4.16.1采矿技术

《煤矿机械》教学大纲

一﹑说   明

1、课程的性质和内容

    本课程是一门传授煤矿固定机械﹑煤矿采掘机械﹑矿山机电基础知识与相关能力的专业课。主要教学内容包括流体力学基础﹑煤矿固定机械﹑煤矿常用机电设备﹑煤矿采掘机械﹑煤矿供电概述和煤矿供电系统等。

2、课程的任务和要求

    通过本课程教学，应使学生达到下列基本要求：

   （1）了解空气﹑水等流体的主要物理性质，掌握流体运动学的基本知识。

   （2）掌握矿井通风﹑压风﹑排水﹑提升等固定设备的结构﹑原理操作与维护知识技能。

   （3）了解调度绞车﹑回柱绞车﹑局部通风机﹑矿用电机车等煤矿常用机电设备的结构原理与使用﹑维护知识技能。

   （4）掌握采煤机﹑掘进机﹑运输机﹑转载机﹑液压支架等煤矿机械的结构原理与使用维护知识技能。

   （5）了解矿山供电基本要求﹑电压等级﹑电力系统等煤矿供电基本知识。

   （6）了解矿山变电所﹑矿用电缆﹑矿用变压器和井下三大保护等基本知识。

3、教学中应注意的问题

   （1）教师在教授中要贯彻理论联系实际的原则，注重讲练结合，在理论教学的基础上，积极进行实践训练，使学生易于接受。通过对通风安全模拟系统的参观，加强学生的理解能力。

   （2）教学过程中要本着学生为主体的思想，尽量做到由具体到抽象讲授知识，积极采用启发式教学，使学生对本课程产生一定的兴趣。

   （3）充分运用实物模型﹑教具﹑挂图和多媒体电化教学手段，加强直观性教学力度。

   （4）要注重对学习效果的评估，完善各阶段的评估体系和方式。

二﹑学时分配表

三﹑课程内容与要求

一  流体力学基础知识

教学要求

1. 掌握流体力学的基础知识。
2. 了解流体力学的相关概念。
3. 了解流体运动的连续方程。

教学内容

（一）流体的主要物理性质

1. 密度和重度
2. 黏度

（二）流体运动学基础

1. 流体静力学基础
2. 流体动力学基础
3. 液体的流动状态和损失水头

二  煤矿固定机械

教学要求

1、了解煤矿固定机械的原理

2、掌握煤矿固定机械的结构﹑安装﹑操作及维护管理。

教学内容

（一）矿井通风机械

1. 矿井通风机械基本知识

2．离心式通风机的构造及原理

3．轴流式通风机的构造及原理

4．对旋式通风机的结构及原理

5．主要通风机的附属装置

6．主要通风机的运行及安全要求

（二）矿山压风设备

1.矿山空压机站基本知识

2.活塞式空压机的结构及附属装置

3.活塞式空压机的工作循环

4.空压机的使用与维护

（三）矿井排水设备

1.矿井排水设备基本知识

2.离心式水泵的结构及工作原理

3.矿井排水设备的安全运行

4.离心式水泵的常见故障﹑故障原因及处理方法

（四）矿井提升设备

1.矿山提升系统

2.井架﹑天轮与提升容器

3.提升钢丝绳

4.矿井提升机

5.矿井提升机的制动系统与提升保险装置

三 煤矿常用机电设备

教学要求

1.了解煤矿常用机电设备的类型。

2.掌握煤矿常用机电设备的管理﹑操作与维护标准。

3.了解煤矿常用机电设备的原理。

教学内容

（一）矿用调度绞车

1.JD—11.4型调度绞车的组成

2. JD—11.4型调度绞车的传动系统

3.内齿轮调度绞车的使用

4. 内齿轮调度绞车的维护与修理

（二）矿用回柱绞车

1. 回柱绞车的类型

2.JH—8型回柱绞车的特点

3. JH—8型回柱绞车的传动系统

4. 回柱绞车的操作﹑维护与检修

（三）局部通风机

1.局部通风机的种类

2.局部通风机的管理和检查

（四）矿用电机车

1. 矿用电机车的作用及组成

2. 矿用电机车的工作过程

3. 矿用电机车的操作方法

4. 矿用电机车的维护及故障处理

四 煤矿采掘机械

教学要求

1.了解常用煤矿采掘机械的类型。

2.了解常用煤矿采掘机械的基本原理。

3.掌握常用煤矿采掘机械的结构﹑安装及维护管理。

教学内容

（一）采煤机械

1.机械化采煤的主要设备

2.采煤机的附属设备

（二）掘进机械

1.凿岩机

2.凿岩台车

3.掘进机

（三）运输机与转载机

1.刮板输送机

2.转载机

3.带式输送机

4.输送机的常见故障及处理

（四）液压支架

1. 液压支架的类型

2. 液压支架的的工作原理和主要部件

3.液压支架的使用与维护

五 矿井供电概述

教学要求

1.了解电力系统构成﹑电压等级﹑负荷分级﹑矿山供电系统的接线方式。

    2.了解安全用电及保护的基本知识。

教学内容

（一）电力系统的基本概念

1.发电厂与电力系统简介

2.电力系统运行的特点

3.电力系统的额定电压

（二）矿山供电电压等级

1.煤矿常用电压等级及应用范围

2.《煤矿安全规程》对供电电压的规定

（三）矿山供电基本要求

1.供电安全

2.供电可靠

3.供电质量良好

4.供电经济

六 矿井供电系统

教学要求

1.了解矿山变电所的类型及服务区域。

2.了解井下三大保护。

教学内容

（一）矿山变电所

1.地面降压变电所

2.井下中央变电所

3.采区变电所

（二）矿用电缆

1.铠装电缆

2.胶套电缆

3.塑料电缆

（三）矿用变压器

1.KSJ型油浸自冷式矿用变压器

2.KSGB型隔爆干式矿用变压器

3.KSG型干式矿用变压器

（四）井下三大保护

1.保护接地

2.漏电保护

3.短路及过流保护

《矿井通风与安全》教学大纲

一、课程基本信息

二、课程目的和任务

随着矿山开采深度增加和采掘机械化程度的提高，矿山通风与安全技术对于矿井建设和生产有着越来越重要的意义。本课程就是以阐明矿山通风与安全基本规律和基本原理为主要目的，并将基本规律和基本原理应用到矿山生产中。所以，该课程是采矿工程专业的基础课，学习的目的是让学生掌握矿井通风与安全技术的基本理论和方法。

通过该课程学习，要求学生在掌握矿山通风与安全技术的基本规律和基本原理基础上，具有从事矿山通风与安全科研、设计和管理的能力。

三、教学内容、重点、教学进度、学时分配

1.教学内容及学时分配

第一章  矿井空气      （4学时）

第一节 矿井空气成分

组成，本性质，质量标准

第二节 矿井空气中有害气体

有害气体的性质，来源和安全浓度标准

第三节 矿井气候

人体热平衡，衡量气候条件指标和标准

第二章  矿井空气流动基本理论     （5学时）

第一节  空气的主要物理参数

温度、压力、密度、粘性、湿度、焓

第二节  风流的能量与压力

风流能量、压力、风流点压力及其相互关系

第三节  通风能量基本方程

空气流动连续性方程、可压缩液体能量方程

第四节  能量方程在通风工程中的应用

水平风管的能量（压力）通风系统风流能量坡度线，等熵静压图

第三章  井巷通风阻力     （4学时）

第一节  井巷断面风速分布

层流、紊流、雷诺数、管道风速分布

第二节  摩擦风阻力与风阻

沿程阻力、层流沿程阻力，摩擦风阻与阻力系数，

第三节  局部阻力与风阻

局部阻力计算公式、阻力系数，

第四节  矿井总阻力与等积孔

井巷阻力特性，总风阻，等积孔

第五节  降低矿井阻力的措施

降低摩擦阻力、局部阻力措施

第四章  通风动力     （4学时）

第一节  自然风压

自然风压形成，计算，影响因素，控制和利用

第二节  扇风机的类型和构造、性能参数

离心式、轴流构造和工作原理

第三节  主要通风机附属装置

风峒，扩散器，防爆门，反风装置

第四节  通风机实际特性曲线

工作参数，水柱计的意义、实际特性曲线、类型特性和比例定律

第五节  扇风机的工况点及其经济运行

工况点确定，合理工作范围，调节

第六节  扇风机的联合运转

风机串联、并联及适应条件

第七节  扇风机的选择、安装与维护

第八节  噪声控制扇风机的性能测定

第五章  矿井通风网络中风量分配与调节     （6学时）

第一节  风量分配基本定律

网络与网络图，基本定律，

第二节  简单网络特性

串联，并联，角联

第三节  通风网络动态特性分析

井巷风阻变化，风流稳定性分析，

第四节  矿井风量调节

局部调节，总风量调节

第六章  局部通风     （4学时）

第一节  局部通风方法

局部通风机通风，全风压通风，引射器通风

第二节  掘进工作面风量计算

排除炮烟需风量，排瓦斯、矿尘需风量及风速验算

第三节  局部通风装备

风筒，引射器通风 ，局部通风机，

第四节  局部通风系统设计

设计原则，步骤

第五节  掘进安全技术装备系列化

第七章  通风系统与通风设计

第一节  矿井通风系统

类型，适用条件，优缺点，工作方式，安装地点

第二节  采区通风系统

基本要求，上山的选择上行与下行通风工作面通风系统

第三节  通风构筑物及漏风

通风构筑物，漏风及有效风量

第四节  矿井通风设计

内容及要求，优选矿井通风系统，矿井风量计算，阻力计算，选择风机，通风费用

2.教学重点

矿井空气的性质；

通风工程中空气流动的基本理论；

井巷通风阻力；

通风动力；

风量分配与调节；

粉尘种类、测定及防治

四、参考文献

1．吴中立，主编《矿井通风与安全》，中国矿大出版社，1989年6月

《综合机械化采煤工艺》课程教学大纲

一、课程的性质和目的

综合机械化采煤工艺是一门专业课，是以应用为主，重视理论与实践相结合的一门必修专业课程。学生通过对采煤工艺学学习，可以把从《煤矿机械》和《采煤概论》中所学到的理论知识运用到该课程中来，密切专业基础课和专业课的联系。通过本课程的教学，使学生建立正确的时空概念，培养学生严谨的治学态度和实事求是的工作作风，为将来从事矿山技术工作奠定基础。

二、课程的基本要求

通过本课程的学习，学生应全面了解四种典型的采煤工艺系统，掌握破煤、装煤的原理和方法，能正确合理的进行回采工作面的设备选择与配套，会编制机械化回采工作面和技术管理措施，初步掌握放顶煤采煤工艺原理，具有初步解决实际问题和分析问题的能力。

三、课程内容与要求

第一章  典型采煤工艺系统概述

1、学习目的和要求

通过本章学习，使学生了解我国采煤工艺的发展历史，掌握采煤工艺的概念、特点以及典型的四种采煤工艺系统。

2、课程内容

（1）综合机械化采煤工艺系统（长壁工作面、短壁工作面）；

（2）一般机械化采煤工艺系统（普采、高档普采）；

（3）炮采工艺系统；

（4）水力采煤工艺系统。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：采煤工艺的概念和特点。

（2）领会：典型采煤工艺系统的基本原理。

第二章  破煤、装煤和运煤方法

1、学习目的和要求

通过本章学习，掌握切削破煤方法，爆破破煤机理和运煤方法；了解煤层的物理机械性质、装煤力及其煤粒运动速度的计算。

2、课程内容

（1）破煤方法（切削、爆破）；

（2）装煤方法（采煤机、铲板）；

（3）运煤方法（刮板输送机）。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：爆破破煤机理。

（2）领会：螺旋滚筒采煤方法；铲板装煤方法；刮板输送机运煤方法。

第三章  机采工作面的设备选择与配套

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解采煤机、刮板输送机的结构和特点；掌握滚筒采煤机、工作面输送机和机采设备配套的选择计算方法。

2、课程内容

（1）采煤机的选择（采煤机的类型、结构、参数、选择计算）；

（2）机采工作面输送机的选择（结构型式、可弯曲能力、装载截面、电机功率、铺设长度和防滑装置）；

（3）机采设备配套（配套尺寸、生产能力匹配、移架速度匹配）。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：“三机”选型配套的基本原则。

（2）领会：“三机”配套的选择计算方法。

（3）综合应用：机采工作面设备配套选择计算。

第四章 机械化回采工作面的技术管理

1、学习目的和要求

通过本章学习，掌握采煤机工作方式和液压支架移架方式；了解输送机使用方法、综采面拆迁与安装工序和过地质构造技术措施。

2、课程内容

（1）采煤机工作方式；

（2）综采面液压支架移设方式；

（3）机采面输送机的使用与管理；

（4）综采面的拆迁与安装；

（5）综采面过地质构造的技术措施。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：采煤机工作方式的分类；液压支架移架方式。

（2）领会：综采面的拆迁与安装工序。

第五章  回采工作面技术安全措施与组织管理

1、学习目的和要求

通过本章学习，使学生了解提高工作面劳动生产率和降低生产成本的途径，以及回采工作面技术安全措施；掌握回采工作面工作制度、劳动组织和作业规程的编制方法。

2、课程内容

（1）回采工作面技术安全措施；

（2）工作制度与劳动组织；

（3）工作面各项技术经济指标的确定方法；

（4）采煤作业规程的编制与设计实例；

（5）提高工作面劳动生产率及降低生产成本的途径。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：工作面的作业方式和劳动组织形式的分类及其特点。

（2）领会：工作面技术经济指标的确定方法和采煤作业规程的编制方法。

（3）综合应用：编制采煤作业规程。

第六章  放顶煤开采工艺原理

1、学习目的和要求

通过本章学习，掌握放顶煤开采工艺的类型及其特点；深刻理解顶煤破碎机理、放出规律及放煤参数；了解放顶煤工作面机电设备的发展动态。

2、课程内容

（1）放顶煤开采工艺及其类型；

（2）顶煤破碎机理；

（3）顶煤放出规律；

（4）放顶煤工艺的技术评价。

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：放顶煤工艺的分类及特点。

（2）领会：顶煤破碎机理，顶煤放出规律，放煤参数的确定方法。

四、 理论教学学时分配

五、　实验名称与学时安排

实验名称与学时安排表

《采煤概论》教学大纲

一、课程性质及任务

本课程是一门中等职业技术学校采矿专业的主干课程，其主要任务是使学生具备中等职业技术应用性人才所必须的关于煤矿生产建设的基本知识。为学生进一步学习专业知识和职业技能、提高全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定的基础。主要教学内容包括：煤矿地质与矿图基础知识、井田开拓、井巷掘进和支护、采煤方法、矿井通风与安全、矿井其它生产系统、露天开采等内容。

二、教学基本要求

通过该课程的学习，使同学们了解矿井开拓布置、井巷掘进、矿井通风，熟悉矿井生产系统、采煤方法、矿井灾害防治，能基本具备识别矿井井下空间布置结构与矿井生产过程的主要工业流程，为专业课程的学习奠定基础。

以学生为本位，以能力为核心，突出职业道德培养和职业技能训练，课程要体现新知识、新技术、新工艺、新方法，培养学生的综合职业能力。能读懂地质地形图和矿井开拓系统相关图纸；熟悉矿井生产过程；熟悉采煤方法与回采工艺；了解矿井灾害防治技术并能制定相关防治措施。

三、教学内容学时分配及要求

（一）、教学内容学时分配表

（二）、教学内容及要求

绪  论 

【理论讲授内容】  

了解煤炭生产的重要性，了解我国一次性能源的分布、比例、特点，熟悉该课程在矿山机电专业中的作用，为后面专业课的学习打下基础。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

第一章 煤矿地质与矿图基础知识 

【理论讲授内容】  

了解地质作用、地史概念；了解煤的形成及煤系；了解煤的性质分类；了解煤层埋藏特征；了解煤田地质勘探及矿井储量；了解地质图件绘制特点；熟悉地形图；掌握煤层等高线图；熟悉煤矿常用的其它地质图件；掌握读图方法。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】 通过讨论与作业，进一步加深理解地质图件、地形图、煤层等高线图、煤矿常用的其它地质图件的空间概念等等。

第二章 井田开拓  

【理论讲授内容】   

    掌握煤田、井田、矿区的关系；掌握矿井储量、年产量与服务年限之间的关系；了解井田再划分和井田内的开采顺序；掌握煤矿巷道空间概念的建立；了解斜井、立井、平硐方式的特点；了解井硐位置及数目的确定方法；了解开采水平确定方法；了解阶段大巷的布置确定方法；了解井底车场的型式和特点。

【模型课教学内容】  

通过实验室模型，进一步加深理解煤矿巷道空间、斜井、立井、平硐开拓方式、井硐位置及数目、开采水平确定、井底车场的型式和特点等等。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】  

    通过讨论与作业，进一步加深理矿巷道空间、斜井、立井、平硐开拓方式、井硐位置及数目、开采水平确定、井底车场的型式和特点等等。

第三章 井巷掘进和支护 

【理论讲授内容】   

    了解岩石分级和围岩分类概念；了解巷道地压的概念；掌握巷道形状和尺寸；熟悉巷道支护形式及其材料；了解立井开凿。

【模型课教学内容】  

通过实验室模型，进一步加深理解巷道地压的概念、巷道形状和尺寸、巷道支护形式及其材料等等。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】  

    通过讨论与作业，进一步加深理解巷道地压的概念、巷道形状和尺寸、巷道支护形式及其材料等等。

第四章 采煤方法 

【理论讲授内容】   

掌握采煤方法概念；了解影响采煤方法选择的因素；熟悉采煤方法分类；掌握回采工作面采煤工作；掌握工作面支护与采空区处理方式；掌握综采工艺；了解单一煤层走向长壁采煤法巷道布置；了解煤层群采区巷道联合布置；了解倾斜长壁采煤法巷道布置。

【模型课教学内容】  

通过实验室模型，进一步加深理解采煤方法概念、回采工作面采煤工作、工作面支护与采空区处理方式、综采工艺和巷道布置等等。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】 

    通过讨论与作业，进一步加深理解采煤方法概念、回采工作面采煤工作、工作面支护与采空区处理方式、综采工艺和巷道布置等等。

第五章   矿井通风与安全

【理论讲授内容】   

了解矿井通风任务与矿内空气；了解通风阻力与通风动力；了解矿井通风系统；了解矿井通风管理；了解矿井安全与五大灾害及其预防；了解矿山救护。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】  

通过讨论与作业，进一步加深理解矿井通风任务与矿内空气，通风阻力与通风动力，矿井通风系，矿井通风管理，矿井安全与五大灾害及其预防和矿山救护等等。

  第六章 矿井其它生产系统

【理论讲授内容】   

了解矿井地面工业广场布置；了解矿井运输与提升；了解矿井排水系统；了解矿井动力；了解煤的洗选过程。

【模型课教学内容】 

通过实验室模型，进一步加深理解矿井地面工业广场布置、矿井运输与提升、矿井排水系统和动力系统等等。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

【讨论与作业】 

通过讨论与作业，进一步加深理解矿井地面工业广场布置、矿井运输与提升、矿井排水系统和动力系统等等。

  第七章 露天开采 

【理论讲授内容】   

了解露天开采的全过程。

【教学方法与手段】

按照讲授教学、案例教学、板书演示、多媒体演示、小组讨论、模拟模型等多种形式进行教学。

四、成绩考核

该课程为考查课程。

成绩组成：考查成绩占60%，平时成绩占40%， 满分100分。

五、大纲说明

1、 授课教师应严格按照课程标准执行；认真写好教案并有相应的讲义；课堂讲授板书示范，小部件实物及多媒体PPT配合；课堂提问和抽查及布置适当的课内外作业；认真完成本课程的预设学习任务。

2、 需要矿山采掘、机电、通风模型室等配合完成。

3、根据后续课程的需要，具体教学内容可在教学基本要求的基础上作适当调整。

《综采运输机械》教学大纲

一、课程目的和任务

随着我国采矿业的迅速发展，综采运输机械对技术工人的知识和技能水平以及相关的职业教育和职业培训提出了更高、更新的要求。为了适应行业发展的需要，本课程就是以阐明综采运输机械为主要目的，并将基本规律和基本原理应用到矿山生产中。所以，该课程是采矿工程专业的基础课，学习的目的是让学生掌握综采运输机械基本理论和方法。

通过该课程学习，要求学生掌握煤矿采煤中综合机械化采煤方法，即在采煤过程中把破煤、装煤、运煤、支护顶板同时完成。

二、参考学时

三、教学内容、重点、教学进度、学时分配

绪论（1学时）

第一章 可弯曲刮板输送机（5学时）

1-1 可弯曲刮板输送机的类型及使用范围

1-2 可弯曲刮板输送机的结构及工作原理

1-3 可弯曲刮板输送机的安装、调试及日常维修

1-4 可弯曲刮板输送机常见故障及其处理

1-5 综合训练

第二章 桥式转载机（5学时）

2-1 桥式转载机的结构及工作原理

2-1 桥式转载机的安装、使用及维修

2-3 桥式转载机常见故障及处理

2-4 综合训练(1)

2-5 综合训练(2)

第三章 可伸缩带式输送机（7学时）

3-1 可伸缩带式输送机的类型及主要结构

3-2 可伸缩带式输送机的主要参数及工作原理

3-3 可伸缩带式输送机的安装、调整

3-4 可伸缩带式输送机的安全运行

3-5 可伸缩带式输送机的维护、检修及常见故障处理

3-6 综合训练(1)

3-7 综合训练(2)

第四章 限矩型液力耦合器（6学时）

4-1 液力耦合器的结构特点及工作原理

4-2 限矩型液力耦合器的类型

4-3 液力耦合器的机械特性及优点

4-4 限矩型液力耦合器的结构

4-5 液力耦合器的拆装、使用与维修

4-6 几种典型的液力耦合器

第五章 锤式破碎机（4学时）

5-1 锤式破碎机结构及工作原理

5-2 锤式破碎机安装、调整和试运转

5-3 锤式破碎机的使用及常见故障处理

5-4 综合训练