Лекция кириш. Машғулот режаси

Гемеханика


1-ЛЕКЦИЯ
КИРИШ.


МАШҒУЛОТ РЕЖАСИ:


1. Фаннинг асосий мақсадлари ва вазифалари.
2. Фаннинг бошқа фанлар билан боғлиқлиги.


Мураккаб гидрогеологик, муҳандислик-геологик ва кон-техник шароитларда фойдали қазилмалар конларини ўзлаштириш - геология, геофизика, геотектоника, механика каби фундаментал фанларнинг ютуқларидан фойдаланиш заруратининг юзага келишига сабаб бўлди. Чунки, математика, физика, кимё, механика, геология фанлари циклининг ютуқлари асосида фойдали қазилмалар конлари қазилганда ер қаърида содир бўлаётган мураккаб ҳодисалар ва жараёнларнинг илмий тушунсоатини таъминлаш, ва кончилик иши замонавий техникасини тубдан такомиллаштириш учун илмий асосланган база яратиш мумкин.
Карьерларда кон ишларини хавфсиз олиб бориш борасидаги долзарб муммолардан бири –поғоналар, бортлар ва тупроқ уйилмалари деформациялари билан курашиш саналади. Бу муаммони муваффақиятли ҳал қилиш учун, тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқариш услубларини ўзлаштириб олиш зарур.
Барча фанлар фундаментал ва амалий турларга ажратилиш шартига қарамай, тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқаришни тоғ жинсларининг гидрогеомеханикавий, физикавий, очиқ кон ишлари технологияси ва комплексли механизацияси, кончилик механизацияси, қияликларда ва дараларда (расм) иншоотлар қурилиши билан ўзаро боғлиқ бўлган физика-техникавий фан сифатида кўриб чиқиш мумкин.
Ўрганилаётган фаннинг амалий фанлар билан ўзаро боғлиқлиги қуйидаги тарзда ифодаланади: гидромеханика билан унинг гидрогеология ва муҳандислик геологияси масалаларининг ечилиши; тоғ жинслари ва жараёнлар физикаси билан – баъзи умумий масалаларнинг қўйилиши ва ечилиши; очиқ ишлар технологияси ва комплексли механизацияси билан – қияликлар турғунлигини бошқариш бўйича ҳаракатларнинг бирлиги, кончилик механизацияси (тоғ жинслари механикаси) билан - методологик асос ва ечилаётган масалаларнинг бирлиги; маркшейдерлик иши билан ер қаърини ўрганиш ва ўзлаштириш бўйича назарий асосларни бирлаштириб туради.
Мазкур илмий фаннинг юзага келиши ва ривожланиши, массив ҳолатини бошқариш бўйича янги технологик усуллар ва махсус муҳандислик услубларини такомиллаштириш ва яратиш йўлида кетмоқда. Бу – саноат қияликлари ва техник имкониятларининг турғунлиги ҳақидаги билимларимизни сифатли равишда ўзгартириши, илмий-техник прогрессни тезлаштиришнинг бориши туайли юзага келган очик кон ишларини олиб бориш технологиясидаги принципиал йўналиш ҳисобланади.
Фанни ўрганишнинг асосий объекти — табиий ва техник массивларнинг ҳолати, асосий вазифа эса – очиқ кон ишларининг иқтисодий самарадорлигини ва хавфсизлигини ошириш учун қияликлар турғунсизлиги ёки чегаравий мувозанатини таъминлашдан иборат.
Барча замонавий карьерлар, поғоналар ва бортлар турғунлигининг ҳисоб натижаларидан фойдаланган ҳолда коннинг чуқур муҳандис-геологик ўрганилиши асосида қурилган. Ҳисоблар натижаларини қўллаш зарурати очиқ қазиш усулини ривожлантириш билан бир вақтнинг ўзида юзага келди. Карьер бортининг ва тупроқ уйилмасининг конструктив элементларини танлаш лойиҳачининг ички ҳиссиётига ва амалий тажрибасига асосланган бўлиб, бунинг ўзи етарли эмас. Биринчи навбатда тоғ жинслари массиви ҳолатини бошқариш бўйича бошланғич тамойилларни ишлаб чиқиш, кончилик геомеханикаси, гидрогеомеханикаси ютуқларидан, ҳамда карьерлар ва уйимларда қияликлар турғунлигининг бузилишлари билан курашиш тажрибасидан фойдаланиш керак эди.
Тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқариш бўйича бошланғич тамойиллар академик В. В. Ржевский томонидан шакллантириб берилган эди. Улар қуйидагилардан иборат:
Карьерлар бортлари қияликларининг қабул қилинадиган бурчаклари кон ишларининг хавфсиз олиб борилишини ва конларнинг энг юқори қазиш тежамкорлигини таъминлаши керак;
Карьерлар бортларнинг турғунлик заҳираси коэффициентини карьер лойиҳаланганда, қурилганда ва ундан илк фойдаланиш даврида (кон-қурилиш ва фойдаланиш ишлари маълумотлари асосида), карьерлар ишчи ва оралиқ бортларининг турғунлиги таъминланганда, уларнинг чегаравий контурлари аниқланганда (узоқ вақт давомида фойдаланиш маълумотлари асосида) босқичма-босқич разведка маълумотлари асосида белгиланиши керак;
Мураккаб шароитларда, айниқса чуқур карьерларда, карьерлар бортларида жинсларнинг ҳолатини бошқариш юзасидан махсус чоралар кўриш зарур;
Карьерларда бортларнинг турғунлигини кузатиш ва ўтказилаётган муҳандислик тадбирларини назорат қилиш бўйича махсус хизматлар тузилган бўлиши керак.
Фаннинг асосий вазифаси — назарий ва амалий машғулотларда уйимлар ва карьерлар бортлари қурилганда ва фойдаланилганда кон ишларининг хавфсиз олиб борилиши, лойиҳанинг ишончлилиги ва ва тежамкорлигини таъминловчи массив ҳолатининг йўналтирилган ўзгариши бўйича илмий-техник чора-тадбирларни ўрганишдан иборат. Ишларнинг хавфсизлиги бортнинг конструкциясига боғлиқ.
Бортларнинг ишончлилигини таъминлаш учун, улар қияликлари бурчаклари етарли даражада қиялама бўлиши керак. Тежамкорлик эса очиш ишларининг ҳажми минимал бўлишини талаб этади. Шунинг учун ишончлилик талабини тежамкорлик билан боғлаш учун, аниқ ҳисоб, карьер ёки уйимни ривожлантириш жараёнида қияликлар турғунлигини таъминлаш шароитлрига риоя қилиш ва массив ҳолатига йўналтирилган таъсир кўрсатиш зарур бўлади.
Қияликлар турғунлигини ҳисоблаганда, амал қилувчи силжитувчи ва ушлаб турувчи кучларнинг икки асосий тоифасини аниқлаб олиш; икк ва уч ўлчамларда ҳал қилинадиган ясси ва бўшлиқ масалаларини фарқлаш зарур. Уларнинг ечилишининг сифатли натижаси тоҳ жинслари массивининг пишиқлик ва деформацион тавсифларининг асосланган танловига боғлиқ. Бортнинг биттагина конструкцияси учун турли ҳисоб схемалари (муҳандис-геологик шароитларга қараб) қабул қилиниши мумкин.
Массивнинг ҳолатини карьернинг бутун ишлаган муддати давомида қияликлар деформацияларининг ва карьер ёки уйим бортлари шароитларини, муҳандис-геологик кузатувларисиз ва назоратисиз, қияликлар турғунлигининг истиқболисиз тасаввур ҳам қилиб бўлмайди. Мазкур маълумотлар асосида массивнинг ҳолатига таъсир кўрсатувчи геомеханикавий жараёнларнинг жадаллиги ўзгаради.
Фанни ўрганишнинг асосий вазифаси — қазилма чуқурлигини ҳисобга олган ҳолда қияликлар, карьерлар ва уйимлар, муҳандис-геологик, сейсмик ва тектоник жараёнларнинг турғунлигини, гидродинамик босим ва кон-техник шароитларни миқдорий баҳолаш услубларини ўзлаштиришдан иборат.
Тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқариш бўйича махсус технологик ва муҳандислик услублари мавжуд. Технологик бошқарув қияликлар турғунлиги шароитларини ҳисобга олган ҳолда, уларнинг параметрларини ўзгартириш ва бортлар чегаравий ҳолатга қўйилганда махсустехнологияни қўллаш йўли билан амалга оширилади. Муҳандислик бошқарув услублари бортлар усоатткалари мустаҳкамлагичлари ва тоғ жинсларининг мустаҳкамлагичларидан фойдаланганишга асосланган.
Фойдали қазилмалар конлари очиқ усулда қазиб олинганда тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқариш асосларига академиклар В. В. Ржевскийва Н. В. Мельников асос солганлар. Массив ҳолатини бошқариш бўйича муҳандис-геологик асослар Н.П. Панюков томонидан ишлаб чиқилган.
Карьерлар ва уйимлар бортларининг турғунлигини бошқариш бўйича илмий йўналишни ривожлантириш назарияси ва амалиётига асосий ҳиссани Г. Л. Фисенко, И. И. Попов, Э. Л. Галустьян, А. М. Гальперин, А. М. Демин, В. Т. Зотеев, А. И. Ильин, О. Ю. Крячко, Н. Н. Куваев, В. А. Мироненко, М. Е. Певзнер, В. Н. Попов, М. А. Ревазов, В. Т. Сапожников, Ю. И. Туринцев, А. Г. Шапарь, А. Б. Фадеев ва бошқалар қўшганлар.
Дарсликда тоғ жинслари массивининг ҳолатини бошқариш бўйича асосий қоидалар ва тамойиллар кўриб чиқилган.
Кон механикасининг советлар давридаги мактаби инсон фаолияти таъсири остида геологик муҳитнинг ўзгаришини тавсифловчи «массив — карьер», «асос — уйим» ўзаро алоқасини ва ўзаро таъсирини қаторини ўрганади, бу эса массив ҳолатига таъсир кўрсатувчи бир қатор омилларни (тектоник кучлашлар, тоғ массасини ўйиш натижасида зичланиб текисланиш деформацияларини, массивнинг вақтдаги физика-механикавий хусусиятларининг ўзгаришини ва ҳ.к.) ҳисобга олиш имконини беради.
Бир қатор масалалар акад. В. В. Ржевский томонидан белгиланган янги позициялар нуқтаи назаридан баён этилган бўлиб, бунда кон-геологик шароитларни мураккабланишлари (қазилма чуқурлигини катталаштириш), уйим ҳосил бўлиши учун ноқулай майдонларни ўзлаштириш, атроф муҳитнинг муҳим аҳамияти, массив ҳолатининг йўналтирилган ўзгариш имконияти ҳисобга олинади.