Структура и содержание дисциплины
4.1. Общая трудоемкость дисциплины составляет 108 часов
№ п/п
| Раздел дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) |
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
|
Л
|
ЛЗ
|
СРС
|
Итого
|
1.
|
Минералы и горные породы. Структурные свойства горных пород. Физико-технические свойства горных пород.
|
5
|
1-2
|
6
|
2
|
4
|
12
|
В соответствии с методикой учета и оценки работы по дисциплине «Физика горных пород»
|
2.
|
Основные понятия механики горных пород. Методы определения механических свойств горных пород.
|
5
|
3-5
|
8
|
2
|
8
|
18
|
3.
|
Тепловые свойства и процессы в горных породах.
|
5
|
6-7
|
6
|
2
|
4
|
12
|
4.
|
Электромагнитные свойства и процессы в горных породах.
|
5
|
8-9
|
6
|
2
|
4
|
12
|
5.
|
Радиационные свойства горных пород.
|
5
|
10
|
4
|
2
|
2
|
8
|
6.
|
Воздействие внешних физических полей на горные породы.
|
5
|
11-12
|
6
|
2
|
4
|
12
|
7.
|
Взаимосвязь и паспортизация горных пород.
|
5
|
13-14
|
4
|
2
|
2
|
8
|
8.
|
Горнотехнологические параметры горных пород.
|
5
|
14-16
|
6
|
2
|
4
|
12
|
9.
|
Горное давление, горногеологические и технологические факторы.
|
5
|
16-18
|
8
|
2
|
4
|
14
| Всего |
|
|
54
|
18
|
36
|
108
|
Содержание лекционного курса.(54час)
4.2.1. Минералы и горные породы. Структурные свойства горных пород. Понятия о физико-технических свойствах горных пород – (6 часов)
Классификация свойств горных пород. Базовые физико-технические свойства пород. Влияние минерального состава и строения горных пород на их свойства. Изотропность и анизотропность свойств пород. Классификация горных пород по физическим свойствам. Внешние факторы, их влияние на свойства пород.
Многофазность горных пород. Плотность, объемная масса, пористость, трещиноватость. Объемный и удельный вес, методы их определения. Роль плотностных параметров пород в горном производстве.
4.2.2. Основные понятия механики горных пород. Методы определения механических свойств горных пород – (8 часов)
Напряжение и деформации в горных породах. Упругие свойства пород. Динамический и статический модули упругости. Зависимость упругих свойств пород от состава, строения и внешних условий. Роль упругих свойств пород в процессах их разрушения, в расчетах горного давления, состояния угольных пластов. Методы определения деформаций, напряжений и упругих свойств горных пород.
Акустические свойства горных пород. Влияние внутренних и внешних факторов на акустические свойства пород. Использование акустических свойств пород для изучения неоднородности массива, напряженного состояния. Методы определения акустических свойств пород.
Реологические свойства горных пород. Ползучесть горных пород. Релаксация напряжений в горных породах. Роль реологических свойств пород в процессах горного производства. Методы определения реологических свойств.
Прочность горных пород. Теории прочности. Физическая природа прочности пород. Дефекты в породах, их роль в формировании напряжений, влияние на прочность горных пород. Пределы прочности горных пород при сжатии, растяжении, сдвиге. Угол внутреннего трения, сцепление горных пород. Зависимость прочностных свойств пород от состава, строения и внешних условий. Влияние скорости приложения нагрузки на прочность пород. Прочностные свойства массивов пород. Масштабный фактор. Значение прочностных свойств пород в процессах их разрушения и упрочнения.
Гидравлические и газодинамические свойства пород. Влажность и влагоемкость пород. Водопроницаемость. Закон Дарси. Содержание газов в породах, газоносность. Определение гидравлических и газодинамических свойств пород. Размокаемость, растворимость пород. Сорбционные процессы. Использование гидравлических и газодинамических свойств пород.
Тепловые свойства и процессы в горных породах – (6 часов)
Физические основы распространения и накопления тепла в горных породах. Теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность, тепловое расширение пород. Зависимость тепловых свойств от состава, строения пород и внешних условий. Термические напряжения в горных породах.
Методы измерения тепловых свойств. Использование тепловых свойств пород и процессов в технологии горного производства; разрушение и упрочнения горных пород и массивов, управление тепловым режимом шахт и рудников, использование тепла земных недр. Экономическая эффективность тепловых способов воздействия на горную породу. Особенности термодинамических процессов при добыче полезных ископаемых в условиях вечной мерзлоты.
Электромагнитные свойства и процессы в горных породах - (6 часов)
Электромагнитное поле как особый вид материи. Поляризация пород. Диэлектрическая проницаемость пород. Диэлектрические потери. Электрическое сопротивление пород. Методы измерения электрических свойств горных пород. Зависимость электрических свойств от состава, строения и внешних условий. Магнитные свойства пород. Зависимость магнитных свойств пород от состава, строения и внешних условий и их применение. Электромагнитные процессы в горных породах. Распространение электромагнитных волн в породах. Применения уравнения Максвелла. Оптические свойства горных пород. Использование электрических свойств горных пород в процессах горного производства. Воздействие электрических полей на породы, эффективность воздействия.
Радиационные свойства и процессы в горных породах – (4 часа)
Радиоактивность горных пород и минералов. Радиоактивность осадочных пород угольных месторождений.
Методы и аппаратура определения радиоактивности пород. Использование радиационных свойств горных пород в процессах добычи полезных ископаемых и обогащения.
Воздействие внешних физических полей на горные породы – (6 часов)
Влияние влаги, давления на свойства горных пород. Термические напряжения в породах. Влияние теплового поля на механические, тепловые и электромагнитные свойства. Воздействие упругих колебаний, электрического и магнитного полей. Влияние излучения на свойства пород. Взаимосвязь свойств пород и переменных внешних полей.
Взаимосвязь и паспортизация свойств горных пород – (4 часа)
Взаимосвязи свойств пород как отражение всеобщих связей в природе.
Общие положения о взаимосвязи свойств пород. Функциональная и корреляционная связи. Примеры взаимосвязи свойств пород. Определения свойств пород по установленным зависимостям. Паспортизация горных пород по физико-техническим свойствам. Области использования взаимосвязей свойств пород в горном деле. Методологические вопросы создания обобщенной классификации горных пород по физико-техническим свойствам.
Горнотехнологические параметры горных пород – (6 часов)
Технологическая классификация горных пород на скальные, плотные, мягкие и сыпучие породы. Крепость, твердость, хрупкость, дробимость, абразивность, буримость, взрываемость горных пород. Технологические показатели разрыхленных пород. Воздействие воды на дисперсные породы. Технологические свойства каменных углей. Связь технологических показателей с физическими свойствами пород.
Горное давление, горно-геологические и технологические факторы – (8 часов)
Горное давление и структурно-механические свойства нетронутого массива. Влияние на горное давление строения массива, слоистости, трещиноватости, складчатости, тектонических нарушений, насыщенности жидкостью, газом.
Проявление горного давления в рыхлых и твердых, осадочных, магматических и метаморфических горных породах.
Влияние на проявления горного давления размеров месторождения, угла падения, глубины залегания.
Влияние способа разрушения горных пород на проявление горного давления.
Влияние взрывного, механического и других способов разрушения горных пород, влияние фактора времени.
Проявление горного давления при ведении открытых горных работ. Устойчивость канав, траншей, бортов карьеров, уступов в различных горно-геологических условиях. Влияние внешней нагрузки (сооружения, горные машины, отвалы и др.).
Проявления горного давления при ведении подземных горных работ. Устойчивость и поддержание подземных выработок.
Общие понятия об управлении горным давлением (порядок отработки, обрушение, закладка).
Содержание лабораторных занятий(18часов)
4.3.1. Определения удельного и объемного веса горных пород – 2 ч.
4.3.2. Определение прочностных характеристик горных пород при одноосном сжатии – 2 ч.
4.3.3. Определение упругих характеристик горных пород – 2 ч.
4.3.4. Определение параметров объемной прочности горных пород. Построение паспорта прочности – 2 ч.
4.3.5. Определение комплекса горнотехнологических параметров горных пород (крепости, твердости, дробимости) – 2 ч.
Достарыңызбен бөлісу: |