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: 2012/ 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: VI 10. Jednostka prowadząca przedmiot: Katedra Geomechaniki, Budownictwa Podziemnego i Zarządzania Ochroną Powierzchni 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 i posługiwania się aparaturą pomiarową z zakresu diagnostyki i monitoringu 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 górniczych dla określonych warunków geologiczno Metoda sprawdzenia efektu kształcenia projektowe oraz Forma prowadzenia zajęć Odniesienie do efektów dla kierunku studiów K_W wybrać właściwe 2 należy wskazać ok. 5 8 efektów kształcenia

2 Strona 2 z 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 zadania inżynierskiego z zakresu budownictwa podziemnego (górniczego i tunelowego) oraz przygotować omówienie wyników realizacji tego zadania w języku polskim i angielskim. Potrafi wykorzystywać metody i modele matematyczne oraz posługiwać się właściwie dobranymi do rozwiązywanego zadania 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) projektowe ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia laboratoryjne projektowe oraz zadania projektowe oraz projekt K_W24+++ K_U01++ K_U03++ K_U07++ K_U09++ K_U23+++ K_K03+++ Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Treści kształcenia: (oddzielnie dla każdej z form zajęć dydaktycznych W./Ćw./L./P./Sem.) Wykład Rodzaje i lokalizacja głównych wyrobisk komorowych na podszybiu oraz wlotów szybowych. Sposoby ustalania gabarytów wyrobisk komorowych oraz wlotów szybowych. Rozwiązania techniczno - technologiczne przy drążeniu wyrobisk komorowych i wlotów szybowych. Utrzymywanie wyrobisk komorowych i wlotów szybowych z zachowaniem ich funkcjonalności. Technologia drążenia wielkogabarytowych wyrobisk komorowych. Projektowanie i rozwiązania konstrukcyjne obudowy wyrobisk korytarzowych, komorowych i ich połączeń w warunkach zagrożenia wstrząsami i tąpaniami. Sposoby doboru obudowy dla chodników przyścianowych w warunkach prowadzenia ścian z małym i dużym postępem. Laboratorium Analiza konstrukcji elementów obudowy wyrobisk górniczych (stojaki, stropnice, kotwie, akcesoria obudowy odrzwiowej itp). Badania stanowiskowe obudów z odrzwi stalowych przy różnych sposobach ich obciążenia od strony górotworu i analiza ich wyników. Metody laboratoryjne badań obudów wyrobisk korytarzowych i komorowych (normy określające wymagania i metody badania całych konstrukcji obudów oraz poszczególnych elementów konstrukcyjnych obudowy). Metody badań obudów szybowych w warunkach dołowych (normy określające metody badań i wymagania,

3 Strona 3 z 5 metody nieniszczące badania obudów kamiennych - metoda ultradźwiękowa, metoda sklerometryczna). Metody badań obudów wyrobisk korytarzowych i komorowych w warunkach dołowych (normy określające metody badań i wymagania, metody nieniszczące badania obudów kamiennych - metoda ultradźwiękowa, metoda sklerometryczna, metody badań obudowy odrzwiowej i kotwiowej). 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 wyrobiska korytarzowego (komorowego) w warunkach kopalni X z uwzględnieniem zabezpieczenia na wpływy eksploatacji górniczej. 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 8. Monitoring wyrobiska i kontrola obudowy 9. Określenie wpływu eksploatacji górniczej na warunki utrzymania stateczności wyrobiska 10. Zabezpieczenie wyrobiska na wpływy eksploatacji górniczej 20. Egzamin: TAK NIE 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., 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. 4. Chudek M., Pach A. Obudowa wyrobisk wybierkowych. Skrypt Uczelniany Pol. Śl. nr 1600, Gliwice, 1992 r. 5. 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. 6. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Drążenie wyrobisk korytarzowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1988 r. i następne wydania. 7. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Projektowanie i wykonywanie wyrobisk komorowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1991 r. i następne wydania. 8. Chudek M., Głuch P., Szczepaniak Z. Drążenie wyrobisk korytarzowych. Skrypt uczelniany, Gliwice 1988 r. i następne wydania. 9. Duży S.: Statystyczna charakterystyka jakości procesu drążenia wyrobisk korytarzowych. ZN Pol. Śl., seria Górnictwo, z. 270, Gliwice Głuch P., Szczepaniak Z. Głębienie szybów. Skrypt uczelniany nr Gliwice 1987 r. i następne wydania. 11. Praca zb. pod red. K. Probierza, P. Strzałkowskiego: Zarys podziemnego górnictwa węgla kamiennego. Wyd. Pol. Śl., Gliwice, Praca zbiorowa: Przegląd i kierunki rozwoju obudowy wyrobisk korytarzowych i komorowych w kopalniach węgla kamiennego. Prace Głównego Instytutu Górnictwa. Część I, II i III. Katowice Poradnik Górnika t.2. Wydawnictwo Śląsk Załącznik nr 3 do rozporządzenia Ministra Przemysłu i Handlu z dnia r. poz Zasady projektowania, wykonywania oraz kontroli obudowy kotwiowej w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny. 22. Literatura uzupełniająca: 1. PN-87/G15000/10. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Strzemiona. Badania wytrzymałościowe. 2. PN-G : Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Rozpory stalowe dwustronnego działania. Wymagania i badania. 3. PN-G-04210: Szyby górnicze. Obudowy i zbrojenia szybów. Ogólne zasady badań. 4. PN-G-04211: Szyby górnicze. Obudowa betonowa. Kryteria oceny i metody badań.

4 Strona 4 z 5 5. Czasopisma krajowe: Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Górnictwo i Geologia, Budownictwo Górnicze i Tunelowe, Przegląd Górniczy, Wiadomości Górnicze, Prace GIG, Górnictwo i Geoinżynieria. 6. 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. 9. 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.: 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. 14. PN-87/G15000/10. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Strzemiona. Badania wytrzymałościowe. 15. PN-88/G-15000/06. Obudowa odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Elementy pomocnicze. Stopa podporowa. 16. PN-90/B Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. 17. PN-90/G Wyrobiska korytarzowe poziome i pochyłe w kopalniach. Wyrobiska obudowane odrzwiami z kształtowników korytkowych. Wymagania i badania przy odbiorze. 18. PN-92/G15000/05. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe otwarte. Badania stanowiskowe. 19. PN-93/G-15000/02. Obudowa chodników odrzwiami podatnymi z kształtowników korytkowych. Odrzwia łukowe podatne ŁP z kształtowników typu V, typoszereg A. Wymiary. 20. PN-93/G-15000/03. Odrzwia łukowe podatne - łuki. 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. Poradnik Górnika t.2. Wydawnictwo Śląsk 1975 r. 27. 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. 23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia Lp. Forma zajęć 1. Wykład 2. Ćwiczenia / 3. Laboratorium 4. Projekt 5. Seminarium / 6. Inne / Suma godzin: 60/90 Liczba godzin kontaktowych / pracy studenta 15/ 30 w tym zapoznanie się z zaleconą literaturą (12 godz.), przygotowanie się do egzaminu (15 godz.), ustny (3 godz.) 30 / 30 w tym przygotowanie się do wykonania ćwiczenia (10 godz.), dokończenie opracowania sprawozdań (10 godz.), udział w konsultacjach i zaliczenie sprawozdań (10 godz.) 15/ 30 w tym wykonanie projektu według wydanych założeń (18 godz.), udział w konsultacjach (10 godz.), zaliczenie projektu (2 godz.) 24. Suma wszystkich godzin: 150

5 Strona 5 z Liczba punktów ECTS: 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: 2 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