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井巷工程
第1次开课
开课时间: 2020年09月08日 ~ 2021年01月15日
学时安排: 4-6小时每周
当前开课已结束 已有 1525 人参加
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课程详情
课程评价(2)
spContent=井巷工程是冶金矿山建设的重要组成部分,约占矿山建设总工程量的50%~70%,且施工工期长、条件差、技术复杂,是影响矿山建设进度和质量的关键环节,与采矿生产紧密联系,相互促进和依存。对缩短矿山基建周期和保证三级矿量平衡、实现矿山生产的稳产高产,都具有重要意义。 全面系统地介绍矿井建设方面的基本理论和基础知识, 详细阐述了矿山井巷的设计方法及施工技术, 包括平巷、巷道交岔点、井下车场及其硐室、斜井、斜坡道、天井的设计与施工, 支护工程, 复杂地质条件下的巷道施工, 劳动施工组织, 以及竖井的设计与施工等。
井巷工程是冶金矿山建设的重要组成部分,约占矿山建设总工程量的50%~70%,且施工工期长、条件差、技术复杂,是影响矿山建设进度和质量的关键环节,与采矿生产紧密联系,相互促进和依存。对缩短矿山基建周期和保证三级矿量平衡、实现矿山生产的稳产高产,都具有重要意义。 全面系统地介绍矿井建设方面的基本理论和基础知识, 详细阐述了矿山井巷的设计方法及施工技术, 包括平巷、巷道交岔点、井下车场及其硐室、斜井、斜坡道、天井的设计与施工, 支护工程, 复杂地质条件下的巷道施工, 劳动施工组织, 以及竖井的设计与施工等。
—— 课程团队
课程概述

深部采矿,井巷先行”。井巷工程占矿山建设总工程量的50%~70%。《井巷工程》是采矿专业本科生教学的核心课程之一,是采矿工程专业本科生学位必修课,是一门实践性很强的课程,实践教学是《井巷工程》课程教学的重要组成部分。

《井巷工程》课程改革最突出的问题之一是一味地采用单一手段“灌课”,导致学生主动性学习差、对课程理解肤浅。因此,转变课程功能,转变仅仅传递知识,仅仅是“教”,而不顾学生是否主动“学”,将《井巷工程》课程功能拓展和深化,转变课程的定位、目标,教科书设计与教学活动多元化交互,提高学生学习的兴趣。

井巷工程本科教学一直秉承理论教学与生产实践密切结合的教学模式,既让学生在课堂上充分掌握基础理论知识,同时将学生在课堂上学习到的基础理论变成生产实践,发展“三段式教学方法”,结合典型矿山生产实践条件进行井巷工程设计,并依据学生设计的井巷工程具体问题,采用新技术、新手段提高校内准备工作的效率,实习企业与矿山多元化,实行交替实习,提高学生认识实习质量。转变《井巷工程》课程结构,增强学生围绕章节关键难题或重要知识点,给定设计基础条件,学生自己动手设计、制作模型、3D输出的设计与施工能力,然后查找学生在学习活动中的共性问题,进行综合系统讲解,使学生系统掌握学习知识点。

根据《井巷工程》学科和社会发展更新课程内容,将学生终身学习、发展所必需的内容纳入课程中来,扩大教材内容的丰富性和多样性。通过多年的《井巷工程》教学实践与发展,逐步完善了井巷工程教学工作。主要教学改革创新点:(1)增加与现场生产实践的结合,掌握井巷工程施工新技术、新设备、新工艺。(2)围绕章节重点、难点,进行专题性课程设计,让学生全面掌握整个采矿工程学科所学知识,,制作物理模型提高学生的综合能力和实际应用能力。(3)通过虚拟现实系统硬件和软件结合,提高学生学习的身临其境感。(4)应用3D打印技术,从井巷工程设计开始,使学生掌握设计与施工每个环节,深刻理解《井巷工程》的设计与施工工序。通过井巷设计、虚拟现实、物理模型、3D打印和思考练习题等,让学生在教学中充分理解井巷工程设计的基础理论和生产实践,开拓学生的创新思维,培养学生在设计和施工中的创新意识,掌握解决复杂井巷工程问题的方法;从根本上掌握井巷工程核心关键知识点,并增强学生的实践能力。


授课目标

《井巷工程》是采矿专业本科生教学的五大核心课程之一,井巷工程教学质量的高低直接影响学生对采矿学课程学习质量的好坏。井巷工程也是一门实践性很强的课程,生产实践一直都是与教学息息相关的重要活动之一,有着不可替代的作用,它使学生更好地感受、理解知识的产生和发展过程,让枯燥的理论知识教学变得形象易于理解。但是由于现场实习、实习经费、人员和设备以及学生安全的考虑,到井巷工程现场进行实践教学的可能性很小。因此,为加强学生对于井巷工程这门课的深刻理解,本教学体系除了课堂上的基础理论教学外,充分结合井巷工程施工现场,将理论与实践相结合,增加学生设计为用的原则,将设计理论、三维建模、实体物理模型制作、3D打印以及虚拟现实技术的应用,寓教于乐,让学生充分考虑生产实践基础,以学习的理论为基础,自己动手设计井巷工程核心知识点,并将自己设计的图纸,自己动手制作三维模型、物理模型和虚拟现实模型,进行展示,通过直观的空间认识和感知,丰富了学生间接的现场实践经验,加深了对井巷工程这门学科的理解。

《井巷工程》是根据高等学校采矿工程专业新的教学计划、培养目标及教学大纲编写的。取材按照理论联系实际,紧密结合生产实际的原则,全面系统地介绍了矿井建设方面的基本理论和基本知识,详细阐述了矿山井巷的设计方法及施工技术。本书内容包括平巷、巷道交岔点、竖井、井底车场、斜井、天(溜)井、硐室的设计与施工,支护工程,复杂地质条件下的巷道施工,劳动施工组织等主要井巷工程。


课程大纲
绪论
课时目标:介绍井巷工程定义,井巷设计与施工包含主要内容及其发展方向。
绪论:2学时
平巷设计与施工
课时目标:平巷在地下矿山的建设中占有极其重要的位置,其设计合理与否直接影响到矿山建设 的速度。本章系统介绍了平巷断面形状选择及不同断面形状平巷净断面尺寸确定的基础知识;平巷施工基础内容;通风与防尘工作;岩石的装载与转载;平巷掘进机械化作业线等内容。
平巷断面设计:4学时
平巷施工:4学时
巷道交岔点设计
课时目标:巷道交岔点是两相交平巷设计与施工的重点, 其施工方法与支护方式对安全生产特别重 要。本章主要介绍巷道交岔点的概念及其基本类型;分别采用几何计算法和作图法确定巷道交岔点 断面尺寸,巷道交岔点中间尺寸确定;巷道交岔点工程量计算及施工图以及巷道交岔点施工方法。
巷道交岔点设计:2学时
巷道交岔点施工:2学时
井下车场及其硐室与施工
课时目标:井下车场是地表与井下相连的井下运输的枢纽站, 由若干井下巷道及辅助硐室组 成。 本章主要介绍井下车场的基本概念、 线路组成及其相关的硐室, 详细介绍了井下车场形式 及其选择、 井下车场的主要参数、 井下车场设计的一般要求及其关键参数的确定、 井下车场平 面闭合计算、 车场通过能力计算、 与井下车场相关硐室 (马头门、 中央水泵房、 水仓、 箕斗装 载硐室和矿仓) 的设计与施工方法。
井下车场设计:2学时
井下硐室设计:2学时
井下硐室施工:2学时
斜井设计与施工
课时目标:在技术和经济层面上, 斜井是开采缓倾斜矿体最有效的开拓方式, 具有投资少、 施工速度快的特点。 本章主要介绍斜井的基本概念及其分类; 斜井断面布置; 与平巷相比, 斜井施工的特点; 斜井设计的基本步骤; 斜井井口、 井身施工方法以及在斜井中采用的安 全管理措施等 。
斜井设计:2学时
斜井施工:2学时
斜坡道设计
课时目标:随着大型无轨设备的发展, 斜坡道逐渐成为国内外大型金属矿床开拓的主要形式。 本章主要介绍了斜坡道定义; 斜坡道应用条件及特点; 斜坡道的线路形式; 斜坡道断面尺寸计 算; 斜坡道路面参数及路面结构。
斜坡道设计:2学时
斜坡道施工:2学时
天溜井设计与施工
课时目标:天井是金属矿床基建、 采准、 生产探矿和放矿的重要工程。 本章介绍了天井的基本概 念、 天井断面形状与尺寸确定、溜井概念及其基本类型、 溜井适用条件和天井掘进方法及其特点 。
天溜井设计:2学时
天井施工:4学时
支护工程
课时目标:井下巷道开挖过程中, 为有效控制岩体稳定, 确保人员和设备的安全, 需采取支护 等安全技术措施。 本章主要介绍: 岩体稳定性分级方法; 混凝土基本特性及其配合比计算; 混 凝土支护设计方法; 喷射混凝土定义及其施工工艺流程; 锚杆种类及各种锚杆的特点; 锚杆支 护作用机理; 锚杆支护参数的确定方法; 锚杆支护类型及其适用条件。
支护工程-混凝土/喷射混凝土:2学时
支护工程-钢支护/锚杆支护:2学时
支护工程-锚杆支护设计:2学时
复杂地质条件下的巷道施工
课时目标:复杂地质条件一直是造成平巷困难掘进的自然因素。 本章简要介绍松软岩层地质条 件特征; 松软岩层巷道维护方案; 松软岩层掘砌施工方案; 松软岩层巷道施工方法; 含水岩层 中的巷道施工方法。
复杂地质条件下的巷道施工:2学时
巷道施工组织与管理
课时目标:科学管理巷道施工直接决定巷道的成巷质量与施工速度。 本章介绍巷道施工方案, 包括: 一次成巷、 多工序平行作业和交叉作业; 巷道施工组织管理, 包括: 劳动组织形式; 掘 进作业循环; 施工组织与管理。
巷道施工组织与管理:2学时
竖井设计与施工
课时目标:竖井工程是地表联系井下的主要通道, 是井下矿山建设的主要工程项目。 本章主要 介绍竖井功能; 井筒组成结构; 竖井断面布置形式及井筒内装备; 竖井断面形状选择及其尺寸 计算; 竖井施工方法及井筒支护方法; 竖井凿井设备选择及凿井结构物; 竖井延深方案。
竖井断面设计:2学时
竖井井筒施工:2学时
竖井井筒延深:2学时
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预备知识

《矿床地质》、《矿山测量》、《岩石力学》、《凿岩爆破》、《矿井通风》、《采矿概论》等课程。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

赵兴东主编.《井巷工程(第2版)》,北京:冶金工业出版社,2016

常见问题

井巷工程在采矿工程中的作用?

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赵兴东

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