1. Рабочая программа составлена на основе типовой программы МВ И ССЩ СССР № УМУ–1/269 от 25 октября 1984 г. №130102 «Технология геологической разведки»
РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры
БС протокол № от ________.
2. Разработчик (и)
Доцент кафедры БС _____________________ В.А. Шмурыгин
(должность) (кафедра) (подпись) (И.О. Фамилия)
3. Зав. обеспечивающей кафедрой БС ____________ В.Д. Евсеев
(подпись) (И.О. Фамилия)
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с выпускающей кафедрой специальности №130102; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Зав. выпускающей кафедрой БС ________________ В.Д. Евсеев
(подпись) (И.О. Фамилия)
Зав. выпускающей кафедрой ГЕОФ ____________ Ю.В. Колмаков
Рассмотрены классификация и назначение горно-разведочных выработок, основные физико-механические свойства горных пород и их влияние на устойчивость выработок. Изложены способы разрушения горных пород, принцип действия бурильных машин, состав и свойства промышленных взрывчатых веществ, способы и средства заряжания шпуров и взрывания зарядов. Даны общие сведения о горных машинах и комплексах. Описаны техника, технология и организация работ по проведению горно-разведочных выработок, последовательность выполнения процессов цикла, конструкции крепи и механизация крепления, вопросы безопасности.
1. Цель преподавания дисциплины
Начальным процессом проведения горноразведочных выработок является отделение горной породы от массива и дробление ее на куски определенных размеров. В настоявшее время в геологоразведочном деле универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки породы к уборке из выработки является разрушение ее с помощью буровзрывных работ.
Проведение горноразведочных выработок является не единственной областью применения взрывных работ в геологоразведочном деле. В партиях и экспедициях взрывы используют при сейсморазведочных работах, при работах в скважинах; при прокладке дорог в условиях сильно пересеченной местности; при тушении пожаров, при валке леса, корчевке пней и др.
Главной целью при изучении студентами дисциплины является овладение теорией и технологией ведения взрывных работ в различных условиях геологоразведки и в первую очередь при проведении открытых и подземных горноразведочных выработок.
2. Задачи изучения дисциплины
В задачи дисциплины входит усвоение студентом основных сведений по технологии и механизации проходческих процессов, прогрессивным методам организации труда, обеспечивающим повышение темпов работ, снижение их стоимости и безопасные условия труда.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен:
– иметь представление о горно-технологических свойствах горных пород и их классификациях, оборудовании и материалах, используемых на горно-разведочных работах;
– знать основные сведения о технологиях горных и взрывных работ, рациональных режимах работы оборудования, порядке выполнения технологических операций с учетом требований, предъявляемых к качеству работ и безопасности их выполнения;
– уметь оценить трудоемкость и продолжительность работ по проходке разведочной выработки в конкретных горно-геологических условиях.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Семестр VI
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
Курсовая работа
–
Вид итогового контроля
экзамен
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п
Раздел дисциплины
Лекции,
час
Введение. Процессы разрушения горных пород при бурении.
Основы теории взрыва и взрывчатых веществ. Промышленные взрывчатые вещества (ВВ). Способы и средства инициирования.
Основные положения о работе с взрывчатыми материалами (ВМ). Физические основы действия взрыва заряда ВВ в горных породах. Общие принципы расположения и расчета зарядов ВВ
Специальные методы взрывных работ при геологоразведочных работах. Вопросы охраны окружающей среды.
4.2. Содержание разделов дисциплины
Введение
Место, значение и специфика буровзрывных работ при ведении геологоразведочных работ. Понятие о проходческом цикле, влияние буровзрывных работ на основные показатели горно-проходческих работ на основные показатели горно-проходческих процессов. Перспективы развития техники и технологии проведения буровзрывных работ на базе внедрения современных достижений науки и техники.
Методические указания
По своей природе взрывы делятся на: физические, химические и ядерные. В народном хозяйстве страны используются в основном химические взрывы. Из химии известно свыше 50 взрывчатых веществ, однако не все они могут применяться для ведения взрывных работ.
Различают два вида разложения ВВ – взрывное горение и детонацию.
Все промышленные ВВ, за исключением порохов, детонируют со сверхзвуковой скоростью с образованием большого количества газообразных продуктов взрыва.
Изучая основы теории детонации, следует обратить внимание на факторы, влияющие на скорость и устойчивость детонации.
Контрольные вопросы
3. В чём состоит отличие химического взрыва от физического (охарактеризуйте на примере)?
4. Какие параметры относятся к основным параметрам взрыва и какая имеется зависимость их от начальных факторов (температуры, давления)?
5. Как влияют плотность, величина кристаллов, физическое состояние и температура на чувствительность ВВ к начальному импульсу?
6. Как объясняется современная гидродинамическая теория детонации?
7. Кислородный баланс. Как рассчитывается кислородный баланс?
8. Чем характеризуются методы испытаний ВВ?
9. Что вы знаете об истории развития и о применении взрывчатых веществ в горном деле?
10. Каков вклад российских и советских ученых в теорию и практику взрывного дела?
11. Назовите обязательные условия протекания химического взрыва.
12. Что такое кислородный баланс?
13. Какие ядовитые газы выделяются при взрыве?
14. Что такое критический диаметр заряда?
15. Какие существуют режимы химического разложения ВВ? Перечислите основные компоненты различных типов ВВ.
Промышленные ВВ
Классификация промышленных ВВ по области их применения, составу, действию на окружающие объекты.
Основные требования к промышленным ВВ. Взрывчатые химические соединения, их свойства и область применения. Аммиачная селитра, тротил, другие нитросоединения, нитроэфиры. Пороха и оксиликвиты.
ВВ для открытых горных работ. Простейшие ВВ, не содержащие тротила. Тротилосодержащие гранулированные ВВ. Водосодержащие ВВ. ВВ для подземных работ, требования предъявляемые к ним. Гранулиты, аммониты, нитроэфиросодержащие ВВ, водосодержащие, пластичные. Патронированные ВВ.
Основные сведения о предохранительных ВВ. Способы и средства беспламенного взрывания.
Кумулятивные заряды и промежуточные детонаторы. Методы оценки технологических свойств и испытание промышленных ВВ. Механизация процессов заряжания ВВ.
Методические указания
Взрывчатые вещества, отвечающие определенным требованиям безопасности при хранении, перевозке и применении называются промышленными ВВ. При изучении этого раздела необходимо усвоить, что основными компонентами любого промышленного ВВ являются – горючее и окислитель. В качестве горючего в смесевых ВВ используется алюминиевая пудра, торфяная и жмыховая мука и другие, в качестве окислителя – аммиачная селитра, являющаяся носителем кислорода. Для правильного применения, учитывая повышенную опасность, необходимо знать какие компоненты ВВ, уменьшают его чувствительность к внешним воздействиям.
Контрольные вопросы
16. Перечислите основные компоненты различных типов ВВ.
17. По каким признака классифицируют промышленные ВВ?
18. Какие ВВ относятся к инициирующим?
19. Назовите группы, на которые делятся промышленные ВВ по характеру действия.
20. Классификация ВВ по химическому составу.
21. Классификация ВВ по степени опасности при хранении и перевозке.
22. Какие взрывчатые вещества, применяют в сейсморазведке?
23. Какие взрывчатые вещества, применяют при прострелочно-взрывных работах?
24. Какими могут быть ВВ по физическому состоянию?
25. В каких физических состояниях могут находиться промышленные ВВ?
26. У каких смесевых ВВ основной частью является аммиачная селитра? Приведите примеры.
27. Что такое игданиты?
28. Какие ВВ называют нитроглицериновыми?
29. Назовите основные виды порохов.
30. За счет каких компонентов обеспечиваются предохранительные свойства ВВ?
Вопросы охраны окружающей среды
Воздействие на окружающую среду взрывания зарядов в воздухе, воде и горной породе. Пути снижения вредного воздействия взрывов. Ликвидация воронок.
Лабораторный практикум
№ п/п
№ раздела
Тематика лабораторных работ
1, 4
Изучение конструкций и принципа действия пневматических перфораторов и электросверл; бурового и породоразрушающего инструмента для бурения шпуров
4, 3
Расчет кислородного баланса промышленных ВВ. Определение теплоты, объема, температуры и давления газов при взрыве зарядов ВВ
Расчёт параметров буровзрывных работ при проведении горных выработок
6. Самостоятельная работа студентов
На самостоятельную работу студентов выносится дополнительное изучение дисциплины, согласно программе, и выполнение обзорно-аналитической работы с элементами научных исследований (работа реферативного характера с элементами научных исследований). Вариант задания, который необходимо выполнить соответствует порядковому номеру студента в кафедральном журнале преподавателя:
1. Машины и оборудование для бурения на открытых горных работах.
2. Оборудование для бурения взрывных скважин при сооружении подземных горных выработок.
3. Бурильные машины, установки и механизмы, применяемые при строительстве подземных выработок.
4. Оборудование для бурения шпуров (установочные и подающие устройства для бурильных машин).
5. Буровой инструмент для бурения шпуров и скважин.
6. Борьба с пылью при бурении шпуров, взрывных работах, погрузке и транспортировке горной массы.
7. Оборудование для бурения скважин при сейсморазведке.
8. Классификация, конструкции и область применения бурильных машин вращательного действия.
9. Техника безопасности при бурении шпуров.
10. Современное самоходное горное оборудование.
11. Современные ВМ (ВВ и СИ) и область их применения
12. Охрана окружающей среды при горно-разведочных работах.
13. Способы хранения и транспортировки взрывчатых материалов.
14. Техника безопасности при выполнении взрывных работ
15. Оборудование для механизации заряжания на открытых горных работах.
16. Специальные взрывчатые материалы (ВВ, СИ).
17. Неэлектрические системы взрывания.
18. Техника безопасности при ведении взрывных работ.
19. Охрана недр при ведении горных работ.
20. Охрана труда на горных предприятиях.
21. Охрана окружающей среды на горных предприятиях.
22. Ликвидация открытых горных выработок и рекультивация земель.
23. Взрывчатые вещества и способы взрывания, применяемые при прострелочно-взрывных работах.
24. Сооружение открытых горных выработок буровзрывным способом.
25. Источники электрического тока для производства взрывных работ.
26. Взрывчатые вещества и способы взрывания, применяемые в сейсморазведке.
27. Методы оценки эффективности качества порошковых ВВ.
28. Область и условия применения прострелочно-взрывных работ в скважинах.
29. Технология проведения сейсмических работ.
30. Торпедирование скважин.
31. Современные технологии и оборудование для производства перфорации скважин.
32. Методы ведения взрывных работ на карьерах.
33. Правила безопасности при работе с ВМ.
34. Процессы разрушения и сейсмическое воздействие взрыва заряда ВВ.
35. Разрушение аварийного металла на забое скважины.
36. Конструкции и область применения кумулятивных осевых торпед.
37. Конструкции и область применения торпед из детонирующего шнура.
38. Конструкции и область применения кумулятивных труборезов.
39. Организация ликвидационных работ в скважинах.
40. Применение неэлектрических систем инициирования с использованием низкоэнергетических волноводов в сейсморазведке.
41. Свойства ВВ и методы их испытаний.
42. Основные компоненты ВВ, состав продуктов взрыва.
44. Организация прострелочно-взрывных работ в скважинах.
45. Использование промышленных ВВ при испытании, освоении и эксплуатации скважин.
46. Использование порохов при испытании, освоении и эксплуатации скважин.
47. Кумулятивное действие зарядов ВВ.
48. Действие взрыва заряда ВВ в различных средах.
49. Методы ведения взрывных работ.
50. Способы и средства взрывания зарядов ВВ.
51. Склады взрывчатых материалов
52. Методы регулирования действия взрыва.
53. Забоечный материал. Роль забойки в процессе разрушения породы.
54. Оборудование для механизации заряжания при проведении подземных горных выработок.
55. Факторы, влияющие на скорость и устойчивость детонации ВВ.
56. Безопасные расстояния, их расчет.
57. Короткозамедленное взрывание. Методы расчета интервалов замедления.
58. Классификация, конструкции и область применения бурильных машин вращательного действия.
59. Охрана недр при ведении горных работ.
60. Ликвидация горных выработок и рекультивация земель.
61. Проведение выработок и полостей методом уплотнения грунтов. Посадка насыпей на болотах.
62. Взрывное дробление негабаритов и валунов. Дробление льда взрывом.
63. Валка деревьев, корчевка пней. Взрывные работы при тушении лесных пожаров.
64. Контурное взрывание. Предварительное и последующее оконтуривание выработок.
65. Основные положения техники безопасности при производстве взрывных работ.
66. Виды врубов в проходческих забоях, условия их применения, конструирование врубов.
67. Ударные волны и волны напряжений, возникающие при взрыве, их роль в процессе разрушения.
68. Расположение шпуровых зарядов ВВ при проведении шурфов и шахтных стволов, типы врубов, расчеты основных параметров.
69. Классификация методов взрывной отбойки пород по способу размещения заряда ВВ в породе.
70. Средства инициирования при взрывании детонирующим шнуром. Технология взрывания детонирующим шнуром.
Примерный план работы
Введение – 1 стр.;
1. Обзор существующего оборудования, методов ведения работ и т.п. в соответствии с темой работы – 10…15 страниц машинописного текста (допускается и больший объём);
2. Предложения и разработки автора (если таковые будут);
Заключение
Список литературы
Оформление работы
Текст должен быть иллюстрирован фотографиями, эскизами, схемами, таблицами, формулами, которым придаётся сквозная нумерация. Оформление подписей к рисункам, и таблицам, оформление формул (в круглых скобках, закрывающая скобка – последний знак строки); ссылки на рисунки, таблицы, формулы, литературу (в квадратных скобках), производятся так, как это принято в технической литературе. Последний лист работы должен быть чистым.
Работа оформляется на сброшюрованных отдельных листах писчей бумаги формата А4 без пробелов и абзацных интервалов, шрифт –Times New Roman, размер шрифта – 14 pt, интервал – одинарный, отступ – 1,25 см.
За выполненную работу, сданную в указанные на занятиях сроки и защищенную в форме доклада (в течение 3…5 минут студент) может получить от 6 до 10 баллов.
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1. Рекомендуемая литература
а) Основная литература:
1. Лукьянов В.Г. Взрывные работы: учебник / В.Г. Лукьянов, В.И. Комащенко, В.А. Шмурыгин; Томский политехнический университет. – 2-е изд. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 403 с.
2. Лукьянов В.Г., Панкратов А.В., Шмурыгин В.А. Технология проведения горно-разведочных выработок: Учебник для вузов. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 550 с.
3. Лукьянов В.Г. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок: учебник \ Лукьянов В.Г, Крец В.Г.; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 342 с.
4. Взрывные и другие работы в скважинах: учебное пособие. А.А. Щукин, В.А. Шмурыгин. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2006. – 224 с.
б) Дополнительная литература:
1. Безопасность при взрывных работах: сборник документов / Госгортехнадзор России. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Промышленная безопасность, 2007. – 228 с. – (Серия 13. Нормативные документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в области взрывных работ и изготовления взрывчатых материалов. Вып. 1) . – ISBN 978-5-93586-521-4.
2. Горнопроходческиемашины и комплексы: Учебн. для вузов / Л.Г. Грабчак, В.И. Несмотряев, В.И. Шендеров, Б.Н. Кузовлев. – М.: Недра, 1990. – 336 с.
3. Комащенко В.И., Носков В.Ф., Лебедев Ю.Л. Буровзрывные работы. Учебник. М.: Недра, 1995 г.
4. Копытов А.И, Ефремов А.В. Першин В.В. Экспериментально-теоретические основы совершенствования буровзрывных технологий проведения выработок на рудниках. Кемерово, 1999.
5. Кулешов А.А.Фомин В.А. Самоходный транспорт для подземных горных работ. С-Пб.: С-Петерб. гос. горн. ин-т, 1999 .
6. Лукьянов В.Г, Громов А.Д. Проведение горно-разведочных выработок. М.: Недра, 1999. – 352 с.: ил.
7. Мангуш С.К. Взрывные работы при проведении подземных горных выработок. М.: Изд-во Моск. горн. ун-та, 1999 г.
8. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к постоянному применению в Российской Федерации. М.: Недра, 1997 г.
9. Рудаков В.М. Сооружение вертикальных и наклонных выработок в геологоразведке: учебное пособие / М.: КДУ, 2009. – 280 С
10. Хорев В. А., Гусев В.Н., Соколенко Л.А. и др.; под. Ред. Хорева В. А. Проведение горноразведочных выработок. Справочник. М.: Недра, 1990, 412 с.: ил.
11. Шмурыгин В.А.Проведение горноразведочных выработок: учебное пособие / В.А. Шмурыгин; Томский политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 207 с.
7.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
7.2.1. Муляжи средств инициирования.
7.2.2. Наборы плакатов.
7.2.3. Породоразрушающий инструмент.
7.2.4. Взрывные машинки.
7.2.5. Фильмы.
Учебное издание
Буровзрывные работы
Рабочая программа, задания и методические указания для выполнения
самостоятельной работы для студентов очного обучения направления
обучения №130102 «Технология геологической разведки»
Составители:
ШМУРЫГИН Владимир Александрович
Рабочая программа учебной ФТПУ 7.1-21/01
дисциплины
Предисловие
1. Рабочая программа составлена на основе типовой программы МВ И ССЩ СССР № УМУ–1/269 от 25 октября 1984 г. №130102 «Технология геологической разведки»
РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры
БС протокол № от ________.
2. Разработчик (и)
Доцент кафедры БС _____________________ В.А. Шмурыгин
(должность) (кафедра) (подпись) (И.О. Фамилия)
3. Зав. обеспечивающей кафедрой БС ____________ В.Д. Евсеев
(подпись) (И.О. Фамилия)
4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с выпускающей кафедрой специальности №130102; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.
Зав. выпускающей кафедрой БС ________________ В.Д. Евсеев
(подпись) (И.О. Фамилия)
Зав. выпускающей кафедрой ГЕОФ ____________ Ю.В. Колмаков
Рассмотрены классификация и назначение горно-разведочных выработок, основные физико-механические свойства горных пород и их влияние на устойчивость выработок. Изложены способы разрушения горных пород, принцип действия бурильных машин, состав и свойства промышленных взрывчатых веществ, способы и средства заряжания шпуров и взрывания зарядов. Даны общие сведения о горных машинах и комплексах. Описаны техника, технология и организация работ по проведению горно-разведочных выработок, последовательность выполнения процессов цикла, конструкции крепи и механизация крепления, вопросы безопасности.
1. Цель преподавания дисциплины
Начальным процессом проведения горноразведочных выработок является отделение горной породы от массива и дробление ее на куски определенных размеров. В настоявшее время в геологоразведочном деле универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки породы к уборке из выработки является разрушение ее с помощью буровзрывных работ.
Проведение горноразведочных выработок является не единственной областью применения взрывных работ в геологоразведочном деле. В партиях и экспедициях взрывы используют при сейсморазведочных работах, при работах в скважинах; при прокладке дорог в условиях сильно пересеченной местности; при тушении пожаров, при валке леса, корчевке пней и др.
Главной целью при изучении студентами дисциплины является овладение теорией и технологией ведения взрывных работ в различных условиях геологоразведки и в первую очередь при проведении открытых и подземных горноразведочных выработок.
2. Задачи изучения дисциплины
В задачи дисциплины входит усвоение студентом основных сведений по технологии и механизации проходческих процессов, прогрессивным методам организации труда, обеспечивающим повышение темпов работ, снижение их стоимости и безопасные условия труда.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен:
– иметь представление о горно-технологических свойствах горных пород и их классификациях, оборудовании и материалах, используемых на горно-разведочных работах;
– знать основные сведения о технологиях горных и взрывных работ, рациональных режимах работы оборудования, порядке выполнения технологических операций с учетом требований, предъявляемых к качеству работ и безопасности их выполнения;
– уметь оценить трудоемкость и продолжительность работ по проходке разведочной выработки в конкретных горно-геологических условиях.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Семестр VI
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
Курсовая работа
–
Вид итогового контроля
экзамен
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п
Раздел дисциплины
Лекции,
час
Введение. Процессы разрушения горных пород при бурении.
Основы теории взрыва и взрывчатых веществ. Промышленные взрывчатые вещества (ВВ). Способы и средства инициирования.
Основные положения о работе с взрывчатыми материалами (ВМ). Физические основы действия взрыва заряда ВВ в горных породах. Общие принципы расположения и расчета зарядов ВВ
Специальные методы взрывных работ при геологоразведочных работах. Вопросы охраны окружающей среды.
4.2. Содержание разделов дисциплины
Введение
Место, значение и специфика буровзрывных работ при ведении геологоразведочных работ. Понятие о проходческом цикле, влияние буровзрывных работ на основные показатели горно-проходческих работ на основные показатели горно-проходческих процессов. Перспективы развития техники и технологии проведения буровзрывных работ на базе внедрения современных достижений науки и техники.
