《井巷工程》課程教學(xué)大綱

《井巷工程》課程教學(xué)大綱課程名稱：井巷工程ShaftEngineering課程編號(hào)：020012020課程性質(zhì)：必修□選修課程類別：□通識(shí)課程專業(yè)課程￡實(shí)踐教學(xué)適用專業(yè)：采礦工程專業(yè)課程學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)（理論36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)）課程學(xué)分：2.5學(xué)分應(yīng)開(kāi)課學(xué)期：第五學(xué)期先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、巖石力學(xué)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(jiǎn)介“井巷工程”是采礦工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，課程性質(zhì)為必修課。課程主要講授鉆眼爆破、巷道斷面設(shè)計(jì)、巖巷施工、煤巷施工、巷道支護(hù)、巷道施工組織與管理、交岔點(diǎn)及硐室施工、斜井與上下山施工、特殊條件下巷道施工、立井井筒設(shè)計(jì)與施工等方面的理論與技術(shù)。本課程為進(jìn)一步學(xué)習(xí)礦山壓力與巖層控制、礦井通風(fēng)與安全等方面知識(shí)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(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握井巷工程的相關(guān)概念、原理和方法等基本知識(shí)、掌握井巷工程中施工機(jī)具與支護(hù)設(shè)備、支護(hù)材料，具備基本的井巷工程設(shè)備操作與故障處理能力，能夠進(jìn)行礦山井巷工程的基本設(shè)計(jì)與施工操作。課程目標(biāo)1：掌握巖石力學(xué)基本知識(shí)，能夠認(rèn)識(shí)煤礦不同井巷的基本概念、空間結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)作用及相互有關(guān)系，并能了解巷道施工或井筒施工的組織管理工作；課程目標(biāo)2：熟悉巷道掘進(jìn)的施工機(jī)具或爆破施工原理，進(jìn)行井巷施工措施或作業(yè)規(guī)程，包括斷面設(shè)計(jì)、爆破圖表編制、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與循環(huán)作業(yè)圖表等的撰寫，提出基本施工方案或技術(shù)措施等；課程目標(biāo)3：通過(guò)對(duì)煤礦井巷工程設(shè)計(jì)與施工，針對(duì)不同礦山復(fù)雜地質(zhì)條件，能夠進(jìn)行復(fù)雜條件下的井巷設(shè)計(jì)與科學(xué)研究等。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)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(diǎn)1．掌握巖石力學(xué)基本知識(shí)，能夠認(rèn)識(shí)煤礦不同井巷的基本概念、空間結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)作用及相互有關(guān)系，并能了解巷道施工或井筒施工的組織管理工作。畢業(yè)要求1：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于采礦工程（含智能采礦）中，并能解決復(fù)雜工程問(wèn)題。指標(biāo)點(diǎn)1.4：掌握用于解決復(fù)雜采礦工程（含智能開(kāi)采）問(wèn)題所需的專業(yè)知識(shí)。2．熟悉巷道掘進(jìn)的施工機(jī)具或爆破施工原理，進(jìn)行井巷施工措施或作業(yè)規(guī)程，包括斷面設(shè)計(jì)、爆破圖表編制、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與循環(huán)作業(yè)圖表等的撰寫，提出基本施工方案或技術(shù)措施等。畢業(yè)要求3：能夠針對(duì)采礦工程領(lǐng)域的生產(chǎn)與管理問(wèn)題提出解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。指標(biāo)點(diǎn)3.3：能夠針對(duì)復(fù)雜工程背景，設(shè)計(jì)礦山開(kāi)拓、建設(shè)、施工，以及綠色、高效、安全生產(chǎn)技術(shù)保障等方案。3．通過(guò)對(duì)煤礦井巷工程設(shè)計(jì)與施工，針對(duì)不同礦山復(fù)雜地質(zhì)條件，能夠進(jìn)行復(fù)雜條件下的井巷設(shè)計(jì)與科學(xué)研究等。畢業(yè)要求4：能夠基于科學(xué)原理，采用科學(xué)方法對(duì)采礦工程、智能開(kāi)采中的工程問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。指標(biāo)點(diǎn)4.2：能夠針對(duì)復(fù)雜采礦工程和智能開(kāi)采問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集與分析等。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(shí)安排知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐1.緒論知識(shí)點(diǎn)1.1：井巷工程課程主要內(nèi)容和特點(diǎn)。2課程目標(biāo)12.巖石的性質(zhì)及其工程分級(jí)知識(shí)點(diǎn)2.1：巖石的物理性質(zhì)；知識(shí)點(diǎn)2.2：巖石的力學(xué)性質(zhì)；知識(shí)點(diǎn)2.3：巖石的工程分析。2課程目標(biāo)13.鉆眼爆破知識(shí)點(diǎn)3.1：鉆眼機(jī)具；知識(shí)點(diǎn)3.2：炸藥和爆炸概論；知識(shí)點(diǎn)3.3：工業(yè)炸藥；知識(shí)點(diǎn)3.4：起爆器材；知識(shí)點(diǎn)3.5：電雷管起爆法；知識(shí)點(diǎn)3.6：破巖原理與爆破技術(shù)。4課程目標(biāo)24.巷道斷面設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)4.1：煤礦巷道類型與斷面形狀；知識(shí)點(diǎn)4.2：巷道斷面尺寸確定；知識(shí)點(diǎn)4.3：水溝與管纜布置；知識(shí)點(diǎn)4.4：巷道斷面設(shè)計(jì)示例。3課程目標(biāo)25.巖巷施工知識(shí)點(diǎn)5.1：鉆眼爆破；知識(shí)點(diǎn)5.2：通風(fēng)防塵與降溫；知識(shí)點(diǎn)5.3：裝巖與運(yùn)輸；知識(shí)點(diǎn)5.4：巖巷快速施工機(jī)械化作業(yè)線；知識(shí)點(diǎn)5.5：巷道掘進(jìn)安全工作。4課程目標(biāo)36.煤層巷道施工知識(shí)點(diǎn)6.1：煤層巷道掘進(jìn)的定向方法；知識(shí)點(diǎn)6.2：煤巷掘進(jìn)；知識(shí)點(diǎn)6.3：半煤巖巷道施工；知識(shí)點(diǎn)6.4：煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)。32課程目標(biāo)37.巷道支護(hù)知識(shí)點(diǎn)7.1：支護(hù)材料知識(shí)點(diǎn)7.2：錨桿支護(hù)；知識(shí)點(diǎn)7.3：噴射混凝土支護(hù)；知識(shí)點(diǎn)7.4：錨桿為主的聯(lián)合支護(hù)；知識(shí)點(diǎn)7.5：支護(hù)施工設(shè)備與質(zhì)量檢測(cè)；知識(shí)點(diǎn)7.6：其它支護(hù)形式。5課程目標(biāo)38.巷道施工組織與管理知識(shí)點(diǎn)8.1：巷道施工作業(yè)方法知識(shí)點(diǎn)8.2：巷道施工組織與管理知識(shí)點(diǎn)8.3：掘進(jìn)隊(duì)的勞動(dòng)組織形式與管理制度知識(shí)點(diǎn)8.4：巷道快速施工工藝與勞動(dòng)組織實(shí)例2課程目標(biāo)19.硐室與交岔點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工知識(shí)點(diǎn)9.1：井底車場(chǎng)主要硐室設(shè)計(jì)；知識(shí)點(diǎn)9.2：硐室施工；知識(shí)點(diǎn)9.3：平巷交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)；知識(shí)點(diǎn)9.4：交岔點(diǎn)施工；知識(shí)點(diǎn)9.5：煤倉(cāng)施工。5課程目標(biāo)210.斜井與上下山施工知識(shí)點(diǎn)10.1：斜井表土施工；知識(shí)點(diǎn)10.2：斜井基巖施工；知識(shí)點(diǎn)10.3：上下山施工；知識(shí)點(diǎn)10.4：斜井快速施工實(shí)例。3課程目標(biāo)311.特殊條件下的巷道施工知識(shí)點(diǎn)11.1：松軟巖層巷道施工；知識(shí)點(diǎn)11.2：揭開(kāi)煤與瓦斯突出煤層的施工方法知識(shí)點(diǎn)11.3：巷道維護(hù)與維修。2課程目標(biāo)312.立井井筒設(shè)計(jì)與施工知識(shí)點(diǎn)12.1：立井井筒斷面設(shè)計(jì)；知識(shí)點(diǎn)12.2：立井井筒表土施工；知識(shí)點(diǎn)12.3：立井井筒基巖施工；知識(shí)點(diǎn)12.4：立井井筒的延深；知識(shí)點(diǎn)12.5：立井井筒施工組織。42課程目標(biāo)213.礦井建設(shè)施工組織與管理知識(shí)點(diǎn)13.1：礦井建設(shè)施工組織；知識(shí)點(diǎn)13.2：礦井建設(shè)施工管理。1課程目標(biāo)1合計(jì)364（二）課堂實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)項(xiàng)目名稱內(nèi)容、要求學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型每組人數(shù)必做/選做課程目標(biāo)1巷道施工工藝能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的巷道掘進(jìn)設(shè)備的操作與故障處理，進(jìn)行支護(hù)材料選擇與施工。2專業(yè)綜合型5必做課程目標(biāo)32井筒施工工藝能夠?qū)彩┕さ脑O(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單操作與故障處理，熟悉井筒施工工藝過(guò)程。2專業(yè)綜合型5必做課程目標(biāo)3基本要求1．了解巷道或井筒施工的基本設(shè)備機(jī)具及操作規(guī)程；2．能夠處理巷道或井筒施工設(shè)備的基本故障處理；3．能夠解決巷道或井筒施工中基本技術(shù)問(wèn)題。注：實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類別：專業(yè)、上機(jī)等實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型：操作型、驗(yàn)證型、演示型、綜合型等。四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程有《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《巖石力學(xué)》等先修課程，為后續(xù)《礦山壓力與巖層控制》、《礦井通風(fēng)與安全》、《采礦系統(tǒng)工程》、《開(kāi)采損害與環(huán)境保護(hù)》等課程提供基礎(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）建議教材東兆星，吳士良，《井巷工程》（第3版）（普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材），中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2013.4。（二）其他教學(xué)資源1．張恩強(qiáng)，勾攀峰，陳海波，《井巷工程》（第2版）（高等教育“十二五”規(guī)劃教材），中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2013.12。2．石建軍，田多，李勇軍，《井巷工程》（高等教育“十二五”規(guī)劃教材），中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2014.8。六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議授課方式：以線下集中教學(xué)為主，輔以線上資源自學(xué)為輔，通過(guò)強(qiáng)化平時(shí)考核和過(guò)程考核，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程重難點(diǎn)知識(shí)的理解與掌握，提高教學(xué)效果與產(chǎn)出。重點(diǎn)和難點(diǎn)：巷道斷面形狀與尺寸設(shè)計(jì)、煤（巖）巷施工與支護(hù)、交岔點(diǎn)（硐室）設(shè)計(jì)與施工。自主學(xué)習(xí)建議：課外增加井巷工程基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)建議突破難點(diǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)掌握與復(fù)雜問(wèn)題處理的有效結(jié)合，提高井巷工程施工與設(shè)計(jì)能力與社會(huì)責(zé)任意識(shí)。七、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式（一）課程考核基于《井巷工程》教學(xué)內(nèi)容與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，制定本課程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。課程總評(píng)成績(jī)由平時(shí)考核成績(jī)（出勤、作業(yè)）、過(guò)程考核成績(jī)（課堂討論、作業(yè)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）和期末考核成績(jī)?nèi)糠謽?gòu)成，分別占總成績(jī)的10%、40%和50%。具體考核方案及權(quán)重見(jiàn)下表：課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)權(quán)重合計(jì)平時(shí)表現(xiàn)過(guò)程考核結(jié)課考試課程目標(biāo)14%10%10%24%課程目標(biāo)23%15%20%38%課程目標(biāo)33%15%20%38%合計(jì)10%40%50%100%（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(shí)單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識(shí)單元考試內(nèi)容1.掌握巖石力學(xué)基本知識(shí)，能夠認(rèn)識(shí)煤礦不同井巷的基本概念、空間結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)作用及相互有關(guān)系，并能了解巷道施工或井筒施工的組織管理工作；緒論巖石的性質(zhì)及其工程分級(jí)巷道施工組織與管理礦井建設(shè)施工組織與管理井巷工程的研究?jī)?nèi)容；巖石透水性、碎脹性；巖石的強(qiáng)度與應(yīng)變特征；巖石的硬度、可鉆性與可爆性；巷道施工方法與一次成巷的作業(yè)方式；巷道循環(huán)作業(yè)與圖表編制內(nèi)容；巷道快速施工工藝與勞動(dòng)組織；礦山建設(shè)程序基本內(nèi)容、礦井建設(shè)目標(biāo)控制、礦井建設(shè)安全管理與環(huán)境保護(hù)。2.熟悉巷道掘進(jìn)的施工機(jī)具或爆破施工原理，進(jìn)行井巷施工措施或作業(yè)規(guī)程，包括斷面設(shè)計(jì)、爆破圖表編制、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與循環(huán)作業(yè)圖表等的撰寫，提出基本施工方案或技術(shù)措施等；鉆眼爆破巷道斷面設(shè)計(jì)硐室與交岔點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工立井井筒設(shè)計(jì)與施工鉆眼機(jī)具及其分類；炸藥的基本特征、分類與氧平衡和爆熱、感度、猛度、爆力；起爆器材及分類；破巖原理及爆破技術(shù)；巷道斷面形狀、尺寸的參數(shù)確定；水溝與管纜布置；井底車場(chǎng)分類、主要硐室設(shè)計(jì)與施工；交岔點(diǎn)的類型及分類設(shè)計(jì)、施工；煤倉(cāng)施工；立井井筒斷面形狀及設(shè)計(jì)；立井井筒表土施工；立井井筒基巖施工與支護(hù)；立井井筒延深方式及施工。3.通過(guò)對(duì)煤礦井巷工程設(shè)計(jì)與施工，針對(duì)不同礦山復(fù)雜地質(zhì)條件，能夠進(jìn)行復(fù)雜條件下的井巷設(shè)計(jì)與科學(xué)研究等。巖巷施