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《井巷工程与智能掘进》课程教学大纲
课程名称:井巷工程与智能掘进
ShaftEngineeringandIntelligentDrifting
课程编号:020040030
课程性质:?必修□选修
课程类别:□通识课程?专业课程£实践教学
适用专业:采矿工程专业
课程学时:40学时(理论36学时,实验4学时)
课程学分:2.5学分
应开课学期:第五学期
先修课程:高等数学、大学物理、岩石力学
任课学院、系部:能源科学与工程学院采矿工程系
一、课程简介
“井巷工程与智能掘进”是采矿工程专业的一门专业核心课程,课程性质为必修课。课程主要讲授钻眼爆破、巷道断面设计、岩巷智能掘进、煤巷智能掘进、巷道支护、巷道施工组织与管理、交岔点及硐室施工、斜井与上下山施工、特殊条件下巷道施工、立井井筒设计与施工等方面的理论与技术。本课程为进一步学习矿山压力与岩层控制、矿井通风与安全等方面知识提供基础。
二、课程教学的目标及与毕业要求的关系
(一)课程目标
课程总目标:通过本课程的学习,使学生能够掌握井巷工程的相关概念、原理和方法等基本知识、掌握井巷工程中施工机具与支护设备、支护材料,具备基本的井巷工程设备操作与故障处理能力,能够进行矿山井巷工程的基本设计与施工操作。
课程目标1:掌握岩石力学基本知识,能够认识煤矿不同井巷的基本概念、空间结构、特点作用及相互有关系,并能了解巷道施工或井筒施工的组织管理工作;
课程目标2:熟悉巷道掘进的施工机具或爆破施工原理,进行井巷施工措施或作业规程,包括断面设计、爆破图表编制、交岔点设计与循环作业图表等的撰写,提出基本施工方案或技术措施等;
课程目标3:通过对煤矿井巷工程设计与施工,针对不同矿山复杂地质条件,能够进行复杂条件下的井巷设计与科学研究等。
(二)课程目标与毕业要求的对应关系
本课程目标支持的主要毕业要求如下表:
课程目标
毕业要求
指标点
1.掌握岩石力学基本知识,能够认识煤矿不同井巷的基本概念、空间结构、特点作用及相互有关系,并能了解巷道施工或井筒施工的组织管理工作。
毕业要求1:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识应用于采矿工程(含智能采矿)中,并能解决复杂工程问题。
指标点1.4:掌握用于解决复杂采矿工程(含智能开采)问题所需的专业知识。
2.熟悉巷道掘进的施工机具或爆破施工原理,进行井巷施工措施或作业规程,包括断面设计、爆破图表编制、交岔点设计与循环作业图表等的撰写,提出基本施工方案或技术措施等。
毕业要求3:能够针对采矿工程领域的生产与管理问题提出解决方案,设计满足特定需求的系统或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
指标点3.3:能够针对复杂工程背景,设计矿山开拓、建设、施工,以及绿色、高效、安全生产技术保障等方案。
3.通过对煤矿井巷工程设计与施工,针对不同矿山复杂地质条件,能够进行复杂条件下的井巷设计与科学研究等。
毕业要求4:能够基于科学原理,采用科学方法对采矿工程、智能开采中的工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
指标点4.2:能够针对复杂采矿工程和智能开采问题进行研究,包括设计实验、数据采集与分析等。
三、课程教学的基本内容及教学安排
(一)课程教学的内容及学时安排
知识单元
知识点
学时数
课程目标
线下
授课
线上
授课
实验
/实践
1.绪论
知识点1.1:井巷工程课程主要内容和特点。
2
课程目标1
2.岩石的性质及其工程分级
知识点2.1:岩石的物理性质;
知识点2.2:岩石的力学性质;
知识点2.3:岩石的工程分析。
2
课程目标1
3.钻眼爆破
知识点3.1:钻眼机具;
知识点3.2:炸药和爆炸概论;
知识点3.3:工业炸药;
知识点3.4:起爆器材;
知识点3.5:电雷管起爆法;
知识点3.6:破岩原理与爆破技术。
4
课程目标2
4.巷道断面设计
知识点4.1:煤矿巷道类型与断面形状;
知识点4.2:巷道断面尺寸确定;
知识点4.3:水沟与管缆布置;
知识点4.4:巷道断面设计示例。
3
课程目标2
5.岩巷智能掘进
知识点5.1:综合机械化掘进设备;
知识点5.2:通风防尘与降温;
知识点5.3:装岩与运输;
知识点5.4:岩巷快速施工机械化作业线;
知识点5.5:巷道掘进安全工作。
4
课程目标3
6.煤巷智能掘进
知识点6.1:煤层巷道掘进的定向方法;
知识点6.2:煤巷掘进机智能掘进;
知识点6.3:半煤岩巷道施工;
知识点6.4:煤巷锚杆支护技术。
3
2
课程目标3
7.巷道支护
知识点7.1:支护材料
知识点7.2:锚杆支护;
知识点7.3:喷射混凝土支护;
知识点7.4:锚杆为主的联
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