Основы горного дела

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего

профессионального образования

Тульский  государственный  университет

Кафедра Геотехнологий и строительства подземных сооружений 
 
 
 
 
 
 

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ПАРАМЕТРОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 
 

Курсовая  работа по дисциплине

«Основы горного дела» 
 

Специальность «Строительство подземных  сооружений» 

Исполнитель: студент группы __________    _________  ___________

                                                          индекс группы      подпись, дата            ф.и.о. 

Руководитель  работы:    ________                               _______________

                                             подпись, дата                                                            ф.и.о. 

Работа  защищена             ________                               _______________

                                                                      дата                                                                  оценка

    

Члены комиссии              ________                                _______________

                                                подпись                                                                  ф.и.о.

                                             ________                               ________________

                                                подпись                                                                  ф.и.о. 
 
 
 
 
 

                                                                               

Тула  – 2010 г. 
 
 
 
 

Оглавление. 

1. Введение

 

2. Анализ  условий залегания полезных ископаемых

 
 

3. Формирование  комплексов горных выработок

 

4. Технология  проведения подземных выработок  по механизированной  технологии

 
 

5. Технология  очистных работ

 

6. Процессы  подземного транспорта

 

7. Технологические процессы подготовки горных пород к  выемке открытым способом

 

8. Выемочно-погрузочные  работы при открытой разработке

 

9. Карьерный транспорт

 

10.  Отвалообразование и рекультивация на открытых горных работах

 

11.  Поверхностные  комплексы горных предприятий

 

12.  Заключение 

 

1. Введение

 

     Горная наука – система научных знаний о природных условиях, геологической среде, технологии, технике и экономике извлечения из недр полезных ископаемых и их первичной переработке. 

    Она  подразделяется на геологические,  физико-технические, экономические  и горные дисциплины. Горные дисциплины  связаны с технологии разведки, разработки и первичной переработки  полезных ископаемых. Технология  разработки полезных ископаемых  включает три направления: открытая, подземная и скважинная технологии  добычи. Скважинная технология добычи  представляет собой технологию  добычи нефти, газа, твердых полезных  ископаемых. Учение о добыче твердых  полезных ископаемых через скважины  получило название геотехнология. 

     Геотехнология- это наука о физических, химических, биохимических и микробиологических методах воздействия на продуктивную залежь для перевода полезных ископаемых в подвижное состояние и последующее извлечение его через скважины, буримые с поверхности до месторождения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Анализ  условий залегания  полезных ископаемых.

 
 

а) Уголь- твёрдое горючее полезное ископаемое осадочного происхождения. В состав угля входят: органическое вещество — продукт преобразования высших и низших растений с участием микроорганизмов планктона, минеральные примеси (условно не более 50%) и влага. 

Они залегают в земной коре в виде пластов, пластообразных и линзовидных залежей, имеют землистую, массивную, слоистую или зернистую текстуру; цвет от коричневого до чёрного. 

Угли — один из основных видов энергетического сырья; доля их участия в мировом топливно-энергетическом балансе 30—35%. С 1950 по 1974 мировая добыча угля увеличилась в 1,7 раза, превысив 3 млрд, т. 

Угли составляют основную часть (87,5%) прогнозных ресурсов ископаемого топлива Земли, оцениваемых величиной 12,8 триллиона т топлива условного . СССР обладал крупнейшими ресурсами угля; разведанные и прогнозные геологические запасы угля, отвечающие современным требованиям по качеству и мощности разрабатываемых пластов, составляют 5,7 триллиона т (1968). 

Основные направления  промышленного использования угля: производство электроэнергии, металлургического кокса, сжигание в энергетических целях, получение при химической переработке разнообразных (до 300 наименований) продуктов. Возрастает потребление угля для получения высокоуглеродистых углеграфитовых конструкционных материалов, горного воска, пластических масс, синтетического жидкого и газообразного высококалорийного топлива, ароматических продуктов путём гидрогенизации, высокоазотистых гуминовых кислот для удобрений. Из углей извлекаются германий, галий. Перспективно извлечение серы из угля, использование высокоглинозёмистых зол и отходов обогащения для производства алюминия, в качестве керамического и огнеупорного сырья, строительных материалов, средства очистки промышленных сточных вод. Возможное использование угля в промышленности определяется их составом и свойствами, характеризующимися большим разнообразием — следствием различий в исходном материале и условиях его преобразования. 

б) Известняк- осадочная карбонатная горная порода, состоящая в основном из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко — из арагонита. Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO2 44%. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов, доломита, кварца, реже гипса, пирита и органических остатков, которые определяют название известняков. Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк — от 6 до 21% SiO2+R2О3. Известняк песчанистый и окремнелый имеет примеси кварца, опала и халцедона. Принято отражать в названии известняков также преобладающее присутствие органогенных остатков (мшанковый, водорослевый), либо его структуру (кристаллический, сгустковый, детритусовый), или форму породообразующих частиц (оолитовый, брекчиевидный). 

    Известняк — одна из самых широко распространённых осадочных горных пород; она слагает различные формы рельефа Земли. Залежи известняков встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до четвертичной; наиболее интенсивное образование известняков происходило в силуре, карбоне, юре и верхнему мелу; составляют 19-22% от всей массы осадочных пород. Мощность толщ известняков чрезвычайно изменчива: от первых сантиметров (в отдельных прослоях отложений) до 5000 м. 

Месторождения известняка широко были распространены в CCCP, особенно в Центральном экономическом районе, на Северном Кавказе, в Поволжье, Прибалтике, Крыму, Молдавской CCP, Азербайджанской CCP и др. Главнейшие разрабатываемые в CCCP месторождения: Афанасьевское (Московская область) — белый известняк, используемый для производства цемента; Барсуковское (Тульская область) — флюсовый известняк; Гурьевское (Венёвское) месторождение (Тульская область) — плотный известняк, используемый для щебня; Окницкое (Молдавская CCP) — ракушечно-оолитовый известняк для производства пильных стеновых блоков; Бодракско-Альминское (Крым) — мягкий белый ракушечный пильный известняк для изготовления облицовочных и стеновых материалов; Шахтахтинское (Азербайджанская CCP) — серовато-жёлтый и светло-коричневый пильный кавернозный травертиновый известняк для облицовочных плит; Жетыбайское (полуостров Мангышлак, Казахской CCP) — розовый, светло-серый, cepo-жёлтый пористый ракушечный пильный известняк для облицовочных плит.

 

3. Формирование  комплексов горных выработок

 

      Вскрытием месторождения или  шахтного поля называется проходка  горных выработок, открывающих  доступ с поверхности к полезному  ископаемому и обеспечивающих  возможность проведения подготовительных  выработок. 

Основными факторами, влияющими на выбор схемы вскрытия шахтного поля или его части, являются: число вскрываемых пластов, угол падения пластов, свойства боковых  пород, расстояние между пластами, мощность наносов или покрывающей непродуктивной толщи, наличие плывунов  других водоносных пород,  нарушенность месторождения, глубина разработки, газоносность пластов, рельеф местности; производственная мощность шахты; размер шахтного поля;  срок службы шахты; уровень развития горнодобывающей техники; способ подготовки шахтного поля, системы разработки и схема вентиляции и др.

     Схема вскрытия должна обеспечивать: рациональную разработку шахтного поля в течение всех этапов работы шахты и получение стабильной проектной  добычи угля на каждом этапе; минимальный объем вскрывающих горных выработок; минимальные первоначальные капитальные затраты на вскрытие месторождения и строительство шахты; однотипность применяемого транспорта во всех горных выработках, возможность периодического обновления горного хозяйства шахты; достаточно большие запасы угля на эксплуатационном горизонте для того, чтобы промежутки между углубками стволов или изменения элементов схемы были по возможности более длительными; надежное и эффективное проветривание шахты и выемочных полей; применение прямоточной системы проветривания на сверхкатегорных шахтах.