Горнорудная промышленность

Впервые для студентов, обучающихся в условиях Крайнего Севера, для горных предприятий, где традиционно применяются средства цикличного транспорта, подробно изложены конструкции конвейеров, условия их эксплуатации, методы расчета параметров, критерии выбора для условий карьеров, рудников, шахт западного региона Якутии. В пособии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных на базе математических (вероятностных), эвристических и многопараметрических моделей, которые описывают дифферентов, напряженно-деморфированным состоянием сыпучей среды, что дает возможность студентам ознакомиться на практике с принципами Даламбера, Даламбера-Лагранжа, Ларганжа первого и второго ряда. Для студентов, обучающихся по специальностям «Горные машины», «Электроснабжение», «Разработка полезных ископаемых», «Обогащение полезных ископаемых» и «Нефтегазовое дело». Пособие может быть использовано преподавателями при выполнении практических работ, РГР, дипломных работ и в научной работе

В учебном пособии рассмотрен технологический цикл преобразования руды в готовое изделие в условиях как единичного, так и серийного и массового производства. Рассмотрены вопросы: производство конструкционных материалов (черных и цветных металлов и сплавов, порошковых и композиционных материалов), заготовительное производство (производство заготовок методами литья и пластического деформирования), механическая обработка (лезвийная, абразивная и финишная), термическая обработка заготовок, получение разъемных и неразъемных соединений (резьбовые, тепловые, заклепочные, сварные). Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Учебное пособие предназначено для студентов средних профессиональных учебных заведений, обучающихся по направлению «Технология машиностроения».

Исследованы параметры технологических комплексов рудных карьеров при современном развитии горных работ на удаленных северных территориях; приведена классификация относительной трудности открытой разработки месторождений; выполнен обзор рынка карьерной техники, систематизировано горное оборудование для северных месторождений России, оценено влияние климатических факторов на показатели эффективности его эксплуатации; разработана методика оптимизации параметров карьеров и горно-транспортного оборудования; обоснованы показатели концентрации горных работ и оборудования в рабочей зоне глубоких карьеров; предложены технологические схемы производства горных работ; на примере самого крупного в России карьера Восточный по разработке Олимпиадинского золоторудного месторождения представлена апробация полученных результатов. Предназначена для научных работников, специалистов проектных институтов горного профиля, инженерно-технических работников горнодобывающих предприятий, аспирантов и студентов горных вузов.

В учебном пособии представлены исторические сведения о становлении горного дела в России, данные по развитию техники и технологии горных работ, этапы становления горного образования, вклад известных специалистов в развитие горных наук. Изложены общие сведения по месторождениям полезных ископаемых и терминологиям, используемым в горном деле. Приведены основные сведения о горных породах и горных выработках, способах и технологиях проведения горных выработок при разведке и разработке месторождений. Рассмотрены основные производственные процессы при разработке полезных ископаемых открытым и подземным способами. Особое внимание уделено системам разработки рудных месторождений, приведена их классификация. В книге содержатся сведения о специальных способах разработки месторождений полезных ископаемых и способах проходки горнотехнических и инженерных выработок, в том числе с использованием перспективных гидротранспортных технологий. Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Учебное пособие предназначено для студентов горно-геологических колледжей и техникумов.

Рассмотрены структура литосферы, виды антропогенного воздействия на нее и мероприятия по восстановлению нарушенных ландшафтных комплексов. Приведены расчеты площадей и объемов нарушаемых литосферных элементов, формируемых техногенных массивов, обоснование выбора направлений рекультивации антропогенной модификации ландшафтов, включая проектирование полигонов складирования отходов производства и потребления и ландшафтный мониторинг. Изложены передовые технологии и современные технические средства защиты элементов литосферы от разрушения и загрязнения, методики формирования структуры почв при рекультивации и оценки их агротехнических характеристик. Предназначено для бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Техносферная безопасность».

Изложены вопросы теории и техники передачи сигналов через горные породы на основе использования электромагнитных и сейсмических колебаний низкой частоты в диапазоне 40-10 000 Гц. Приведены результаты экспериментальных работ на различных рудниках и шахтах. Дан аналитический обзор мирового состояния шахтной связи. Предназначено для специалистов в данной области техники и может быть использовано аспирантами и студентами вузов.

Представлены результаты исследования совокупного производственного потенциала горнодобывающих предприятий, работающих на месторождениях твердых полезных ископаемых на территории РФ. Впервые для горнодобывающей промышленности определены объемы потребления основных расходных материалов и ремонтных услуг, потребности в кадровом обеспечении, а также составлен прогнозный сценарий замещения горнотранспортного оборудования с определением количественных показателей. Наглядно продемонстрирована возможность формирования информационной рыночной среды в виде цифровой платформы горнодобывающей промышленности с преимущественным использованием информационных ресурсов спутниковой съемки. Информация, изложенная в монографии, может быть применена в разработке стратегической программы развития горнодобывающей отрасли российской экономики. Предназначена для специалистов, работающих в рамках научно-практического направления «Цифровая экономика», собственников и менеджмента горнодобывающих предприятий и машиностроительных корпораций, поставщиков товарно-материальных ценностей и кадров для горнодобывающей отрасли в формате России, преподавателей и учащихся вузов по направлениям подготовки «Горное дело», «Экономика и управление народным хозяйством», «Мировая экономика», «Экономическая география».

Приведена краткая характеристика сырьевой базы угольной и горнорудной промышленности России. Описаны основные производственные процессы и перспективные направления в совершенствовании техники и технологии открытой разработки угольных и рудных месторождений. Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 «Горное дело», специализация 21.05.04.03 «Открытые горные работы».

Рассматриваются основы природоохранного права, законодательные и нормативные акты в области охраны и защиты окружающей среды. Подробно изложена система государственного управления в области природопользования. Рассмотрены виды и источники загрязнения окружающей среды в различных отраслях промышленности, особенности нормирования качества окружающей среды. Показаны пути снижения отрицательного влияния антропогенных факторов на окружающую среду. Для обучающихся по специальности «Горное дело» специализации «Обогащение полезных ископаемых» всех форм обучения.

Приведены описания задач с решениями по определению мощности и энергии взрыва, кислородного баланса взрывчатых веществ, детонационных характеристик процессов взрыва, тротилового эквивалента взрывчатых веществ, уравнения подобия и др. Для студентов вузов, изучающих дисциплину «Технология и безопасность взрывных работ», для студентов направлений подготовки 21.05.04 «Горное дело» и 21.05.05 «Физические процессы горного или нефтегазового производства» всех форм обучения, а также для специалистов взрывного дела и для самостоятельной работы студентов.

Рассмотрены основные геомеханические процессы, происходящиев породном массиве и на земной поверхности при ведении подземных горных работ. Разработаны задания, позволяющие студентам получить практические навыкипо оценке влияния геомеханических процессов на безопасность и эффективность ведения горных работ, а также по снижению данного влияния путем применения специальных способов ведения горных работ. Предназначен для студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 «Горное дело».

Изложен наименее изученный раздел в металлургии, касающийся механики движения шихты, на основе результатов которого разработаны расчеты высоты и очертаний профиля доменных печей применительно к условиям плавки титаномагнетитов и АСУ потоком материалов. Впервые разработано устройство для непрерывной регистрации давления потока столба шихты в зависимости от сил трения в верхней половине шахты доменной печи и алгоритм подсчета составляющих баланса сил, обеспечивающих движение материалов. Для повышения интенсивности доменной ванадиевой плавки усовершенствовали профили типовых доменных печей полезным объемом 1242–1719 м , а на Качканарском ГОКе испытали технологии обжига нескольких видов офлюсованных и неофлюсованных окатышей. Начиная с июня 1993 г. перешли на плавку малоразрушающихся неофлюсованных окатышей и агломерата повышенной основности. Внедрение комплекса мероприятий в 1983–1988 гг. позволило в сравнении с 1982 г. увеличить выплавку ванадиевого чугуна на 25,1%, уменьшить удельный расход кокса на 4,4% и снизить содержание серы в чугуне с 0,028 до 0,022%. Впервые в РФ после передачи металлургии частному капиталу за короткий срок 2004–2008 гг. на ОАО «НТМК» построен комплекс, состоящий из 2 доменных печей нового поколения. Достигнуты технологические показатели плавки хорошо подготовленных титаномагнетитовых агломерата и окатышей Качканарского ГОКа на уровне передовых предприятий за рубежом при использовании магнетитового сырья. Основной причиной снижения кампании доменных печей до 4–5,5 лет следует считать работу на пониженных дутьевых параметрах, при которых в зону потока материалов вошли холодильники заплечиков. Для повышения стойкости холодильников и образования защитного слоя гарнисажа необходимо вести доменный процесс с высокой степенью уравновешивания шихты газовым потоком, обеспечивая значение критерия активного веса потока материалов в диапазоне 0,500–0,600. Для достижения этой цели предложено подключить к основной турбовоздуходувке дополнительный компрессор высокого давления и изменить конструкцию заплечиков при подготовке к следующей кампании. Разработана и внедрена технология доменной плавки передельного чугуна с использованием до 30% неофлюсованных окатышей на металлургических комбинатах Урала и Сибири, что служит основанием для дальнейшего развития Качканарского ГОКа и разработки других месторождений титаномагнетитов. Предназначено для научных работников горно-металлургической промышленности, специалистов-технологов и проектных институтов; будет полезно преподавателям, студентам и аспирантам металлургических специальностей.

Лабораторный практикум содержит шесть работ по дисциплине «Вспомогательные процессы». Рассмотрено влияние физических свойств частиц, плотности пульпы, типа коагулянтов и флокулянтов, концентраций реагентов на скорость осаждения частиц твердой фазы в водных суспензиях, а также процессы фильтрования пульп и сушки продуктов обогащения. Исследуется влияние основных факторов на результаты процессов сгущения, фильтрования и сушки пульп и продуктов обогащения. Приведены конструкции и принципы работы оборудования для вспомогательных процессов обогащения полезных ископаемых. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 21.05.04 «Горное дело», профиль «Обогащение полезных ископаемых».

В учебном пособии рассмотрена методика и показатели оценки эффективности внедрения новой горной техники на добычных и проходческих участках шахт и угольных разрезах, приведены основные нормативные данные, значительный справочный материал, необходимый студентам при выполнении курсовых и выпускных квалификационных работ. Учебное пособие предназначено для организации аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студентов. Рекомендуется студентам высших учебных заведений специальности 21.05.04 «Горное дело», обучающимся в бакалавриате по направлениям подготовки 38.03.01 «Экономика», 38.03.02 «Менеджмент», а также студентам других направлений, профилей подготовки, выполняющим расчеты по оценке экономической эффективности внедрения новой техники.

Представленные методические указания и задания по выполнению практических работ по дисциплине «Управление качеством и запасами полезных ископаемых» предназначены для магистров 2-го года обучения по направлению 09.04.01. «Информатика и вычислительная техника», специализации «Информационные технологии геологического обеспечения геотехнологий».

Предназначен для изучения влияния энергии взрыва, расстояния до него, наличия забойки на уровень ударной воздушной волны (УВВ) и сейсмических колебаний окружающей среды. Поражающие факторы взрыва измеряют с помощью прибора для регистрации сейсмических колебаний и давления ударной воздушной волны. Эффект взрыва имитируется разрядом конденсаторов через медную проволочку. По результатам измерений строят графические зависимости, проводят анализ и делают выводы. Для студентов, изучающих дисциплину «Технология и безопасность взрывных работ» по специализации 21.05.04 «Горное дело», 21.05.05 «Физические процессы горного производства», а также для специалистов взрывного дела и самостоятельной работы студентов.

Приведены основные понятия о геологических структурах месторождений полезных ископаемых. Дано описание рудовмещающих, внутрирудных и послерудных геологических структур, являющихся объектами открытой и подземной разработки. В соответствии с закономерностями пространственного размещения, геологическими условиями и типами геологических структур рассмотрены и описаны геолого-структурные, минералого-петрографические, геохимические, гидрогеохимические и геофизические критерии прогноза оруденения в пределах горных отводов. Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 21.05.04 «Горное дело», 21.05.05 «Физические процессы горного или нефтегазового производства», а также студентов, обучающихся в магистратуре по профилю 09.04.01 «Информационные технологии геологического обеспечения недропользования».

Приведены требования к тематике выпускных квалификационных работ, составу и содержанию дипломных работ, даны рекомендации по выполнению всех разделов пояснительной записки и графической части выпускной квалификационной работы магистра, а также требования к оформлению пояснительной записки. Методические указания предназначены для магистров по направлению подготовки 15.04.02 «Технологические машины и оборудование», программа «Транспортные системы горно-металлургических комплексов».

Описаны конструкции, принцип действия и классификации бурового оборудования и рабочего инструмента станков, которые применяются на карьерах горнодобывающей промышленности. Даны практические задания и вопросы для самопроверки по изучаемым темам. Приведена литература по эксплуатации и обслуживанию буровых станков. Предназначено для студентов направления подготовки 21.05.04 «Горное дело», специализации 21.05.04.09 «Горные машины и оборудование», 21.05.04.03 «Открытые горные работы» и 21.05.04.10 «Электрификация и автоматизация горного производства». Может быть полезно инженерно-техническим работникам карьеров, где ведется подготовка горных пород к выемке.

Монография посвящена разработке нового подхода к технологии отсыпки отвалов скальных вскрышных пород с обоснованием их параметров при складировании отходов обогащения. Предложены перспективные способы складирования предварительно сгущенных до пастообразного состояния отходов обогащения в пространство, ограниченное отвалами вскрышных пород, позволяющие значительно сократить объёмы строительства хвостохранилищ горно-обогатительных предприятий. Предназначена для научных работников, аспирантов, магистрантов, а также может быть использована работниками горных предприятий, проектных и научно-исследовательских организаций.