矿井通风与安全教案.docx
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矿井通风与安全教案
矿井通风与安全教案
《矿井通风与安全》课程授课教案
课程名称：
矿井通风与安全
课程总学时：
66（其中理论60学时，复习6学时）
一、课程地位
本课程是采矿工程专业和安全工程专业的专业方向课。
通过课程学习，使学生理解国家安全生产方针；熟悉煤矿井下灾害（瓦斯、矿尘、火、水、热害等）的发生机理及防治技术；基本掌握防灾基础手段——矿井通风的基础理论和技术方法；使学生具有矿井通风技术管理、设计和制定防灾专项技术措施的能力；并为继续学习相关专业课程提供基础。
二、课时分配
序号
讲授内容提要
讲课
课堂
讨论
录像课
小计
1
第0章绪论
1
1
2
2
第1章矿内空气
3
1
4
3
第2章矿井风流的能量与通风阻力
4
1
1
6
4
第3章矿井通风动力
4
4
5
第4章矿井风网
4
4
6
第5章采区通风
2
2
4
7
第6章掘进通风
2
2
8
第7章矿井风量调节
2
2
9
第8章矿井通风设计
6
6
10
第9章矿内热源与空气调节
1
1
11
第10章矿井瓦斯及其防治
8
1
2
11
12
第11章矿尘防治
4
1
1
6
13
第12章矿井火灾及其防治
5
1
1
7
14
第13章矿井水灾及其防治
1
1
15
期末复习
6
6
合 计
53
6
7
66
三、考核方式与成绩核定办法
1、考核方式：
闭卷考试
2、成绩核定办法：
考勤、作业、课堂情况占考核总成绩的40%，期末考试占课程考核总成绩的60%。
第0章绪论
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
1、2
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授1；录像：
1）
章节名称
第0章 绪论
教学目的、要求
1、了解学习本课程的必要性以及如何学好这门课程；
2、理解我国煤矿安全生产的指导方针；
3、了解常见的煤矿安全生产事故案例；
4、了解矿井通风与安全的发展趋势。
教学内容
纲要
1、学习本课程的必要性以及如何学好这门课程；
2、我国煤矿安全生产的指导方针；
3、矿井通风的任务，介绍常见的煤矿安全生产事故案例；
4、了解矿井通风与安全的发展趋势；
5、矿井通风与安全相关录像。
教学
重点
1、学习本课程的必要性以及如何学好这门课程
2、我国煤矿安全生产的指导方针；
3、常见的煤矿安全生产事故案例；
教学
难点
1、矿井通风与安全的发展趋势
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、录像
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【任务导入】
1、学习本课程的必要性以及如何学好这门课程
（1）学习本课程的必要性
✧ 专业方面；
✧ 课程重要性；
✧ 应用方面；
可以再强调一下下面内容：
✧ 目前国内外煤矿安全现状及存在的问题
✧ 在校的课程设计、毕业设计都和本课程密切相关
✧ 以后到矿上工作，通风与安全的相关知识是必不可缺少的。
（2）如何学好这门课
✧ 课程教学与实验结合
✧ 课程设计与现场实习结合
✧ 做好课后作业
✧ 注意课前预习和课后复习
2、我国煤矿安全生产的指导方针
我国煤矿安全生产的指导方针是安全第一，预防为主。
✧ 《煤矿安全规程》
✧ 《中华人民共和国安全生产法》
✧ 《中华人民共和国煤炭法》
✧ 《中华人民共和国矿山安全法》
✧ 《煤矿安全监察条例》
3、矿井通风的任务，介绍常见的煤矿安全生产事故案例
✧ 设问：
常见的煤矿安全生产事故案例有哪些？
（学生先回答，讲师后讲解）
✧ 结合相关的图片和视频
4、了解矿井通风与安全的发展趋势
✧ 介绍矿井通风与安全的历史及国内外发展趋势（先设问，让学生先讨论，教师师后讲解）
5、矿井通风与安全相关录像
✧ 通过观看录像让学生有深刻的感性认识
总结前面所讲内容
课后作业
完成课后作业0-1、0-2
课后总结
通过介绍，同学能够认识到本课程的重要性，通过相关的图片和视频录像，学生对本课程有了更深入的理解，但是录像有点太“老”，应选用或录制新的录像。
第1章矿内空气
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
3、4
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
4（其中：
课堂讲授3；录像：
1）
章节名称
第1章 矿内空气
教学目的、要求
1、了解矿内空气的主要成分；
2、掌握井下常见的有害气体，来源及最高允许浓度；
3、了解矿内空气的主要物理参数；
4、掌握矿井的气候条件及矿内气候参数的测定。
教学内容
纲要
1、矿内空气的主要成分；
2、井下常见的有害气体，来源及最高允许浓度；
3、矿内空气的主要物理参数；
4、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）及矿内气候参数的测定。
教学
重点
1、矿内空气的主要成分；
2、井下常见的有害气体，来源及最高允许浓度；
教学
难点
1、矿井的气候条件（温度、湿度，风速）及矿内气候参数测定
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、实验、课堂讨论、Flash动画演示
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
任务导入...
1.1矿内空气成分及其基本性质
（1）矿内空气的主要成分
✧ 设问：
矿内空气成分有哪些？
（2）矿内空气中常见的有害气体
小结本节所讲内容
1.2矿内空气的主要物理参数
小结本节所讲内容
1.3矿井气候
（1）矿内空气的温度
✧ （先让学生讨论，教师再讲解）
✧ （Flash动画演示井下温度变化规律）
（2）矿内空气的湿度
✧ （先让学生讨论，教师再讲解）
✧ （Flash动画演示井下湿度变化规律）
（3）风速
✧ （结合规程要求及风表实物）
（4）矿内气候参数的测定
✧ 矿内气候参数的测定，课堂上可以演示相关的计算机程序说明具体测定及计算过程
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业1-1、1-3、1-5
课后总结
通过相关的Flash动画，学生对本章有了更深入的理解，
第2章矿内空气动力学基础
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
5、6
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
6（其中：
课堂讲授4；课堂讨论：
1；录像：
1）
章节名称
第2章矿内空气动力学基础
教学目的、要求
1、了解流体的概念；
2、理解和掌握风流能量与能量方程；
3、掌握点压力的关系；
4、了解能量方程在矿井中的应用（边界条件、压力坡度图）。
教学内容
纲要
1、流体的概念；
2、风流能量与能量方程；
3、风流压力与压力坡度；
教学
重点
1、风流的能量与点压力的关系；
2、能量方程；
3、能量方程在矿井中的应用----边界条件、压力坡度图
教学
难点
1、点压力之间的关系
2、能量方程及其在矿井中的应用
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、实验、课堂讨论、Flash动画演示
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
任务导入...
2.1流体的概念
2.2风流能量与能量方程
（1）风流能量
✧ （讲解结合Flash动画演示）
（2）不可压缩流体的能量方程
✧ （板书其推导过程）
（3）可压缩风流能量方程
✧ （板书其推导过程）
（4）关于能量方程使用的几点说明
✧ 设问：
使用能量方程有哪些注意事项？
小结本节所讲内容
2.3风流压力及压力坡度
（1）压力的基本概念
（2）风流点压力及其相互关系
✧ （板书风流点压力推导过程及相关公式）
✧ （板书风流点压力相互关系图）
✧ 该部分内容在实验室结合主要通风机性能测定进行具体验证。
（3）压力坡度
✧ （板书不同情况下的压力坡度图）
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业2-6、2-8
课后总结
通过相关的Flash动画和实验验证，学生对能量方程和风流压力有了更深入的理解，该部分内容比较难理解，要进行细致的反复的讲解。
第3章矿井通风阻力
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
7、8
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2；录像：
0）
章节名称
第3章 矿井通风阻力
教学目的、要求
1、了解风流的流动状态；
2、掌握摩擦阻力产生的原因和测算；
3、掌握摩擦阻力产生的原因和测算。
教学内容
纲要
1、风流的流动状态；
2、摩擦阻力；
3、局部阻力；
4、摩擦阻力定律和特性；
5、通风阻力测量。
教学
重点
1、摩擦阻力产生的原因和测算
2、局部阻力产生的原因和测算
3、通风阻力定律及其意义
教学
难点
1、通风阻力定律及其意义
教学方法、手段
课堂讲授、实验、课堂讨论、Flash动画演示、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
点压力相关概念及关系
让学生上讲台讲压入式和抽出式通风点压力相互关系图画出来
任务导入...
3.1风流的流动状态
3.2摩擦阻力
（1）摩擦阻力的意义和理论基础
（2）完全紊流状态下的摩擦阻力定律
✧ （板书完全紊流状态下的摩擦阻力推导过程）
（3）层流状态下的摩擦阻力定律
✧ （板书层流状态下的摩擦阻力推导过程）
✧ （说明:
讲解完阻力公式后，有针对性的给出练习题，让学生练习巩固摩擦阻力的概念及基本计算公式）
（4）降低摩擦阻力的措施
✧ 设问：
为什么要降低摩擦阻力，降低摩擦阻力措施有哪些？
小结本节所讲内容
3.3局部阻力
✧ （通过录像、Flash动画形式讲解其成因）
（1）局部阻力的概念
（2）局部阻力定律
✧ （板书局部阻力推导过程）
（3）降低局部阻力的措施
✧ 设问：
为何要降低局部阻力，降低局部阻力的措施有哪些？
小结本节所讲内容
3.4通风阻力定律和特性
（1）通风阻力定律
（2）井巷的通风特性
（3）风流的功率与电耗
✧ 举综合实例说明，并板书其计算过程
小结本节所讲内容
3.5通风阻力测量
（1）通风阻力测量的内容与意义
（2）用倾斜压差计测算井巷的风阻
✧ （讲解结合Flash动画演示其过程）
（3）用倾斜压差计测算井巷的摩擦阻力系数
（4）测算矿井的通风总阻力和总风阻
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业3-7、3-10、3-12、3-13
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，学生对通风阻力及其测量掌握的不错，课后作业完成的很好。
第4章通风动力
（一）
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
9、10
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2；录像：
0）
章节名称
第4章 通风动力
（一）
教学目的、要求
1、了解自然风压；
2、了解通风机类型及构造；
3、掌握通风机个体特性曲线及类型特性曲线；
教学内容
纲要
1、自然风压；
2、通风机类型及构造；
3、通风机个体特性曲线及类型特性曲线；
教学
重点
1、自然风压的产生、计算、利用与控制
2、轴流式和离心式主要通风机特性
3、主要通风机的合理工作范围
教学
难点
1、主要通风机的合理工作范围
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论、Flash动画演示、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
摩擦阻力和局部阻力相关概念及及其降低阻力的措施
任务导入...
4.1自然风压 ）
（1）自然风压及其形成和计算
✧ （板书其推导过程）
（2）自然风压的变化规律及其影响因素
（3）自然风压的控制和利用
小结本节所讲内容
4.2矿用通风机类型及构造
✧ （讲解结合Flash动画演示其过程）
小结本节所讲内容
4.3通风机工作参数个体特性曲线
（2）通风机的个体特性曲线
✧ 结合自编软件讲解
（3）通风机工况点及合理工作范围
✧ （Flash动画演示通风机合理工作范围）
小结本节所讲内容
4.4比例定律与通风机类型特性曲线
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业4-1、4-8
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，大部分学生对掌握的不错，但是少部分同学对通风机特性曲线的分析还有一定问题，后面要抽点时间再复习一下。
第4章通风动力
（二）
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
11、12
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2；录像：
0）
章节名称
第4章 通风动力
（二）
教学目的、要求
1、理解主要通风机附属装置及联合运转；
2、熟练掌握主要通风机性能测定。
教学内容
纲要
1、主要通风机附属装置及联合运转；
2、主要通风机性能测定。
教学
重点
1、主要通风机的联合运转
2、通风机性能测定
教学
难点
1、主要通风机的联合运转
2、通风机性能测定
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
摩擦阻力和局部阻力相关概念及及其降低阻力的措施
任务导入...
4.5矿井主要通风机附属装置
小结本节所讲内容
4.6矿井主要通风机联合运转
（1）风机串联工作
✧ 举实例说明，并绘制相应曲线，详细分析其联合工作过程
（2）通风机并联工作
✧ 举实例说明，并绘制相应曲线，详细分析其联合工作过程
（3）风机串联与并联工作比较
小结本节所讲内容
4.7矿井主要通风机性能测定
（1）测定方案的选择和工况调节
（2）主要通风机性能参数的测定
【结合一个矿的具体实例讲解】
（3）测定步骤
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业4-13
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，大部分学生对掌握的不错，但是少部分同学对通风机联合运转的分析还有一定问题，后面要抽点时间再复习一下。
第5章局部通风
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
13、14
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2；录像：
0）
章节名称
第5章 局部通风
教学目的、要求
1、掌握局部通风方法；
2、会选择局部通风设备；
3、熟练掌握局部通风系统设计；
4、理解局部通风技术管理及安全措施。
教学内容
纲要
1、局部通风方法；
2、局部通风设备；
3、局部通风系统设计；
4、局部通风技术管理及安全措施。
教学
重点
1、局部通风方法
2、局部通风设备；
教学
难点
1、局部通风系统设计
2、理解局部通风技术管理及安全措施
教学方法、手段
课堂讲授、课堂讨论、Flash动画演示、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
（1）自然通风和机械通风的概念
（2）通风机的合理工作范围？
✧ （板书通风机的合理工作范围图）
任务导入...
5.1局部通风方法
（1）局部通风机通风
✧ （讲解结合Flash动画演示其过程）
（2）矿井全风压通风
✧ （讲解结合Flash动画演示其过程）
（3）引射器通风
✧ （讲解结合Flash动画演示其过程）
小结本节所讲内容
5.2局部通风装备
（1）局部通风机
（2）风筒
（3）引射器通风
小结本节所讲内容
5.3局部通风系统设计
（1）局部通风系统的设计原则
（2）局部通风设计步骤
✧ （板书局部通风设计步骤）
✧ 设问讨论：
怎样进行局部通风设计？
小结本节所讲内容
5.4局部通风技术管理及安全措施
（1）长距离巷道掘进时的局部通风
（2）局部通风技术管理
✧ （板书主要局部通风技术）
（3）局部通风安全措施
✧ 设问：
局部通风安全措施有哪些？
小结本节所讲内容
课后作业
完成课后作业5-1、5-2、5-4、5-5、5-13
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，大部分学生对掌握的不错，但是少部分同学对掘进通风的风量计算还有一定问题，后面要抽点时间再讲一下。
第6章通风网络风量分配与调节
（一）
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
15、16
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2录像：
0）
章节名称
第6章 通风网络风量分配与调节
（一）
教学目的、要求
1、掌握通风系统图的绘制；
2、掌握风量分配基本规律；
教学内容
纲要
1、通风系统图的绘制；
2、风量分配基本规律----三大定律；
教学
重点
1、通风系统图的绘制；
2、风量分配基本规律----三大定律；
教学
难点
1、通风系统图的绘制；
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
局部通风方法有哪些
学生板书：
让学生画出压入式和抽出身局部通风的布置图
任务导入...
✧ 设问：
通风系统图件有哪些，都是必须的吗？
6.1矿井通风系统图的绘制
（1）矿井通风系统平面图
（2）矿井通风系统网络图
（3）通风系统立体图
小结本节所讲内容
6.2风量分配基本规律
✧ 设问：
风量分配必须满足哪些规律？
（1）通风网络的基本术语
（2）风量平衡定律
✧ （板书风量平衡定律推导过程）
（4）风压平衡定律
✧ （板书风压平衡定律推导过程）
（5）阻力定律
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业6-2
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，大部分学生对掌握的不错，但是少部分同学对掘进通风的风量计算还有一定问题，后面要抽点时间再讲一下。
第6章通风网络风量分配与调节
（二）
课程名称
矿井通风与安全
授课班级
12通安
授课顺序
17、18
授课形式
多媒体教学
授课学时
总学时：
2（其中：
课堂讲授2；录像：
0）
章节名称
第6章 通风网络风量分配与调节
（二）
教学目的、要求
1、掌握风网的基本形式及通风参数的计算；
2、掌握计算机解算通风网络；
教学内容
纲要
1、风网的基本形式及通风参数的计算；
2、计算机解算通风网络；
教学
重点
1、风网的基本形式及通风参数的计算；
2、计算机解算通风网络；
教学
难点
1、计算机解算复杂网络
教学方法、手段
课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论、练习
教
学
进
程
教师授课思路、设问及讲解要点
【复习前面已学内容...】
提问：
局部通风方法有哪些
学生板书：
让学生画出压入式和抽出身局部通风的布置图
任务导入...
✧ 设问：
通风系统网络图的绘制步骤？
✧ 设问：
风量分配基本规律有哪些？
6.3风网的基本形式及通风参数的计算
✧ 设问：
通风网络的基本形式有哪几种？
（1）通风网络的基本形式
（2）风网参数的计算
✧ （板书风网参数的计算及推导过程）
小结本节所讲内容
6.4计算机解算矿井通风网络
✧ 结合自编软件讲解具体过程
（1）迭代方法
✧ 设问：
为何要先确定余树？
（2）确定余树
（3）选回路
（4）处理风机特性曲线
（5）赋风量初值
（6）迭代计算
✧ 设问：
如何处理固定风量分支的阻力和风阻值？
（7）计算固定风量分支的阻力和风阻值
小结本节所讲内容
课后
作业
完成课后作业6-11
课后总结
通过讲解、讨论和相关的Flash动画演示，大部分学生对掌握的不错，但是少部分同学对掘进通风的风量计算还有一定问题，后面要抽点
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