МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ (ГОРНЫЙ)

Согласовано Утверждаю

___________________ __________________

Руководитель ООП Зав. кафедрой СГП и ПС

по направлению 130400 проф.

декан ГФ проф.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ»

Направление подготовки: 130400 Горное дело

Специализация: № 5 «Шахтное и подземное строительство»

Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание «горный инженер»

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. СГП и ПС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1. Цель и задачи дисциплины

Цель дисциплины - овладение методологией проектирования строительства горных предприятий и подземных сооружений, практическими навыками выбора оптимальных решений по организации строительства, реализация полученных знаний при дипломном проектировании и последующей инженерной деятельности.

Задачи дисциплины - информация о нормативной документации, содержании и порядке разработки технической документации по проектированию строительства горных предприятий и подземных сооружений; об основных принципах проектирования строительства наземного и подземного комплексов; научить студента принимать оптимальные решения по организации строительства горного предприятия и подземного сооружения.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «проектирование строительства горных предприятий и подземных сооружений является завершающей дисциплиной подготовки специализации № 5 «Шахтное и подземное строительство» и относится к специализированной части (С3.С) Профессионального цикла С3. Для изучения дисциплины требуется освоения дисциплин «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело» (С3.Б.12), «Аэрология горных предприятий» (С3.Б.14),»Технология и безопасность взрывных работ» (С3.Б.16) базовой части Профессионального цикла С3.Б, а также дисциплин «Строительное дело» (С3.С.2) и «Механика подземных сооружений» (С3.С.3) специализированной части Профессионального цикла С3, дисциплины «Строительство метрополитенов» (С3. ДВ.3.1), «Основы освоения подземного пространства» (С3.ДВ.3.2), «Технология строительства подземных сооружений специальными способами» (С3.ДВ.4.1), «Технология строительства горных выработок специальными способами» (С3. ДВ.45.2) вариативной части С3.ДВ Профессионального цикла С3.

3. Требования результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурных:

- способностью к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их достижения (ОК-1);

- умением логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, - правильно строить устную и письменную речь (ОК-3);

- готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);

- умением вести переговоры, устанавливать контакты, устранять (урегулировать) конфликты интересов (ОК-5);

- способностью к поиску правильных технических и организационно-управленческих решений и нести за них ответственность (ОК-6);

- использованием нормативных правовых и инструктивных документов в своей деятельности (ОК-7);

б) профессиональных, в том числе

б1) общепрофессиональных

- 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);

б2) в области производственно-технологической деятельности

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

- 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);

б3) в области организационно-управленческой деятельности

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

- способностью разрабатывать и доводить до исполнителей наряды и задания на выполнение горных, горно-строительных и буровзрывных работ; осуществлять контроль качества работ и обеспечивать правильность выполнения их исполнителями; составлять графики работ и перспективные планы, инструкции, сметы, заявки на материалы и оборудование, заполнять необходимые отчётные документы в соответствии с установленными формами (ПК-17);

б4) в области научно-исследовательской деятельности

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

- способностью изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной

разведки, добычи, переработки твердых полезных ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК-21);

в области проектной деятельности

- готовностью к разработке проектных инновационных решений по эксплуатационной разведке, добыче, переработке твердых полезных ископаемых, строительству и эксплуатации подземных объектов (ПК-25);

- 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);

- готовностью работать с программными продуктами общего и специального назначения для моделирования месторождений твердых полезных ископаемых, технологий эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых полезных ископаемых, при строительстве и эксплуатации подземных объектов, оценке экономической эффективности горных и горно-строительных работ, производственных, технологических, организационных и финансовых рисков в рыночных условиях (ПК-28).

в) по специализации № 5 «Шахтное и подземное строительство»

- готовностью обосновывать стратегию комплексного и эффективного освоения подземного пространства на основе анализа и оценки принципиальных технических решений с позиций их инновационности (ПСК-5-1);

- готовностью производить технико-экономическую оценку условий строительства, инвестиций; выбирать объемно-планировочные решения и основные параметры инженерных конструкций подземных объектов, производить их расчет на прочность, устойчивость и деформируемость; выбирать материалы для инженерных конструкций подземных и горно-технических зданий и сооружений на поверхности (ПСК-5-2);

- способностью разрабатывать технологические схемы и календарный план строительства, выбирать способы, технику и технологию горно-строительных работ, ориентируясь на инновационные разработки; обеспечивать технологическую и экологическую безопасность жизнедеятельности; составлять необходимую техническую и финансовую документацию (ПСК-5-3);

- готовностью проводить технико-экономический анализ, комплексно обосновывать принимаемые и реализуемые решения, изыскивать возможности совершенствования горно-строительных работ, содействовать обеспечению подразделений предприятия необходимыми техническими данными, документами, материалами, оборудованием; участвовать в работах по исследованию, разработке проектов и программ строительной организации (ПСК-5-4).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- нормативные документы, регламентирующие проектирование и расчеты инженерных конструкций подземных сооружений;

- общие принципы проектирования, состав и содержание проектной документации, системы автоматизированного проектирования;

- основные характеристики современных горных машин и оборудования, научные и инженерные основы выбора технологий горно-строительных работ и охраны труда.

Уметь:

- разрабатывать отдельные части проектов строительства и реконструкции подземных

сооружений и горных предприятий;

- проектировать организацию строительства горно-технических зданий и сооружений;

- осуществлять контроль и обеспечивать правильность выполнения производственных заданий;

- принимать технические решения по обеспечению безопасности;

Владеть:

- горной и строительной терминологией;

- методами, способами и технологиями горно-проходческих работ и работ по реконструкции и восстановлению подземных объектов;

- методами проектирования и технологиями возведения горно-технических зданий и сооружений, их монтажа;

- основными правовыми и нормативными документами;

- метрологическими правилами, нормами, нормативно - техническими документами по стандартизации и управлению качеством строительства.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость учебной дисциплины составляет 3 зачетные единицы

Вид учебной работы

Всего

часов

Семестр

В

Всего

144

1

Аудиторные занятия, в том числе

100

100

Лекции

51

51

Практические занятия (ПЗ)

17

17

Самостоятельная работа, в том числе

Расчетно-графическое задание

36

36

Другие виды самостоятельной работы

Изучение литературы и нормативной документации, подготовка к лекциям и практическим занятиям.

8

8

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

экзамен

Общая трудоемкость час

144

144

зач. ед.

5

5

5. Содержание дисциплины

п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1.

Организация

проектирования

и проектная

документация

Тема 1. Заказчик проекта, генеральная проектная организация, субподрядные проектные и строительные организации, их функции и взаимоотношения.

Тема 2. Структурная схема проектирования. Обоснование инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. Задание на проектирование. Типовые проекты. Нормативная база проектирования. Техническое и рабочее проектирование. Проект и рабочий проект горного предприятия. Рабочая документация. Технико-экономическое обоснование (проект) строительства объекта. Проекты организации строительства и производства работ. Периоды и этапы строительства горного предприятия.

Тема 3. Направления совершенствования проектирования строительства объектов. Системы автоматизированного проектирования (САПР) горнодобывающих предприятий и подземных сооружений.

2.

Методы решения и оптимизации проектных задач

Тема 1. Экспериментальный, статистический, аналитический, графоаналитический методы; методы сравнения вариантов, сетевых графиков, линейного и динамического программирования, исследования операций, «мозгового штурма».

Тема 2. Оптимизации решений, критерии оценки инженерных решений.

3.

Продолжительность строительства горного предприятия

Тема 1. Нормативный метод определения продолжительности строительства горного предприятия. Тема 2. Расчет продолжительности строительства по объемам и скоростям проведения выработок, технологической схеме строительства, производительности шахтных подъемов, суммарной производственной мощности строительных организаций.

4.

Проектирование строительства

II основного периода строительства горного предприятия

Тема 1. Проектирование строительства горизонтальных и наклонных выработок, камер. Выбор технологии проведения, расчет продолжительности строительства горной выработки. Последовательность проектирования технологии строительства горных выработок.

Тема 2. Принципы проектирования строительства околоствольных дворов. Проверка последовательности строительства выработок околоствольного двора по критериям вентиляции, производительностям подземного транспорта и шахтного подъема.

Тема 3. Календарный график горнопроходческих работ II периода строительства горного предприятия и его оптимизация.

5.

Проектирование переходного периода строительства горного предприятия

Тема 1. Состав и объёмы работ. Технологические схемы переходного периода. Работы, выполняемые на поверхности, в стволе и на горизонте.

Тема 2. Основные принципы проектирования переходного периода.

6.

Проектирование строительства

I основного

периода строительства горного предприятия

Тема 1. Последовательность проектирования строительства вертикального ствола. Схемы оснащения вертикальных стволов к строительству.

Тема 2. Проектирование проведения протяженной части ствола. Проектирование расположения проходческого оборудования в стволе, ситуационного плана расположения подъемных машин и лебедок.

Тема 3. Проектирование строительства устья и технологического отхода вертикальных стволов. Копровые и бескопровые схемы строительства.

Тема 4. Проектирование строительства сопряжений ствола с околоствольным двором и приствольных камер. Тема 5. Сводный график строительства вертикального ствола.

7.

Проектирование строительства подготовительного периода строительства горного предприятия

Тема 1. Задачи проектирования. Состав, объемы, продолжительность работ подготовительного периода. Вне - и внутриплощадочные работы.

Тема 2. Требования к проектированию календарного графика работ подготовительного периода.

8.

Комплексные проекты общестроительного характера

Тема 1. Проектирование вентиляции, транспорта на поверхности при строительстве горного предприятия, строительных генеральных планов, материально-технического обеспечения строительства

Тема 2. Экономическая оценка проектов организации строительства.

Тема 3. Сводный календарный график строительства горного предприятия.

9.

Проектирование подземных сооружений

Тема 1. Автодорожные и железнодорожные тоннели. Проектирование плана и профиля трассы тоннелей. Выбор размеров и формы поперечного сечения тоннелей с учетом габаритов приближения строений, оборудования, схем вентиляции и водоотлива, инженерно-геологических условий строительства. Требования к электроснабжению, освещению, сигнализации, связи.

Тема 2. Метрополитены. Схемы линий метрополитенов. Выбор глубины заложения, плана, профиля трассы, формы и размеров поперечного сечения тоннелей с учетом габаритов приближения строений, оборудования, инженерно-геологических условий и технологии строительства. Принципы проектирования станционных узлов. Проектирование подземных сооружений на перегонах. Основные нормы проектирования вентиляции, электроснабжения, освещения, отопления, сигнализации, связи.

Тема 3. Подземные автостоянки, гаражи и комплексы. Компоновка сооружений в плане и профиле, выбор их формы и размеров поперечного сечения. Конструкции и устройства для связи с поверхностью земли.

10.

Продолжительность строительства подземного сооружения

Тема 1. Проектирование подготовительного периода. Состав и порядок выполнения внеплощадочных и внутриплощадочных работ. Очередность и продолжительность строительства временных и переустройства постоянных объектов для целей строительства.

Тема 2. Проектирование мероприятий по технике безопасности и охране окружающей среды.

Тема 3. Построение и оптимизация сводного календарного графика строительства.

11.

Проектирование организации строительства подземных сооружений.

Тема 1. Выбор схемы строительства объекта на основе анализа его строительства одним или несколькими забоями.

Тема 2. Схемы вскрытия подземных сооружений горизонтальными, вертикальными и наклонными выработками. Выбор числа строительных подходов. Тема 3. Периоды строительства. Содержание подготовительного и основного периодов, их разделение на этапы. Определение продолжительности и темпов строительства.

Тема 4. Проектирование строительства подземных сооружений открытым способом. проектирование транспорта на поверхности, вентиляции, водоотлива, энерго-, водо - и теплоснабжения.

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

Дисциплина «Проектирование строительства горных предприятий и подземных

сооружений» является завершающей дисциплиной подготовки горного инженера по

специализации № 5 «Шахтное и подземное строительство»

5.3. Разделы дисциплины и виды занятий

п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекции

Практ.

занятия

РГЗ

Подгот. к занят.

Всего

час

1.

Организация проектирования и проектная документация

5

-

-

1

5

2.

Методы решения и оптимизации проектных задач.

5

-

-

1

6

3.

Продолжительность строительства горного предприятия.

4

-

-

1

5

4.

Проектирование II основного периода строительства горного предприятия.

7

11

22

1

41

5.

Проектирование переходного периода строительства горного предприятия.

4

-

-

-

4

6.

Проектирование I основного периода строительства горного предприятия.

7

-

-

1

8

7.

Проектирование подготовительного периода строительства горного предприятия.

4

-

-

-

4

8.

Комплексные проекты общестроительного характера.

2

-

-

-

2

9.

Проектирования подземных сооружений

5

-

-

2

7

10.

Продолжительность строительства подземного сооружения

3

-

-

-

3

11.

Проектирование организации строительства подземных сооружений

5

6

14

1

26

6. Лабораторный практикум. Учебным планом не предусмотрен.

7. Практические занятия

п/п

№ раздела дисциплины

Тематика практических занятий

Трудо-

емкость, час

1.

3.

Проектирование строительства околоствольного двора

17

2.

4.

3.

10.

4.

11.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Шахтное и подземное строительство. Проектирование и строительство горных предприятий: Учеб. пособие / , , . Шахтинский ин-т ЮРГТУ. Новочеркасск: ЮРГТУ, 20с.

2.  Гузеев и строительство горных предприятий. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 19с.

3.  Тимофеев  строительства подземных сооружений: Учеб. пособие / СПГГИ (ТУ). СПб, 2005. 65 с.

4.  Проектирование строительства горных предприятий. Методология принятия решений: Учеб. пособие / , . СПГГИ (ТУ). СПб, 20с.

Дополнительная:

1.  Шахтное и подземное строительство: Учеб. для вузов – 2-е изд., перераб. и доп.: В 2 т. / , , и др. – М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. – Т. I – 607 с., Т. II – 582 с.

2.  Проектирование строительства околоствольных дворов: Учеб. пособие / , . СПГГИ. СПб, 19с.

3.  Пособие по проектированию метрополитенов. М.: Метрогипротранс, 19с.

4.  Справочник инженера тоннельщика. Под ред. В. Е : Транспорт, 19с.

в) программное обеспечение:

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

http://www. ***** – информационно-аналитический горнопромышленный портал России

http://info. donntu. edu/ua - информационный портал Донецкого национального технического университета

http://window. ***** – единое окно доступа к образовательным ресурсам

Norma CS – информационно-поисковая система по нормативным документам

СтройКонсультант – информационно-справочная система

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная аудитория, оснащённая средствами мультимедиа, компьютерный класс. Нормативная и техническая документация, презентация дисциплины, методические руководства и справочный материал по практическим занятиям, курсовому проектированию и самостоятельной работе студентов.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Чтение лекций сопровождается демонстрацией с помощью мультимедийных средств рисунков, фотографий, схем, чертежей, часть из которых выполнена в динамической постановке.

Для повышения уровня усвоения лекционного материала и приобретения практических навыков проектирования предусматривается активная форма проведения практических занятий в виде индивидуального расчетно-графического задания «Проектирование строительства околоствольного двора» с его последующей защитой. Расчетно-графическое задание предполагает выполнение проектных процедур, вырабатывающих умение самостоятельно принимать рациональные инженерные решения.

В часы самостоятельной работы студенты имеют возможность работать с конспектом лекций и учебными пособиями, выполнять индивидуальное расчетно-графическое задание в компьютерном классе.

Разработал:

доц. кафедры СГП и ПС