矿山岩体力学教学大纲
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矿山地质一、课程说明课程编号:020101Z10课程名称:矿山地质/ Mine Geology课程类别:专业核心课学时/学分:48学时/2.5学分适用专业:采矿与岩土工程教材、教学参考书:教材:徐九华等主编地质学》(第4版) 冶金工业出版社2008重要参考书:夏邦栋等主编普通地质学》地质出版社2002宋春青等主编地质学基础》地质出版社2004侯德义等主编矿山地质学》地质出版社2004 一般性参考书:矿物学》、岩石学》、矿床学》、构造地质学》、动力地质学》、找矿勘探学》等二、课程设置的目的意义矿山地质》作为采矿与岩土专业的主干课程。
通过实践、教学等手段使学生掌握矿山地质学科的基本知识、基本原理和基本方法,使学生对各种矿山工程问题有较明确的了解,并能结合矿山开采实践解决生产过程中涉及到的矿山地质问题。
开展矿山地质》课程教学,可使学生了解采矿、岩土等领域工程国内外发展现状,了解该职业的职场特点,掌握工程相关的基本解决问题的方法和相关知识技能,提高其矿山开采、岩土工程施工的技术水平和管理水平,为今后的工作打下良好的基础。
三、课程的基本要求矿山地质》是地质学与矿冶工程相结合而产生的一门介于地质与采矿学科之间的边缘应用学科,涉及一系列学科的理论和方法,主要研究与矿产资源开发有关的地质问题及相应的资源经济问题。
本课程对学生的基本要求:1、独立思考、自我管理,能够有效的在团队和工业环境中有效开展工作;2、应用最新的技术和工程工具解决矿山地质及其相关领域的技术问题;3、能在矿山地质的实际问题中展示出相关的专业技能;4、了解社会环境中的技术和工程解决方法给社会带来的影响。
完成课程后,学生将具备以下能力:1、掌握矿山地质基本知识、理论和方法;2、分析矿体特点、分布、变化规律以及矿石质量和储量的能力;3、预测可能发生的地质变化、预报和预防地质灾害的能力;4、形成工程思维和系统的理念;5、具备在艰苦环境中有效开展工作的能力和团队协作能力;6、通过团队合作,书面报告和口头报告有效沟通的能力。
课程编号:012102《矿山压力及岩层控制》(Ground Pressure and Strata Control)课程教学大纲48学时 3学分一、课程的性质、目的及任务《矿山压力与岩层控制》课程是采矿工程专业必修的专业核心课程和主干课程。
该课程全面反映了我国矿山压力与岩层控制研究方面所取得的科研成果和生产实践经验,适当介绍了可借鉴的国外相关理论和技术。
本课程的任务是使学生掌握:煤矿回采工作面和采区巷道矿山压力及其控制的基本理论和基础知识,采掘空间周围岩体内的应力重新分布规律,回采工作面围岩结构及其移动、破坏规律,支架-围岩相互作用关系以及矿山压力的控制方法等。
通过课程学习,使学生能够针对矿山生产地质条件,合理布置巷道和回采工作面,合理设计回采工作面顶板和巷道围岩的控制方法,掌握防治顶板事故和冲击地压预测、预防技术。
了解矿山压力研究的基本方法,具备分析和解决矿山压力问题的能力。
二、适用专业采矿工程。
三、先修课程材料力学、岩石力学。
四、课程的基本要求1.掌握矿山压力、矿山压力显现、矿山压力控制等基本概念,了解研究矿山压力的目的、意义。
2.掌握开采空间围岩应力重新分布规律,原岩应力、构造应力、支承压力、极限平衡状态、超前支承压力、残余支承压力等概念,岩体内的弹性变形能。
3.掌握回采工作面及其采空区上覆岩层所形成的“竖三带”与“横三区”;掌握直接顶的稳定性,老顶岩层“梁”与“板”模型,老顶岩层破断块体形成的“砌体梁”结构及其稳定性;了解“关键层”理论、采场岩层移动与控制以及底板岩层破坏规律。
4.掌握回采工作面老顶初次来压、周期来压及其来压步距;掌握矿山压力显现的影响因素,顶板压力的构成及其估算,老顶来压预报方法。
5.掌握直接顶分类与老顶分级。
掌握工作面支架与围岩相互作用关系,工作面支架的基本类型和性能,支架合理工作阻力的构成及其估算;支撑式、掩护式、支撑掩护式支架的特点及其适应条件。
掌握综采工作面端面顶板稳定性影响因素;综放工作面顶板稳定性影响因素。
《矿⼭压⼒及岩层控制》教学⼤纲《矿⼭压⼒及岩层控制》教学⽂件⼀、课程⼤纲(⼀)⼤纲说明1.课程的任务本课程是煤矿开采技术专业的⼀门重要的必修课。
《矿⼭压⼒及岩层控制》主要介绍了回采⼯作⾯和采区巷道矿⼭压⼒及其控制的基本理论和基本知识。
通过本课程的学习使学⽣对矿⼭压⼒的产⽣及应采取的控制措施有⼀个较为全⾯的了解,为学⽣以后的⽣产实践奠定较为全⾯⽽扎实的理论基础。
2.课程的教学基本要求以矿⼭压⼒基本概念的讲解为前体,突出矿压与岩层控制的具体应⽤。
将课程模块化分为采煤⼯作⾯和掘进⼯作⾯,每⼀部分均简要阐述原理,⽽后重点分析⼯作⾯的矿⼭压⼒显现规律,最终落脚于矿⼭压⼒的控制。
3.教学⽅法和教学形式本课程采⽤远程教学和⾯授辅导相结合的⽅式开展教学。
远程教学包括学⽣收看⽹上的IP课件和⽹上教学辅导等教学形式;⾯授辅导考虑学⽣在职和成⼈的特点和需求,在业余时间进⾏有针对性的学习指导。
(⼆)媒体使⽤和教学过程建议1.课程教学总时数和学分本课程3学分,共24学时,开设于第三学期。
2.教学媒体(1)⽂字教材⽂字教材采⽤《矿⼭压⼒与岩层控制》,主编:蒋⾦泉。
中国矿业⼤学出版社(2007年11⽉版)。
(2)压缩流媒体(IP)课件针对课程教学内容中的重点、难点,录制系统讲解的视频课件。
IP课件总学时为24学时。
3.教学环节(1)⾯授辅导与⾃学⾯授辅导依据教学⼤纲,密切配合IP课件和教学辅导资源,采⽤重点讲解、专题讨论、答疑等⽅式,通过解题思路分析和基本⽅法训练,培养学⽣分析问题和解决问题的能⼒。
(2)考试成绩本课程采⽤形成性考核和终结性考核相结合的⽅式。
形成性考核包括3次(最少)平时作业,平时作业成绩占学期总成绩的50%。
终结性考核即期末考试,期末考试成绩占学期总成绩的50%。
课程总成绩按百分制记分,60分为合格。
4.学时分配(三)教学内容和教学要求1.绪论(2学时)(1)了解矿⼭压⼒及其控制的基本概念和学习本课程的意义。
《岩石力学》课程知识要点一、基本概念1.岩石力学2.应力3.正应力/normal stress component :应力在其作用截面的法线方向的分量。
4.剪应力/shear stress component :应力在其作用截面的切线方向的分量。
5.体力:分布在物体体积内的力。
面力:分布在物体表面上的力。
6.弹性力学的基本假定7.内力:物体本身不同部分之间相互作用的力。
8.正面:外法线沿着坐标轴的正方向的截面。
正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正,反之为负。
9.负面:外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。
负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正,反之为负。
10.应力变换公式11.主平面:单元体剪应力等于零的截面。
12.主应力:主平面上的正应力。
13.三维主应力方程与应力不变量:321231222222230()2()P P P xx yy zz xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩ σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力.14.主应力之间相互正交条件:,,1,()21,()21,()2y x z x y z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u x y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u uz z x εεεγγγ⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂:(P28)()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正;(ii)收缩正应变为正;(iii)压缩正应力为正; (iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指,则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正,反之亦然。
《岩石力学与工程》课程教学大纲课程名称:岩石力学与工程 Rock mechanics and engineering课程编码:6312F003 学分:2 总学时:36说 明【课程简介】课程简介:本课程是高等院校工科城市地下空间工程专业高年级学生学习岩石力学与岩体工程的一门专业主干课程,是认识和掌握岩石系统的力学行为和工程功能的科学。
通过系统讲授岩体力学的基本理论和方法,使学生掌握岩石的物理力学性质;岩体的力学性质;原岩应力确定方法;岩体力学试验方法等基本知识,具有解决岩体工程(包括:地下工程、边坡工程、地基工程)实践问题的基本技能,并了解岩石力学学科发展的动态。
【课程性质】专业方向课【适用专业】城市地下空间工程【教学目标】通过本课程的学习,学生较全面的掌握岩石、岩体力学的相关基础知识,并以该知识为起点,学习、掌握岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程中遇到的问题及解决方案。
【先修课程要求】工程地质、土力学、基础工程【能力培养要求】通过本课程的学时,使得学生在岩石、岩体物理力学性质的评判与测量、岩体地应力的分布特定及量测方式、常见岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程的计算理论、设计方法。
为后续的专业提供必要的理论基础。
【学习总量】总学时36学时,其中理论32学时,实践0学时,实验4学时等。
学生自主学习216学时,另行安排。
【教学方法与环境要求】【学时分配】学 时 安 排序号内 容 理论课时 实验课时实践课时习题课时小计1 绪论 4 42 岩体的物理力学特征 4 2 63 岩体的力学特性 6 2 84 岩体地应力及其测量方法 2 25 岩石地下工程6 66 岩石边坡工程 6 67 岩石地基工程 4 4总 计 32 4 36【教材与主要参考书】教 材:《岩石力学》张永兴,中国建筑工业出版社,2008年3月,第2版参考书:【1】《岩石力学与工程》蔡美峰等,科学出版社,2002年,第1版【2】 《岩石力学》吴德伦,重庆大学出版社,2002年,第1版【3】 《岩石力学试验教程》付志亮,化学工业出版社,2011年,第1版大纲内容第一部分 绪论【教学目的和要求】将该章教学内容按照教学要求分为了解、理解、掌握、应用四个部分。
《岩体力学/实验》课程教学大纲课程编号:0330137 学分:3 总学时:51+13(0.75周)实验:大纲执笔人:沈明荣大纲审核人:石振明本课程有配套实验课030027《岩体力学实验》,0学分,13(0.75周)学时。
一、课程性质与目的本课程属地质工程专业的专业基础课程,为限定选修课。
本课程的主要教学目的是:使学生掌握有关岩石、岩体的基本力学性能,了解岩石的动力学特性,熟练掌握有关的强度理论,岩体分类的基本方法,岩体初始应力状态及其规律,了解初始应力状态的测定方法,并在此基础上,熟练掌握岩体力学在峒室工程、边坡工程、岩基工程中的应用。
二、课程基本要求要求学生能够熟练地掌握有关岩石、结构面、岩体的力学特性,能够熟练应用岩石、结构面、岩体的强度理论,对其进行评价,并应用这些基本理论,评价峒室的二次应力状态和掌握围岩压力理论及其围岩的松动压力、形变压力的计算,初步了解新奥法的基本概念,了解边坡的破坏机理和稳定性评价的基本方法,熟悉岩基的破坏模式及其承载力的计算方法。
三、课程基本内容(一)绪言介绍岩体力学的定义及其不关的基本概念、简介目前常用的岩体分类方法,并根据岩体力学自身所具有的特性,要求掌握学习、研究岩体力学的方法。
(二)岩石的基本物理力学性质介绍岩石的基本物理、水理性质。
岩石在拉伸、单向压缩、剪切、三向压缩应力作用下的强度和变形特性以及有关岩石常用的几种强度理论,简单叙述在各种应力作用下的试验方法及其相应各参数的求解方法。
(三)岩体的基本力学性能介绍描述结构面的方法,结构面在正应力、剪应力作用下的变形特性、常用的评价规则、不规则齿形结构面的抗剪强度理论及其正确地运用这些强度理论,评价具有结构面的岩体强度、以及由于结构面的存在,对岩体强度的影响。
(四)岩石的动力学基础简单介绍波动方程和超声波波速及其影响因素。
(五)工程岩体分类介绍工程岩体分类的基本原则以及分类的基本方法,熟悉几个简单的分类和我国的分类标准。
现代岩土力学教学大纲现代岩土力学教学大纲岩土力学是土木工程领域中的重要学科之一,它研究土体和岩石的力学性质及其在工程中的应用。
随着科技的不断进步和工程建设的发展,现代岩土力学的教学大纲也需要不断更新和完善,以适应新的需求和挑战。
一、引言在引言部分,可以简要介绍现代岩土力学的背景和意义。
可以提到岩土力学的学科范围、应用领域以及岩土工程在现代社会中的重要性。
此外,还可以阐述现代岩土力学教学的目标和重要性,以及培养学生的能力和素质。
二、基础知识在基础知识部分,可以介绍学生需要掌握的基本概念和理论。
可以涉及土体和岩石的力学性质、力学模型和实验方法等内容。
此外,还可以介绍土体和岩石的物理性质、力学行为和变形特征等方面的知识。
三、地质力学在地质力学部分,可以介绍地质学和力学的基本概念,以及地质构造和地质过程对土体和岩石力学性质的影响。
可以介绍地质力学的基本原理和方法,以及地质调查和勘探的过程和技术。
此外,还可以介绍地质灾害的成因和预防措施,以及地质环境对工程建设的影响。
四、土力学在土力学部分,可以介绍土体的物理性质、力学性质和变形特征。
可以介绍土壤力学的基本原理和方法,以及土体力学模型和实验技术。
此外,还可以介绍土体的压缩性、剪切性和强度特征,以及土体在工程中的应用和处理方法。
五、岩石力学在岩石力学部分,可以介绍岩石的物理性质、力学性质和变形特征。
可以介绍岩石力学的基本原理和方法,以及岩石力学模型和实验技术。
此外,还可以介绍岩石的压缩性、剪切性和强度特征,以及岩石在工程中的应用和处理方法。
六、岩土工程在岩土工程部分,可以介绍岩土工程的基本概念和发展历史。
可以介绍岩土工程的分类和应用领域,以及岩土工程设计和施工的基本原理和方法。
此外,还可以介绍岩土工程中的一些典型问题和实际案例,以及岩土工程项目的管理和监测。
七、现代岩土力学的发展趋势在现代岩土力学的发展趋势部分,可以介绍现代科技对岩土力学教学的影响和推动作用。
矿山教学大纲矿山教学大纲矿山工程是一门重要的工程学科,涉及到地质学、地下工程学、采矿工程学等多个学科领域。
为了规范矿山工程专业的教学内容和方法,制定一份全面而系统的矿山教学大纲是非常必要的。
一、矿山工程概述矿山工程是研究和应用地质学、地下工程学等知识,以实现矿产资源的有效开采和利用为目的的工程学科。
矿山工程的发展历史悠久,对社会经济的发展和资源的保护具有重要意义。
二、矿山地质学矿山地质学是矿山工程的基础学科,主要研究矿床的形成、分布、性质及其与地质构造的关系。
学生需要学习地质调查方法、矿床类型和成因、矿床勘探等内容,掌握矿山地质学的基本理论和实践技能。
三、地下工程学地下工程学是矿山工程中的重要学科,主要研究地下空间的开发和利用。
学生需要学习地下工程的基本原理、地下空间的开挖和支护技术、地下水的排放和治理等内容,掌握地下工程学的基本知识和技能。
四、采矿工程学采矿工程学是矿山工程中的核心学科,主要研究矿石的开采和处理技术。
学生需要学习采矿工程的基本理论、矿井开采方法、矿石选矿技术等内容,掌握采矿工程学的基本原理和实践技能。
五、矿山安全与环境保护矿山安全与环境保护是矿山工程中的重要问题,也是社会关注的焦点。
学生需要学习矿山安全管理的基本原则、矿井通风与防尘技术、矿山环境保护技术等内容,掌握矿山安全与环境保护的基本知识和技能。
六、矿山工程实践矿山工程实践是学生综合运用所学知识和技能进行实际操作和工程项目的实施。
学生需要参与矿山勘探、矿山设计、矿山开采等实践活动,提高实际操作能力和解决实际问题的能力。
七、矿山工程专业素质培养矿山工程专业素质培养是矿山工程教育的重要目标。
学生需要培养工程实践能力、创新思维和团队合作精神,提高自身综合素质和职业道德水平。
总结:矿山教学大纲的制定对于规范矿山工程专业的教学内容和方法具有重要意义。
通过学习矿山地质学、地下工程学、采矿工程学等多个学科的知识,学生可以掌握矿山工程的基本理论和实践技能。
《岩石力学》课程教学大纲Rock Mechanics课程名称:岩石力学学分:2.0总学时数:30先修课程:土力学,材料力学,弹性力学,微分方程,数理方程课程性质:选修课适用专业:土木工程课程简介:本课程主要从岩石与岩体的基本结构、物理力学性质和力学特性等方面介绍了岩石与岩体的基本特性,从岩石地下工程、边坡稳定和地基工程等方面阐明了岩石力学在实际工程中的应用,同时还介绍了岩体地应力及其测量方法。
一、课程目的本课程是高等院校工科土木工程类专业的一门专业选修课,是帮助学生认识岩石与岩体力学行为和工程功能的一门科学。
通过对岩石力学的基本理论和方法的系统阐述,学生将深入了解岩石各方面的力学性质,掌握利用岩石力学解决岩体工程(包括:地下工程、边坡工程及地基工程)实际问题的基本理论、方法和途径,熟悉岩石力学常用的实验测量方法和仪器,并了解当今岩石力学学科发展前沿和动态。
二、课程的教学内容基本要求第一章:绪论1、教学内容(1)岩石与岩体的基本概念;(2)岩石力学的应用范围;(3)岩石力学的基本内容与研究方法。
2、基本要求了解岩石与岩体的界定,岩石力学研究的主要问题,岩石力学的研究方法,熟悉岩石力学的发展史。
第二章:岩石的物理力学性质1、教学内容(1)岩石的结构和构造;(2)岩石的基本物理性质:密度、孔隙率、孔隙比等;(3)岩石的强度:抗压、抗剪、抗拉和强度准则;(4)岩石的变形;(5)岩石的流变:蠕变、松弛和长期强度。
2、基本要求掌握岩石的强度理论、变形特征和流变性,能够运用相关理论进行基本的理论推导和分析,掌握岩石的物理特性、强度及其测量方法,理解岩石的成分及结构与其力学性质的关系。
第三章:岩石的力学特性1、教学内容(1)岩体中的结构面:类型、自然特征和力学性质;(2)工程岩体的分类;(3)岩体的强度:节理岩体强度分析,结构面对岩体强度的影响分析;(4)岩体的变形:岩体变形实验、参数估算、曲线和变形特性;(5)岩体的水力学性质。
《矿山压力与岩层控制》课程教学大纲(理论课程)一课程说明1.课程基本情况课程名称:矿山压力与岩层控制英文名称:mining pressure and strata control课程编号:3211215开课专业:采矿工程开课学期:6学分/周学时:3/4课程类型:专业主干课2.课程性质本课程有关采矿工程学科核心理论与关键技术,是采矿工程专业的专业主干课之一;任务在于使学生掌握矿山压力的基本概念、基本理论和研究方法,为学生今后在矿山工作奠定基础。
3.本课程的教学目的和任务本课程是以研究采场及采准巷道在煤矿开采过程中所形成的矿山压力及其显现规律为中心,掌握矿山压力控制技术为目的的课程。
其任务是在学习了数学和力学课程的基础上,配合开采方法,重点讲授采场覆岩活动及其分析,采场矿压显现基本规律和采场矿压控制原理及方法,主要介绍采准巷道矿压研究方法。
通过课程学习、实验、生产实习等教学环节,使学生掌握采场和采区巷道矿压及其控制的基本知识和基本理论深入了解采煤工艺选择、巷道布置和维护方法等基本原理,为在校期间的毕业设计和毕业后从事科研、设计及煤矿技术管理工作打基础。
4.本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求开设本课程前,应先学习《材料力学》、《弹性力学》、《煤矿地质学》、《岩石力学》等课程并具有一定的煤矿知识,已开《煤矿开采学》和《井巷工程》课程和进行现场实习。
5.教学时数及课时分配二教材及主要参考书教材:钱鸣高,石平五,许家林编著,《矿山压力与岩层控制》,中国矿业大学出版社,2010。
主要参考书:钱鸣高,缪协兴等编著,《岩层控制的关键层理论》,中国矿业大学出版社,2000年。
马念杰,侯朝炯编著,《采准巷道矿压理论及应用》,煤炭工业出版社,1995年。
陈炎光,钱鸣高编著,《中国煤矿采场围岩控制》,中国矿业大学出版社,1994。
三教学方法和教学手段说明采用多媒体与板书、理论与实践相结合的教学方法。
四成绩考核办法期末考试以闭卷形式进行,占80%,平时作业和课堂考勤占10%,期中考试占20%。
《矿床开采工程(露天开采)》教学大纲一、课程教学目的这门课程是矿物资源工程专业的学科专业必修课。
通过这门课程教学,学生们可掌握专业理论和设计基础。
学生要掌握最终开采境界的确定、露天开采程序、露天矿生产计划、露天矿床开拓、露天开采工艺。
了解国内外主要的开采工艺和先进技术。
学生在毕业后,能及时进行采场设计。
二、课程教学基本要求1.课程重点:本课程主要包括露天开采基本知识、露天开采生产工艺、露天矿床开拓、露天开采境界、露体矿生产能力与采掘进度计划。
2.课程难点:由于矿体在地下埋藏的不规则性,学生不容易建立矿体的空间概念,因此,学生在学习有关露天矿开采程中,要了解矿体分层平面图,矿体边界,采场边界。
要求学生要掌握矿体的空间状态及矿体的三视图。
要求学生复习掌握机械制图的有关知识。
3.能力培养要求:要求学生能够掌握矿露天矿床的开拓方法,开采工艺及露天矿体的开采境界。
三、课程教学内容与学时1.绪论(2学时)2.最终开采境界的确定(课内4学时)2.1 概述2.2 最终境界设计的手工法2.3 价值模型2.4 最终境界设计的计算机优化方法3.露天开采程序(课内4学时)3.1 概述3.2 台阶几何要素3.3 掘沟3.4 台阶的推进方式3.5 采场扩延过程与布线方式3.6帮坡形式与帮坡角3.7 生产剥采比3.8 分期开采4.露天矿生产计划(课内学时4)4.1 露天矿生产能力4.2 边界品位的确定4.3 采掘进度计划编制5.露天矿床开拓(课内4学时)5.1 概述5.2 公路运输开拓5.3 铁路运输开拓5.4 联合运输开拓6.露天开采工艺(课内6学时)6.1穿孔爆破6.2采装工作6.3运输工作6.4排土工作教材与参考书1.王青编,《采矿学》,冶金工业出版社,2002年,第1版2.李宝祥编,《金属矿床露天开采》,,冶金工业出版社,1992年,第1版参考书1.Thomas L.T., 《An Introduction to Mining》, Methuen of Australia,19782.徐长佑编,《露天转地下开采》,武汉工业大学出版社,1990年,第1版四、作业根据《采矿学》各章布置习题和有关采矿方法的三视图。
《矿物岩石学》教学大纲(勘察技术与工程专业,选修课, 54学时)一、教学思想人类的工程建筑活动是在地壳表层的一定的地质环境中进行的,任何建筑物都是以岩土体作为建筑地基、建筑介质或建筑材料,因而,岩土体的性质是决定工程活动与地质环境相互制约的形式和规模的根本条件。
因此,地壳表层的岩土体的研究是工程地质专业的最重要的任务。
矿物学和岩石学作为地质学的重要分支学科,它的主要任务之一就是研究地壳中各种岩石的物质组成及其性质。
针对勘察技术与工程专业的性质与特点,通过本课程的学习,使学生对矿物学和岩石学的基本原理和基础知识有一概括的了解,掌握十余种常见造岩矿物的物理化学性质和鉴定特征,熟悉地表各种常见岩石的鉴定特征(包括岩石的矿物组成、岩石的结构、构造特征)及各种物理、化学性质;同时结合其他相关知识,使学生不仅能够了解岩石当前的性状,也能够分析其性质的形成条件、分析并预测岩石性质的可能变化,为生产和生活实践中的有关矿物学和岩石学问题及其它地质问题奠定必要的基础。
二、学时分配和授课方式本课程包括矿物学和岩石学两大部分,总学时为54学时,其中矿物学部分占24学时,主要涉及手标本矿物学,掌握十余种常见造岩矿物的物理性质和鉴定特征。
岩石学部分30学时,主要涉及两部分内容,第一部分为三大岩介绍,包括沉积岩石学、岩浆岩石学和变质岩石学,本部分以岩类学的介绍为主,让学生掌握地表常见岩石的矿物组成及鉴定特征;第二部分为岩石的物理性质.针对勘察技术与工程专业特点,在本课程的教学过程中除了让学生了解有关矿物学与岩石学的基本概念之外,重点加强实践环节,培养学生分析问题和解决问题的能力。
学时安排为:讲授27学时,实习27学时,具体教学内容和学时安排如下:授课方式本课程采用课堂讲授、课堂讨论、课堂实习及课外作业相结合,采用启发式教学,注意培养学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力考试方式本门课的考试采用闭卷笔试和标本口试相结合的方式。
岩石力学教学大纲一、课程名称:岩石力学二、课程代码:20020225三、课程英文名称:Rock Mechanics四、课程负责人:许明五、学时与学分:40学时,2.5学分六、课程性质:专业主干课程七、适用专业:土木工程专业、勘查技术与工程专业八、选课对象:土木工程各专业九、预修课程:材料力学、弹性力学、工程地质十、课程教材:张永兴.岩石力学(第二版).中国建筑工业出版社,20084^一、参考书目:蔡美峰,何满朝,刘东燕.岩石力学与工程.科学出版社,2002吴德伦.岩石力学.重庆大学出版社,2002十二、开课单位:土木工程学院十三、课程的性质、目的和任务:本课程是高等院校工科本科土木工程类专业高年级学生学习岩石力学与岩体工程的一门专业主干课程,是认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。
通过系统讲授岩体力学的基本理论和方法,使学生掌握岩石的物理力学性质;岩体的力学性质;原岩应力确定方法;岩体力学试验方法等基本知识,具有解决岩体工程(包括:地下工程、边坡工程、地基工程)实践问题的基本技能,并了解岩石力学学科发展的动态。
十四、课程基本要求:1.绪论了解岩石与岩体的界定,岩体力学研究的主要问题,岩体力学的研究方法, 熟悉岩体力学的发展简史。
2.岩石的物理力学性质掌握岩石的强度理论、变形特征和流变性,能够运用有关理论进行基本的理论推导和分析,一般掌握岩石的物理特性、强度的测量方法,理解岩石的成分及结构与力学性质的关系。
3.岩体的力学特性掌握岩体结构的特征、岩体的力学特征如岩体变形特征、岩体强度特征等, 能够熟练运用岩体力学的性质如结构面的力学性质、剪切破坏条件解决简单的岩体力学问题,了解结构面的类型及其连续性表征、岩体结构分类。
4.岩体地应力及其测量方法掌握初始应力场的概念、分布规律,了解两种主要应力场(自重应力场和构造应力场)的特征,初始应力场的计算,高地应力地区的主要岩石力学问题。
5.岩石地下工程掌握岩体二次应力状态、围岩压力的基本概念,掌握深埋圆形洞室二次应力状态的弹性分布、弹塑性分布规律,了解松散岩体的围岩压力及塑性形变压力的计算,掌握新奥法的基本原理。
岩石力学-教学大纲《岩石力学》课程教学大纲【英文译名】:Rock Mechanics【适用专业】:地质工程【学分数】:2【总学时数】:32【实践时数】:4一、本课程教学目的和课程性质本课程是为地质工程专业本科开设的专业必修课。
岩石力学是研究岩石的物理力学性质及岩体的强度、变形和稳定性的一门科学,学习岩石力学的目的是认识岩体、利用岩体、保护岩体和有效地破碎岩石。
本课程的任务是使学生通过学习掌握岩石力学的基本理论和有关知识。
二、本课程的基本要求从认识岩石出发,学习岩石力学中的基本理论和分析方法,注意岩石和岩体的各种地质、物理和力学参数,不断积累岩石工程和灾害工程的经验,学习岩石力学应该了解岩石力学所研究问题的复杂性及学科本身还不太成熟的现实,着重掌握基本概念,对所进行的计算和研究进行科学的分析和判断,并密切结合工程实践作出结论。
三、本课程与其他课程的关系学习本课程应该具备基础力学知识,工程地质学和土力学是必须的先修课程四、课程内容CH.1 绪论1.岩石力学的概念2.本课程的特点及学习要求3.本学科发展概况CH.2 岩石的物理力学性质1.概述2.岩石的物理性质岩石的密度,相对密度,容重,孔隙性,吸水性,透水性,碎胀性3.岩石的力学性质岩石的强度性质,岩石的变形性质4.岩石的流变性质流变的概念,基本流变模型5.岩石的强度理论最大伸长线应变理论,库伦-莫尔理论,格里菲斯强度理论重点:岩石的物理性质,岩石的力学性质,最大伸长线应变理论、库伦-莫尔理论、格里菲斯强度理论。
难点:岩石的流变性质,格里菲斯强度理论。
CH.3岩体的力学性质及其分类1.岩体的强度岩体结构,结构面的状态,结构面的强度指标,节理面的力学效应,岩体的强度,岩体强度的测定2.岩体的变形岩体的应力-应变曲线,岩体变形特性参数的量测3.岩体的分类按岩石强度分类;按岩石(岩芯)质量指标分类;按岩体波速比分类;按岩体结构类型分类。
重点:岩体结构,结构面的状态,结构面的强度指标,节理面的力学效应,岩体的强度,岩体强度的测定;岩体的应力-应变曲线,岩体变形特性参数的量测;岩体的分类。
本科《矿山岩体力学》课程教学大纲
课程中英文名称:矿山岩体力学,Mine Rock Mechanics
课程编码:011046
课程性质:学科基础必修课
适用专业:采矿工程
学时数:48 ;其中:理论学时:40 ;实践学时:8 ;机动学时:0 ;学分数:3 ;
编写人:;审定人:;
一、课程简介
(一)课程教学目的与任务
本课程是采矿工程专业的主要学科基础课,是关于岩石物理、力学性质及其试验方法的一门课程。
通过课堂教学,使学生掌握岩石力学的基本知识(基本原理、基本方法与实验方法);结合采矿工程专业特点,使学生得到矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的训练,从而具有从事矿山生产和管理的基本能力,为从事矿山开采和设计奠定专业理论基础。
(二)课程教学的总体要求
通过本课程的学习,使学生掌握岩石物理力学性质、岩体结构面特征及强度特征;岩石的基本力学实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程围岩压力与控制理论和方法、岩石地基承载能力与稳定性。
在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上,培养和激发学生创新意识和创新能力,使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。
(三)课程教学内容
第一章岩石物理力学性质
第二章岩体力学性质
第三章地应力及其测量
第四章岩石本构关系与强度理论
第五章岩石力学数值分析方法
第六章岩石地下工程
第七章岩石地基工程
第八章岩石力学研究新进展
(四)先修课程及后续课程
先修课程:《材料力学》、《弹性力学》等;
后续课程:《矿山压力与岩层控制》、《煤矿开采学》等。
二、课程教学总体安排
(一)学时分配建议表
学时分配建议表
(二)推荐教材及参考书目
推荐教材:
1.《岩石力学与工程》,蔡美峰等编著,科学出版社,2004.
参考书目:
1.《弹性力学》,吴家龙编,北京:高等教育出版社,2001.
2.《矿山岩石力学》,李通林等编著,重庆大学出版社,1991.
3.《岩石力学简明教程》,李世平编,中国矿大出版社,1986.
4.《岩体力学》,沈明荣主编,同济大学出版社,1999.
5.《矿山岩体力学》,[波兰]M.鲍莱茨基,煤炭工业出版社1985.
6.《地下采矿岩石力学》,[澳]B.H.G.布雷迪等,煤炭工业出版社,1986.
7.《岩石的力学性质》,尤明庆著,地质出版社,2007.
8.《岩石力学基础》,耶格,科学出版社,1981.
参考网站:
1. 西北工业大学弹性力学网络课程:/jp2005/21/txlx/default.htm
参考期刊:
1.煤炭学报
2.岩石力学与工程学报
3.岩土力学学报
(三)课程考核方式
1.考核方式:闭卷考试。
2.成绩构成:课程考核成绩=平时成绩(30%)+卷面成绩(70%)。
平时考核包括学习过程中的出勤情况、作业完成情况、学习的主动性以及同学间的协作能力等表现综合评定。
三、课程教学内容及基本要求
第一章岩石物理力学性质(14个学时,其中实验8学时)
1.教学目的
岩石物理力学性质是矿山岩体力学中重要的内容之一。
通过本章的学习,要求学生掌握岩石基本物理性质及表征参数,理解岩石受力变形的基本规律。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
岩石的物理性质;岩石的力学性质;影响岩石力学性质的主要因素。
(2)教学难点
岩石的力学性质。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
概述;岩石的基本构成和地质分类;岩石物理性质、岩块的基本力学性质(变形、强度、分类);岩石力学性质的测定(压、拉、剪、三轴等),了解影响岩石力学性质的主要因素。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第二章岩体力学性质(6学时)
1.教学目的
岩体力学性质是矿山岩体力学中最重要的内容之一。
通过本章的学习,掌握岩体的基本物理特征,理解岩体受力变形的基本规律。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
岩体结构面及其性质;岩体的变形特性;岩体的强度特征等。
(2)教学难点
岩体的变形特性及其强度特征。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
岩体结构面的基本类型、了解岩体结构面及其充填特征;岩体的力学、变形、强度特征;理解岩体质量评价及其分类。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第三章地应力及其测量(6学时)
1.教学目的
掌握地应力测量的基本方法与原理。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
地应力测量的基本原理与方法步骤。
(2)教学难点
地应力测量的基本原理。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
地应力的概念,地应力测量的基本方法与手段。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第四章岩石本构关系与强度理论(8学时)
1.教学目的
掌握岩石的弹性本构关系,岩石的流变理论及强度理论。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
岩石的弹性本构关系;岩石的流变理论及其强度理论。
(2)教学难点
岩石的流变理论及强度理论。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
综述;岩石的弹性本构关系;岩石塑性本构关系;岩石流变理论;岩石强度理论。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第五章岩石力学数值分析方法(4学时)
1.教学目的
了解岩石力学数值分析方法。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
介绍几种数值分析方法的基本原理。
(2)教学难点
数值分析方法的基本原理。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
综述;有限元法;边界元法;有限差分法;离散元法及位移反分析法。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第六章岩石地下工程(6学时)
1.教学目的
掌握地下工程围岩应力分布的解析方法;围岩压力分布规律及控制,掌握基本的围岩工程监测方法。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
围岩压力与控制。
(2)教学难点
地下工程围岩应力解析法;围岩压力与控制。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
综述;岩石地下工程围岩应力解析法分析;围岩压力与控制;岩石地下工程的监测;软岩工程。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第七章岩石地基工程(2学时)
1.教学目的
通过本章学习,掌握岩石地基沉降;岩石地基承载能力;岩石地基的稳定性。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
地基工程承载力确定。
(2)教学难点
地基承载力确定。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
综述;地基承载力确定;建筑物岩石地基;岩石路基;水工构筑物的岩石地基。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
第八章岩石力学研究新进展(2学时)
1.教学目的
了解岩石力学问题的研究方向。
2.教学重点与难点
(1)教学重点
岩石力学的发展方向及研究手段。
(2)教学难点
岩石力学的发展方向。
3.教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示,上自习课,课下辅导等为辅的教学方法。
4.教学内容:
引言;岩石力学问题的不确定性分析;岩石力学系统的只能分析方法;岩石细观力学研究;岩石断裂损伤研究等。
5.教学要求
预习,认真听课作笔记,独立完成作业。
四、课程设计要求
本课程无课程设计。
五、实验要求
(一)实验的目的与要求
巩固同学课堂所学理论知识,提高理论认识及掌握基本力学测试方法。
(二)实验项目名称、学时分配表
(三)考核方式
写实验报告的形式,分五级记实验成绩,即优、良、中、及格、不及格,教学结束后,将实验总分计入平时成绩。
六、实习要求
本课程无实习。