Рабочая программа учебной дисциплинЫ «аэрология горных предприятий» Направление подготовки: 130400 Горное дело



Дата02.07.2016
өлшемі202.21 Kb.
#173305
түріРабочая программа
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»




Согласовано

Утверждаю


___________________

Руководитель ООП

по направлению 130400

декан ГФ проф. О.И. Казанин


_______________________

Зав. кафедрой БП

проф. Г.И. Коршунов



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплинЫ
«АЭРОЛОГИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

Направление подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №10 Электрификация и автоматизация горного производства
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель: доцент каф. БП В.Б. Соловьев

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1. Цели и задачи дисциплины

Основной целью образования по дисциплине «Аэрология горных предприятий» является формирование у студентов системы знаний о причинах изменения состава шахтной атмосферы и способах поддержания в горных выработках карьеров, шахт и подземных сооружений надлежащего по климатическим параметрам, чистоте и безопасности состава воздуха, а также умения применять полученные знания в практической деятельности.

Основными задачами дисциплины являются:


  • овладение студентами знаниями о вредностях, выделяющихся в шахтную атмосферу, источниках выделения, влиянии этих вредностей на организм человека, безопасность и производительность труда;

  • изучение аэропылегазодинамики, выбор рациональных схем проветривания и современных методов борьбы с вредностями;

  • освоение расчетов простых и сложных вентиляционных сетей, определение необходимого количества воздуха для поддержания надлежащей по составу и климатическим параметрам шахтной атмосферы;

  • выбор и расчет способов и средств доставки воздуха к местам его потребления, методов управления воздушными потоками, а также освоение методов и средств контроля за составом рудничной атмосферы.


2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Аэрология горных предприятий» относится к базовой (общепрофессиональной) части цикла учебного плана.

«Аэрология горных предприятий» предшествует таким дисциплинам как: «Горно-промышленная экология», «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело», что обуславливает формирование профессиональных знаний.
3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:



общепрофессиональных:

-готовностью использовать научные законы и методы при оценке состояния окружающей среды в сфере функционирования производств по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных объектов (ПК-3);

-демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки информационных массивов (ПК-4);

-способностью выбирать и (или) разрабатывать обеспечение интегрированных технологических систем эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных ископаемых, а также предприятий по строительству и эксплуатации подземных объектов техническими средствами с высоким уровнем автоматизации управления (ПК-5);

-владением методами анализа, знанием закономерностей поведения и управления свойствами горных пород и состоянием массива в процессах добычи и переработки твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных сооружений (ПК-6);

в области производственно-технологической деятельности (ПТД):

- владением основными принципами технологий эксплуатационной разведки, добычи, переработки твердых полезных ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК-9);

- готовностью осуществлять техническое руководство горными и взрывными работами при эксплуатационной разведке, добыче твердых полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации подземных объектов, непосредственно управлять процессами на производственных объектах (ПК-10);

-готовностью демонстрировать навыки разработки планов мероприятий по снижению техногенной нагрузки производства на окружающую среду при эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных объектов (ПК-11);

-использованием нормативных документов по безопасности и промышленной санитарии при проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых и подземных объектов (ПК-12);

-готовностью принимать участие во внедрении автоматизированных систем управления производством (ПК-14);



в области организационно-управленческой деятельности (ОУД):

- владением законодательными основами недропользования и обеспечения безопасности работ при добыче, переработке полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации подземных сооружений (ПК-16);

готовностью оперативно устранять нарушения производственных процессов, вести первичный учет выполняемых работ, анализировать оперативные и текущие показатели производства, обосновывать предложения по совершенствованию организации производства (ПК-18);

в области научно-исследовательской деятельности (НИД):

- готовностью участвовать в исследованиях объектов профессиональной деятельности и их структурных элементов (ПК-20);



в области проектной деятельности (ПД):

-способностью разрабатывать необходимую техническую и нормативную документацию в составе творческих коллективов и самостоятельно, контролировать соответствие проектов требованиям стандартов, техническим условиям и других нормативных документов промышленной безопасности; разрабатывать, согласовывать и утверждать в установленном порядке технические, методические и иные документы, регламентирующие порядок, качество и безопасность выполнения горных, горно- строительных и взрывных работ (ПК-26);

- готовностью демонстрировать навыки разработки систем по обеспечению безопасности и охраны труда при производстве работ по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых, строительству и эксплуатации подземных объектов (ПК-27);

профессионально-специализированными компетенциями (ПСК):

-владением законодательными основами промышленной безопасности при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых, использовать нормативные документы по вопросам промышленной безопасности и санитарии при проектировании и эксплуатации горных предприятий с подземным способом разработки пластовых месторождений полезных ископаемых (ПСК-1-5);

-способностью разрабатывать комплексные мероприятия по охране окружающей среды и повышению экологической безопасности горного производства при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых (ПСК-1-6).

В результате изучения дисциплины студент должен:



Знать:

  • состав атмосферы горных выработок, его изменения; допустимые уровни концентрации компонентов рудничной атмосферы; основные законы движения воздуха в горных выработках; способы, схемы и порядок расчета вентиляции при ведении подземных горных работ и эксплуатации подземных сооружений в различных условиях, способы и средства контроля характеристик атмосферы горных выработок.

Уметь:

  • выполнять необходимые инженерные расчёты (в том числе с использованием ПЭВМ) вентиляционных сетей, способов и средств доставки воздуха, определения его необходимого количества в местах потребления, депрессии, производительности вентилятора; предвидеть изменения условий работ и в короткие сроки принимать правильные решения по обеспечению рабочих мест требуемым количеством чистого воздуха и организации эффективного удаления вредных газов и пыли; использовать современную контрольно-измерительную аппаратуру.

Владеть:

  • навыками проектирования вентиляции участков и шахты (рудника) в целом, подземных сооружений, дегазации, вентиляции карьера; работы с законодательными и правовыми актами в области безопасности, требованиями к безопасности технических регламентов в сфере профессиональной деятельности; способами и технологиями защиты в чрезвычайных ситуациях; навыками работы с контрольно-измерительной аппаратурой, с Правилами безопасности.


4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.

5. Содержание дисциплины


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

8 семестр

Аудиторные занятия (всего)

68

68

В том числе:







Лекции

34

34

Практические занятия (ПЗ)







Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

34

34

Самостоятельная работа (всего)

76

76

В том числе:







Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы

30

30

Реферат







Другие виды самостоятельной работы

46

46

Вид аттестации (зачет, экзамен)

Экзамен

Экзамен




36

36

Общая трудоемкость час

зач. ед.


180

5


180

5



5.1. Содержание разделов дисциплины


п/п

Наименование раздела
дисциплины


Содержание раздела

1

2

3

1

Введение. Состав шахтного воздуха.

Исторические этапы развития рудничной аэрологии. Достижения науки и техники в области проветривания шахт. Основные проблемы в области проветривания шахт при дальнейшем освоении недр земли.

Атмосферный воздух, его состав. Примеси к атмосферному воздуху и шахтах. Кислород, его свойства. Причины убыли кислорода в горных выработках. Влияние пониженного содержания кислорода на организм человека. Углекислота, её свойства. Роль углекислоты в акте дыхания. Причины увеличения углекислоты в шахтах и рудниках. Виды выделения углекислоты. Нормы содержания в горных выработках.


2

Вредные примеси рудничного воздуха.

Окись углерода, её свойства, влияние на организм человека. Причины появления окиси углерода в годных выработках. Сернистый газ, сероводород, окислы азота. Условная окись углерода. Выбросы вредных веществ в атмосферу. Радон, его свойства, действие на организм человека. Источники выделений. Дочерние продукты, радиоактивная пыль. Предельно допустимые уровни облучений. Меры борьбы. Выбросы радиоактивных веществ в атмосферу. Метан, его свойст­ва. Метаноносность. Выделения метания. Допустимые содержания ме­тана. Меры борьбы с метаном средствами вентиляции. Понятие о дега­зации. Водород, его свойства, Допустимое содержание. Меры борьбы. Выбросы взрывчатых примесей и продуктов их взрыва в атмосферу.


3

Рудничная взрывчатая пыль.

Пыль как профессиональная вредность. Факторы, влияющие на вредность пыли. Основные способы борьбы с пылевыделениями. Взрывчатые свойства угольной, серной и сульфидной пыли. Основ­ные способы борьбы со взрывами пыли. Выбросы пыли и их продуктов взрыва в атмосферу.


4

Тепловой режим шахт и рудников.

Факторы, от которых зависит температура воздуха в горных выработках. Действие климатических параметров на организм человека. Нормы тепловых условий в шахтах. Способы нормализации условий.


5

Основные законы рудничной аэродинамики.

Плотность воздуха, давление, компрессия и депрессия. Вязкость воздуха. Уравнение неразрывности. Уравнение Д. Бернули и выводы из него. Виды движения воздуха по горным выработкам; типы воздушных потоков.


6

Аэродинамическое сопротивление горных выработок.

Закон сопротивления. Сопротивление трения. Лобовые сопротивления. Местные сопротивления. Способы снижения величины аэродинамического сопротивления выработок. Аэродинамические характеристики выработок, шахт и вентиляторов. Последовательное, параллельное и диагональное соединения горных выработок. Общее сопротивление систем выработок и распределение по ним воздуха. Понятие о устойчивости схем проветривания.



7

Естественное и искусственное проветривание горных выработок.

Естественные тела, её значение в процессе проветривания шахт. Факторы, влияющие на величину естественной тяги. Влияние естественной тяги на работу вентилятора главного проветривания. Характеристики вентиляторов. Регулирование работы вентиляторов. Понятие о работе нескольких вентиляторов. Общешахтное и внутришахтное регулирование и их цели. Способы регулирования расхода воз­духа, поступающего в шахту. Внутришахтное регулирование и его наз­начение. Способы отрицательного и положительного регулирования. Классификация утечек. Роль утечек, их отрицательное и положительное последствия. Способы определения утечек, нормирование утечек.


8

Способы и схемы вентиляции шахт, рудников и карьеров.

Схемы проветривания при разработке рудных и пластовых месторождений. Особенности проветривания камер большого объема. Проветривание при наличии зон обрушения, сообща­ющихся с дневной поверхностью. Проветривание тупиковых выработок за счет общешахтной депрессии. Проветривание вентиляторами. Вентиляционные трубы, их аэродинамическая характе­ристика. Борьба с утечками в трубопроводах. Выбор схем и способов проветривания. Принципы расчёта расхода воздуха, депрессии, выбор вентилятора. Особенности проветривания длинных выработок и выработок большого сечения. Классификация вентиляционных сооружений, их назначение. Требования, предъявляемые к сооружениям. источники загрязнения атмосферы карьеров. Микроклимат карьеров. Естественное проветривание карьеров. Нарушение воздухообмена в карьерах. Принципы нормализации атмосферы в карьерах. Понятие о искусственном проветривании карьеров. Загрязнение окружающей среды вредными веществами, образующимися в карьерах.


9

Проектирование вентиляции шахт, рудников и карьеров.

Необходимые данные для составления проекта. Схемы и способы проветривания, их связь со схемами вскрытия, системами разработки, производительностью предприятия. Принципы подсчета необходимого расхода воздуха. Расчет депрес­сии. Выбор режима проветривания. Выбор вентилятора главного про­ветривания. Оценка выделения вредных веществ в атмосферу при про­ектировании вентиляции шахт. Режимы проветривания при пожарах в шахтах, взрывах, обрушениях кровли. Выброс продуктов по­жаров и взрывов в атмосферу.



5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами


п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих дисциплин)

1

2-3

4

5

6

7-8

9



Технология и безопасность взрывных работ







*

*







*



Горно-промышленная экология




*













*



Безопасность жизнедеятельности

*







*

*




*



Безопасность ведения горных работ и ГСД

*




*







*

*


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий


п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ. зан.

Лаб. зан.

Семин.

СРС

Всего час.



Введение. Состав шахтного воздуха.

4

-

2

-

6

12



Вредные примеси рудничного воздуха.

4

-

4

-

8

16



Основные законы рудничной аэродинамики.

4

-

6

-

12

22



Аэродинамическое сопротивление горных выработок.

4

-

4

-

20

28



Естественное и искусственное проветривание горных выработок.

4

-

4

-

14

22



Способы и схемы вентиляции шахт, рудников и карьеров.

4

-

6

-

8

18



Проектирование вентиляции шахт, рудников и карьеров.

6

-

4

-

8

18

6. Лабораторный практикум


п/п

раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудоемкость (час.)



1

Измерения скорости воздуха в горных выработках

2



4

Изучение приборов для измерения давления и депрессии

2



1

Изучение лабораторной установки

2



2

Измерение статической, скоростной и полной депрессии

2



2

Определение количества воздуха, поступающего в модель

2



2

Определение фактора тягомера

2



2

Определение числа Рейнольдса и режима движения воздуха

2



2

Определение коэффициентов аэродинамического сопротивление трения

2



2

Определение и исследование коэффициентов местного сопротивления

2



4

Исследование аэродинамического сопротивления сети выработок

2



4

Исследование аэродинамического сопротивления вентиляционного окна

2



2

Определение коэффициента расхода воздуха

2



4

Исследование распределения воздуха в двухструйном параллельном соединении

2



4

Определение аэродинамических параметров модели

4



4

Изучение приборов для эпизодического контроля газового состава

2



4

Изучение приборов для непрерывного контроля газового состава

2


7. Практические занятия (семинары) – не предусмотрены
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) – не предусмотрены
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература



  1. Шувалов Ю.В. Вентиляция шахт, рудников и подземных сооружений. Учебное пособие // Ю.В. Шувалов, С.Г. Гендлер, М.М. Сметанин, И.А. Павлов, В.В. Смирняков. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), СПб: 2007. - 159 с.

  2. Смирняков В.В. Вентиляция шахт и рудников. .Лабораторный практикум // Смирняков В.В., К.Г. Синопальников, Н.А. Хохлов. СПб: СПГГИ (ТУ), 2004. - 95 с.

  3. Васильев А.В. Расчеты параметров проветривания и дегазации выемочных участков угольных шахт. Методические указания // А.В. Васильев, К.Г. Синопальников. СПб: СПГГИ (ТУ), 2007. - 35 с.

  4. Каледина Н.О. Вентиляция производственных объектов. Учебное пособие. М.: Изд. МГГУ, 2007. - 194 с.

  5. Ушаков К.З. Газовая динамика шахт. М.: Изд. МГГУ, 2004. - 481 с.

б) дополнительная литература



  1. Ушаков К.З. Аэрология горных предприятий / К.З. Ушаков, А.С. Бурчаков, Л.А. Пучков, И.И. Медведев. М.: Недра, 1987. - 421 с.

  2. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт // Макеевка-Донбасс: МакНИИ,.1989. - 315 с.

  3. Битколов Н.З., Медведев И.И. Аэрология карьеров: Учеб. для вузов.- М.: Недра, 1992.

  4. Правила безопасности в угольных шахтах / ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность». М.: 2005. - 276 с.

  5. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом // ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность». М.: 2003.

  6. Правила безопасности при строительстве подземных сооружений / Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России. М., 2002. - 405 с.

в) программное обеспечение

Компьютерные аудитории со стандартным программным обеспечением, законодательно-правовая электронно-поисковая база по безопасности жизнедеятельности, электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе. Программный комплекс «Противоаварийная защита», состоящий из отдельных компьютерных программ: «Рудничная аэрология», «Система контроля и расчёта вентиляции шахт», «Расчёт вентиляции подготовительных забоев» и «Расчёт вентиляции выемочных участков», компьютерный практикум «Проветривание и дегазация шахт».

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Стандартные поисковые системы и базы данных Интернета.


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Два специализированных компьютерных класса по 12 персональных компьютеров каждый с инсталлированным программным продуктом; специализированная аудитория с информационными плакатами по разделам и видеопроекционной аппаратурой; специализированная лаборатория (вентиляция и дегазация шахт), оборудованная 4 (четырьмя) аэродинамическими установками и комплектами измерительной аппаратуры.


11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Текущий контроль успеваемости осуществляется тестированием по завершению разделов программы. Экзамен по дисциплине принимается по результатам выполнения комплекса лабораторных работ.



Разработал

доц. каф. БП В.Б. Соловьев

Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет