井巷工程课程教学大纲

1、本科井巷工程课程教学大纲课程中英文名称：井巷工程/Shafting and drifting engineering课程编码：012232202课程性质：学科基础选修课适用专业：安全工程学时数： 32 ；其中：理论学时： 28 ；实践学时： 4 ；学分数： 2 ；编写人： ；审定人： ；一、课程简介（一）课程教学目的与任务通过本课程的学习，使学生重点掌握岩石平巷设计与施工的基本理论、基本技术与方法，掌握斜巷施工的基本思想和方法，了解立井的设计与施工。培养学生查阅和利用有关规程规范及技术文件的能力，培养和锻炼利用专业知识和组织管理知识，分析解决煤矿建设与生产中实际问题的能力，培养初步的组织施工能

2、力，能够参与矿山建设和指导施工。（二）课程教学的总体要求通过课堂讲授、参观模型和专题设计，使学生对矿井建设过程有一个总体的了解，力求使学生在复杂的施工条件下能运用最优的方案去解决井巷工程的实际问题，应达到以下的基本要求：1较好地掌握岩石的物理力学性质、钻眼爆破的基本理论，能编制爆破说明书及爆破图表；2了解巷道断面设计有关知识，掌握巷道断面设计步骤和内容；3掌握平巷、立井、斜井、硐室等矿山常见地下工程（重点是岩石平巷）的施工方法、支护方法，了解各种凿岩设备在井巷建设中的应用，以及井巷掘、运设备与井巷施工的配套问题，熟悉巷道施工组织与管理特点，具备初步的组织施工能力；4了解上下山施工的特点；5了解

3、立井井筒表土施工有关方法和特点；（三）课程教学内容1岩石的性质及其工程分级；2钻眼爆破有关知识、炸药和爆炸有关知识、破岩机理，起爆器材，电雷管起爆法；3巷道断面设计有关知识，巷道断面设计步骤和内容；4岩巷施工有关钻爆工艺、通风安全、装岩与装运等知识；5巷道支护材料有关知识，锚喷支护有关理论；6煤巷及半煤岩巷道施工有关工艺特点、设备；7巷道施工组织与管理各作业方式特点；8硐室施工的特点和硐室施工方法；9斜井与上下山施工特点；10井筒断面设计及井筒表土施工的有关特点和施工方法。（四）先修课程及后续课程先修课程：煤矿地质学、爆破工程。后续课程：无。二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表学时分配建议

4、表课 程 内 容教 学 环 节讲 课习题课实 验设 计绪论1第一章 岩石的性质及其工程分级2第二章 钻眼爆破3第三章 巷道断面设计3第四章 岩巷施工42第五章 煤层巷道施工2第六章 巷道支护4第七章 巷道施工组织与管理2第八章 硐室与交岔点的设计与施工2第九章 斜井与上下山施工2第十章 立井井筒设计与施工32总计（学时）284（二）推荐教材及参考书目1教材东兆星，刘刚井巷工程徐州：中国矿业大学出版社，2013.2参考书目（1）东兆星，吴士良井巷工程徐州：中国矿业大学出版社，2009.（2）东兆星，吴士良井巷工程徐州：中国矿业大学出版社，2006.（3）董方庭等井巷设计与施工（修订版）徐州：中国

5、矿业大学出版社，1994.（4）刘刚.井巷工程.徐州：中国矿业大学出版社，2005.（5）吴再生等.井巷工程.北京：煤炭工业出版社，2005.（6）邹在邦，史惠昌编.建井通风与安全.北京：煤炭工业出版社，1986.（7）张荣立、何国纬、李铎主编.采矿工程设计手册（上册、中册、下册）.北京：煤炭工业出版社，2003.（8）钱鸣高，石平五主编.矿山压力与岩层控制.徐州：中国矿业大学出版社，2003.（9）王玉杰爆破工程武汉：武汉理工大学出版社，2007.（10）张云鹏爆破工程北京：冶金工业出版社，2011.（三）课程考核方式1考核方式本课程为考试课，采用闭卷考试。2成绩构成成绩按百分记，课程成绩平

6、时考核成绩（30%）+期末卷面成绩（70%）。平时考核包括学习过程中的出勤情况，作业完成情况，实验报告完成情况，学习的主动性等。三、课程教学内容及基本要求（一）绪论（1学时）1教学目的通过讲解和观看图片，使学生了解矿井建设有关知识，了解煤炭在国民经济中的地位、矿井建设在煤炭工业中的地位，了解一些最新的矿井建设方法、设备和管理经验，树立学好本门课程的思想。2教学重点与难点（1）教学重点矿井建设的任务。（2）教学难点矿井建设的任务。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）煤炭在国民经济中的地位。（2）矿井建设在煤炭工业中的地位。（3）介绍一

7、些先进的矿井建设经验和新的钻孔设备和钻孔技术。（4）介绍一些先进的掘进设备。5教学要求（1）了解：矿建有关知识、矿井建设在煤炭工业中的地位、最新的矿井建设方法设备和管理经验。（2）树立学好井巷工程这门课的思想。（二）第一章 岩石的性质及其工程分级（2学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生掌握岩石基本知识和岩石的物理、力学性质，了解岩石的工程分级方法。2教学重点与难点（1）教学重点岩石、岩块与岩体的区别，岩石的力学性质。（2）教学难点岩石的力学性质，特别是岩石的变形特性。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）岩石的非均质性，各向异性，裂隙

8、性以及它们对井巷施工的影响。（2）岩石的密度、孔隙性、水理性质、碎涨性等物理性质。（3）岩石的变形特征，强度特征，岩石的硬度，岩石的可钻性和可爆性。（4）岩石的工程分级：分级现状，发展方向，常用的分级方法。5教学要求（1）了解：岩石的工程分级方法和岩石的可钻性、可爆性。（2）掌握：岩石的孔隙性、水理性质、碎涨性等物理性质和岩石的变形特性对井巷施工的影响。（三）第二章 钻眼爆破（3学时）1教学目的通过课堂讲授、观看图片及有关录像，使学生了解钻眼机具种类、适用条件，了解炸药爆炸基本特征、炸药及其分类、炸药的氧平衡和爆热等炸药基本知识；了解炸药的爆轰、炸药的猛度及爆力和炸药的敏感度等知识，了解单质猛

9、炸药、硝铵类炸药、浆状炸药和水胶炸药和乳化炸药等工业炸药的组成和适用条件；熟悉电雷管分类、性能及有关参数，了解导爆索和继爆管、导爆管，掌握电雷管起爆法的网路连接及计算，了解爆破事故预防和处理技术；了解爆破破岩机理和柱状装药爆破的特点，掌握爆破破岩的一些基本概念，掌握瓦斯矿井的爆破安全，了解微差爆破技术，掌握光面爆破技术的一些基本要求。2教学重点与难点（1）教学重点电雷管分类、性能及有关参数，电雷管起爆法的网路连接及计算；爆破破岩基本概念；瓦斯矿井爆破安全；光面爆破技术。（2）教学难点电雷管起爆法的网路连接及计算。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。

10、4教学内容（1）钻眼机具：风动凿岩机的构造，冲击破岩原理，气腿的构造与原理；煤电钻的技术特征，旋转破岩原理；液压凿岩机的构造及优点。钎子：制钎材料，钻头硬质合金；凿岩机钎子与电钻钎子。（2）炸药与爆炸概论：爆炸现象与炸药，化学爆炸形式，炸药爆炸的基本特征，炸药及其分类，炸药的氧平衡和爆热，炸药的爆轰，冲击波，爆轰波，影响爆速的因素，爆炸功（爆力和猛度）、炸药的敏感度。（3）工业炸药：单质猛炸药，硝铵类炸药，浆状炸药和水胶炸药，乳化炸药。（4）起爆器材：雷管（瞬发、秒延期、毫秒延期电雷管），导爆索和继爆管，导爆管，电雷管主要性能参数。（5）电雷管起爆法：起爆电源，电爆网路的连接方式，成组雷管联结

11、与计算，爆破事故预防和处理。（6）破岩原理和爆破技术：爆破作用下的岩石破碎机理，柱状药包的爆破特点，瓦斯矿井的安全爆破，微差爆破，光面爆破机理。5教学要求（1）了解：钻眼机具种类、适用条件；炸药爆炸基本特征、炸药及其分类、炸药的氧平衡和爆热等炸药基本知识；炸药的爆轰、炸药的猛度及爆力和炸药的敏感度等知识；单质猛炸药、硝铵类炸药、浆状炸药和水胶炸药和乳化炸药等工业炸药的组成和适用条件；导爆索和继爆管、导爆管；爆破事故预防和处理技术；爆破破岩机理和柱状装药爆破的特点；微差爆破技术。（2）掌握：电雷管分类、性能及有关参数；电雷管起爆法的网路连接及计算；爆破破岩的一些基本概念；瓦斯矿井的爆破安全；光面

12、爆破技术的一些基本要求。（四）第三章 巷道断面设计（3学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生了解巷道断面形状，掌握断面形状选择时考虑的主要因素；掌握巷道断面尺寸确定的步骤和方法及注意事项；熟悉巷道断面内水沟设计和管线布置；能根据要求进行巷道断面设计计算。2教学重点与难点（1）教学重点巷道断面形状选择时考虑的主要因素；巷道断面尺寸确定的步骤和方法及注意事项；巷道断面内水沟设计和管线布置。（2）教学难点巷道断面尺寸确定的步骤和方法。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）巷道断面形状：常见的巷道断面形状，巷道断面形状选择考虑的主要因素。（2）

13、巷道断面尺寸：煤矿安全规程对巷道断面的要求；巷道断面尺寸的确定步骤；巷道宽度确定应考虑的因素；巷道高度确定应考虑的因素；巷道净断面面积确定；巷道风速验算；巷道设计和计算掘进断面面积确定，支护参数和道床参数的选择；各类巷道断面计算公式。（3）巷道断面内水沟设计和管线布置：水沟设计要求和水沟断面形状；管线布置要求。（4）巷道断面设计示例：根据示例介绍巷道断面设计的步骤和方法。5教学要求（1）了解：巷道断面形状。（2）掌握：断面形状选择时考虑的主要因素；巷道断面尺寸确定的步骤和方法及注意事项；熟悉巷道断面内水沟设计和管线布置；能根据要求进行巷道断面设计计算。（五）第四章 岩巷施工（6学时，其中：讲授

14、4学时、实验2学时。）1教学目的通过课堂讲授和观看平巷施工机械设备布置模型，使学生掌握炮眼布置种类及方法，掏槽种类及适用条件，熟悉爆破器材和爆破参数选择方法，了解装药结构，能编制爆破说明书及爆破图表，了解钻眼工作要求及钻爆安全技术要求；熟悉掘进通风方式及各自优缺点，了解掘进通风设施，掌握巷道掘进通风技术和综合防尘技术要求，了解装岩设备类型和适用条件；了解岩石平巷调车方法，了解提高装岩工作效率的途径，了解岩巷快速施工机械化作业线及巷道掘进安全工作。2教学重点与难点（1）教学重点炮眼布置种类及方法，掏槽种类及适用条件，爆破器材和爆破参数选择方法，爆破说明书及爆破图表的编制方法，掘进通风方式及各自优

15、缺点，独头巷道掘进通风技术和综合防尘技术要求，（2）教学难点爆破说明书及爆破图表的编制方法。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、参观模型、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）钻眼爆破：钻眼爆破工作应满足的要求；炮眼布置的种类和布置的特点及布置原则，各掏槽方法的特点；爆破器材的选择和爆破参数的确定；掏槽眼、辅助眼和周边眼的装药结构，炮眼填赛、起爆方法要求；爆破说明书和爆破图表的编制内容编制方法；钻眼施工中有关测量定位和凿岩机选择及工作面供风、供水设备布置要求；钻眼爆破中钻眼和爆破安全注意事项。（2）掘进通风与综合防尘：掘进通风目的；各掘进通风方式的特点；局部通风机、风筒

16、等掘进通风设施和掘进通风设施的选择；独头巷道掘进通风要求；综合防尘技术。（3）装岩与转运：铲斗式装岩机、耙斗式装岩机、蟹爪装岩机、立爪装岩机的特点及适用条件；装岩机选择时应考虑的因素；固定错车场调车法、活动错车场调车法、专用转载设备调车法的特点；提高装岩工作效率的途径。（4）岩巷快速施工机械化作业线：各配套作业线的特点（5）巷道掘进安全工作：巷道顶板事故的控制；预防瓦斯爆炸事故；煤尘爆炸及其预防；矿山水害预防与应急处理。5教学要求（1）了解：装药结构；钻眼工作要求及钻爆安全技术要求；掘进通风设施；装岩设备类型和适用条件；岩石平巷调车方法；提高装岩工作效率的途径；岩巷快速施工机械化作业线；巷道掘

17、进安全工作。（2）掌握：炮眼布置种类及方法，掏槽种类及适用条件，熟悉爆破器材和爆破参数选择方法，能编制爆破说明书及爆破图表；掘进通风方式及各自优缺点；独头巷道掘进通风技术和综合防尘技术要求。（六）第五章 煤层巷道施工（2学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生掌握煤巷基本概念及煤层巷道施工的特点，了解煤层巷道掘进的定向方法；掌握全煤巷施工爆破方法和装煤方法，熟悉煤巷掘进机掘进特点和煤巷施工机械化作业线配套方式及特点，了解连续采煤机掘进煤巷特点及煤巷高效掘进技术发展趋势，掌握半煤岩巷基本概念及半煤岩巷施工特点，了解煤巷锚杆支护技术。2教学重点与难点（1）教学重点煤巷基本概念，煤巷施工机械化作业线配套

18、方式及特点，半煤岩巷基本概念及半煤岩巷施工特点。（2）教学难点煤巷施工机械化作业线配套方式及特点。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）概述：煤层巷道施工特点；煤层巷道掘进顺序；我国煤层巷道施工现状。（2）煤层巷道掘进的定向方法：几种煤层巷道掘进的定向方法。（3）煤巷掘进：煤巷的概念，钻眼爆破法掘进煤巷的爆破方法特点和装煤方法；掘进机掘进煤巷的特点，煤巷施工机械化作业线配套方式及特点；连续采煤机掘进煤巷特点；煤巷高效掘进技术发展趋势。（4）半煤岩巷道施工：半煤岩巷基本概念及半煤岩巷施工特点。（5）煤巷锚杆支护技术：我国煤巷锚杆支护技术

19、发展与现状；我国煤巷个支护技术的成就；我国煤巷锚杆支护技术存在的问题。5教学要求（1）了解：煤层巷道掘进的定向方法；连续采煤机掘进煤巷特点及煤巷高效掘进技术发展趋势；解煤巷锚杆支护技术。（2）掌握：煤巷基本概念及煤层巷道施工的特点；全煤巷施工爆破方法和装煤方法，煤巷掘进机掘进特点和煤巷施工机械化作业线配套方式及特点，半煤岩巷基本概念及半煤岩巷施工特点。（七）第六章 巷道支护（4学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生了解水泥种类及适用条件、了解混凝土组成及配比设计，了解其它煤矿常用的支护材料种类及特点；了解锚杆种类，熟悉锚杆支护作用机理，了解锚杆支护参数确定的方法和锚杆支护施工有关要求；了解喷射混

20、凝土支护的特点、作用原理和有关施工要求，了解联合支护的种类和特点；了解支护施工设备与质量检测；了解金属支架、砌碹支护、钢筋混凝土管片支护的种类和各自的特点。2教学重点与难点（1）教学重点水泥种类及适用条件及煤矿常用的支护材料种类及特点，锚杆支护作用机理。（2）教学难点锚杆支护作用机理。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）支护材料：水泥种类及适用条件；混凝土组成及配比设计；煤矿常用的支护材料种类及特点。（2）锚杆支护：锚杆种类；锚杆支护作用机理；锚杆支护参数确定的方法和锚杆支护施工有关要求；（3）喷射混凝土：喷射混凝土支护的特点、作用

21、原理、质量要求和有关施工要求；（4）以锚杆支护为主的联合支护：锚杆联合支护形式；锚喷支护；、锚网支护；锚索加强支护；猫注支护；联合支护的特点。（5）支护施工设备与质量检测：锚杆（锚索）施工设备；锚杆支护质量检测；矿压观测内容与观测设备。（6）其它支护形式：金属支架、砌碹支护、钢筋混凝土管片支护的种类和各自的特点。5教学要求（1）了解：水泥种类及适用条件；混凝土组成及配比设计；其它煤矿常用的支护材料种类及特点；锚杆种类；锚杆支护参数确定的方法和锚杆支护施工有关要求；喷射混凝土支护的特点、作用原理和有关施工要求组合锚杆支护的种类和特点；了解支护施工设备与质量检测；金属支架、砌碹支护、钢筋混凝土管片

22、支护的种类和各自的特点。（2）掌握：锚杆支护作用机理。（八）第七章 巷道施工组织与管理（2学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生熟悉巷道施工各种施工方式及特点，掌握施工组织管理方法、循环图表的编制方法，了解掘进队的组织与管理制度，对巷道快速施工工艺的组织与实施有一个总体的把握。2教学重点与难点（1）教学重点巷道施工各种施工方式及特点，掌握施工组织管理方法、循环图表的编制方法。（2）教学难点巷道施工各种施工方式及特点、循环图表的编制方法。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）一次成巷及作业方式，掘进与永久支护平行、顺序、交替作业。（2）施

23、工组织，正规循环与多工序平行作业，循环图表的编制及案例。（3）劳动组织与施工管理，综合工作队、工种岗位责任制。5教学要求（1）了解：掘进队的组织与管理制度。（2）掌握：巷道施工各种施工方式及特点；施工组织管理方法、循环图表的编制方法。（九）第八章 硐室与交岔点的设计与施工（2学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生了解井底车场主要硐室的类型，熟悉硐室施工的特点和硐室施工方法，了解与井筒相连的主要硐室的施工方法，熟悉交岔点类型，了解井下窄轨线路的基本知识。2教学重点与难点（1）教学重点硐室施工的特点和硐室施工方法，交岔点类型。（2）教学难点硐室施工的特点和硐室施工方法。3教学方法采用多媒体教学方式，

24、以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）井下主要硐室设计：井底车场主要硐室的类型。（2）硐室施工方法：硐室施工特点；全断面一次掘进法、台阶工作面施工法、导硐施工法等硐室施工方法特点；与井筒相连的箕斗装载硐室和马头门施工方法和施工顺序。（3）平巷交岔点设计与施工：交岔点的类型；窄轨铁路基本知识。5教学要求（1）了解：井底车场主要硐室的类型；与井筒相连的主要硐室的施工方法；井下窄轨线路的基本知识。（2）掌握：硐室施工的特点和硐室施工方法，交岔点类型。（十）第九章 斜井与上下山施工（2学时）1教学目的通过课堂讲授，使学生了解斜井表土及基岩施工方法，掌握斜井与上下山施工特点

25、及安全要求，了解斜井与上下山快速掘进机械化作业配套知识。2教学重点与难点（1）教学重点斜井与上下山施工特点。（2）教学难点斜井基岩施工机械化配套知识。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、课下辅导等为辅的教学方法。4教学内容（1）概述：斜井施工的特点；斜井施工技术。（2）斜井表土施工：斜井明槽开挖方法；深表土掘砌方法；不稳定表土井口施工方法。（3）斜井基岩施工：斜井掘砌作业；支护作业；斜井施工通风；斜井施工的安全防护；（4）上下山施工：上、下山施工特点及安全注意事项。5教学要求（1）了解：斜井表土及基岩施工方法，斜井与上下山快速掘进机械化作业配套知识。（2）掌握：斜井与上下山

26、施工特点及安全要求。（十一）第十章 立井井筒设计与施工（5学时，其中：讲授3学时、实验2学时。）1教学目的通过课堂讲授和参观立井施工机械设备布置模型，使学生掌握井筒组成、分类、井筒断面形状及提升容器、立井井筒装备等基本知识，了解井筒断面尺寸确定的方法和步骤。了解井圈背板法、吊挂井壁法、板桩法等井筒表土普通施工方法的特点，了解冻结法、沉井法等井筒表土特殊施工方法的特点。2教学重点与难点（1）教学重点井筒组成、分类、井筒断面形状及提升容器、立井井筒装备等基本知识；井筒表土各施工方法的主要工艺的施工特点。（2）教学难点井筒表土各施工方法的主要工艺的施工特点。3教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、参观模型、课下辅导等为辅的教学方法。