Характеристика горнодобывающей отрасли

Горнодобывающие предприятия по добыче полезных ископаемых открытым способом как объект управления имеют ряд особенностей, отличающих их от особенностей объектов заводского типа. К ним относится:

- нестабильность условий осуществления производственного процесса;

- на деятельность карьеров значительное влияние оказывает горногеологическое условие разрабатываемого месторождения полезного ископаемого (мощность и угол падения пластов, крепость и буримость порд, содержание полезных компанентов, характер вмешивающих пород, их водообильность и др.). Эти условия не являются стабильными и их изменение в ряде случаев носит случайный характер;

- территориальная разобщенность отдельных звеньев горного производства. Производственные участки карьеров как правило расположены на территории нескольких десятков в квадратных метров;

- непрерывное перемещение рабочих мест. При горных работ месторасположение добычных и вскрышных забоев, а также погрузочных пунктов и транспортных коммуникаций постоянно меняется. Это дополнительно вызывает трудности в координации отдельных звеньев технологического процесса и, в общем, организации работ;

- жесткая взаимосвязь между отдельными стадиями технологического процесса по добыче полезных ископаемых;

- необходимость повышения внимания к обеспечению безопасности ведения горных работ.

Состав подразделений карьера, их взаимосвязи и в процессе производства и обслуживания коллектива работников и территориальное размещение определяют его структуру.

Балансовые запасы угля в Казахстане (более 64 млрд. тонн) содержат до 80% всего экономически доступного ископаемого топлива, что, в отличие от нефти и газа, гарантирует сохранение роли угольной промышленности как базы энергетики на очень длительную перспективу, надежность энергетической политики страны. Разведанный резервный фонд для строительства новых угледобывающих предприятий представлен мощностью более 1 млрд тонн, что почти равно действующим мощностям по добыче угля в США и Китае. Сырьевая база отрасли не может, однако, по международным меркам считается очень благоприятной, поскольку более половины вовлеченных в обработку запасов не соответствуют мировым кондициям по качеству угля и условиям залегания, что объективно требует некоторой государственной поддержки хотя бы в части эксперта, кроме того, основные угледобывающие базы удалены от главных потребителей на 1000 км и более. Потери относительной величине с потерями природного газа.

Отрасль в настоящее время располагает в настоящее время производственным потенциалом порядка 230 млн тонн добычи угля в год, при этом уровень использования мощности составляет максимум 70 %. Это также дает возможность государству в случае чрезвычайных обстоятельств быстро увеличить добычу твердого топлива.

Но следует учитывать, уже к 2005 году неизбежно выбытие и частичное снижение производственных мощностей по добыче угля в размере до 100 млн тонн. Динамика выбытия мощностей обусловлена, прежде всего, отработкой запасов в пределах некоторых шахтных полей и закрытых ряда особо убыточных шахт. Тенденция выбытия усилится (и по государственному обусловлена) в результате коммерциенизации деятельности шахт и разрезов. Учитывая инерционность угольной промышленности, в период 2001-2005 гг. интенсифицировать процесс закладки и ввода новых мощностей по добыче и переработки угля, причем на основе экономически экологически эффективных технологий. До 2000-2005 гг. усилия государства отрасли целесообразно сосредоточить на строительстве уже сооружаемых предприятий по добыче угля на 80-90 млн тонн. Обеспечивающих своевременного воспроизводства отрабатываемых горизонтов на действующих шахтах и разрезах и закладке новых мощностей в хорошо обснованных ТЭБом объемах.

Технический уровень многих шахт и разрезов недостаточно высок. Более половина шахт введены в эксплуатацию свыше 30 лет назад и не подвергались реконструкции, которая требуется в среднем через 12-15 лет работы. Каждое четвертое предприятие построено в довоенное время или в годы войны. По уровню технико-экономических показателей эти шахты в 1,5 - 2 раза уступают реконструированным или новым. В последние пять лет не было увеличение мощностей за счет реконструкции и технического перевооружения, выбытие мощностей превышало ввод. Коэффициенты обновления основных фондов сократились почтив два раза, средний фактический износ основных фондов возрос до 45%, а средство механизации превысило 50%. Только 16-17% используемых в отрасли машин и видов оборудования отвечает мировым достижениям. Решение приоритетной задачи повышения технического уровня позволит угольной промышленности поднять конкурентоспособность на внешнем рынке, а также на внутреннем в коммерческом спросе с природным газом и ядерной энергетикой в первую очередь.

Нельзя, однако, что без замены затратного экономического механизма на антизатратные отрасли (как ,впрочем, газовой, нефтяной и другими отраслями) данной задачи не решить. И это еще одна, безусловно. Приоритетная проблема угольной промышленности.

В отличие от нефтяной промышленности, переработка на фабриках и установках Республики Казахстан в настоящее время подвергается только 40% добываемых углей. Развитие же углеобогащения в последние годы характеризуется резким снижением переработки с выраженной тенденцией к неустойчивому снабжению фабрик углем и изменению сырьевой базы. Это - стратегическая ошибка. За рубежом необогащенные угли в промышленности в других отраслях экономики не используются. По некоторым оценкам. Из средств, выделяемых на увеличение добычи угля, до 30% целесообразно направлять на его обогащение и переработку, что за счет повышения качества даст больший эффект, чем использование их для дополнительной добычи рядового угля. Известно, что при снижении зольности угля на 5-6% и соответственно влаги, затраты топлива на выработку энергии снижаются на 8-10%. Таким образом с помощью обогащения необходимо обеспечить производство конкурентной продукцией по мировым стандартам: содержание серы до 1,золы- до 7-8, а доля для большой энергетики до 12-15%.

Увеличению коэффициента извлечения угля из недр и добычи его на действующих разрезах способствует обогащению углей, доказано путем извлечения угля, теряемого в природных отвалах, ежегодно можно вырабатывать 8 тонн товарного угля со средней зольностью 19%.

Высокий потенциал сбережений углей при их потреблении. Достаточно сказать, что можно помимо ряда экспертов и согласно опыту Великобритании экономить более половины угля, расходуемого на цели отопления. Имеются немалые возможности по снижению удельных расходов угольного топлива на энергостанциях. Постепенное использование углесбережения обеспечит углем и получением большого экономического и энергетического эффекта.

Обеспечение экологической безопасности в угледобывающих районах Республики Казахстан - стратегически приоритетная задача угольной промышленности, требуются крупные инвестиции и исследование направления на достижение экологической чистоты технологии добычи, складских работ, транспортировке, переработки угля и использовании отходов. Должны быть созданы и внедрены более экономичные технологии и оборудования для разрезов, обеспечена утилизация шахтного металла и других отходов шахтного производства. Для повышения конкурентноспособности отрасли угольщики должны содействие ТЭС в освоении эффективных систем сжигания и отчистки угля.

Реструктиризация производственной базы отрасли, будучи приоритетной ее развития, должна предусматривать обоснованное по ряду ограничений развитие наиболее экономичного открытого способа добычи угля; первоочередное выделение инвестиций перспективным предприятиям с целью увеличения добычи угля; снижение добычи на неперспективных, убыточных шахтах и разрезах; поэтапное закрытие особо неперспективных и убыточных шахт и разрезов; строительство новых предприятий на месторождениях; повышать конкурентноспособность на внешнем и внутреннем рынке; рационализацию горного хозяйства шахт и разрезов, позволяющие осуществить концентрацию горных работ, в том числе ликвидацию мало производственных забоев; организацию скоростного строительства и реконструкции шахт.

Объем экспорта поставок угля в ближайшие годы необходимого довести до 50 млн тонн (то есть вернуться к уровню 1988 года), а затем, превзойти этот уровень это бы позволило бы за счет валютных поступлений приобретать дефицитное оборудование и обновлять устаревший его парк.

Повышение конкурентно способности угля зависти и от объективного государственного регулирования соотношения цен на природный газ и уголь. Дело в том, что установленные правительством цены на газ удерживаются ниже свободных цен на энергетические угли в перерасчете на одинаковую теплотворную способность. В мировой практике цены на газ обычно превышают цены на уголь на 30-40% (в расчете на одну тонну). Расчеты конкурентнопсособностей углей, поставляемых в различные регионы Республики Казахстан показали, что в среднем по стране соотношение цен на технико-энергетические ресурсы в 1990-х годах резко ухудшились против 80-х годов не в пользу угля, что обусловлено дальнейшим нерациональным использованием газа в местах добычи угля и, конечно, способствовало неоправданному вытеснению угля из энергетики.

Необходимо объективное регулирование правительством железнодорожных тарифов на перевозку угольных грузов, на сегодня эти тарифы на 35-40% превышают действительно рыночные тарифы. При транспортировании углей удалении энергодефицитные районы доля транспортировки достигает 71%, среднеудаленным потребителям - 56% цен на уголь. В США эта доля не превышает обычно 50% внутренней цены и 30-40% цены франко-борт порта на экспорт.

В первые а текущем столетии в Республике Казахстан имелась парадоксальная ситуация - наступил кризис перепроизводства основных первичных энергоносителей. Кризис перепроизводства усугубляется кризисом сырьевой базы нефтяной промышленности и использования всех видов ТЭР, вследствие его расточительного характера. Важнейшие причины кризиса в ТЭКе страны - стратегические просчеты в формировании экономической и энергетической политики, полная отмена централизованного планирования при отсутствии реальных рыночных регуляторов и, наконец, крупнейший спад производства как следствие двух первых и других причин.

В проблемном разрезе на протяжении всей первой половины 21 века решению подлежат следующие проблемы ТЭКа, имеющие народную хозяйственную значимость: энергосбережение; энергетификация народного хозяйства, и быта населения; постепенное развитие альтернативной и нетрадиционной энергетики; повсеместное внедрение хозяйственного механизма взамен затратного; обеспечение энергетической и экологической безопасности страны.

Приоритетными развития угольной промышленности Республики Казахстан в первой половине века являются: обеспечение, и в достаточно короткие, практически полного использования действующих производственных мощностей по добыче и переработке угля в соответствии с ростом производства в углепотребляющих отраслях; необходимость покрытия вновь возникающих потребностей народного хозяйства в энергетическом и технологическом сырье; замещение мазута на тепло- энерго станции; увеличение экспорта угля , улучшение на этой базе технико-экономических показателей добычи угля и производства углепродуктов, повышение их конкурентоспособности; всемирная экология угля и углепродуктов при их потреблении внутри страны, снижение пропорционально этому добычи угля, планомерное увеличение объемов обогащения углей; последовательное сокращение потерь угля в недрах при его переработке и транспортировании потребителям; расширение экспорта обогащенного угля и углепродуктов; постепенное увеличение объемов добычи и потребления угля на базе новых технологий с доведением его доли в производстве и потреблении первичных органических энергоносителей до значения примерно равного, а затем большего доли природного газа, а затем в первую очередь, путем конкурентного замещения природного газа и мазута на ТЭС; дальнейшее совершенствование региональной структуры производства и потребления углей и углепродуктов.

Предполагаемый подход к к решению в перспективе проблем развития ТЭКа Республики Казахстан обеспечивает минимизацию затрат и сил, средств и времени при достижении конечного успеха Эффективность его велика и бесспорна.

Геофизика. Методы геофизических исследований. Общие сведения о Земле. Происхождение, форма, размеры и движение Земли. Строение и основные свойства геосферы. Земная кора. Геофизические поля. Экзогенные и эндогенные геологические процессы. Магматизм. Тектонические движения земной коры. Разрывные тектонические движения и нарушения. Землетрясения. Геофизическая роль и прогноз землетрясений. Геологическое картирование. Геофизические методы исследований, применяемые при разработке месторождений полезных ископаемых.

Маркшейдерия. Общие сведения о подземных маркшейдерских съемках. Маркшейдерские инструменты и приборы. Угломерные и линейные измерения. Прокладка теодолитных ходов и съемка подробностей. Камеральная обработка результатов съемки. Вертикальная съемка подземных выработок. Горизонтальные и вертикальные соединительные съемки. Маркшейдерские работы при проведении горных выработок. Маркшейдерские замеры. Маркшейдерские работы при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Маркшейдерские работы на карьерах. Устойчивость уступов и бортов карьера. Маркшейдерские работы при подводной разработке месторождений.

Сдвижение горных пород под влиянием горных разработок. Маркшейдерские наблюдения. Охрана сооружений и от вредного влияния горных разработок.

Геометрия недр. Сущность, задачи и этапы геометризации недр. Объект, метод и виды геометризация различных типов месторождений. Геометризация структуры месторождений. Геометрические элементы и параметры разрывных нарушений. Трещиноватость массива горных пород.

Подсчет запасов. Применения ЭВМ при подсчете запасов. Потери и разубоживание руд при разработке месторождений и их нормирование. Охрана недр и полнота извлечения полезного ископаемого, маркшейдерский учет добычи полезных ископаемых. Основные мероприятия по охране недр в период разведки месторождения, проектирования, эксплуатации и ликвидации горных предприятий.

25.00.21- «Теоретические основы проектирования горнотехнических систем»

Методы проектирования и оптимизации проектных решений. Виды технических, горно-геологических, технологических и экономических задач проекта горного предприятия. Технико-экономические задачи и оптимизации их решений. Статический и динамический принципы проектирования и решения оптимизационных задач. Динамический подход к решению задач проекта.

Научно-методические принципы процесса проектирования -системный подход, дифферлиционно-горнотехнических условий, учет развития объекта в пространстве и во времени.

Характеристика методов решения задач проекта карьера, метод вариантов: аналитический, графический и графо-аналитический.

Использование ЭВМ для экономической оценки технических решений. Экономический анализ параметров карьеров и календарных графиков горных работ на ЭВМ.

Анализ, оценка исходных данных для проектирования горного предприятия.Обоснование исходных геологических, технологических и стоимостных данных проекта строительства или реконструкции горного предприятия. Оценка достоверности надежности и погрешности исходных данных. Запасы полезного ископаемого и перспектива их прироста. Кондиции на минеральное сырье и перспективы комплексного использования месторождения.

Проектирование главных параметров карьера. Виды проектных задач по определению границ открытой разработки и контуров карьера.

Приближенные графические и аналитические методы определения конечной глубины карьера. Экономический принцип оптимизации контуров и определение граничных коэффициентов вскрыши.

Научные основы порядка развития горных работ.Горно-геометрический анализ карьерных полей: принципы, задачи, методы. Построение поэтапного и календарного графиков горных работ. Алгоритм построения графиков режима г.р. Взаимосвязь режима с системами разработки и схемами вскрытия.

Проектирование комплексов горно-транспортного оборудования (ГТО).Математическое моделирование буровых и взрывных работ. Алгоритм расчета паспорта взрывных работ, гранулометрического состава пород.

Методы комплектации ГТО для подготовки пород к выемке, выемочно-погрузочного, транспортного, отвального и вспомогательного оборудования.

Перспективное планирование и реконструкция карьеров. Перспективное планирование г.р. Технологическое и экономическое обоснование реконструкции карьера. Принципы и признаки рациональности реконструкции карьеров.

Оценка проектных решений и технико-экономических показателей (ТЭП).Оценка основных ТЭП проекта в сравнении с нормативными аналогами и прогнозными показателями.

Системы автоматизированного проектирования карьеров (САПР).Основные принципы создания САПР. Обеспечение САПР. Общеметодологический подход к решению горнотехнических и горно-геологических задач САПР. Содержание информационной базы горно-геометрических и технологических расчетов при планировании.

Эффективность САПР - карьер. Перспективы развития САПР : теория, методы, средства. Нормативные документы по проектированию. Анализ, оценка исходных данных для проектирования горного предприятия. Обоснование исходных геологических, технологических и стоимостных данных проекта строительства или реконструкции горного предприятия.

Проектирование главных параметров. Проектирование комплексов горно-транспортного оборудования. Перспективное планирование и реконструкция предприятия. Основные положения по оптимизации проектных решений горнотехнических и электромеханических систем (ГТ и ЭМС). Методы проектирования. Оценка проектных решений и технико-экономические показатели (ТЭП). Системы автоматизированного проектирования карьеров (САПР).

25.00.22- «Геотехнология» (подземная, открытая, строительная)

Общие сведения. Понятие о руде, рудной массе, пустой породе. Основные виды руд, их потребители. Классификация рудных залежей по форме и элементам залегания. Влияние горно-геологических факторов на технологию разработки и способы механизации горных работ. Показатели извлечения руды при добыче. Классификация потерь и разубоживания, причины их вызывающие. Методы определения потерь и разубоживания.

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых в системе горных наук. Историческая справка о развитии технологии и механизации открытых горных разработок, способов вскрытия, систем разработки. Современное состояние открытых горных разработок по отраслям промышленности. Значение работ ученых и деятелей производства Республики Казахстан и СНГ в развитии теории и практики открытых горных разработок.

Горные породы как объект разработки. Добываемые полезные ископаемые и их качество. Технологическая характеристика горных пород (г.п.). Характеристика скальных и полускальных пород. Трещиноватость. Характеристика разрушенных пород, их связность и кусковатость. Характеристика плотных горных пород по разрушению. Классификация пород по относительной трудности разрушения.

Процессы подготовки горных пород к выемке. Способы подготовки к выемке естественного камня. Механическое рыхление горных пород, их рыхлимость. Основные положения подготовки скальных пород взрывом. Выбор способа подготовки горных пород к выемке.

Технологические основы буровых работ. Буримость горных пород. Виды бурения и технологическая оценка. Производительность буровых станков. Пути совершенствования буровых работ. Выбор способа бурения и типа бурового станка. Технологические основы взрывных работ. Взрываемость горных пород.

Технологическая характеристика ВВ. Параметры взрывных скважин. Расположение и порядок взрывания скважинных зарядов. Средства взрывания и технология производства взрывов. Характеристика развала взорванной породы. Разрушение негабаритов. Основы безопасного ведения взрывных работ. Оценка эффективности БВР и оптимальная кусковатость взорванных пород. Порядок проектирования взрывов прогнозирования кусковатости взорванных пород. Организация и технико-экономические показатели (ТЭП) взрывных работ.

Выемочно-погрузочные работы на карьерах. Типы забоев, заходок. Классификация г. п. в массиве по экскавируемости. Технологическая оценка основных видов выемочного оборудования. Общие сведения о производительности выемочных машин. Выемка пород скреперами, бульдозерами, погрузчиками и одноковшовыми экскаваторами. Технологические параметры одноколесных скреперов, бульдозеров, погрузчиков и механических лопат. Процесс выемки пород выемочно-погрузочными машинами и их производительность. Раздельная выемка пород. Технологические параметры драглайнов и их производительность. Конструкции выемочно-погрузочного оборудования и принципы их действия. Технологическая характеристика роторных экскаваторов. Забои роторных экскаваторов. Схемы отработки забоев. Параметры забоев. Раздельная выемка роторными экскаваторами, их производительность.

Основы технологии, организации и автоматизации выемки. Технологические основы автоматизации работ экскаваторов. Основы автоматизации контроля и учета работы экскаваторов. ТЭП выемочно-погрузочных работ. Меры безопасности. Перемещение пород и грузов. Характерные особенности и основные требования к транспорту. Характеристика г.п. по трудности транспортирования. Технологическая оценка видов транспорта. Роль ученых в развитии транспорта.

Карьерный ж.д. транспорт. Технологическая характеристика подвижного состава и ж.д. пути. Пропускная и провозная способность перегонов и раздельных пунктов. ТЭП подвижного состава и меры безопасности. Автомобильный транспорт. Технологическая характеристика карьерных дорог, их пропускная и провозная способность. Обмен автомашин в забоях и на отвалах. Производительность автотранспорта. Потребность в подвижном составе. Бульдозерное отвалообразование. ТЭП. Основы безопасности. Перемещение г.п. конвейерным транспортом. Характеристика карьерных ленточных конвейеров и технологические схемы конвейерных установок. Производительность и эксплуатация ленточных конвейеров. Отвалообразование при конвейерном транспорте. ТЭП и технологические основы автоматизации конвейерных установок. Перемещение карьерных грузов спаренным и комбинированным транспортом. Карьерный рудоспуск, рудоскаты. Канатный подъем. Перегрузочные пункты, их параметры и конструкции при различных видах транспорта и свойствах перемещаемых пород. ТПЭ и ПТБ при перемещении карьерных грузов. Отвалообразование мехлопатами, драглайнами и многоковшовыми экскаваторами. ТЭП и меры.

Взаимная связь и планирование процессов. Технологическая и организационная связь работы оборудования в карьере. Виды грузопотоков. Понятие о комплексе горного транспортного оборудования. Основы организации работы комплекса оборудования.

Сменная эксплуатационная производительность выемочного оборудования.

Основы технологии и комплексной механизации. Принципы открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Типы открываемых месторождений. Виды открытых разработок. Виды и размеры карьерных полей. Использование недр и охрана природы. Виды и периоды горных работ. Подготовка карьерного поля к разработке. Устойчивость уступов и бортов карьеров, их укрепление. Понятие о режиме и этапах горных работ.

Горно-подготовительные работы. Развитие горных работ. Вскрывающие горные выработки. Установление параметров и обоснование технологических схем при бестранспортном способе проведения траншей. То же - при транспортных способах проведения траншей. Расчет объемов капитальных траншей и общего объема горно-капитальных работ в глубоком карьере. Выбор способа вскрытия для различных горно-геологических условий залегания месторождения. Вскрытие подземными выработками. Комбинированные способы вскрытия карьерных полей.

Система разработки месторождений. Разделение карьерного поля на выемочные слои. Рабочая зона карьера. Подготовленные, вскрытые и готовые к выемке запасы. Классификация систем разработки по порядку развития горных работ (акад. В.В. Ржевский), направлению перемещения вскрышных работ (проф. Е.Ф. Шешко), по способу производства вскрышных работ (акад. Н.В. Мельников).

Грузопотоки и система вскрытия рабочих горизонтов. Формирование грузопотоков и принципы их, разделения. Способ, схема и система вскрытия рабочих горизонтов карьера. Трассирование вскрывающих выработок. Технологическое значение величины руководящего подъема капитальных траншей при ж.д. транспорте. Схемы развития ж.д. путей карьера. Схемы автомобильных дорог карьера и их основные параметры. Влияние систем вскрытия рабочих горизонтов на экономические показатели разработки карьерных полей.

Комплексная механизация горных работ. Основы комплексной механизации и технологическая классификация комплексов оборудования. Структурная классификация -звеньев механизации и оборудования. Основы комплектации, взаимосвязь выемочно-погрузочного и транспортного оборудования. Основы комплектации отвального и вспомогательного оборудования. Определение эксплуатационной производительности комплекса оборудования. Влияние рациональной комплектации оборудования и использования комплексов машин на экономические показатели разработки. Технология и комплексная механизация при сплошных системах разработки (ССР). Условия применения сплошных систем разработки. Внутреннее отвалообразование. Связь параметров системы разработки и комплексов оборудования. Особенности систем разработки и вскрытия россыпей. Особенности вскрытия и систем разработки при Гидромеханизации горных работ (г.р.). Тхнология и комплексная механизация при углубочных системах разработки (УСР). Условия применения УСР и варианты развития горных работ. Вскрытие рабочих горизонтрв при УСР. Технологические комплексы при транспорте: при автомобильном и конвейерном транспорте.

Основы перспективного и текущего планирования горных работ.Связь режима г.р. и экономических показателей карьера. Критерии экономической эффективности перспективного и годового планирования. Система планирования г.р. Моделирование их развития. Основы динамического текущего планирования г.р. Оптимальное годовое планирование г.р.

Управление качеством продукции карьеров. Категории качества полезных ископаемых. Минеральное промышленное и болтовое содержание полезного компонента, общие сведения о системах управления качеством полезных ископаемых (п.и.). Технологические и экономические предпосылки применения усреднительных систем на горных предприятиях.

САПР систем управления качеством п.и. Организация работ по управлению качеством п.и. на предприятиях горной промышленности.

Экология горного производства. Экологические, технико-экономические и социально-политические аспекты проблемы охраны окружающей среды. Нарушение земной поверхности, водных ресурсов, атмосферы горными работами.

Земельный и горный отводы предприятия. Рекультивационные работы на нарушенных землях. Основы технологии и механизации рекультвационных работ. Мероприятия по снижению потерь и засорения. Комплексное использование недр. Оценка эффективности природоохранных мероприятий. Экологическая экспертиза проектов и технологических решений.

Система управления охраной труда в горной промышленности. Охрана труда, травма, заболевания. Опасные и вредные производственные факторы. Производственная опасность и безопасность труда. Профессиональные заболевания. Причины несчастных случаев и их классификация. Виды ответственности за нарушение правил безопасности.

Исследовательские и проектные работы. Горное производство как объект исследования и проектирования. Открытая горная технология области исследований и приложений. Классы "" научных задач и виды технологических исследований. Постановка, формы, структура, этапы и результаты НИР и ОКР. Общая характеристика научных задач: цель, исходные данные, ограничения, критерии, методы решения.

Современная методология исследований. Системный анализ -
модель - анализ модели - прогноз - принятие решения. Общая
характеристика методов исследований. Математическое моделирование
месторождений, технологии, процессов, геоинформационный метод
математического моделирования. Структура САПР и АСУ, функции подсистем и элементов. Принципы создания баз данных. Оптимизация. Методы оптимизации одно- и многокритериальных задач.

Подземная разработка месторождений полезных ископаемых. Вскрытие и подготовка месторождения, способы и схемы вскрытия месторождения. Места расположения основных вскрывающихся выработок. Основные производственные процессы. Отбойка руды. Доставка руды. Закономерности изменения давления горных пород с глубиной. Горное давление при очистной выемке. Мероприятия по борьбе с горными ударами. Основные сведения о закладке. Крепление. Виды крепи.

Системы разработки рудных месторождений. Классификация систем разработки. Параметры систем разработки. Комбинированная разработка рудных месторождений.

Подземная разработка угольных месторождений. Способы и схемы вскрытия шахтных полей. Околоствольные дворы и поверхностный комплекс. Схемы подготовки шахтных полей. Схема подготовки пластов. Технологические процессы в выемочном поле. Проектирование производственных процессов.

Шахтное строительство. Сооружение вертикальных стволов. Проведение горизонтальных, наклонных выработок.

Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. Процессы подготовки горных пород к выемке. Выемочно-погрузочные работы. Перемещение пород и грузов. Основы технологии и комплексной механизации. Технология и комплексная механизация при сплошных углубочных системах. Основы планирования горных работ. Управление качеством продукции карьеров. Охрана труда в горной промышленности. Особенности разработки месторождений строительных горных пород.
В Казахстане развита добывающая и перерабатывающая промышленность и в последние пять лет темпы роста этих отраслей наращиваются. Строятся и вводятся в эксплуатацию крупные промышленные объекты, что приводит к повышению загрязнения воздуха, к ухудшению экологи Казахстана вцелом. За много лет в республике скопилось более двадцати миллиардов тонн отходов, около трети из которых токсичны. Основная часть этих отходов – результат деятельности горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности, предприятия чёрной металлургии, нефтехимии, производство стройматериалов. Несмотря на то, что крупные компании и правительство разрабатывают программы по борьбе с загрязнением воздуха, экология в Казахстане оставляет желать лучшего.

Большой проблемой является утилизация попутного и природного газов при добыче углеводородов. При сжигании попутного газа на факелах происходят выбросы в атмосферу окислов азота, диоксида серы, сажи.

Наиболее вредные производства – это свинцово-цинковое в районе Усть-Каменогорска, свинцово-фосфатное в Шимкенте, фосфорная промышленность Тараза, хромовые предприятия Актюбинска. Наиболее загрязнён атмосферный воздух над Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Павлодарской областями.

В городах Казахстана основной вклад в загрязнение воздуха вносит автомобильный транспорт. Низкое качество используемого топлива и отсутствие фильтров по очистке выхлопных газов, плохое состояние подвижного состава автохозяйств, увеличение количества автомобилей в городах, приводит к тому, что в атмосферу выбрасывается огромное количество окиси углерода, свинца и др.

В пятнадцати городах республики повышен уровень загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами. Среди этих городов – Зыряновск, Актау, Темиртау, Тараз, Петропавловск, Шимкент, Алматы. Высокий уровень загрязнения воздуха в городах является следствием устаревших технологий производства, неэффективные очистные сооружения, низкое качество используемого топлива. Основные загрязняющие вещества – это пыль, диоксид серы, диоксид азота, углеводороды, фенол, свинец, сероводород, хлористый водород, аммиак и др. Каждый из этих веществ по-своему отрицательно влияет на здоровье. Пыль, например, вызывает заболевания дыхательных веществ, печени, крови. Наиболее пыльные города Казахстана – Актау, Атырау, Жезказган, Семипалатинск, Усть-Каменогорск. Расстройства нервной системы могут быть вызваны повышенным содержанием в воздухе окиси углерода. При этом возникают головные боли, снижается память, расстраивается сон. Высокое содержание окиси углерода наблюдается в таких городах, как Алматы, Актобе, Караганда, Костанай, Петропавловск, Павлодар, Семипалатинск и некоторые другие. Если же в воздухе присутствует несколько видов загрязнителей, что обычно и происходит, отрицательный эффект ещё более усиливается. Это сказывается на иммунной системе, что зачастую приводит к онкологическим заболеваниям.

ГОРНОЕ ДЕЛО (а. mining, mining engineering; н. Bergbau; ф. industrie miniere, genie minier; и. ingenieria minera) — область деятельности человека по освоению недрЗемли. Включает все виды техногенного воздействия на земную кору, главным образом извлечение полезных ископаемых, их первичную переработку и научные исследования, связанные с горными технологиями.

Общие сведения. Горное дело зародилось в глубокой древности с возникновением человеческого общества и развивалось в тесной связи с его социально-экономической структурой на базе совершенствования орудий производства. Ранние периоды истории горного дела протекали в разных регионах в различное время — наиболее достоверные и ранние по времени археологические источники культур периода каменного века обнаружены вАфрике, Европе, Азии, медного и бронзового — в странах Средиземноморья, в Малой Азии, на Балканах и в Альпах, на Урале и в Казахстане, периода железных орудий — в странах античного мира, Малой и Средней Азии, Закавказье, Западной Европе, Китае, Японии. Возникновение горного промысла и ремесла, перерастание их в горную промышленность впервые происходит в странах Переднего Востока, античного мира, Западной Европы и др.

С развитием горного дела росло число широко используемых полезных ископаемых: к нерудному минеральному сырью каменного века добавляются в 7-5-м тысячелетии до н.э. руд цветных металлов (меди, золота, олова, сурьмы), в 9-8 вв. до н.э. — железные руды, в античное время и средние века — горючие полезные ископаемые (нефть и уголь), в 20 в. — радиоактивные руды. Известная с древнейших времён разработка полезных ископаемых открытым и шахтным способом дополняется в 1-м тысячелетии до н.э. технологией добычи посредством буровых скважин, с 50-х гг. 20 в. технологией разработки залежей в морских акваториях (главным образом на шельфе). В 70-е гг. горное дело перерастает в гигантскую по масштабам и комплексную по содержанию область производства, обеспечивающую свыше 70% всех потребностей общества в сырье. В мире ежегодно извлекается из недр около 100 млрд. т горной массы, добывается около 20 млрд. т полезных ископаемых, суммарная ежегодная стоимость горной продукции — сотни млрд. руб. Важнейшее место