72_130406_c

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Санкт-Петербургский государственный горный институт
имени Г.В. Плеханова
(технический университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
____________ проф. М.А. Иванов
«___» ___________ 2009 г.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
«СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК»
(72 часа)
Санкт-Петербург
2009 г.
2
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
Цель обучения – повышение квалификации и обеспечение современного уровня
подготовки специалистов в области проектирования, планирования и ведения
горнопроходческих работ на горнодобывающих предприятиях и строительства тоннелей и
подземных сооружений различного назначения в сложных горно-геологических условиях.
В настоящее время в связи с интенсификацией строительства транспортных и
гидротехнических тоннелей в тектонически активных районах и разработкой
месторождений подземных ископаемых на больших глубинах в геологических структурах
с неоднородным полем природных напряжений актуальны проблемы обеспечения
устойчивости и долговременной эксплуатационной надежности горных выработок и
подземных сооружений. Увеличивается удельный вес предприятий, ведущих
горнопроходческие работы в массивах с динамическими проявлениями горного давления.
Ознакомление специалистов, сталкивающихся с подобными условиями в проектной
и производственной деятельности, с современными методами исследования физикомеханических свойств горных пород, прогноза устойчивости незакрепленных обнажений
пород в забоях и надежности проектных решений, с геомеханическими обоснованиями
выбора типов и конструкций крепей и обделок, способами использования вмещающего
массива как несущего элемента системы «крепь-массив» позволит слушателям курса
использовать в своей практической деятельности современные методики и технические
средства для повышения качества проектов и эффективности горно-строительных и
горно-проходческих работ.
Содержание программы – современные экспериментальные методы исследования
свойств горных пород, методики оценки устойчивости массива в обнажениях, методы
прогнозирования надежности крепи выработок на основе баз данных о состоянии
действующих объектов, способы приведения удароопасных массивов в неудароопасное
состояние, прогнозирование динамических проявлений горного давления при ведении
горных работ, эффективные способы ведения горно-строительных работ, конструкции
крепей и обделок, адекватные сложным горно-геологическим и горно-техническим
условиям.
Форма обучения – очная.
Сроки обучения – 72 часа, в том числе лекций 42 часов, лабораторных и
практических занятий 30 часов.
Категория слушателей – специалисты горнодобывающих предприятий,
строительных и проектных организаций, ведущих строительство подземных сооружений
различного назначения.
Для проведения занятий будут привлекаться высококвалифицированные
преподаватели СПГГИ (ТУ), научные сотрудники НЦ геомеханики и проблем горного
производства, инженерно-технические работники, имеющие опыт педагогической и
производственной работы.
Задачи программы: подготовить слушателей к применению полученных на курсе
знаний в решениях проблем повышения устойчивости выработок и обеспечения
безопасности горно-проходческих работ.
2. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины
18
Аудиторные занятия
72
Лекции
42
3
Вид учебной работы
Всего часов
Лабораторные занятия
6
Практические занятия
24
Вид итогового контроля
Зачет
3. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
3.1. Разделы программы и виды занятий
№
пп.
1
2
3
4
5
6
Раздел дисциплины
Методы исследования физико-механических свойств горных
пород
Исследования
напряженно-деформированного
состояния
вмещающего выработки массива численными методами на
компьютерных моделях
Способы повышения устойчивости выработок и подземных
сооружений на основе взаимодействия крепи с массивом
Прогнозирование надежности крепи горных выработок и
подземных сооружений на основе данных о действующих
объектах с применением положений теории подобия
Способы обеспечения устойчивости выработок в удароопасных
массивах
Проектирование крепления выработки в сложных условиях
Лекции,
час.
ЛР,
час.
6
6
8
4
6
4
6
2
6
2
10
14
3.2. Содержание разделов программы
РАЗДЕЛ 1. Методы исследования физико-механических свойств горных пород.
1.1. Основные характеристики физико-механических свойств горных пород.
1.2. Современные методы испытаний образцов горных пород в условиях
объемного сжатия и запредельного деформирования. Полные диаграммы деформирования
горных пород.
1.3. Ускоренные испытания образцов горных пород в производственных условиях
на образцах произвольной формы.
1.4. Определение физико-механических характеристик горных пород в массиве.
1.5. Комплексный метод оценки влияния трещиноватости на устойчивость пород
в обнажениях.
РАЗДЕЛ 2. Исследования напряженно-деформированного состояния вмещающего
выработки массива численными методами на компьютерных моделях.
1.6. Программные комплексы для решения геомеханических задач.
1.7. Методика построения конечно-элементных моделей. Исходные данные и
граничные условия.
1.8. Реализация конечно-элементных моделей с учетом реальных свойств массива
горных пород.
1.9. Интерпретация
результатов
моделирования.
Способы
обеспечения
адекватности моделей натурным условиям.
РАЗДЕЛ 3. Способы повышения устойчивости выработок и подземных сооружений
на основе взаимодействия крепи с массивом.
1.10. Современные конструкции упрочняющей анкерной и комбинированных
крепей. Комбинированные конструкции поддерживающей и упрочняющей крепи.
1.11. Ново-австрийский способ строительства подземных сооружений.
4
1.12. Крепление выработок податливой металлической крепью с тампонажом
закрепного пространства.
1.13. Технология формирования зоны разрушенной породы за крепью взрывом с
последующим упрочнением массива твердеющими материалами.
1.14. Применение эффективных конструкций крепи и способов охраны выработок
в сложных условиях.
РАЗДЕЛ 4. Прогнозирование надежности крепи горных выработок и подземных
сооружений на основе данных о действующих объектах с применением положений
теории подобия.
1.15. Условия подобия геомеханических систем. Мера подобия горных выработок
и подземных сооружений.
1.16. Прогноз устойчивости выработок по состоянию действующих объектов.
1.17. Методика корректировки действующих нормативов по креплению на основе
информации о состоянии выработок.
РАЗДЕЛ 5. Способы обеспечения устойчивости выработок в удароопасных
массивах.
1.18. Признаки удароопасности массива горных пород. Методы оценки уровня
удароопасности.
1.19. Методики прогнозирования сейсмических напряжений в массиве,
вмещающем выработки и подземные сооружения.
1.20. Способы приведения массива в неудароопасное состояние.
1.21. Сейсмостойкие конструкции крепи.
РАЗДЕЛ 6. Проектирование крепления выработки в сложных условиях.
1.22. Определение коэффициента структурного ослабления массива по
комплексной методике.
1.23. Оценка устойчивости обнажений в выработке по критерию напряженности
массива.
1.24 Обоснование конструкции крепи (обделки) и мероприятий, обеспечивающих
долговременную устойчивость выработки.
4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Геомеханика. Том 2. /Баклашов И.В., Картозия Б.А., Борисов В.Н. и др. М.: изд-во
МГГУ, 2004.
Дополнительная
2. Баклашов И.В., Тимофеев О.В. Конструкции и расчет крепей и обделок. М., Недра,
1979.
3. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции
крепей. Учебник для вузов. 2-е изд. М., Недра, 1992.
Программу составил:
Доцент
Деменков П.А.
Декан ФОПП, заведующий кафедрой СГП и ПС,
профессор
Протосеня А.Г.