《采煤概论》课程教学大纲

《采煤概论》课程教学大纲课程名称：采煤概论IntroductiontoCoalMining课程编号：60103360M课程性质：□必修□选修课程类别：□通识课程□专业课程£实践教学适用专业：全校工科、管理学科的各专业课程学时：总学时24学时，全部为理论教学学时课程学分：1.5应开课学期：第3学期先修课程：煤矿地质学或地质学任课学院、系部：能源科学与工程学院采矿工程系一、课程简介《采煤概论》为专业选修课，教学对象为全校范围内的工科、管理学科的各专业。本课程是一门系统地讲述矿山煤炭资源开采的基本理论与方法的课程。通过本课程的学习，旨在激发学生热爱矿山、增强建设祖国、献身煤炭工业的事业心和责任感，为今后从事矿业工作或能源领域工作奠定基础。本课程是一门讲授煤矿开采的综合性、基础性、概论性课程，是采矿工程煤及煤层气方向的重要主干课程之一，也是重要的专业基础课程。二、课程教学的目标及与毕业要求的关系（一）课程目标课程总目标：通过本课程的学习，学生能够对煤矿开采有较为全面的基础性认识，为学生今后从事采矿工程设计、生产技术管理及科学研究奠定基础。课程目标1：了解矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法；课程目标2：了解准备方式与采区设计的基本理论及主要方法；课程目标3：了解井田采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法，增强投身祖国能源事业的决心和信心；课程目标4：了解矿井通风、矿井灾害治理和煤炭地下气化的基本理论和主要方法；课程目标5：了解洁净煤技术及世界能源消费格局。（二）课程目标与毕业要求的对应关系本课程目标支持的主要毕业要求如下表（各专业根据实际情况使用此表，非工程认证专业可删除“指标点”列）：课程目标毕业要求指标点1．了解矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于智能采矿工程，并能解决较复杂工程问题指标点1.4：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识2．了解准备方式与采区设计的基本理论及主要方法毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于智能采矿工程，并能解决较复杂工程问题指标点1.4：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识3．了解井田采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法，增强投身祖国能源事业的决心和信心毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于智能采矿工程，并能解决较复杂工程问题指标点1.4：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识4．了解矿井通风、矿井灾害治理和煤炭地下气化的基本理论和主要方法毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于智能采矿工程，并能解决较复杂工程问题指标点1.4：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识5．了解洁净煤技术及世界能源消费格局毕业要求1：工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于智能采矿工程，并能解决较复杂工程问题指标点1.4：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的专业知识三、课程教学的基本内容及教学安排课程教学的内容及学时安排知识单元知识点学时数课程目标线下授课线上授课实验/实践1.煤的形成知识点1.1：煤炭形成的时期；知识点1.2：煤炭形成过程中的泥炭化和成岩作用阶段；知识点1.3：煤炭形成过程中的变质作用和地质作用。0.75课程目标12.煤的性质知识点2.1：煤的主要物理性质；知识点2.2：煤的化学组成；知识点2.3：常用煤质指标；知识点2.4：煤炭分类。0.75课程目标13.煤炭开采的基本概念知识点3.1：井田范围；知识点3.2：矿井生产系统；知识点3.3：矿山井巷的分类；知识点3.4：煤田及矿区的概念。0.75课程目标14.井筒及相连硐室知识点4.1：井筒的形式；知识点4.2：主井提升方位角的概念及意义；知识点4.3：马头门的位置。0.75课程目标15.井底车场知识点5.1：井底车场的认知；知识点5.2：井底车场的分类；知识点5.3：不同类型车场的优缺点及适用性。0.75课程目标16.井田开拓知识点6.1：煤田与井田；知识点6.2：井型与矿井生产能力；知识点6.3：井田的采区式划分；知识点6.4：井田开拓方式；知识点6.5：主要巷道施工顺序。0.75课程目标17.采区准备知识点7.1：采区准备巷道名称及布置；知识点7.2：采区上山数量及位置；知识点7.3：采区上、中、下部车厂。0.75课程目标28.采煤方法及其沿革知识点8.1：采煤方法的概念；知识点8.2：采煤工艺；知识点8.3：我国采煤工艺的沿革和发展。0.75课程目标39.综采技术及装备知识点9.1：综采工作面设备及布置；知识点9.2：滚筒采煤机割煤方式；知识点9.3：液压支架工作方式；知识点9.4：刮板输送机工作方式；知识点9.5：工作面三机配套。0.75课程目标310.放顶煤开采技术知识点10.1：放顶煤开采方法及工艺流程；知识点10.2：放顶煤开采支护设备；知识点10.3：放顶煤开采矿压显现特点；知识点10.4：放顶煤开采顶煤破碎机理、放出规律、放煤工艺及放煤损失；知识点10.5：放顶煤开采优缺点。0.75课程目标311.大采高开采技术知识点11.1：大采高综采技术应用情况；知识点11.2：大采高综采装备；知识点11.3：大采高综采的辅助系统及设备；知识点11.4：大采高综采防片帮、冒顶技术。0.75课程目标312.薄煤层开采技术知识点12.1：薄煤层开采现状；知识点12.2：薄煤层综采设备特点；知识点12.3：刨煤机的特点；知识点12.4：螺旋采煤机。0.75课程目标313.采场矿山压力知识点13.1：顶板分类；知识点13.2：矿山压力与矿山压力显现；知识点13.3：矿山压力的主要几种形式。0.75课程目标314.煤矿巷道掘进知识点14.1：巷道的不同分类方法；知识点14.2：巷道掘进方法—定向；知识点14.3：巷道掘进方法—钻爆法；知识点14.4：巷道掘进方法—机械化作业线。0.75课程目标315.巷道矿山压力及其控制知识点15.1：巷道围岩压力；知识点15.2：巷道围岩压力影响因素；知识点15.3：巷道矿压控制原理。0.75课程目标316.井下运输知识点16.1：刮板输送机；知识点16.2：桥式转载机；知识点16.3：带式输送机；知识点16.4：矿用电机车。0.75课程目标317.矿井提升知识点17.1：矿井提升机；知识点17.2：立井单绳缠绕式提升机箕斗提升系统；知识点17.3：立井多绳摩擦式提升机罐笼提升系统；知识点17.4：斜井提升系统；知识点17.5：辅助运输设备。0.75课程目标118.矿井排水知识点18.1：立井排水与斜井排水；知识点18.2：两种水仓布置形式；知识点18.3：水泵房内部结构；知识点18.4：水仓容量规定。0.75课程目标119.矿井通风系统知识点19.1：矿井通风的基本任务；知识点19.2：通风系统的组成；知识点19.3：矿井通风系统的定义；知识点19.4：矿井通风系统的分类。0.75课程目标420.矿井通风理论与技术知识点20.1：通风遇到的阻力；知识点20.2：通风动力；知识点20.3：通风阻力与动力的关系；知识点20.4：通风动力与系统的匹配；知识点20.5：设备选型与任务达成。0.75课程目标421.采区通风与通风构筑物知识点21.1：采区通风（低瓦斯）；知识点21.2：采区通风（高瓦斯/突出/自燃）；知识点21.3：采煤工作面通风；知识点21.4：掘进工作面通风。知识点21.5：矿井通风构筑物。0.75课程目标422.矿井火灾及防治知识点22.1：矿井火灾的危害；知识点22.2：矿井火灾的分类；知识点22.3：煤的自燃过程；知识点22.4：煤炭自燃的预防原则及措施；知识点22.5：外因火灾的预防原则及措施。0.75课程目标423.矿井水灾与防治知识点23.1：矿井水灾的类型；知识点23.2：矿井水灾发生的基本原理；知识点23.3：矿井水灾的防治技术。0.75课程目标424.矿井瓦斯知识点24.1：矿井瓦斯的组成与性质；知识点24.2：矿井瓦斯的生成及赋存；知识点24.3：矿井瓦斯对煤炭开采的影响。0.75课程目标425.瓦斯爆炸及预防知识点25.1：矿井瓦斯爆炸实例；知识点25.2：瓦斯爆炸条件及原因；知识点25.3：瓦斯爆炸预防；知识点25.4：辽宁孙家湾特大矿难爆炸直接原因分析。0.75课程目标426.煤与瓦斯突出及其预兆知识点26.1：煤（岩）与瓦斯突出；知识点26.2：我国煤与瓦斯突出的特点；知识点26.3：煤与瓦斯突出预兆；知识点26.4：登封市兴峪煤业有限公司“1.4”煤与瓦斯突出事故。0.75课程目标427.矿山救护知识点27.1：矿山救护的使命；知识点27.2：事故现场人员行动准则与决策；知识点27.3：矿山应急救援体系、理念与程序。0.75课程目标428.瓦斯（煤层气）抽采的意义及条件知识点28.1：矿井瓦斯抽采的概念及意义；知识点28.2：矿井瓦斯抽采的条件；知识点28.3：影响瓦斯抽采的因素与难度划分。0.75课程目标429.地面瓦斯（煤层气）抽采知识点29.1：地面瓦斯抽采的阶段划分；知识点29.2：地面瓦斯抽采地震法勘测；知识点29.3：地面瓦斯抽采常用钻井的方式；知识点29.4：瓦斯抽采测井与固井技术；知识点29.5：瓦斯抽采压裂与排采及集输技术；0.75课程目标430.井下瓦斯（煤层气）抽采知识点30.1：瓦斯抽采方法；知识点30.2：本煤层瓦斯抽采；知识点30.3：临近层瓦斯抽采；知识点30.4：采空区瓦斯抽采0.75课程目标431.煤的地下气化知识点31.1：煤炭地下气化的概念与系统知识点31.2：煤炭地下气化的优点与影响因素知识点31.3：煤炭地下气化原理知识点31.4：煤炭地下气化系统的类型知识点31.5：煤炭地下气化进展及发展前景0.75课程目标432.煤的清洁利用知识点32.1：世界煤炭消费状况知识点32.2：中国煤炭消费状况知识点32.3：煤炭消费产生的环境问题知识点32.4：洁净煤技术0.75课程目标5合计24四、本课程与其他课程的联系本课程的先修课程为煤矿地质学或地质学，后续课程为采矿学、矿山压力与岩层控制、矿井通风与安全等课程。五、教材与其他教学资源（含教学参考书或在线资源）（一）建议教材（建议选用新出版的国家级规划教材）李东印、袁瑞甫、周英主编，《采煤概论》（第三版），应急管理出版社，ISBN:9787502074401，普通高等教育“十三五”规划教材（二）其他教学资源[1]徐永圻主编，《中国采煤方法图集》，煤炭工业出版社，1990[2]陈炎光、徐永圻主编，《中国采煤方法》，煤炭工业出版社，1991[3]陈炎光主编，《中国煤矿开拓系统》，煤炭工业出版社，1992[4]钱鸣高、王庆康主编，《采煤工艺学》，中国矿业大学出版社，1992[5]周英主编《采煤概论》，煤炭工业出版社，2007[6]《采矿工程设计手册》[7]《煤炭工业矿区总体设计规范》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤炭工业小型煤矿设计规定》[8]《煤矿安全规程》[9]SydS.Peng著《LongwallMining》[10]SydS.Peng著《GroundControlFailures》[11]《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471-2008）[12]《防治煤与瓦斯突出规定》六、教学方法与学习建议（授课方式、重点、难点及后续自主学习建议）重点阅读建议教材掌握以下内容：1、掌握矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法。2、了解矿井巷道掘进与支护。3、掌握盘区式与条带式准备方式。4、掌握采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法。5、了解露天开采及煤炭地下气化的基本理论和主要方法。同时，课中及课后可观看由任课老师的提供的教学视频，加深对所学内容的理解。七、课程考核及成绩评定方式（要求平时考核、过程考核与终结性评价有机结合，并有具体细则和记录。同时要求课程目标与知识单元和考试内容对应）（一）课程考核（说明考核方式及占总成绩的比例）本课程成绩满分100分，由单元（知识点）测试成绩、课堂讨论、期末考试成绩构成：（1）单元（知识点）测试成绩，占总成绩的40%，每个知识点后面有10题，总计320题，题型为：单项选择题、多项选择题和判断题。（2）参与课堂讨论，占总成绩的10%，发布20条，每条超过20字具有实际意义的评论获满分。（3）期末成绩，占总成绩的50%。全部知识点学习完成后的1周内，进行期末考试。期末考试题原则上均来自上述单元测试题，每人均随机产生50题。（二）课程目标与考核内容的关系课程具体目标与知识单元和考试内容的关系如下：课程目标知识单元考试内容1．了解矿井开拓及矿井开采设计的基本理论和主要方法1.煤的形成2.煤的性质3.煤炭开采的基本概念4.井筒及相连硐室5.井底车场6.井田开拓7.矿井提升8.矿井排水煤炭形成的时期煤炭形成过程中的泥炭化和成岩作用阶段煤炭形成过程中的变质作用和地质作用煤的主要物理性质煤的化学组成常用煤质指标煤炭分类井田范围矿井生产系统矿山井巷的分类煤田及矿区的概念井筒的形式主井提升方位角的概念及意义马头门的位置井底车场的认知井底车场的分类不同类型车场的优缺点及适用性煤田与井田井型与矿井生产能力井田的采区式划分井田开拓方式主要巷道施工顺序矿井提升机立井单绳缠绕式提升机箕斗提升系统立井多绳摩擦式提升机罐笼提升系统斜井提升系统辅助运输设备立井排水与斜井排水两种水仓布置形式水泵房内部结构水仓容量规定2．了解准备方式与采区设计的基本理论及主要方法9.采区准备采区准备巷道名称及布置采区上山数量及位置采区上、中、下部车厂3．了解井田采煤方法、采煤工艺和回采巷道布置的基本理论和方法，增强投身祖国能源事业的决心和信心10.采煤方法及其沿革11.综采技术及装备12.放顶煤开采技术13.大采高开采技术14.薄煤层开采技术15.采场矿山压力16.煤矿巷道掘进17.巷道矿山压力及其控制18.井下运输采煤方法的概念采煤工艺我国采煤工艺的沿革和发展综采工作面设备及布置滚筒采煤机割煤方式液压支架工作方式刮板输送机工作方式工作面三机配套放顶煤开采方法及工艺流程放顶煤开采支护设备放顶煤开采矿压显现特点放顶煤开采顶煤破碎机理、放出规律、放煤工艺及放煤损失放顶煤开采优缺点大采高综采技术应用情况大采高综采装备大采高综采的辅助系统及设备大采高综采防片帮、冒顶技术薄煤层开采现状薄煤层综采设备特点刨煤机的特点螺旋采煤机顶板分类矿山压力与矿山压力显现矿山压力的主要几种形式巷道的不同分类方法巷道掘进方法—定向巷道掘进方法—钻爆法巷道掘进方法—机械化作业线巷道围岩压力巷道围岩压力影响因素巷道矿压控制原理刮板输送机桥式转载机带式输送机矿用电机车4．了解矿井通风、矿井灾害治理和煤炭地下气化的基本理论和主要方法19.矿井通风系统20.矿井通风理论与技术21.采区通风与通风构筑物22.矿井火