矿山压力与围岩控制课程标准煤矿开采220.docx
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矿山压力与围岩控制课程标准煤矿开采220
《矿山压力与围岩控制》课程标准
适用专业：
煤矿开采专业
学时：
56
开课学期:
第3学期
一、课程性质与作用
课程的性质：
《矿山压力与围岩控制》是煤矿开采技术专业的专业核心课程，同时也是一门职业能力拓展的课程，是本专业学生的必修课程。
课程的作用：
《矿山压力与围岩控制》是一门培养煤矿开采技术专业学生具有矿山压力观测与控制的专业知识、能力和职业素质的课程，通过本课程的学习，学生毕业后能在矿井生产顶板安全技术领域一线从事测定、施工、设计、管理等岗位工作，是培养煤矿开采技术专业高技能专门人才的课程。
二、课程的教育目标
（一）知识目标
1．熟悉使用各种矿山压力观测仪器，了解其工作原理，对观测数据能进行初步分析，能完成观测分析报告的撰写工作。
2．具有矿山压力和顶板管理的测定、设计、施工、检查、管理等方面的基本知识；
3．能利用观测和分析手段解决煤矿生产中存在的冒顶、片帮、下沉等安全技术问题，提高学生对知识的应用能力和设计水平。
（二）素质目标
1.具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德；
2.具有较强的计划、组织和协调能力；
3.具有较强的开拓创新能力；
4.具有较强的口头与书面表达能力和人际沟通能力；
5.具有良好的社会责任感和敬业精神；
6.具有良好的环保和节能意识。
（三）能力目标
1.具有较好的吸收新技术和新知识能力；
2.具有较好的分析和解决实际问题能力；
3.具有查找资料、文献等取得信息能力；
4.具有较好的逻辑性和科学思维、判断能力；
5.具有分析解决现场问题能力；
三、与前后课程的联系
（一）与前续课程的联系
序号
先修课程
为本课程支撑的主要能力
1
《高等数学》
为本门课程的学习提供进行数学计算与分析的基础
2
《工程力学》
为本门课程进行力学分析和强度计算打下基础
3
《煤矿地质》
为本门课程的岩石分级，矿压分布机理的学习打下基础
（二）与后续课程的联系
序号
后续课程
在本课程基础上能力的延续
1
《煤矿安全技术》
为学习煤矿安全知识提供巷道掘进的技术和手段
《煤矿开采技术》
为采煤工作面的矿压观测提供基础知识
2
《矿井通风与安全技术》
为煤矿开采设计正确确定能风能力打下基础
3
《巷道施工技术》
为巷道施工中断面设计、支护设计及施工工序等内容提供矿压控制技术
四、课程内容及学时分配
《矿山压力与围岩控制》课程内容及学时分配一览表
序号
名称
教学内容
教学目标
建议教学形式
学时
分配
1
巷道矿山压力规律及观测
1.巷道围岩力学性质、破坏机理及其分级
2.不同位置的巷道的压力分布规律及其破坏形式
3.巷道压力的观测仪器的工作原理及使用方法
4.巷道观测数据的收集整理及分析
5.基于巷道矿压观测数据分析的巷道支护措施
1.能复述巷道不同位置不同形式的破坏机理
2.准确判断巷道围岩应力的方向及计算出压力的数值
3.会使用测尺、应力计、液压枕等仪器，能在现场布置观测站及测点，数据收集准确有效。
4.根据现场收集数据可以分析出巷道矿压分布规律，做出安全有效的巷道支护设计。
案例教学法、讲述法、模拟教学法
12
2
回采工作面矿山压力规律及观测
1.回采工作面矿山压力的分布规律
2.回采工作面围岩及支架的力学特性
3.回采工作面初次放顶、初次来压的发生机理
4.回采工作面的观测仪器及观测内容
5.观测数据的收集整理及分析
6.基于观测数据的支护设计
1.能根据回采工作面矿山压力显现现象分析工作面围岩的矿压分布规律
2.能估算回采工作面发生初次来压周期来压步距数值
3.熟悉使用工作面观测仪器：
测压计，支架载荷测力计，活柱下缩仪等
4.根据现场收集数据可以分析出支架的力学特性以及确定工作面超前支护的范围
讲述法、例证法、模拟法
讲述法、演示法、例举法
12
3
巷道矿山压力控制
1.采区巷道矿压控制的途径、方法和选择
2.巷内基本支护的形式
3.巷内加强支护、巷旁支护、联合支护的形式及适用条件
4.影响采区巷道变形与破坏的因素
5.巷道破坏变形的基本形式
6.变形与破坏的预防和处理
1.能根据矿压分布规律做出采区巷道矿压控制的方案
2.对巷内基本支护的形式：
支架、锚网、喷射砼等方式的作用原理及其适用条件清晰了解
3.掌握巷内加强支护、巷旁支护、联合支护的形式及适用条件
4.能根据采区巷道变形与破坏的现象分析出其诱发因素
6.正确做出巷道变形与破坏的预防和处理措施、设计
讲述法、情景模拟法
12
4
采煤工作面矿山压力控制
1.直接顶、基本顶的分类指标和类型
2.顶板控制方法与分类
3.单体支柱工作面顶板控制设计
4.支护质量监控内容、指标及指标值
5.支护质量监测过程
6.顶板运动预报的原理
7.顶板运动预报及分析整理
8.液压支架架型选择
1.能复述直接顶、基本顶的分类指标和类型
2.能准确描述顶板控制方法与分类
3.能单独做出单体支柱工作面顶板控制设计
4.能对支护质量监控内容、指标及指标值进行整理分析
5.能安排支护质量监测的完整过程
6.能运用顶板运动预报的原理
7.能准确做出顶板运动预报及分析整理工作
8.可以根据矿压分布规律做出正确的液压支架架型选择
讲述法、案例分析法、情景模拟法
12
5
冲击矿压预测及预防
1.冲击矿压的定义、特征与分类
2.强度理论、能量理论、冲击倾向理论和失稳理论
3.冲击矿压发生的条件
4.冲击矿压发生的开采技术因素
5.冲击矿压的预测方法
6.冲击矿压的防治
1.能复述冲击矿压的定义、特征与分类
2.能利用强度理论、能量理论、冲击倾向理论和失稳理论对冲击矿压实例进行分析
3.能根据冲击矿压发生的条件判断实际工作地点能否发生冲击矿压
4.了解并能复述冲击矿压发生的开采技术因素
5.掌握并能利用冲击矿压的预测方法
6.熟悉掌握冲击矿压的防治措施并能做出有效防治设计
任务驱动法、讲述法、案例分析法
8
五、教学情境教学设计
教学情况教学设计
学习情境编号
1
学习情境名称
巷道矿山压力规律及观测
学时
12
学习目标
1.能复述巷道不同位置不同形式的破坏机理
2.准确判断巷道围岩应力的方向及计算出压力的数值
3.会使用测尺、应力计、液压枕等仪器，能在现场布置观测站及测点，数据收集准确有效。
4.根据现场收集数据可以分析出巷道矿压分布规律，做出安全有效的巷道支护设计。
学习情境主要学习内容
教学单元名称
建议学时
教学载体
学习性工作任务1
判断巷道破坏机理的能力
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务2
巷道围岩应力计算的能力
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务3
使用巷道观测仪器的能力
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务4
巷道支护设计的能力
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
建议教学方法：
1.课堂讲授
2.案例分析
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.巷道压力分布规律
2.巷道观测数据整理
3.巷道支护设计
学习情境的难点：
1.现场异地再现。
2.情境模拟。
考核方式：
1.课堂提问；2.提交初步设计方案
教师讲授的主要内容：
1.巷道围岩力学性质、破坏机理及其分级
2.不同位置的巷道的压力分布规律及其破坏形式
3.巷道压力的观测仪器的工作原理及使用方法
4.巷道观测数据的收集整理及分析
5.基于巷道矿压观测数据分析的巷道支护措施
学生自主学习或完成的主要内容：
1.岩石的性质
2.岩石与岩体的区别
3.观测仪器的发展
4.巷道支护形式的历史
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号
2
学习情境名称
回采工作面矿山压力规律及观测
学时
12
学习目标
1.能根据回采工作面矿山压力显现现象分析工作面围岩的矿压分布规律
2.能估算回采工作面发生初次来压周期来压步距数值
3.熟悉使用工作面观测仪器：
测压计，支架载荷测力计，活柱下缩仪等
4.根据现场收集数据可以分析出支架的力学特性以及确定工作面超前支护的范围。
学习情境主要学习内容
教学单元名称
建议学时
教学载体
学习性工作任务1
回采工作面矿压分布规律
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务2
回采工作面矿压观测
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务3
观测数据的收集、整理及分析
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务4
工作面支护设计
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
建议教学方法：
1.课堂讲授
2.案例分析
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.工作面矿压分布的力学模型分析
2.工作面观测数据的收集整理及分析
学习情境的难点：
1.力学模拟与现场实际存在偏差
考核方式：
1.课堂提问。
2.课后作业。
3.实验室观看模型。
教师讲授的主要内容：
1.回采工作面矿山压力的分布规律
2.回采工作面围岩及支架的力学特性
3.回采工作面初次放顶、初次来压的发生机理
4.回采工作面的观测仪器及观测内容
5.观测数据的收集整理及分析
6.基于观测数据的支护设计
学生自主学习或完成的主要内容：
1.回采工作面顶底板的分类及其力学特性。
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络资源
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号
3
学习情境名称
巷道矿山压力控制
学时
12
学习目标
1.能根据矿压分布规律做出采区巷道矿压控制的方案
2.对巷内基本支护的形式：
支架、锚网、喷射砼等方式的作用原理及其适用条件清晰了解
3.掌握巷内加强支护、巷旁支护、联合支护的形式及适用条件
4.能根据采区巷道变形与破坏的现象分析出其诱发因素
6.正确做出巷道变形与破坏的预防和处理措施、设计
学习情境主要学习内容
教学单元名称
建议学时
教学载体
学习性工作任务1
选择采区巷道矿压控制方案
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务2
基本巷道支护形式的适用
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务3
巷道特殊支护形式的选定
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务4
巷道变形与破坏的预防和处理措施、设计
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
建议教学方法：
1.课堂讲授.2.案例分析
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.巷道变形与破坏的预防和处理措施、设计
学习情境的难点：
1.巷道破坏的处理措施
考核方式：
1.课堂提问。
2.课后作业。
3.实验室观看模型。
教师讲授的主要内容：
1.采区巷道矿压控制的途径、方法和选择
2.巷内基本支护的形式
3.巷内加强支护、巷旁支护、联合支护的形式及适用条件
4.影响采区巷道变形与破坏的因素
5.巷道破坏变形的基本形式
6.变形与破坏的预防和处理
学生自主学习或完成的主要内容：
1.巷道的分类
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号
4
学习情境名称
采煤工作面矿山压力控制
学时
12
学习目标
1.能复述直接顶、基本顶的分类指标和类型
2.能准确描述顶板控制方法与分类
3.能单独做出单体支柱工作面顶板控制设计
4.能对支护质量监控内容、指标及指标值进行整理分析
5.能安排支护质量监测的完整过程
6.能运用顶板运动预报的原理
7.能准确做出顶板运动预报及分析整理工作
8.可以根据矿压分布规律做出正确的液压支架架型选择
学习情境主要学习内容
教学单元名称
建议学时
教学载体
学习性工作任务1
工作面顶板控制
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务2
单体液压支柱支护设计
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务3
顶板运动预报
2
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务4
液压支架选型
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
建议教学方法：
1.课堂讲授
2.案例分析
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.顶板运动预报；
2.液压支架选型
学习情境的难点：
1.顶板运动预报
考核方式：
1.课堂提问。
2.课后作业。
3.实验室观看模型。
教师讲授的主要内容：
1.直接顶、基本顶的分类指标和类型
2.顶板控制方法与分类
3.单体支柱工作面顶板控制设计
4.支护质量监控内容、指标及指标值
5.支护质量监测过程
6.顶板运动预报的原理
7.顶板运动预报及分析整理
8.液压支架架型选择
学生自主学习或完成的主要内容：
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号
5
学习情境名称
冲击矿压预测及预防
学时
8
学习目标
1.能复述冲击矿压的定义、特征与分类
2.能利用强度理论、能量理论、冲击倾向理论和失稳理论对冲击矿压实例进行分析
3.能根据冲击矿压发生的条件判断实际工作地点能否发生冲击矿压
4.了解并能复述冲击矿压发生的开采技术因素
5.掌握并能利用冲击矿压的预测方法
6.熟悉掌握冲击矿压的防治措施并能做出有效防治设计
学习情境主要学习内容
教学单元名称
建议学时
教学载体
学习性工作任务1
冲击矿压的发生机理
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
学习性工作任务2
冲击矿压的预测与预防
4
语言表述、教材、图像、多媒体的虚拟教学图景片段
建议教学方法：
1.课堂讲授
2.案例分析
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.冲击矿压的发生机理分析
学习情境的难点：
1.冲击矿压的预测预报
考核方式：
1.课堂提问。
2.课后作业。
3.实验室观看模型。
教师讲授的主要内容：
1.冲击矿压的定义、特征与分类
2.强度理论、能量理论、冲击倾向理论和失稳理论
3.冲击矿压发生的条件
4.冲击矿压发生的开采技术因素
5.冲击矿压的预测方法
6.冲击矿压的防治
学生自主学习或完成的主要内容：
1.国内外发生冲击矿压的案例
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
六、教学实施建议
（一）推荐教材
《矿山压力与围岩控制》，王金城、耿友明主编，院内自编教材，2010年8月。
（二）教学参考资料
1、《矿山压力观测与控制》，郭奉贤、魏胜利主编，煤炭工业出版社。
2、《矿山压力观测与控制》，钱鸣高、石平五主编，中国矿业大学，煤炭工业出版社，2000年1月。
（三）教师素质要求
1．教学团队规模要达到3-5名（其中包括现场实训指导教师）
2．课程负责人经常深入矿山现场，了解本门课程的应用情况和最新的科技动态情况；了解本校毕业生在就业岗位上的工作情况，及时反馈相关意见；不断学习和探索本门课程的教学理论和方法，努力并争创本门课程的教学在省内乃至全国保持领先地位。
3.“双师素质”教师：
具备“双师素质”的教师比例应达到85%以上。
（四）教学场地、设施要求
序号
名称
基本配置
1
矿压实验室
根据学生规模配备测枪、测杆、圆图测压计、压力盒等矿压观测仪器；配置投影仪及配套设备；配备相关观测数据记录表格；配备数据分析专业计算机及软件。
2
实验教学矿井
根据学生规模，应在实验矿井中配备各类型支护、断面巷道；机掘、炮掘工作面模型、放炮联线演示装置；各种钻眼机具实物及模型；巷道断面设计软件。
3
实训基地支持
荆各庄矿实训基地
（五）课程考核标准与方式
建立过程考评与期末考评相结合的方法。
强调过程考评的重要性。
过程考评占40分，期末考评占60分，具体考核要求见表。
考评
实施
过程考核40分
期末考评60分
学习态度
学习效果
能力考核
知识与素质考核
10
30
30
30
考评
标准
课堂出席5分；
学习表现5分。
随机提问5分；
课后作业10分；
实训操作15分。
任务方案正确5分；
工具使用正确10分；
操作过程正确10分；
按时完成任务5分。
基本知识题10分；
基本方法题10分；
综合素质题10分。
考评
方式
由指导教师根据学生出席、学习表现考核。
由主讲教师根据学生完成的任务效果考评。
由校内外行业专家共同对学生进行项目操作考评。
由教研室主任按照教考分离的原则出卷阅卷，由学校教务处组织考试。
七、其它
系/部:
矿产资源与建筑工程系
教研室:
矿产资源教研室
编制：
耿友明
校对：
李春平
审核：
方焕明
编制时间：
2010.8.10
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