Маркшейдерское дело при открытой разработке полезного ископаемого

Введение

Курс «Маркшейдерские работы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых» является одной из профилирующих дисциплин в программе подготовки горного инженера по специальности 130400.04(130402) – Маркшейдерское дело.

По учебному плану предусматриваются:

1. Лекции во время экзаменационной сессии.
2. Лабораторные занятия в составе группы в лаборатории кафедры или самостоятельно на производстве с представлением технического отчета.
3. Курсовой проект.
4. Экзамен.

В результате изучения дисциплины горный инженер-маркшейдер должен:

1. Выполнять маркшейдерские и геодезические работы при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, организовывать и проводить разбивочные и съемочные работы при строительстве и эксплуатации горнодобывающих предприятий (шахт, карьеров, приисков, наземных и подземных сооружений различного назначения).
2. Знать и уметь пользоваться маркшейдерскими и геодезическими, фотограмметрическими, гироскопическими, ультразвуковыми и GPS-приборами при выполнении маркшейдерских работ.
3. Знать и выполнять ориентирование, центрирование подземных горных работ и создание опорных и съемочных сетей при подземном и открытом способах разработки.
4. Проводить маркшейдерские наблюдения за сдвижением горных пород, земной поверхности и горным давлением при подземной разработке месторождений, а также за устойчивостью бортов карьеров и породных отвалов, рассчитывать предполагаемые деформации и разрабатывать мероприятия по охране сооружений и природных объектов.
5. Знать методы подсчета запасов и их движение, экономические основы полноты извлечения, комплексного и рационального использования полезных ископаемых, нормировать потери и разубоживание.
6. Обрабатывать результаты маркшейдерских наблюдений и измерений, оценивать их точность, составлять маркшейдерскую горно-графическую документацию, определять объемы и вести учет выполненных горных работ.

Список рекомендуемой литературы

1. Маркшейдерские работы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Учебное пособие./ Васильев А.А.. Издательство МГОУ, 2009.
2. Маркшейдерское дело: Учебник. В 2 ч. / Под ред. И.Н.Ушакова. М., 1989.
3. Маркшейдерское дело: Учебник. /Под ред. Д.Н.Оглоблина. М., 1981.
4. Маркшейдерия: Учебник. / Под ред. М.Е.Певзнера. М., МГГУ, 2003.
5. Инструкция по производству маркшейдерских работ. М., 2003.
6. Справочник по маркшейдерскому делу. М., 1979.
7. Условные обозначения для горной графической документации. М., 1981.
8. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках. Перегудов М.А., Пацев И.И., Борщ-Компаниец В.И. и др.. Недра, 1980.
9. Маркшейдерские работы при открытых разработках. Родионов Л.Е, Бугаец Е.А. Госгортехиздат, 1961.
10. Справочное пособие по добыче строительных материалов. Родионов Л.Е, Бугаец Е.А. Недра, 1990.

Методические указания.

Маркшейдерские работы на открытых разработках имеют ряд особенностей, связанных со специфическими условиями открытых горных работ. К этим специфическим условиям относятся большая площадь распространения горных работ, высокая производительность, наличие многочисленных крупных механизмов, устройство подъездных путей, гидротехнических сооружений и др. В связи с этим при открытых разработках существует многообразие маркшейдерских работ, большой объем и протяженность маркшейдерских съемок.

Студенту необходимо усвоить способы создания различных видов съемочного обоснования и способы съемки подробностей в карьерах и требования, предъявляемые к ним.

Методика построения опорной сети, съемочного обоснования и съемка подробностей известны из курса «Геодезия», однако существенные специфические условия съемки подробностей обслуживаемого карьера, связанные со значительными подвиганиями и изменениями фронта работ, вызывают необходимость их освоить.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите объекты маркшейдерских съемок при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
2. В каких случаях создают сеть рабочего (съемочного) обоснования способами: микротриангуляции, теодолитных ходов, геодезических засечек, профилей?
3. Какими методами производится съемка подробностей при открытой разработке?
4. В чем состоит маркшейдерское обслуживание буровзрывных работ?
5. Какие существуют способы подсчета объемов горных работ?
6. Какие существуют способы съемки откосов борта при дражной разработке?
7. Как производится расчет устойчивости бортов карьера?
8. Основные принципы календарного планирования горных работ.

Рабочая программа

Порядок изучения дисциплины рекомендован в соответствии с программой, утвержденной учебно-методическим управлением Минвуза (индекс УМО-26/09.01).

Программа рассмотрена на заседании кафедры «Маркшейдерское дело и геодезия» (протокол № 6 от 13 мая 2011 года) и рекомендована к опубликованию.

Содержание и задачи маркшейдерской службы

Исторические сведения. Основные задачи маркшейдерской службы при разведке, проектировании, строительстве горных предприятий и разработке месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа. Связь маркшейдерского дела со смежными дисциплинами. Значение маркшейдерской службы в организации безопасного ведения горных работ и рациональном использовании природных богатств.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы задачи маркшейдерской службы при разведке месторождений, проектировании и строительстве горных предприятий, при разработке месторождений?
2. Какова организация маркшейдерской службы в горной промышленности, при строительстве городских подземных сооружений, тоннелестроении?
3. Какова роль маркшейдерской службы в вопросах охраны недр и рационального ведения горных работ, техники безопасности и охраны труда?

Маркшейдерские опорные и съемочные сети. Съемочные работы

Назначение, принципы, методы и точность построения опорных и съемочных (плановых и высотных) сетей на карьерах, разрезах и приисках. Способы развития опорных и съемочных сетей (аналитический, засечки, теодолитные ходы, створные линии, эксплуатационная сетка и др.). Типы центров и знаков. Закрепление пунктов.

Достоинство и недостатки различных методов и способов построения сетей. Особенности создания опорного и съемочного планового и высотного обоснований для производства наземной и воздушной стереофотограмметрических съемок. Классификация и характеристика приборов для создания опорных и съемочных сетей. Съемка подробностей на карьерах.

Назначение, виды, способы и точность съемки подробностей (тахеометрическая, мензульная, ординато-линейная, воздушная и наземная стереофотограмметрическая съемка, нивелирование). Достоинства и недостатки способов съемки.

Приборы и инструмент для выполнения съемок. Требования маркшейдерской инструкции к точности при создании опорной и съемочной сетей и съемочных работ.

Рационализация и автоматизация процессов измерений и вычислений (тахеометры-автоматы, безреечные дальномеры, электронные тахеометры, решение задач на ЭВМ и микрокалькуляторах).

Пути совершенствования способов и схем построения маркшейдерских сетей и съемок.

Маркшейдерские работы при проектировании, строительстве и реконструкции разрезов, карьеров

Подготовка маркшейдерской документации и картографического материала для проектирования и строительства. Проверка проектной документации на строительство и горно-капитальные работы. Оформление земельного и горного отводов. Составление проекта производства маркшейдерских работ. Производство разбивочных работ по переносу геометрических элементов проекта в натуру, контроль за их выполнением. Исполнительные съемки. Система допусков. Особенности производства маркшейдерских работ при строительстве гидротехнических и линейных сооружений на разрезах и приисках, вертикальной планировке поверхности.

Инструктивные документы (ТИ, СНиП и др.). Маркшейдерская документация и отчетность при проектировании и строительстве карьеров.

Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ

Маркшейдерские работы при планировании буровзрывных работ. Перенос элементов проекта взрыва в натуру. Исполнительная съемка скважин перед взрыванием. Количественная и качественная оценка взрыва. Определение объемов взорванной массы.

Маркшейдерская документация, учет и отчетность по буровзрывным работам.

Маркшейдерские работы при экскавации горной массы

Основные положения, контроль за ведением горных работ, вскрытием проектных горизонтов, совладением предохранительных берм и рабочих площадок на уступах; углов откоса уступов и бортов карьера, проектных уклонов транспортных путей. Маркшейдерское обеспечение работы шагающих и роторных экскаваторов и транспортно-отвальных мостов при их монтаже и эксплуатации железнодорожного и автомобильного транспорта.

Маркшейдерский учет объемов вскрыши, добычи запасов, величины потерь и разубоживания. Маркшейдерский и оперативный учет добычи.

Автоматизация маркшейдерских измерений и вычислений при учете добычи. Маркшейдерская документация и отчетность.

Маркшейдерские работы при транспортировании горной массы.

Основные положения. Маркшейдерские работы при строительстве съездов, выездных траншей, ленточных подъемников, железнодорожных путей, разминовочных путей и станций. Задание направлений, разбивочные работы при укладке рельсовых путей на прямолинейных и криволинейных участках. Контроль за уклонами выездных путей. Особенности маркшейдерских работ при строительстве воздушно-канатных дорог. Маркшейдерская документация и отчетность.

Маркшейдерское обеспечение отвального хозяйства

Общие положения. Проектирование и размещение отвалов. Внешние и внутренние отвалы. Маркшейдерские работы при переэкскавации пород в карьере и на внешних отвалах. Горизонтальные и вертикальные съемки на отвалах. Их переодичность. Учет объемов складируемых руд и пород в отвалы.

Маркшейдерские работы при рекультивации земель, нарушенных горными породами. Охрана природы. Маркшейдерская документация и отчетность.

Маркшейдерские работы при разработке россыпных месторождений

Геологические особенности россыпных месторождений, разрабатываемых подводным способом. Особенности технологии разработки месторождений месторождений подводным способом. Геометризация и маркшейдерское обеспечение при геологоразведочных, горно-подготовительных и строительно-монтажных работах при дражной разработке россыпей. Съемки и замеры дражных выработок. Звуколокационная съемка подводной части дражного разреза. Определение объемов дражных выработок. Планирование работы драги. Потери и разубоживание пеонов при драгировании. Размещение отвалов. Трассирование ходов драги. Понятие о маркшейдерских работах при добыче полезных ископаемых со дна морей и океанов.

Особенности маркшейдерских работ при гидравлических разработках россыпей. Общие сведения. Трассировка канав. Маркшейдерские работы в подготовительный период. Маркшейдерское обеспечение эксплуатационных работ: перенос элементов системы с проекта на местность, планирование работы гидравлики, контрольно-исполнительные съемки, учет работы гидравлики. Охрана природы и окружающей среды при гидравлическом способе разработки полезных ископаемых.

Маркшейдерские работы при скреперно-бульдозерном и экскаваторном способах разработки россыпей

Общие сведения, маркшейдерское обеспечение горно-подготовительных работ. Съемки выработанного пространства. Площадное нивелирование по прямоугольной сетке рейками переменной длины.

Определение объемов вскрыши и переработанных песков. Потери и разубоживание песков. Планирование эксплуатационных работ. Учет движения запасов. Маркшейдерская документация и отчетность.

Планирование горных работ

Принципы планирования на горном предприятии. Виды и этапы планирования. Техническая документация горного предприятия: геологическая, технический проект и календарный план разработки месторождения. Исходные данные для текущего планирования. Параметры планирования, методика их расчета. Горно-графическая документация при планировании горных работ. Горно-технические показатели к плану. Контроль и анализ выполнения утвержденного плана горных работ.

Вопросы для самопроверки

1. Основные факторы, определяющие разработку перспективных и текущих планов развития горных работ.
2. Комплект горно-графической документации при планировании горных работ.

Маркшейдерские чертежи

Классификация и содержание маркшейдерских чертежей. Основные и специальные чертежи. Условные знаки. Построение вертикальных проекций и разрезов. Решение задач по маркшейдерским чертежам.

Маркшейдерская документация открытых разработок. Учет, хранение и изготовление маркшейдерских планов.

Вопросы для самопроверки

1. Какие условные знаки и обозначения приняты на маркшейдерских планах?
2. Какие планы называются основными и специального назначения?
3. По плану горных выработок постройте их проекцию на вертикальную плоскость.

Организация маркшейдерской службы, планирование и нормирование маркшейдерских работ

Структура маркшейдерской службы в горнодобывающих отраслях промышленности, строительстве. Права и обязанности работников маркшейдерской службы. Организация и функции служб Ростехнадзора и Госгеонадзора, научно-исследовательских институтов маркшейдерского дела.

Организация маркшейдерских работ на предприятиях. Документация и отчетность. Инструментарий и оборудование маркшейдерских отделов шахт и карьеров.

Вопросы для самопроверки

1. Основные задачи маркшейдерской службы на горнодобывающих предприятиях.
2. Права и обязанности главных и участковых маркшейдеров на предприятии.
3. Основные факторы, определяющие разработку перспективных и текущих планов развития маркшейдерских работ.
4. Основные элементы планограмм производства основных маркшейдерских работ (горизонтальные и вертикальные съемки).

Задание по курсовому проектированию

Курсовой проект выполняется после изучения соответствующего раздела курса. Он в полной мере должен отразить полученное задание и показать, насколько правильно и оперативно студент может решать практические задачи. Как правило, курсовой проект выполняется студентом на материале того предприятия, на котором он работает.

Курсовой проект включает в себя следующие разделы:

1. Общая характеристика месторождения и предприятия.
2. Маркшейдерские работы на предприятии.
3. Специальный раздел с выводами рекомендациями для практического использования и внедрения в производство.

В первом разделе приводятся общие сведения о районе месторождения, его климатических и гидрографических условиях, экономико-географическое положение; краткая геолого-гидрогеологическая характеристика участка, подлежащего отработке карьером, прииском; запасы месторождения на момент составления проекта (условно); плановые и фактические нормативы потерь и разубоживания; краткое описание системы вскрытия и разработки.

Общий объем раздела 7-8 стр. рукописного текста на листах размером 20×30 см.

Так как дальнейшие проектные работы будут выполняться на конкретном материале предприятия, к проекту прилагаются следующие графические материалы (на кальке или ксерокопия): геологическая карта, геологические разрезы вкрест- и по простиранию, схема вскрытия, план горных работ данного горизонта шахты или сводный план карьера.

Во втором разделе дается критическая оценка маркшейдерских работ на предприятии и соответствие их требованиям Технической инструкции.

Приводится методика создания опорного и съемочного обоснования, анализ точности съемок горных работ, определяются погрешности подсчета запасов, рассматриваются вопросы устойчивости уступов и бортов карьера.

Студент должен критически отнестись к методике маркшейдерских работ, принятой на предприятии, дать ее характеристику, отметить положительные и отрицательные стороны, дать рекомендации по рационализации маркшейдерского обеспечения.

Объем раздела 10-12 стр. рукописного текста. К разделу прилагаются графические документы в наиболее удобном масштабе.

Третий раздел составляет специальная часть проекта. Выбрав тему специальной части студент согласовывает ее с кафедрой. Выбирать тему следует с таким расчетом, чтобы она впоследствии могла стать темой специальной части дипломного проекта. В этом случае студент по заданию и под руководством преподавателя кафедры ведет на своем предприятии научно-исследовательскую работу прикладного характера и внедряет ее в производство.

Перечень основных тем для курсового проектирования

1. Проект маркшейдерских работ при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
2. Маркшейдерские работы при проходке капитальных и разрезных траншей.
3. Проект наблюдательной станции и анализ устойчивости уступов и бортов карьера.
4. Создание опороного и съемочного обоснования на карьере.
5. Маркшейдерские работы при подводной добыче полезных ископаемых.
6. Маркшейдерские работы при дражной разработке россыпных месторождений.
7. Выбор метода замеров и подсчета объемов в условиях данного карьера.
8. Перспективное и оперативное планирование вскрышных и добычных работ.

Оформление курсового проекта

1. Курсовой проект должен быть выполнен на листах бумаги формата 20×30 см на одной стороне и переплетен в тетрадь. С левой стороны оставляются поля для подшивки, с правой – для замечаний (по 2 см).
2. Чертежи выполняются на чертежной бумаге, обязательно тушью и в соответствии с требованиями Технической инструкции и Единых условных обозначений.
3. На титульном листе делается надпись в соответствии с образцом.
4. Обязательные требования к проекту: лаконичность и конкретность.
5. После положительной рецензии проект подлежит защите на кафедре.

Образец выполнения титульного листа проекта :

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕСИТЕТ
имени В.С. Черномырдина

Кафедра маркшейдерского дела и геодезии

МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ДЕЛО

Курсовой проект

Тема: Проект реконструкции опорной сети на месторождении «Сухой Лог»

Студент И. И. Иванов, шифр 8003 256
Домашний адрес: 425480, г. Углич,
ул. Весенняя, д, 19, кв. 56.

Курсовой проект зачтен
с оценкой _____________________
Преподаватель _________________
” ____” __________________200_ г

Москва – МГОУ – 20__.