112040- 《矿山压力及岩层控制实验》.docVIP

《矿山压力及岩层控制实验》教学大纲

课程中文名称:

矿山压力及岩层控制实验

课程英文名称:

MinePressureandStrataControlExperiment

课程编号:

112040

实验学时/学分:

8/0.5

课程类别:

工程实践

课程性质:

必修

适用专业:

采矿工程

先修课程:

高等数学，矿山压力及岩层控制，岩体力学、岩体力学实验、采煤方法

后续课程:

综合创新实验，专业技能训练

课程负责人:

审定人：

审批人：

课程目标

《矿山压力及岩层控制实验》是采矿工程专业的一门工程实践必修课程，通过实验来加深对理论课程的理解，提高学生综合分析问题、解决问题的能力。

1.通过采场初次及周期来压模型演示实验和单体液压支柱性能测定实验，提升对矿山压力及岩层控制理论知识的理解，具备对复杂采矿工程问题进行分析、解释的能力；

2.通过充填材料配比实验，设计实验方案，掌握测定标准试块的基本物理力学参数方法，进行实验数据分析处理，使用恰当的现代工具处理数据，分析实验结果；掌握科学思维方法，具有创新精神、严谨的科学态度和务实的工作作风，立足国家能源发展战略，成为具有社会责任感、家国情怀、使命担当的社会主义建设者。

课程目标对毕业要求的支撑

毕业要求

毕业要求内涵观测点

课程目标

1

2

4

4.2能够设计研究或实验方案，具备复杂采矿工程问题进行实验、数据采集、分析、解释的能力

H

4

4.3能够基于专业理论知识、实验数据分析结果，通过信息综合得到合理有效的结论

H

5

5.1熟悉采矿工程相关仪器、设备、技术装备特征和基本操作方法，能够理解相关仪器、设备、技术装备的局限性

M

注：H、M、L分别表示教学目标对毕业要求的贡献度为强、中、弱。

实验基本环节

根据《矿山压力及岩层控制》课程理论教学内容和专业实验条件，围绕巷道与回采空间围岩应力分布、岩层移动及矿压显现规律教学内容共开设了3个实验，具体见下表。

实验项目

课程能力培养

学时

实验性质

开出要求

支撑课程目标

采场初次及周期来压模型演示

通过采场初次及周期来压模型演示实验，提升对矿山压力及岩层控制理论知识的理解，具备对复杂采矿工程问题进行分析、解释的能力

2

演示性

必做

1

单体液压支柱性能测定

通过单体液压支柱性能测定实验，提升对矿山压力及岩层控制理论知识的理解，具备对复杂采矿工程问题进行分析、解释的能力

2

综合性

必做

1

充填材料配比实验

通过充填材料配比实验，设计实验方案，掌握测定标准试块的基本物理力学参数方法，进行实验数据分析处理，使用恰当的现代工具处理数据，分析实验结果；掌握科学思维方法，具有创新精神、严谨的科学态度和务实的工作作风，立足国家能源发展战略，成为具有社会责任感、家国情怀、使命担当的社会主义建设者

4

综合性

必做

2

合计

8

实验教学基本内容

实验项目一：采场初次及周期来压模型演示

实验目的：通过观察回采工作面初次及周期来压演示模型，结合课堂所学的理论知识，掌握采场上覆岩层活动规律及采煤工作面前后方支承压力带分布特点。

实验内容：

1.1观察回采工作面初次及周期来压演示模型。

主要实验设备：

回采工作面初次放顶及周期来压演示模型。

思政内容：

辩证分析失稳与来压的关系，强调矿压与矿压显现的因果异步关系。培养学生认识、掌握事物特征和揭示规律的能力；矿压显现影响因素分析中探讨一个结果多种可能原因的逆问题分析方法，培养学生的开放思维能力。

实验项目二：单体液压支柱性能测定

实验目的：掌握单体液压支柱工作特性试验方法；了解单体液压支柱工作特性。

实验内容：

2.1将单体液压支柱和顶板动态仪置于压力机上下承压板之间，压力机加载速度要均匀，每加载20kN，记录1次顶板动态仪读数，并填入表格；

2.2加载时要注意支柱自动卸载现象，当加载至支柱额定载荷时，立刻停止加载，打开支柱卸载阀，取下支柱。

主要实验设备：

YE-200A压力机、DZ22-30/100外注式单体液压支柱、手动液压升柱器、顶板动态仪、10#铁丝。

思政内容：

引入钱鸣高、宋振骐、侯朝炯等老一辈采矿工作学者们在当时艰苦条件下积极进行学术探索的奋斗历程，让学生深刻理解采矿“四特”精神以及理论联系实际的思想在学习、科研及工作中的重要性，激发民族自豪感与文化自信，树立正确的价值观。

实验项目三：充填材料配比实验

实验目的：掌握按一定比例配制充填材料；了解影响充填材料强度的主要因素；学会测定标准试块的基本物理力学参数。

实验内容：查阅资料进行充填材料配方确定，设计正交试验方案，按方案及相应工艺制得材料浆料、装模标准养护3d，脱模后，测定其平均容重及单轴抗压强度。对实验数据进行分析处理，分析实验结果，得到实验最佳配方。

主要实验设备：

电子天平、量筒、7.07cm×7.07cm×7.07cm