Geomexanika fanining asosiy tushunchalari

Aim.uz

Geomexanika fanining asosiy tushunchalari.

Geomexanikafanining konchilik sanoatidagi o‘rni va uning boshqa fanlar bilan o‘zaro aloqalarini o‘rganish.

Reja:

1. 
   Geomexanika fani va uning mohiyati.
   
2. 
   Geomexanikaning masalalari va asosiy yo‘nalishlari.
   
3. 
   Geomexenikada tadqiq qilishning umumiy usullari majmui (metodologiya) va ob’ekti.
   
4. 
   Geomexanika fanining boshqa fanlar bilan o‘zaro aloqalari.
   

Insoniyat rivojlanish davrining ilk qadamlaridanoq o‘ziga kyerakli maxsulot va matyeriallarni tevarak-atrofdan qidirgan va qazib chiqarib kundalik hayotiga kyerakli bo‘lgan qurol-yarog‘, uy anjomlarini yasagan, shu tariqa insoniyat faoliyatida konchilik sa’noati shakillanib borgan, bu esa kon ishlarini qadimiyligi va ko‘p asirli tarixga ega ekanligidan dalolat byeradi.

Kon qazib chiqarish ishlarining kundan-kunga yer qa’riga chuqurlashib borishi, kon ishlari hajmi ortishiga va yer ostida ish olib borish xavfi ortishiga olib kelmoqda.

Kon sharoitining noqulayligi, yer qa’rida hanuzgacha konchilarga ko‘plab mushkulliklar va kutilmagan xavfli hodisalarga duch kelishiga, shaxta va rudniklarda halokatlar va qurbonlar sodir bo‘lishiga sabab bo‘lmoqda.

Foydali qazilmalarni qazib olishda yuz byeradigan baxtsiz xodisalar, xavfli vaziyatlarni oldini olishning birgina yo‘li, kon ishlarini olib borish va qazish ishlari jarayonlari haqidagi asosiy qoidalar va usullar, ularni amalga oshirishning xavfsizligi va samaradorligini ta’minlash haqida kuchli bilimga ega bo‘lish va uni amalga tadbiq eta olishdir.

Aynan shu maqsadga ko‘ra «Geomexanika» konchilik sanoatida ish olib borish davomida tog‘ jinslari massividagi mexanik jarayonlarni o‘rganadi.

Geomexanika fani va uning mohiyati.

Geomexanika haqida gapirishdan oldin atrofimizdagi olam qonuniyatlari haqida, o‘ta keng qamroqli fikr yuritadigan fizika fanini eslab o‘tish lozim.

Fizika fani-tabiat hodisalarining umumiy konuniyatlari, matyeriyaning harakatlanish shakllari yoki o‘rganilayotgan jarayonlar nuqtai nazaridan mexanik harakatlar, issiqlik jarayonlari, elektromagnit xodisalar, gravitatsion xodisalar va boshqalar farqlanadi. SHunga muvofiq fizika fani klassik mexanika va yaxlit muhit mexanikasi, tyermodinamika, elektrodinamika, tortishish qonuni nazariyasi, Kvant mexanikasi va maydonnning Kvant nazariyasi va boshqalarga bo‘linadi.

SHu bilan birga doimiy ravishda fanni tadqiq qilinishi nuqtai nazaridan yangi fanlar ajralib chiqadi.

Ma’lumki, «Geomexanikani» umumiy mexanikaning bir qismi singari, umumiy fizikaning “tog‘ jinslari va jarayonlari ” bo‘limi sifatida qarash kyerak.

SHunday qilib, geomexanika haqidagi alohida fan sifatida qabul qilingan. SHu munosabat bilan yer haqidagi boshqa bir qator fanlar: geografiya geodeziya, geologiya va boshqalar bilan yaqin aloqada bo‘ladi. Ta’kidlash joizki geomexanika asosan geologiya, yanada aniqrog‘i – muhandislik geologiyasi bilan chambarchas bog‘liqdir.

Geomexanikada boshqa muxim fanlarning keng miqyosdagi usullari va natijalaridan foydalaniladi, shu jumladan birinchi navbatda matematikadan:

aniq matematik taxlillar, amaliy matematika, matematik modellashtirish va boshqalar. Tabiiy tadqiqotlar o‘tkazishda fizika va kimyo fanlari qonuniyatlaridan keng foydalaniladi.

Geomexanikaning masalalari va asosiy yo‘nalishlari.

Geomexanikaning fundamental va amaliy fanlar nuqtai nazaridan baholaydigan bo‘lsak, umumiy mexanika bo‘yicha “geomexanika” amaliy fanlarga, konchilik fanlari bo‘yicha esa fundamental fanlarga taaluqli hisoblanadi.

SHu tufayli geomexanika – inson faoliyati ta’sirida, xususan, konchilik ishlari ta’sirida hosil bo‘ladigan tabiiy va texnogen maydonlardagi kuchlarning kon texnik, ob’ekt va inshoatlar, tog‘ jins massivining mustahkamligi va deformatsiyasi, mustahkamlik haqidagi fandir.

Geomexanikaning asosiy muhandislik masalasi kon ishlarini bexatar olib borish va texnalogik jarayonlarning ishonchliligi va unumdorligini oshirish uchun tog‘ jinsi massividagi mexanik jarayonlarni boshqarishga muvofiq, qazish usullarini qo‘lash va ilmiy asoslashdir.

SHunga ko‘ra geomexanikada o‘rganiladigan asosiy jarayonlar uchta yirik guruhga ajratilgan:

• 
  Tog‘ massivining kuchlanish-deformatsiyalanish holati, shakllanishi va uni kon lahimlari o‘tish natijasida o‘zgarishi;
  
• 
  Dinamik jarayonlar va ularning tog‘ jinsi massivida hosil bo‘lishi;
  
• 
  Tog‘ jinslarining siljishi, ularning turlicha ko‘rinishlarda sodir bo‘lishi.
  

Bu yerda mexanikaning umumiy strukturasi bilan taqqoslab ko‘rilmoqda. Jumladan, birinchi guruh-statik, ikkinchi guruh- dinamik va uchinchisi-kinematik ko‘rinishlarda namoyish qilingan.

Geomexanika- qizg‘in rivojlanuvchi fandir, u qamrab olgan jabhalar doimo kengayib boradi, masalalar ham murakkablanadi, ularni hal qiluvchi geomexanik usullar shunga moslashib boradi. SHu jumladan, geomexenikada eng “yosh” hisoblanadigan muammolardan, foydali qazilma konlarini qazib olish va yer osti inshoatlarini qurishda, turli masalalarni hal qilish uchun, hususan, atrof muhitga ekalogik ta’siri darajasini bahalash uchun tog‘ jins massivi holatini monitoringini doimiy tashkil qilish muammosi kiradi. Bu muammo o‘z echimini topish uchun faqatgina maxsus apparaturalar emas, balki prinsip jihatdan yangi ilmiy yondashishni talab qiladi.

Geomexanikada tadqiq qilishning umumiy usullari majmui

(metodologiya) va ob’ekti

YUqorida ko‘rib o‘tilganidek geomexanikaning asosiy tadqiqot ob’ekti tog‘ jins massivi, yanada aniqrog‘i, massivda ro‘y byeradigan (asosan kon lahimlari o‘tish natijasida) mexanik jarayonlardir.

Tog‘ jins massivi o‘ziga xos fizikaviy muhit hisoblanib, holati uchta omilga ko‘ra aniqlanadi: Tog‘ jinslarining xossalari, strukturaviy xususiyati va tabiiy kuchlanish holati.

Bu hususiyatlarga ko‘ra birinchi zaruriy bosqichda, ayrim hollarda esa vaqt bo‘yicha davomli ravishda jinslarning xossalarini bevosita aniqlash turli sharoitda boradi. SHuning uchun aniq bir jinsni va aniq sharoitda sinash natijalarini umumlashtirish bo‘yicha, tadqiqot ishlari keyingi bosqichda olib boriladi, bu bosqichda tog‘ jinslarini xossalari bo‘yicha tizimlash masalasi shakllanadi. Tog‘ jinslarining xossalari bo‘yicha tizimlash tavsiflash (klassifikatsiya) deyiladi.

Ko‘rib o‘tilgan munosabat tog‘ jinslarining xossasini o‘rganishda o‘ta xaraktyerli bo‘lib, amaliy jihatdan o‘zgarishsiz qo‘llaniladi va geomexenikaning quyidagi masalalari: kuchlanish-deformatsiya holatini tadqiq qilish, kon bosimini dinamik aktivligi nazariyasini ishlab chiqish, tog‘ jinslarini siljishi maslalarda va boshqalarda foydalaniladi.

SHu bilan birga “geomexenikada” kon ishlarini turli kon-geologik sharoitlarda olib borishda, mexanik jarayonlarning shakllanishi va xaraktyerini birinchi o‘rinda tahlil qiladi.

SHuning uchun aniq sharoilarda: kuchlanish, deformatsiya, tog‘ jinslarining siljishi va ularning asosiy omillarini o‘zgarishida, o‘rganilayotgan jarayonlarning asosiy parametrlarini aniqlash maqsadida, asboblar bilan o‘lchash usuli va tabiiy kuzatish usullarini amalga oshira-olish o‘ta muhimdir. Tabiiy kuzatishlardan olingan ma’lumotlar o‘rganilayotgan hodisa va jarayonlarni turlarga ajratish imkonini byeradi, ularning fizik mohiyati va keyingi nazariyalarni umumiyligini oydinlashtiradi, vazifalarni ruxsat etilgan darajada soddalashtirish imkonini byeradi.

Tog‘ jinslari massivining bir jinsli emasligi va kon-geologik sharoitlarning turli – tumanligini hisobga olib , geomexanika uchun yuqori darajali qat’iy matematik qonuniyatlarni etarlicha murakkablikda ta’riflab byeriladi, bunda modellashtirish usuli keng qo‘llanilishi xaraktyerlidir, tadqiq qilinayotgan jarayonlarni turli omillar va lozim bo‘lgan parametrlarning qiymatini olish, hatto tahliliy usulda masalalarni echishning iloji bo‘lmagan holda ham baholay olish imkonini byeradi.

Geomexanikada shu bilan bir qatorda tahliliy (analitik) usul ham keng qo‘llaniladi, bunda, birinchi navbatda geomexanik hodisalarni tushunchasi va umumiy rivojlanishi va alohida omillarning ta’sirini tushuntirib byeradi. Bu yerda tabiiy kuzatishlar va modellashtirish natijasilaridan foydalanib chegaraviy shartlar sifatiga ko‘ra tahliliy masalalar qo‘yiladi va juda ko‘p kompleks munosabatlardan foydalaniladi.

Geomexanika fanining boshqa fanlar bilan o‘zaro aloqalari.

Barcha asosiy va amaliy fanlar bo‘linish shartliligiga qaramasdan konchilikda geomexanika amaliy fan sifatida o‘rganiladi. SHunday qilib u fizika-texnik fan va quyidagi fanlar bilan o‘zaro bog‘langan holda o‘rganiladi: gidrogeomexanika, tog‘ jinslari fizikasi, ochiq kon ishlari texnologiyasi va yer osti kon ishlari texnologiyasi, qiyaliklarda inshootlarni qurish (1-rasm).

Геомеханика

Математика

Физика

Механика

Кимё

Кончилик фанлари

Ер ҳақидаги фанлар

Тоғ жинслари массиви ҳолатини бошқариш

Геология

Мухандислик геологияси

Гидрогеология

Маркшейдерлик иши ва кон геометрияси асослари

Очиқ кон ишлари технологияси

Ер ости кон ишлари технологияси

Тоғ жинслари физикаси

1- rasm. Geomexanika fanining boshqa fanlar bilan o‘zaro aloqalari.

Geomexanika fanining boshqa fanlar bilan o‘zaro aloqalari quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:

- gidromexanika fani bilan gidrogeologik va muxandislik geologiyasi masalalarini echish orqali bog‘langan;

- tog‘ jinslari fizikasi va jarayonlari fani bilan ba’zi bir masalalarni qo‘yish va echish orqali bog‘langan;

- ochiq va yer osti kon ishlari texnologiyasi fanlari bilan qiyaliklar turg‘unligini boshqarish ishlari bo‘yicha bog‘langan;

-tog‘ jinslari mexanikasifani bilan masalalarni echish va metodologik asoslari orqali bog‘langan;

-marksheydyerlik ishi va kon geometriyasi asoslarifani bilanyer qa’rini o‘rganish va o‘zlashtirishning nazariy asoslari orqali bog‘langan.

Tayanch iboralar:

Massiv, tog‘ jinsi, minyeral, kuchlanish, kon bosimi, geologiya, muxandislik geologiyasi, gidrogeologiya, asosiy (fundamental) fanlar, tog‘ jinslari fizikasi, geofizika, geotektonika, mexanika, boshqarish, qiyalik, bort, pog‘ona, kon (karyer), xavfsizlik byermasi, ag‘darma, seysmika, tektonika.

Nazorat savollari:

1. Geomexanika fanining konchilik sanoatidagi o‘rni?

2. Geomexanika fanining boshqa fanlar bilan aloqalarini tushuntirib

byering?

3. Geomexanika fanining konchilikda ishlab chiqarishini rivojlantirish-

dagi o‘rni.