Strona 1 z 4

Z1-PU7 Wydanie N1

(pieczęć wydziału) KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu:

Mechanika górotworu 2. Kod przedmiotu:

S I - EZiZO/19

3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013

4. Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia

5. Forma studiów: stacjonarne

6. Kierunek studiów: GÓRNICTWO I GEOLOGIA (RG)

7. Profil studiów: ogólnoakademicki

8. Specjalność: EKSPLOATACJA ZŁÓŻ I ZAGOSPODAROWANIE ODPADÓW

9. Semestr: 4

10. Jednostka prowadząca przedmiot: Katedra Geomechaniki, Budownictwa Podziemnego i Zarządzania Ochroną Powierzchni (RG4)

11. Prowadzący przedmiot: prof. zw. dr hab. inż. Mirosław Chudek

12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty specjalnościowe

13. Status przedmiotu: obowiązkowy

14. Język prowadzenia zajęć: polski

15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Górnictwo ogólne, Matematyka, Fizyka, Geologia ogólna, Mechanika ogólna i wytrzymałość materiałów, Chemia i materiałoznawstwo.

Student ma:

• podstawową wiedzę z górnictwa ogólnego w zakresie wiedzy nt. ciśnienia górotworu i jego skutków w górotworze nienaruszonym oraz w wyrobiskach górniczych;

• ugruntowaną wiedzę z matematyki ze szczególnym uwzględnieniem analizy matematycznej;

• ugruntowaną wiedzę z fizyki ze szczególnym uwzględnieniem fizyki ciała stałego;

• podstawową wiedzę z geologii ogólnej ze szczególnym uwzględnieniem geologii strukturalnej;

• ugruntowaną wiedzę z mechaniki ogólnej i wytrzymałości materiałów, szczególnie w zakresie odkształcania materiałów izotropowych przy jednoosiowym oraz niejednoosiowym stanie naprężeń;

• ugruntowaną wiedzę z materiałoznawstwa ze szczególnym uwzględnieniem wiedzy nt. oznaczania fizycznych właściwości materiałów.

Strona 2 z 4

16. Cel przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z zagadnieniami mechaniki górotworu, obejmującymi:

• Podstawowe pojęcia z zakresu mechaniki ośrodków ciągłych, uogólnione prawo Hooke’a, stałe sprężystości, własności odkształceniowe i wytrzymałościowe skał, właściwości charakterystyk naprężenie-odkształcenie dla skał.

• Pierwotny stan naprężenia w górotworze nienaruszonym w górotworze uwarstwionym.

• Stan naprężenia w sąsiedztwie wyrobisk korytarzowych o przekroju kołowym, eliptycznym i prostokątnym.

• Ciśnienia, obciążenia i deformacje skał w otoczeniu wyrobisk korytarzowych i komorowych w funkcji ich stateczności oraz ocena stateczności masywu skalnego w oparciu o wyniki badań penetrometrycznych.

• Właściwości reologiczne skał, pełzanie, relaksacja naprężeń, modele ośrodków lepkosprężystych, czas opóźnienia sprężystego, czas relaksacji, uogólniona krzywa pełzania skał.

• Wpływ czynnika czasu na zjawiska deformacyjne zachodzące w otoczeniu wyrobisk korytarzowych.

• Wpływ warunków stropowych i spągowych na zagrożenia i warunki prowadzenia eksploatacji górniczej.

• Teoria ciśnienia eksploatacyjnego w górotworze uwarstwionym, kształtowanie się wielkości naprężenia pionowego w pokładzie przed frontem eksploatacji prowadzonej systemem ścianowym z zawałem warstw stropowych.

• Model deformacji górotworu w sąsiedztwie eksploatacyjnego wyrobiska ścianowego. Wstrząsy i tąpania w kopalniach z uwzględnieniem wpływu głębokości, wytrzymałości skał i zdolności do gromadzenia energii oraz zaszłości eksploatacyjnych. Deformacje górotworu i powierzchni terenu spowodowane podziemną eksploatacją górniczą z uwzględnieniem własności wytrzymałościowych górotworu uwarstwionego.

17. Efekty kształcenia:1

Nr Opis efektu kształcenia Metoda sprawdzenia efektu

kształcenia

Forma prowadzenia

zajęć

Odniesienie do efektów dla

kierunku studiów 1. Student ma uporządkowaną i podbudowaną

teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki górotworu. dyskusje podczas wykładów, sprawdzian pisemny na zakończenie wykładów

wykład K_W17+++

2. Student ma podstawową wiedzę w zakresie wpływów eksploatacji górniczej na górotwór.

dyskusje podczas wykładów, sprawdzian pisemny na zakończenie wykładów

wykład K_W30++

3. Student ma podstawową wiedzę na temat zagrożeń naturalnych związanych z naruszeniem pierwotnego stanu naprężeń w górotworze.

dyskusje podczas wykładów, sprawdzian pisemny na zakończenie wykładów

wykład K_W33+

4. Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim. Potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie.

dyskusje podczas wykładów dyskusje podczas zajęć laboratoryjnych opracowanie wyników badań laboratoryjnych

wykład, zajęcia

laboratoryjne

K_U01+

5. Student potrafi pracować w zespole przy użyciu technik klasycznych.

opracowanie- i sprawozdanie z wyników badań laboratoryjnych

zajęcia laboratoryjne

K_U02+

6. Student potrafi przeprowadzać eksperymenty, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.

dyskusje podczas zajęć laboratoryjnych opracowanie- i sprawozdanie z wyników badań laboratoryjnych

zajęcia laboratoryjne

K_U08++

7. Student umie formułować i rozwiązywać proste zadania inżynierskie stosując do tego metody analityczne

opracowanie- i sprawozdanie z wyników badań laboratoryjnych, sprawdzian z podstaw teoretycznych i metodyki obliczeń wyników pomiarów

zajęcia laboratoryjne

K_U10+

8. Student potrafi ocenić stan zagrożenia tąpaniami na podstawie oceny właściwości fizycznych skał

dyskusje podczas wykładów, sprawdzian pisemny na zakończenie wykładów

wykład K_U26+

9 Student potrafi współdziałać i pracować w grupie przyjmując różne role

tok zajęć laboratoryjnych zajęcia laboratoryjne

K_K03++

1 należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia

Strona 3 z 4

18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin) Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium

30 30

19. Treści kształcenia: (oddzielnie dla każdej z form zajęć dydaktycznych W./Ćw./L./P./Sem.)

Wykład (zagadnienia główne)

1. Mechaniczne właściwości skał. (4h) 2. Właściwości geomechaniczne górotworu. (4h) 3. Kryteria wytrzymałości górotworu. (4h) 4. Stan naprężenia w górotworze w otoczeniu wyrobisk górniczych. (6h) 5. Stan naprężenia w górotworze w otoczeniu wyrobisk eksploatacyjnych. (4h) 6. Stan naprężenia w filarach i resztkach pokładu. (4h) 7. Dynamiczne przejawy ciśnienia górotworu. (4h) Laboratorium (wybór)

1. Wytrzymałość graniczna skał na jednoosiowe ściskanie i rozciąganie metodą brazylijską. (5h) 2. Wyznaczanie parametrów warunku wytrzymałościowego Coulomba. (5h) 3. Oznaczenie krzywej pełzania. Ściśliwość. (5h) 4. Zdolność skał do gromadzenia energii sprężystej. (5h) 5. Zachowanie się skał w warunkach trójosiowego ściskania. (10h)

20. Egzamin: TAK

21. Literatura podstawowa: 1. Borecki M. i Chudek M.: Mechanika górotworu. Wydaw. Politech. Śląskiej, nr 208, Gliwice (1976) 2. Chudek i in.: Mechanika górotworu: ćwiczenia laboratoryjne. Wydaw. Politech. Śląskiej, Gliwice (1991) 3. Chudek M.: Deformacje masywu skalnego spowodowane podziemną eksploatacja złóż pokładowych

zalegających poziomo. Zeszyty Naukowe. Politechnika Śląska. s. Górnictwo z. 205 (1992) 4. Chudek M.: Mechanika górotworu z podstawami zarządzania ochroną środowiska w obszarach

górniczych i pogórniczych. Wyd. Pol. Śl., Gliwice (2010) 5. Majcherczyk T. i in.: Podstawy geomechaniki. AGH, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo – Dydaktyczne,

Kraków (2006)

22. Literatura uzupełniająca: 1. Bell F. G. (ed.): Engineering in Rock Masses. Butterworth-Heinemann, Oxford (1994) 2. Dżjegier Cz.: Miechanika gornych porod i inżjeniernyje soorużjenija. Izdatielstwo "Mir", Moskwa (1975) 3. Falkiewiczowa A. i Kowalski W. C., Przewodnik do ćwiczeń z geologii inżynierskiej. Część

gruntoznawcza. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa (1959) 4. Hudson J. A. (ed.): Comprehensive Rock Engineering. Vol. 1-4. Pergamon Press, Oxford (1993) 5. Kanłybajewa Ż. M., Bakitow K. B. i Dżanburszina K. Sz.: Fiziko-miechaniczieskije swojstwa gornych

porod i ich wlijanje na procjes sdwiżjenija massiwa. Izdatjelstwo „Nauka” Kazachskoj SSR, Ałma-Ata (1972)

6. Kidybiński A.: Podstawy geotechniki kopalnianej. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice (1982) 7. Lama R. D. and Vutukuri V. S.: Handbook on Mechanical Properties of Rocks. Trans Tech Publications,

Series on Rock and Soil Mechanics (1978) 8. Kłeczek Z.: Geomechanika górnicza. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice (1994) 9. Ryncarz T.: Fizyka górotworu. Akademia Górniczo-Hutnicza. Skrypt uczelniany nr 573, Kraków (1976) 10. Rżiewskij W. W.: Fiziko-tiechniczjeskije paramjetry gornych porod. Izdatjelstwo „Nauka”, Moskwa

(1975) 11. Sałustowicz A.: Mechanika górotworu. Wydawnictwo Górniczo-Hutnicze, Seria Górnictwo, t. III, cz. 1,

Stalinogród (1955)

23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia

Lp. Forma zajęć Liczba godzin

kontaktowych / pracy studenta

Strona 4 z 4

1. Wykład 30h / 30h – w tym zapoznanie się ze wskazaną literaturą (20h), przygotowanie się do wykładów (8h) oraz udział w konsultacjach nad wynikami sprawdzianu (2h)

2. Ćwiczenia /

3. Laboratorium 30h / 30h – w tym przestudiowanie zagadnienia związanego z przeprowadzonym ćwiczeniem laboratoryjnym (20 h), opracowanie wyników pomiarów i przygotowanie sprawozdania (6h) oraz udział w dyskusji nad uzyskanymi wynikami obliczeń (4h)

4. Projekt /

5. Seminarium /

6. Inne /

Suma godzin: 60 h / 120 h

24. Suma wszystkich godzin: 120

25. Liczba punktów ECTS:2 4

26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego:

3

27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty):

1

28. Uwagi:

Zatwierdzono:

………………………….…. ………………………………………………….... (data i podpis prowadzącego) (data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry/

Dyrektora Kolegium Języków Obcych/Kierownika lub Dyrektora Jednostki Międzywydziałowej)

2 1 punkt ECTS – 30 godzin