1. Цели освоения дисциплины.
Целями освоения дисциплины «Горные машины и оборудование» являются расширение, углубление знаний, определяемых базовыми дисциплинами, подготовка специалиста к успешной производственно-технологической профессиональной деятельности (ПТД). Специалист должен на основе отечественной и зарубежной научно-технической информации знать технические и конструктивные особенности современных горных машин и оборудования для комплексной механизации операций технологических процессов добычи (подземным и открытым способами) и обогащения полезных ископаемых, что необходимо в профессиональной деятельности специалиста для эффективной организации производства.
2. Место дисциплины в структуре подготовки специалистов
Дисциплина «Горные машины и оборудование» относится к профессиональному циклу С3, к его базовой (общепрофессиональной) части и опирается на знания, полученные при изучении ниже перечисленных дисциплин.
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины «Горные машины и оборудование».
№ п/п | Наименование дисциплины | Наименование разделов, тем, усвоение которых необходимо студентам для изучения дисциплины |
Физика | Основные физические явления и законы механики, электротехники | |
Информатика | Способы использования компьютерных и информационных технологий в инженерной деятельности | |
Начертательная геометрия, инже-нерная графика | Элементы начертательной геометрии и графики. Выполнение технических чертежей деталей и элементов конструкций | |
Теоретическая механика, сопротивление материалов | Основные законы кинематики, статики, механики твердого тела, законы трения и изнашивания, основные принципы расчета на прочность, устойчивость и выносливость элементов горных машин | |
Электротехника | Свойства электрических и магнитных цепей, конструкции, принципы действия и особенности применения электромашин. Выбор электрических и электронных приборов, машин и аппараты. | |
Материаловедение | Строение и свойства материалов, применяемых в горном деле, сущность явлений, происходящих в них в условиях эксплуатации изделий | |
Безопасность жизнедеятельности | Основы теории безопасности | |
Основы | Процессы и технологии разработки месторождений полезных ископаемых подземным и открытым способами. Обоснование технологических схем горного производства | |
Безопасность ведения горных работ | Законодательные основы обеспечения промышленной безопасности и охраны труда на горном производстве, опасные и вредные факторы, виды аварий |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Горные машины и оборудование»
В результате изучения данной дисциплины формируются компетенции:
ПКВ-1 (общепрофессиональная) владение информацией по горным машинам и оборудованию для добычи полезных ископаемых открытым и подземным способами и по машинам для обогатительных фабрик, а именно:
знать: агрегаты, силовые установки и комплексы; типы и типоразмеры горных машин и оборудования, их основные характеристики и принцип действия.
ПКВ-2 (общепрофессиональная) владение информацией по выбору и расчету горных машин и оборудования для добычи полезных ископаемых открытым и подземным способами и машин для обогатительных фабрик, а именно:
уметь: использовать методическое обеспечение для расчета и выбора горных машин и оборудования.
4. Структура и содержание дисциплины «Горные машины и оборудование
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часа.
4.1. Лекционные занятия по специализации «Технологическая безопасность и горноспасательное дело»
Неделя семестра | Разделы дисциплины, темы лекций и их содержание | Объем в часах |
1,2 | Раздел 1: Основные закономерности разрушения горных пород инструментом горных машин 1.1 Содержание, задачи дисциплины. Условия работы горных машин и требования предъявляемые к ним. Классификация и систематизация горных машин для механизации горных работ. 1.2. Основные закономерности механического разрушения горных пород рабочим инструментом горных машин. Породоразрушающие инструменты [1, 2, 3, 4]. | 2/0,055 |
3,4 | Раздел 2: Горные машины для механизации разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом 2.1. Бурильные машины, их характеристики, типоразмеры и принцип действия [1, 2, 3, 5, 11]. | 2/0,055 |
5,6 | 2.2. Проходческие комбайны, их характеристики, типоразмеры и принцип действия [5, 12]. | 2/0,055 |
7,8 | 2.3. Очистные комбайны, их характеристики, типоразмеры и принцип действия [5, 13]. | 2/0,055 |
9,10 | 2.4. Механизированные крепи, их характеристики, типоразмеры и принцип действия [5, 14] | 2/0,055 |
11,12 | Раздел 3: Горные машины для механизации разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом 3.1. Карьерные буровые станки, их характеристики и принцип действия [1, 2, 3, 6, 7, 8, 15]. | 2/0,055 |
Неделя семестра | Разделы дисциплины, темы лекций и их содержание | Объем в часах |
13,14 | 3.2. Карьерные выемочно-погрузочные машины, их характеристики и принцип действия [2, 6, 8, 16]. | 2/0,055 |
15,16 | Раздел 4: Горные машины для обогащения полезных ископаемых 4.1. Машины для приема и подготовки полезных ископаемых к обогащению, их основные характеристики и принцип действия. [9, 18 ]. | 2/0,055 |
17 | 4.2. . Конструкции обогатительных машин для обогащения полезных ископаемых и машин для обезвоживания продуктов обогащения, их устройство и принцип действия. [9, 18 ]. | 2/0,06 |
Всего: | 18/0,5 |
4.2. Лабораторные занятия
Неделя семестра | № раздела | Разделы и темы занятий | Объем в часах |
1 | 1.2. | Лр. №1 . Конструкции породоразрушающего инструмента [1, 2, 4, 10]. | 2/0,056 |
2 | 2.1. | Лр. № 2. Конструкции бурильных машин. [2, 3, 5, 11]. | 2/0,056 |
3 | 2.2. | Лр. № 3. Конструкции проходческих комбайнов. [2, 3, 5, 12]. | 2/0,056 |
4 | 2.3. | Лр. № 4. Конструкции очистных комбайнов. [3, 5, 13]. | 2/0,056 |
5 | Текущий контроль (тестирование (Т) по материалам лекций и лабораторных занятий). | 2/0,054 | |
6 | 2.4. | Лр. № 5. Конструкции механизированных крепей. [3, 5, 14]. | 2/0,056 |
7 | 3.1. | Лр. № 6. Конструкции конструкций карьерных буровых станков [1, 2, 6, 7, 8, 15] | 2/0,056 |
8 | 3.2. | Лр. № 7. Конструкции карьерных выемочно-погрузоч-ных машин [2, 6, 7, 8, 16]. | 2/0,056 |
9 | Текущий контроль (тестирование (Т) по материалам лекций и лабораторных занятий). | 2/0,054 | |
10 | 4.1. | Лр. № 8. Конструкции машин и оборудования для приема и подготовки полезных ископаемых на обогатительных фабриках [ 9, 17]. | 2/0,056 |
11 | 4.2. | Лр. № 9. Конструкции обогатительных машин для обогащения полезных ископаемых [9, 18 ]. | 2/0,056 |
12 | 4.2. | Лр. № 9. Конструкции машин и оборудования для обезвоживания продуктов обогащения. [9, 18 ]. | 2/0,056 |
13 | Текущий контроль (тестирование (Т) по материалам лекций и лабораторных занятий). | 2/0,054 | |
Всего: | 26/0,722 |
4.3. Самостоятельная работа студента
Разделы дисциплины | № недели | Вид СРС | Трудо- емкость, ЗЕ |
1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 2.3. | 5 | Подготовка к текущий контроль по разделам дисциплины и лабораторным работам: Лр. №1 . Конструкции породоразрушающего инструмента [1, 2, 4, 10]. Лр. № 2. Конструкции бурильных машин [2, 3, 5, 11]. Лр. № 3. Конструкции проходческих комбайнов [2, 3, 5, 12]. Лр. № 4. Конструкции очистных комбайнов [3, 5, 13]. | 34/ 0,927 ЗЕ |
2.4, 3.1, 3.2. | 9 | Подготовка к текущий контроль по разделам дисциплины и лабораторным работам: Лр. № 5. Конструкции механизированных крепей [3, 5, 14]. Лр. № 6. Конструкции конструкций карьерных буровых станков [1, 2, 6, 7, 8, 15]. Лр. № 7. Конструкции карьерных выемочно-погрузочных машин [2, 6, 7, 8, 16]. | 33/ 0,926 ЗЕ |
4.1, 4.2. | 13 | Подготовка к текущий контроль по разделам дисциплины и лабораторным работам: Лр. № 8. Конструкции машин и оборудования для приема и подготовки полезных ископаемых на обогатительных фабриках [ 9, 17]. Лр. № 9. Конструкции обогатительных машин для обогащения полезных ископаемых отсадочных машин [9, 18 ]. | 33/ 0,926 ЗЕ |
Всего: | 2,777 ЗЕ |
5. Образовательные технологии
Учебная работа проводится с использованием, как традиционных технологий, так и современных интерактивных. Лекции проводятся в традиционной форме так и в итеративной, с использованием мультимедийной презентации.
В рамках лабораторных занятий будут применены следующие методы:
– раздаточный материал;
– мультимедийные презентации;
– тестовые задания по материалам лекций;
– опрос по контрольным вопросам к лабораторным занятиям.
В целом интерактивные формы занимают 12 ч, т. е. 27 % от общего числа аудиторных занятий.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Оценочными средствами для текущего контроля являются устные опросы и письменное тестирование по темам лекционных и практических занятий, а также самостоятельные работы студентов. Тестирование осуществляется в течение 2 часов практического занятия. Каждому студенту необходимо ответить на 20 - 25 тестовых заданий. Тестирования проводятся во время лабораторных занятий на пятой, девятой, тринадцатой и семнадцатой неделях семестра. Реферат выполняется студентом в процессе изучения дисциплины «Горные машины и оборудование» и сдается преподавателю не позднее семнадцатой недели.
Оценочными средствами промежуточного контроля являются 48 вопросов для экзаменов.
Тематика рефератов и контрольных работ
Реферат и контрольные работы выполняются студентом в процессе изучения дисциплины «Горные машины и оборудование» и сдаются преподавателю. Вопросы по ним выдаются преподавателем на лекционных или лабораторных занятиях. Рефераты и контрольные работы оформляется объемом до 20–25 листов рукописного текста с необходимыми рисунками и схемами. В конце реферата приводится список использованной литературы не менее 3–5 наименований, включая интернет-ресурсы.
Вопросы для экзаменов
Раздел 1: Основные закономерности разрушения горных пород инструментом горных машин
Прочностные и плотностные свойства пород и углей Силовые и энергетические показатели процесса разрушения породы Параметры разрушения горных пород рабочим инструментом горных машин. Основные закономерности процесса разрушения горных пород рабочим инструментом горных машин Классификация рабочих инструментов горных машин Элементы и параметры режущих инструментов. Материалы, применяемые при изготовлении резцовРаздел 2: Горные машины для механизации разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом
1. Классификация очистных комбайнов
2. Классификация исполнительных органов очистных комбайнов
3. Шнековые исполнительные органы очистных комбайнов
4. Погрузочные исполнительные органы очистных комбайнов
5. Механизмы подачи очистных комбайнов
6. Силовое оборудование очистных комбайнов
7. Средства борьбы с пылью при работе очистного комбайна
8. Очистные комбайны для средней мощности и мощных пластов
9. Классификация струговых установок
10. Состав оборудования струговой установки
11. Классификация механизированных крепей
12. Устройство, конструктивные элементы секции механизированной крепи
13. Очистные комплексы и агрегаты
14. Классификация проходческих комбайнов
15. Исполнительные органы проходческих комбайнов
16. Погрузочные органы проходческих комбайнов
17. Ходовое оборудование проходческих комбайнов
18. Классификация бурильных машин
19. Бурильные машины вращательного действия для бурения шпуров.
20. Бурильные машины вращательно-ударного действия для бурения шпуров
21. Буровые станки вращательного действия для бурения скважин.
22. Проходческие комплексы для проведения горизонтальных и наклонных
горных выработок
23. Щитовые проходческие комплексы
24. Инструмент буровых станков
Раздел 3: Горные машины для механизации разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом
1. Классификация карьерных буровых станков
2. Станки вращательного бурения резцовыми долотами и их параметры
3. Станки вращательного бурения шарошечными долотами и их параметры
4. Определение производительности буровых станков
5. Классификация экскаваторов
6. Гидравлические экскаваторы и их параметры
7. Драглайны и их параметры
8. Конструктивные схемы многоковшовых экскаваторов
9. Определение производительности экскаваторов
Раздел 4: Горные машины для обогащения полезных ископаемых
Вагоноопрокидыватели и их параметры Электромагнитные железоотделители и их особенности Дробилки и их особенности Грохоты и их параметры Отсадочные машины и их параметры Тяжелосредные сепараторы Флотационные машины и их параметры Машины для обезвоживания продуктов обогащения Сушильные установки и их параметрыУчебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
1. Хорешок, станки и бурение скважин : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки (специальности) «Горное дело» специализация «Горные машины и оборудование» / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. ». – Кемерово : , 2014. – 140 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=90154&type=utchposob:common
2. Хорешок, машины и проведение горных выработок : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки (специальности) "Горное дело" (специализация "Горные машины и оборудование") / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : Издательство КузГТУ, 2014. – 210 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=90156&type=utchposob:common
3. Хорешок, машины и оборудование : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 21.05.04 "Горное дело", специализаций "Горные машины и оборудование", "Подземная разработка пластовых месторождений" / , , ; ФГБОУ ВПО "Кузбас. гос. техн. ун-т им. ". – Кемерово : Издательство КузГТУ, 2014. – 252 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=91255&type=utchposob:common
Дополнительная литература
4. Горные машины и оборудование подземных горных работ. Режущий инструмент горных машин : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Горное дело" направления подготовки "Горное дело" и по специальности "Физические процессы горного или нефтегазового производства" направления подготовки "Физические процессы горного или нефтегазового производства" / [и др.] ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : Издательство КузГТУ, 2012. – 288 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=90684&type=utchposob:common
5. Горные машины и оборудование подземных разработок: учебное пособие к практическим занятиям. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2014. – 128 c. – Режим доступа: http://biblioclub. ru/index. php? page=book_red&id=364522. – Загл. с экрана. (06.06.2016)
6. Демченко, машины карьеров: учебное пособие. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2015. – 252 c. – Режим доступа: http://biblioclub. ru/index. php? page=book_red&id=435600. – Загл. с экрана. (06.06.2016)
7. Буровые станки на карьерах. Конструкции, эксплуатация, расчет : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Открытые горные работы" направления подготовки "Горное дело" и по специальности "Горные машины и оборудование" направления подготовки "Технологические машины и оборудование" / [и др.]. – Москва : Горная книга, 2011. – 291 c. – Доступна электронная версия: http://biblioclub. ru/index. php? page=book&id=229080
8. Подэрни, оборудование карьеров : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Горные машины и оборудование" направления подготовки дипломир. специалистов "Технологические машины и оборудование" / Р. Ю. Подэрни. – Москва : МГГУ, 2007. – 680 c. – Доступна электронная версия: http://www. biblioclub. ru/index. php? page=book&id=99349
9. Современная техника и технологии обогащения российских углей : каталог-справочник / сост. [и др.]; под общ. ред. ; Федер. агентство по энергетике. – Кемерово : , 2008. – 310 c.
7.3. Методические издания
10. Городилов, инструмент горных машин : методические указания к практическому занятию по дисциплине «Горные машины и оборудование» для студентов направления 080200.62 «Менеджмент», профиль «Производственный менеджмент», всех форм обучения / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2014. – 23 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=7971
11. Городилов, машины для бурения шпуров : методические указания для практических занятий по дисциплине «Горные машины и оборудование» для направления 080200.62 «Менеджмент», профиль «Производственный менеджмент» всех форм обучения / , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2013. – 22 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=6003
12. Городилов, комбайны для подземных горных работ : методические указания для практических занятий по дисциплине «Горные машины и оборудование» направления 080200.62 «Менеджмент», профиль «Производственный менеджмент» всех форм обучения / [и др.]; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2013. – 32 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=3118
13. Городилов, комбайны для подземных горных работ : методические указания для практических занятий по дисциплине «Горные машины и оборудование» направления 080200.62 «Менеджмент», профиль «Производственный менеджмент» всех форм обучения / [и др.]; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2013. – 23 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=3012
14. Городилов, крепи для подземных горных работ : методические указания для практических занятий по дисциплине «Горные машины и оборудование» направления 080200.62 «Менеджмент», профиль «Производственный менеджмент» всех форм обучения / [и др.]; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2013. – 32 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=3119
15. Цехин, буровые станки на базе 3 СБШ-200-60 : методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Механическое оборудование карьеров» для студентов специальности 150402 «Горные машины и оборудование», по дисциплине «Горные машины и оборудование» для студентов специальности 130403 «Открытые горные работы» всех форм обучения / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2012. – 28 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=5036
16. Буянкин, экскаваторы на базе ЭКГ-10 : методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Карьерные горные машины и оборудование» для студентов специальности 21.05.04 (130400.65) «Горное дело», специализации «Горные машины и оборудование»; по дисциплине «Горные машины и оборудование» специальности 21.05.04 (130400.65) «Горное дело», специализации «Открытые горные работы», всех форм обучения / , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2014. – 36 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=84
17. Городилов, и типоразмеры обогатительных машин для приема и подготовки полезных ископаемых : методические указания для выполнения лабораторной работы по дисциплине «Горные машины и оборудование», специальности 130400.65 «Горное дело», специализаций 130401.65 «Подземная разработка пластовых месторождений» (ГП), 130412.65 «Технологическая безопасность и горно-спасательное дело» (ГБ), 130404.65 «Маркшейдерское дело» (ГМ), 130405.65 «Шахтное и подземное строительство» (СГ), 130403.65 «Открытые горные работы» (ГО) всех форм обучения / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2014. – 32 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=7617
18. Городилов, конструкций обогатительных машин для обогащения полезных ископаемых : методические указания для выполнения лабораторной работы по дисциплине «Горные машины и оборудование», специальности 130400.65 «Горное дело», специализаций 130401.65 «Подземная разработка пластовых месторождений» (ГП), 130412.65 «Технологическая безопасность и горно-спасательное дело» (ГБ), 130404.65 «Маркшейдерское дело» (ГМ), 130405.65 «Шахтное и подземное строительство» (СГ), 130403.65 «Открытые горные работы» (ГО) всех форм обучения / , , ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. », Каф. горн. машин и комплексов. – Кемерово : , 2014. – 33 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=7618
8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети
«Интернет», необходимых для освоения дисциплины
В качестве ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимо использовать официальный сайт Кузбасского государственного технического университета имени . Режим доступа: www. kuzstu. ru.
9. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине
В учебном процессе используются аудитории кафедры «Горные машины и комплексы» 1250, 1255, 1251 (компьютерный класс), 1036, 1031.
В аудиториях имеются демонстрационные цветные планшеты, модели горных машин, горные машины (изделия): врубовая машина, очистной узкозахватный комбайн, секции механизированной крепи, перфораторы, ударно-вращательная и вращательная бурильные машины. Представлены также инструменты (режущий, раздавливающий, дробящий) и гидрооборудование горных машин.
Аудитория | Название планшета |
1250 | Коронки буровые |
Резцы радиальные | |
Резцы буровые | |
Очистные комбайны фирмы JOY | |
Очистной механизированный комплекс | |
Очистные комбайны: К600, Электра 3000 | |
Струговые установки: СО-75, СН-75, 3СКП, СО90У, СН-96, 1СНТ, Райссхакенхобельт, 9-38ve/5.7 | |
Дробилки фирмы DBT | |
Экскаваторы | |
Машины для гидромеханизации | |
Выемочно-транспортные машины | |
Горно-транспортные комплексы | |
Буровые станки для ОГР | |
Оборудование для бестраншейной прокладки | |
Буровой станок НКР-100МА | |
Буровой станок БГА-2М | |
Проходческие комбайны: JOY, ABM20, 1ГПКС, ПК-8М, КРТ, КП-21, ПСК-8, ПСК-110 | |
Самоходные вагоны фирмы JOY | |
1036 | Резцы буровые |
Коронки буровые | |
Радиальные резцы | |
Тангенциальные резцы | |
Очистные комбайны | |
Очистной механизированный комплекс | |
Струговые установки | |
Струги: GH 9-38 ve/2.7, GH 9-34 ve/4.7, GH 9-38 ve/5.7, GH 42 | |
Проходческие комбайны фирм: REMAG, LISHJ, DBT, ALPINE, DOSCO, JOY | |
Проходческие комбайны: КСП-22, КСП-32, КСП-35, КСП-42, 1ГПКС, 12СМ12, 12СМ15, 12СМ27, 12СМ30А, АБМ20, ПК-8М, Урал-10А |
