Physics of rock and processes
Description: The physics of rocks and processes is the study of the physical and technical properties and physical processes in rocks, the patterns of changes in properties and the principles of use in solving various technological problems of mining. The course contains the main physical and technical parameters of rocks, their dependence on the composition and structure of rocks, variability under the influence of external physical fields; methods for their experimental determination.
Amount of credits: 6
Пререквизиты:
- Physics
Course Workload:
| Types of classes | hours |
|---|---|
| Lectures | 30 |
| Practical works | 30 |
| Laboratory works | |
| SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) | 30 |
| SAW (Student autonomous work) | 90 |
| Form of final control | Exam |
| Final assessment method |
Component: University component
Cycle: Base disciplines
Goal
- The study of physical and mechanical properties, processes and patterns of changes in properties and the principles of their use in solving various technological problems of mining.
Objective
- To provide knowledge about the physical properties of rocks and massifs, physical phenomena and processes in rock massifs; methods of their determination, the study of physical and technical parameters of rocks that affect the technology of mining, mining and processing of minerals; acquisition of skills to determine the properties of rocks and rock massifs, processing of experimental data obtained.
Learning outcome: knowledge and understanding
- students should know and understand: basic concepts and definitions of rock physics; physical properties of rocks; the influence of physical fields on the properties of rocks; physical processes in rock massifs, basic physical and technical parameters of rocks. methods of their determination.
Learning outcome: applying knowledge and understanding
- to be able to investigate the physical and mechanical properties of rocks; to carry out a directional change in the properties and condition of rocks and massifs; to use the physical and technical parameters of rocks in the calculations of the main processes of mining
Learning outcome: formation of judgments
- Be able to draw conclusions from the results of the experiment, use the results
Learning outcome: communicative abilities
- scientific, engineering and organizational potential for solving the problems of mining and the implementation of technological regulations of mining processes based on knowledge of their physical essence.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
- - actively participate in the educational process, showing creativity, individuality and creativity; - attend all types of classroom classes (lectures, practical classes); - timely perform and submit work strictly according to the "Schedule of performance and delivery of tasks in the discipline"; - document missed classroom classes for a good reason; - work out all missed classes at the time specified by the teacher; - do not be late for classes; - show respect for the teacher; - observe a culture of behavior.
Teaching methods
The lecture is conducted using traditional and active forms of learning: discussion, training or conversation; slide show. The teacher's questions are aimed at activating the processes of assimilation of the material, as well as the development of logical thinking. The teacher outlines in advance a list of questions that stimulate associative thinking and establish connections with previously mastered material. Practical classes also allow the teacher to communicate individually with students and are suitable for interactive teaching methods.
Assessment of the student's knowledge
Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.
| Period | Type of task | Total |
|---|---|---|
| 1 rating | Обсуждение лекции | 0-100 |
| Выполнение практических заданий | ||
| Реферат (презентация) | ||
| Индивидуальное семестровое задание | ||
| 2 rating | Обсуждение лекции | 0-100 |
| Выполнение практических заданий | ||
| Реферат (презентация) | ||
| Индивидуальное семестровое задание | ||
| Total control | Exam | 0-100 |
The evaluating policy of learning outcomes by work type
| Type of task | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | Good | Satisfactory | Unsatisfactory | |
| Работа на практических занятиях | выполнил практическое задание в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новых задачах. | выполнил требования к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью | выполнил задание не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | выполнил задание не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| Подготовка и защита заданий по заданным темам в самостоятельной работе обучающегося | В своей работе демонстрирует систематические теоретические знания в подготовке и защите заданий по заданным темам, знает терминологию, последовательно объясняет, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует свободное владение монологической речью и умение быстро отвечать на уточняющие вопросы | В своей работе демонстрирует теоретические знания заданий по заданным темам, знает терминологию, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом допускает незначительные ошибки, которые исправляет преподаватель | Демонстрирует поверхностные теоретические знания в выполнении работы, демонстрирует плохо сформированные навыки анализа явлений и процессов, неспособность делать аргументированные выводы и приводить примеры, и не знает последовательности изложения, допускает ошибки, которые преподаватель может исправить только при исправлении | Демонстрирует незнание теоретических основ дисциплины, не сформированные навыки анализа явлений и процессов, не может делать аргументированных выводов и приводить примеры, демонстрирует плохое владение монологической речью, не знает терминологии, допускает ошибки, отказывается отвечать на занятия |
| Работа с лекционным материалом и ответы на вопросы (устно и письменно) | Демонстрирует системные теоретические знания, знает терминологию, логически и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, демонстрирует свободное владение монологической речью и умение быстро отвечать на уточняющие вопросы | Демонстрирует теоретические знания, знает терминологию, логически и последовательно объясняет сущность, явления и процессы, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом допускает несущественные ошибки, которые учитель исправляет самостоятельно или с небольшой поправкой | Демонстрирует поверхностные теоретические знания, демонстрирует плохо сформированные навыки анализа явлений и процессов, не может делать аргументированные выводы и приводить примеры, не знает монологической речи, терминологии, логики и последовательности изложения, допускает ошибки, которые учитель может исправить только при исправлении | Демонстрирует незнание теоретических основ предмета, не сформированные навыки анализа явлений и процессов, не может делать аргументированных выводов и приводить примеры, демонстрирует плохое владение монологической речью, не знает терминологии, допускает ошибки, которые не может исправить даже учитель, отказывается отвечать на занятия. |
| Итоговый контроль | Демонстрация полного владения материалом путем правильного ответа на 90-100 процентов контрольных тестов или вопросов, составленных по содержанию теоретического материала, оценивалась в количестве баллов, близком к максимальному качеству знаний | Хотя теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые контрольные тесты или вопросы выполнены с ошибками, процент правильных ответов выполнен 70-89 | Содержание теоретического материала частично усвоено, имеются пробелы, выполняется большинство учебных заданий, предусмотренных учебной программой, в выполненных заданиях правильные ответы могут быть в 50-69 процентах | Теоретическое содержание курса не освоено, качество выполнения тестовых заданий или вопросов низкое, процент правильных ответов по данным тестам ниже 49. |
Evaluation form
The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:
- 40% of the examination result;
- 60% of current control result.
The final grade is calculated by the formula:
| FG = 0,6 | MT1+MT2 | +0,4E |
| 2 |
Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;
E is a digital equivalent of the exam grade.
Final alphabetical grade and its equivalent in points:
The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:
| Alphabetical grade | Numerical value | Points (%) | Traditional grade |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Excellent |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Good |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Satisfactory |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Unsatisfactory |
| F | 0 | 0-24 |
Topics of lectures
- Введение
- Минералы и горные породы
- Общие понятия о физико-технических свойствах горных пород и физических процессах
- Механические свойства горных пород
- Реологические свойства пород
- Прочность и разрушение горных пород
- Тепловые свойства пород
- Упругие колебания и акустические свойства горных пород
- Электрические свойства пород
- Магнитные свойства пород
- Гидравлические свойства горных пород
- Обобщенные горно-технологические параметры пород
- Физические состояние горных пород в массиве
- Процессы подготовки массива пород к выемке
- Физические процессы горного производства
Key reading
- Шведов И.М. Физика горных пород. Механические свойства горных пород, НИТУ МИСиС, 2019 год
- Букин, В.С. Физика горных пород: учебное пособие / В. С. Букин, А.С. Калганов. – Чита: ЗабГУ, 2019. – 115 с. – [Электронный ресурс]. – URL: https://e.lanbook.com/book/173611.
- Боровков, Ю.А. Основы горного дела: учебник / Ю.А. Боровков, В.П. Дробаденко, Д.Н. Ребриков. – 4-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 468 с. – [Электронный ресурс]. – URL: https://e.lanbook.com/book/111398.
- Ольховатенко, В.Е. Исследования физико-механических свойств горных пород золоторудных месторождений Дальнего Востока и оценка устойчивости бортов карьеров: монография / В.Е. Ольховатенко. – Томск: ТГАСУ, 2020. – 156 с. – [Электронный ресурс]. – URL: https://e.lanbook.com/book/170446.
- Якимов, А. А. Физика горных пород. Лабораторный практикум : учебное пособие / Якимов А. А.,Сидорова Г. П. - Чита : ЗабГУ, 2022. - 196 с
Further reading
- Физика горных пород: учебник для вузов / Л.Я. Ерофеев (и др.); под ред. Л.Я. Ерофеева. – Томск: ТПУ, 2006. – 520 с.
- Физика горных пород. Горное давление. Лабораторный практикум: учебное пособие /С.Ф. Алексеенко, В.П. Мележик. – Киев: Вища шк., 1990. – 183 с.
- Порцевский А.К., Катков Г.А. Основы физики горных пород, геомеханики и управления состоянием массива. – Учебник для вузов, Изд. МГГУ, 2004 г,, 120 С.
- Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород, М., Недра, 2004, 359 с.
- Ильницкая Е.И. и др. Свойства горных пород и методы их определения. М., Недра, 2009, 392 с.
- Кобранова В.Н., Лепарская Н. Определение физических свойств горных пород. М., Гостоптехиздат, 160с., переизд. 2010 г.
