий выставляются по пятибалльной системе и учитываются как показатели текущей успеваемости студентов.

3. Работы выполняются на отдельных стандартных листах с рамками формата А4 пастой синего или чёрного цвета с соблюдением требований ЕСКД. Графические материалы оформляются простым карандашом с использованием необходимых чертёжных инструментов.

4. В результате выполнения рекомендаций методических указаний обучающиеся осваивают следующие профессиональные и общие компетенции:

ПК 1.1. Планировать ведение горных работ и оформлять техническую документацию.

ПК 1.2. Организовывать и контролировать ведение горных работ на участке.

ПК 1.3. Организовывать и контролировать ведение взрывных работ на участке.

ПК 1.4. Обеспечивать выполнение плановых показателей

ПК ВЧ 5.8 Соблюдать организационно-распорядительные документы и методические материалы, касающиеся производства горных работ

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

1.Критериями оценки результатов  работы учащихся являются:

-уровень освоения студентом учебного материала;

-умения студента использовать теоретические знания при выполнении практических задач;

-сформированность общеучебных умений;

-обоснованность и четкость изложения ответа;

-оформление материала в соответствии с требованиями.

Выполнение  графической и практической работы оценивается, исходя из следующих требований:

2.Критерии оценки выполнения работы:

оценка «отлично» ставится, если обучающийся выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок.

Оценка «хорошо» ставится, если обучающийся выполнил требования к оценке "5", но допущены 2-3 недочета.

Оценка «удовлетворительно» ставится, если обучающийся выполнил работу не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки.

Оценка «неудовлетворительно» ставится, если обучающийся выполнил работу не полностью или объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов;

3. Оценивание защиты контрольных вопросов.

Оценка «отлично» ставится в том случае, если обучающийся:

- правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий;

- строит ответ по собственному плану, сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации;

- может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом из курса « Основы горного дела»,а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин.

Оценка «хорошо» ставится, если:

- ответ удовлетворяет основным требованиям к ответу на оценку 5, но дан без использования собственного плана, новых примеров, без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин;

- допущена  одна ошибка или  имеется не более двух недочетов , но они  могут быть  исправлены  самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя.

Оценка «удовлетворительно» ставится, если :

- правильно понимается сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные пробелы в усвоении вопросов курса « Основы горного дела»,не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала;

- допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов.

Оценка «неудовлетворительно» ставится, если :

- обучающийся не овладел основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы и допустил больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3

Практическая  работа №1

Тема: Вычерчивание в плане и разрезе элементов уступа

Цель задания: научиться   вычерчивать в плане и разрезе элементы уступа; сформировать знания и умения в соответствии с требованиями по предмету.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1;   ОК1; ОК2; ОК4;ОК5;ОК8;ОК9

           Уметь: вычерчивать в плане и разрезе элементы уступа в соответствии с требованиями по предмету.

 Знать: в соответствии с требованиями по предмету элементы карьера и уступ.

Оборудование : раздаточный материал

Количество часов: 4 часов

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя индивидуальное задание

2. Вычертить в плане и разрезе элементы уступа карьера

3. Обозначить элементы уступа карьера и подписать

 4. Ответить на контрольные вопросы

         Контрольные вопросы

1. Что называется рабочей площадкой?

2. Дать определение откоса уступа?       

3. Что принято считать углом откоса уступа?

4. Основные элементы уступа?

 

1 – верхняя площадка уступа. 2 – нижняя площадка уступа. 3 – откос уступа.

4 – верхняя бровка уступа. 5 – нижняя бровка уступа. 6 – забой уступа.

Рис. 1 «Основные элементы уступа»

Форма контроля: опрос

Практическая  работа №2

Тема: Вычерчивание элементов траншей и съездов

Цель задания: познакомиться с условными обозначениями траншей и съездов; сформировать знания и умения в соответствии с требованиями   по предмету.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1   ОК1; ОК2; ОК4;ОК5;ОК8;ОК9

Уметь : вычерчивать  условные обозначения траншей и съездов ;определять на плане горных работ место установки горной техники и оборудования.

Знать :

требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных работ.

Оборудование: раздаточный материал

Количество часов: 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя индивидуальное задание.

2. Обозначить и подписать рис. 1 «Основные параметры траншеи».

3. Вычертить рис. 2 Схема «Общий вид и план капитальной и разрезной траншеи».

4. Нарисовать рис. 3 «Графическое изображение открытых горных выработок».

5. Ответить на контрольные вопросы

          Контрольные вопросы

 1. Какие в зависимости от назначения различают открытые горные выработки-траншеи?

2. Назначение капитальной траншеи?

3. Для каких целей используют капитальные полутраншеи?

Рис. 1 «Основные параметры траншеи»

 Ширина понизу, углы откосов бортов, продольный уклон и длина.

Рис. 2 Схема «Общий вид (а) и план (б) капитальной и разрезной траншеи».

                                            1─2- разрезная траншея;        

2─3- капитальная траншея;

4 – контур карьерного поля.

Рис. 3 « Графическое изображение открытых горных выработок»

Форма контроля: оценка результатов практической работы

Методические рекомендации по выполнению задания:

Практическая  работа №3

Тема: Вычерчивание основных форм залегания

Цель задания:  научиться вычерчивать основные формы залегания месторождений.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 ;ПК 1.2    ОК2; ОК 3;ОК4;ОК5

Уметь : вычерчивать  основные формы  залегания ;определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы

Знать :

системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях

Оборудование: ПК, плакат, раздаточный материал

Количество часов : 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя задание

2. Познакомиться с основными формами залегания месторождений

3. Зарисовать рис.1 Схема «Основные формы залегания месторождений».

4.Заполнить пояснительную таблицу «Типы месторождений по наиболее отличительным признакам» по схеме «Основные формы залегания месторождений».

5. Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1.Какие горные породы относятся к полезным ископаемым?

2.Что называется месторождением полезного ископаемого?

3.Условия залегания месторождений, разрабатываемых открытым способом.

4.Какими условиями определяется подразделение пластов и залежей на пологие, крутые и наклонные?

Рис. 1 Схема «Основные формы залегания месторождений».

Таблица «Типы месторождений по наиболее отличительным признакам» по схеме  «Основные формы залегания месторождений».

Типы месторождений по отличительным признакам	Соотнесение по схеме «Основные формы залегания месторождений».
По форме
По положению
По углу наклона

Форма контроля: письменный отчёт

Практическая  работа №4

Тема: Вычерчивание условных обозначений уступов

Цель задания:  познакомиться с условными обозначениями уступов.          

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 ; ПК 1.2   ОК2; ОК 3;ОК4;ОК5

Уметь : вычерчивать условные обозначения  уступов.                                 

Знать :

системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях ;оформление технологических карт по видам горных работ в соответствии с требованиями нормативных документов

Оборудование: ПК, проектор, раздаточный материал, макеты учебного горного полигона                                                                                                                 

Количество часов : 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя задание

2.                 Вычертить и подписать основные элементы уступа (рис.1)

3.                 Вычертить рабочую площадку уступа (рис.2)

4.                 Вычертить схему уступов: вскрышного, добычного, смешанного, отвального (рис. 3)

5.     Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Как называется часть боковой поверхности карьера, имеющая форму ступени?

3. Дать определение откоса уступа?

5. Объяснить понятие фронт работ уступа?              

8. Виды уступов по назначению?

Рис.3 Условные обозначения уступов

Форма контроля: отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №5

Тема: Основные этапы строительства карьера

Цель задания:  закрепить знания об основных этапах строительства и эксплуатации  карьера.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 ; ПК 1.2   ;ПК 1.4     ОК2; ОК 3;ОК4;ОК5; ОК6; ОК7

Уметь : оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых                                                                                           

Знать : производственную программу и производственную мощность карьера

Оборудование: ПК, раздаточный материал

Количество часов : 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Пользуясь конспектами лекций оформить таблицу «Организация строительства карьера»

3. Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Назвать основные периоды разработки карьера?

2. Какова продолжительность подготовительного периода? 

3. Какие работы включают в себя основной и ликвидационный периоды?

Таблица «Организация строительства карьера»

Периоды строительства	Продолжительность во времени	Какие работы и мероприятия проводятся для осуществления	Нормативная документация
подготовительный
основной
ликвидационный

Практическая  работа №6

Тема: Экономическая оценка открытого способа разработки

Цель задания:  закрепить знания об экономической оценке открытого способа разработки.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 ; ПК 1.2   ;ПК 1.4   ОК2-  ОК7

Уметь : рассчитывать объемы вскрышных и добычных работ на участке, определять коэффициент вскрыши; рассчитывать производительность горных машин и оборудования

Знать : основные показатели деятельности горного участка: объем работ, коэффициенты вскрыши, производительность труда, производительность горных машин и оборудования

Оборудование: ПК, плакаты, раздаточный материал.

Количество часов: 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Что такое коэффициент вскрыши? Понятие о коэффициентах вскрыши.                      

2. Что понимается под удельными капитальными затратами

3. Расчёт окупаемости капитальных затрат.

4. Производительность труда рабочих.

5. Производительность горнотранспортного оборудования

Форма контроля: письменный отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №7

Тема: Вычерчивание схем механического рыхления и зарядов ВВ

Цель задания:  научиться вычерчиванию схем механического рыхления и зарядов.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 ; ПК 1.2   ; ПК 1.3; ПК 1.4             ОК2- ОК7

Уметь : вычерчивать схемы механического рыхления и зарядов ;оформлять технологические карты по видам горных работ в соответствии с требованиями нормативных документов

Знать: требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ

Оборудование: ПК, раздаточный материал

Количество часов : 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя индивидуальное задание.

2.                 Нарисовать рис. 1 «Механическое рыхление мягких пород».

3.                 Нарисовать рис. 2 и объяснить изображение методов взрывных работ.

4.     Начертить схему «Производство добычных работ с применением рыхлителей».

5.     Ответить на контрольные  вопросы

Контрольные вопросы

1.                 Назвать методы подготовки горных пород к выемке?

2.                 В чём состоит процесс подготовки скальных пород к выемке?

3.                 Как проводится подготовка мягких пород к выемке в зимнее время?

4.                 Какие методы взрывных работ вам известны?

Рис. 1 «Механическое рыхление мягких пород»

Рис. 2 «Методы взрывных работ»

Форма контроля: письменный отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №8

Тема: Расчёт производительности одноковшовых экскаваторов

Цель задания:  закрепить знания о выемке вскрышных пород одноковшовыми экскаваторами; познакомиться с расчётом производительности одноковшовых экскаваторов

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК2  - ОК8;  ПК ВЧ 5.8  

Уметь : рассчитывать объемы вскрышных и добычных работ на участке, определять коэффициент вскрыши;

рассчитывать производительность горных машин и оборудования.

Знать : технологию и организацию: ведения вскрышных и добычных работ, определение их основных параметров ; требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ

Оборудование:  ПК, экран, проектор, раздаточный материал

Количество часов: 6 часов

 Методические рекомендации по выполнению задания:

1.Получить у преподавателя задание.

          2.Ответить на контрольные вопросы

3.Решение задач.

Контрольные вопросы

1. Что такое экскавируемость горных пород?

3. Классификация и назначение различных типов экскаваторов?

4. Механическая лопата, технологические и рабочие параметры?

6. Производительность одноковшовых экскаваторов и факторы, влияющие на производительность экскаваторов?

Решение задач по определению производительности одноковшовых экскаваторов

1. Теоретическая производительность экскаватора определяется по формуле:

, м³/час                                                                      (1)

где    Е – емкость ковша, м³

, время цикла, сек

2. Техническая производительность экскаватора определяется по формуле:

, м³/час                                                               (2)

где    - коэффициент заполнения ковша,

- коэффициент разрыхления горной массы,

3. Эксплуатационная производительность  вскрышного (добычного) экскаватора определяется по формуле

, м³/час                                                        (3)

где - коэффициент использования оборудования во времени.

4. Определяем сменную производительность вскрышного (добычного) экскаватора по формуле:

, м³/см.                                                                        (4)    

где  - продолжительность смены, час

5. Определяем суточную производительность вскрышного (добычного) экскаватора

, м³/сутки.                                                                   (5)    

где  - количество смен, см

6. Определяем месячную производительность вскрышного (добычного) экскаватора

, м³/см.                                                                      (6)    

где  - количество рабочих дней по добыче, дней

7. Определяем месячную производительность вскрышного (добычного) экскаватора

, м³/см.                                                                         (7)    

где N - количество рабочих дней году, дней

Таблица 1

«Производительность экскаваторов»

Вид работ	Тип оборудования	Производительность, м3
		сменная	суточная	месячная	годовая
Добыча
Вскрыша

Форма контроля:письменный  отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №9

Тема: вычерчивание схем работы одноковшовых экскаваторов

Цель задания:   научиться вычерчиванию схем одноковшовых экскаваторов

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4   ОК2  - ОК8

Уметь : вычерчивать схемы одноковшовых экскаваторов

Знать : технологию и организацию: ведения вскрышных и добычных работ, определение их основных параметров ; требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ

Оборудование:  ПК, экран, проектор, плакаты, раздаточный материал

Количество часов : 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя задание.

2.                 Начертить рис.1 Схемы рабочих параметров одноковшового экскаватора.

3.                 Провести сравнительный анализ технических характеристик карьерных экскаваторов - механических лопат по таблице 1.

4.                 Начертить рис.2 Схемы траншейного забоя мехлопаты.

5.                 Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1.                 Какие самоходные машины называются одноковшовыми экскаваторами? Их применение?

2.                 Назовите основные агрегаты одноковшовых экскаваторов?

3.                 Как делятся по назначению или виду работы экскаваторы?

Рис. 1 Схемы рабочих параметров одноковшового экскаватора

а – прямой лопаты; б – обратной лопаты; в – обратной лопатой с поворотным ковшом; г – драглайна; д - грейфера

Рис. 2 Схемы траншейного забоя мехлопаты

а – при нормальной ширине дна; б – при минимальной ширине дна; α – угол откоса борта траншеи

Таблица 1

«Техническая характеристика карьерных экскаваторов - механических лопат»

Показатели	ЭКГ-8И	ЭКГ-10	ЭКГ-15	ЭКГ-15-а	ЭКГ-20-а
1	2	3	4	5	6
Емкость ковша, м3	8;10	10;8;12,5	15	5,2;3,2;7	20;16;30
Макс радиус черпания на уровне стояния, м	12,2	12,6	15.6	9,0	14,2
Макс радиус черпания, м	18,2	18,4	22,6	14,5	23,4
Макс радиус разгрузки, м	16,3	16,3	20	12,5	20,9
Макс высота черпания, м	12,5	13,5	16,4	10,3	17
Время цикла, с	26	26	28	23	30

Форма контроля: отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №10

Тема: вычерчивание забоя роторного и цепного экскаватора

Цель задания:    закрепить полученные знания о роторных экскаваторах, освоить принцип изображения их забоев

Проверяемые результаты обучения: 

ПК 1.1 - ПК 1.4   ОК2  - ОК8

Уметь : вычерчивать схемы забоев роторных экскаваторов;

Знать : технологию и организацию ведения вскрышных и добычных работ, определять  их основные параметры ; требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ

Оборудование: плакаты, макеты, раздаточный материал

Количество часов : 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя задание

2.                 Повторить классификацию экскаваторов по назначению.

3.                 Дать характеристику многоковшовым экскаваторам.

4.                 Нарисовать рис.1 «Роторный экскаватор».

5.                 Нарисовать рис.2 «Схема работы цепного экскаватора в забое»

6.      Провести анализ технологических параметров отечественного  роторного экскаватора  по Таблице 1.

7.      Зарисовать предложенную схему выемочно-погрузочных работ при выемке мягких горных пород роторным экскаватором (рис.2).

         8.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Назвать классификацию многочерпаковых экскаваторов, условия их применения, достоинства и недостатки?

2. Какие способы отработки забоя роторными экскаваторами вам известны?

3. Назвать технологические параметры   роторных экскаваторов?

Рис. 1 «Роторный экскаватор»

1 - роторное колесо; 2 - стрела; 3 - гусеницы; 4 - разгрузочная консоль; 5 - противовес; 6 -поворотная платформа

Рис. 2 Схема выемочно-погрузочных работ при выемке мягких горных пород роторным экскаватором»

Таблица 1

Технические характеристики роторного экскаватора
Производительность, т/ч	2300
Высота уступа, разрабатываемая вертикальными стружками, м	16
Глубина черпания, м	1,5
Радиус черпания, м	24,4
Радиус разгрузки, м	22,6
Высота разгрузки, м: максимальная минимальная	6,5 3,3
Число ковшей	9
Емкость ковша, л	270
Диаметр ротора, м	6,5
Число ссыпок в минуту	76,5
Ширина ленты конвейера, мм	1200

Рис 2 Схема работы цепного экскаватора в забое

Форма контроля: отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №11

Тема: вычерчивание схем землеройных машин

Цель задания:   закрепить знания о землеройных машинах ; получить навыки их изображения в схемах.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4   ОК1  - 9

Уметь : вычерчивать схемы землеройных машинах;

Знать : устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта ;типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 4  часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1.                 Получить у преподавателя задание

2.                 Зарисовать рис.1 Схемы выемки скрепером .

3.      Зарисовать рис.2 Разработки горных пород бульдозером.

4.      Изучить требования  ТБ при выемке горных пород  землеройно-транспортными машинами.

5.      Ознакомление и вычерчивание схем работы землеройных машин.

6.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Какова область применения, классификация, производительность бульдозеров и скреперов?

2. Техника безопасности при выемке горных пород  землеройно-транспортными машинами.

3. Какие горные работы ведутся  с применением бульдозеров?

Рис. 1

Рис. 2 Разработки горных пород бульдозером                   

Рис. 3 Работа экскаватора ЭО-3322Б

R1 - радиус, описываемый кромкой зуба ковша, м

Rк,с - наибольший радиус копания на уровне стоянки, м

Нк - наибольшая глубина копания, м

Hв - наибольшая высота выгрузки, м

Rв - радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, м

Рис. 4 Работа экскаватора ЭО-3322Б с обратной лопатой и зубом-рыхлителем

Rк.с - наибольший радиус копания на уровне стоянки, м8,1

Нк -наибольшая допустимая глубина забоя, м  0,4

R1 -   радиус, описываемый режущей кромкой зуба, м

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №12

Тема: вычерчивание схем железнодорожных путей на карьере

Цель задания:   закрепить знания о железнодорожных путях на карьере; получить навыки их изображения в схемах.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4   ОК2 - ОК8

Уметь : вычерчивать схемы железнодорожных путей на карьере ,ведения горных работ для заданных горно-геологических и горнотехнических условий

Знать : устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта ;типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов : 4  часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Зарисовать рис. 1 Схема железнодорожных путей на карьере.

3.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Назовите достоинства железнодорожного транспорта?

2. Назвать виды  карьерных железнодорожных путей?

3. Какова стандартная ширина рельсовой колеи?

4. Для чего служит рельсовый перевод?

Рис. 1 Схема железнодорожных путей на карьере

Форма контроля: отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №13

Тема: расчёт карьерного автотранспорта и организация его работы

Цель задания:    закрепить знания о  карьерном автотранспорте и организации его  работы; ознакомиться с расчётами карьерного автотранспорта.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК2  - ОК8; ПК ВЧ 5.8

Уметь : рассчитывать производительность горных машин и оборудования

Знать : расчет эксплуатационных характеристик горных машин и карьерного транспорта;  устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта ;транспортные схемы в различных горно-геологических и горнотехнических условиях

Оборудование: ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов : 4  часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание2. Зарисовать схемы подъездов самосвалов под погрузку (рис. 1,2,3.4)

3. Ознакомление с пояснительной запиской «Решение задач  по определению необходимого количества автотранспорта» (использовать материалы практической работы 8)

4.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. В чём состоят особенности карьерного автотранспорта?

2. В чём состоят рациональные условия применения, достоинства, недостатки автомобильного транспорта?

3. Назовите основные параметры карьерных автосамосвалов?

4. Какие автосамосвалы нашли наибольшее применение на разрезах Кузбасса и почему?

Схемы подъездов самосвалов под погрузку

Рис. 1 Сквозная схема подъезда

Рис. 2  Подъезд с тупиковым разворотом

Рис. 3 Комбинированная схема (тупиково-петлевая)

Рис. 4 Подъезд с кольцевым (петлевым) разворотом

Пояснительная записка

Решение задач  по определению необходимого количества автотранспорта (использовать материалы практической работы 8)

Таблица 1 – Техническая характеристика автосамосвалов

Показатели	Марка автосамосвала
Грузоподъемность, т
Вместимость кузова, м
Основные размеры, м:
длина
ширина
высота
Минимальный радиус разворота, м
Максимальная скорость, км/ч

Время рейса автосамосвала определяем по формуле:

,                                                               (1)

где     -  время движения, груженного и порожнего  автосамосвала, мин;

 - время разгрузки, 3 мин.;

 - время маневров при погрузке и разгрузке, 3 мин;

 - время простоя в ожидании погрузки и разгрузки, мин, 0,5

Время погрузки автосамосвала определяется по формуле:

                                                                                 (2)

где    - продолжительность рабочего цикла экскаваторов;

 - число ковшей, загружаемых в кузов автосамосвала, определяется по формуле:

                                                                            (3)

где     - объем кузова самосвала, м

Время движения груженного и порожнего автосамосвала определяется по формуле:

                                                         (4)

где     - скорость автосамосвала в груженном состоянии, 30км/ч;

 - скорость автосамосвала в порожнем состоянии, 40 км/ч

Сменную производительность автосамосвала определяется по формуле:

                                                                   (5)

Определяем годовую производительность автосамосвала по формуле:

                                                                  (6)

Определяем число автосамосвалов для бесперебойной работы экскаватора в смену по формуле:

                                                                                 (7)

Форма контроля: отчет о производстве практической работы

Практическая  работа №14

Тема: расчёт карьерного автотранспорта

Цель задания:     ознакомиться с расчётами карьерного автотранспорта.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК1 -ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : рассчитывать производительность карьерного автотранспорта

Знать : расчет эксплуатационных характеристик горных машин и карьерного транспорта;  устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта .

Оборудование: ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов : 4  часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Изучение инструкции по расчёту количества автотранспорта ,задействованного на вскрышных работах

3. Изучение инструкции по расчёту количества автотранспорта ,задействованного на добычных работах.

4. Произвести расчёты карьерного автотранспорта.

5.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Производительность. Сменная техническая производительность?

2. Эксплуатационная производительность?

3. Назовите основные параметры карьерных автосамосвалов?

1. Инструкция  по расчёту количества автотранспорта, задействованного на вскрышных работах

1. Производительность. Сменная техническая производительность, т/смену:

Qсм = q .К.Тсм / Tр, (30)                                                                (1)

где qа – грузоподъёмность автосамосвала, т; Кг – коэффициент использования грузоподъёмности, Tсм – продолжительность смены, ч,

Tр – продолжительность рейса (без учёта времени ожидания),ч.

Продолжительность рейса:

Tр = lгр + lпор / vт.пр + tп.р ,                                                        (2)

где lгр и lпор - соответственно среднее расстояние движения автосамосвала в гружёном и порожнем направлениях, км; vт.пр – приведённая техническая скорость, км/ч; tп.р – время погрузочно-разгрузочных работ, ч.

Tр = ( 0,8 + 0,8 ) / 35 + 0,1 = 0,18ч.

Qсм = 25,5 . 0,8 . 8 / 0,18 = 906,7 т/смену.

2. Эксплуатационная производительность

Qсм.э = qa . Kг . Tсм.. vт.пр / (lгр + . vт.пр. tп.р) ка,                       (3)

где ка = 0,8;  - коэффициент использования пробега, =0,

Qсм.э = 25,5.0,8.8.0,5/(0,8+5.20.0,1).0,8= 1133,3 т/смену.

3. Рабочий парк автосамосвалов, необходимый для перевозки заданного объёма горной массы по карьеру

Nр = k .W / (Qсм.э . n),                                                                    (4)

где k- коэффициент неравномерности работы, k = 0,8 – 0,95; W - суточный грузооборот карьера, т; n – число рабочих смен.

Nр =0,8. 3488,5/1133,3.1=2,46 принимаем 3

Для бесперебойной работы карьера необходимо 3 автосамосвала на вскрышных работах.

4. Инвентарный парк автосамосвалов.

Nинв = Nр / Кт.г. ,                                                                           (5)

где Кт.г – коэффициент технической готовности автопарка, Кт.г = 0,8.

Nинв = 3 / 0,8 = 3,75 (т.е. принимаем 4 автосамосвала)

5. Пропускная способность полосы дороги (машин/ч)

N = 1000 · v · kн · n / S,                                                                   (6)

где v- расчётная скорость движения, v = 35 км/ч,

n - число полос движения, n = 2;

kн - коэффициент неравномерности движения, kн = 0,5÷0,8;

S - интервал следования машин, S = 80 м.

N = =  машин/ч.

6. Провозная способность автодороги:

N = N · qа / kрез, т/ч,                                                                       (7)

где qа – масса груза, перевозимая автосамосвалом, qа= 25,5 т;

kрез – коэффициент резерва, kрез = 1,75.

т/ч.

2. Инструкция  по расчёту количества автотранспорта, задействованного на добычных работах

1.Производительность. Сменная техническая производительность, т/смену:

Qсм = q .К.Тсм / Tр,

где qа – грузоподъёмность автосамосвала, т; Кг – коэффициент использования грузоподъёмности, Tсм – продолжительность смены, ч,

Tр – продолжительность рейса (без учёта времени ожидания),ч.

Продолжительность рейса

Tр = lгр + lпор / vт.пр + tп.р ,

где lгр и lпор - соответственно среднее расстояние движения автосамосвала в гружёном и порожнем направлениях, км; vт.пр – приведённая техническая скорость, км/ч; tп.р – время погрузочно-разгрузочных работ, ч.

Tр = ( 2 + 2 ) / 35 + 0,1 = 0,11 ч.

Qсм = 25,5.0,8.8/0,11= 1483,6 т/смену.

3.     Эксплуатационная производительность

Qсм.э = qa . Kг . Tсм.. vт.пр / (lгр + . vт.пр. tп.р) ка,

где ка = 0,8;  - коэффициент использования пробега, =0,5.

Qсм.э = 25,5.0,8.8.0,5.20/(2+0,5.20.0,1).= 544 т/смену.

3. Рабочий парк автосамосвалов, необходимый для перевозки заданного объёма горной массы по карьеру

Nр = k .W / (Qсм.э . n),

где k- коэффициент неравномерности работы, k = 0,8 – 0,95; W - суточный грузооборот карьера, т; n – число рабочих смен.

Np=0.8*3077/544*1= 2,83 примем = 3

Для бесперебойной работы карьера необходимо 3 автосамосвала на добычных работах.

4. Инвентарный парк автосамосвалов.

Nинв = Nр / Кт.г.,

где Кт.г – коэффициент технической готовности автопарка, Кт.г = 0,8.

Nинв = 3 / 0,8 = 3,75 примем = 4

5. Пропускная способность полосы дороги (машин/ч)

N = 1000 · v · kн · n / S,

где v- расчётная скорость движения, v = 35 км/ч,

n - число полос движения, n = 2;

kн - коэффициент неравномерности движения, kн = 0,5÷0,8;

S - интервал следования машин, S = 80 м.

N =машин/ч.

Провозная способность автодороги

N = N · qа / kрез, т/ч,

где qа – масса груза, перевозимая автосамосвалом, qа= 25,5 т;

kрез – коэффициент резерва, kрез = 1,75.

т/ч.

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №15

Тема: расчёт ширины автодороги

Цель задания:      ознакомиться с расчётами карьерного автотранспорта.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК1 - ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь :  производить  расчёт ширины автодороги;

рассчитывать производительность карьерного автотранспорта

Знать : расчет эксплуатационных характеристик горных машин и карьерного транспорта;  устройство, принцип действия, условия применения и правила эксплуатации карьерного транспорта ;принципы формирования технологических грузопотоков

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 6 часов

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Зарисовать рис.1 схема к определению ширины проезжей части автодороги при одно- и двух полосном движении.

3. Сравнительный анализ  технических характеристик самосвалов по таблице1.

4. Изучение инструкции по расчёту  ширины автодороги.

5. Произвести расчёты ширины дороги.

6.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Как карьерные дороги подразделяются по условиям службы , по характеру перевозок ,по местоположению ,по конструкции?

2. Какое покрытие имеют  постоянные и временные дороги?

3. Какую для обустройства дорог используют дорожно-строительную технику?

Рис.1 Схема к определению ширины проезжей части автодороги при одно- и двух полосном движении

Инструкция по расчёту  ширины автодороги

Пропускная способность карьерных автодорог определяется количеством автосамосвалов проходящих, через определенный пункт в карьере в одном направлении. С учетом неравномерности движения пропускная способность дороги определится по формуле

                                                                                  (1)

где nп¢ - число полос движения в одном направлении;

Sд – допустимый интервал движения между самосвалами, м (Sд = 40-50 м);

kнер – коэффициент неравномерности движения машин (kнер = 0,5–1,0);

v – скорость движения машины, км/ч.

Провозная способность автодороги в карьере

                                                                                    (2)

где Qа – грузоподъемность автосамосвала, т.

Рациональные соотношения вместимости ковша экскаватора, грузоподъемности автосамосвала и объема перевозок приведены ниже

Вместимость ковша, V, м3	4,6-5	8-10	12-16
Гузоподъемность автомобиля, q, т	30-40	75-80	110-120	180-200
Объем перевозок. Q млн. т/год	5-8	10-30	20-50	50-70

где vгр и vпор – скорости движения соответственно груженного и порожнего самосвала, км/ч.

При движении автомобилей по временным дорогам в забое и на отвале вводится ограничение скорости 15 км/ч, при движении на спуске более 50‰ – 30 км/ч.

Расчетная скорость движения самосвалов зависит от категории дороги и её грузонапряженности

Грузонапряженность дорог – количество груза в тоннах, перевозимого по участку дороги в единицу времени.

показатель	категория
Грузонапряженность, млн. т брутто в год	Более 25	От 25-3	менее 3
Расчетная скорость движения на прямолинейных участках, км/ч
То же на поворотах, перекрестках, серпантинах, км/ч
Максим. допустимый радиус горизонтальной кривой, м

Для плавного перехода автосамосвала с прямого участка постоянной дороги на кривую устраивают переходные кривые длиной 20-50 м. Ширина проезжей части дороги при однополосном движении

                                                                            (3)

при двух полосном движении

где a - ширина кузова, м;

у – ширина предохранительной полосы между наружным колесом автомобиля и кромки проезжей части, у = 0,5, м;

x – безопасный зазор между кузовами

х = 0,5 = 0,005v

где v- скорость движения машины, км/ч

Ширина проезжей части двух полосных дорог для автосамосвалов грузоподьёмностью 27-40 и 75-120 т составляет соответственно 13-15 и 20-25 м.

Ширина обочины - 1-2 м. Кювет – глубина 0,8-0,9 м, ширина по дну -0,4 м.

Уширение проезжей части дороги на поворотах

Радиус кривой, м                                                        

Уширение, м        0,5     0,8     1,1     1,4     1,7     2,1

Пропускная способность  автодороги, т. е. максимальное число автомашин, проходящих по данному участку трассы в единицу времени. При движении в одном направлении ее (ед./ч) можно определить по формуле:

                                                                 (4)

 где N – часовая пропускная способность автодороги, машин;

V – расчетная скорость движения, км/ч;

nп – число полос движения;

Кн = 0,5–0,8 – коэффициент неравномерности движения;

Lб – интервал безопасности между автомобилями, м.

Lб = а + lа + tв·V+LТ, (3.2)

здесь а = 3–5 – допустимое расстояние между машинами при их остановке, м;

lа – длина автомобиля, м;

tв– 0,6–1 – время реакции водителя, с;

LТ – длина тормозного пути, м.

Для обеспечения безопасности движения автомобилей величина Lбна горизонтальных прямолинейных участках должна быть не менее 50 м. Расчетная скорость V зависит от конструктивной скорости машины, типа дорожного покрытия и должна обеспечивать безопасные условия движения [25]. Она на 15–25 % выше, чем у груженых. Весной и осенью величину V уменьшают на 23–28 %, а в ночное время – на 8–10 % у груженых и на 16–17 % у порожних машин.

Длина тормозного пути также зависит от скорости движения, уклона трассы, типа дорожного покрытия. Паспортный тормозной путь при скорости 30 км/ч не превышает 16 м. При движении на спусках с уклоном 4–8 % (щебеночное покрытие) LТ=22–25 м, при скорости 50 км/ч на уклоне 10 % LТ = 80–120 м для груженых и 60–80 м для порожних автосамосвалов .

Провозная способность дороги (т/ч):

                                                                                (5)

где qф – фактическая масса груза в кузове автомобиля;

f =1,75–2 – коэффициент резерва.

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №16

Тема: определение объёмов вскрыши, запасов угля, среднего коэффициента  вскрыши

Цель задания:       познакомиться с определением объёмов вскрыши, запасов угля, среднего коэффициента  вскрыши

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК1-ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь: определять  объёмы вскрыши, запасы угля, средний коэффициент  вскрыши;

Знать : основные показатели деятельности горного участка: объем работ, коэффициенты вскрыши, производительность труда, производительность горных машин и оборудования  ;типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов : 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Изучить пояснительную записку по  определению объёмов вскрыши, запасов угля, среднего  коэффициента  вскрыши.

1. Углы погашения принимаются по таблице 1 в зависимости от свойств пород, объема вскрыши. Вычерчиваются схемы по простиранию и вкрест простирания разреза

В – разрез карьера вкрест простирания, м

,м                                                                           (26)

,м                                                                          (1)

где    γ_р – угол погашения рабочего борта, град

γ_н – угол погашения нерабочего борта, град

, м³                                                                             (2)

где - объем вскрыши, м³

Таблица 3

Углы откосов бортов карьера

Борт карьера	Породы	Углы откоса бортов, град
Рабочий	Скальные	18-25°
Рабочий	Нескальные в обычных условиях	18-20°
Рабочий	Песчано-глинистые трудноосушаемые	10-15°
Нерабочий	Скальные	35-50°
Нерабочий	Нескальные в обычных условиях	25-35°
Нерабочий	Песчано-глинистые трудноосушаемые	18-25°

2. Глубина карьера

, м                                                                                     (3)

где         - мощность пласта, м

- мощность вскрыши, м

L- размер разреза по простиранию

, м                                                                                (4)

, м                                                                               (5)

где - угол погашения борта карьера с торца, град

4. Геологические запасы угля

, м³                                                                    (6)

5. Промышленные запасы угля

, т                                                                                (7)

где  - объемный вес угля, т/м³

для бурого угля  =1,2÷1,35 т/м³

для каменного угля =1,3÷1,6 т/м³

0,97 – коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр.

6. Средний коэффициент вскрыши

, м³/т                                                                                      (8)

по определению глубины карьера для наклонных и крутых месторождений.

Конечную глубину карьера определяем по формуле

                                        (9)

где         tgα – средний угол погашения бортов карьера, град

κ_гр – граничный коэффициент вскрыши;

S_р – средняя площадь горизонтального сечения, м²;

Р – периметр (протяженность контура) в горизонтальном сечении, м

                                                                                   (10)

где         L_р – длина карьера по простиранию , м

m_г – горизонтальная мощность залежи, м

Н_д – дополнительное углубление карьера без разноса бортов по породе, м

                                                                                     (11)

где В_д – минимальная ширина дна карьера, м

                                                                                           (12)

Контрольные вопросы

1. Дать понятие о контурах карьера (конечные, перспективные, промежуточные).

2. Что такое  коэффициент вскрыши, каковы его  разновидности?

3. Дать  определение граничному коэффициенту вскрыши

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №17

Тема: расчёт запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши в границах карьера

Цель задания:  научиться расчёту запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши в границах карьера.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК1.1 - ПК 1.3; ОК2  - ОК8; ПК ВЧ 5.8

Уметь : производить расчёт запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши в границах карьера;

Знать : основные показатели деятельности горного участка: объем работ, коэффициенты вскрыши, расчёт запасов полезного ископаемого и объёмов вскрыши в границах карьера; типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2.  Изучить пояснительную записку «Расчет запасов полезного ископаемого и  объемов вскрыши  в границах карьера».

3.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Дать понятие о контурах карьера (конечные, перспективные, промежуточные)?

2. Что такое  коэффициент вскрыши, каковы его  разновидности?

3. Дать  определение граничному коэффициенту вскрыши?

Пояснительная записка «Расчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши  в границах карьера»

В установленных границах карьера необходимо определить, какое количество запасов полезного ископаемого заключено в этих границах и какие объемы вскрыши необходимо удалить из карьера при эксплуатации, чтобы добыть эти запасы.

          Объемы вскрыши (V_в) и геологические запасы полезного ископае­мого определяются основными параметрами карьерного поля и зависят от условий залегания месторождения.

, т                                                                        (1)

, т                                                                           (2)

, м³                                                                               (3)

- определяется для каждого горизонта

,                                                                                 (4)

 - определяется для каждого горизонта               (5)

Запасы полезного ископаемого:

 , т                                                                           (6)

- объем полезного ископаемого для каждого горизонта,     

 - объем полезного ископаемого в конечных контурах карьера, т

 , м³                                                                                                                            (7)

- объем вскрышных работ для каждого горизонта ,

- объем вскрышных работ в конечных контурах карьера

 - слоевой коэффициент вскрыши,  т/м³                        (8)

– определяется для каждого горизонта

                                                                       (9)

- промышленный средний коэффициент вскрыши

                                                             (10)

-  эксплуатационный коэффициент вскрыши

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №18

Тема: определение глубины карьера для горизонтальных и пологих пластов

Цель задания:  ознакомиться с определением глубины карьера для горизонтальных и пологих пластов

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК2 -ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности, объемы потерь полезного ископаемого в процессе добычи; определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы

Знать : маркшейдерские планы горных выработок; системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Изучить пояснительную записку по определению объема вскрыши,  глубины карьера, среднего коэффициента вскрыши и  срока службы карьера  для горизонтальных и пологих месторождений. 

3.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Дать понятие о контурах карьера (конечные, перспективные, промежуточные)?

2. Что такое  коэффициент вскрыши, каковы его  разновидности?

3. От  чего зависят углы погашения?

4. Углы откосов бортов карьера?

5. Средний коэффициент вскрыши?

Пояснительная записка по определению объема вскрыши,  глубины карьера, среднего коэффициента вскрыши и  срока службы карьера  для горизонтальных и пологих месторождений

Рисунок 1 - Разрез вкрест простирания

Рисунок 2 - Разрез по простиранию

1. Углы погашения принимаются в зависимости от свойств пород, объема вскрыши. Вычерчиваются схемы по простиранию и вкрест простирания разреза

В – разрез карьера вкрест простирания, м

,м                                                                 (1)    

,м                                                                

где    γ_р – угол погашения рабочего борта, град

γ_н – угол погашения нерабочего борта, град

, м³                                                                   (2)

где - объем вскрыши, м³

Таблица 1 –

Углы откосов бортов карьера

Борт карьера	Породы	Углы откоса бортов, град
Рабочий	Скальные	18-25°
Рабочий	Нескальные в обычных условиях	18-20°
Рабочий	Песчано-глинистые трудноосушаемые	10-15°
Нерабочий	Скальные	35-50°
Нерабочий	Нескальные в обычных условиях	25-35°
Нерабочий	Песчано-глинистые трудноосушаемые	18-25°

2. Глубина карьера

, м                                                                            (3)

где         - мощность пласта, м

- мощность вскрыши, м

L- размер разреза по простиранию

, м                                                                      (4)

, м                                                                     

где - угол погашения борта карьера с торца, град

3. Геологические запасы угля

, м³                                                           (5)

4. Промышленные запасы угля

, т                                                                       (6)

где  - объемный вес угля, т/м³

для бурого угля  =1,2÷1,35 т/м³

для каменного угля =1,3÷1,6 т/м³

0,97 – коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр.

5. Средний коэффициент вскрыши

, м³/т                                                                             (7)

6. Конечную глубину карьера определяем по формуле

                              (8)

где         tgα – средний угол погашения бортов карьера, град

κ_гр – граничный коэффициент вскрыши;

S_р – средняя площадь горизонтального сечения, м²;

Р – периметр (протяженность контура) в горизонтальном сечении, м

                                                                         (9)

где         L_р – длина карьера по простиранию , м

m_г – горизонтальная мощность залежи, м

Н_д – дополнительное углубление карьера без разноса бортов по породе, м

                                                                           (10)

где В_д – минимальная ширина дна карьера, м

                                                                                 (11)

Практическая  работа №19

Тема: определение глубины карьера для наклонных  и крутых пластов

Цель задания:  ознакомиться  с определением глубины карьера для наклонных и крутых пластов.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК2  - ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности, объемы потерь полезного ископаемого в процессе добычи; определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы

Знать : маркшейдерские планы горных выработок; системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Изучить пояснительную записку №1 по определению объемов вскрыши, запасов полезного ископаемого и среднего коэффициента при различных условиях залегания месторождения полезных ископаемых.

3. Изучить пояснительную записку №2 по определению конечной глубины карьера при разработке наклонных и крутых пластов.

4.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Дать понятие о контурах карьера (конечные, перспективные, промежуточные)?

2.Что такое  коэффициент вскрыши, каковы его  разновидности?

3.От  чего зависят углы погашения?

4. Углы откосов бортов карьера?

5. Средний коэффициент вскрыши?

Пояснительная записка №1

 по определению объемов вскрыши, запасов полезного ископаемого и среднего коэффициента при различных условиях залегания месторождения полезных ископаемых

Рисунок 1 - Схема к определению размеров карьера

Определить размеры карьера

Длина по дну

, м                                                                   (1)

где Н_Д – дополнительное углубление карьера без разноса бортов по породе, м

, м                                                                               (2)

длина по поверхности:

, м                                                                   (3)

1.1.          Ширина по поверхности:

, м                                                                   (4)

Рассчитать объем горной массы в контурах карьера по формуле:

, м³                             (5)

где    S_Д – площадь дна карьера, м²

, м ²                                                                                (6)

Р_Д – периметр дна карьера, м

, м                                                                           (7)

Рассчитать объем полезного ископаемого в контурах карьера по формуле:

, м³                                         (8)

Рассчитать объем вскрыши пород в контурах карьера:

, м³                                                                                 (9)

Определить средний коэффициент вскрыши

                                                                                            (10)  

                                                                                      (11)

Пояснительная записка №2

 по определению конечной глубины карьера при разработке наклонных и крутых залежей заключается в следующем

Конечную глубину карьера определяем по формуле

                                    (1)

где    tgα – средний угол погашения бортов карьера, град

κ_гр – граничный коэффициент вскрыши;

S_р – средняя площадь горизонтального сечения, м²;

Р – периметр (протяженность контура) в горизонтальном сечении, м

                                                                              (2)

где    L_р – длина карьера по простиранию , м

m_г – горизонтальная мощность залежи, м

Н_д – дополнительное углубление карьера без разноса бортов по породе, м

                                                                                (3)

где В_д – минимальная ширина дна карьера, м

                                                                                      (4)

Форма контроля: письменный отчет по практической работе

Практическая  работа №20

Тема: определение годовой производственной мощности и срока

службы карьера

Цель задания:  научиться определять главные параметры карьера, производственную мощность и срок службы карьера.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК2  - ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности, объемы потерь полезного ископаемого в процессе добычи; определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы

Знать : маркшейдерские планы горных выработок; системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях;типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов : 2часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Познакомиться с содержанием  методических материалов  по   определению

производственной мощности и срока службы карьера.

3.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Как определяется максимальная глубина карьера?

2. Какие параметры определяют срок службы карьера?

3. Чем отличаются промышленные и геологические запасы полезного ископаемого?

4. Что является основой для установления производственной мощности предприятия?

Методические материалы по определению годовой ппроизводственной мощности и срока службы карьера

Таблица 1-

Обоснование производственной мощности карьера

Карьеры	Промышленные запасы, млн/т	Срок амортизации, лет Та	Производственная мощность, млн.т Аr
Малые	до 5-10	8-10	0,1-0,8
Средние	10-20	10-20	0,8-2
Большие	20-150	20-40	2-5

Промышленные запасы карьера являются основой для установления производственной мощности предприятия – количества полезного ископаемого, которое будет добываться ежегодно в процессе эксплуатации карьера (А_год):

                                                                                           (1)    

где Т_а – срок эксплуатации карьера, год.

                                                                              (2)    

Среднегодовой объем вскрыши:

                                                                           (3)

Производственную мощность карьера (т/год) определяют исходя из заданного темпа углубки карьера:

A = M h_Г L_d  К_ИЗ,                                                                         (4)

где h_Г – годовой темп углубки карьера (м/год).

Практически темп углубки при погрузке в железнодорожный транспорт составляет 10–12 м/год, при догрузке в автомобильный транспорт –20–30 м/год.

Срок службы карьера (лет) равен:

Т = Т_Р + Т_П + Т_З,                                                                            (5)

где Т_Р и Т_З – соответственно, время развития и затухания карьера (Т_Р = Т₃ = 1–2 года);

Т_П – время работы карьера с постоянной производственной мощностью (лет):

Т_П =  – 0,5(Т_Р + Т_З).                                                             (6)

Для последующих расчетов используют следующие годовые объемы:

– полезного ископаемого (м³/год)

V_ПГ = А/ _ПИ;                                                                                 (7)

– вскрышных пород (м³/год)

V_ВГ = A K_TMAX;                                                                                (8)

– горной массы (м³/год)

V_ГГ = V_ВГ + V_ПГ;                                                                              (9)

– вскрышных пород, подлежащих бурению (м³/год),

V_БГ = V_ВГ                                                                                        (10)

где К_ТМАХ = К_ГР – максимальный текущий коэффициент вскрыши (м³/т).

Форма контроля: индивидуальное собеседование

Практическая  работа №21

Тема: определение границ карьера

Цель задания:   научиться определять границы карьера

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.2   ОК1  - ОК7

Уметь : оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности, объемы потерь полезного ископаемого в процессе добычи; определять по профильным сечениям элементы залегания полезного ископаемого, порядок разработки участка, отработанные и планируемые к отработке объемы горной массы

Знать : маркшейдерские планы горных выработок; системы разработки и схемы вскрытия месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях;типовые технологические схемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых, нормативные и методические материалы по технологии ведения горных работ

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 4 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Изучить   приведенные формулы для определения главных элементов карьера, воспроизвести  графические схемы, раскрывающие сущность определений и расчетных формул по определению границ карьера

5.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Какие бывают коэффициенты вскрыши?

2. Назвать основные параметры карьерного поля?

3. Из чего складывается срок эксплуатации карьера?

Методические материалы по определению границ карьера

Глубину карьерного поля определяем графоаналитическим способом.

Расчеты ведутся следующим образом:

- горизонтальная мощность пласта, м

                                                                                   (1)

          Объем полезного ископаемого.

,                                                                             (2)

где S_пи  – сечение полезного ископаемого.

 - объемный вес угля, т/м.

Для бурового угля  = 1,2-1,35т/м, для каменного угля  = 1,3-1,6т/м

Подсчет объема вскрыши:

,                                                                                 (3)

 - площадь траншеи, м²                                               

,                                                                                (4)

площадь вскрышных пород со стороны рабочего борта, м

,                                                                               (5)

 площадь вскрышных пород со стороны нерабочего борта, м²     

, площадь вскрышных пород i – горизонта, м²        (6)

Находим контурный коэффициент вскрыши.

,                                                                                      (7)

Найденные значения  заносим в таблицу и для каж­дого горизонта величину  Ккi сравниваем со значени­ем Кгp. На том горизонте, где Кki будет равен Кгр следует пре­кращать открытые горные работы и переходить к подземным. Этот горизонт и определит конечную глубину карьера.

Таблица 1

Сравнение контурного коэффициента вскрыши с граничным

гор.	Si	Qi	K кi	Сравнение

Глубина карьера Нк, ширина карьера по верху Вк.

Построения и расчеты представлены в приложении 1 (на миллиметровке).   

Принимаем основные параметры карьерного поля:

Длина карьера по поверхности – L_к.

Ширина карьера по поверхности – В_к

Ширина дна карьера – В_д

Глубина карьера – Н_к

Угол откоса нерабочего борта карьера -

Угол откоса рабочего борта карьера -

Расчет запасов полезного ископаемого и объемов вскрыши в конечных контурах карьера

В установленных границах карьера необходимо определить, какое количество запасов полезного ископаемого заключено в этих границах и какие объемы вскрыши необходимо удалить из карьера при эксплуатации, чтобы добыть эти запасы.

Объемы вскрыши (V_в) и геологические запасы полезного ископае­мого определяются основными параметрами карьерного поля и зависят от условий залегания месторождения.

, т                                                                        (8)

, т                                                                           (9)

, м³                                                                               (10)

- определяется для каждого горизонта

,                                                                                 (11)

 - определяется для каждого горизонта               (12)

Запасы полезного ископаемого:

 , т                                                                           (13)

- объем полезного ископаемого для каждого горизонта,     

 - объем полезного ископаемого в конечных контурах карьера, т

 , м³                                                                                                                            (14)

- объем вскрышных работ для каждого горизонта ,

- объем вскрышных работ в конечных контурах карьера

 - слоевой коэффициент вскрыши,  т/м³                        (15)

– определяется для каждого горизонта

                                                                       (16)

 - промышленный средний коэффициент вскрыши

                                                             (17)

-  эксплуатационный коэффициент вскрыши

Форма контроля: письменный отчёт

Практическая  работа №22

Тема: определение режима горных работ и составление графика режима горных работ

Цель задания:    ознакомиться с режимом горных работ и составлением  графика режима горных работ.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК1 - ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : определять  режим горных работ и составлять график режима горных работ ;оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности.

Знать : производственную программу и производственную мощность организации ; требования нормативных документов к содержанию и оформлению технической документации на ведение горных и взрывных работ ;основные показатели деятельности горного участка: объем работ, коэффициенты вскрыши, производительность труда, производительность горных машин и оборудования

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Ознакомление с  методикой  составления графика режима горных работ, вычерчивание  графиков ( рис1,2,3)

3.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Перечислить способы регулирования режима горных работ?

2. Дать определение режиму горных работ?

3. Назвать цель режима горных работ?

4. Какие графики режима горных работ вам известны?

5. На основе чего строятся первоначальные графики?

Рис.1 График устойчивого равномерно нарастающего уровня добычи полезного ископаемого.

Рис.2 График ступенчато нарастающего уровня добычи полезного ископаемого.

Рис.3 График ступенчато убывающего уровня добычи полезного ископаемого.

Форма контроля: индивидуальное собеседование;оценка результатов практической работы

Практическая  работа №23

Тема: построение графика календарного плана

Цель задания:     ознакомиться с построением графика календарного плана.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.4; ОК1-ОК9; ПК ВЧ 5.8

Уметь : составлять график календарного плана; оценивать горно-геологические условия разработки месторождений полезных ископаемых; определять плановые и фактические объемы горных работ на местности.

Знать : производственную программу и производственную мощность организации ; требования нормативных документов к содержанию и оформлению

графика календарного плана

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 4часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

2. Пользуясь лекциями построить  график календарного плана(рис.1)

3.Ответить на контрольные вопросы           

Контрольные вопросы

1. Каким образом необходимо организовывать работу на карьере?

2. Как может быть получен первоначальный календарный график разработки?

3. Что должен обеспечивать рациональный календарный график?

4. Назовите три способа выравнивания календарного графика.

5. Охарактеризуйте признаки рационального календарного графика.

Рис. 1. График объемов вскрышных пород (1), полезного ископаемого (2)

и среднего коэффициента вскрыши (3) на единицу длины карьера

Форма контроля: индивидуальное собеседование; оценка результатов практической работы

Практическая  работа №24

Тема: определение объёмов работ при проходке траншей

Цель задания:      ознакомиться с определением объёмов работ при проходке траншей.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.3; ОК3-ОК7; ПК ВЧ 5.8

Уметь : рассчитывать объемы вскрышных и добычных работ на участке, определять коэффициент вскрыши ; рассчитывать параметры схем вскрытия и элементов системы разработки ;рассчитывать параметры забоя: вскрышного, добычного, отвального.

Знать : технологию и организацию ведения вскрышных и добычных работ, определение их основных параметров; отвалообразования пустых пород и складирования полезного ископаемого, определение их основных параметров и  классификацию горных выработок.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 2часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

:

1. Получить у преподавателя задание

 2. Изучить вопрос по источникам, представленным в пояснительной записке к практической работе .

3. Ответить на вопросы.

Контрольные вопросы

1. Горные выработки для вскрытия месторождений?

2. Классификация горных выработок на ОГР?

3. Способы поведения наклонных траншей?

4.Способы поведения горизонтальных траншей?

5.Понятие о траншее, её основные параметры?

6.Расчет объема капитальной траншеи?

Пояснительная записка к практической работе

1.Выбор  способа проведения траншей проводится исходя из следующего: используется такое горнотранспортное оборудования, которое будет применяться в строительный период и в период эксплуатации. Способ проходки траншеи транспортный  с нижней погрузкой в автомобильный транспорт. Для ведения погрузочных работ принят экскаватор – ЭКГ. Для транспортирования вскрышных пород – БелАЗ. Выбранный способ экономичный и развивает высокую скорость проходки.

Таблица 1  -   Краткая техническая характеристика ЭКГ-

Параметры	Значения
Вместимость ковша, м3
Радиус черпания на горизонте установки, м
Максимальный радиус черпания, м
Максимальный радиус загрузки, м
Высота черпания, м
Высота разгрузки, м

Таблица 2 - Краткая техническая характеристика автосамосвала

Показатели	Значения
Грузоподъемность, кг
Допустимая полная масса, кг
Мощность двигателя, кВт (л.с.)
Вместимость платформы, м3: геометрическая с «шапкой» (2:1)
Максимальная скорость, км/час
Радиус поворота, м
Габаритные размеры, м: длина ширина высота

2. Определение ширины нижнего основания траншеи

Ширина траншеи понизу определяется двумя условиями: конструкциями и размерами транспортного пути и безопасным расположением оборудования при проведении траншеи.

Ширина разрезной траншеи понизу

, м                                                                                  (1)

 где  - радиус разворота автомобиля, м

с- безопасный  зазор, м

2.3.3 Определение ширины верхнего основания траншеи

, м                                                                            (2)

где h – высота уступа (конечная глубина траншеи)

- угол откосов бортов траншеи.

3. Определение объем траншеи

Объем разрезной траншеи определяется по формуле

, м³                                                                       (3)

где  i – уклон траншеи, %_о 

i=h/L

где L – длина карьерного поля, м

4.Определение длины траншеи

Длина траншеи определяется по формуле

L = h /i, м                                                                                        (4)

5.Определение объемного метра траншеи

Объем погонного метра траншеи определяется по формуле

,     м³                                                                        (5)

где l  - 1 м.

6. Определение объема траншеи с учетом коэффициента разрыхления

Определяем объем траншеи с учетом коэффициента разрыхления

, м³                                                                                  (6)

7. Расчет буровзрывных работ при проходке траншей

7.1  Выбор способа и средств  взрывания

Скорость проходки капитальной траншеи во многом зависит от принятого способа проходки траншеи и организации работ.

Ряды скважин располагают параллельно оси траншей. Скважины бурятся по всей длине траншеи на требуемую глубину, с учетом перебура.

Крайние ряды скважин бурятся наклонно к оси траншеи. Число рядов скважин зависит от ширины траншеи по дну и от крепости взрываемых пород. Взрывная сеть монтируется из ДШ с обязательным применением пиротехничеких замедлителей типа КЗДШ.

Врубной (центральный) ряд взрывается первым он работает при одной поверхности обнажения.

Действие зарядов двух соседних рядов, взрываемых с замедлением   происходит уже при двух обнаженных плоскостях и достигает интенсивное дробление массива.

Расположение скважин и порядок их взрывания указываются в графической части.

Таблица 3 - Техническая характеристика бурового станка .

Показатели	Значения
Диаметр долота, мм
Глубина бурения, м
Скорость передвижения станка, км/ч
Размер станка в рабочем положении при поднятой мачте, мм длина ширина высота

7.2 Определение параметров буровзрывных работ:

Определяем линию наименьшего сопротивления по подошве при короткозамкнутом взрывании по формуле:

, м                                                                          (7)

где  d –диаметр скважины, м;

- плотность заряжания, штатное 0,8 -0,9 кг/м³;

q – удельный расход ВВ, 0,8 кг/м³..

Определение расстояния между скважинами в ряду по формуле:

         а = m ^.W, м                                                                             (8)

где m – коэффициент сближения заряда, 0,8-1,0.

Поскольку взрывание короткозамедленное принимают квадратную сетку, расстояние между рядами а=b.      

Число рядов скважин определяется по формуле:

, ряда                                                                                   (9)

где в – ширина траншеи понизу.

Определяем длину скважины по формуле:

, м                                                                         (10)

где Н- глубина траншеи, м

l_пер – глубина перебура, м (для Кузбасса от 1,0 – 2,4 м)

α- угол наклона скважины.

Скважины крайних рядов имеют угол наклона такой же, как и борта траншеи, а скважины расположенные в средних рядах вертикальны.

Вместимость ВВ рассчитывается по формуле:

, кг                                                                              (11)

Определение веса заряда скважины выполняется по формуле:

, кг                                                                       (12)

Определяем длину заряда в скважине по формуле:

, м                                                                                       (13)

Конструкция заряда может при проходке траншеи быть сплошной или рассредоточенной одним-двумя воздушными промежутками в зависимости от глубины траншеи.

Верхняя часть заряда (15-20%) должна состоять из простейших дешевых ВВ. Нижняя часть при обводненности состоит из водоустойчивого ВВ (грамонит30/70, грамотол).

Зарядка скважин должна быть механизированная, кроме установки боевиков и шашек Д=400, ДШ.

Интервал замедления устанавливается по шведской формуле:

, м/сек                                                                                (14)

где К- коэффициент акустической жесткости пород, К=3÷5.

Из практических данных принимаем массовый взрыв, объемом который должен обеспечить работу экскаватора на пол месяца.

Определяем объем горной массы взрываемой одной скважиной:

, м³                                                                           (15)

Определяем количество скважин взрываемых за один взрыв

, шт                                                                                 (16)

где n – количество взрывов в месяц,  шт

Определяется общая глубина скважин по формуле:

, м                                                                              (17)

Таблица 4 - Технико-экономические показатели

Показатели	Значение показателей
Мощность пласта, м
Угол падения пласта, град
Конечная глубина карьера, м
Тип оборудования
Тип транспорта
Схема вскрытия
Система разработки
Граничный коэффициент. т/м3
Промышленный средний коэффициент вскрыши, т/м3
Эксплуатационный средний коэффициент вскрыши, т/ м3
Ширина карьера по поверхности, м
Длина карьера. М
Объем полезного ископаемого в конечных контурах карьера, т
Объем вскрышных пород в конечных контурах карьера,  м3

Форма контроля: оценка результатов практической работы

Практическая  работа №25

Тема: Бестранспортные способы проходки траншей

Цель задания:       ознакомиться с определением объёмов работ при проходке траншей.

Проверяемые результаты обучения:

              ПК 1.1 - ПК 1.3   ОК3-ОК7

Уметь : рассчитывать объемы вскрышных и добычных работ на участке, определять коэффициент вскрыши ; рассчитывать параметры схем вскрытия и элементов системы разработки ;рассчитывать параметры забоя: вскрышного, добычного, отвального.

Знать : технологию и организацию ведения вскрышных и добычных работ, определение их основных параметров; отвалообразования пустых пород и складирования полезного ископаемого, определение их основных параметров и  классификацию горных выработок.

Оборудование:  ПК, плакаты, макеты,  раздаточный материал

Количество часов: 2 часа

Методические рекомендации по выполнению задания:

1. Получить у преподавателя задание

 2. Вычертить схему бестранспортной  проходки траншей (рис.1).

3. Способы проведения наклонных траншей ( рис.2)

4. Способы проведения горизонтальных разрезных траншей (рис.3).

5.Ответить на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Горные выработки для вскрытия месторождений?

2. Классификация горных выработок на ОГР?

3. Способы поведения наклонных траншей?

4. Способы поведения горизонтальных траншей?

5. Понятие о траншее, её основные параметры?

6. Расчет объема капитальной траншеи?

7. Транспортный способ проведения траншей, достоинства и недостатки?

8. Бестранспортный способ проведения траншей, достоинства и недостатки?

9. Послойное проведение траншей, достоинства и недостатки?

10. Основные технологические параметры при проведении траншей различными способами?

Рис. 1 Схема  бестранспортной проходки траншей

Рис. 2 Способы проведения наклонных траншей

а, б — драглайном с размещением отвалов на двух бортах при различной ширине траншеи; в — то же, с размещением отвалов на одном борту траншеи; г, д — одноковшовым экскаватором с применением ж.-д. транспорта; е — то же, с применением автомобильного транспорта; ж — роторным экскаватором с конвейерным транспортом; з — комбинированным способом (бестранспортным; с использованием транспорта).

Рис. 3 Способы проведения горизонтальных разрезных траншей

а — драглайном; б, в — роторным и цепным экскаваторами; г — скрепером; д — взрывом на выброс; е, ж, з, и — одноковшовым экскаватором с погрузкой в ж.-д. транспорт соответственно повагонно на один путь, повагонно на два пути -двумя экскаваторами, одноковшовым экскаватором с верхней погрузкой в ж.-д. транспорт; к — одноковшовым экскаватором с погрузкой в автотранспорт; л — при большой глубине траншей; л-(1-7) — порядок слоевого проведения траншей.

Форма контроля: письменный отчёт о производстве практической работы

 Основные источники:

         1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Производственные процессы, [Текст]: учебник/ Ржевский В.В. –М: ЛИБРОКОМ, 2014. – 512 с.

2. Борщ-Компониец В.И. Основы геодезии и маркшейдерского дела, [Текст]: учебник для техникумов/ Борщ-Компониец В.И. –М: Недра, 2014. – 288 с.

3. Ржевский В.В. Открытые горные работы. Технология и комплексная механизация, [Текст]: учебник/ Ржевский В.В. –М: ЛИБРОКОМ, 2014. – 552 с.

4. Репин Н.Я. Подготовка горных пород к выемке. М.М.Гос.Горн.ун. 2016.

5. Хохряков В.С. Открытые горные работы. М.Гос.Н-Т изд. 2014 г.

6.Единые правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. М. ГУП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России; 2016. Серия 03. Выпуск 22, 145 с.                 9.Абакиров, Р.Р. Методические указания по выполнению практических заданий  по ПМ. 01 Ведение технологических процессов горных и взрывных работ МДК.01.02 Основы горного и маркшейдерского дела: Основы горного дела    для обучающихся специальности 21.02.15 Открытые горные работы [Текст]: Методические указания/ Р.Р. Абакиров. - Прокопьевск, 2019.-70 с.

Электронные ресурсы:

1.Боровков, Ю.А. Основы горного дела  [Электронный ресурс] / Боровков Ю.А.- Санкт-Петербург: Лань, 2017.- (ЭБС Лань)

2. Боровков, Ю.А. Основы горного дела   [Текст] / Боровков Ю.А.- Санкт-Петербург: Лань, 2017

3. Боровков, Ю.А. Технология добычи полезных ископаемых подземным способом [Электронный ресурс]  /Боровков Ю.А.- Санкт-Петербург: Лань, 2017.- (ЭБС Лань) 

4.Лукина К.И. Обогащение полезных ископаемых  [Электронный ресурс]  / Лукина К.И., Якушкин В. П., Муклакова А. Н. — М. : ИНФРА-М, 2018.-  (ЭБС Знаниум)

 5.Демченко, И.И. Горные машины карьеров [Электронный ресурс] / Демченко, И.И. - Красноярск: СФУ, 2015.-  (ЭБС Знаниум)                      

6.Федоров, П.М. Охрана труда  [Электронный ресурс] / Федоров, П.М. – М. : РИОР : ИНФРА-М, 2018 .-  (ЭБС Знаниум

7.Пачурин, Г.В. Охрана труда. Методика проведения расследований несчастных случаев на производстве  [Электронный ресурс] / Пачурин Г.В.- М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015 .-  (ЭБС Знаниям)

8.Графкина, М.В. Охрана труда [Электронный ресурс] / Графкина М.В. —

 М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2018 .-  (ЭБС Знаниум)