Геотехнічна і гірнича механіка

Геотехнічна і гірнича механіка — галузь науки і техніки, наукова спеціальність (шифр 05.15.09), утворена Постановою президії ВАК України N 47-08/6 від 14.06.2007 шляхом об'єднання наукових спеціальностей «Фізичні процеси гірничого виробництва» (05.15.11) та «Механіка гірських порід» (05.15.09). За цією спеціальністю в Україні присуджуються наукові ступені в галузі технічних наук.

Паспорт спеціальності

Геотехнічна і гірнича механіка вивчає властивості, стан і особливості поведінки сипучих тіл, ґрунтів, ґрунтових основ, гірських порід та їх масивів з урахуванням твердої, рідкої, газоподібної фаз і напружено-деформованого стану під впливом різних видів навантаження для створення й вдосконалення існуючих способів видобутку корисних копалин і техногенних родовищ, освоєння природних ресурсів надр, методів прогнозу й управління гірничим тиском і зсуванням, стійкістю породних оголень при створенні штучних наземних і підземних порожнин, природних і штучних укосів, бортів кар'єрів і відвалів, будівництва наземних і підземних споруд цивільного та промислового призначення.

Напрями досліджень

• Розроблення методології, методик, розрахункових методів, вивчення й оцінка властивостей сипучих тіл, ґрунтів і гірських порід; дослідження будови, напружено-деформованого стану, закономірностей у масивах сипучих середовищ, гірських порід і техногенних родовищ з урахуванням особливостей їх поведінки при різних видах і шляхах навантаження, дії різних полів і контактів і впливу різних чинників, а також при взаємодії вказаних середовищ з природними та штучними флуктуаціями з метою вдосконалення існуючих і розробки нових ефективних геотехнологій. Методи управління властивостями і станом сипучих тіл, ґрунтів і гірських порід.
• Дослідження закономірностей механічних процесів при розміцненні, ущільненні та переміщенні сипучих тіл, зокрема мерзлих, механічними діями і полями різної природи та прямих і зворотних процесів при переходах середовищ в інші фазові категорії при наявності фільтрації, дифузії рідини і газу у породному масиві при веденні гірничих робіт.
• Дослідження явищ, що протікають у гірських породах, зокрема в кам'яному вугіллі, вивчення закономірностей змінювання їх стану та властивостей під впливом зовнішніх полів; встановлення фізико-хімічних механізмів; розроблення фізичних і фізико-математичних моделей перетворень, що спостерігаються, методів їх практичної реалізації.
• Розроблення методології, методик і розрахункових методів при дослідженнях механіки органо-мінеральних ґрунтів, лесів і лесовідних ґрунтів (макропористих утворень), пливунів і псевдопливунів, мерзлих і вічномерзлих ґрунтів (кріогенних утворень) з метою використання їх для створення та вдосконалення технологій будівництва наземних і підземних об'єктів різного призначення, забезпечення стійкості природних і штучних укосів, бортів кар'єрів, відвалів і відкритих виробок при будівництві наземних і напівпідземних об'єктів.
• Розроблення методології, методик, розрахункових методів щодо оцінки напружено-деформованого стану гірських порід і інших проявів гірничого тиску поблизу капітальних, підготовчих і очисних виробок, стійкості ціликів і оголень гірських порід, підземних споруд, а також способів управління станом масиву і тримікістю гірських порід шляхом дії на них механічними, гідравлічними, тепловими, електромагнітними та іншими полями, а також методів і засобів їх реалізації у практиці ведення гірничих робіт.
• Руйнування, розміцнення, ущільнення та переміщення гірських порід механічними, гідравлічними, тепловими, електромагнітними та іншими фізико-технічними способами при їх бурінні, різанні, сколюванні, відриві, подрібненні з метою використання отриманих закономірностей для створення або вдосконалення існуючих технологій будівництва, експлуатації й охорони підземних порожнин, підвищення стійкості укосів, удосконалення технологій видобутку корисних копалин тощо.
• Дослідження параметрів вибухового імпульсу в масивах гірських порід під впливом детонаційних процесів з метою підвищення безпеки, технологічної й екологічної надійності, ефективності вибухового способу при різних видах його застосування: у технологічних процесах при створенні штучних підземних і наземних порожнин, видобутку корисних копалин, подрібненні тощо.
• Дослідження напружено-деформованого стану в породних масивах і встановлення залежностей від дії акустичних, електричних, магнітних, радіохвильових, радіаційних, ультразвукових та інших фізичних полів.
• Дослідження закономірностей формування напружено-деформованого стану, розрахунок і оцінка зсування гірських порід при підземному та відкритому способах видобутку з метою розробки способів їх попередження та стабілізації.
• Дослідження закономірностей формування, протікання газодинамічних і динамічних явищ у масивах порід при веденні гірничих робіт, розроблення способів їх попередження та запобігання.
• Методи контролю фізико-механічних властивостей і напружено-деформованого стану породного масиву; діагностика та моніторинг геотехнічних процесів, способи підвищення надійності і певності результатів оцінки властивостей і стану гірських порід і масивів при проведенні лабораторних, натурних і аналітичних досліджень.

Спеціалізовані наукові установи

Дослідженнями в області геотехнічної і гірничої механіки в Україні займаються такі науково-дослідні установи:

• Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова
• Інститут фізики гірничих процесів
• Український державний науково-дослідний та проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки та маркшейдерської справи

Наукова періодика з дисципліни

В Україні:

• - наукове видання ННІ енергозбереження та енергоменеджменту НТУУ КПІ
•  — науковий вісник Інституту геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України
• Геотехнології - наукове видання НТУ ХПІ
• - наукове видання ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій»

Іноземні видання (станом на 10.2022 індексуються у Scopus):

Див. також

• Гірнича геомеханіка
• Механіка гірських порід
• Механіка ґрунтів
• Енциклопедія гірничої механіки
• Геотехнічний контроль

Примітки

1. Про затвердження Переліку наукових спеціальностей. Офіційний вебпортал парламенту України (укр.). Процитовано 21 жовтня 2022.

Література

• Управління станом масиву гірських порід./ С. С. Гребьонкін, В. М. Павлиш, В. Л. Самойлов, Ю. А. Петренко. — Донецьк: ДонНТУ, 2008. — 213 с.
• Бондаренко В. І., Бузило В. І., Табаченко М. М., Медяник В. Ю. Геомеханічні основи підвищення стійкості підготовчих виробок / Навчальний посібник. — Д.: Національний гірничий університет, 2009. — 407 с.
• Бондаренко В. І., Ковалевська І. А., Симанович Г. А., Коваль А. І. Геомеханіка взаємодії елементів системи «породний масив-виїмкова виробка-охоронна конструкція». Монографія. — Дніпропетровськ: «Системні технології», 2007. — 209 с.

Посилання

• Паспорт спеціальності «Геотехнічна і гірнича механіка»