《矿井通风与安全》课程教学大纲

1、矿井通风与安全课程教学大纲课程英文名称：The Ventilation and Safety of Underground Mine课程编号：HZ191850课程类别：专业教育平台（必修）课程性质：必修学 分： 3.0学 时：48（其中：讲课学时：48 实验学时：0上机学时：0）适用专业： 采矿工程开课部门： 环境与资源学院先修课程：矿山流体力学、井巷工程、矿床地下开采后继课程：毕业设计（论文）一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：了解矿井通风研究前沿，掌握矿井空气成份、矿井气候条件特征、矿内风流的基本性质与能量变化规律；能使用专用仪器测定大气条件，能应用能量方程计算矿井通风阻力与

2、风压。掌握矿井通风阻力产生的原因、阻力定律以及降低通风阻力的措施，能计算矿井通风阻力与矿井等积孔，并判断矿井通风阻力等级，能使用专用仪器测定风速、风压、通风阻力等。掌握矿井自然通风的成因与变化规律，能计算矿井自然风压，能分析自然风压对矿井通风的影响，并采取有效措施有效地利用和控制自然风压对矿井通风安全的影响。掌握扇风机的构造、表征参数、特性曲线和相似定律，能根据扇风机类型特性曲线选取扇风机，能分析扇风机运转工况。掌握矿井风流流动的基本定律，串联、并联及角联通风网路的基本性质，以及矿井风量调节与通风网路解算的方法；掌握掘进通风的方法和风量计算；能应用迭代法或回路法进行通风网路解算。掌握矿井通风系

3、统的类型及其特点和适用条件，矿井通风设计依据和主要内容，能比选矿井通风方案、绘制通风系统图、计算矿井需风量、比选扇风机，以及概算矿井通风费用。熟悉金属非金属安全规程中有关通风安全的条款，了解矿井粉尘的产生、性质与危害，矿山救护的基本知识；掌握矿山防尘措施、矿山地面与地下防治水方法、矿井突水处理措施。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求11.4掌握采矿专业知识，能够综合应用并解决采矿工程相关复杂工程问题。2.3 能通过文献调研，研究分析复杂采矿工程问题，正确表达问题的解决方案，获得有效结果。5.1 能运用网络搜索工具等现代信息技术对采矿学科相关文献进行检索和资料查询。1.工程知

4、识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题2.问题分析：能够应用数学、自然科学和采矿工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂采矿工程问题，以获得有效结论5.使用现代工具：能够针对复杂采矿工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂采矿工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。21.4掌握采矿专业知识，能够综合应用并解决采矿工程相关复杂工程问题。1.工程知识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题31.4掌握采矿专业知识，能够综合应用并解决采矿工程相关复杂工程问

5、题。1.工程知识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题41.4掌握采矿专业知识，能够综合应用并解决采矿工程相关复杂工程问题。1.工程知识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题51.4掌握采矿专业知识，能够综合应用并解决采矿工程相关复杂工程问题。1.工程知识：具备数学、自然科学、采矿工程基础和专业知识，并能用于解决采矿工程相关复杂工程问题62.3 能通过文献调研，研究分析复杂采矿工程问题，正确表达问题的解决方案，获得有效结果。5.1能运用网络搜索工具等现代信息技术对采矿学科相关文献进行检索和资料查询。5.使用

6、现代工具：能够针对复杂采矿工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂采矿工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系矿床地下开采教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1矿井空气与劳动环境授课4学时作业112矿井风流的基本性质授课4学时作业213矿内风流的能量变化规律授课6学时作业314矿井通风阻力授课3.5学时讨论0.5学时作业425矿井通风动力与设备授课3.5学时讨论0.5学时案例分析136矿井通风网络中风量分配与调节授课4学时讨论1学时作业547局部通风授课3学时作业648矿井通风系统授课6学时案例分析259

7、矿井通风设计授课5学时讨论1学时案例分析3510矿山防尘、防水与矿井通风安全授课6学时作业76四、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元矿井空气与劳动环境（ 4学时，支撑课程目标1）知 识 点矿井通风研究前沿，与矿井通风相关的法律法规、标准规范；矿井通风的目的和任务；矿井空气的成份及其主要变化；矿井空气中主要有毒有害气体；矿井气候条件重点矿井通风的目的和任务；矿井空气中主要有毒有害气体难点矿井气候条件基本要求1、识记：矿井通风；矿井有毒有害气体最高允许浓度2、领会：矿井中空气成分及变化规律3、简单应用：体积浓度与质量浓度的换算4、综合应用：相对湿度的计算方法；矿井气候条件的变化规律

8、及对人体的影响第二单元 矿井风流的基本性质（ 4学时，支撑课程目标1）知 识 点矿内空气流动特性；空气状态方程及矿内空气的基本定律；空气在井下流动时的能量及测定方法；井巷风速及其测定方法重 点空气在井下流动时的能量及测定方法；井巷风速及其测定方法基本要求1、识 记：通风压力；理想气体状态方程2、领 会：矿井内风流的各种能量3、简单应用：空气压力测定、风流点压力的计算4、综合应用：湿空气密度的计算；井下风速的测定第三单元 矿内风流的能量变化规律（ 6学时，支撑课程目标1）知 识 点流体的连续性方程；理想流体的能量方程；能量方程在矿井通风中的应用重 点理想流体的能量方程；能量方程在矿井通风中的应用

9、难 点能量方程在矿井通风中的应用基本要求1、识 记：理想流体2、领 会：理想流体的能量方程3、简单应用：能量方程在一段通风网络中的应用4、综合应用：能量方程在全矿井通风中的应用，运用该方程建立矿井通风的能量互换关系，初步具备分析问题的能力第四单元 矿井通风阻力（ 4学时，支撑课程目标2）知 识 点矿内风流的流动状态；阻力定律；摩擦阻力、局部阻力、正面阻力；等积孔与井巷风阻特性曲线重 点阻力定律；摩擦阻力；局部阻力；正面阻力 难 点等积孔与井巷风阻特性曲线基本要求1、识 记：摩擦阻力；局部阻力；等积孔2、领 会：阻力定律，尼古拉兹实验3、简单应用：计算雷诺数并判断风流状态4、综合应用：巷道通风阻

10、力的计算第五单元 矿井通风动力与设备（ 4学时，支撑课程目标3）知 识 点矿井通风动力：自然通风和机械通风；机械通风设备及其性能；通风机的联合作业；通风机性能测定重 点自然通风和机械通风；通风机的联合作业难 点通风机性能测定基本要求1、识 记：自然通风；通风机的工作参数；工况点2、领 会：离心式风机和轴流式风机的工作原理3、简单应用：通风机工况点的调节；通风机的联合作业4、综合应用：通风机的性能测定第六单元 矿井通风网络中风量分配与调节（ 5学时，支撑课程目标4）知 识 点风网常用术语及其形式；矿井风流运动的基本规律；串、并、角联通风网路中压差、风阻、风量的计算；矿井风量调节；复杂通风网路解算

11、重 点网络中风流流动的基本定律；串联、并联、角联通风网络的基本性质难 点复杂通风网路解算基本要求1、识 记：风量平衡定律；风压平衡定律2、领 会：风量分配基本规律3、简单应用：矿井局部风量调节与矿井总风量的调节4、综合应用：通风系统图的绘制；复杂通风网路解算第七单元 局部通风（ 3学时，支撑课程目标4）知 识 点掘进工作面通风方法及通风设备的选择；长距离单巷掘进通风方法；天井和井筒的掘进通风；局部通风设备重 点掘进工作面通风方法及通风设备的选择难 点掘进工作面需风量的计算基本要求1、识 记：掘进通风； 2、领 会：压入式、抽出式和混合式通风方法3、简单应用：矿井全风压通风 4、综合应用：掘进工

12、作面需风量的计算第八单元 矿井通风系统（ 6学时，支撑课程目标5）知 识 点统一通风与分区通风；中央、对角和混合式通风；压入、抽出和混合式通风；阶段通风和采场通风方法；矿井通风构筑物；通风系统的漏风与有效风量的计算重 点矿井通风系统的分类难 点阶段通风与采场通风方法基本要求1、识 记：统一通风、分区通风、对角式通风、中央式通风2、领 会：各种通风方式的优缺点及适用条件3、简单应用：阶段通风网络类型的判断4、综合应用：采场通风网络及通风方法第九单元 矿井通风设计（ 6学时，支撑课程目标5）知 识 点矿井通风设计依据和主要内容；矿井通风系统；矿井风量计算与分配；矿井通风阻力的计算；矿井通风设备的选

13、择；矿井通风费用的概算；矿井通风系统优化设计重 点矿井通风设计依据和主要内容；矿井风量计算与分配；矿井通风阻力的计算难 点矿井通风系统优化设计基本要求1、识 记：矿井通风系统设计原则与主要内容2、领 会：矿井通风系统设计依据3、简单应用：矿井通风系统的选择；矿井通风设备的选择4、综合应用：矿井风量计算与分配第十单元 矿山防尘、防水与矿井通风安全（6学时，支撑课程目标6）知 识 点矿尘与尘肺；粉尘的测定与评价；矿山防尘措施；矿山地面与地下防治水方法；矿井突水及处理；矿山救护，金属非金属安全规程有关通风安全的解读。重 点矿山防尘措施；矿井突水及处理；矿山救护难 点矿井突水及处理基本要求1、识 记：

14、矿尘；矽肺病；矿井突水2、领 会：矿尘的危害、矿井突水的危害、金属非金属安全规程有关通风安全的要求。3、简单应用：矿尘的防治、矿井突水的处理4、综合应用：矿山救护学时分配 知识单元理论学时矿井空气与劳动环境（含绪论）4矿内空气流动特性4矿内风流的能量变化规律6矿井通风阻力4矿井通风动力与设备4通风网路中风量的自然分配与调节5局部通风3矿井通风系统6矿井通风设计6矿山防尘、防水与矿井通风安全6合计48（二）实验学时部分见采矿工程专业实验（HZ190470）教学大纲。五、教学方法与手段1、运用理论联系实际的教学方法，将生产中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、教

15、学内容设计应突出重点和难点，采用传统与现代教学手段相结合的教学方式，力求边演示边讲解，化繁为简，引领学生感受学习的乐趣，提高学生的学习积极性。3、课堂教学以学生为主体，注重过程教学，应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，加强课堂互动，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维，提高课堂教学效率。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。5、教学方法以多媒体课件课堂讲授为主，对于部分重点、难点内容，辅以参观采矿方法模型，观看影像资料，或者适当安排课堂讨论。其中，章节课后作业评分标准如下（按百分制评分）：评分指标90分609060分概念与方法掌握程度（权重0.3）80%以

16、上概念与方法清晰60%以上概念与方法清晰40%以上概念与方法清晰计算正确性（权重：0.5）正确基本正确，存在少量错误存在较多错误分析或结论有效性（权重：0.2）分析合理、结论有效分析较合理、结论基本有效存在严重错误六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：覆盖各章节全部教学内容。 考核形式：闭卷考试成绩评定：采用结构评分制，过程考核成绩占50%，期末考试占50%；其中，（1）平时成绩中课后小作业布置45次，每次分值约58分，课后大作业布置2次，每次10分；（2）期末考试分三个模块对学生的知识和能力进行考核，分值占50%。考核方式评价环节评估课程目标对应毕业要求过程考核成绩（50%）小作业（30%）作业2课程目标11.4、2.3作业3课程目标11.4、2.3作业4课程目标21.4作业5课程目标41.4作业6课程目标41.4大作业（20%）作业1课程目标11.4，5.1作业7课程目标65.1期末闭卷考试（50%）模块一课程目