《沖擊地壓工程學(xué)》課程教學(xué)大綱

《沖擊地壓工程學(xué)》課程教學(xué)大綱課程名稱：沖擊地壓工程學(xué)RockburstEngineering課程編號：021040070課程性質(zhì)：□必修R選修課程類別：□通識課程R專業(yè)課程￡實踐教學(xué)適用專業(yè)：智能采礦工程專業(yè)課程學(xué)時：32學(xué)時（理論32學(xué)時）課程學(xué)分：2分應(yīng)開課學(xué)期：第六學(xué)期先修課程：《采礦學(xué)》、《礦山壓力智能感知與巖層控制》任課學(xué)院、系部：能源科學(xué)與工程學(xué)院采礦工程系一、課程簡介“沖擊地壓工程學(xué)”為智能采礦工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。課程主要講授沖擊地壓災(zāi)害特征規(guī)律、力學(xué)機(jī)制、評價方法體系、區(qū)域/局部監(jiān)測技術(shù)、區(qū)域/局部預(yù)警技術(shù)、區(qū)域/局部防治技術(shù)以及安全管理等方面的工程理論和技術(shù)方法。本課程為進(jìn)一步學(xué)習(xí)礦井深部災(zāi)害防治理論與技術(shù)、礦井安全生產(chǎn)管理、礦井安全開采設(shè)計等方面的知識提供基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的目標(biāo)及與畢業(yè)要求的關(guān)系（一）課程目標(biāo)課程總目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以系統(tǒng)深入地掌握煤礦沖擊地壓發(fā)生特征及力學(xué)機(jī)制，學(xué)會沖擊地壓區(qū)域/局部監(jiān)測、預(yù)警以及防治基本方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用采礦工程相關(guān)知識進(jìn)行礦井災(zāi)害防治，進(jìn)而實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)與管理的能力。同時通過課程教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思辨能力與工程職業(yè)道德素質(zhì)。課程目標(biāo)1：能夠綜合運用材料力學(xué)、巖石力學(xué)及采礦工程知識，系統(tǒng)掌握沖擊地壓發(fā)生特征與力學(xué)機(jī)制，對比分析不同沖擊地壓理論的異同點；課程目標(biāo)2：能夠聯(lián)系采掘工程、裝備技術(shù)，系統(tǒng)掌握沖擊地壓評價、監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)方法，分析不同沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警方法的優(yōu)缺點；課程目標(biāo)3：能夠理論聯(lián)系實踐，系統(tǒng)掌握沖擊地壓區(qū)域/局部防治技術(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力；課程目標(biāo)4：了解沖擊地壓與其它礦井安全生產(chǎn)事故復(fù)合特征，拓展學(xué)生進(jìn)行礦井安全生產(chǎn)的能力，培養(yǎng)安全生產(chǎn)職業(yè)道德素質(zhì)。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系本課程目標(biāo)支持的主要畢業(yè)要求如下表：課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點1.能夠綜合運用材料力學(xué)、巖石力學(xué)及采礦工程知識，系統(tǒng)掌握沖擊地壓發(fā)生特征與力學(xué)機(jī)制，對比分析不同沖擊地壓理論的異同點；畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于采礦工程（含智能開采），并能解決較復(fù)雜工程問題。指標(biāo)點1.3：掌握用于解決復(fù)雜采礦工程（含智能開采）問題所需的工程基礎(chǔ)知識2.能夠聯(lián)系采掘工程、裝備技術(shù)，系統(tǒng)掌握沖擊地壓評價、監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)方法，分析不同沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警方法的優(yōu)缺點；畢業(yè)要求2：問題分析：能夠運用專業(yè)技能識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析采礦工程與智能開采技術(shù)中的實際問題，以獲得有效結(jié)論。指標(biāo)點2.3：能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、分析復(fù)雜采礦工程與智能開采問題，以獲得有效結(jié)論3.能夠理論聯(lián)系實踐，系統(tǒng)掌握沖擊地壓區(qū)域/局部防治技術(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力；畢業(yè)要求2：問題分析：能夠運用專業(yè)技能識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析采礦工程與智能開采技術(shù)中的實際問題，以獲得有效結(jié)論。指標(biāo)點2.3：能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、分析復(fù)雜采礦工程與智能開采問題，以獲得有效結(jié)論4.了解沖擊地壓與其它礦井安全生產(chǎn)事故復(fù)合特征，拓展學(xué)生進(jìn)行礦井安全生產(chǎn)的能力，培養(yǎng)安全生產(chǎn)職業(yè)道德素質(zhì)。畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理，采用科學(xué)方法對采礦工程、智能開采中的工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。指標(biāo)點4.1：掌握自然科學(xué)、力學(xué)以及工程基礎(chǔ)實驗的基本原理與方法三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排（一）課程教學(xué)的內(nèi)容及學(xué)時安排知識單元知識點學(xué)時數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實驗/實踐沖擊地壓基礎(chǔ)概念沖擊地壓與巖爆、礦震區(qū)別及聯(lián)系；國內(nèi)外沖擊地壓研究現(xiàn)狀；11沖擊地壓工程學(xué)研究內(nèi)容及方法沖擊地壓工程學(xué)研究內(nèi)容；沖擊地壓工程學(xué)研究方法；11沖擊地壓特征及影響因素沖擊地壓特征；沖擊地壓影響因素；11沖擊地壓分類能量劃分方法；載荷劃分方法；采動應(yīng)力劃分方法；11沖擊地壓經(jīng)典理論沖擊地壓強(qiáng)度、剛度、能量理論；沖擊傾向性理論三準(zhǔn)則和三因素理論11沖擊地壓新理論應(yīng)力控制理論動靜載疊加理論沖擊地壓啟動理論沖擊地壓擾動響應(yīng)失穩(wěn)理論11沖擊地壓監(jiān)測、預(yù)警、防治體系沖擊地壓監(jiān)測指標(biāo)及監(jiān)測方法沖擊地壓防治方法12沖擊地壓危險性評價方法沖擊地壓危險性評價意義沖擊地壓危險性評價流程沖擊地壓危險性評價方法12煤巖沖擊傾向性煤的沖擊傾向性參數(shù)及測定方法頂板巖層沖擊傾向性參數(shù)及測定方法12沖擊地壓危險性評價方法綜合指數(shù)法應(yīng)力指數(shù)法可能性指數(shù)法12沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警體系沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警方法沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警體系12沖擊地壓區(qū)域監(jiān)測預(yù)警微震監(jiān)測法震動波CT監(jiān)測法12沖擊地壓局部監(jiān)測預(yù)警采動應(yīng)力監(jiān)測法鉆屑監(jiān)測法地音監(jiān)測法電磁輻射監(jiān)測法電荷感應(yīng)監(jiān)測法12沖擊地壓區(qū)域防治技術(shù)體系沖擊地壓區(qū)域防治流程沖擊地壓區(qū)域防治體系13開拓、準(zhǔn)備、回采優(yōu)化防治沖擊地壓開拓方式優(yōu)化準(zhǔn)備方式優(yōu)化回采順序優(yōu)化13采煤方法優(yōu)化防治沖擊地壓采煤工藝優(yōu)化回采速度優(yōu)化采空區(qū)處理優(yōu)化13開采保護(hù)層防治沖擊地壓開采保護(hù)層防沖機(jī)理保護(hù)層位置優(yōu)化13小（無）煤柱防治沖擊地壓巷道層位優(yōu)化巷道位置優(yōu)化13沖擊地壓局部防治技術(shù)體系沖擊地壓局部防治流程沖擊地壓局部防治體系13煤層沖擊地壓防治技術(shù)煤層爆破卸壓煤層鉆孔卸壓煤層注水弱化13頂板巖層沖擊地壓防治技術(shù)頂板巖層深孔爆破頂板巖層水力壓裂13底板巖層沖擊地壓防治技術(shù)底板巖層爆破卸壓底板切槽卸壓13沖擊地壓局部防治技術(shù)案例煤層沖擊地壓防治頂板巖層沖擊地壓防治底板巖層沖擊地壓防治13巷道沖擊地壓特征巷道沖擊破壞載荷、能量演化規(guī)律沖擊作用下巷道支護(hù)體與圍巖相互作用特征13巷道防沖支護(hù)原理及設(shè)備巷道防治支護(hù)原理防沖錨桿（索）、O型棚、液壓支架13巷道防沖支護(hù)工程設(shè)計防沖支護(hù)工程設(shè)計原則、方法、流程防沖支護(hù)工程設(shè)計主要參數(shù)案例分析13沖擊地壓法律、法規(guī)《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細(xì)則》相關(guān)省、集團(tuán)規(guī)定14防治沖擊地壓管理體系建設(shè)防沖組織機(jī)構(gòu)防沖制度建設(shè)中長期防沖規(guī)劃個體防護(hù)14沖擊地壓+瓦斯突出復(fù)合災(zāi)害復(fù)合災(zāi)害特征工程案例14沖擊地壓+自燃發(fā)火復(fù)合災(zāi)害復(fù)合災(zāi)害特征工程案例14沖擊地壓+冒頂復(fù)合災(zāi)害復(fù)合災(zāi)害特征工程案例14沖擊地壓+突水復(fù)合災(zāi)害復(fù)合災(zāi)害特征工程案例14合計32四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程有《采煤學(xué)》、《礦山壓力智能感知與巖層控制》等先修課程，為后續(xù)《采礦生產(chǎn)實習(xí)》、《采礦畢業(yè)實習(xí)》、《采礦畢業(yè)設(shè)計》等提供專業(yè)知識基礎(chǔ)。五、教材與其他教學(xué)資源（含教學(xué)參考書或在線資源）（一）建議教材《沖擊地壓工程學(xué)》潘一山（二）其他教學(xué)資源《煤礦安全規(guī)程》2022版，中華人民共和國應(yīng)急管理部，國家礦山安全監(jiān)察局?！斗乐蚊旱V沖擊地壓細(xì)則》2018版，國家煤礦安全監(jiān)察局，煤炭工業(yè)出版社。六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議授課方式：《沖擊地壓工程學(xué)》以線下課堂集中教學(xué)為主，借助雨課堂的教學(xué)方法，實現(xiàn)老師-學(xué)生實時互動，教學(xué)PPT中增加課堂測試，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)老師對學(xué)生專業(yè)知識掌握程度的把握能力。教學(xué)重點：沖擊地壓特征、誘發(fā)機(jī)理是本課程重點，需要學(xué)生有扎實的彈塑性力學(xué)知識。教學(xué)難點：基于沖擊地壓誘發(fā)機(jī)理，結(jié)合所學(xué)煤礦生產(chǎn)專業(yè)知識，掌握沖擊地壓監(jiān)測、預(yù)警、防治方法體系，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的理論聯(lián)系實踐的能力。后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議：充分利用網(wǎng)絡(luò)資料，自主查詢與沖擊地壓相關(guān)的論文、視頻，增加對沖擊地壓相關(guān)知識點的掌握程度。七、課程考核及成績評定方式（一）課程考核結(jié)合本課程特點，《沖擊地壓工程學(xué)》課程考核過程有機(jī)結(jié)合了平時考核（20%）、過程考核（30%）及終結(jié)性評價（50%）。其中，平時考核成績以出勤率為準(zhǔn)，過程考核成績涵蓋課堂問答，課堂測試內(nèi)容。終結(jié)性評價成績以課程論文或考試形式體現(xiàn)。（二）課程目標(biāo)與考核內(nèi)容的關(guān)系課程具體目標(biāo)與知識單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識單元考試內(nèi)容1.能夠綜合運用材料力學(xué)、巖石力學(xué)及采礦工程知識，系統(tǒng)掌握沖擊地壓發(fā)生特征與力學(xué)機(jī)制，對比分析不同沖擊地壓理論的異同點；沖擊地壓基礎(chǔ)概念沖擊地壓工程學(xué)研究內(nèi)容及方法沖擊地壓特征及影響因素沖擊地壓分類沖擊地壓經(jīng)典理論沖擊地壓新理論沖擊地壓災(zāi)害特征及規(guī)律；沖擊地壓發(fā)生的典型機(jī)理；對比不同沖擊地壓發(fā)生機(jī)理異同。2.能夠聯(lián)系采掘工程、裝備技術(shù)，系統(tǒng)掌握沖擊地壓評價、監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)方法，分析不同沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警方法的優(yōu)缺點；沖擊地壓監(jiān)測、預(yù)警、防治體系沖擊地壓危險性評價方法煤巖沖擊傾向性沖擊地壓危險性評價方法沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警體系沖擊地壓區(qū)域監(jiān)測預(yù)警沖擊地壓局部監(jiān)測預(yù)警掌握沖擊地壓監(jiān)測技術(shù)體系構(gòu)成，掌握微震、電磁輻射、聲發(fā)射、綜合指數(shù)法等沖擊地壓監(jiān)測、評價方法。3.能夠理論聯(lián)系實踐，系統(tǒng)掌握沖擊地壓區(qū)域/局部防治技術(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程問題的能力；沖擊地壓區(qū)域防治技術(shù)體系開拓、準(zhǔn)備、回采優(yōu)化防治沖擊地壓采煤方法優(yōu)化防治沖擊地壓開采保護(hù)層防治沖擊地壓小（無）煤柱防治沖擊地壓沖擊地壓局部防治技術(shù)體系煤層沖擊地壓防治技術(shù)頂板巖層沖擊地壓防治技術(shù)底板巖層沖擊地壓防治技術(shù)沖擊地壓局部防治技術(shù)案例巷道沖擊地壓特征巷道防沖支護(hù)原理及設(shè)備巷道防沖