2 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Целью и задачей дисциплины является подготовка специалистов в области строительства шахт, приобретение ими необходимых навыков для самостоятельной и практической деятельности. Задачей дисциплины является привитие студентам знаний и умений, необходимых для проектирования и строительства шахт. В результате изучения дисциплины студент должен знать: - основные характеристики горных предприятий (шахт); - основы проектирования шахт; - способы строительства шахт. Студент должен уметь: - определять форму поперечного сечения горизонтальных горных выработок; - определять форму поперечного сечения вертикальных горных выработок; - осуществлять расчет сечения выработок; - осуществлять выбор крепи горных выработок; - применять технологию ведения буровзрывных работ. Пререквизиты Дисциплины необходимые для изучения данной дисциплины: - физика. Пострекевизиты Дисциплины в которых используются знания изучаемые дисциплиной: - специальные способы строительства подземных сооружений - дипломное проектирование. 2. СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ По кредитной технологии обучения Казахского национального технического университета имени К.И.Сатпаева применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Рейтинг дисциплины оценивается по 100 - бальной шкале. Для дисциплины «Строительство шахт» устанавливаются следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (Таблица 1). Таблица 1 Распределение рейтинговых баллов по видам контроля № Вид итогового Виды контроля Проценты вариантов контроля 1. Экзамен Итоговый контроль 100 Рубежный контроль 100 Текущий контроль 100 Видами текущего контроля являются практические работы, рефераты и др. 3 Cтудент обязан: - полностью посещать лекции, практические и лабораторные занятия, а также часы самостоятельной работы под руководством преподавателя в аудитории, согласно расписанию; - своевременно сдавать отчет о выполненой работе в соответствии с календарным графиком учебного процесса дисциплины; - пропущенные занятия по уважительной причине отрабатываются по дополнительному расписанию, предлагаемому тьютором во внеурочное время; - пропущенные занятия по неуважительной причине отрабатываются после их оплаты по дополнительному расписанию, предлагаемому тьютором во внеурочное время. Контроль и оценка знаний, сроки сдачи результатов текущего контроля определяются графиком учебного процесса по дисциплине (таблица ,2). Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2). Таблица 2 Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Строительство шахт» Недели 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Недельное количество контроля 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Л4 П4 Л4 Л5 П4 П5 Л5 П5 Л6 П6 Л6 П6 Л7 П7 Виды контроля Л1 Л1 П1 П1 Виды контроля: Л2 Л2 Л3 РК1 П2 П2 П3 П3 РК2 Л7 КР П7 Л – лабораторная работа, П – практическая работа, КР – курсовая работа РК – рубежный контроль и др. Таблица 3 Оценка знаний студентов Оценка Отлично Хорошо Удовлетворительно Неудовлетворительно Буквенный эквивалент А АВ+ В ВС+ С СD+ D F 4 В процентах % В баллах 95-100 90-94 85-89 80-84 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 0-49 4 3,67 3,33 3,0 2,67 2,33 2,0 1,67 1,33 1,0 0 3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Тематический план курса составлен в виде таблицы 4, где указаны наименование темы и количество академических часов по всем видам занятий, предусмотренных для каждой темы. По видам занятий составлен график их проведения (Таблица 5). Таблица 4 Распределение часов по видам занятий Наименование темы 1. Введение 2 Количество академических часов ЛабораторПрактичесСРСП ные кие 4 2. Принципы 2 4 проектирования и строительства шахт 3. Общие сведения о строительстве горных предприятий 4. Работы подготовительного периода 5. Организация и строительство шахт 6. Технология строительства зданий и сооружений поверхности 7. Технология строительства вертикальных горных выработок 8. Технология строительства горизонтальных горных выработок Всего (часов) Лекция 2 4 3 6 2 5 3 6 3 6 3 2 2 СРС 3 2 2 5 3 2 4 10 6 1 4 3 10 6 15 15 15 45 30 3.1 Наименование тем и лекционных занятий их содержание Тема 3.1.1 Введение Цель и задачи дисциплины. Содержание и установочная связь с другими дисциплинами. Значение дисциплины в практической работе бакалавра горного дела. Роль горнодобывающей промышленности в экономике государства Тема 3.1.2 Принципы проектирования и строительства горных предприятий Основные понятия и особенности строительства горных предприятий. Основные принципы проектирования и строительства горных предприятий. Исходные данные для проектирования Технико-экономическое обоснование 5 строительства, задание на проектирование, инженерные изыскания. Стадии и периоды строительства горнодобывающих предприятий. Основные термины. Тема 3.1.3 Общие сведения о строительстве горных предприятий Разновидность и назначения горных выработок, формы и размеры поперечного сечения горных выработок. Горное давление и формы его проявления. Основные крепежные материалы. Назначения и требования предьявляемые к крепи. Тема 3.1.4 Работы подготовительного периода Периоды строительства горнодобывающего предприятия. Подготовительный период строительства. Внеплощадочные и внутриплощадочные работы. Работы нулевого цикла. Тема 3.1.5 Организация и ведение строительства шахт Технология строительства подземных горных предприятий. Проходка устья ствола и технологического отхода. Конструкции устьев стволов. Крепь. Комплексы оборудования для проходки устья стволов. Тема 3.1.6 Технология строительства зданий и сооружений поверхности Понятие о генеральном плане горного предприятия. Зонирование территории промплощадки, взаимное расположение зданий и сооружений. Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий сооружений поверхности. Календарный график строительства. Тема 3.1.7 Технология строительства вертикальных горных выработок Технологические схемы проведения стволов. Оснащение стволов и поверхности проходческим оборудованием. Проведение стволов буровзрывным способом. Расчет паспорта буровзрывных работ. Возведения постоянной крепи, проветривание стволов. Водоотлив. Тема 3.1.8 Технология строительства горизонтальных горных выработок Технология строительства горизонтальных горных выработок. Проведение выработок буровзрывным способом. Расчет паспорта буровзрывных работ. Погрузка породы и крепление выработки. Проветривание тупиковой горной выработки. 3.2 Содержание лабораторных работ 3.2.1 Работа с макетами горных выработок в специализированных аудиториях 19, 158 ГМК Работа с макетами горных выработок в специализированных аудиториях 19, 158 ГМК. Открытые и подземные горные выработки. Вертикальные и горизонтальные горные выработки. Назначение горных выработок. 3.2.2 Вертикальные горные выработки, основные характеристики и назначение Вертикальные горные выработки, основные характеристики и назначение. Стволы эксплуатационные, строительные и разведочные. В 6 зависимости от положения относительно шахтного поля - центральные, фланговые и блоковые, а от основного функционального назначения – главные и вспомогательные. Формы поперечного сечения стволов. 3.2.3 Горизонтальные горные выработки, основные характеристики и назначение Горизонтальные горные выработки, основные характеристики и назначение. Штольня, квершлаг, штрек и другие горизонтальные выработки. Формы поперечного сечения горных выработок. 3.2.4 Выбор бурового оборудования Выбор бурового оборудования. Производительность бурения шпуров электросверлами и перфораторами. Бурильные установки (каретки) и навесное оборудование. Расчет эксплуатационной производительности оборудования. Средства борьбы с пылеобразованием при бурении. 3.2.5 Выбор взрывчатых веществ и способа заряжания шпуров Выбор взрывчатых веществ и способа заряжания шпуров. Определение расхода ВВ на цикл и количество шпуров на забой. Заряжание шпуров. 3.2.6 Проветривание тупиковых горных выработок Проветривание тупиковых горных выработок. Расчет необходимого количества свежего воздуха подаваемого в забой тупиковой выработки в зависимости от имеющихся факторов, т. е. по количеству работающих в выработке людей; по разжижению газов образующихся при взрывных работах; по удалению пыли (скоростной фактор); по разжижению выхлопных газов, работающих механизмов на дизельном топливе или бензине; по разжижению газов и пыли, образующихся при сварочных работах.. 3.2.7 График организации работ при проведении горных выработок (циклограмма) График организации работ при проведении горных выработок (циклограмма). Проходческий цикл включает следующие процессы: разметку и бурение шпуров; их заряжание, взрывание и проветривание забоя; оборку забоя; установку временной крепи; погрузку и транспортировку породы. Цикличная организация работ предусматривает выполнение технологических процессов в определенной последовательности в установленное графиком время. 3.3 Содержание практических работ 3.3.1 Выбор формы поперечного сечения горной выработки Выбор формы поперечного сечения горной выработки. Форму поперечного сечения горной выработки выбирают главным образом в зависимости от физико-механических свойств горных пересекаемых пород, проявления и величины горного давления, назначения и срока службы выработки, материала и типа крепи. 3.3.2 Выбор типа крепи горной выработки Выбор типа крепи горной выработки. Технология крепления горных выработок. Выбор типа крепи предопределяется назначением, размерами и инженерно-геологическими условиями проведения выработки 7 3.3.3 Определение поперечного сечения вертикальной горной выработки Определение поперечного сечения вертикальной горной выработки. Размеры поперечных сечений главных стволов определяют в зависимости от размеров подъемных сосудов (скипов или клетей), их числа и расположения в стволе, типа проводников и расстрелов, а также размеров лестничного и трубокабельного отделений. 3.3.4 Построение чертежа поперечного сечения вертикальной горной выработки Построение чертежа поперечного сечения вертикальной горной выработки. Графическим способом определяем минимально допустимый диаметр ствола. 3.3.5 Определение поперечного сечения горизонтальной горной выработки Определение поперечного сечения горизонтальной горной выработки. Рассчитываются площади поперечного сечения в свету, вчерне и в проходке выработок трапециевидной и прямоугольно-сводчатой форм.. 3.3.6 Построение чертежа поперечного сечения горизонтальной горной выработки Построение чертежа поперечного сечения горизонтальной горной выработки. Исходные данные – расчет практической работы 5. После нанесения в определенном масштабе установленных ранее величин необходимо проставить все размеры на чертеже. 3.3.7 Выбор погрузочного оборудования . Ковшовые машины с прямой и ступенчатой погрузкой породы. Принцип работы машин типа ППН. Погрузка породы машинами непрерывного действия. 3.3 Курсовая работа: Технология и организация проведения горных выработок Технология и организация проведения горных выработок включат в себя: выбор формы поперечного сечения горной выработки. Определение поперечного сечения горной выработки; построение чертежа поперечного сечения выработки; выбор типа крепи; выбор бурового оборудования; выбор взрывчатых веществ и способа заряжания шпуров; проветривание тупиковых горных выработок; выбор погрузочного оборудования; график организации работ при проведении горных выработок (циклограмма). Самостоятельная работа студента (СРС) Завершение практических и лабораторных работ, начатых на аудиторных занятиях, оформление работы согласно правилам, подготовка по контрольным вопросам к сдаче работы. 1. Завершить оформление лабораторной работы «Работа с макетами горных выработок в специализированных аудиториях 19, 158 ГМК» 2. Завершить оформление практической работы «Выбор формы поперечного сечения горной выработки» 3. Завершить оформление лабораторной работы «Вертикальные горные выработки, основные характеристики и назначение» 8 4. Завершить оформление практической работы «Выбор типа крепи горной выработки» 5. Завершить оформление лабораторной работы «Горизонтальные горные выработки, основные характеристики и назначение» 6. Завершить оформление практической работы «Определение поперечного сечения вертикальной горной выработки» 7. Завершить оформление лабораторной работы «Выбор бурового оборудования, расчет эксплуатационной производительности оборудования» 8. Завершить оформление практической работы «Построение чертежа поперечного сечения вертикальной горной выработки» 9. Завершить оформление лабораторной работы «Выбор взрывчатых веществ и способа заряжания шпуров » 10.Завершить оформление практической работы «Определение поперечного сечения горизонтальной горной выработки» 11. Завершить оформление лабораторной работы «Проветривание тупиковых горных выработок» 12. Завершить оформление практической работы «Построение чертежа поперечного сечения горизонтальной горной выработки» 13.Завершить оформление лабораторной работы «График организации работ при проведении горных выработок (циклограмма)» 14.Завершить оформление практической работы «Выбор погрузочного оборудования» 15. Организация проведения горных выработок Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (СРСП) В процессе выполнения СРСП студенты работают с литературой, готовят рефераты и задания (в том числе практические и лабораторные работы, которые не успели закончить в аудиторное время). Выполненная работа обсуждается группой, после дискуссии о полученных результатах, с новыми приобретенными навыками студенты проводят деловую игру, которая закрепляет их знания. Отчетом СРСП является выполненная работа. 1. Буровая техника, используемая для бурения шпуров 2. Буровая техника для бурения взрывных скважин 3. Промышленные аммиачно-селитренные ВВ 4. Строительство горных предприятий на дневной поверхности 5. Понятие проекта и проектирования 6. Исходные данные для проектирования горных предприятий 7. Технико-экономическое обоснование строительства горных предприятий 8. Крепление горизонтальных горных выработок железобетонной крепью 9. Крепление горизонтальных горных выработок набрызгбетоном 10. Расположение камер в околоствольном дворе 11. Выполнение работ по проходке устья ствола 12. Конструкция устья ствола 9 12. Армирование ствола 13. Подъемные машины для оборудования шахтной подъемной установки 14. Бетонно-растворные узлы 15. Формы вруба при проходке горных выработок Таблица 5 График проведения занятий № Дата Время Наименование тем Лекции 1. Введение 2. Принципы проектирования и строительства шахт 3. Общие сведения о строительстве горных предприятий 4. Работы подготовительного периода 5. Организация и строительство шахт 6. Технология строительства зданий и сооружений поверхности 7. Технология строительства вертикальных горных выработок 8. Технология строительства горизонтальных горных выработок 1 2 3 4 5 6 7 8 Лабораторные занятия Работа с макетами горных выработок в специализированных аудиториях 19, 158 ГМК Вертикальные горные выработки, основные характеристики и назначение Горизонтальные горные выработки, основные характеристики и назначение Выбор бурового оборудования Выбор взрывчатых веществ и способа заряжания шпуров Проветривание тупиковых горных выработок График организации работ при проведении горных выработок (циклограмма) Практические занятия Выбор формы поперечного сечения горной выработки Выбор типа крепи горной выработки Определение поперечного сечения вертикальной горной выработки Построение чертежа поперечного сечения вертикальной горной выработки Определение поперечного сечения горизонтальной горной выработки Построение чертежа поперечного сечения горизонтальной горной выработки Выбор погрузочного оборудования 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 10 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ 1. Картозия.Б.А., Федунец Б.И., Шуплик М.Н. и др. Шахтное и подземное строительство Учебник. МГТУ.: Недра, 2003. 2 Насонов И.Д., Федюкин В.А., Шуплик М.Н. Технология строительства подземных сооружений. М.: Недра, 1992. 3. Бейсебаев А.М., Битимбаев М.Ж., Пшеничный А.Я. Проведение горных выработок. Учебник. Алматы, КазНТУ, 1999. Дополнительная литературая 1. Муртазин М.М. Основные расчеты при подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Алматы. 2008. 2. Горно-геологический справочник по разработке рудных месторождений . ИПЦ МЭШМР РК. Т.1-2. А., 1997. 11 СОДЕРЖАНИЕ 1. 2. 3 4 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . 12 3 3 5 11