Процессы подземной разработки рудных месторождений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 2785 

Кафедра технологии подземной разработки рудных и нерудных
месторождений 

Г.В. Савич 
 
 

Процессы подземной разработки 
рудных месторождений 

 

Методические указания к выполнению курсовой работы 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2015 

УДК 622(075) 
 
С12 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой подземной 
разработки пластовых месторождений В.В. Мельник 

Савич Г.В. 
С12  
Процессы подземной разработки рудных месторождений :  
метод. указ. к выполнению курсовой работы / Г.В. Савич. – 
М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 17 с. 
 

Методические указания включают тематики курсовых работ, методику 
их 
выполнения, 
перечень 
расчетных 
показателей, 
приложение 
с 
характеристиками отечественного и зарубежного горного оборудования, а 
также материалы, необходимые для экономических расчетов вариантов. 
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по 
направлению 130404 «Подземная разработка месторождений полезных 
ископаемых», и являются руководством при определении темы курсовой 
работы, организации ее выполнения и защиты. 

УДК 622(075) 

 
© Г.В. Савич, 2015 
 
© НИТУ «МИСиС», 2015 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение 
4 
1 Тематика курсовых проектов 
5 
2 Структура курсовых проектов 
6 
3 Методика выполнения курсовых проектов 
8 
3.1 Отбойка руды 
8 
3.2 Доставка руды 
8 
3.3 Поддержание очистного пространства 
9 
Библиографический список 
12 
Приложение А 
13 
Приложение Б 
15 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Выполнение курсовых проектов базируется на знаниях студентов, 
полученных ими при изучении дисциплин «Подземная геотехнология», 
«Процессы подземной разработки рудных месторождений» и 
«Геомеханика».  
Работа 
по 
выполнению 
курсовых 
проектов 
должна 
способствовать закреплению, углублению и применению знаний по 
вышеназванным дисциплинам при решении конкретных задач в 
различных 
горнотехнических 
условиях. 
При 
проектировании 
студентам необходимо использовать современные тенденции развития 
техники и технологий в горнорудной промышленности, а также 
научиться пользоваться справочной и научно-технической литературой, 
едиными 
нормами 
и 
расценками, 
следить 
за 
изменениями, 
происходящими на мировых и отечественных товарно-сырьевых 
биржах. 
В данных методических указаниях изложены темы курсовых 
проектов, методика их выполнения, перечень расчетных показателей, 
приложения с характеристиками отечественного и зарубежного 
горного оборудования и материалов, необходимых для экономических 
расчетов вариантов. 
 

1 ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ 

По программе обучения и учебным планам специалистов 
`ТПР-2015.pli.xml` 
студенты 
изучают 
дисциплину 
«Процессы 
подземной разработки рудных месторождений» в 5–7-м семестрах и 
выполняют за этот период три курсовых проекта (работы). Каждый 
проект посвящен одному из основных технологических процессов 
очистных работ: 
1 Отбойка руды. 
2 Выпуск и доставка руды. 
3 Поддержание очистного пространства. 
В курсовом проекте проектируются технология, механизация и 
организация работ по основному технологическому процессу в целом 
или углубленно прорабатываются отдельные элементы вышеуказанных 
технологических процессов; технология, механизация и организация 
вспомогательных производственных процессов (доставка материалов 
и оборудования, монтажные и демонтажные работы, ремонт и очистка 
горных выработок, прокладка различных коммуникаций и т.д.). 
Если студент принимал участие в лабораторных исследованиях 
технологических процессов (например, процесса выпуска руды или 
испытаний по закладочным материалам), то объем и содержание 
курсового проекта устанавливаются индивидуально. 

2 СТРУКТУРА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ 

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и 
графической части. 
Расчетно-графическая записка по объему должна составлять 
10–15 страниц, напечатанных на компьютере на стандартной писчей 
бумаге. Текст записки делится на разделы. 
Стандартные титульный лист и задание, выданное преподавателем, 
являются первыми страницами расчетно-пояснительной 
записки; 
следующая страница – оглавление с указанием номеров страниц; 
последняя страница – список использованной литературы. 
Примерный план пояснительной записки: 
1 Исходные данные: горно-геологические условия участка 
месторождения, предложенного для проектирования; параметры 
горных 
выработок 
(проходческих 
или 
очистных), 
описание 
технологии, механизации и организации работ. 
2 Отбор по инженерным соображениям двух конкурентоспособных 
вариантов технологии и механизации процесса. 
3 Технико-экономический расчет отобранных вариантов. 
4 Сравнение и выбор варианта, включая безопасность и охрану 
труда. 
5 Расчет технико-экономических показателей выбранного 
варианта. 

После исходных данных следует раздел записки, индивидуальный 
для каждого курсового проекта. 
Все 
принимаемые 
студентами 
решения 
должны 
быть 
обоснованы 
инженерными 
решениями 
или 
экономическими 
расчетами со ссылкой на литературные источники и практику. 
Например: при инженерном обосновании способа отбойки должны 
быть указаны физико-механические свойства руды или пород, при 
выборе оборудования для доставки руды – особенности горногеологических условий (мощность и угол падения рудных тел и 
объемы добычи), а также достоинства и недостатки того или иного 
типа машин, за счет которых в данных условиях рекомендуемая к 
применению горная машина обеспечит лучшие показатели работы по 
сравнению с другими. 
Графическая часть курсового проекта должна быть выполнена 
на листах установленного формата в карандаше или в программе 

Аutocad при рациональном заполнении листа. Лист должен иметь 
штамп, принятый в университете для курсовых проектов. 
На листе дается детальный чертеж выбранного варианта 
проектируемого процесса. 
Например: для курсового проекта «Отбойка руды» на чертеже 
должна 
быть 
изображена 
схема 
очистного 
пространства 
с 
расположением в нем буровых выработок и оборудования, 
вычерчены паспорт буровзрывных работ и планограмма работ, 
включающая в себя бурение, заряжание, взрывание, проветривание и 
вторичное дробление. На лист также выносят основные расчетные 
показатели по отбойке руды. 
При выполнении курсового проекта «Доставка руды» на 
чертеже располагают схему очистного блока (панели). Для донного 
выпуска конструируются выпускные и доставочные выработки с 
размещенным в них оборудованием; чертят график для определения 
оптимальной длины доставки; для торцевого выпуска на чертеже 
показывают разрезы блока по простиранию и вкрест простирания с 
расположением, обеспечивающим качественный выпуск руды, 
буродоставочных выработок.  
Для 
курсового 
проекта 
«Поддержание 
очистного 
пространства» в варианте разработки технологии закладочных работ 
на графическом листе чертят схему закладочного комплекса, 
состоящего 
из 
различного 
оборудования 
по 
приготовлению 
твердеющей смеси с указанием объемов суточной потребности всех 
компонентов, входящих в нее; в вариантах поддержания очистного 
пространства рудными целиками, на чертеж выносят схемы и 
графики для определения ширины опорных целиков и показатели 
потерь руды по блоку (панели). 
  

3 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВЫХ 
ПРОЕКТОВ 

3.1 Отбойка руды  

По горно-геологическим условиям обоснованно отбирают два-три 
способа отбойки руды, а также схемы расположения шпуров или скважин. 
Для 
каждого 
способа 
отбойки 
выбирают 
буровое 
оборудование, тип ВВ и средства для заряжания скважин. 
Исходя из диаметра шпуров или скважин, крепости руды и 
свойств ВВ рассчитывают линию наименьшего сопротивления, 
расстояние между шпурами или скважинами в ряду и их длину, 
основные показатели отбойки и конечный фактический удельный 
расход ВВ. Составляют паспорт буровзрывных работ.  
Определяют сечения буровых выработок и схему бурового 
горизонта. 
Рассчитывают 
удельный 
объем 
подготовительно 
нарезных выработок по каждой схеме отбойки. 
Определяют производительность труда на бурении, заряжании 
и взрывании руды. 
По минимуму суммарных сравнительных объемов материальных и 
трудовых затрат выбирают наиболее эффективный способ отбойки руды. 
Литература по разделу: [1, 4, 5] приложение А. 

3.2 Доставка руды 

3.2.1. Самотечная доставка по очистному пространству 
(выпуск под обрушенными породами) 

В исходных данных дополнительно задают: кондиции по 
качеству рудной массы, производительность блока, сыпучие 
свойства руды. 
Дают два варианта, отличающихся конструкцией основания 
блока и порядком отработки блока. 
Для 
каждого 
варианта 
конструируют 
выпускные 
и 
доставочные выработки (основание блока) с учетом схемы доставки, 
типа и габаритов применяемого при выпуске и доставке руды 
оборудования. 
Конструкции оснований блоков вычерчивают на миллиметровой 
бумаге или в Аutocad и помещают в расчетно-пояснительную записку. 

Рассчитывают 
удельные 
объемы 
нарезных 
выработок 
основания блока относительно подготовленных запасов блока, а 
также затраты на их проходку и поддержание. 
По известным методикам или программам, имеющимся на 
кафедре ТПР, рассчитывают показатели извлечения руды для 
каждого варианта, а также ущерб от потерь и разубоживания руды. 
Учитывая все расчетные показатели, выбирают вариант, 
обеспечивающий наименьшую сумму затрат. 
Выбранный вариант вычерчивают на большом листе, где 
приводят расчетные формулы, таблицы с объемами выработок 
основания блока и т.д. 

3.2.2 Механизированная доставка руды 

В заданных горно-геологических условиях выбирают два 
конкурентоспособных способа механизированной доставки руды. 
Для каждого способа выбирают тип и марку погрузо-доставочной 
техники с обоснованием его преимущества перед другими типами. 
По габаритам выбранного оборудования определяют сечения 
доставочных выработок, конструируют основание блока, пункты 
выпуска, погрузки и разгрузки руды.  
Разрабатывают схему доставочного горизонта, обосновывают 
направление грузопотоков, определяют объем горно-подготовительных 
выработок. 
Рассчитывают эксплуатационную производительность доставочных 
средств в зависимости от длины доставки, типа покрытия дорог (для 
самоходной техники), от кусковатости рудной массы. 
Определяют удельные затраты на горно-подготовительные 
работы, заработную плату, материалы, оборудование по процессу. 
По 
минимуму 
удельных 
приведенных 
затрат 
выбирают 
оптимальный способ доставки, для которого дают организацию работ. 
Литература по разделу: [1, 3, 4, 5] приложение Б. 

3.3 Поддержание очистного пространства 

3.3.1 Поддержание очистного пространства рудными 
целиками 

Описывают условия для обоснования применения данного 
способа поддержания очистного пространства. 

Приводят краткий обзор существующих методик расчетов 
устойчивых размеров целиков на прочность при сжатии. 
Определяют допустимые пролеты обнажения кровли, боковых 
обнажений очистного пространства, с учетом которых рассчитывают 
размеры рудных целиков. 
Расчет 
прочных 
размеров 
опорных 
целиков 
для 
пологозалегающих рудных тел производят графоаналитическим 
методом, для крутопадающих – расчетным, по одной из методик, 
выбранных по горнотехническим условиям месторождения. 
Выбирают оборудование для осмотра, оборки и крепления 
кровли очистного пространства. 
Определяют метод и мероприятия по контролю за состоянием 
кровли очистного пространства и целиков. 
Рассчитывают экономический ущерб от потерь руды в целиках 
и проводят сравнительную оценку с вариантом отработки панели или 
блока системами с закладкой. 
Литература по разделу: [1–5]. 

3.3.2 Поддержание очистного пространства 
искусственными целиками 

Технология и расчеты при применении различных видов 
крепей на очистных работах аналогичны процессу поддержания 
кровли при проходке выработок, где этот процесс подробно изучен, 
поэтому в данном курсовом проекте его не рассматривают. 
В данном курсовом проекте разрабатывают технологию и 
проводят расчет показателей закладочных работ твердеющими 
смесями, так как только они обеспечивают поддержание очистного 
пространства без обрушения. 
Проводится обзор и анализ существующих видов закладки, дают их 
состав, способы приготовления и доставки в выработанное пространство.  
Описывают физико-механические характеристики (прочностные 
и компрессионные) всех видов закладочных смесей, а также цели их 
применения. 
По заданным горнотехническим условиям отработки месторождения 
и 
наличия 
местных 
материалов 
для 
твердеющей 
закладки 
разрабатывают ее технологию. 
Рассчитывают нормативную прочность закладочного массива.  
Подбирают 
состав 
закладочного 
материала 
и 
расход 
составляющих его компонентов на 1 м3 смеси. 

Определяют производительность закладочного комплекса по 
заданной годовой мощности рудника, рассчитывают диаметр 
трубопровода 
для 
транспортирования 
закладочной 
смеси, 
обеспечивающий эту производительность. 
Рассчитывают длину самотечного транспорта закладочной 
смеси на горизонтальном участке трубопровода. 
Компонуют 
поверхностный 
стационарный 
закладочный 
комплекс, выбирают средства механизации и схему закладочных работ. 
Литература по разделу: [1, 2].