Горное производство

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.

Приводятся результаты исследований с математическим моделированием параметров агломерации железных и никелевых руд и концентратов. Приводятся исследования по интенсификации процесса спекания агломерационных шихт, математическая обработка показателей, их анализ и обсуждение полученных результатов. Для научных и инженерно-технических работников горного профиля.

Рассмотрены страны Центральной Азии, их внутреннее устройство, пути экономической интеграции в мировую экономику, а также ситуация в горнодобывающем секторе как основе успешной модели развития государства в целом. Показаны масштабы добычи полезных ископаемых, представлены сведения о структуре горнодобывающей промышленности в каждой стране, а также данные о стоимостном выражении добытого сырья. На примере стран Центральной Азии продемонстрирована значимость горнодобывающего сектора как неотъемлемой части структуры внутренней экономики страны. Предназначена для широкого круга специалистов, интересующихся проблемами развития современной Центральной Азии.

Исследованы политический строй и социально-экономические условия Королевства Марокко; рассмотрен горнодобывающий сектор как неотъемлемая часть структуры внутренней экономики страны. Предназначена специалистам и всем интересующимся проблемами развития Африканского региона.

Отделение наук о Земле является частью Российской Академии наук. Академия наук в России (РАН) была создана в 1724 г. в начале Эпохи Просвещения. В других странах были созданы Национальная Академия деи Линчеи (1603), Германская Академия естествоиспытателей «Леопольдина» (1652), Лондонское Королевское общество по развитию знаний о природе (1660), Французская Академия наук (1666), Шведская Королевская Академия наук (1739), Королевская Шведская Академия словесности, истории и древностей (1753), Туринская Академия наук (1757), Баварская Академия наук (1759), Шведская Академия (1786) и другие. За 300 лет истории РАН её членами стали около 8000 граждан России и других стран; в настоящее время её членами являются около 2500 учёных. Число членов РАН превышает численность Германской Академии естествоиспытателей «Леопольдина». Более 3000 членов РАН являются учёными из других стран или тесно сотрудничают с научными учреждениями других стран. Значительное число лауреатов Нобелевских премий стали членами РАН. По представительности иностранных учёных РАН, Французская Академия наук и Шведская Королевская Академия наук занимают ведущие позиции в истории европейской науки. Биографическая энциклопедия «Геологи, горные инженеры…» составлена на основе выпускаемой с 2018 г. многотомной биографической энциклопедии «Академия наук. Биографии» и включает статьи обо всех действительных членах, членах-корреспондентах, почётных членах и иностранных членах Отделения наук о Земле и учёных других отделений, чья деятельность в 1724—2024 гг. посвящена решению актуальных для геологии и горных наук научных проблем. Некоторые биографические статьи дополнены фрагментами текстов оригинальных научных работ, относящихся к наследию учёного.

Отделение наук о Земле является частью Российской Академии наук. Академия наук в России (РАН) была создана в 1724 г. в начале Эпохи Просвещения. В других странах были созданы Национальная Академия деи Линчеи (1603), Германская Академия естествоиспытателей «Леопольдина» (1652), Лондонское Королевское общество по развитию знаний о природе (1660), Французская Академия наук (1666), Шведская Королевская Академия наук (1739), Королевская Шведская Академия словесности, истории и древностей (1753), Туринская Академия наук (1757), Баварская Академия наук (1759), Шведская Академия (1786) и другие. За 300 лет истории РАН её членами стали около 8000 граждан России и других стран; в настоящее время её членами являются около 2500 учёных. Число членов РАН превышает численность Германской Академии естествоиспытателей «Леопольдина». Более 3000 членов РАН являются учёными из других стран или тесно сотрудничают с научными учреждениями других стран. Значительное число лауреатов Нобелевских премий стали членами РАН. По представительности иностранных учёных РАН, Французская Академия наук и Шведская Королевская Академия наук занимают ведущие позиции в истории европейской науки. Биографическая энциклопедия «Геологи, горные инженеры…» составлена на основе выпускаемой с 2018 г. многотомной биографической энциклопедии «Академия наук. Биографии» и включает статьи обо всех действительных членах, членах-корреспондентах, почётных членах и иностранных членах Отделения наук о Земле и учёных других отделений, чья деятельность в 1724—2024 гг. посвящена решению актуальных для геологии и горных наук научных проблем. Некоторые биографические статьи дополнены фрагментами текстов оригинальных научных работ, относящихся к наследию учёного.

Приведены научно-технические аспекты технологии окускования в целом, включающей и широко применяемые в практике техники агломерации и производства окатышей, а также современные технологии брикетирования. Отражены наиболее значимые для технологий окускования вехи, в том числе, в отношении отчасти забытых или невостребованных идей, гипотез, технических решений, сохранивших актуальность до настоящего времени, с акцентом на опыт повышения качества агломерата и окатышей, ресурсоэффективности, обеспечения экологической безопасности производства окускованного сырья. Адресовано студентам, обучающимся по направлению «Металлургия». Может быть полезно магистрантам, аспирантам, преподавателям высших учебных заведений металлургического или политехнического профиля, а также инженерно-техническим работникам и персоналу металлургических предприятий, научным сотрудникам.

Представлены обзор и систематизация мирового опыта по продлению добычного сезона при разработке россыпных месторождений полезных: ископаемых. Разработаны принципиально новые технические решения, основанные на изолировании дражного разреза от воздействия отрицательных температур. Определена продолжительность добычного сезона при разработке россыпных месторождений с использованием изолирующей конструкции. Предназначена для научных сотрудников, аспирантов и инженерно-технических работников, специализирующихся в области горного дела. Может быть полезна студентам, обучающимся по специальности «Открытые горные работы».

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.

Данная книга будет полезна как для начинающих специалистов в горном деле, так и для опытных профессионалов, которые хотят расширить свои знания в области газовой безопасности. В целом, книга призвана стать полезным ресурсом для специалистов, занимающихся разработкой и внедрением новых технологий на шахтах, а также для всех, кто интересуется применением роботов и искусственного интеллекта в различных областях науки и техники.

Изложены основные термины и положения теории надежности, методы повышения уровня надежности горных машин. Приведены формулы для расчета показателей надежности и способы обоснования структурных схем подземных комплексов при анализе уровня надежности. Рассмотрены пути определения периодичности профилактики оборудования при его эксплуатации. Рекомендована последовательность формирования стратегии обслуживания горного оборудования. Приведены примеры расчета характеристик надежности при выполнении расчетно-графического задания по курсу «Надежность горных машин и оборудования» для студентов высших учебных заведений по специальности «Горное дело».

Подробно рассмотрены основополагающие понятия технической термодинамики: термодинамические системы и процессы, формы обмена энергией в ходе этих процессов, термодинамические величины и основные термодинамические параметры, нормативные условия состояния термодинамических систем, идеальные газы. Даны способы количественной оценки состава многокомпонентных веществ. Приведены методы расчета основных свойств и параметров состояния газовых смесей, необходимых для расчетов термодинамических процессов с их участием. Рассмотрены методы количественной оценки содержания в газообразных и твердых веществах влаги при положительных и отрицательных температурах и влияние увлажнения этих веществ на их плотность. Подробно рассмотрены основные понятия теплоемкости веществ. Даны количественные показатели теплоемкости и методы их расчета у многокомпонентных веществ. Сделан краткий анализ теплоемкости газообразных, жидких и твердых веществ и современных методов расчета ее показателей. При анализе теплоемкости твердых веществ особое внимание уделено горным породам. Предназначено в качестве учебного пособия по дисциплине «Горная теплофизика» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Горное дело» и «Физические процессы горного или нефтегазового производства».

В учебно-методических указаниях рассмотрены основные вопросы, методики выполнения домашних заданий и решения типовых задач по обогащению полезных ископаемых при выполнении самостоятельной работы, а также при подготовке к контролю текущей успеваемости и промежуточной аттестации. Рассмотрена методика расчета основного дробильно-измельчительного оборудования и качественно-количественных схем обогащения полезных ископаемых. Приведены варианты тестовых заданий для подготовки к выполнению и защите отчетов о выполнении лабораторных работ по дисциплине «Обогащение полезных ископаемых». Задачи, тестовые задания и вопросы для самоконтроля охватывают основные разделы дисциплины и позволяют закрепить теоретические знания по всем технологическим процессам переработки сырья (подготовительным, основным и вспомогательным), осуществляемым на обогатительных фабриках. Предназначены для студентов, обучающихся по всем профилям направлений 21.05.04 «Горное дело» (кроме специальности «Обогащение полезных ископаемых»), а также могут быть использованы студентами, обучающимися по направлению подготовки 21.05.05 «Физические процессы горного или нефтегазового производства».

Рассмотрены энергетические характеристики открытых и закрытых термодинамических систем и термодинамических процессов: внутренняя энергия, энтальпия, работа деформирования и располагаемая работа. Показан их физический смысл и даны методы расчета. Существенное внимание уделено рассмотрению энтропии, представляющей собой одно из фундаментальных положений термодинамики. Подробно рассмотрены законы термодинамики. Приведены их аналитические выражения и сделан анализ их формулировок. Рассмотрены также основные термодинамические процессы в идеальных газах. Показаны схемы распределения тепла в них, методы расчета их показателей и их рабочие и тепловые диаграммы. Рассмотрены необходимые условия работы тепловых и холодильных машин и агрегатов и основы прямого и обратного циклов Карно. Приведены примеры расчетов некоторых характеристик термодинамических систем и процессов, даны контрольные вопросы для оценки качества усвоения материала. Предназначено в качестве учебного пособия по дисциплине «Горная теплофизика» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Горное дело» и «Физические процессы горного или нефтегазового производства».

Методические указания содержат рекомендации по порядку выполнения и оформления отчета по преддипломной практике. Приведены образец титульного листа отчета, а также список рекомендуемой литературы. Рекомендуется для обучающихся по направлению подготовки 21.05.04 «Горное дело», специализация «Технологическая безопасность и горноспасательное дело», дневной и заочной формы обучения.

Практикум состоит из теоретических сведений и методических указаний, необходимых для выполнения практических занятий студентов по курсу «Аэрология горных предприятий». Представлены примеры расчетов и перечень контрольных вопросов. В помощь студентам для выполнения заданий указана научно-техническая литература. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению/специальности 21.05.04 «Горное дело».

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».

Определены основные тенденции развития мирового уровня индустрии камня и сформулированы задачи системной модернизации отечественной камнеобрабатывающей промышленности. Даны основы минералогии и петрографии. Приведены классификации и справочная информация о каменных материалах и изделиях. Изложены теоретические основы технологий обработки природных камней и искусственных материалов с использованием системного метода анализа физико-химических процессов при различных видах воздействий на обрабатываемый объект. Рассмотрены научные принципы формирования технологической системы гибкого компьютеризированного камнеобрабатывающего производства. Классифицированы современные средства технологического оснащения гибкого автоматизированного камнеобрабатывающего производства. Сформулированы основные задачи роботизации камнеобрабатывающих производств. Изложены методические основы автоматизированного проектирования технологических процессов обработки природных камней с использованием системного принципа их построения в разных типах производства. Дано описание структурных схем и основных функций многоуровневой системы автоматизированного управления рабочими, технологическими и производственными процессами предприятий камнеобрабатывающей отрасли промышленности. Обобщены методы и средства реализации систем автоматизированного управления технологическими процессами в гибких компьютерно-интегрированных камнеобрабатывающих производствах. Рассмотрены основные бизнес-процессы системы цифрового управления предприятиями и корпорациями, методы их моделирования и информационного обеспечения. Книга предназначена для инженерно-технических работников камнеобрабатывающих предприятий и может быть использована в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям 21.00.00 «Прикладная геология. Горное дело», 22.00.00 «Технология материалов», 27.00.00 «Управление в технических системах», 29.00.00 «Лёгкая промышленность».

Практикум включает разделы: минерально-сырьевая база, способ Байера, способ спекания, альтернативные технологии, диаграммы состояния равновесных систем. Для лучшего усвоения студентами теоретического материала и самоподготовки к контрольным мероприятиям каждый из разделов содержит тесты, охватывающие основные вопросы данного курса. Предназначен для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся по направлениям 22.03.02 и 22.04.02 «Металлургия», и может быть использован для подготовки к квалификационным экзаменам.