МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
___________________ Руководитель ООП по направлению 140400 зав. кафедрой ЭЭЭ проф. | _______________________ Зав. кафедрой РМПИ проф. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ И ГОРНОГО ДЕЛА»
Направление подготовки: 140400 «Электроэнергетика и электротехника»
Профиль подготовки: Электропривод и автоматика
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Основной целью изучения дисциплины «Основы геологи и горного дела» является приобретение студентами знаний о месторождениях полезных ископаемых и горных породах, о функционировании современных горнодобывающих предприятий, о горных работах и средствах комплексной механизации для их осуществления, а также об общих принципах и многообразии способов разработки месторождений полезных ископаемых.
Задачи дисциплины:
· ознакомление студентов с геологическими процессами образования горных пород и месторождений полезных ископаемых, физико-механическими свойствами горных пород;
· ознакомление с элементами подземных и открытых горных разработок;
· изучение основных параметров шахт и карьеров;
· ознакомление с основными производственными процессами подземных и открытых работ;
· рассмотрение принципов и методологии обоснования параметров рациональных схем вскрытия, подготовки и технологий разработки запасов твердых полезных ископаемых подземным и открытым способами;
· изучение требований к безопасному и рациональному ведению горных работ.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина относится к Профессиональному циклу Б.2. Дисциплина «Основы геологии и горного дела» имеет тематическую связь со следующими дисциплинами: «Безопасность жизнедеятельности», «Экология», «Физика горных пород», «Механическое оборудование нефтехимическая
промышленность" href="/text/category/himicheskaya_i_neftehimicheskaya_promishlennostmz/" rel="bookmark">нефтепромыслов», «Энергосбережение и энергоэффективность средствами управления техническими объектами».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
1. Способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
2. Способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных условиях и в условиях различных мнений и готовностью нести за них ответственность (ОК-4);
3. Способность в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);
4. Готовность к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
5. Способность научно анализировать социально значимые проблемы и процессы, готовность использовать на практике методы гуманитарных, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-10);
6. Способность и готовность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11);
7. Способность и готовность к практическому анализу логики различного рода рассуждений, к публичным выступлениям, аргументации, ведению дискуссии и полемики (ОК-12).
Профессиональные компетенции (ПК):
1. Способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
2. Готовность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способность привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);
3. Способность и готовность анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);
4. Способность формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: сущность, условия и области применения подземного и открытого способов разработки твёрдых полезных ископаемых и элементов горных работ; виды, назначение, состав, средства механизации и организацию основных технологических процессов при разработке рудных и пластовых месторождений подземным и открытым способами.
Уметь: анализировать и конструировать альтернативные варианты ведения горных работ; определить суточную нагрузку на очистные забои угольной шахты; рассчитать границы карьера и определить его производительность по укрупненным показателям.
Владеть: горной терминологией и принципами графического изображения объектов и элементов шахт, рудников и карьеров.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
|
2 семестр | |||
Аудиторные занятия (всего) | 54 | 54 | |
В том числе: | - | - | |
Лекции | 36 | 36 | |
Практические занятия (ПЗ) | 18 | 18 | |
Семинары (С) | |||
Лабораторные работы (ЛР) | |||
Самостоятельная работа (всего) | 54 | 54 | |
В том числе: | - | - | |
Курсовой проект (работа) | |||
Расчетно-графические работы | 30 | 30 | |
Реферат | |||
Другие виды самостоятельной работы | 24 | 24 | |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Экзамен | Экзамен | |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | 108 | |
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Введение в геологию. | Цели и задачи курса, его структура, связь с другими дисциплинами. Основные объекты и понятия геологии (минерал, горная порода, геологическое тело, геологическая структура, полезное ископаемое, залежь полезного ископаемого (рудное тело), месторождение, геологический процесс), взаимосвязь между ними. Теоретическое и практическое значение геологических наук, их связь с горными науками. Минералы, горные породы, полезные ископаемые и геологические условия их образования. Генетические группы горных пород: магматические, осадочные, метаморфические. Понятие о строении горных пород и руд: минеральный состав, структуры и текстуры пород и руд, их влияние на физико-механические свойства геологических объектов. Осадочные горные породы и полезные ископаемые. Обломочные и глинистые породы и их образование. Полезные ископаемые: песчано-гравийные смеси, глины, каолины. Хемогенные породы и руды (бурые железняки, бокситы, марганцевые руды, гипс, каменная и калийная соли). Органогенные породы и полезные ископаемые и их образование (фосфориты, торф, бурый и каменный угли, горючие сланцы). Карбонатные (известняки, мел, доломиты, мергели). Магматические процессы, и связанные с ними горные породы и полезные ископаемые. Морфологические типы, параметры, условия и элементы залегания тел полезных ископаемых. Классификация пластов по мощности, углу падения и строению. Виды нарушенности пластов. Физические свойства и структурно-механические особенности горного массива, угля и вмещающих пород. |
2. | Общие сведения о технологии открытой добычи полезных ископаемых. Технологические процессы в карьерах. | Понятие о карьере, его главных элементах и параметрах. Типы месторождений, разрабатываемых открытым способом. Этапы открытых горных работ. Коэффициенты вскрыши, добычи и отходов. Формирование себестоимости добычи полезных ископаемых. Подготовка горных пород к выемке. Невзрывные и взрывные способы. Виды бурения взрывных скважин. Методика расчета параметров буровзрывных работ. Выемочно-погрузочные работы с применением мехлопат, драглайнов, многоковшовых экскаваторов. Перемещение горной массы автомобильным, железнодорожным, конвейерным и комбинированным транспортом. Складирование горной массы. |
3 | Вскрытие и системы разработки при открытом способе разработки. Производительность и границы карьеров. | Вскрытие карьерных полей. Типы вскрывающих выработок и их элементы. Классификация способов вскрытия. Общие сведения о системах открытой разработки, их классификация. Углубочные и безуглубочные системы разработки. Организация проектирования карьеров. Границы открытых работ. Производительность карьера по полезным ископаемым и по горной массе. |
4 | Общие сведения о подземных горных работах. Понятие о горном предприятии и технологической схеме шахты. | Горные выработки и их назначение. Классификация горных выработок по назначению, углам падения, расположению. Форма и размеры поперечного сечения выработок, факторы, их определяющие. Способы проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. Способы и схемы проходки стволов. Основные виды крепи горных выработок выработок и способы их возведения. Характер и форма проявления горного давления. Способы производства горных работ. Понятие о комплексной механизации и автоматизации очистных и подготовительных работ. Классификация горных машин и комплексов. Особенности применения горных машин. Требования, предъявляемые к технологии подземных горных работ и горных машин. Общие сведения о механизации шахтного транспорта. Виды подземного транспорта. Сущность и параметры буровзрывных работ. Паспорт буровзрывных работ. Способы и механизмы для бурения шпуров и скважин. Основные правила безопасности при эксплуатации горных машин и ведения буровзрывных работ. Скважинные методы добычи. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений. |
5 | Вскрытие и подготовка шахтных полей. Основные параметры шахт. | Производственная мощность и сроки службы шахт. Понятие о геологических, балансовых и промышленных запасах шахтных полей. Потери. Подсчет запасов и потерь. Определение размеров шахтного поля, годовой производительности и срока службы шахты. Факторы, влияющие на выбор способов вскрытия и подготовки месторождений и отдельных этажей. Порядок подготовки и отработки шахтных полей. Разделение шахтных полей на этажи и панели. Порядок отработки этажей и панелей. Основные способы вскрытия тонких, средней мощности и мощных одиночных и свиты пластов. Понятие о выборе способа вскрытия методом технико-экономического сравнения вариантов. Особенности вскрытия и подготовки рудных месторождений. Схемы околоствольных дворов. Технологический комплекс на поверхности. |
6 | Технология подземной разработки пластовых месторождений. | Общие положения о технологии, механизации и автоматизации выемки пластовых месторождений. Основные признаки и классификация систем разработки. Столбовые и сплошные системы разработки при различных способах подготовки шахтных полей, их отличительные признаки и параметры. Системы разработки короткими очистными забоями. Комбинированные системы разработки. Технологические схемы очистной выемки в длинных очистных забоях. Организация работ в длинных очистных забоях. Методика определения нагрузки на очистной забой. Технологические схемы очистной выемки в коротких очистных забоях. Понятие о горном давлении. Способы управления горным давлением в очистных забоях, строение, свойства и классификация пород кровли пласта. Понятие о динамических и газодинамических явлениях в шахтах. Принципы безопасной разработки пластов, угрожаемых и опасных по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, склонных к самовозгоранию. Особенности разработки пластов, залегающих под зданиями, сооружениями, водными и другими охраняемыми объектами на поверхности. |
7 | Технология подземной разработки рудных месторождений. | Особенности подземной разработки рудных месторождений. Основные стадии разработки и производственные процессы очистной выемки, их технология, механизация и автоматизация. Классификация систем разработки рудных месторождений. Основные системы разработки: с открытым очистным пространством; с креплением очистного пространства; с закладкой выработанного пространства пустой породой; с магазинированием руды; с обрушением. Понятие о комбинированных системах разработки. Технико-экономическое сравнение основных систем разработки. Новые направления совершенствования систем разработки рудных месторождений и механизации очистных работ. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
1. | Безопасность жизнедеятельности | + | + | + | + | + | + | |
2. | Экология | + | + | + | + | |||
3. | Физика горных пород | + | ||||||
4. | Механическое оборудование нефтепромыслов | + | ||||||
5. | Энергосбережение и энергоэффективность средствами управления техническими объектами | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Всего час. |
1. | Введение в геологию. | 4 | 6 | 12 | |||
2. | Общие сведения о технологии открытой добычи полезных ископаемых. Технологические процессы в карьерах. | 4 | 8 | 10 | 12 | ||
3 | Вскрытие и системы разработки при открытом способе разработки. Производительность и границы карьеров. | 6 | 8 | 12 | |||
4 | Общие сведения о подземных горных работах. Понятие о горном предприятии и технологической схеме шахты. | 4 | 6 | 12 | |||
5 | Вскрытие и подготовка шахтных полей. Основные параметры шахт. | 6 | 6 | 10 | 12 | ||
6 | Технология подземной разработки пластовых месторождений. | 6 | 4 | 8 | 12 | ||
7 | Технология подземной разработки рудных месторождений. | 6 | 6 | 12 |
6. Лабораторный практикум Не предусмотрен учебным планом
7. Практические занятия
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий | Трудо-емкость (час.) |
1. | №2. Общие сведения о технологии открытой добычи полезных ископаемых. Технологические процессы в карьерах. | Построение плана карьера на окончание горных работ, а также его поперечного сечения | 2 |
2. | Расчет параметров буровзрывных работ и количества буровых станков | 2 | |
3 | Расчет эксплуатационной производительности экскаваторов и их количества | 2 | |
4 | Расчет времени грузооборота транспортных средств и их количества | 2 | |
5 | №5. Вскрытие и подготовка шахтных полей. Основные параметры шахт. | Выбор способа вскрытия свиты угольных пластов. | 6 |
6 | №6. Технология подземной разработки пластовых месторождений. | Расчет нагрузки на очистной забой. Определение необходимого числа лав на шахте. | 4 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) не предусмотрены учебным планом
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Егоров горного дела. (, , кузнецов Ю. Н. и др.) М., МГГУ, 2000.
2. Килячков горного производства. - М.: Недра, 1992.
3. , Анистратов процессы открытых горных работ. – М., дело», 2008.
4. , , Зенько горного дела. Учебник для ВУЗов, Москва, МГГУ, 2007.
5. и др. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. М., Недра, 1985.
6. , , . Геология для горного дела. – М.: Академия, 2007. – 576 с.
б) дополнительная литература
1. , , Смычник технологических схем и процессов при подземной разработке пластовых месторождений. - Минск-Гуково, Издательство Белорусской академии наук безопасности жизнедеятельности, 1998.
2. , , Боярский рудных и нерудных месторождений. - М., Недра, 1983 г.
3. , и др. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов. / – Днепропетровск, 20с.
4. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ ) Вып. 11, Федеральное государственное предприятие “Научно-технический центр по безопасности в промышленности” 2005.
5. , Анистратов открытых горных работ. – М., дело», 2008.
6. , Ярунин , механизация и организация подземных горных работ. - М., Недра, 1990 г.
7. Михеев разработка пластовых месторождений. Теоретические и методически основы проведения практических занятий (, , и др.) Учебное пособие. М., МГГУ, 2001.
Компьютерные аудитории со стандартным программным обеспечением.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Два компьютерно-аналитических класса (14 и 9 персональных компьютеров) с инсталлированным программным продуктом, специализированные аудитории с информационными плакатами по разделам и мультимедийным проектором, планы горных работ действующих шахт и карьеров, эталонная коллекция минералов, разномасштабные геологические карты, схемы и разрезы типичных месторождений металлических, неметаллических и горючих полезных ископаемых, макеты горного оборудования.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Лекционный материал синхронизирован с проведением практических занятий по основным разделам дисциплины. Предусматривается использование демонстрационных презентаций с использованием мультимедийных средств при чтении лекций и проведении практических занятий.
Самостоятельная работа студентов включает углубленное изучение основных разделов программы с использованием основной и дополнительной литературы.
Разработчики:
СПГГИ (ТУ) | Доцент каф. РМПИ | |||
(место работы) | (занимаемая должность) | (инициалы, фамилия) | ||
Эксперты: | ||||
СПГГИ (ТУ) | Доцент каф. РМПИ | |||
(место работы) | (занимаемая должность) | (инициалы, фамилия) | ||
СПГГИ (ТУ) | Профессор каф. РМПИ | |||
(место работы) | (занимаемая должность) | (инициалы, фамилия) |
