Экзаменационный билет №5

1. Дайте определение подготовительных и очистных работ

ГОРНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ — комплекс горно-строительных работ по своевременному воспроизводству фронта очистной выемки (разработки) полезных ископаемых на шахтах и карьерах, защите от газодинамических проявлений (выбросов угля, породы и газа, горных ударов и т. д.) и доразведке подготавливаемых запасов. Основное содержание горно-подготовительных работ — проведение подготавливающих, нарезных и других подготовительных выработок, оконтуривающих выемочные участки горного предприятия. Объёмы и условия производства горно-подготовительных работ определяются схемами отработки шахтного поля, применяемыми системами разработки, схемами подготовки выемочных участков, рациональным заложением выработок.  При подземной разработке полезных ископаемых горно-подготовительные работы регламентируются технологическими схемами проведения горных выработок. Для угольных пластов любой мощности с углами падения до 10° принят в основном погоризонтный способ подготовки. На пластах с углами падения 11-18°, а также горизонтальных, со сложной конфигурацией шахтного поля — панельный способ. Для наклонных тонких, средней мощности и мощных пластов с углами падения 18-35° предусмотрен этажный способ подготовки, без разделения или с разделением этажа на подэтажи. При разработке мощных пластов панельные, главные и этажные выработки проводятся по вмещающим породам. Рудные тела, залегающие под углом 15-20°, подготавливают обычно панельным способом, под углом более 1 5-20° — этажным.  Структура объёмов горно-подготовительных работ, взаимосвязь их со смежными технологическими звеньями и службами шахты (очистные работы, подземный транспорт, вентиляция и др.) определяют специфику проведения подготовительных выработок. Особенности горно-подготовительных работ на шахтах: узкий фронт работ, исключающий возможность использования крупного оборудования либо значительного числа малогабаритного, одновременной работы в забое большого количества людей; неэффективность перевыполнения планируемых сроков и объёмов работ (что приводит к увеличению продолжительности поддержания выработок и др.); ограничения по последовательности и направлению проведения выработок, выполнению защитных мероприятий с целью обеспечения безопасных условий труда и др.  Горно-подготовительные работы на современных угольных шахтах характеризуются широким развитием комбайновой технологии (рис. 1).  На рудных шахтах при горно-подготовительных работах широко применяют самоходное безрельсовое оборудование, самоходные полки, перемещающиеся по монорельсу (на восстающих), и др. На горно-подготовительных работах используют бригадный метод организации труда; бригады обычно суточные, специализированные или комплексные. Промышленное внедрение прогрессивных систем разработки, погоризонтного способа подготовки, бесцеликовой технологии выемки угля с повторным использованием и безремонтным поддержанием выемочных выработок наряду с общим упорядочением горного хозяйства шахт ведут к сокращению удельной и общей протяжённости подготовительных выработок (рис. 2).  С увеличением глубины разработки и совершенствованием горного хозяйства структура объёмов горно-подготовительных работ непрерывно изменяется (рис. 3), что увеличивает их трудоёмкость в среднем на 1-1,5% в год. В CCCP ежегодно на горно-подготовительных работах (угольные шахты) занято 130-135 тысяч рабочих, средний уровень производительности которых составляет 1,3-1,4 м³ горных выработок (в свету) на 1 человеко-смену. 

Очистные работы в горном деле, работы по извлечению полезного ископаемого из месторождения подземным способом. При О. р. различают совместную (валовую) выемку полезного ископаемого и раздельную (селективную), при которой отдельные сорта руд, угля, прослойки пород и т. п. вынимаются раздельно. Горные выработки, образующиеся в результате О. р., называются очистными; забои этих выработок называются очистными забоями; пространство, образующееся после извлечения полезных ископаемых, называется очистным пространством. О. р. по скальным полезным ископаемым проводятся с применением буровзрывного комплекса для предварительного рыхления массивов горных пород. В СССР О. р. механизированы: при подземной выемке угля применяются горные комбайны, конвейеры и механизированные крепи, при подземной добыче руд — погрузчики, скреперы, подземные экскаваторы.

2. Определение основных параметров станций метрополитена

В городах со сложившейся застройкой линии метро, как правило, проложены под землёй и лишь иногда выходят на поверхность или на эстакады.  Габариты и масса подвижного состава могут достигать железнодорожных стандартов, хотя обычно уступают им. Метропоезда насчитывают, как правило, 4—8 вагонов.  Диаметр тоннелей достигает 5—6 метров (но во многих системах встречаются и более узкие тоннели, например в Берлине ширина узкопрофильных тоннелей — всего 2,3 метра), предельные уклоны больше, чем на железных дорогах общего назначения, но меньше, чем на трамвае, минимальные радиусы закругления значительно больше трамвайных.  Платформы на станциях обычно имеют длину 100—160 м и ширину 5—20 м.  Линии метрополитена обычно проходят вдоль градообразующих осей и являются каркасом городской пассажирской транспортной системы.  Стоимость сооружения метрополитена сильно зависит от условий строительства. Типичная стоимость километра подземной линии мелкого заложения — порядка 30 млн. долларов США (без учёта стоимости строительства станций).

В разных странах исполнение и параметры метрополитенов могут варьироваться (например, бывают почти полностью наземные системы), но отличительными чертами метрополитена являются использование электрической тяги, высокая интенсивность и скорость движения поездов и большой пассажиропоток. Размеры метрополитенов находятся в диапазоне от 2-километровой линии «мини-метро» в израильской Хайфе (см. Кармелит) до нью-йоркской системы «подземок» и «надземок» с общей протяжённостью линий более 1300 км.

3. Метод разрушения горных пород, буро-взрывной способ

. Метод разрушения горных пород. Сущность изобретения: изобретение относится к горному делу и может быть использовано для раскалывания негабаритов, отбойки блоков от массивов, добычи строительного камня. Оно позволяет улучшить качество поверхностей разрывов и повысить производительность. Разрушение — сложный физический или физико-химический процесс, характер развития которого зависит от величины и скорости приложения нагрузки, напряженного состояния объекта, его прочности и структурных свойств. Разрушение при бурении скважин имеет ряд особенностей и происходит путём отделения от массива частиц различной крупности в пределах плоскости забоя при наличии только одной обнажённой поверхности и возрастании с глубиной влияния горного давления. Наибольшее распространение получил механический способ бурения, при котором разрушение имеет объёмный, усталостный или поверхностный характер.

Под буровзрывным способом понимают способ при котором ведутся буровзрывные работы — совокупность работ по бурению шпуров в забое с последующим взрыванием в них зарядов ВВ с целью отбойки (добывания) пород (руды) от массива. Бурение шпуров производят бурильными машинами или самоходными бурильными установками. В результате взрыва зарядов ВВ в шпурах заданной глубины забой в породах перемещается на заданную глубину, которая называется подвиганием забоя за взрыв, или длиной у ходки, после проветривание выработки после взрыва, уборка породы и возведение постоянной крепи. К вспомогательным процессам относят настилку временных и постоянных рельсовых путей, проведение водоотливной канавки, навеску вентиляционных труб, прокладку коммуникаций (труб сжатого воздуха и воды, электрических кабелей, сигнализации) т наладку освещения.

При буровзрывном способе проведения выработок выделяют основные и вспомогательные операции (виды работ), которые определяют содержание того или иного рабочего процесса. Процесс бурения шпуров в забое можно расчленить на несколько операций: подготовительно-заключительные, основные и вспомогательные. К подготовительно-заключительным операциям относится подготовка рабочего места и оборудования к работе в начале процесса и по его завершению перед взрывными работами. Основные операции непосредственно связаны с бурением шпуров бурильными машинами, а вспомогательные сопутствуют им и заключаются в разметке шпуров, замене бурового инструмента.

Буровзрывные работы занимают в проходческом цикле от 20 до 60% времени. При правильном ведении буровзрывных работ забой подвигается на заданную величину, формируется необходимый контур выработки (близкий к проектному сечению) и развал породы после взрыва, обеспечивающий производительную работу погрузочного оборудования.

Эти требования могут быть выполнены путем правильного выбора типа ВВ, величины и конструкции заряда, соблюдения очередности взрывания зарядов и их расположения в забое

В зависимости от способа размещения заряда взрывчатых веществ, его формы и размера различают следующие методы проведения буровзрывных работ: шпуровыми зарядами, когда взрывчатые вещества помещаются внутри подлежащей разрушению среды в шпурах — специально образованных бурением углублениях цилиндрической формы диаметром до 75 мм и глубиной до 5 ж; скважинными, или колонковыми зарядами, когда взрывчатые вещества помещаются в скважины.