Геомеханикалық процестерді моделдеу
Сипаттама: Пән табиғи және техногендік факторлардың әсерінен тау жыныстары мен топырақтың механикалық сипатын зерттейді. Жер қыртысының кернеулі деформацияланған күйін талдау, жылжу, құлау, деформация және басқа геодинамикалық құбылыстарды болжау үшін математикалық және сандық модельдер құруды қамтиды. Тау-кен, құрылыс жұмыстарының қауіпсіздігін қамтамасыз ету, сондай-ақ геологиялық тәуекелдердің алдын алу.
Кредиттер саны: 5
Пререквизиты:
- Құрылыс конструкциялары
Пәннің еңбек сыйымдылығы:
| Жұмыс түрлері | сағат |
|---|---|
| Дәрістер | 15 |
| Практикалық жұмыстар | 30 |
| Зертханалық жұмыстар | |
| СӨЖО | 30 |
| СӨЖ | 75 |
| Қорытынды бақылау нысаны | емтихан |
| Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны |
Компонент: Таңдау бойынша компонент
Цикл: Кәсіптік пәндер
Мақсат
- Геомеханикалық процестерді модельдеу» курсының мақсаты студенттерге тау-кен жұмыстары кезінде тау жыныстары мен топырақтарда жүретін геомеханикалық процестерді модельдеудің заманауи әдістерін түсіндіру болып табылады. Бұл тау-кен жұмыстарының зиянды әсерін процестердің математикалық сипаттамасы және тау жыныстарының массаларындағы ығысу, деформация және кернеулердің таралуын талдау үшін арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдану арқылы бағалауға мүмкіндік береді, сондай-ақ осы процестердің физикалық табиғатын түсінуге көмектеседі. Сонымен қатар, бұл пән негізгі теориялық ұғымдар, аналитикалық және сандық әдістерді меңгеруге, сондай-ақ геомеханикалық процестерді талдау негізінде ғимараттарды, құрылымдарды және табиғи объектілерді қорғау шараларын әзірлеуге бағытталған.
Міндет
- Геомеханикалық процестерді модельдеу» пәнінің міндеттеріне аналитикалық және сандық әдістерді пайдаланып, геомеханикалық процестерді модельдеудің негізгі теориялық тұжырымдамаларын зерттеу; тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде тау жыныстарының табиғи кернеу-деформация күйінің қалыптасу гипотезаларын және осы процестердің даму заңдылықтарын меңгеру; геомеханикалық процестердің ғимараттарға, құрылыстарға және табиғи объектілерге зиянды әсерін бағалау әдістерін игеру кіреді. Сондай-ақ, негізгі міндеттердің бірі - тау жыныстарындағы ығысу, деформация және кернеулердің таралуын талдайтын және осы процестердің физикалық табиғатын түсінуге мүмкіндік беретін сандық модельдеуге арналған арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді меңгеру. Пәнді оқудың нәтижесінде студенттер модельдеу принциптерін жан-жақты түсініп, геомеханикалық процестерді талдау негізінде объектілерді қорғау шараларын негіздеуге қабілетті болады.
Оқыту нәтижесі: білу және түсіну
- геомеханикалық процестердің негізгі теориялық тұжырымдамаларын түсіну және қолдану; тау-кен жұмыстарында пайда болатын табиғи кернеу-деформация жағдайларын және олардың дамуын зерттеу гипотезаларын игеру; геомеханикалық процестердің ғимараттар мен табиғи объектілерге зиянды әсерін бағалау әдістерін меңгеру; сандық модельдеуге арналған арнайы бағдарламалық жасақтаманы пайдалану, ол арқылы тау жыныстары массивтеріндегі ығысу, деформация және кернеулерді талдау мүмкіндігі пайда болады. Осы мақсаттар арқылы студенттердің модельдеу принциптерін терең түсінуі, сондай-ақ қазіргі әдістер мен ғылыми негізделген қорғаныс шараларын қолдана отырып, геомеханикалық процестердің физикалық табиғатын зерттеу қабілеті қалыптасады. Нәтижесінде олар гидромеханикалық және тау-кен саласындағы ғылыми-зерттеу жұмыстарында тәуелсіз әрі кәсіби маман ретінде білім алады.
Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану
- Геомеханикалық процестерді модельдеу туралы алған білімді және арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді пайдалану дағдысын бірге қолдану тау-кен жұмыстарын жүргізу кезінде тау жыныстарының деформациясын, кернеуін және тұрақтылығын тиімді болжауға мүмкіндік береді. Бұл кен орындарын өндіру параметрлерін оңтайландыруға, тау-кен жұмыстарының қауіпсіздігін арттыруға және апат тәуекелдерін төмендетуге септігін тигізеді. Бағдарламалық жасақтаманы пайдалану тау жыныстары массивіндегі ығысу, деформация және кернеулердің таралуын талдауға көмектеседі, бұл тау жыныстарының тұрақтылығын қамтамасыз ету, тірек құрылғыларды жобалау және құлау қауіпін жою үшін негізделген инженерлік шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді. Мұндай тәсіл пайдалы қазбаларды өндірудің жалпы тиімділігі мен экономикалық негізділігін арттыруға, сондай-ақ тау-кен жұмыс аймақтарындағы ғимараттар, құрылыстар мен табиғи объектілерді қорғауға ықпал етеді.
Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру
- "Геомеханикалық процестерді модельдеу" курсын аяқталғаннан кейін студенттерде келесі пікірлер қалыптасады: Геомеханикалық модельдеу – тау жыныстарының мінез-құлқын талдау және болжауда негізгі құрал болып табылады, бұл инженерлік шешімдерді негізді қабылдауға көмектеседі. Заманауи модельдеу әдістері, арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді пайдалану негізінде, есептеулердің дәлдігін және жобалық-эксплуатациялық шешімдердің сенімділігін айтарлықтай арттырады. Тау жыныстарының табиғи кернеу-деформациялық жағдайлары және оларды модельдеу тәсілдері туралы білімдер тау жыныстарының массивінде болып жатқан процестерді жақсы түсінуге септігін тигізеді. Модельдеу бағдарламалық құралымен жұмыс істеу тәжірибелік дағдылары теориялық білімдерді практикада қолдануға мүмкіндік беріп, тау-кен жұмыстарының қауіпсіздігі мен тиімділігін арттырады. Геомеханикалық процестерді кешенді талдаудың маңыздылығын түсіну тау-кен өндіру жұмыстарын жобалауда және қоршаған ортаны қорғауда жауапкершілікті арттырады. Студенттер курста алынған теориялық білімдер мен практикалық дағдылардың тау-кен ісіндегі кәсіби қызметке табысты ықпалы зор екенін атап көрсетеді.
Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер
Оқыту әдістері
Сандық модельдеу әдісі арқылы беріктік қорының анықтамасын анықтау бойынша бірлескен жобаларды жүргізу.
Дәріс сабақтарының тақырыптары
- Геомеханикаға кіріспе: зерттелетін процестерге шолу, тау жыныстары массасының деформациялары мен бұзылуларының табиғатын сипаттау, табиғи және техногендік факторлардың рөлі
- Тау жыныстарының механикалық қасиеттері: беріктік, серпімділік, пластикалық қасиет, массивтің тұрақты қозғалғыштығы
- Геомеханикалық процестердің математикалық модельдері: тепе-теңдік теңдеулері, деформациялар мен бұзылулар модельдері, шекті элементтер теориясы
- Модельдеудің әдістері мен құралдары: программалық кешендер, сандық әдістер, физикалық модельдеу
- Практикада модельдеуді қолдану: кен орындарын игеру, таулы қысымды басқару, тау-кен жұмыстарындағы қауіпсіздік
Негізгі әдебиет
- Геомеханическое обоснование напряженного состояния прибортовых массивов и конструирование устойчивых карьерных откосов ресурсосберегающего профиля / Т. Т. Ипалаков. - Алматы : Гылым, 1996. - 366 с. : ил. - Библиогр.: с. 343. - 600 т.
- Геомеханические процессы при разработке крутопадающих месторождений с закладкой : Научная монография / У.А. Алдамбергенов, Т.А. Осипова, Т.Д. Щербакова ; Акад. наук КазССР, Ин-т гор. дела. - Алма-Ата : Наука, 1990. - 120 с.
Қосымша әдебиеттер
- Геомеханические преобразования и охрана подрабатываемых территорий : научное издание / Е.В. Беляев; Ред. Д.Т. Горбачев ; Акад. наук СССР, М-во угол. пром-ти СССР, Ин-т гор. дела им. А.А.Скочинского. - М. : Наука, 1988. - 191 с.
