Примерный перечень тем курсового проектирования

1. Составить проект взрыва шпуровых зарядов при производстве очистных работ.

2. Составить проект взрыва скважинных зарядов при производстве очистных работ.

3. Определить показатели донного выпуска руды из-под налегающих обрушенных пород.

4. Составить проект твердеющей закладки при очистной выемке руды.

Содержание пояснительной записки включает следующие разделы:

Введение. Значение и место рассматриваемого в курсовом проекте производственного процесса в технологии подземной добычи руд.

1. Горнотехническая характеристика месторождения. Условия залегания рудного тела (глубина, угол падения, мощность), геологическая характеристика месторождения, крепость и устойчивость руды и пород, ценность руды, гидрогеологические условия и др.

2. Технологическая схема производственного процесса.

3. Расчетно-пояснительная часть. Содержание этого раздела зависит от темы курсового проекта. По структуре и основным вопросам этого раздела производится согласование методических вопросов с руководителем.

4. Правила безопасности. Параграфы Единых правил безопасности и их содержание по рассматриваемому в проекте производственному процессу. Основные мероприятия по обеспечению безопасности труда, проводимые на руднике для данного производственного процесса.

5. Библиографический список. Список составляется в алфавитном порядке отдельно для каждой темы и оформляется по ГОСТ.

Работа над курсовым проектом начинается с изучения условий разработки месторождения. По литературным источникам или материалам кафедры детально принимается соответствующая система разработки и рассматриваемый в проекте производственный процесс, составляется расчетная схема.

В расчетно-пояснительной части проекта приводится эскиз системы разработки (в масштабе) или ее чертеж, производится подробное обоснование тех или иных решений соответствующими расчетами. Для анализа процесса отбойки руды обязательно определение параметров (линии наименьшего сопротивления, длины шпуров и скважин, расстояний между ними) и показателей отбойки (производительность труда, трудоемкость процесса, выход руды с 1 м шпура или скважины, удельный расход взрывчатого вещества и т. п.). Схемы расположения шпуров или скважин должны быть приведены на чертеже.

При выполнении темы 3 в графической части приводится конструкция днища блока и схема доставки руды. По теме 4 приводится схема доставки твердеющей смеси, оборудование трубопровода и арматура.

2. Горнотехническая характеристика месторождения

Горнотехническая характеристика месторождения – это характеристика горных пород как объекта разработки в инженерных расчетах технологических процессов и технических средств их осуществления, а также горно-геологичес-кие характеристики условий залегания. Руда как разновидность полезного ископаемого представляет собой минеральные вещества, из которых путем соответствующей переработки извлекаются полезные минералы, например:

– руда на медь: халькопирит (CuFeS₂) содержит 34,5 % меди (Cu), халькозин – 79,8 % Cu, борнит – 52–65 % Cu;

– руда на железо: гематит (Fe₂O₃), магнетит, мартит, сидерит и др.; содержание железа в рудах – 16–72 %;

– руда на алюминий: боксит, нефелин, кианит;

– свинцово-цинковые (полиметаллические) руды: галенит (86,6 % Pb), сфалерит (67,7 % Zn);

– марганцевые руды – пиролюзит, псиломелан и др.

Содержание полезного компонента в руде А_р обычно выражается в процентах, иногда (для золота) – в г/м³.

Минимальное промышленное содержание (промышленный минимум) A_min – это такое содержание полезного компонента, ниже которого добыча и переработка руды становятся экономически нецелесообразными в условиях данного месторождения.

Плотность γ – это масса единицы объема руды или породы с учетом воды, находящейся в порах.

Самовозгораемость – это способность сульфидных руд и угля к воспламенению в результате окислительных реакций в самом веществе (в табл. обозначается как возг. или невозг.).

Слеживаемость – это свойство руды в неподвижном состоянии превращаться в плотную компактную массу (в табл. обозначается как слеж. или неслеж.).

Крепость – это способность горных пород сопротивляться разрушению от воздействия внешних сил. Коэффициент крепости (по М. М. Протодьяконову) – это отвлеченное число, представляющее собой часть временного сопротивления данной породы сжатию σ_сж, обозначается f:

f = 0,1σ_сж, если размерность σ_сж в МПа;

f = 0,01σ_сж, если размерность σ_сж в кгс/см²;

f = 0,001σ_сж, если размерность σ_сж в тс/м²;

f = 0,0001σ_сж, если размерность σ_сж в кПа.

Устойчивость – способность массива пород не разрушаться и сохранять равновесие при создании обнажений.

Единого общепризнанного показателя, полностью характеризующего устойчивость пород в массиве, пока нет. В общем случае выделяют пять категорий устойчивости: 1) весьма устойчивые; 2) устойчивые; 3) средней устойчивости; 4) неустойчивые; 5) весьма неустойчивые (обозначаются: в/уст., уст.; ср. уст.; неуст.; в/неуст.).

В камерных и очистных выработках, когда размеры обнажений в двух взаимно перпендикулярных направлениях измеряются не более чем в 2–4 раза, устойчивость оценивают по величине площади обнажения F. К весьма устойчивым относятся породы, допускающие обнажения без поддержания на площади более F > 1000 м².

Устойчивые, допускающие обнажения на площади (F до 600 м²) и нуждающиеся в поддержании только в отдельных местах.

Средней устойчивости, допускающие обнажение кровли на площади (F до 100 м²), но требующие поддержания при длительном обнажении.

Неустойчивые, допускающие небольшое обнажение кровли (F до 10 м²), но требующие прочного поддержания ее вслед за выемкой.

Очень неустойчивые, которые совсем не допускают обнажения кровли F (м²) и боков выработки. К ним относят плывуны, сыпучие и рыхлые породы (F = 0).

Устойчивость тесно связана с трещиноватостью массива. На рудниках трещиноватость чаще всего оценивают по показателю удельной трещиноватости N – числу трещин, приходящихся на 1 м длины. (Удельную трещиноватость измеряют с помощью специального прибора, вводимого в шпур на глубину до 5 м и позволяющего осматривать и фиксировать состояние, размеры и положение каждой трещины на стенке шпура.)

По степени трещиноватости руды и породы классифицируются следующим образом:

– чрезвычайно трещиноватые (N > 10);

– сильнотрещиноватые (N = 2–10);

– среднетрещиноватые (N = 0,65-2);

– малотрещиноватые (N = 0,65–1);

– монолитные (N < 0,65).

Ориентировочно трещиноватость можно оценить по расстоянию между видимыми трещинами а_тр:

– при расстоянии более 1500 мм породы относятся к монолитным (монолит);

– до 600 мм – к сильнотрещиноватым (с/трещ.);

– от 600 до 1500 мм относят к слаботрещиноватым и средней трещиноватости (сл./трещ.; ср./трещ.).

Наиболее распространенные формы залегания месторождения: пласт, пластообразная залежь, линзовидная, жильная, столбообразная.

Линия пересечения пласта с горизонтальной плоскостью называют линией простирания, линию пересечения с вертикальной плоскостью – линией падения.

Угол, образованный линией падения и горизонтальной плоскостью, называют углом падения α_п.

Мощность пласта (рудного тела, залежи, месторождения) – это кратчайшее расстояние между контактами висячего и лежачего боков (между кровлей и почвой). Это расстояние называют истинной (нормальной) мощностью m, в отличие от горизонтальной мощности – расстояния по горизонтали М (м).

Линейные размеры рудных тел характеризуются мощностью, длиной по простиранию L и глубиной залегания Н_р. Различают рудные тела: маломощные (мощностью до 5 м); средней мощности (от 5 до 10–15 м); мощные (более 10–15 м). По углу падения месторождения делят на горизонтальные и пологопадающие с углом падения от 0 до 20^о; наклонные с углом падения 20–50^о и крутопадающие с углом падения более 50^о.

Глубина залегания указывается как расстояние по вертикали от поверхности до верхней и нижней границ месторождения. Месторождения считаются глубокозалегающими, если расстояние от поверхности превышает 800 м. Горнотехнические условия разработки как исходные данные для курсового проекта приводятся в табл. 2.1 – 2.4.

Таблица 2.1