Z1-PU7 Wydanie N1 KARTA PRZEDMIOTU. 1. Nazwa przedmiotu: BUDOWNICTWO PODZIEMNE. 2. Kod przedmiotu: S I BPiOP/27

Transkrypt

1 Strona 1 z 5 Z1-PU7 Wydanie N1 (pieczęć wydziału) KARTA PRZEDMIOTU 1. Nazwa przedmiotu: BUDOWNICTWO PODZIEMNE 2. Kod przedmiotu: S I BPiOP/27 3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2017/ Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia / studia drugiego stopnia 1 5. Forma studiów: studia stacjonarne, niestacjonarne (wieczorowe/zaoczne) 1 6. Kierunek studiów: GÓRNICTWO I GEOLOGIA (RG) 7. Profil studiów: ogólnoakademicki 8. Specjalność: BUDOWNICTWO PODZIEMNE I OCHRONA POWIERZCHNI 9. Semestr: V i VI 10. Jednostka prowadząca przedmiot: Katedra Geomechaniki i Budownictwa Podziemnego 11. Prowadzący przedmiot: dr hab. inż. Stanisław DUŻY prof. nzw. w Pol. Śl. 12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne przedmioty specjalnościowe inne Status przedmiotu: obowiązkowy wybieralny inny Język prowadzenia zajęć: polski 15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Matematyka, fizyka, mechanika, wytrzymałość materiałów, geologia, mechanika skał, mechanika górotworu i geotechnika, geodezja, geologia. Student powinien mieć wiedzę z zakresu nauk podstawowych takich jak matematyka i fizyka oraz na temat podziemnej eksploatacji złóż, rozpoznawania stanu naprężenia i odkształcenia w górotworze nienaruszonym oraz poddanym wpływom czynników naturalnych i górniczych. Powinien umieć zapisać równania równowagi oraz stanu naprężenia i odkształcenia w górotworze oraz prostej konstrukcji. W zakresie mechaniki skał i górotworu powinien umieć wykorzystać wyniki badań i polowych podstawowych własności wytrzymałościowych i odkształceniowych skał i górotworu. W oparciu o wiedzę z zakresu geologii powinien umieć zlokalizować wyrobisko w odniesieniu do jego położenia w przestrzeni oraz w stosunku do poszczególnych warstw masywu. 16. Cel przedmiotu: Celem kształcenia jest uzyskanie wymaganego zakresu wiedzy obejmującej szeroko pojęte zagadnienia projektowania, wykonywania i utrzymywania szybów, wyrobisk korytarzowych, komorowych i ich połączeń. Celem zajęć projektowych jest opanowanie umiejętności projektowania szybów górniczych oraz doboru obudowy wyrobisk korytarzowych i komorowych. Celem zajęć jest opanowanie podstawowych umiejętności przeprowadzania badań obudowy wyrobisk górniczych oraz prostej analizy statycznej konstrukcji obudowy, w tym z uwzględnieniem metod modelowania numerycznego. 17. Efekty kształcenia: 2 Nr 1 Opis efektu kształcenia Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie budownictwa podziemnego niezbędną do: określania interakcji układu obudowa górotwór, doboru i projektowania materiałów stosowanych w budownictwie podziemnym oraz konstrukcji obudów górniczych, doboru metod i technik projektowania obudowy wyrobisk górniczych w warunkach statycznego i dynamicznego oddziaływania, doboru metod wykonywania wyrobisk Metoda sprawdzenia efektu kształcenia Forma prowadzenia zajęć Wykład, projekt, laboratorium Odniesienie do efektów dla kierunku studiów K_W wybrać właściwe 2 należy wskazać ok. 5 8 efektów kształcenia

2 Strona 2 z górniczych dla określonych warunków geologiczno górniczych, projektowania systemów ochrony wyrobisk górniczych w złożonych warunkach geologiczno górniczych. Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat możliwości i warunków stosowania techniki strzelniczej w zakładach górniczych, zasad bezpiecznego posługiwania się materiałami wybuchowymi w górnictwie, identyfikowania zagrożeń wraz z oceną ich zasięgu oraz podejmowania działań profilaktycznych. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych, kart katalogowych producentów 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. Potrafi przygotować i opracować dokumentację dotyczącą realizacji inżynierskiego z zakresu budownictwa podziemnego (górniczego i tunelowego) oraz przygotować omówienie wyników realizacji tego w języku polskim i angielskim. Potrafi wykorzystywać metody i modele matematyczne oraz posługiwać się właściwie dobranymi do rozwiązywanego inżynierskiego z zakresu budownictwa podziemnego programami komputerowymi. Potrafi dokumentować przebieg pracy w postaci protokołu z badań lub pomiarów i przedstawić wyniki w formie czytelnego sprawozdania. Potrafi dobrać metodę i technologię wykonania wyrobisk górniczych oraz określić warunki współdziałania obudowy tych wyrobisk z górotworem, wybrać metodę i dokonać doboru obudowy wyrobisk górniczych, oraz zaprojektować system ochrony wyrobisk górniczych w złożonych warunkach geologiczno górniczych. Potrafi współdziałać i pracować w grupie przyjmując różne role. 18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin) sprawozdania z ćwiczeń sprawozdania ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia laboratoryjne Wykład, projekt K_W24+++ laborato-rium Wykład, projekt, laboratorium K_U01++ K_U03++ K_U07++ K_U09++ K_U23+++ K_K03+++ Semestr Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium V VI Treści kształcenia: (oddzielnie dla każdej z form zajęć dydaktycznych W./Ćw./L./P./Sem.) SEMESTR V Wykład Wpływ czynników naturalnych i górniczych na warunki utrzymania stateczności wyrobisk górniczych. Charakterystyka techniczno konstrukcyjna szybów górniczych. Zasady projektowania obudowy szybu. Badania oraz prace przygotowawcze dla potrzeb głębienia szybu. Rodzaje i dobór metod i sposobów głębienia szybów oraz warunki ich stosowania. Metody głębienia głowicy szybu. Głębienie szybów metodą zwykłą sposobem krótkich

3 Strona 3 z 5 i długich odcinków. Metody specjalne głębienia szybów. Zasady odwadniania i przewietrzania przodka głębionego szybu. Zbrojenie szybów. Zasady projektowania obudowy wyrobisk korytarzowych z punktu widzenia współpracy z górotworem i wymaganej stateczności w całym okresie istnienia wyrobiska wykonanego w obudowie: drewnianej, metalowej sztywnej, metalowej podatnej, murowej, betonowej, żelbetowej i kotwowej. Konstrukcje i zakres stosowania obudów wyrobisk korytarzowych i komorowych (drewniana, metalowa sztywna, metalowa podatna, murowa, betonowa, żelbetowa i kotwowa). Projekt Projekt głębienia szybu w warunkach kopalni X. Ogólny zakres projektu: 1. Cel i zakres opracowania. 2. Ogólna analiza warunków górniczo geologicznych i hydrogeologicznych. 3. Określenie wielkości i kształtu przekroju poprzecznego tarczy szybu. 4. Określenie lokalizacji i gabarytów wlotów do podszybi. 5. Określenie obciążenia obudowy szybu. 6. Dobór i projektowanie obudowy ostatecznej szybu w poszczególnych jego odcinkach. 7. Projektowanie wybranych elementów obudowy ostatecznej szybu: głowica i wieńce podstawowe. 8. Dobór i opis technologii głębienia na poszczególnych odcinkach szybu. SEMESTR VI Wykład Rodzaje i lokalizacja głównych wyrobisk komorowych na podszybiu oraz wlotów szybowych. Sposoby ustalania gabarytów wyrobisk korytarzowych i komorowych oraz wlotów szybowych. Rozwiązania techniczno technologiczne (urabianie, transport, wentylacja, odwadnianie, wykonanie obudowy) przy drążeniu wyrobisk korytarzowych, komorowych i wlotów szybowych dla mechanicznego urabiania skał oraz przy użyciu techniki strzelniczej. Technologia drążenia wielkogabarytowych wyrobisk komorowych. Projektowanie i rozwiązania konstrukcyjne obudowy wyrobisk korytarzowych, komorowych i ich połączeń w trudnych warunkach geologiczno górniczych. Sposoby zabezpieczania wyrobisk korytarzowych w strefach wpływu eksploatacji górniczej. Laboratorium Analiza konstrukcji elementów obudowy wyrobisk górniczych (stojaki, stropnice, kotwie, akcesoria obudowy odrzwiowej itp). Metody laboratoryjne badań obudów wyrobisk korytarzowych i komorowych (normy określające wymagania i metody badania całych konstrukcji obudów oraz poszczególnych elementów konstrukcyjnych obudowy). Badania stanowiskowe obudów z odrzwi stalowych przy różnych sposobach ich obciążenia od strony górotworu wraz z interpretacją i analizą ich wyników. Zasady stosowania metod numerycznych do badań symulacyjnych obudów wyrobisk korytarzowych i komorowych (metoda elementów skończonych, metoda elementów brzegowych, metoda różnic skończonych, itp.). Badania numeryczne wielkości i rozkładu sił wewnętrznych w stalowej obudowie odrzwiowej sztywnej oraz określenie jej parametrów podpornościowych dla różnych rozkładów obciążenia. Badania numeryczne wielkości i rozkładu naprężeń w obudowie sklepionej i powłokowej oraz określenie ich parametrów podpornościowych dla różnych rozkładów obciążenia. Badania numeryczne wpływu lokalnego wzmocnienia konstrukcji obudowy na jej parametry podpornościowe dla różnych rozkładów obciążenia. Projekt Projekt drążenia wyrobiska korytarzowego (komorowego) w warunkach kopalni X. Ogólny zakres projektu: 1. Cel i zakres opracowania. 2. Ogólna analiza warunków górniczo geologicznych. 3. Warunki geotechniczne i górnicze w rejonie lokalizacji chodnika lub komory. 4. Określenie oddziaływania górotworu na obudowę wyrobiska. 5. Dobór obudowy wyrobiska. 6. Rozwiązanie konstrukcji obudowy wyrobiska. 7. Technologia drążenia wyrobiska i wykonania obudowy. 20. Egzamin: Semestr V NIE; Semestr VI - TAK 21. Literatura podstawowa: 1. Chudek M.: Geomechanika z podstawami ochrony środowiska górniczego i na powierzchni terenu. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice Chudek M. Obudowa wyrobisk górniczych. cz.1. Obudowa wyrobisk korytarzowych i komorowych. Wyd. Śląsk, Katowice, 1987 r. 3. Chudek M., Duży S. i inni: Stateczność wyrobisk korytarzowych warunkiem efektywnej eksploatacji i bezpiecznej pracy w kopalniach podziemnych. Wyd. KGBPiZOP, Gliwice 2011.

4 Strona 4 z 5 4. Chudek M., Duży S. i inni: Nowe wyzwania i metody w projektowaniu głębienia i pogłębiania szybów podstawą rozwoju górnictwa w Polsce. Zagadnienia wybrane. Wyd. KGBPiZOP, Gliwice Chudek M., Duży S., Kleta H., Kłeczek Z., Stoiński K., Zorychta A. Zasady doboru i projektowania obudowy wyrobisk korytarzowych i ich połączeń w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny. Wyd. KBPiOP Pol.Śl., Gliwice, 2000 r. 6. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Projektowanie i wykonywanie wyrobisk komorowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1991 r. i następne wydania. 7. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Drążenie wyrobisk korytarzowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1988 r. i następne wydania. 8. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Drążenie wyrobisk korytarzowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1988 r. i następne wydania. 9. Chudek M., Pach A. Obudowa wyrobisk wybierkowych. Skrypt Uczelniany Pol. Śl. nr 1600, Gliwice, 1992 r. 10. Chudek M., Pach A. Roboty górnicze cz. II. Obudowa oraz systemy ochrony wyrobisk przygotowawczych. Skrypty centralne wyższych studiów technicznych dla pracujących nr 541/40, Gliwice, 1980 r. 11. Duży S.: Studium niezawodności konstrukcji obudowy i stateczności wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego z uwzględnieniem niepewności informacji. ZN Pol. Śl., s. Górnictwo, z. 277, Gliwice Głuch P., Szczepaniak Z. Głębienie szybów. Skrypt uczelniany nr Gliwice 1987 r. i następne wydania. 13. Kostrz J.: Głębienie szybów. Wyd. Szkoła Eksploatacji Złóż, Kraków Poradnik Górnika t.2. Wydawnictwo Śląsk Praca zb. pod red. M. Chudka i K. Exnera: Modelowanie matematyczne i algorytmizacja procesów wykonywania kapitalnych wyrobisk korytarzowych. Skrypt uczelniany Pol. Śl. nr 1635, Gliwice Praca zb. pod red. K. Probierza, P. Strzałkowskiego: Zarys podziemnego górnictwa węgla kamiennego. Wyd. Pol. Śl., Gliwice, Literatura uzupełniająca: 1. Czasopisma krajowe: Archives of Mining Science, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Górnictwo i Geologia, Budownictwo Górnicze i Tunelowe, Przegląd Górniczy, Wiadomości Górnicze, Prace GIG, Górnictwo i Geoinżynieria. 2. Chudek M., Pach A., Straś J.: Katalog obudów wyrobisk górniczych. Obudowa wyrobisk korytarzowych i ich połączeń. Wyd. Akcydensowe, Warszawa Duży S.: Analiza podporności obudowy chodników przyścianowych w strefie wpływu czynnego frontu eksploatacyjnego. ZN Pol. Śl. s. Górnictwo, z. 254, Gliwice, Duży S.: Elementy zarządzania jakością w procesie drążenia wyrobisk korytarzowych w kopalniach węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Tom 23 Zeszyt Specjalny 2, Kraków Duży S.: Geomechaniczne aspekty utrzymania stateczności wyrobisk przygotowawczych w warunkach eksploatacji pokładów grubych z podziałem na warstwy. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 2008, tom 24, Zeszyt 2/3. 6. Duży S.: Optymalizacja konstrukcji wyrobisk korytarzowych z uwzględnieniem zmienności warunków geologiczno górniczych i niepewności informacji. X Jubileuszowe Warsztaty Górnicze pt. Zagrożenia naturalne w górnictwie, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków Duży S.: Problemy utrzymania stateczności głównych wyrobisk udostępniających w warunkach rekonstrukcji poziomu. Budownictwo Górnicze i Tunelowe, 2008, nr Duży S.: Statystyczna charakterystyka jakości procesu drążenia wyrobisk korytarzowych. ZN Pol. Śl., seria Górnictwo, z. 270, Gliwice Duży S.: Utrzymanie stateczności chodników przyścianowych w strefie wpływu czynnego frontu eksploatacyjnego w świetle przeprowadzonych badań. Budownictwo Górnicze i Tunelowe, 2001, nr Duży S.: Zachowanie się odrzwi stalowej obudowy podatnej w warunkach deformacyjnych ciśnień górotworu w świetle obserwacji dołowych. Górnictwo i Geoinżynieria, rok 31, zeszyt 3, Kraków Filcek H., Walaszczyk J., Tajduś A. Metody komputerowe w geomechanice górniczej. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice, 1994 r. 12. PN-87/G15000/10. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Strzemiona. Badania wytrzymałościowe. 13. PN-88/G-15000/06. Obudowa odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Elementy pomocnicze. Stopa podporowa. 14. PN-90/B Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. 15. PN-90/G Wyrobiska korytarzowe poziome i pochyłe w kopalniach. Wyrobiska obudowane odrzwiami z kształtowników korytkowych. Wymagania i badania przy odbiorze. 16. PN-92/G15000/05. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe otwarte. Badania stanowiskowe. 17. PN-93/G-15000/02. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe podatne ŁP z kształtowników typu V, typoszereg A. Wymiary.

5 Strona 5 z PN-93/G-15000/03. Odrzwia łukowe podatne - łuki. 19. PN-G-04210: Szyby górnicze. Obudowy i zbrojenia szybów. Ogólne zasady badań. 20. PN-G-04211: Szyby górnicze. Obudowa betonowa. Kryteria oceny i metody badań. 21. PN-G-05020: Podziemne wyrobiska korytarzowe i komorowe. Obudowa sklepiona. Zasady projektowania i obliczeń. 22. PN-G-05600:1998. Podziemne wyrobiska korytarzowe i komorowe. Obudowa powłokowa. Zasady projektowania i obliczeń. 23. PN-G-06021:1997. Obudowa górnicza wyrobisk korytarzowych. Okładzina żelbetowa. 24. PN-G : Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Rozpory stalowe dwustronnego działania. Wymagania i badania. 25. PN-G-15050:1996. Obudowa wyrobisk górniczych. Siatki okładzinowe zgrzewane. 26. Prace Głównego Instytutu Górnictwa. Monografia. Przegląd i kierunki rozwoju obudowy wyrobisk korytarzowych i komorowych w kopalniach węgla kamiennego. Część I, II i III. Katowice 1996 r. 27. Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych. 23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia Lp. 1. Wykład Forma zajęć 2. Ćwiczenia / 3. Laboratorium 4. Projekt 5. Seminarium / 6. Inne / Suma godzin: Liczba godzin kontaktowych / pracy studenta Sem. V 30/ 15 w tym zapoznanie się z zaleconą literaturą (15 godz.), Sem. VI 15/ 30 w tym zapoznanie się z zaleconą literaturą (12 godz.), przygotowanie się do egzaminu (15 godz.), egzamin pisemny i ustny (3 godz.) Sem. VI 30 / 30 w tym przygotowanie się do wykonania ćwiczenia (10 godz.), dokończenie opracowania sprawozdań (10 godz.), udział w konsultacjach i zaliczenie sprawozdań (10 godz.) Sem. V 15/ 32 w tym wykonanie projektu według wydanych założeń (15 godz.), udział w konsultacjach (15 godz.), zaliczenie projektu (2 godz.). Sem. VI 15/ 30 w tym wykonanie projektu według wydanych założeń (18 godz.), udział w konsultacjach (10 godz.), zaliczenie projektu (2 godz.) Sem. V 45/47 Sem VI 60/ Suma wszystkich godzin: Sem. V 92 Sem. VI Liczba punktów ECTS: 3 Sem. V 3 Sem. VI Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego: 27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty): 28. Uwagi: Sem. V 1 Sem. VI 2 Sem. V 2 Sem. VI 3 Zatwierdzono:.. (data i podpis prowadzącego)... (data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry/ Dyrektora Kolegium Języków Obcych/Kierownika lub Dyrektora Jednostki Międzywydziałowej) 3 1 punkt ECTS 30 godzin