- •6.050301 «Гірництво»
- •6.050301 «Гірництво»
- •Тема 1. Лекція 1. Вступ до дисципліни
- •Будова Землі
- •Породи і мінерали
- •Кругообіг гірських порід
- •Гороутворення
- •Дрейф континентів
- •Тема 2. Лекція 2. Основні поняття та визначення
- •Історія розвитку механіки гірських порід
- •Основні поняття та визначення
- •Моделі в механіці гірських порід
- •Тема 3. Лекція 3. Механічні властивості гірських порід та масивів Генезис, склад і будова гірських порід
- •Тріщинуватість породних масивів
- •Класифікація гірських порід
- •Лекція 4. Пружність, крихкість та пластичність гірських порід
- •Деформаційні та міцнісні характеристики гірських порід
- •Лекція 5. Деформування і руйнування гірських порід за межею міцності
- •Масштабний ефект в гірських породах
- •Реологічні властивості гірських порід
- •Лекція 6. Поняття про теорію спадкової повзучості
- •Визначення механічних властивостей гірських порід у натурних умовах
- •Статична обробка результатів вимірювань
- •Тема 4. Лекція 7. Напружений стан гірських порід та основні співвідношення механіки суцільно деформуючого тіла Елементарний об’єм породного масиву
- •Напружений стан гірських порід
- •Види напруженого стану
- •Граничні умови рівноваги
- •Тема 5. Лекція 8. Міцність гірських порід у складному напруженому стані Розвиток уявлень про міцність і руйнування твердих тіл
- •Випробування гірських порід в складному напруженому стані
- •Теорія руйнування гірських порід у складному напруженому стані
- •Тема 6. Лекція 9. Напружено-деформований стан породних масивів Початковий напружений стан зв’язних породних масивів
- •Початковий напружений стан сипучих породних масивів
- •Характерні особливості прояву гірського тиску та задачі управління ним в очисних виробках
- •Прояви гірського тиску в очисних виробках при різних системах розробки вугільних і рудних родовищ
- •Напружено-деформований стан порід навколо очисної виробки. Зони опорного тиску і розвантаження
- •Тема 7. Лекція 10. Визначення навантаження на кріплення горизонтальних виробок
- •Гіпотеза зводу природної рівноваги
- •Гіпотеза взаємодії кріплення і породного масиву
- •Гіпотеза зводоутворення в умовах взаємодії кріплення з породним контуром
- •Тема 8. Лекція 11. Визначення навантаження на кріплення вертикальних стволів
- •Методи розрахунку навантаження на кріплення ствола, основані на теорії розрахунку породних стін
- •Методи, основані на гіпотезі спільного деформування системи «кріплення ствол–порода»
- •Емпіричні методи визначення навантаження на кріплення стволів
- •Тема 9. Лекція 12. Вздуття порід грунту підземних виробок
- •Тиск на кріплення зі сторони ґрунту виробки
- •Реологічні методи оцінки видавлювання порід ґрунту у виробках
- •Пружно-пластична стійкість породного масиву в межах одиночної виробки
- •Емпіричні методи прогнозу вздуття порід ґрунту
- •Тема 10. Лекція 13. Динамічний прояв гірського тиску
- •Раптові викиди вугілля, породи і газу в підземних виробках
- •Фізичні і структурні особливості системи «вугілля-метан»
- •Теорії газодинамічних явищ
- •Способи запобігання і методи прогнозу газодинамічних явищ
- •Тема 11. Лекція 14. Стійкість ціликів та потолочин камер
- •Загальні уявлення
- •Взаємодія ціликів і камер з породним масивом
- •Розрахунок допустимої ширини міжкамерних ціликів
- •Метод розрахунку міжкамерних ціликів систем розробки методом свердловинного гідровидобутку
- •Тема 12. Лекція 15. Стійкість уступів і бортів кар’єрів
- •Форми прояву зрушення порід при відкритій розробці
- •Основні положення методів розрахунку стійких відкосів і бортів кар'єрів
- •Методи розрахунку відкосів, основані на гіпотезі плоскої поверхні зсування
- •Методи розрахунку відкосів, засновані на гіпотезі криволінійної поверхні здвигання
- •Протизсувні заходи на кар’єрах
- •Тема 13. Лекція 16. Динамічні явища в масивах порід під впливом розробки Гірські удари
- •Класифікація гірських ударів
- •Прогноз і реєстрація гірських ударів
- •Основні поняття про раптові викиди порід та газу
- •Умови виникнення раптових викидів і уявлення про їх механізм
- •Оцінка викидонебезпечності гірських порід і прогноз раптових викидів
- •Тема 14. Лекція 17. Способи попередження і боротьби з небезпечними динамічними проявами гірського тиску в шахтах Загальні положення
- •Захист людей від гірських ударів і раптових викидів
- •Виймання ціликів, небезпечних по гірським ударам
- •Використання потенціальної енергії пружних деформацій масиву в процесі крихкого руйнування корисного компоненту при видобутку
- •Додатки Додаток а. Знання та навики, які повинен отримати студент при вивченні курсу ,,Механіка гірських порід”
- •Додаток б. Теми рефератів
- •Додаток в. Перелік питань для рубіжного контролю №1
- •Перелік питань для рубіжного контролю №2
- •Перелік питань для рубіжного контролю №3
- •Список рекомендованої літератури
Гороутворення
Протягом мільйонів років гори, завдяки рухам земної кори, вивітрюванню та вулканізму, зароджувалися, піднімалися і зникали з лиця Землі.
Гори – ділянки суші, що різко піднімаються над навколишньою територією – формуються здебільшого за рахунок руху земної кори. Тверді гірські породи, що складають земну кору, під впливом високого тиску можуть зминатись у складки.
Складки перекидаються, «пірнають» і наповзають одна на одну ніби зібгана ковдра. Гори можуть бути утворені цілою серією складок, що громадяться одна на одній. Пласти гірських порід під дією колосальних навантажень можуть розриватися, утворюючи тріщини та розлами. Блоки порід, обмежені розламами, здатні підніматися або опускатися, утворюючи брилові гори з крутими схилами і глибокі та протяжні рифові долини.
Зіткнення плит. Дрейф континентів призводить до зіткнення літосферних плит. Земна кора по їх краях деформується, Туво-рюючи розлами і складки. Контактуючі ділянки суші здіймаються, утворюючи гірські пасма. Найбільш вражаючий приклад різноспря-мованого руху плит і утворення гір можна спостерігати в Гімалаях.
На рис. 7 зображено, як багато років тому літосферна плита, на якій розміщена сучасна Індія, зіткнулася з Євразійською плитою (зліва). Відкладення океанічного дна, затиснені між двох плит, були видавлені вгору, утворивши Гімалаї.
Рис. 7. Євразійська та Індонезійська
Понад
60 млн. років тому Індостанська плита
почала рухатися на північ, скорочуючи
водний простір океану Тетіс. Рух тривав
близь-ко 45 млн. років і океанічна кора,
що виявилася наче в гігантських лещатах,
видавлювалася в різні сторони. З часом
океан
Виверження та ерозія. Деякі гори утворюються не тільки за рахунок руху літосферних плит. При виверженні вулканів можуть формуватися конусоподібні, з крутими схилами гори, зокрема такі, як італійський Везувій, американська Сент-Хеленс і японська Фудзіяма.
Щитовидні вулкани з плоскішою поверхнею дали життя га-вайським вершинам Мауна-Лоа і Мауна-Кеа.
Моноантиклінальні гори утворюються при проникненні магма-тичних порід у земну кору і підніманні вище розміщених пластів у вигляді куполоподібних підняттів. Прикладом таких гір є гори Блек-Хіллс, що простяглися по американських штатах Північна Дакота і Вайомінг.
Гори можуть утворюватися не тільки за рахунок підняття суші, а й у процесі ерозійного розчленування платоподібних поверхонь і винесення слабких порід. Так сформувалося плато Озарк в аме-риканських штатах Арканзас і Міссурі.
Іноді гори формуються як за рахунок вулканізму, так і ерозії. Масив інтрузивних порід може бути експонований ерозійними процесами, вивищуючись як гори над довкіллям. Гранітні гори Керн-Горм у Шотландії – типовий приклад.
Підняття і опускання. Гори – не завжди довговічні утворення. Впродовж мільйонів років вони безперервно виникають, ростуть і руйнуються.
Руйнівна дія води, вітру і льоду знижує висоту гір, а річки і льодовики переносять і перевідкладають зруйнований матеріал. У результаті старі гори руйнуються, тоді як десь починають рости молоді гори.
До молодих гірських систем світу належать зокрема Альпи й наші Карпати та Кримські гори. До старих гір належать Уральські гори в Російській Федерації.
Брилові гори утворюються диференційованим рухом окремих брил земної кори вгору і вниз по тріщинах або розламах. Ці гори розташовані вздовж лінійного розламу Моаб в американському штаті.
