Структура и методика изучения теоретического курса

Общая трудоемкость дисциплины «Геомеханика: управление состоянием массивов горных пород; механика массивов пород» определена учебным планом образовательной программы по специальности 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» в 5 зачётных единиц (180 часов). В соответствии с направленностью дисциплины на формирование компетентности специалиста включает в себя лекционные (60 часов) и лабораторные занятия (25 часов).

Дисциплина состоит из двух курсов: «Механика массива горных пород», включающего 34 часа лекционных занятий и 17 часов лабораторных работ, которые проводятся, согласно рабочему учебному плану на 2 курсе для студентов с пятилетним сроком обучения в осеннем (3) семестре и курса «Управление состоянием массива горных пород», включающего 26 часов лекционных занятий и 8 часов лабораторных занятий. Согласно учебному рабочему плану курс «Управление состоянием массива горных пород» для студентов с пятилетним сроком обучения проводится на 5 курсе в осеннем (9) семестре.

При изучении курсов «Механика массива горных пород» и «Управление состоянием массива горных пород» предполагается определённая активность студентов, и самостоятельная работа в объеме 95 часов, в том числе при изучении «Механики массива горных пород» - 51 час; при изучении «Управлением состоянием массива горных пород» - 44 часа

Самостоятельная работа выполняется как под контролем при помощи преподавателя так и без его участия. Итоговым контролем является зачет.

Ориентация на лабораторные работы определяется необходимостью выполнения работ с использованием ПЭВМ, для обеспечения требуемого качества обучения и использования информационных технологий.

Дисциплина построена по модульному принципу. Модулем является часть учебной дисциплины, имеющая определенную логическую завершенность по отношению к установленным целям и результатам обучения.

В связи с этим дисциплина разделена на 5 модулей.

В первом модуле необходимо рассмотреть имеющиеся положения механики массива горных пород; свойства горных пород; перспективы совершенствования технологии подземной разработки месторождений в свете развития геомеханики.

Во втором модуле следует уделить внимание таким свойствам горных пород как трещиноватость (методы оценки трещиноватости и структурного ослабления горных пород), особенностям деформирования и разрушения горных пород. В этом же модуле должны быть даны ответы на вопросы, связанные с деформированием и разрушением горных пород; изучением прочностных, деформационных и реологических свойств горных пород в образце и массиве. Понятие ползучести, релаксации и длительной прочности.

В третьем модуле оценивается напряженно-деформированное состояние нетронутого массива горных пород и под влиянием очистной выемки. Распределение напряжений и деформаций вокруг выработок и подземных сооружений. Моделирование геомеханических процессов.

В четвертом модуле необходимо произвести анализ существующих схем и способов УСМ при подземной разработке месторождений (угольных и рудных). Изучить условия применения различных способов УСМ. Научиться применять (проектировать) конкретные способы УСМ и их параметры в зависимости от горно-геологических условий разработки месторождений. Уметь применять мероприятия, направленные на снижение опорного давления.

В пятом модуле необходимо рассмотреть возможную опасность возникновения, формы проявления и мероприятия по предотвращению газодинамических явлений (горных ударов и внезапных выбросов).

 

В табл. 2 представлено распределение трудоемкости дисциплины по отдельным видам занятий

Таблица 2.

Объем дисциплины и виды учебной работы

 

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)	Семестр
1;3	7;9
Общая трудоемкость дисциплины	5(180)	2,83 (102)	2,2(78)
Аудиторные занятия:	2,36(85)	1,42 (51)	0,94(34)
лекции	1,67(60)	0,94 (34)	0,72(26)
практические занятия (ПЗ)	-	-	-
семинарские занятия (СЗ)		-	-
лабораторные работы (ЛР)	0,69(25)	0,47 (17)	0,22(8)
другие виды аудиторных занятий		-	-
промежуточный контроль		-	-
Самостоятельная работа:	2,64(95)	1,42 (51)	1,22(44)
изучение теоретического курса (ТО)	1,94(70)	0,94 (34)	1,0(36)
курсовой проект (работа):		-	-
расчетно-графические задания (РГЗ)	-	-	-
реферат	-	-	-
задачи	-	-	-
задания	-	-	-
подготовка лабораторных работ	0,69(25)	0,47(17)	0,22(8)
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		зачет	зачет

 

Содержание дисциплины по разделам и виды занятий в зачетных единицах и часах приведены в табл. 3.

Таблица 3

Разделы дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий)

 

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции зачетные единицы (часы)	Лаб. раб. зачетные единицы (часы)	Самостоятельная работа зачетные единицы (часы)	Формируемые компетенции
14.	Введение. Содержание учебного курса и его связь со смежными дисциплинами. Механика массива горных пород как основа развития горной технологии	0,06 (2)	-	0,06 (2)	СК1-2, ИК1-5, СПК1
15.	Природные и техногенные структурные особенности массива горных пород	0,11 (4)	-	0,22 (8)	СК1, ИК1-5
16.	Методы оценки трещиноватости	0,17 (6)	0,11 (4)	0,28 (10)	СК1-3, ИК1-4, ОПК1-3, СПК2-4
17.	Оценка структурного ослабления массива горных пород. Особенности деформирования и разрушения массива	0,06 (2)	-	0,17 (6)	ИК1-5, ОПК2, СПК1-2
18.	Деформирование и разрушение горных пород. Прочностные, деформационные и реологические свойства горных пород	0,28 (10)	0,28 (10)	0,39 (18)	СК1-3, ИК1-5, ОПК2, СПК1-4
19.	Напряженно-деформированное состояние нетронутого массива горных пород	0,11 (4)	-	0,14 (5)	СК1, ИК1-5; ОПК1-3
20.	Геомеханические процессы вокруг выработок и подземных сооружений	0,11 (4)	0,08 (3)	0,11 (5)	СК1, ИК1-5, ОПК1-3, СПК1-4
21.	Моделирование геомеханических процессов в массиве горных пород	0,06 (2)	-	0,06 (2)	СК1, ИК1-5, ОПК1-3, СПК1-4
22.	Управление состоянием массива. Основные понятия. Способы УСМ.	0,06 (2)	-	0,06 (2)	СК1,2
23.	Управление состоянием массива при поддержании очистного пространства целиками	0,22 (8)	0,11 (4)	0,33 (12)	СК1; ИК1-5; ОПК1-3; СПК1-4
24.	Управление состоянием массива при искусственных способах поддержания очистного пространства	0,11 (4)	0,11 (4)	0,33 (12)	ИК1-5; ОПК1-3; СПК1-4
25.	Управление состоянием массива при обрушении подработанных пород.	0,11 (4)	-	0,22 (8)	СК-1; ИК1-5; ОПК1-3; СПК1-4;
26.	Динамические формы проявления горного давления и меры борьбы с ними. Мероприятия по предотвращению прорывов воды в горные выработки	0,22 (8)	-	0,28 (10)	СК1; ИК1-5; ОПК1-3; СПК1-4;