7a77ce55

Предмет и сущность геомеханики

Прежде чем говорить о геомеханике, необходимо вспомнить самое общее определение наиболее всеобъемлющей науки о закономерностях окружающего нас мира — физики. Оно звучит так: физика науки, изучающая наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения. Если вас интересует Василий Иванович Чаленко, обратитесь на сайт dissertaciya.online.

С точки зрения изучаемых процессов или форм движения материи различают механическое движение, тепловые процессы, электромагнитные явления, гравитационные и т.д. Соответственно этому в физике выделяют классическую механику и механику сплошных сред, термодинамику, электродинамику, теорию тяготения, квантовую механику и квантовую теорию поля и др. Здесь в принципе уместно заметить, что все эти подразделения в существенной степени условны, и именно поэтому очень часто границы между ними весьма размыты, и в настоящее время выделяются многочисленные так называемые пограничные науки.

Одновременно с этим постоянно происходит дробление и выделение новых наук с точки зрения предмета исследования. Именно с этой точки зрения в 40—60-х годах XIX в. выделился комплекс наук под общим названием «геофизика», изучающих физические свойства Земли в целом и физические процессы, происходящие в ее твердых сферах, а также в жидкой и газовой оболочках. Затем из этого комплекса оформилась в самостоятельный раздел «Физика горных пород и процессов», которую в настоящий момент считают одной из фундаментальных частей горной науки, как базовой системы знаний современной технологии горного дела.

Физика горных пород и процессов занимается изучением физических свойств горных пород и породных массивов при их взаимодействии с естественными и искусственно создаваемыми физическими полями в ходе проведения горных работ, в частности при добыче полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений.

Нечто подобное можно наблюдать и для отдельных частей физики, в частности для механики, которая еще в конце XIXв. выделилась в самостоятельную науку со своим предметом исследования, специфическими методами и областями применения. Здесь в последние годы, также с точки зрения предмета исследований, сформировалась специальная область «геомеханика», изучающая в отличие от геофизики только механические процессы в земной коре, связанные с гравитацией, тектоникой, сейсмическими и другими природными явлениями, а также производственной деятельностью человека.

Очевидно, что геомеханика должна рассматриваться, вообще говоря, как часть общей механики подобно тому, как физика горных пород и процессов является частью общей физики или одной из физико-технических наук. Вместе с тем геомеханике наряду с традиционными подходами, принятыми для общей механики, свойственны специфические методы и области применения, святимые с особенностями предмета ее исследования, а именно горными породами и массивами.

Уместно отметить, что очень часто не наблюдается строгой последовательности во времени развития отдельных вопросов, входящих в различные дисциплины. Вообще процесс развития наук подчиняется главным образом запросам практики. Так и в геомеханике наиболее «старыми» являются вопросы сдвижения горных пород, большую историю имеет механика грунтов, долгое время, да еще и сейчас, развивающаяся обособлено. В противоположность этому относительно недавно получили развитие, например, вопросы напряженно-деформированного состояния массива пород вокруг горных выработок.

Как это следует из названия, геомеханика является одной из наук о Земле, и в этом отношении находится в одном ряду с другими науками о Земле, такими как география, геодезия, геология. Геомеханика имеет с ними тесные связи, особенно с геологией, а именно с одним из ее разделов — инженерной геологией.

Инженерная геология занимается изучением строения, свойств и динамики геологической среды, ее рационального использования и охраны в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека. Таким образом, по отношению к инженерной геологии геомеханика является более узкой наукой, поскольку ограничивается рассмотрением только механических процессов и не во всей геологической среде, а в первую очередь в массивах горных пород, т.е. той части общей геологической среды, которая находится в поле деятельности человека при разработке полезных ископаемых.

Вместе с тем в части исследования свойств пород и особенно вопросов напряженного и деформированного состояния массивов и его изменений, а также сдвижения пород под влиянием горных разработок, геомеханика намного глубже исследует процессы и явления.

Наряду с этим геомеханика имеет целый ряд задач, не свойственных инженерной геологии. К ним относятся вопросы оценки устойчивости выработок, целиков и других элементов систем разработки, исследование удароопасности и выбросоопасности пород, охраны сооружений от вредного влияния горных работ и др.

Геомеханика широко использует методы и результаты других фундаментальных наук, в первую очередь математики, в частности математического анализа, прикладной математики, математического моделирования и др.; при натурных исследованиях широко применяются достижения смежных разделов физики и химии.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий