《開采損害與環(huán)境保護(hù)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE 11開采損害與環(huán)境保護(hù)課程教學(xué)大綱課程編碼：課程名稱：開采損害與環(huán)境保護(hù)課程英文名稱：Mining damage and environment protection先修課程：巖石力學(xué) 適用專業(yè)：采礦工程總學(xué)時(shí)：36講課學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4上機(jī)學(xué)時(shí)：0總學(xué)分：2制訂單位資源與環(huán)境工程學(xué)院制訂時(shí)間：2012.4.10一、課程的性質(zhì)和目的開采損害與環(huán)境保護(hù)是采礦工程專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，了解礦山資源開采的同時(shí)各種地質(zhì)損害（災(zāi)害）的類型及特征，開采損害的防治措施以及礦山環(huán)境保護(hù)技術(shù)的發(fā)展等，使在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)中所學(xué)到的理論和方法進(jìn)一步得到深化并運(yùn)用到解決實(shí)際問

2、題中去。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生樹立正確而較為全面的礦山開采損害與環(huán)境保護(hù)的概念，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力、實(shí)事求是的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)，為后繼課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用打下基礎(chǔ)。二、課程的基本要求及重點(diǎn)、難點(diǎn)(一)課程的基本要求1學(xué)習(xí)和掌握地表沉陷與損害特征、巖層移動(dòng)和地表變形的一般規(guī)律性、開采損害監(jiān)測與評(píng)價(jià)方法、建筑物保護(hù)礦柱的留設(shè)方法、建筑物下開采、鐵路下開采、水體下開采的問題，受水體威脅礦床的開采技術(shù)及特殊采礦方法等基本知識(shí)、基本理論和基本技術(shù)。2學(xué)習(xí)和了解礦山資源與環(huán)境、采礦沉陷土地復(fù)墾、礦山廢水控制與處理、礦山固體廢棄物處理以及礦山環(huán)境與可持續(xù)性發(fā)展方面的新技

3、術(shù)、新方法。3通過學(xué)習(xí)使學(xué)生基本掌握和了解地質(zhì)災(zāi)害基本理論和礦山開采損害與環(huán)境保護(hù)方面的基本知識(shí)。（二）重點(diǎn)、難點(diǎn)1礦井開采地質(zhì)災(zāi)害類型及防護(hù)技術(shù)；2巖層與地表移動(dòng)的一般規(guī)律；3開采損害的基本理論與防治手段；4建筑物下壓煤開采的技術(shù)方法；5概率積分法巖移計(jì)算理論；6采礦塌陷地生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)。三、本課程與其它課程的關(guān)系本課程作為采礦工程專業(yè)的必修課與“采礦工程”、“彈性力學(xué)”“巖石力學(xué)”、“礦山地質(zhì)”、“礦山測量”等專業(yè)課程有密切的關(guān)系，采礦工程專業(yè)或非采礦工程專業(yè)的大學(xué)本科學(xué)生，須在具備了上述課程的基本知識(shí)后才能學(xué)好本課程。四、課程內(nèi)容與要求第一篇 開采損害的類型及特征第一章 開采損害類型及

4、特征 （2學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解礦山開采對(duì)土地、房屋、地下構(gòu)筑物、工業(yè)廣場設(shè)施、井筒及工程地質(zhì)災(zāi)害等，掌握其基本機(jī)理和分析方法。2、課程內(nèi)容（1）開采沉陷土地?fù)p害（2）開采沉陷房屋損害（3）地面及地下構(gòu)筑物損害（4）開采井筒煤柱不均勻沉陷導(dǎo)致的工業(yè)廣場設(shè)施及井筒損害（5）開采沉陷導(dǎo)致的工程地質(zhì)損害（6）近地表開采（挖）損害3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦山開采沉陷的類型特征。（2）領(lǐng)會(huì)：本課程相關(guān)的基本理論。第二、三、四章 開采水動(dòng)力、大氣、固體廢棄物（尾礦）損害（1學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過本章學(xué)習(xí)了解礦井開采對(duì)水、大氣的污染、損害，礦井產(chǎn)生的固體廢棄物對(duì)土地資源、大氣

5、、地下水資源等造成的損害影響，掌握礦山開采水動(dòng)力、大氣損害的概念、固體廢棄物的危害，能夠分析礦井水災(zāi)、大氣污染的形成條件及機(jī)理。2、課程內(nèi)容（1）水下開采損害（2）水上開采損害（3）礦井水污染及水資源損害（4）大氣煙塵污染（5）有害氣體污染（6）固體廢棄物損害3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：開采水動(dòng)力災(zāi)害等基本概念。（2）領(lǐng)會(huì)：開采造成的礦井直接損害、生態(tài)環(huán)境間接損害以及對(duì)人類的影響。第五章 開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響（1學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解礦井資源開發(fā)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞和危害。2、課程內(nèi)容（1）資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境（2）礦山開采沉陷的生態(tài)損害 3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核

6、要求（1）識(shí)記：礦山開采生態(tài)損害類型及特征。（2）領(lǐng)會(huì)：礦山開采對(duì)人類居住環(huán)境的影響。第二篇 開采損害防治第六章 巖層移動(dòng)變形機(jī)理（4學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解開采圍巖移動(dòng)破壞形式、開采巖層移動(dòng)變形影響因素及巖層移動(dòng)變形的研究方法，掌握水平-緩傾斜煤層、傾斜煤層開采時(shí)“上三帶”空間形態(tài)。2、課程內(nèi)容（1）開采圍巖移動(dòng)破壞形式（2）巖層移動(dòng)破壞分帶特征（3）巖層移動(dòng)變形研究方法（4）開采巖層移動(dòng)變形影響因素 3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：采動(dòng)巖體內(nèi)存在的移動(dòng)破壞的主要類型；“上三帶”、“下三帶”形成及空間形態(tài)； （2）領(lǐng)會(huì)：巖層移動(dòng)的探測方法及主要影響因素。第七章 開采沉陷的一般

7、規(guī)律（5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過本章學(xué)習(xí)了解地表移動(dòng)變形的破壞形式，掌握開采沉陷的一般規(guī)律，能夠用概率積分法對(duì)開采沉陷問題進(jìn)行簡單的預(yù)計(jì)計(jì)算。2、課程內(nèi)容（1）地表移動(dòng)變形的概念（2）地表移動(dòng)盆地及其特征（3）地表移動(dòng)盆地的空間分布和時(shí)間過程（4）地表移動(dòng)變形的預(yù)計(jì)方法（5）山區(qū)開采沉陷的一般規(guī)律3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：地表點(diǎn)移動(dòng)和變形的指標(biāo)：下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)、水平變形、扭曲和剪切變形（或稱剪應(yīng)變）；主斷面及移動(dòng)變形規(guī)律；充分、非充分采動(dòng)；移動(dòng)盆地的邊界確定；移動(dòng)盆地的空間分布和時(shí)間過程。（2）領(lǐng)會(huì)：地表移動(dòng)變形的形式；地表移動(dòng)變形的預(yù)計(jì)計(jì)算；山區(qū)開采沉陷的一般規(guī)律。

8、第八章 開采損害的監(jiān)測與評(píng)價(jià)（3學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過本章學(xué)習(xí)掌握開采損害監(jiān)測的方法，了解開采損害的立法，能進(jìn)行開采損害評(píng)價(jià)。2、課程內(nèi)容（1）開采損害的監(jiān)測（2）開采損害的立法（3）開采損害的評(píng)價(jià)3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：地表移動(dòng)觀測站的設(shè)計(jì)、觀測；開采損害對(duì)建筑物的損害等級(jí)、補(bǔ)償比率。（2）領(lǐng)會(huì)：建筑物下、鐵路下、井筒煤柱開采時(shí)觀測工作，開采損害的立法。 第九章 保護(hù)煤（巖）柱或礦（巖）柱的留設(shè)（1學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握保護(hù)煤（巖）柱或礦（巖）柱的概念與類型；各類保護(hù)煤柱的留設(shè)方法。2、課程內(nèi)容（1）保護(hù)煤（巖）柱或礦（巖）柱的概念與類型（2）開采沉陷煤（巖）

9、柱留設(shè)參數(shù)的確定（3）開采沉陷各類保護(hù)物礦（巖）的留設(shè)方法3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：保護(hù)保護(hù)煤（巖）柱或礦（巖）柱的類型及留設(shè)方法；留設(shè)參數(shù)的確定。（2）領(lǐng)會(huì)：煤（巖）柱留設(shè)原則，各類不同目的留設(shè)保護(hù)煤柱的方法。第十章 建筑物下壓煤開采（3學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握建筑物下壓煤的主要開采技術(shù)和開采方法，條帶開采參數(shù)的確定以及充填開采技術(shù)。2、課程內(nèi)容（1）國內(nèi)外建筑物下壓煤開采概況（2）協(xié)調(diào)開采技術(shù)及方法、開采邊界的確定，殘留礦柱的合理尺寸（3）局部開采技術(shù)及方法，條帶開采工藝參數(shù)設(shè)計(jì)（4）充填開采技術(shù)3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：建筑物下開采技術(shù)、開采邊界的確定，條

10、帶開采技術(shù)采寬和留寬的計(jì)算，相鄰工作面合理錯(cuò)距計(jì)算。（2）領(lǐng)會(huì)：建筑物下壓煤開采特點(diǎn)，開采設(shè)計(jì)原則，各類煤柱及開采參數(shù)選取方法。第十一章 線性構(gòu)筑物下開采（1學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握鐵路、公路、管線等延伸長度大的線性構(gòu)筑物下開采的特殊技術(shù)要求，了解井下開采對(duì)其造成的影響。2、課程內(nèi)容（1）鐵路下開采（2）地下開采對(duì)公路的影響及防護(hù)措施3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：鐵路下開采路基、上部建筑的移動(dòng)變形特征；地表移動(dòng)變形值對(duì)公路的影響。（2）領(lǐng)會(huì)：線性構(gòu)筑物下開采特點(diǎn)及防護(hù)的技術(shù)措施。第十二章 水體下開采（4學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握水體下開采的特點(diǎn)及開采的關(guān)鍵技術(shù)，初步

11、掌握各類防水保護(hù)煤柱的留設(shè)高度，了解導(dǎo)水裂隙帶的高度的計(jì)算方法。2、課程內(nèi)容（1）水體下開采的類型及特點(diǎn)（2）水體下開采的關(guān)鍵技術(shù)防水礦（巖）柱的留設(shè)（3）導(dǎo)水裂縫帶高度的計(jì)算3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：各類防水煤（巖）柱的類型、適用條件，防水安全煤（巖）柱的高度計(jì)算；不同開采條件覆巖破壞高度的計(jì)算。（2）領(lǐng)會(huì)：水體下開采的特點(diǎn)，防水煤（巖）柱留設(shè)的原則。第十三章 水體（承壓水）上開采（2學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握水體上開采突水機(jī)制、“下三帶”的概念、空間分布形態(tài)；有效保護(hù)層帶厚度的計(jì)算、阻水能力的確定及安全性評(píng)價(jià)。2、課程內(nèi)容（1）水體上開采的類型及特點(diǎn)（2）“下三帶”理論

12、的概念（3）確定“下三帶”數(shù)據(jù)的觀測與計(jì)算方法（4）“下三帶”理論的應(yīng)用和發(fā)展3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：“下三帶”理論的概念；底板破壞深度的計(jì)算；開采安全性評(píng)價(jià)。（2）領(lǐng)會(huì)：底板破壞深度的觀測、計(jì)算；“下三帶”理論在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用、發(fā)展及還需要深入研究的，如保護(hù)層帶擴(kuò)展的機(jī)制等問題。第三篇 礦山環(huán)境保護(hù)第十四章 村莊、城鎮(zhèn)建筑物的地上保護(hù)措施（2學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握開采過程中，地面上建（構(gòu)）筑物的各種加固、保護(hù)措施。2、課程內(nèi)容（1）加固措施（2）抗變形房屋建筑措施（就地重建措施）（3）壓煤開采的其它措施3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦區(qū)村莊、城鎮(zhèn)建筑物的加固

13、措施：變形縫、鋼拉桿、鋼筋混凝土圈梁、基礎(chǔ)聯(lián)系梁、鋼筋混凝土錨固板、堵砌門窗洞等作用。（2）領(lǐng)會(huì)：建筑物加固保護(hù)措施的重要性。第十五章 開采沉陷土地治理（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握礦區(qū)土地復(fù)墾的基本模式和技術(shù)要求、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在土地復(fù)墾中的應(yīng)用、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的綜合治理。2、課程內(nèi)容（1）土地復(fù)墾的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（2）開采沉陷盆地的土地復(fù)墾（3）礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的綜合治理3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦區(qū)土地復(fù)墾的基本模式、技術(shù)要求；（2）領(lǐng)會(huì)：礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃、設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理措施。第十六章 礦山固體廢棄物處理（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解礦

14、山固體廢棄物的危害、處理方式及其綜合利用。2、課程內(nèi)容（1）礦山固體廢棄物處理概述（2）坑口電廠粉煤灰的綜合利用（3）煤矸石的綜合利用（4）含有毒、有害成分尾礦處理技術(shù)（5）含有放射性廢棄物的處理3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦山固體廢棄物的概念和特性、主要處理方式；粉煤灰、煤矸石的綜合利用（2）領(lǐng)會(huì)：有毒、有害成分尾礦的綜合處理措施。第十七章 礦區(qū)水環(huán)境與水資源化（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解礦山廢水污染控制與處理措施、礦區(qū)水資源的開發(fā)利用。2、課程內(nèi)容（1）礦區(qū)廢水污染控制與處理技術(shù)（2）礦區(qū)水資源化3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦山礦區(qū)廢水控制的基本原則；廢水處

15、理的基本方法；礦區(qū)水資源化的概念。（2）領(lǐng)會(huì)：礦區(qū)水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀；礦區(qū)水資源化技術(shù)途徑。第十八章 礦山環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握環(huán)境質(zhì)量的概念，合計(jì)質(zhì)量評(píng)價(jià)的類型，了解環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書的編寫；礦山環(huán)境的規(guī)劃、管理及綜合治理的投資機(jī)制。2、課程內(nèi)容（1）礦山環(huán)境的概念（2）礦山環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)（3）礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)（4）環(huán)境規(guī)劃與管理（5）礦區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理的投資機(jī)制3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：礦山質(zhì)量評(píng)價(jià)方法、主要類型。（2）領(lǐng)會(huì)：礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)的工作程序、礦山環(huán)境規(guī)劃、礦山環(huán)境管理的發(fā)展趨勢，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理的資金運(yùn)作方式。第十九章 開采損害防治

16、新理論、新技術(shù)及其應(yīng)用（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)掌握“三下一上”開采技術(shù)、沉陷治理技術(shù)，了解開采沉陷預(yù)測的新技術(shù)、地理信息系統(tǒng)GIS在開采損害中的作用、物探新技術(shù)等。2、課程內(nèi)容（1）開采沉陷預(yù)測理論研究現(xiàn)狀（2）開采沉陷預(yù)測新技術(shù)及其應(yīng)用（3）地理信息系統(tǒng)GIS在開采損害及礦區(qū)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用（4）水下、水上開采水害防治物理探測新技術(shù)及其應(yīng)用3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：3S技術(shù)在礦山的應(yīng)用、數(shù)字礦山的概念、開采沉陷預(yù)計(jì)的新方法、物理探測新技術(shù)。（2）領(lǐng)會(huì)：數(shù)字礦山的建立。第二十章 礦區(qū)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展（0.5學(xué)時(shí)）1、學(xué)習(xí)目的和要求通過學(xué)習(xí)了解礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)生和內(nèi)涵

17、、我國礦區(qū)生態(tài)環(huán)境面臨的主要問題。2、課程內(nèi)容（1）可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)生和內(nèi)涵（2）礦區(qū)生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展（3）潔凈煤燃燒及轉(zhuǎn)化技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展（4）煤層地下氣化與可持續(xù)發(fā)展（5）煤層氣開發(fā)試驗(yàn)3、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求（1）識(shí)記：我國礦區(qū)生態(tài)環(huán)境面臨的主要問題。（2）領(lǐng)會(huì)：我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)措施和管理對(duì)策、潔凈煤技術(shù)、煤層地下氣化技術(shù)。實(shí)驗(yàn)1 采場相似材料模擬實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)室模擬使學(xué)生在上課時(shí)能夠直觀的看到煤層開采引起的上覆巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)上覆巖巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生科研創(chuàng)新的意識(shí)。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）實(shí)驗(yàn)材料的選?。?）相似材料的配制（3）模型的制作、模擬開挖（4）實(shí)驗(yàn)規(guī)律的總結(jié)3、考核要求按要求編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告書。實(shí)驗(yàn)2 圍巖裂隙發(fā)育高度實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖箤W(xué)生了解雙端封堵分段注水測漏技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場的模擬及應(yīng)用，通過實(shí)驗(yàn)室模擬使學(xué)生在上課時(shí)能夠直觀的看到煤層開采引起的上覆巖層裂隙發(fā)育探測情況，加深學(xué)生對(duì)雙端封堵分段注水測漏技術(shù)的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生科研創(chuàng)新及動(dòng)手解決問題的能力。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）了解圍巖裂隙發(fā)育的基本形態(tài)（2）掌握探測圍巖裂隙發(fā)育高度的基本方法（3）實(shí)驗(yàn)室掌握設(shè)備的基本運(yùn)用（4）成果圖繪制及規(guī)律總結(jié)3、考核要求按要求編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告書。主要參考書目1.郭惟嘉