Для специальности «Горное дело» и специализации_МД

Программа курса «Геомеханика»

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА

Курс «Геомеханика» является базовой для строительства и реконструкции горных выработок и выемки полезного ископаемого.

Цели  дисциплины:

    формирование необходимого уровня подготовки для овладения и                         понимания других  дисциплин профессионального цикла; получение базовых знаний и формирование основных навыков по физике горных пород, необходимых для решения задач, возникающих в практической деятельности соответствующего направления подготовки; сформировать знания об основных свойствах и закономерностях физики горных пород.

Задачи дисциплины:

    овладение студентами основными понятиями: физико-механические свойства горных пород; формирование умения решать типовые задачи: определение физико-механических свойств горных пород; приобретение навыков работы со специальной  литературой: учебниками, задачниками, справочниками, электронными ресурсами и др.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:  особенности строения, химический, петрографический и минеральный состав горных пород рудных месторождений; особенности процессов физико-химического, физико-механического воздействия на состояние полезного ископаемого;

уметь: оценивать степень сложности горно-геологических условий; проводить испытания горных пород и строительных материалов при исследовании их физико-механических свойств; оценивать влияние свойств горных пород;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

владеть: основной терминологией;  основными методиками определения свойств горных пород и породных массивов в лабораторных и натурных условиях обработки полученных экспериментальных данных.

Итоговый контроль: 

очная форма обучения:  5 семестр  – зачет;  6 семестр  – экзамен;

заочная форма обучения:  6 семестр – экзамен.

Структура и содержание дисциплины

Разделы дисциплин и виды занятий в часах

Очная форма обучения


№

пп

Раздел

дисциплины

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

Л

ПЗ

ЛР

СРС

Всего

Семестр 5

17

17

17

21

72

1

Основные понятия геомеханики. Предмет и сущность геомеханики. Объект и общая методология исследова-ний в геомеханике. Основы напряженно-деформиро-ванного состояния в точке сплошной среды. Основы общей теории поля напряжений и деформации в сплошной среде. Использование моделей дискретных сред

2

2

2

3

9

2

Свойства горной породы и образца горной породы Модуль упругости. Модуль деформации при одноос-ном сжатии и растяжении. Модуль деформации на запредельной стадии деформирования. Коэффициент Пуассона и коэффициент поперечных деформаций. Масштабный эффект при испытании породных образ-цов. Остаточная прочность. Склонность к хрупкому разрушению. Влияние температуры, газа воды

3

3

3

3

12

3

Явления ползучести и релаксации напряжений. Стати-ческий и динамический модули деформации. Длитель-ная прочность. Особенности длительного деформиро-вания за пределом прочности

2

2

2

3

9

4

Особенности объемного нагружения горных пород в массиве и соответствующие способы испытаний. Полные диаграммы деформирования при объемном нагружении. Общие сведения о теориях прочности горных пород. Паспорт прочности горных пород

2

2

2

4

10

5

Общая классификация грунтов. Водонасыщенные грунты и плывуны. Вечномерзлые и искусственно замороженные грунты

2

2

2

4

10

6

Общая классификация структурных элементов массива. Неоднородность и анизотропия, естественная и искусственная. Трещиноватость и ее количественные характеристики. Слоистость

2

2

2

2

8

7

Масштабный эффект в породном массиве. Механичес-кие свойства породного массива и образца породного массива. Деформируемость трещиноватых массивов. Деформируемость массивов, подверженных техноло-гическому воздействию. Прочность массивов по структурным ослаблениям, прочностная анизотропия. Коэффициент структурного ослабления массива. Прочность массивов, подверженных технологическому воздействию

4

4

4

2

14

Семестр 6

17

17

-

11+27

72

8

Масштабный эффект в грунтовом массиве. Деформи-руемость и прочность фунтовых массивов. Влияние воды

2

2

-

8

12

9

Факторы, определяющие начальное напряженное состояние. Гравитационная составляющая нормальных напряжений по горизонтальным площадкам. Коэффи-циент бокового распора в породных массивах различ-ного строения. Тектоническая составляющая началь-ных напряжений. Особенности начального напряжен-ного состояния грунтовых массивов

2

2

-

6

10

10

Общие сведения о напряженно-деформированном состоянии и разрушении породных массивов вокруг выработок. Влияние формы поперечного сечения и глубины заложения, механических свойств и начального напряженного состояния породных

массивов. Особенности механического состояния окружающих породных массивов вокруг протяженных капитальных выработок и подземных сооружений вокруг камер и подземных емкостей

2

2

-

6

10

11

Общие сведения о напряженно-деформированном состоянии и разрушении породных массивов вокруг подготовительных и очистных выработок. Особенности механического состояния кровли камер и междукамерных целиков, кровли и почвы очистных выработок при разработке одиночных и свиты пластов системами с короткими и длинными забоями. Геомеханические процессы сдвижения породных массивов и земной поверхности под влиянием горных работ. Сдвижение породных массивов и устойчивость откосов под влиянием открытых горных работ. Динамические проявления геомеханических процессов в виде горных ударов и внезапных выбросов породы, угля и газа

3

3

-

6

12

12

Физическое и математическое моделирование. Методы механики деформируемого твердого тела. Напряженное и деформированное состояние. Фундаментальные уравнения. Физические уравнения и геомеханические модели. Аналитические и численные методы моделирования

4

4

-

6

14

13

Контроль напряженного состояния, деформированного состояния и разрушения породного массива. Контроль взаимодействия породного массива с подземными конструкциями

4

4

-

6

14

Всего по дисциплине

34

34

17

59

144

Литература:

основная

, «Механические процессы в породных массивах»- М.: Недра, 2009. , , «Физика горных пород»- М.: Недра, 2008. , , Геомеханика  учебник для вузов: в 2х т. Т.2: Геомеханические процессы. - М.: Изд-во МГГУ, 2008. , «Геомеханика»: метод. указ. к практ. работам. – Норильск: НИИ, 2012. [и др.]: Лабораторный практикум по дисциплине «Физика горных пород»: учебно-метод. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГГУ.

дополнительная

, «Механика горных пород»- М.: Недра, 2001. Лабораторный практикум по дисциплине «Геомеханика» Изд-во Норильск 2004 г. Учебное пособие по дисциплине «Геомеханика»Изд-во Норильск 2007 г.