Document 3892734

Программа курса составлена Б. Бахмагамбетовым - доцентом кафедры
ПРПИ, С.Т. Рустемовым – старшим преподавателем кафедры ПРПИ на
основании рабочей учебной программы по дисциплине "Основы аэрология
горных предпрятий" для специальности 5В070700 – "Горное дело".
Рассмотрена на заседании кафедры "Подземная разработка полезных
ископаемых"
" 28 " декабря 2012 г.
Протокол № 4
Зав. кафедрой _____________ Т. Кабетенов
Одобрено методическим Советом горного института
" 03 " января 2013 г.
Протокол № 3
Председатель ______________ К. Б. Рысбеков
Сведения о преподавателях:
Бахмагамбетов Б. – доцент кафедры ПРПИ. Общий производственный стаж
более 40 лет. В данном ВУЗе педагогический стаж 35 года. Окончил КазПТИ по
специальности "Разработка месторождений полезных ископаемых". По данной
дисциплине имеет около 12 методических пособий. Рустемов С.Т. – ст.
преподаватель. Окончил КазНТУ по специальности "Технология и комплексная
механизация подземной разработки месторождений полезных ископаемых.
Общий стаж 20 лет, из них в КазНТУ 14 лет.
Офис: кафедра "Подземная разработка полезных ископаемых".
Адрес: Алматы, ул. Сатпаева 22
Тел.: 257-70-64; внутр. 72-89.
2
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ
1.1 Цель преподавания дисциплины
«Основы аэрологии горных предприятий» является специальной
дисциплиной, формирующей специалиста – горного инженера-технолога.
Студент после изучения дисциплины должен знать взаимное расположение в
пространстве всех горных выработок, изменения происходящие в воздухе при
его движении по горным выработкам, свойства составляющих шахтной
атмосферы, тепловой режим шахт и кондиционирование шахтного воздуха;
законы движения воздуха в шахтах и карьерах, способы и средства обеспечения
вентиляции шахт, контроль вентиляции и ее организацию на шахтах и в
карьерах.
1.2 Задачи изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины в соответствии с государственным
стандартом высшего образования, студенты должны знать:
- изменение состава воздуха при его движении по горным выработкам и типы
воздушных потоков в горных выработках;
- рудничная пыль и газообильность шахты, горючие и взрывчатые свойства,
ПДК пыли и газов, а также меры борьбы с взрывами пыли и газов;
- тепловой режим шахт и законы движения воздуха;
- способы и схемы проветривания шахт и карьеров, проектирования
вентиляции;
В результате изучения дисциплины «Основы аэрологии горных предпрятий»
в соответствии с государственным общеобразовательным стандартом высшего
профессионального обучения студенты должны:
- иметь представление о горной науке и объектах её изучения;
- особенности проветривания при постоянно меняющих условиях горных
работ;
- уметь использовать полученные знания при изучении последующих
специальных дисциплин.
1.3. Пререквизиты
Перечень дисциплин, предшествующих изучению дисциплины «Основы
аэрологии горных предприятий»:
а) Физика;
б) Начертательная геометрия;
в) Физика горных пород;
г) Основы технологии горных работ.
1.4 Постреквизиты
Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Основы аэрологии
горных предприятий» используются при изучении дисциплин:
а) Специальные вопросы ведения подземных горных работ;
б) Системы разработки МПИ;
в) Проектирование горных предприятии.
3
2. Система оценки знаний студентов
Таблица 1
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
Вид итогового
контроля
Экзамен
Виды контроля
%
Итоговый контроль
Рубежный контроль
Текущий контроль
100
100
100
Календарный график сдачи всех видов контроля
по дисциплине «Основы аэрологии горных предприятий»
Таблица 2
Недели
Количес
тво
контроля
Виды
контроля
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
1
С
Л
С
Л
С
Л
С
Рк
Л
С
Л
С
Л
С
Л
Рк
100
Виды контроля: С – самостоятельная работа студентов; Л – лабораторные
работы; Рк – рубежный контроль;
Вид итогового контроля – Экзамен.
Таблица 3
Оценка знаний студентов
Буквенный
Оценка
В процентах %
В баллах
эквивалент
А
95-100
4
Отлично
А90-94
3,6
В85-89
3,4
Хорошо
В
80-84
3,2
В75-79
3,0
С+
70-74
2,8
С
65-69
2,6
С60-64
2,4
Удовлетворительно
D+
55-59
2,2
D
50-54
2,0
Неудовлетворительно
F
0-49
0
4
Содержание дисциплины
Таблица 4
Распределение часов по видам учебных занятий
Наименование темы
1
1 модуль. Рудничная атмосфера
2.1.1. Введение. Рудничный воздух.
Изменение состава воздуха при движении
его по горным выработкам. Составные
части рудничного воздуха.
2.1.2. Ядовитые и радиоактивные примеси
рудничного
воздуха.
Газообильность
шахты и карьеров.
2.1.3. Метан. Физико-механические
свойства метана. Виды выделения метана.
2.1.4. Допустимые нормы содержания
метана в рудничном воздухе Дегазация
горных выработок.
2.1.5. Рудничная пыль. Горючие,
взрывчатые свойства и факторы, влияющие
на взрывчатость пылевых смесей
2.1.6. Тепловой режим шахт и карьеров.
Микроклимат горных выработок.
Термовлажностные параметры шахтного
воздуха. Кондиционирование шахтного
воздуха.
2 модуль. Рудничная аэромеханика и
аэродинамика, вентиляция рудников и
карьеров.
2.1.7. Основные уравнение рудничной
аэростатики. Виды давления в движущемся
воздухе.
2.1.8. Основные уравнение рудничной
аэродинамики. Режимы движения воздуха
и типы воздушных потоков. Подобие
шахтных вентиляционных потоков.
2.1.9. Вентиляция тупиковых выработок.
2.1.10. Схемы и способы вентиляции шахт.
Выбор схемы вентиляции шахт. Утечки
воздуха в шахтах.
2.1.11.
Вентиляторы
главного
проветривания на поверхности шахт.
Работа
подземных
вспомогательных
вентиляторов.
2.1.12. Проектирование вентиляции шахт.
Расчет
экономических
показателей
вентиляции шахты.
2.1.13.
Средства
вентиляции
и
вентиляционные сооружения.
Количество академических часов
СРСП
Лекция Лаб. Практ.
СРС
Ауд/оф
2
3
4
5
6
2
3
3
3
3
2
3
3
2
3
3
2
2
2
3
3
2
2
3
3
2
3
3
3
3
3
2
3
3
2
3
3
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
3
2
5
2
Продолжение таблицы 4
Количество академических часов
Практ. Практ. Практ. Практ. Практ.
2
3
4
5
6
Наименование темы
1
2.1.14. Схемы естественного
проветривания карьеров. Оценка
эффективности естественного
проветривания карьера.
2.1.15. Пылевентиляционная служба шахт и
рудников. Организация пылевентиляционной службы.
Итого
2
3
3
2
3
3
45
45
30
15
3.2 Наименование тем лекционных занятий, их содержание и объем
Таблица 5
Наименование темы
1
1. Введение. Рудничный воздух.
Изменение состава воздуха при
движении
его
по
горным
выработкам. Составные части
рудничного воздуха.
2. Ядовитые и радиоактивные
примеси рудничного воздуха.
Газообильность
шахты
и
карьеров.
3. Метан. Физико-механические
свойства метана. Виды
выделения метана.
4. Допустимые нормы
содержания метана в рудничном
воздухе Дегазация горных
выработок.
5. Рудничная пыль. Горючие,
взрывчатые свойства пыли и
факторы влияющие на
взрывчатость пылевых смесей
6. Тепловой режим шахт и
карьеров. Микроклимат горных
выработок. Термовлажностные
параметры шахтного воздуха.
Кондиционирование шахтного
воздуха.
7.
Основные
уравнение
рудничной аэростатики. Виды
давления в движущемся воздухе.
Содержание
2
Объем
в часах
3
Содержание дисциплины, её цель и
задачи; Источники загрязнения рудничного
воздуха;
2
Происхождение ядовитых, вредных газов и
их ПДК; Абсолютная и относительная
газообильность.
2
Свойства метана и ПДК в горных
выработках; Реакция горения метана.
Температура воспламенения и пределы
взрывчатости метано-воздушной смеси;
2
Газоностность месторождения. Прогноз
газообильности.Управление газовыделением
и дегазация.Способы дегазаций;
2
Аэрозоль и аэрогель. Дисперсность пыли.
Факторы,
оказывающие
влияние
на
взрывчатость угольной пыли.
2
Физическое состояние воздушной среды
в горных выработках. Тепловой баланс шахт
и вентиляционных потоков; Факторы
теплового
режима;
Установки
для
охлаждения шахтного воздуха.
2
Основное уравнение аэростатики; Формулы
для определения атмосферного давления;
Виды давления в движущемся воздухе;
2
6
Продолжение таблицы 5
Наименование темы
1
8. Основные уравнение рудничной
аэродинамики. Режимы движения
воздуха и типы воздушных
потоков.
Подобие
шахтных
вентиляционных потоков.
9.
Вентиляция
выработок.
тупиковых
10. Схемы и способы вентиляции
шахт. Выбор схемы вентиляции
шахт. Утечки воздуха в шахтах.
11.
Вентиляторы
главного
проветривания на поверхности
шахт.
Работа
подземных
вспомогательных вентиляторов.
Содержание
2
Законы сохранения массы и энергий
применительное к движению воздуха;
Ламинарное
и
турбулентное
режимы
движения
воздуха;
Геометрическое,
кинематическое и динамическое подобие
вентиляционных потоков.
2
Способы вентиляций тупиковых выработок:
вентиляция за счет общешахтной депресии с
с использованием вентиляторов местного
проветривания;
2
Требования предъевляемые при выборе
схемы вентиляции; Виды утечки воздуха в
шахтах.
2
Подземная установка вентиляторов главного
проветривания. Требования к установке
вентиляторов
главного
проветривания.
Назначение подземных вспомогательных
вентиляторов.
2
12. Проектирование вентиляции Выбор способа вентиляции шахты. Затраты
шахт.
Расчет
экономических на вентиляцию шахты. Распределение
показателей вентиляции шахты.
воздуха по выработкам и проверка сечения
выработок по допустимой скорости движения
воздуха
13. Средства вентиляции и Назначение вениляционных сооружений;
вентиляционные сооружения.
Вентиляционные
двери,
кроссинги
и
замерные станции;
14. Схемы естественного
проветривания карьеров. Оценка
эффективности естественного
проветривания карьера.
Объем
в
часах
3
Естественное проветривание карьеров путем
использования энергии ветра: прямоточные,
рециркуляционные
и
комбинированные
проветривания;
Расходы
воздуха,
поступающего для проветривания и вынос
вредных
примесей
из
карьерного
пространства.
2
2
2
15. Пылевентиляционная служба
шахт и рудников. Организация Контроль вениляции, пылевентиляционная
служба
пылевентиляцион-ной службы.
Итого за семестр
30
7
3.3 Наименование тем лабораторных занятий, их содержание и объем
Таблица 6
Наименование темы
1
1. Определение концентра- ции
ядовитых и взрывчатых газов в
рудничном
воздухе
переносными газоанализа торами
2. Контроль содержания пыли в
рудничной атмосфере
3.
Контроль
температуры,
влажности, расхода и средней
скорости движения воздуха в
горных выработках
4. Оценка совокупного влияния
на
организм
человека
температуры, влажности и
скорости движения воздуха в
горных выработках
5. Определение коэффициента
аэродинамического
сопротивления трения в воздуховоде
6. Определение коэффициента
местного
аэродинамического
сопротивления в воздуховоде
7. Измерение полной депрессии, создаваемой вентиляторной установкой
Барлығы:
Содержание
2
Ознакомления
методами
и
приборами
определении концентрации ядовитых и
взрывчатых газов в рудничном воздухе;
изучение ПДК газов в рудничном воздухе.
Способы
определения
запыленности
рудничного воздуха. Правила отбора проб
воздуха на запыленность. ПДК различной
минеральной пыли.
Изучение
климатических
параметров
подлежащие систамитической контролю с
соответствии
Правилами
безопасности
разаботки рудных и нерудных месторождений.
Приборы по оценке климатических условий
для анализа рудничного воздуха Методы
оценки совокупного влияния на организм
человека температуры, влажности и скорости
движения воздуха в горных выработках.
Объем
в
часах
3
2
2
2
2
Ознокомления
методиками
определения
аэродинамического сопротивления трения
3
Ознокомления
методиками
определение
коэффициента местного аэродинамического
сопротивления
2
Определение полной депрессии создаваемой
вентиляторной устанвкой.
2
15
Самостоятельная работа студентов (СРС)
Тема 1.
Подготовить реферат на тему «Роль аэрологии горных предприятий в горной
науке и его задачи».
Тема 2.
Подготовить реферат на тему «Основные составные части и ядовитые
примеси рудничного воздуха».
Тема 3.
Подготовить пояснительную записку об источниках загрязнение рудничного
воздуха.
Тема 4.
Подготовить реферат на тему «Метаноносность и метаноемкость. Способы
дегазации».
8
Тема 5.
Подготовить реферат на тему "Основные меры борьбы со взрывами угольной
пыли в шахтах"
Тема 6.
Определение индекса летучих безводной и беззольной массы угля.
Тема 7.
Определение категории шахт по метанообильности.
Тема 8.
Определение процентное содержание метана и углекислого газа в общей
исходящей из шахты струе.
Тема 9.
Подготовить пояснительную записку по теме "Климатические условия в
шахтах и карьерах".
Тема 10.
Тепловой режим шахт, создание комфортной условий для горнорабочих.
Тема 11.
Определение средной скоростьи движения воздуха в штреке.
Тема 12.
Подготовить пояснительную записку по теме «Природа аэродинамического
сопротивления и ее определения».
Тема 13.
Определение аэродинамического сопротивления и депрессию выработки.
Тема 14.
Подсчет сопротивлении вентиляторной установки
Тема 15.
Подготовить реферат на тему "Типы и основные характеристики воздущных
потоков в горных выработках"
Тема 16.
Подготовить реферат на тему «Эквивалентное отверстия и пропускная
способность шахты».
Тема 17.
Определение аэродинамических режимов потока воздуха.
Тема 18.
Определить деперессию и эквивалентное отверстие штрека.
Тема 19.
Подготовить пояснительную записку по теме «Естественная тяга воздуха в
шахтах и карьерах».
Тема 20.
Подготовить реферат на тему «Регулирование распределения воздуха в
шахтной вентиляционной сети».
Тема 21.
Подготовить реферат на тему «Способы и схемы проветривания шахт и
карьеров».
Тема 22.
9
Подготовить пояснительную записку по теме «Утечки воздуха в шахтах и
общетехнические мероприятия по снижению утечек».
3.5 Самостоятельная работа под руководством преподавателя
(СРСП)
Тема 1.
Определение объемных и массовых (весовых) концентраций газов в
рудничном воздухе.
Тема 2.
Дискуссия по теме «Происхождение и виды выделения метана и допустимое
содержание метана в горных выработках».
Тема 3.
Тренинг на тему «Контроль состава рудничной атмосферы» тақырыбына
пікірсайыс.
Тема 4.
Дисскуссия на тему «Рудничная пыль. Горючие, взрывчатые свойства
пылевых смесей».
Тема 5.
Тренинг на тему «Методы измерение запыленности рудничного воздуха».
Тема 6.
Тепловые условия рудников.
Тема 7.
Тренинг на тему «Методы определения констант тепловых условий».
Тема 8.
Дискуссия по теме «Контроль температуры, влажности и давления воздуха».
Тема 9.
Тренинг на тему «Закон сопротивления в рудничной вентиляции».
Тема 10.
Тренинг на тему «Аэродинамическое сопротивления горных выработок».
Тема 11.
Тренинг на тему «Определение коэффициентов аэродинамических
сопротивлений».
Тема 12.
Дискуссия по теме «Источники движения воздуха.
Тема 13. Тренинг на тему «Сопротивление вентиляционной системы».
Тема 14.
Дискуссия по теме «Схемы естественного проветривания карьеров».
Тема 15.
Тренинг на тему «Мероприятия по уменьшению утечек воздуха в
вентиляционных сетях».
Тема 16.
Вентиляционные сооружения на шахтах.
Тема 17.
Определение расхода воздуха для вентиляции шахты.
Тема 18.
10
Тренинг на тему «Расчет общешахтной депресии».
Тема 19.
Дискуссия по теме «Распределение воздуха по выработкам».
Тема 20.
Тренинг на тему «Контроль вентиляции шахт и карьеров».
Тема 21.
Дискуссия по теме «Работа вентиляторов на шахтную вентиляционную
сеть».
Тема 22.
Тренинг на тему «Организация пылевентиляционной службы».
График проведения занятий
Таблица 7
№
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Дата
2
Время
3
Наименование тем
Лекции
4
Введение. Рудничный воздух. Изменение состава воздуха при
движении его по горным выработкам. Составные части
рудничного воздуха.
Ядовитые и радиоактивные примеси рудничного воздуха.
Газообильность шахты и карьеров.
Метан. Физико-механические свойства метана. Виды
выделения метана.
Допустимые нормы содержания метана в рудничном воздухе
Дегазация горных выработок.
Рудничная пыль. Горючие, взрывчатые свойства пыли и
факторы влияющие на взрывчатость пылевых смесей
Тепловой режим шахт и карьеров. Микроклимат горных
выработок. Термовлажностные параметры шахтного воздуха.
Кондиционирование шахтного воздуха.
Основные уравнение рудничной аэростатики. Виды давления в
движущемся воздухе.
Основные уравнение рудничной аэродинамики. Режимы
движения воздуха и типы воздушных потоков. Подобие
шахтных вентиляционных потоков.
Вентиляция тупиковых выработок.
Схемы и способы вентиляции шахт. Выбор схемы вентиляции
шахт. Утечки воздуха в шахтах.
Вентиляторы главного проветривания на поверхности шахт.
Работа подземных вспомогательных вентиляторов.
Проектирование вентиляции шахт. Расчет экономических
показателей вентиляции шахты.
Средства вентиляции и вентиляционные сооружения.
Схемы естественного проветривания карьеров. Оценка
эффективности естественного проветривания карьера.
Пылевентиляционная служба шахт и рудников. Организация
пылевентиляцион-ной службы.
11
4. Учебно-методические материалы по дисциплине "Основы аэрологий
горных предприятий"
Таблица 8
№
Наименование литературы
1
1
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
Авторы книг
2
3
4.1.1 Основная литература
Ушаков
К.
З.,
Аэрология горных предпрятий.
Бурчаков А. С.,
Пучков Л. А.
Гращенков Н. Ф.,
Рудничная вентиляция (Справочник) Петросян А. Э.,
Фролов М.А. и др.
Основы
аэрологии
горных
Цой С., Цой Л.С.
предпрятий.
4.1.2 Дополнительная литература
Ушаков
К.
З.,
Рудничная аэрология.
Бурчаков А. С.,
Медведев И. И.
Битколов Н. З.,
Аэрология карьеров.
Медведев И. И.
Бахмағамбетов Б.,
Руководство
по
лабораторным
Рүстемов С.Т.,
работам рудничной эрологии.
Елузах М.
Контроль содержания пыли в
Бахмағамбетов Б.,
рудничной
атмосфере.
МУ
к
Рустемов С. Т.
лабораторной работе.
Контроль осланцевания выработок и
Б. Бахмагамбетов,
определение
зольности
угольной
С. Рустемов.
пыли. МУ к лабораторной работе.
Определение
аэродинамического
сопротивления трения и местного
Б. Бахмагамбетов
сопротивления
Контроль температуры, влажности,
расхода и средней скорости движения Б. Бахмагамбетов,
воздуха в горных выработках. МУ к
С. Рустемов.
лабораторной работе.
Аэрология карьеров.
Ким Н.Х.
Издательство, год
издания
4
М: «Недра», 1987.
М: «Недра», 1988.
Алматы: «КазНТУ»,
2009.
М: «Недра», 1978.
М: «Недра», 1992..
Алматы, «КазНТУ»,
2006.
«КазНТУ», 2001.
Алматы, «КазНТУ»,
2001.
Алматы, «КазНТУ»,
2001.
Алматы, «КазНТУ»,
2001
Алматы, «КазНТУ»,
2004.
4. 1 Перечень наглядных пособий, ТСО и др.
4. 2.1 Перечень наглядных пособий
1) Чережи расположения горных выработок;
2) Схемы проветривания;
12
СОДЕРЖАНИЕ
Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе ……………… 3
Содержание дисциплины..………………………………………………… 5
Самостоятельной работы студентов (СРС)………………………………. 8
Содержание самостоятельной работы
под руководством преподавателя (СРСП) ..…..................................….. 10
Учебно-методические материалы по дисциплине
«Основы аэрологии горных предприятий» .……………..................…… 12
Перечень наглядных пособий, ТСО и др. ……………………………… 12
13