《冲击地压工程学》课程教学大纲

《冲击地压工程学》课程教学大纲课程名称：冲击地压工程学RockburstEngineering课程编号：021040070课程性质：□必修R选修课程类别：□通识课程R专业课程£实践教学适用专业：智能采矿工程专业课程学时：32学时（理论32学时）课程学分：2分应开课学期：第六学期先修课程：《采矿学》、《矿山压力智能感知与岩层控制》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“冲击地压工程学”为智能采矿工程专业的一门专业选修课程。课程主要讲授冲击地压灾害特征规律、力学机制、评价方法体系、区域/局部监测技术、区域/局部预警技术、区域/局部防治技术以及安全管理等方面的工程理论和技术方法。本课程为进一步学习矿井深部灾害防治理论与技术、矿井安全生产管理、矿井安全开采设计等方面的知识提供基础。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，学生可以系统深入地掌握煤矿冲击地压发生特征及力学机制，学会冲击地压区域/局部监测、预警以及防治基本方法，培养学生综合运用采矿工程相关知识进行矿井灾害防治，进而实现矿井安全生产与管理的能力。同时通过课程教学引导学生独立思考，增强学生发现问题、解决问题的思辨能力与工程职业道德素质。课程目标1：能够综合运用材料力学、岩石力学及采矿工程知识，系统掌握冲击地压发生特征与力学机制，对比分析不同冲击地压理论的异同点；课程目标2：能够联系采掘工程、装备技术，系统掌握冲击地压评价、监测、预警技术方法，分析不同冲击地压监测预警方法的优缺点；课程目标3：能够理论联系实践，系统掌握冲击地压区域/局部防治技术方法，培养学生解决实际工程问题的能力；课程目标4：了解冲击地压与其它矿井安全生产事故复合特征，拓展学生进行矿井安全生产的能力，培养安全生产职业道德素质。（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：课程目标毕业要求指标点1.能够综合运用材料力学、岩石力学及采矿工程知识，系统掌握冲击地压发生特征与力学机制，对比分析不同冲击地压理论的异同点；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采矿工程（含智能开采），并能解决较复杂工程问题。指标点1.3：掌握用于解决复杂采矿工程（含智能开采）问题所需的工程基础知识2.能够联系采掘工程、装备技术，系统掌握冲击地压评价、监测、预警技术方法，分析不同冲击地压监测预警方法的优缺点；毕业要求2：问题分析：能够运用专业技能识别、表达、并通过文献研究分析采矿工程与智能开采技术中的实际问题，以获得有效结论。指标点2.3：能够应用工程科学的基本原理，识别、表达、分析复杂采矿工程与智能开采问题，以获得有效结论3.能够理论联系实践，系统掌握冲击地压区域/局部防治技术方法，培养学生解决实际工程问题的能力；毕业要求2：问题分析：能够运用专业技能识别、表达、并通过文献研究分析采矿工程与智能开采技术中的实际问题，以获得有效结论。指标点2.3：能够应用工程科学的基本原理，识别、表达、分析复杂采矿工程与智能开采问题，以获得有效结论4.了解冲击地压与其它矿井安全生产事故复合特征，拓展学生进行矿井安全生产的能力，培养安全生产职业道德素质。毕业要求4：研究：能够基于科学原理，采用科学方法对采矿工程、智能开采中的工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。指标点4.1：掌握自然科学、力学以及工程基础实验的基本原理与方法三、课程教学的基本内容及教学安排（一）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/实践冲击地压基础概念冲击地压与岩爆、矿震区别及联系；国内外冲击地压研究现状；11冲击地压工程学研究内容及方法冲击地压工程学研究内容；冲击地压工程学研究方法；11冲击地压特征及影响因素冲击地压特征；冲击地压影响因素；11冲击地压分类能量划分方法；载荷划分方法；采动应力划分方法；11冲击地压经典理论冲击地压强度、刚度、能量理论；冲击倾向性理论三准则和三因素理论11冲击地压新理论应力控制理论动静载叠加理论冲击地压启动理论冲击地压扰动响应失稳理论11冲击地压监测、预警、防治体系冲击地压监测指标及监测方法冲击地压防治方法12冲击地压危险性评价方法冲击地压危险性评价意义冲击地压危险性评价流程冲击地压危险性评价方法12煤岩冲击倾向性煤的冲击倾向性参数及测定方法顶板岩层冲击倾向性参数及测定方法12冲击地压危险性评价方法综合指数法应力指数法可能性指数法12冲击地压监测预警体系冲击地压监测预警方法冲击地压监测预警体系12冲击地压区域监测预警微震监测法震动波CT监测法12冲击地压局部监测预警采动应力监测法钻屑监测法地音监测法电磁辐射监测法电荷感应监测法12冲击地压区域防治技术体系冲击地压区域防治流程冲击地压区域防治体系13开拓、准备、回采优化防治冲击地压开拓方式优化准备方式优化回采顺序优化13采煤方法优化防治冲击地压采煤工艺优化回采速度优化采空区处理优化13开采保护层防治冲击地压开采保护层防冲机理保护层位置优化13小（无）煤柱防治冲击地压巷道层位优化巷道位置优化13冲击地压局部防治技术体系冲击地压局部防治流程冲击地压局部防治体系13煤层冲击地压防治技术煤层爆破卸压煤层钻孔卸压煤层注水弱化13顶板岩层冲击地压防治技术顶板岩层深孔爆破顶板岩层水力压裂13底板岩层冲击地压防治技术底板岩层爆破卸压底板切槽卸压13冲击地压局部防治技术案例煤层冲击地压防治顶板岩层冲击地压防治底板岩层冲击地压防治13巷道冲击地压特征巷道冲击破坏载荷、能量演化规律冲击作用下巷道支护体与围岩相互作用特征13巷道防冲支护原理及设备巷道防治支护原理防冲锚杆（索）、O型棚、液压支架13巷道防冲支护工程设计防冲支护工程设计原则、方法、流程防冲支护工程设计主要参数案例分析13冲击地压法律、法规《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》相关省、集团规定14防治冲击地压管理体系建设防冲组织机构防冲制度建设中长期防冲规划个体防护14冲击地压+瓦斯突出复合灾害复合灾害特征工程案例14冲击地压+自燃发火复合灾害复合灾害特征工程案例14冲击地压+冒顶复合灾害复合灾害特征工程案例14冲击地压+突水复合灾害复合灾害特征工程案例14合计32四、本课程与其他课程的联系本课程有《采煤学》、《矿山压力智能感知与岩层控制》等先修课程，为后续《采矿生产实习》、《采矿毕业实习》、《采矿毕业设计》等提供专业知识基础。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《冲击地压工程学》潘一山（二）其他教学资源《煤矿安全规程》2022版，中华人民共和国应急管理部，国家矿山安全监察局。《防治煤矿冲击地压细则》2018版，国家煤矿安全监察局，煤炭工业出版社。六、教学方法与学习建议授课方式：《冲击地压工程学》以线下课堂集中教学为主，借助雨课堂的教学方法，实现老师-学生实时互动，教学PPT中增加课堂测试，增强学生学习的兴趣，增强老师对学生专业知识掌握程度的把握能力。教学重点：冲击地压特征、诱发机理是本课程重点，需要学生有扎实的弹塑性力学知识。教学难点：基于冲击地压诱发机理，结合所学煤矿生产专业知识，掌握冲击地压监测、预警、防治方法体系，要求学生具有较强的理论联系实践的能力。后续自主学习建议：充分利用网络资料，自主查询与冲击地压相关的论文、视频，增加对冲击地压相关知识点的掌握程度。七、课程考核及成绩评定方式（一）课程考核结合本课程特点，《冲击地压工程学》课程考核过程有机结合了平时考核（20%）、过程考核（30%）及终结性评价（50%）。其中，平时考核成绩以出勤率为准，过程考核成绩涵盖课堂问答，课堂测试内容。终结性评价成绩以课程论文或考试形式体现。（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.能够综合运用材料力学、岩石力学及采矿工程知识，系统掌握冲击地压发生特征与力学机制，对比分析不同冲击地压理论的异同点；冲击地压基础概念冲击地压工程学研究内容及方法冲击地压特征及影响因素冲击地压分类冲击地压经典理论冲击地压新理论冲击地压灾害特征及规律；冲击地压发生的典型机理；对比不同冲击地压发生机理异同。2.能够联系采掘工程、装备技术，系统掌握冲击地压评价、监测、预警技术方法，分析不同冲击地压监测预警方法的优缺点；冲击地压监测、预警、防治体系冲击地压危险性评价方法煤岩冲击倾向性冲击地压危险性评价方法冲击地压监测预警体系冲击地压区域监测预警冲击地压局部监测预警掌握冲击地压监测技术体系构成，掌握微震、电磁辐射、声发射、综合指数法等冲击地压监测、评价方法。3.能够理论联系实践，系统掌握冲击地压区域/局部防治技术方法，培养学生解决实际工程问题的能力；冲击地压区域防治技术体系开拓、准备、回采优化防治冲击地压采煤方法优化防治冲击地压开采保护层防治冲击地压小（无）煤柱防治冲击地压冲击地压局部防治技术体系煤层冲击地压防治技术顶板岩层冲击地压防治技术底板岩层冲击地压防治技术冲击地压局部防治技术案例巷道冲击地压特征巷道防冲支护原理及设备巷道防冲