Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
УТВЕРЖДАЮ:
Зам. председателя учебно-методической комиссии
по специальности «Шахтное и подземное строительство»
_______________________________М.Н.Шуплик
«____» ________________2007
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА»
Для студентов специальности 130406
«ШАХТНОЕ И ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО»
Москва 2005
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Главной целью изучения дисциплины является формирование инженерного мировоззрения, включающего систему взглядов на техническую, экономическую и социальную значимость проблемы освоения подземного пространства, понимание роли и места в ней горного инженера, а также знание принципов, методов и способов ее эффективного решения.
Задачами изучения дисциплины являются:
- усвоение взаимосвязей фундаментальных научных исследований с научно- технической и производственной деятельностью.
- овладение терминологией горной науки «Строительная геотехнология», как основы для решения проблемы освоения подземного пространства;
- знание структуры Строительной геотехнологии, ее четырех основных разделов обеспечивающей научное сопровождение подземного строительства;
- овладение методологией «Строительной геотехнологии» при проектировании практическом освоении подземного пространства;
- знание основных этапов развития горной науки «Строительная геотехнология» и вклада МГГУ в решение проблемы освоения подземного пространства;
- овладение базовыми принципами проектирования освоения городского подземного пространства, умение пользоваться нормативной документацией по проектированию подземных объектов;
- знание «Концепции освоения подземного пространства и основных направлений развития подземной урбанизации города Москвы»;
- знание классификации и номенклатуры подземных сооружений различного функционального назначения, а также современный мирового опыта освоения подземного пространства;
- изучение основных принципов, методов и способов освоение подземного пространства;
- изучение методологии и методики подготовки инженерных кадров для решения проблемы освоения подземного пространства.
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе изучения разделов программы студент должен знать:
- номенклатуру и классификацию объектов, размещаемых в подземном пространстве при использовании природных полостей, повторном использовании подземных объектов в другом функциональном назначении, а также вновь строящихся подземных сооружений.;
- преимущества размещения объектов в подземном пространстве, по сравнению с аналогичными объектами на поверхности земли;
- важнейшие терминологические понятия, относящиеся к науке «Строительная геотехнология» и проблеме «Освоение подземного пространства»: «горное дело», «подземное пространство», «строительная геотехнология», «освоение подземного пространства», «строительство шахт и подземных сооружений» и др.;
- взаимосвязи науки, научно- технической деятельности и производства;
- структуру строительной геотехнологии как научной основы решения проблемы освоения подземного пространства»
- методологические аспекты «Строительной геотехнологии» при освоении подземного пространства;
- основные этапы становления и развития Строительной геотехнологии и мировой опыт решения научно-технической проблемы освоения подземного пространства;
- общие соображения о проектировании освоения городского подземного пространства. Основные положения Постановления Правительства Москвы об утверждении концепции освоения подземного пространства;
- принципы, методы и способы освоения подземного протранства.
Должен уметь:
- использовать в систему нормативных документов на проектирование объектов подземного строительства различного функционального назначения;
- использовать методы предварительной оценки экономической целесообразности строительства подземных объектов;
- выбирать объемно-планировочные решения для основных типов подземных сооружений;
- самостоятельно работать с рекомендуемой учебной и научной литературой, составлять рефераты на заданную преподавателем тему;
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
| Виды учебной работы | Всего часов | Семестры |
| 6 | ||
| Общая трудоемкость дисциплины | 34 | |
| Аудиторные занятия | 17 | |
| Лекции | 17 | |
| Практические занятия (ПЗ) | - | |
| Семинары (С) | - | |
| Лабораторные работы (ЛР) | - | |
| Другие виды аудиторных занятий | - | |
| Самостоятельная работа: | 17 | |
| Курсовой проект | - | |
| Расчетно - графические работы | - | |
| Реферат | 17 | |
| Другие виды самостоятельной работы | ||
| Вид итогового контроля | зачет |
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Разделы дисциплины и виды занятий
| №№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции |
| 1 | О взаимосвязях науки, научно- технической деятельности и производства | * |
| 2 | Терминологические вопросы «Строительной геотехнологии» | * |
| 3 | Структура строительной геотехнологии как научной основы решения проблемы освоения подземного пространства | * |
| 4 | Методологические вопросы «Строительной геотехнологии» при освоении подземного пространства | * |
| 5 | Становление и развитие «Строительной геотехнологии» в России. Вклад Московского государственного горного университета в развитие «Строительной геотехнологии» и проблему «Освоение подземного пространства | * |
| 6 | Современный мировой опыт освоения подземного пространства | * |
| 7 | Общие соображения о проектировании освоения городского подземного пространства | * |
| 8 | Постановление Правительства Москвы об утверждении концепции освоения подземного пространства | * |
| 9 | Подготовка инженерных кадров для решения проблемы освоения подземного пространства | * |
| 10 | Учебная и научная литература, рекомендуемая студентам для самостоятельной работы по проблемам «Геотехнологии» и «Своения подземного пространства» | * |
4.2 Содержание разделов дисциплины
Введение (1 ч.).
Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в цикле подготовки горного инженера по специальности «Шахтное и подземное строительство». Научно-техническая проблема «Освоение подземного пространства», как составная часть глобальной проблемы освоения и сохранения ресурсов недр.
Раздел 1. О взаимосвязях науки, научно- технической деятельности и производства (2 час.)
Фундаментальные науки как генератор новых знаний, их адаптация применительно к проблеме освоения недр и практическая реализация в виде технических решений в производственной деятельности. Особенности фундаментальных и прикладных знаний. Значимость научного обоснования принимаемых технических решений.
Раздел 2 Терминологические вопросы «Строительной геотехнологии» (2 ч.)
Терминология «Строительной геотехнологии», как научной основы решения проблемы освоения подземного пространства. Базовые понятия: Георесурсы; Освоение недр земли; Строительная геотехнология; Подземное пространство; Природные пустоты; Горные выработки; Подземные сооружения; Обустройство природных и техногенных полостей; Горное дело; Освоение подземного пространства; Приспособление природной полости; Строительство подземного сооружения; Реконструкция подземного сооружения и др.
Раздел 3 Структура строительной геотехнологии как научной основы решения проблемы освоения подземного пространства (2 ч.)
Основные разделы «Строительной геотехнологии»:
Методология проектирования подземных сооружений (Подземная урбанистика). Исследования и обоснование социально-экономической целесообразности и технической возможности строительства подземных сооружений, их месторасположения, а также объемно-планировочных решений подземного объекта в зависимости от его функционального назначения, горно-геологических условий строительства, технологии строительных работ и т.п. Одним из направлений данного раздела является выбор стратегии и методов освоения подземного пространства, в том числе при утилизации и повторном использовании подземных объектов.
Механика подземных сооружений: оценка устойчивости горных выработок, исследование процессов взаимодействия инженерных конструкций с породными массивами и установление качественных и количественных характеристик их напряженно-деформированного состояния, изучение закономерностей формирования нагрузок, а также обоснование новых материалов, рациональных типов и конструкций крепей и обделок, разработка новых методов расчета инженерных конструкций (крепи, обделки и породные конструкции, армировка), оценка их прочности, устойчивости и долговечности.
Обоснование технологии строительства, реконструкции и восстановления подземных сооружений: исследования взаимосвязей элементов технологии горностроительных работ, установление качественных и количественных параметров, определяющих выбор методов, способов, техники и технологии строительства подземных сооружений. а также горнотехнических зданий и сооружений на поверхности; исследования и обоснование схем и способов технологии ремонта, реконструкции и восстановления подземных сооружений с целью увеличения срока их службы или повторного использования в новом качестве. Понятие о высоких технологиях в подземном строительстве.
Управление состоянием массива: изучение вопросов, связанных с исследованиями и обоснованием методов и способов подготовки массива горных пород при строительстве, реконструкции и восстановлении подземных сооружений в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях (замораживание, химическое укрепление, тампонаж, водопонижение, осушение, разупрочнение пород и др.).
Раздел 4 Методологические вопросы «Строительной геотехнологии» при освоении подземного пространства (2 ч.)
Закономерности, составляющие научную базу строительной геотехнологии. Совокупность знаний о механических процессах взаимодействия массива горных пород с конструкциями подземных сооружений. Закономерности формирования напряженно-деформированного состояния на контакте породного массива с крепью в зависимости от формы поперечного сечения выработки, свойств пород и механического состояния массива, конструктивных особенностей крепей и технологии их возведения. Критерии, определяющие условия их устойчивости и долговечности.
Горностроительные процесс: выемка, погрузка и транспортировка породы, возведение временных и постоянных инженерных конструкций (крепей, обделок, армировки стволов), управление состоянием массива вмещающих пород (замораживание, химическое укрепление, тампонаж, водопонижение и т.п.), а также возведение надшахтных зданий и сооружений. Комбинации объективных законов природы применительно к искусственно создаваемым системам «человек – подземное сооружение – массив горных пород
Связь строительной геотехнологии с естественными, общетехническими и социально-экономическими науками и учебными дисциплинами..
Раздел 5 Становление и развитие «Строительной геотехнологии» в России. Вклад Московского государственного горного университета в развитие «Строительной геотехнологии» и решение проблемы «Освоение подземного пространства (2 ч.).
Становление строительной геотехнологии как в 20-е годы ХХ столетия.
Первые научные обобщения и систематизация опыта горнопроходческих работ в России Н.А.Успенского, М.М.Протодъяконова, Б.И.Бокия.
Развитие Строительной геотехнологии в 30 – 40-х годах ХХ века. Проводились исследования по разработке специальных способов строительства выработок. Роль научных трудов Н.М.Покровского по систематизации, анализу и обобщению производственного опыта в области проведения горных выработок обычными и специальными способами. Внедрение первых отечественные погрузочных машин и проходческих комбайнов.
Развитие Строительной геотехнологии в 50 – 60-х годах ХХ века. Совершенствование техники и технологии горностроительных работ. Формирование научной школы Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора Н.М.Покровского, выдающегося ученого и педагога – создателя учебной дисциплины по технологии строительства горных предприятий и подземных сооружений и основателя специальности «Шахтное и подземное строительство» в системе высшего горного образования России.
Развитие исследований в области тоннелестроения и в частности метростроения и строительства подземных гидротехнических сооружений.
Развитие Строительной геотехнологии в 70 – 80-е годах ХХ века. Широкие исследования по обоснованию прогрессивных конструкций крепей горных выработок и обделок подземных сооружений. Фундаментальные исследования различных моделей взаимодействия системы «крепь – массив» и разрабатываются новые методы расчета конструкций крепей и обделок Исследования по разработке конструкций подземных хранилищ нефти и газа и технологии их строительства.
Исследования механических процессов в системе «армировка – подъемный сосуд». Теоретические и опытно-экспериментальные исследования по применению ядерных взрывов для создания подземных емкостей Развитие нетрадиционных способов замораживания при строительстве городских подземных сооружений Формирование научно-технической проблемы «Освоение подземного пространства»
Развитие Строительной геотехнологии во второй половине 80 – начале третьего тысячелетия. Исследования отечественных ученых-метростроителей в области создания новых конструкций обделок перегонных тоннелей и цельносекционных обделок для тоннелей, сооружаемых открытым способом Создание отечественных механизированных проходческих щитов. Исследования, закладывающие основы управляемых технологий проведения и крепления выработок. Вклад в становление и развитие научных исследований в области освоения подземного пространства учеными Московского государственного горного университета и кафедры СПС и Ш строительства. Формирование методологических основ горной науки – «Строительная геотехнология» и ее включение в новую классификацию горных наук, принятую в феврале 1997 года Отделением геологии, геофизики, геохимии и горных наук РАН.
Раздел 6 Современный мировой опыт освоения подземного пространства (2ч.)
. Эффективность подземных объектов, их достоинства. Проблема комплексного использования подземного пространства городов как, насущная задача.
Пространственное решение создаваемых объектов, взаимоувязка их в профиле при вертикальном зонировании. Систематизация: под земных объектов:
горно - промышленные предприятия, промышленные предприятия; инженерные коммуникации; подземные энергетические предприятия; подземные транспортные сооружения (автомобильные тоннели, пешеходные тоннели, подземный городской рельсовый транспорт); подземные объекты складского назначения; водохранилища; подземные газо- и нефтехранилища; подземные сельскохозяйственные предприятия по созданию, переработке и хранению сельскохозяйственной продукции; подземные холодильники; подземные продовольственные склады; фрукто- и овощехранилища; подземные объекты социального назначения; подземные объекты культурно-просветительног и спортивного назначения; подземное строительство предприятий торговли, общественного питания, бытового обслуживания и связи; подземные хранилища документации и культурных ценностей; подземные научно-исследовательские институты; лечебные, спортивно-туристические объекты; подземные объекты экологического назначения; очистные сооружения; захоронение промышленных (в том числе радиоактивных) и бытовых отходов; мусоросжигающие установки
Раздел 7 Общие соображения о проектировании освоения городского подземного пространства (2 ч.)
Освоение подземного пространства и, в частности, в мегаполисах во всех его аспектах - как планомерный и комплексный процесс застройки пригодных для этого участков массива в сложившейся части города и в развивающихся его районах. Увязка с перспективными планами развития городских территорий.
Создание нормативной базы для проектирования различных подземных объектов экономики в нашей стране. Общая концепция создания системы нормативных документов по освоению городского подземного пространства. Основные вопросы Концепции: что, сколько и в какой очередности строить в подземном пространстве города?; Где строить и где не строить?; Как строить?; Как эксплуатировать подземные объекты? Система критериев и показателей оценки эффективности освоения подземного пространства.
Новые подходы к выбору способов и технологий строительства, новая идеология проектирования, обеспечивающая, в частности, максимальное сокращение экономических, технических и организационных рисков. Принцип минимизации ущерба от последствий негативных проявлений указанных рисков. научное сопровождение, мониторинг и научные исследования, обеспечивающие необходимыми данными систему нормативных документов.
Раздел 8 Постановление Правительства Москвы об утверждении концепции освоения подземного пространства (0,5 ч.)
Постановление Правительства Москвы:
«О концепции освоения подземного пространства» и основных направленпиях развития подземной урбанизации города Москвы от 25 декабря 2007 года N1127-ПП.
Раздел 9 Подготовка инженерных кадров для решения проблемы освоения подземного пространства (2 ч.)
Основные виды профессиональной деятельности специалистов по освоению подземного пространства мегаполисов. Потребность в инженерно-технические кадров для решения проблемы освоения подземного пространства в том числе, мегаполисов. различных специальностей. Целесообразным организации учебно-научной структуры «Московский государственный горный университет – Институт освоения подземного пространства», которая возьмет на себя задачу подготовки и переподготовки не только инженерных кадров, но научных кадров высшей квалификации. Подготовка инженера качественно нового уровня, ориентированного на успешное решение конкретных задач по освоению подземного пространства, как главная цель подобной образовательной структуры. Основные требования к содержанию обучения на основе компетентностной модели специалиста. Компетенции горного инженера: социально-личностные, экономические и организационно-управленческие, общенаучные, общепрофессиональные и специальные компетенции как фундамент, позволяющий выпускнику ориентироваться на рынке труда. Обобщенные типы профессиональных задач, решаемых горным инженером-строителем в производственно-технологической, проектной научно-исследовательской и организационно-управленческой деятельности. Общие сведения о содержании основной образовательной программы обучения для специальности «Шахтное и подземное строительство». Рекомендации по организации учебного процесса подготовки и переподготовки кадров в системе «МГГУ – ИОПП». . Требования к студентам, принимаемым на учебу в ИОПП.
Раздел 10 Учебная и научная литература, рекомендуемая студентам для самостоятельной работы по проблемам «Геотехнологии» и «Освоения подземного пространства» (0,5 ч.)
Дан обширный список рекомендуемой автором литературы, включающий основополагающие труды по вопросам строительной геотехнологии и проблемы освоения подземного пространства. Список включает учебники, учебные пособия, монографии научные статьи и производственно-техническую литературу. Выделены труды, рекомендуемые для обязательного прочтения.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 333.