1. Програма дисципліни

«МЕХАНІКА ГІРСЬКИХ ПОРІД»

1. Передмова.

1.1.1. Основні положення механіки гірських порід і процесів, які в них відтворюються.

1.1.2. Інженерні задачі механіки підземних споруджень, бортів, відвалів.

1.2. Масив гірських порід і його механічний стан.

1.2.1. Механічні і фізико-технічні властивості гірських порід.

1.2.2. Структурно-механічні особливості гірничого масиву при відкритій та підземній розробці родовищ.

1.2.3. Напружений стан масиву гірських порід.

1.3. Міцність гірських порід.

1.3.1. Міцність суцільних тіл. Загальний огляд теорій міцності порід.

1.3.2. Теорія міцності О.Мора. Паспорт міцності.

1.3.3. Міцність гірських порід в об’ємному напруженому стані.

1.3.4. Міцність гірських порід при жорсткому деформуванні.

1.4. Визначення механічних властивостей порід.

1.4.1. Огляд методів визначення властивостей гірських порід у лабораторних умовах.

1.4.2. Визначення властивостей порід у масиві (у виробничих умовах).

1.4.3. Залежність між характеристиками механічних властивостей (міцністю) гірських порід та їх руйнуванням при розробці.

1.5. Співвідношення механіки суцільного середовища.

1.5.1. Елементарний об'єм середовища. Основні розрахункові схеми. Ознайомлення з співвідношенням Ясинського.

1.5.2. Напружено-деформований стан у точці. Рівняння рівноваги. Граничні умови.

1.5.3. Рівняння сумісних деформацій. Початковий напружений стан.

1.5.4. Гранична рівновага гірського масиву в укосі борту кар’єра. Формула Кулона. Коефіцієнт запасу стійкості.

1.6. Стійкість уступів бортів і відвалів кар’єрів.

1.6.1. Види порушень стійкості уступів, бортів, відвалів. Вплив гірничо-геологічних, гідрогеологічних та технологічних факторів на стійкість.

1.6.2. Методи боротьби с порушеннями стійкості укосів на кар’єрах і нагляд за ними.

1.6.3. Розрахунок висоти схилів при плоскій поверхні зсуву (методи І.А.Симвуліді-В.В.Соколовського, М.А.Цитовича, П.М.Цимбаревича, А.Г.Шапара).

1.6.4. Розрахунки стійких укосів при криволінійній поверхні зсуву (методи М.М.Маслова, В.В.Соколовського, Г.Л.Фісенка, Фелленіуса і інш.).

1.6.5. Стійкість навантажених уступів, розрахунки обрушуваних уступів на кар’єрах.

1.7. Пружно-деформованний стан гірського масиву.

1.7.1. Основні розрахункові схеми. Напруження масиву на глибині.

1.7.2. Пружний розподіл напружень навколо виробок.

1.7.3. Пружно-пластичний розподіл напружень.

1.8. Взаємодія гірничого масиву з підземними виробками.

1.8.1. Розрахункові схеми взаємодії масиву з конструкціями виробок. Стійкість незакріплених виробок.

1.8.2. Напруження навколо виробок різної форми. Взаємний вплив зближених підземних виробок.

1.8.3. Форми втрати стійкості у виробках. Гірничий тиск. Поняття про управління гірничим тиском у підготовчих, капітальних та очисних виробках.

1.8.4. Деформації та зрушення масиву гірських порід після очисної виїмки. Мульда зрушення, граничні кути мульди, кути повних зрушень. Фактори, що діють на процеси зрушення масивів гірських порід.

1.9. Формування навантажень на підземні конструкції.

1.9.1. Навантаження від локальних вивалів. Чинники, які впливають на формування навантажень на підземні споруди.

1.9.2. Методи визначення механізму взаємодії масиву з конструкціями споруд.

1.9.3. Визначення навантажень на кріплення.

1.10. Теорії гірського тиску.

1.10.1. Загальний огляд теорій. Їх особливості.

1.10.2. Теорії М.М.Протодьяконова та П.М.Цимбаревича.

1.10.3. Теорія А.Лабаса.

1.10.4. Тиск на кріплення вертикальних стволів. Сучасний погляд на теорію гірничого тиску.

1.11. Особливості прояву гірничого тиску в очисних вибоях.

1.11.1. Прояви гірничого тиску в лавах. Основні розрахункові схеми.

1.11.2. Розподіл компонентів напружень в покрівлі пластів, що підробляються.

1.11.3. Методи розрахунку напружено-деформованого стану масиву.

1.12. Здимання порід у виробках.

1.12.1. Огляд теорій здимання порід у виробках. Сучасний погляд на процеси здимання порід підошви виробок.

1.12.2. Засоби боротьби із здиманням порід.

1.13. Вимірювання проявів гірничого тиску у виробках.

1.13.1. Вимірювання гірничого тиску на кріплення та деформації порід приконтурного масиву.

1.13.2. Акустичні методи оцінки напруженого стану масиву порід. Комп’ютерні мережі в геомеханіці.

1.14. Моделювання геомеханічних процесів.

1.14.1. Теорія моделювання, основні її особливості.

1.14.2. Оптичне моделювання та моделювання на еквівалентних матеріалах.

1.14.3. Центробіжне моделювання.

1.15. Основи статистичної геомеханіки.

1.15.1. Основні положення. Статистичні моделі. Масштабний чинник.

1.15.2. Оцінка стійкості неоднорідного масиву гірських порід. Стійкість укосу борту кар’єрів у статистичній постановці.

1.16. Гравітаційне переміщення і випуск гірських порід.

1.16.1. Область використання та особливості випуску і гравітаційного переміщення порід на гірничих підприємствах.

1.16.2. Закономірності руху порід при випуску, їх зависання. Розрахунок параметрів випускних отворів.

1.17. Післямова. Напрямки подальшого розвитку механіки гірських порід.