《矿山建设工程A》课程教学指导书
矿山建设工程A课程是土木工程专业卓越工程师计划的专业主干课程;其先修课程是爆破工程和矿山工程规划与设计;适用于土木工程和矿业工程专业。本课程主要讲授矿山井巷施工技术、矿山施工组织和管理,着重介绍施工方案及方法选择和运用。教学内容包括采矿概论;立井井筒施工;凿井结构物;立井井筒延深;岩石平巷;井底车场与硐室;采区巷道;斜井;建井施工的准备工作;矿井施工顺序与施工网络计划技术;矿井建设的施工管理等。通过本课程的学习,使学生掌握矿山建设工程的基本知识和基本理论,获得土木工程矿山建设工程师的基本训练,具备能独立编制矿山井巷单位工程施工组织设计和施工技术措施的能力;了解国家在矿井建设方面的有关技术政策以及国内外建井技术的发展方向和最新动态;具有矿山建设工程施工组织与管理的基本知识等。
一、课程目标
通过本课程的学习,使学生掌握煤矿开采、矿山井筒与巷道的设计与施工等基本知识;了解矿井建设的全过程,掌握编制矿井建设单项工程施工组织设计的基本知识;具备独立编制矿山井巷单位工程施工组织设计和施工技术措施的能力;了解国家在矿井建设方面的有关技术政策以及国内外建井技术的发展方向和最新动态;掌握矿山建设工程施工组织与管理的基本知识。
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二、课程内容、要求及学时分配
11.主要教学内容
序号 | 章节 | 内容及要求 | 学时 | 备注 |
1 | 第一章 煤田地质基础知识 | 熟悉煤层埋藏特征与煤层分类;掌握常见的地质构造;了解采矿常用图件。 | 2 | |
2 | 第二章 井田开拓 | 了解井田与井田的再划分;掌握井田开拓方式;熟悉矿井巷道分类。 | 2 | |
3 | 第三章 采煤技术 | 了解矿山压力的基本知识、采区巷道布置方式和常见的采煤方法。 | 2 | |
4 | 第四章 立井井筒的结构与设计 | 熟悉立井井筒的结构和立井井筒装备内容;掌握立井井筒断面设计内容与步骤。 | 4 | |
5 | 第五章 立井井筒表土施工 | 熟悉井筒锁口结构和施工方法;掌握立井表土施工方案技术原理及选择方法。 | 6 | 研讨2学时 |
6 | 第六章 立井井筒基岩施工 | 了解立井基岩段掘进、砌壁主要工艺过程和设备,掌握设备配套及防治水处理方案。 | 12 | 研讨2学时 |
7 | 第七章 立井井筒施工设备与布置 | 熟悉常见凿井设备,掌握井内设备布置、天轮平台布置和地面稳绞设施布置方法。 | 6 | 研讨2学时 |
8 | 第八章 岩石平巷 | 掌握爆破图表编制方法、支护原理及方法;熟悉装岩与运输设备、机械化作业线配套方案;熟悉巷道“钻爆法”施工全过程,掌握“钻”、“爆”、“装”、“运”等详细工艺;悉施工组织与管理方法;了解通风、防尘、降温、测量等辅助工作。 | 12 | 虚拟仿真1学时;研讨2学时 |
9 | 第九章 井底车场与硐室 | 熟悉井底车场的结构与型式;掌握井底车场主要硐室的结构与施工方法;熟悉巷道围岩变形破坏过程,掌握支护措施及合理支护参数确定方法;掌握巷道交岔点的设计与施工方法。 | 6 | 虚拟仿真1学时 |
10 | 第十章 煤巷、半煤岩巷和煤仓 | 掌握煤巷、半煤岩巷道施工方法;熟悉综掘快速施工技术和煤仓施工技术。 | 5 | |
11 | 第十一章 斜 井 | 了解斜井的结构和斜井表土施工技术;掌握斜井基岩施工和上、下山施工及安全控制技术。 | 3 | |
12 | 第十二章 矿山建设组织管理 | 了解矿山建设程序;熟悉矿建工程施工组织和土建及机电安装工程施工组织方法;掌握矿井施工方案。 | 2 | |
13 | 第十三章 矿山建设工程管理 | 掌握网路计划编制技术,熟悉工期控制、质量控制、投资控制和安全管理相关内容。 | 8 | 网路计划技术 研讨2学时 |
14 | 第十四章 矿井建设施工组织设计示例 | 熟悉矿井建设施工组织设计编制方法、编制内容 | 2 | 研讨2学时 |
合 计 | | 72 | 虚拟仿真2学时,研讨12学时 |
22.虚拟仿真教学安排内容
序号 | 实验名称 | 内容及要求 | 学时 |
1 | 巷道“钻”、“爆”、装”、“运”仿真实验 | 巷道掘进三维施工工况模拟、测量与激光定位、巷道钻眼施工、爆破设计(含爆破参数室内实验)与施工、爆破与开挖效果分析、出矸系统与围岩支护过程等施工全过程虚拟仿真,要求学生熟悉巷道“钻爆法”施工全过程,掌握“钻”、“爆”、“装”、“运”等详细工艺。 | 1 |
2 | 围岩变形破坏与支护及监测虚拟仿真实验 | 深部巷道围岩破坏演化过程与失稳模式、巷道支护不足失效实验、不同支护方案效果仿真、锚杆支护监测与检测,熟悉巷道围岩变形破坏过程,掌握支护措施及合理支护参数确定方法。 | 1 |
合 计 | | 2 |
33.其他教学内容
序号 | 名称 | 内容及要求 | 学时 |
1 | 研讨课 | 课程研讨围绕以下6个主题,提前布置,分组讨论,各组代表发言,教师点评。 1)立井表土施工方案的选择; 2)立井基岩段施工方案的选择; 3)深部、软岩巷道支护技术; 4)施工平面图布置方法; 5)矿井建设计划与网路安排; 6)矿井建设前沿课题与发展趋势。 每个学生应提交纸质材料,作为平时成绩依据之一。 | 12 |
合 计 | | 12 |
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三、师资队伍
课程负责人:具有土木工程专业博士学位和副教授以上职称的教师。
主讲教师配置要求:具有土木工程专业博士学位或受聘岩土工程学科中级及以上职称,且具有累计1年以上矿山实践经历的教师。
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四、教材及教学参考
11.建议教材
王建平,等.矿山建设工程.徐州:中国矿业大学出版社,2007
22.教学参考书
1)徐永圻 主编.《采矿学》,中国矿业大学出版社,2003.
2)董方庭等.《井巷设计与施工》.(修订版).徐州:中国矿业大学出版社,1994.
3)崔云龙主编.《简明建井工程手册》(上、下册)煤炭工业出版社,2003.
4)东兆星,邵鹏.《爆破工程》.徐州:中国建筑工业出版社,2005年.
5)万寿良 主编《矿井设计施工及标准规范实用手册》当代中国音像出版社,2003.
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五、教学组织
11.教学构思
本课程作为专业主干课程,重点在于向土木工程专业卓越工程师方向学生介绍煤矿建设的基本知识,其主要内容围绕“施工安全、高效,组织管理科学、有序”的思路开展教学,并兼顾土木工程科学知识体系的完备性。
22.教学策略
本课程突出实践性和开放性。课程内容紧密结合生产实践。授课教师在各自学科方向有最新研究成果,本课程将给予授课教师一定自主性,在保证讲授基础内容的前提下,可根据个人特长对其他授课内容进行适当取舍。
33.教学方法
本课程采用课堂讲授、课堂研讨、案例教学、虚拟仿真实验相结合的教学方法。
44.教学场地与设施
课堂教学需要多媒体教室,实践课程可以利用学校正在规划建设的地下实景矿井。
55.教学服务
授课教师除了组织课堂研讨外,还应向学生及时提供答疑服务;研讨课题提前布置,对研讨内容初稿进行初步审查,并提出修改意见,便于开展课堂讨论。
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六、课程考核
本课程采用过程考核和考试相结合的考核方式。
教师根据课程进度安排课外作业、课堂研讨等过程考核;其中过程考核和考试所占课程最终成绩的比例分别为40%和60%。教师也可以适当调整各部分考核内容的比例,但考试比例不少于50%。
最终成绩按百分制给出,60分为及格。
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七、说明
1)本课程教学质量标准也适用于其它土木工程专业非卓越工程师方向和矿业工程专业学生。
2)本课程教学质量标准的变更需由课程负责人提出,专业负责人组织系所会议讨论通过。
3)研讨案例和学时可根据不同专业(方向)需要适当调整。
制定者:王迎超
审定者:吕恒林
批准者:王文顺
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