九州网页版,九州（中国）官方“双学分”课程相关材料
（安全工程导论）
1. 课程教学大纲
2. 项目实施方案
3. 教案
4. 校领导教学现场指导报道
5. 《中国新闻网》专题报道
6. 学生获奖作品与获奖证书
《安全工程导论》课程教学大纲
课程中文名称：安全工程导论
课程英文名称：Introduction to safety engineering 课程类别：大类学科基础核心课
课程编号：0200031001
课程归属单位：采矿工程学院制订时间： 2015 年 1 月
一、课程的性质、任务
1. 课程性质和任务
（1） 性质：《安全工程导论》是安全工程专业本科专业基础课程。
（2） 任务：通过本门课程的学习使学生掌握煤矿安全的基本知识。
2. 教学要求
（1） 课程的学习方法：课堂上进行理论学习、实例分析、课堂练习、课后作业，理解并掌握基本概念。课外，通过让学生动手制作矿井仿真模型培养其基本的煤矿安全技能。
（2） 课程的重点及难点：
①课堂教学的重点、难点：本课程的重点是讲授安全工程的起源、发展、安全评价、矿井的开拓与开采、煤矿灾害种类、煤矿灾害防治、事故案例分析。难点是安全工程技术在煤矿灾害防治中的应用。
②实践教学的重点、难点：实践教学为 CDIO 一级项目的实施。重点及难点是培养学生实践动手能力、动手制作矿井仿真模型。
（3） 教学效果：通过本课程的学习，学生应掌握安全工程的基本知识和了解矿井的基本概貌、学会把安全工程的基本知识与矿井灾害防治相结合并运用。
（4） 考核
1、明确考查或考试方式
考查
2、明确成绩设定比例及设定原因
报告占 50%、实验成绩占 40%、平时成绩（课堂考勤、课堂表现、作业）占 10%。
3. 适用专业
安全工程
4. 本门课程与其它课程的关系
《安全工程导论》是安全工程专业基础课之一，与前期的通识课程和后期的专业课程有承上启下的关系。《安全工程导论》之前要求学习《高等数学》、《工程制图》等基本课程。同时安全工程导论也为后续安全工程核心专业课程学习打下了一定的理论基础。
5. 学分、学时数
（1） 学分：本课程学分数为 1 学分。
（2） 学时数：教学学时为 18 学时，其中课堂理论教学 8 学时，实验教学 10 学时。
6. 推荐教材
《安全工程导论》由九州网页版,九州（中国）官方采矿工程学院安全工程教研室自编。
7. 推荐参考书
1. 《安全学原理》金龙哲等编著，冶金工业出版社，2009.9；
2. 《煤矿开采学》徐永圻，中国矿业大学出版社，1999；
3. 《中国采煤方法图集》徐永圻，中国矿业大学出版社 ，1990；
4. 《煤矿地质学》杨孟达，煤炭工业出版社，2004.8；
5. 《矿井通风与安全》张国枢，中国矿业大学出版社，2003.1；
6. 《安全评价师》（基础知识）中国劳动社会保障出版社，2010.9。
8. 主要教学方法和多媒体教学要求：
（1） 主要教学方法：本课程采用课堂讲授与课外实践相结合教学。
①课堂采用讲授、辅以课堂思考及答疑、课后作业的教学方法。
②课外实践采用课程实验与学生动手制作矿井仿真模型相结合。课程实验是 CDIO 一级项目的设计与实施中矿井仿真模型的设计与实施，学生在老师的指导下动手制作矿井仿真模型实验项目。通过该实验操作，使学生对矿井各环节有切身感受，为学生学习安全工程后续专业课程打下坚实的基础。
（2） 多媒体教学要求：课程采用多媒体教学，必要时辅以板书。
二、各章教学内容和要求
1、课堂讲授内容（8 学时）：
（按照 CDIO 一级项目的设计与实施内容不同，选择不同模块进行讲解）
模块一
1、课堂讲授内容（8 学时）： 第一讲：第一章、第二章（2 学时） 第一章 安全科学总论
基本内容：本章主要是讲解安全工程的基本概念、安全工程的起源、发展及在生产中的应用。
教学重点和难点：重点是安全工程的认识、起源、发展。难点安全工程在生产实践中的应用内容。
教学要求：了解安全工程及其相关的学科分类。理解其起源和发展。掌握安全工程基本概念。
第二章 安全评价
基本内容：本章主要是介绍安全评价的原理和方法及其应用。
教学重点和难点：重点是安全评价的原理和方法。难点是安全评价的应用。
教学要求：了解安全评价的概念及其在实践中的重要性。通过本章学习对安全评价的重要性有深刻的理解。
第二讲：第三章、第四章（2 学时） 第三章 煤矿地质基本知识
基本内容：本章主要是煤矿地质基本知识的学习。
教学重点和难点：重点是通过本章学习使学生了解煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念。难点是煤田地质勘探及矿井储量划分。
教学要求：通过本章学习使学生了解并掌握煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念、煤田地质勘探及矿井储量划分等基本的煤矿地质基本知识。
第四章 煤矿地质图
基本内容：本章主要是识图。
教学重点和难点：重点是煤矿地质图件如煤层地板等高线的识别。难点是根据等高线作地形剖面图。
教学要求：了解煤矿常用的地质图件，学习根据煤层底板等高线确定煤层产状，学习根据等高线图作地形剖面图的步骤。
第三讲：第五章 矿山开拓开采（2 学时） 第五章 矿山开拓开采
基本内容：本章主要是学习矿井开拓、煤田划分、矿井生产能力和服务年限的基本知识。教学重点和难点：重点是掌握矿山开拓方法和煤田划分、矿井生产能力和服务年限。难
点是各开拓方式的适用条件。
教学要求：了解片盘斜井井开拓的优点、缺点和适用条件、斜井单水平分区式开拓的优、缺点和适用条件、立井开拓的优、缺点和适用条件、平硐开拓有几种方式，其布置特点及适用条件、综合开拓方式等。
第四讲：第五章 矿山开拓开采（2 学时） 第五章 矿山开拓开采
基本内容：本章主要是学习井田再划分、井田内的开采顺序、巷道分类的基本知识。教学重点和难点：重点是掌握井田再划分、井田内的开采顺序、巷道分类。难点是开采
顺序。
教学要求：了解井田怎样再划分，井田内的开采顺序及应用，巷道分类及应用等。第六章 矿井运输和提升（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井运输和提升的基本知识。
教学重点和难点：重点和难点是煤矿井下常用的轨道型号有哪几种、煤矿井下常用的道岔类型及其特点、矿井提升机的种类和特点、罐座和摇台的位置、作用。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉矿井运输和提升设备。第七章 巷道掘进与支护（自学）
基本内容：本章主要是巷道掘进与支护基本概念。
教学重点和难点：重点和难点是巷道掘进与支护方式。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉巷道掘进与支护的基本知识。第八章 矿井通风（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井通风的基本概念、各通风方式的原理、矿井主要通风机的工作方式、矿井通风构筑物等。
教学重点和难点：重点是矿井配风的原则、方法，难点是生产矿井总进风量计算。
教学要求：通过学生自学了解并掌握矿井通风的基本概念、各通风方式的原理、矿井主要通风机的工作方式、矿井通风构筑物、矿井配风的原则、方法等知识点。
第九章 矿井灾害防治技术（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆
炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法、矿尘的主要危害、煤尘爆炸的危害及其预防措施。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素主要、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件、造成矿井水灾的原因是什么、矿井透水事故的预兆及其措施。
教学重点和难点：重点是矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯爆炸的条件及其影响因素是什么、预防瓦斯爆炸的措施主要有哪些、发生火灾的条件是什么、煤炭自燃的影响因素主要有哪些、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件是什么。难点是煤与瓦斯突出的特点是什么、预防煤与瓦斯突出的措施有哪些、瓦斯抽放方法有哪几种、矿尘的主要危害有哪些、煤尘爆炸的危害及其预防措施主要有哪些。
教学要求：通过学生自学了解并掌握矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素主要、自燃火灾如何预防。
第十章 事故案例分析（自学）
基本内容：本章主要是结合贵州煤矿发生的事故案例，从全新的角度、深层次地分析了事故发生原因和发生机理，对事故发生的根源进行了分析。本章所选案例通俗易懂，贴近实际，它为我们接受事故教训，搞好安全生产工作提供了鲜活的教材。本章共收编事故案例 3 起，它包括瓦斯爆炸、突水、煤与瓦斯突出事故
教学重点和难点：重点是学习事故案例。难点是分析其原因和机理。
教学要求：通过学生自学或选学了解事故发生的原因和发生机理，在生产实践中时刻敲响安全警钟。
模块二
1、课堂讲授内容（8 学时）： 第一讲：第一章、第二章（2 学时） 第一章 安全科学总论
基本内容：本章主要是讲解安全工程的基本概念、安全工程的起源、发展及在生产中的应用。
教学重点和难点：重点是安全工程的认识、起源、发展。难点安全工程在生产实践中的应用内容。
教学要求：了解安全工程及其相关的学科分类。理解其起源和发展。掌握安全工程基本概念。
第二章 安全评价
基本内容：本章主要是介绍安全评价的原理和方法及其应用。
教学重点和难点：重点是安全评价的原理和方法。难点是安全评价的应用。
教学要求：了解安全评价的概念及其在实践中的重要性。通过本章学习对安全评价的重要性有深刻的理解。
第二讲：第三章、第四章、第五章（2 学时） 第三章 煤矿地质基本知识
基本内容：本章主要是煤矿地质基本知识的学习。
教学重点和难点：重点是通过本章学习使学生了解煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念。难点是煤田地质勘探及矿井储量划分。
教学要求：通过本章学习使学生了解并掌握煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念、煤田地质勘探及矿井储量划分等基本的煤矿地质基本知识。
第四章 煤矿地质图
基本内容：本章主要是识图。
教学重点和难点：重点是煤矿地质图件如煤层地板等高线的识别。难点是根据等高线作地形剖面图。
教学要求：了解煤矿常用的地质图件，学习根据煤层底板等高线确定煤层产状，学习根据等高线图作地形剖面图的步骤。
第五章 矿山开拓开采
基本内容：本章主要是学习矿山开拓开采的基本知识。
教学重点和难点：重点是掌握矿山开拓方法。难点是各开拓方式的适用条件。
教学要求：了解片盘斜井井开拓的优点、缺点和适用条件、斜井单水平分区式开拓的优、缺点和适用条件、立井开拓的优、缺点和适用条件、平硐开拓有几种方式，其布置特点及适用条件、综合开拓方式等。
第三讲 第八章（2 学时）
第六章 矿井运输和提升（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井运输和提升的基本知识。
教学重点和难点：重点和难点是煤矿井下常用的轨道型号有哪几种、煤矿井下常用的道岔类型及其特点、矿井提升机的种类和特点、罐座和摇台的位置、作用。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉矿井运输和提升设备。第七章 巷道掘进与支护（自学）
基本内容：本章主要是巷道掘进与支护基本概念。
教学重点和难点：重点和难点是巷道掘进与支护方式。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉巷道掘进与支护的基本知识。第八章 矿井通风（2 学时）
基本内容：本章主要是学习基本内容：矿井通风的任务与矿井空气，矿井通风压力和通风阻力，矿井通风动力。
教学重点和难点：重点是矿井通风压力和矿井通风动力，难点是通风阻力。
教学要求：掌握矿井通风的基本任务，了解矿井空气中的主要成分及有害气体，掌握绝对压力、相对压力和摩擦阻力的概念，熟悉摩擦阻力和局部阻力的计算公式，降低通风阻力的措施，了解矿井通风动力的分类，掌握通风机的构造（包括离心式和轴流式）和附属装置及其作用，掌握矿井主要通风机的工作方式：抽出式通风、压入式通风和混合式通风，掌握矿井通风方式的类型，中央式与对角式比较。
第四讲 第八章 （2 学时） 第八章 矿井通风
基本内容：矿井通风系统，矿井总风量的计算，采区通风系统，掘进通风方法，矿井通风构筑物。
教学重点和难点：重点是矿井通风系统，矿井总风量的计算，掘进通风方法。难点矿井总风量的计算。
基本要求：掌握矿井通风系统概念，了解矿井配风原则、方法和依据，熟悉生产矿井总进风量的计算方法，新设计矿井风量计算，了解采区通风系统的概念及方式，了解矿井通风构筑物及其各自的作用。
第九章 矿井灾害防治技术（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法、矿尘的主要危害、煤尘爆炸的危害及其预防措施。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素
主要、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件、造成矿井水灾的原因是什么、矿井透水事故的预兆及其措施。
教学重点和难点：重点是矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯爆炸的条件及其影响因素是什么、预防瓦斯爆炸的措施主要有哪些、发生火灾的条件是什么、煤炭自燃的影响因素主要有哪些、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件是什么。难点是煤与瓦斯突出的特点是什么、预防煤与瓦斯突出的措施有哪些、瓦斯抽放方法有哪几种、矿尘的主要危害有哪些、煤尘爆炸的危害及其预防措施主要有哪些。
教学要求：通过学生自学了解并掌握矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素主要、自燃火灾如何预防。
第十章 事故案例分析（自学）
基本内容：本章主要是结合贵州煤矿发生的事故案例，从全新的角度、深层次地分析了事故发生原因和发生机理，对事故发生的根源进行了分析。本章所选案例通俗易懂，贴近实际，它为我们接受事故教训，搞好安全生产工作提供了鲜活的教材。本章共收编事故案例 3 起，它包括瓦斯爆炸、突水、煤与瓦斯突出事故
教学重点和难点：重点是学习事故案例。难点是分析其原因和机理。
教学要求：通过学生自学或选学了解事故发生的原因和发生机理，在生产实践中时刻敲响安全警钟。
模块三
1、课堂讲授内容（8 学时）： 第一讲：第一章、第二章（2 学时） 第一章 安全科学总论
基本内容：本章主要是讲解安全工程的基本概念、安全工程的起源、发展及在生产中的应用。
教学重点和难点：重点是安全工程的认识、起源、发展。难点安全工程在生产实践中的应用内容。
教学要求：了解安全工程及其相关的学科分类。理解其起源和发展。掌握安全工程基本概念。
第二章 安全评价
基本内容：本章主要是介绍安全评价的原理和方法及其应用。
教学重点和难点：重点是安全评价的原理和方法。难点是安全评价的应用。
教学要求：了解安全评价的概念及其在实践中的重要性。通过本章学习对安全评价的重要性有深刻的理解。
第二讲：第三章、第四章（2 学时） 第三章 煤矿地质基本知识
基本内容：本章主要是煤矿地质基本知识的学习。
教学重点和难点：重点是通过本章学习使学生了解煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念。难点是煤田地质勘探及矿井储量划分。
教学要求：通过本章学习使学生了解并掌握煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念、煤田地质勘探及矿井储量划分等基本的煤矿地质基本知识。
第四章 煤矿地质图
基本内容：本章主要是识图。
教学重点和难点：重点是煤矿地质图件如煤层地板等高线的识别。难点是根据等高线作地形剖面图。
教学要求：了解煤矿常用的地质图件，学习根据煤层底板等高线确定煤层产状，学习根据等高线图作地形剖面图的步骤。
第三讲：第五章、第八章（2 学时） 第五章 矿山开拓开采
基本内容：本章主要是学习矿山开拓开采的基本知识。
教学重点和难点：重点是掌握矿山开拓方法。难点是各开拓方式的适用条件。
教学要求：了解片盘斜井井开拓的优点、缺点和适用条件、斜井单水平分区式开拓的优、缺点和适用条件、立井开拓的优、缺点和适用条件、平硐开拓有几种方式，其布置特点及适用条件、综合开拓方式等。
第六章 矿井运输和提升（自学）
基本内容：本章主要是学习矿井运输和提升的基本知识。
教学重点和难点：重点和难点是煤矿井下常用的轨道型号有哪几种、煤矿井下常用的道岔类型及其特点、矿井提升机的种类和特点、罐座和摇台的位置、作用。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉矿井运输和提升设备。
第七章 巷道掘进与支护（自学）
基本内容：本章主要是巷道掘进与支护基本概念。
教学重点和难点：重点和难点是巷道掘进与支护方式。
教学要求：通过学生自学了解并熟悉巷道掘进与支护的基本知识。第八章 矿井通风
基本内容：本章主要是学习矿井通风的基本概念、各通风方式的原理、矿井主要通风机的工作方式、矿井通风构筑物等。
教学重点和难点：重点是矿井配风的原则、方法，难点是生产矿井总进风量计算。
教学要求：了解并掌握矿井通风的基本概念、各通风方式的原理、矿井主要通风机的工作方式、矿井通风构筑物、矿井配风的原则、方法等知识点。
第四讲：第九章（2 学时） 第九章 矿井灾害防治技术
基本内容：本章主要是学习矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法、矿尘的主要危害、煤尘爆炸的危害及其预防措施。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素主要、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件、造成矿井水灾的原因是什么、矿井透水事故的预兆及其措施。
教学重点和难点：重点是矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯爆炸的条件及其影响因素是什么、预防瓦斯爆炸的措施主要有哪些、发生火灾的条件是什么、煤炭自燃的影响因素主要有哪些、自燃火灾如何预防、井下涌水发生的条件是什么。难点是煤与瓦斯突出的特点是什么、预防煤与瓦斯突出的措施有哪些、瓦斯抽放方法有哪几种、矿尘的主要危害有哪些、煤尘爆炸的危害及其预防措施主要有哪些。
教学要求：了解并掌握矿井瓦斯是如何生成的、瓦斯的主要性质有哪些、瓦斯含量和瓦斯涌出量的区别、矿井瓦斯等级如何划分、瓦斯爆炸的条件及其影响因素、预防瓦斯爆炸的措施、煤与瓦斯突出的特点、预防煤与瓦斯突出的措施、瓦斯抽放方法。何为矿井火灾、发生火灾的条件、煤炭自燃的影响因素主要、自燃火灾如何预防。
第十章 事故案例分析（自学）
基本内容：本章主要是结合贵州煤矿发生的事故案例，从全新的角度、深层次地分析了事故发生原因和发生机理，对事故发生的根源进行了分析。本章所选案例通俗易懂，贴近实
际，它为我们接受事故教训，搞好安全生产工作提供了鲜活的教材。本章共收编事故案例 3
起，它包括瓦斯爆炸、突水、煤与瓦斯突出事故
教学重点和难点：重点是学习事故案例。难点是分析其原因和机理。
教学要求：通过学生自学或选学了解事故发生的原因和发生机理，在生产实践中时刻敲响安全警钟。
2、课带实验的教学内容（10 学时）：（实验大纲另行制订）
实验一现代化矿井通风演示、瓦斯抽放演示、现代化矿井模型演示实验（2 学时） 实验二矿井仿真模型设计与实施实验（8 学时）
矿井仿真模型设计与实施实验内容包含三个项目，分别如下： 模块一实验：矿井开拓系统仿真模型设计与实施（8 学时）。模块二实验：矿井通风系统仿真模型设计与实施（8 学时）。
模块三实验：矿井瓦斯抽采系统仿真模型设计与实施（8 学时）。
制订人（签名）： 审 核 意 见： 审核人（签名）：
年 月 日
九州网页版,九州（中国）官方
《安全工程导论》项目实施方案
(安全工程专业 2014 级)
九州网页版,九州（中国）官方采矿工程学院
2015 年 1 月
目 录
安全工程专业《安全工程导论》实验项目分组表 3
实验一矿井开拓系统仿真模型实施方案 4
实验二矿井通风系统仿真模型实施方案 6
实验三矿井瓦斯抽采系统仿真模型实施方案 9
安全工程导论 CDIO 一级实验项目仿真模型设计与实施用材料费用预算总计 12
附： 九州网页版,九州（中国）官方实验报告格式 13
实验一 矿井开拓系统仿真模型实施方案
实验实施学时：8 实验类型：综合实验要求：必修
一、实验目的
通过实验掌握井田开拓的基本概念，通过设计仿真模型制作与实施使学生掌握井田开拓方式及分类；熟悉并将井田开拓的理论知识与实际相结合。
二、实验内容
1) 创新设计或改进示例设计；
2) 开拓方式可自由选择；
3) 按高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井考虑，必须设置三个或三个以上井筒， 每个采区必须有两个以上安全出口；
4) 系统能合理实现煤炭运输、辅助运输、通风、排水等基本功能。
原理：充分利用开拓开采系统理论知识，学会开拓系统设计运用，依据开拓系统知识设计制作相应的仿真模型。
方法：在指导教师的正确指导下，参照《安全工程导论》相关内容介绍，掌握教材相关知识点和实训技能，相对固定的时空内独立完成。
手段：充分利用开拓开采系统图件，自行购买相应建模材料，分别制作不同的开拓方式的矿井开拓系统仿真模型。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中实验形式。
五、实验条件
学生自行购买实验材料，安全工程实验室提供实验场所等。
六、实验步骤
1、确定题目
2、根据选题查阅相关资料调查研究
3、构思方案，绘制草图
4、方案论证，确定最终方案
5、绘制效果图
6、选择材料，制定制作方案
7、加工零件
8、装配
9、检验
七、实验实施班级及方案
1. 实验实施班级：安全工程 142 班。
2. 实验实施场地：固定教室或专用教室。
3. 实验实施分组：安全 142 班共 47 人，分 8 个小组，每 6 个人 1 组。
4. 本实验实施总费用：本实验项目总实施费用为 9000 元。
5. 本实验项目实施人均费用：安全 142 班共 47 人分为 8 个组，其中第一组～ 第四组实施本实验的一部分，每个小组 6 个人，共 24 人，9000 元/24 人，平均费用为 375 元/人。其中第五组～第八组实施本实验的一部分，每个小组 6 个人，
第八组 5 人，共 23 人，9000 元/23 人，平均费用为 391.3 元/人。
八、实验报告
1. 填写实验数据。
2. 总结实验内容，填写实验报告。
实验一 矿井开拓系统仿真模型设计与实施用材料费用预算表
序号 |
材料名称 |
单位 |
数量 |
单价 |
合价 |
1 |
塑料管 |
m |
250 |
10.00 |
2500.00 |
2 |
橡胶板 |
m2 |
50 |
20.00 |
1000.00 |
3 |
塑胶板 |
m2 |
200 |
5.00 |
1000.00 |
4 |
手动控制系统 |
套 |
2 |
500.00 |
1000.00 |
5 |
木板 |
m2 |
20 |
20.00 |
400.00 |
6 |
铁钉 |
kg |
3 |
10.00 |
300.00 |
7 |
井底车场模型 |
套 |
5 |
500.00 |
500.00 |
8 |
中央变电所模型 |
套 |
5 |
150.00 |
750.00 |
9 |
井底水泵房模型 |
组 |
5 |
200.00 |
1000.00 |
10 |
接头 |
个 |
20 |
5.00 |
100.00 |
11 |
其他零星材料 |
|
|
|
450.00 |
总价 |
|
|
|
9000.00 |
实验二 矿井通风系统仿真模型实施方案
实验实施学时：8 实验类型：综合实验要求：必修
一、实验目的
通过实验掌握矿井通风系统是一个由通风网路、通风动力和通风控制设施构成的复杂的立体结构，它与井下各作业地点相联系，为矿井各用风地点输送足够数量的新鲜空气，稀释有毒有害气体和排除矿尘，以确保矿井安全和保持良好的工作环境。矿井通风系统仿真模型的设计与实施增强学生对通风系统三维空间状态的认知能力。
二、实验内容
矿井通风系统仿真模型主要包括通风井巷模型、风机模型、风门模型和通风网络模型等几类。
1、通风井巷模型：通风巷道模型是通风网络中基础模型之一，也是通风系统仿真的主要对象。在对三维空间位置的表达上，通风井巷模型与原井巷工程模型基本相同，但作为通风系统的一部分，它还具有断面面积影响参数、巷道体积、风阻系数、风流方向等通风属性。在这些属性中，对于直巷道，其风流方向是一个矢量值，它可由风流所在巷道的起点三维坐标与终点三维坐标计算得出，巷道体积可由巷道长度和断面面积直接求出；对于弧形巷道则需划分为多条直巷道进行计算。
2、风机模型：风机模型包括通风机的种类、所在巷道、是否运转等属性。
3、风门模型：风门模型包括风门位置、所在巷道及开关状态等属性，以影响通风系统的风流方向。
4、通风网络模型：通风网络模型是一种具有三维空间关系的复杂拓扑结构， 可以通过三维矢量图的形式进行描述。分别以通风巷道即边为核心建立通风网络巷道关系模型和以各关键点为基础建立通风网络节点模型，来建立和分析通风系统的网络拓扑关系。
原理：充分利用矿井通风系统理论知识，学会通风系统设计运用，依据通风系统知识设计制作相应的仿真模型。
方法：在指导教师的正确指导下，参照《安全工程导论》相关内容介绍，掌握教材相关知识点和实训技能，相对固定的时空内独立完成。
手段：充分利用矿井通风系统图件，自行购买相应建模材料，分别制作不同的开拓方式的矿井开拓系统仿真模型。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中实验形式。
五、实验条件
学生自行购买实验材料，安全工程实验室提供实验场所等。
六、实验步骤
1、拟定矿井通风系统，绘制通风系统图。
2、制作通风井巷模型。
3、制作风机模型。
4、制作风门模型。
5、制作通风网络模型。
6、将通风井巷模型、风机模型、风门模型、通风网络模型组装构成矿井通风系统仿真模型。
七、实验实施班级及方案
1. 实验实施班级：安全 143 班。
2. 实验实施学时：8 个学时。
3. 实验实施场地：固定教室或专用教室。
4. 实验实施分组：安全 143 班共 47 人，分 8 个小组，每 6 个人 1 组。
5. 本实验实施总费用：本实验项目总实施费用为 10000 元。
6. 本实验项目实施人均费用：安全 143 班共 47 人分为 8 个组，其中第一组～ 第四组实施本实验的一部分，每个小组 6 个人，共 24 人，10000 元/24 人，平均费用为 417 元/人。其中第五组～第八组实施本实验的另一部分，每个小组 6 个
人，第八组 5 人，共 23 人，10000 元/23 人，平均费用为 434.78 元/人。
八、实验报告
1. 填写实验数据。
2. 总结实验内容，填写实验报告。
实验二 矿井通风系统仿真模型设计与实施用材料费用预算表
序号 |
材料名称 |
单位 |
数量 |
单价 |
合价 |
1 |
塑料管 |
m |
250 |
10.00 |
2500.00 |
2 |
橡胶板 |
m2 |
50 |
20.00 |
1000.00 |
3 |
塑胶板 |
m2 |
200 |
5.00 |
1000.00 |
4 |
手动控制系统 |
套 |
2 |
500.00 |
1000.00 |
5 |
木板 |
m2 |
20 |
20.00 |
400.00 |
6 |
铁钉 |
kg |
3 |
10.00 |
300.00 |
7 |
主要通风机模型 |
套 |
4 |
500.00 |
2000.00 |
8 |
局部通风机模型 |
套 |
6 |
50.00 |
300.00 |
9 |
测风站模型 |
套 |
6 |
50.00 |
300.00 |
10 |
通风设施模型 |
组 |
10 |
50.00 |
500.00 |
11 |
接头 |
个 |
40.00 |
5.00 |
200.00 |
12 |
其他零星材料 |
|
|
|
500.00 |
总价 |
|
|
|
10000.00 |
实验三 矿井瓦斯抽采系统仿真模型实施方案
实验实施学时：8 实验类型：综合实验要求：必修
一、实验目的
通过实验掌握瓦斯抽采的基本概念，通过设计仿真模型制作与实施使学生掌握瓦斯抽采流程；熟悉瓦斯抽采理论知识与实际相结合。
二、实验内容
1）根据 AQ1055-2008 第 3.4.4.1 规定：
有下列情况之一的矿井必须进行瓦斯抽采：
a.1 个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或 1 个掘进工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
b. 矿井绝对瓦斯涌出量等于 40m3/min；年产量 1.0～1.5Mt 的矿井，大于
30m3/min；年产量 0.6～1.0Mt 的矿井，大于 25m3/min；年产量 0.4～0.6Mt 的矿井，大于 20m3/min；年产量小于或等于 0.4Mt 的矿井，大于 15m3/min。
c. 高瓦斯或煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的。
2) 根据黔府办发电〔2013〕4 号,开采不具备开采保护层条件的，必须采取布置底（顶）专用瓦斯抽采巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。
原理：充分利用瓦斯抽采系统理论知识，学会瓦斯抽采流程，依据瓦斯抽采系统知识设计制作相应的仿真模型。
方法：在指导教师的正确指导下，参照《安全工程导论》相关内容介绍，掌握教材相关知识点和实训技能，相对固定的时空内独立完成。
手段：充分利用瓦斯抽采系统图件，自行购买相应建模材料，分别制作瓦斯抽采系统仿真模型。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中实验形式。
五、实验条件
学生自行购买实验材料，安全工程实验室提供实验场所等。
六、实验步骤
1、确定题目
2、根据选题查阅相关资料调查研究
3、构思方案，绘制草图
4、方案论证，确定最终方案
5、绘制效果图
6、选择材料，制定制作方案
7、加工零件
8、装配
9、外观装饰
10、检验
七、实验实施班级及方案
1. 实验实施班级：安全 143 班。
2. 实验实施学时：10 个学时。
3. 实验实施场地：固定教室或专用教室。
4. 实验实施分组：安全 141 班共 49 人，分 7 个小组，每 7 个人 1 组。
5. 本实验实施总费用：本实验项目总实施费用为 9300 元。
6. 本实验项目实施人均费用：安全 141 班共 49 人分为 7 个组，其中 25 个人实施本实验的一部分，9300 元/25 人，平均费用为 372 元/人。其中 24 人实施本实验的另一部分，9300 元/24 人，平均费用为 387.5 元/人。
八、实验报告
1. 填写实验数据。
2. 总结实验内容，填写实验报告。
实验三矿井瓦斯抽采系统仿真模型设计与实施用材料费用预算表
序号 |
材料名称 |
单位 |
数量 |
单价 |
合价 |
1 |
塑料管 |
m |
250 |
10.00 |
2500.00 |
2 |
橡胶板 |
m2 |
50 |
20.00 |
1000.00 |
3 |
塑胶板 |
m2 |
200 |
5.00 |
1000.00 |
4 |
手动控制系统 |
套 |
2 |
500.00 |
1000.00 |
5 |
木板 |
m2 |
20 |
20.00 |
400.00 |
6 |
铁钉 |
kg |
3 |
10.00 |
300.00 |
7 |
地面抽放泵站模型 |
套 |
4 |
250.00 |
1000.00 |
8 |
高低压抽放管模型 |
套 |
4 |
200.00 |
800.00 |
9 |
各种控制阀门模型 |
套 |
20 |
10.00 |
200.00 |
10 |
钻孔布置模型 |
组 |
8 |
50.00 |
400.00 |
11 |
接头 |
个 |
40.00 |
5.00 |
200.00 |
12 |
其他零星材料 |
|
|
|
500.00 |
总价 |
|
|
|
9300.00 |
安全工程导论 CDIO 一级实验项目仿真模型设计与实施用材料费用预算总计
序号 |
实验名称 |
单位 |
数量 |
单价 |
合价 |
1 |
实验一 |
个 |
2 |
9000.00 |
18000.00 |
2 |
实验二 |
个 |
2 |
10000.00 |
20000.00 |
3 |
实验三 |
个 |
2 |
9300.00 |
18600.00 |
总价 |
|
|
28300.00 |
56600.00 |
附： 九州网页版,九州（中国）官方实验报告格式
学院： 专业： 班级：
姓名 |
|
学号 |
|
实验组 |
|
实验时间 |
|
指导教师 |
|
成绩 |
|
实验项目名称 |
|
实验目的 |
|
实验要求 |
|
实验原理 |
|
实验仪器 |
|
实验步骤 |
|
实验内容 |
|
实验数据 |
|
实验总结 |
|
指导教师意 见 |
签名： |
年 |
月 |
日 |
贵 州 理 工 学 院
教 案
2014 ~ 2015 学年 第 二 学期
学院（部、中心） 采矿工程学院课 程 名 称 安全工程导论
专业、年级、班级 安全工程、2014 级、安全 143
主 讲 教 师 吴建琼
教案编写说明
教案又称课时授课计划，是任课教师的教学实施方案。任课教师应根据专业的培养方案，紧扣教学大纲，认真分析教学内容，切合学生实际，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案编写说明如下：
1、编号：按施教的顺序标明序号（每堂课一个序号）。
2、教学时数：指完成一个授课题目所用教学时间。理论课通常以学时数为单位（一般 2 学时），而实践课则以学时数，天数或周数为单位。
3、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。
4、题目：标明章、节或主题。
5、教学目的要求。
6、教学重点、难点。
5、教学方式和手段。
6、教学过程（含复习旧课、引入新课、组织教学、启发思维等）。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排。本部分不同专业的授课可有自己的特色。
7、讨论、思考题和作业。
8、参考资料：列出参考书籍、有关资料。
9、日期的填写系指本堂课授课的时间。
授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进性和适用性。请妥善保存各阶段的教案，并配合好学院的教学检查和归档等工作。
安全工程导论课程教案
编 号：1
课时安排： 2 学时 |
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ |
题目（教学章、节或主题）： 第一章 安全科学总论第二章 安全评价 |
教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1. 掌握安全的概念与特征；安全科学的基本术语；安全评价分类。 2. 熟悉安全科学的产生和发展，安全科学的学习与研究方法；安全评价内容。 3. 了解安全工程及其相关的学科分类；安全评价程序。 |
教学重点、难点： 安全的概念与特征，安全科学的定义与学科体系；安全科学的学习与研究方法；安全评价概述， 安全评价的分类；安全评价内容。 |
教学方式和手段： 教学方式：讲授、讨论、演示等。教学手段：多媒体教学。 |
教学过程：（含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 组织教学：查出勤，板书本章重点、难点。绪论 课程简介 引入新课：安全到底指的是什么？安全科学是如何定位的，涉及哪些内容，在学习过程中如何考虑？ 第一章 安全科学总论 第一节 安全的概念与特征 一、安全的概念及其认识 1. 安全的定义 在外界不利因素影响下，（1）人的躯体及其生理功能免受损害、毒害或威胁。 （2）人的心理不感到恐慌、危险或害怕。 安全的目的：使人能够健康、舒适和高效地进行生产、生活、参与各种社会活动。 2. 安全问题的产生——是客观存在的 |
3. 安全的核心问题
是人的生存、安全、健康发展需要与实现；是自然界和社会可持续发展的需要；是人、机和环境和谐的需要。
4. 安全的属性
（1） 自然属性。可以从两个方面来讨论：①安全是人的生理与心理需要，或者说由生命及生的欲望决定了自我保护意识，这是天生的，是安全存在的主动因素；②人类对天灾的无奈以及新陈代谢、生老病死等规律的不可抗拒，使人们不得不把生命安全经常提到议事日程，这虽然是被动因素， 但它与前一个主动因素相结合，就决定了安全是自古以来人类生活、生存、进步的永恒主题。
（2） 社会属性。安全的社会属性是指安全要素中那些同人与人的社会结合关系及其运动规律 相联系的演化规律和过程。
（3） 安全的自然属性与社会属性是不可分割的。安全的系统属性正是安全的自然属性和社会 属性的藕合点。
二、安全的基本特征
1. 安全的必要性和普遍性
2. 安全的随机性
3. 安全的相对性
4. 安全的局部稳定性
5. 安全的经济性
6. 安全的复杂性
7. 安全的社会性
第二节 安全科学的产生和发展
一、安全科学的产生
二、国外安全科学的发展与现状三、国内安全科学的发展与现状
第三节 安全科学的定义与学科体系
一、安全科学的定义
安全科学，是典型的综合交叉学科，具有既独立又依存的特征。安全科学本身是一个动态的、发展变化的科学体系。因此，发展中的各个阶段对安全科学的定义也不尽相同。
二、安全科学的研究内容与对象
1. 安全科学的研究内容安全科学的哲学基础安全科学的基础理论
安全科学的应用理论与技术安全科学的经济规律
2. 安全科学的研究对象
安全科学研究的安全系统是由人( men ）、技术（technology）、环境（environment ）构成的
复合系统。按照系统论的思想，可以把安全系统看作一复杂系统，即 MET 系统。MET 系统概括出了安
全科学的研究对象。
三、安全科学的学科体系及与其他学科的关系
1. 构成安全整体的组成部分
（1） 人，安全人体，是安全的主题和核心，是研究一切安全问题的出发点和归宿。
（2） 物，安全物质，可能是安全的保障条件，也可能是危害的根源。
(3)人与物的关系，包括人与人以及人与物，安全人与物的关系。
把“安全人与物”的时间、空间与能量的联系称为“安全社会”；“安全人与物”的信息与能量
的联系称为“安全系统”。
“安全三要素”即是指安全人体、安全物质、安全人与物，将安全人与物分为安全社会和安全
系统（后称“四因素”）。
2. 安全科学学科体系的层次安全科学学科体系模型。
3. 安全科学的学科分类
第四节 安全科学的基本术语
1. 危害（hazard)
危害是指可能带来人员伤害、疾病、财产损失或作业环境破坏的根源或状态。危害也可理解为危险源或事故隐患。
2. 事故（accident)
事故是指造成死亡、疾病、伤害、损坏或其他损失的意外事件。
这是事故在安全科学领域狭义的定义。广义地说，事故是人们在实现其目的的活动过程中，突然发生的、违反人的意志的、迫使活动暂时或永久停止的一种意外事件。
3. 风险（risk)
特定危害性事件发生的可能性与后果的结合就称为风险。风险可认为是潜在的伤害，可能致伤、致命、中毒、设备或财产等损害。
4. “四同时”原则
我国《劳动法》第五章第 53 条规定的劳动安全卫生设施必须符合国家规定的标准，并要求遵循
“四同时”原则，即，“新建、改建、扩建工程的劳动安全卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入生产和使用。”
5. “四不放过”原则
根据国务院第 493 号令《生产安全事故报告和调查处理条例》和国务院第 302 号令《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》的规定：事故调查和处理必须采取“四不放过”原则：事故原因未查清不放过；事故责任者未处理不放过；整改措施未落实不放过；有关人员未受到教育不放过。
第五节 安全科学的学习与研究方法一、安全科学必须以马克思主义哲学为指导，坚持辩证统一的观点二、安全的复杂性决定了解决安全问题要用系统工程的理论和方法
三、安全的模糊性决定了安全研究必须应用灰色系统和模糊理论的方法四、安全科学研究必须吸收和借鉴行为科学的理论和方法
五、安全科学方法学是研究和发展安全学科的最重要和最基本的方法
基于不同层次分类，安全科学方法学可分为安全哲学方法学、一般安全科学方法学和具体安全科学方法学。
六、由于安全学科的综合属性，比较研究方法是研究安全科学的最有效的途径
第二章 安全评价
一、安全评价概述
1. 安全评价的定义
安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。
2. 安全评价的目的
安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。
3. 安全评价的意义
安全评价的意义在于可有效地预防事故发生，减少财产损失和人员伤亡和伤害。安全评价与日常安全管理和安全监督监察工作不同，安全评价从技术带来的负效应出发，分析、论证和评估由此产生的损失和伤害的可能性、影响范围、严重程度及应采取的对策措施等。
二、安全评价内容和分类
1. 安全评价内容
安全评价是一个利用安全系统工程原理和方法识别和评价系统、工程存在的风险的过程，这一过程包括危险、有害因素识别及危险和危害程度评价两部分。危险、有害因素识别的目的在于识别危险来源；危险和危害程度评价的目的在于确定和衡量来自危险源的危险性及危险程度及应采取的控制措施，以及采取控制措施后仍然存在的危险性是否可以被接受。
3.分类
目前国内将安全评价通常根据工程、系统生命周期和评价的目的分为安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价和专项安全评价四类。（实际它是三大类，即安全预评价、安全验收评价、安全现状评价，专项评价应属现状评价的一种，属于政府在特定的时期内进行专项整治时开展的评价）。
3. 安全评价程序
安全评价程序主要包括：准备阶段，危险、有害因素识别与分析，定性定量评价，提出安全对策措施，形成安全评价结论及建议，编制安全评价报告。
课堂小结：请同学上台总结或提问。请同学们预习下节课要上内容。
板书设计： 本章重点、难点具体参看 PPT。 |
讨论、思考题、作业： 讨论：结合现代社会现实，谈谈对安全重要性的理解。思考题：如何理解安全的相对性？ 作业：1.安全的基本特征有哪些？ 2. 简述安全科学的研究内容和研究对象。 3. 什么是“四同时”原则，什么是“四不放过”原则？ 4. 安全评价的内容和分类分别是什么？ |
参考资料： 1. 《安全学原理》金龙哲等编著，冶金工业出版社，2009.9； 2. 《煤矿开采学》徐永圻，中国矿业大学出版社，1999； 3. 《中国采煤方法图集》徐永圻，中国矿业大学出版社 ，1990； 4. 《煤矿地质学》杨孟达，煤炭工业出版社，2004.8； 5. 《矿井通风与安全》张国枢，中国矿业大学出版社，2003.1； 6. 《安全评价师》（基础知识）中国劳动社会保障出版社，2010.9。 |
后记： |
编 号：2
课时安排： 2 学时 |
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ |
题目（教学章、节或主题）： 第三章 煤矿地质知识第四章 煤矿地质图第五章 矿山开拓开采 |
教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1. 掌握地质作用的概念及分类；煤层赋存状态（厚度、结构、倾角及稳定性）及地质构造；地形图、等高线、煤层底板等高线的概念和意义；矿山开拓方式，巷道分类。 2. 熟悉煤的形成条件、煤的性质及工业分类；煤田地质勘探及矿井储量划分；常用矿图图例、常用地质图，学会读图。 3. 了解岩石的形成与分类；根据煤层底板等高线确定煤层产状，根据等高线图作地形剖面图的步骤；了解片盘抖井开拓的优点、缺点和适用条件、斜井单水平分区式开拓的优、缺点和适用条件、 立井开拓的优、缺点和适用条件、平硐开拓有几种方式，其布置特点及适用条件、综合开拓方式等。 |
教学重点、难点： 教学重点：煤的形成、煤岩的顶底板、煤层赋存状态、岩层产状等基本概念；矿山开拓方式，巷道分类。 教学难点：煤田地质勘探及矿井储量划分；煤矿地质图件如煤层地板等高线的识别；根据等高 线作地形剖面图。 |
教学方式和手段： 教学方式：讲授、讨论、演示等。教学手段：多媒体教学。 |
教学过程：（含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 组织教学：查出勤，复习第一、二章主要内容，板书本章重点、难点。 引入新课：煤是怎么形成的？如何识地质图呢？井田怎么划分？巷道如何分类？ 第三章 煤矿地质知识 第一节 地质作用、地壳的物质组成 埋藏在地下的煤和其他矿产资源，都是地壳物质运动和各种地质作用的产物。一、地质作用 |
1. 内力地质作用
由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。
2. 外力地质作用
它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积 、固结成岩 。
二、地壳的物质组成
组成地壳的岩石种类繁多，按照生成原因，可以将岩石划为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。三、地史的概念
1. 地壳的发展历史简称地史。
2. 通常根据地壳运动及古生物的发展，将地壳发展历史的主要阶段及其顺序，从古到今划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个大的时期。
第二节 煤的形成、煤的性质及工业分类
一、煤的形成
1. 煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。
2. 我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪、侏罗纪和第三纪。
3. 古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。分为泥炭化阶段 和煤化阶段 。二、煤的性质
1. 煤的物理性质
光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等。
2. 煤的化学组成：有机质和无机质，主要元素有：碳、氢、氧、氮、硫、磷。三、煤的工业分类
1. 常用的煤质指标
评价煤质的主要指标包括：水分 W、灰分 A、挥发分 V、胶质层厚度 Y、发热量 Q、硫 S 和磷 P
的含量以及含矸率等。
2. 煤的工业分类
我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案，分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度 y(mm)为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤种。
第三节 煤层的埋藏特征、矿井储量
一、煤层赋存状态
1. 煤层的厚度
薄煤层 煤层厚度从最小可采厚度至 1.3m
中厚煤层 煤层厚度 1.3m 至 3.5m
厚煤层 煤层厚度 3.5m 以上
2. 煤层的稳定性
稳定煤层、较稳定煤层、不稳定的煤层、极不稳定煤层 。
3. 煤层的倾角
缓斜煤层 0°～25°；倾斜煤层 25°～45°；急斜煤层 45°～90°。通常又把 8°以下的煤层称为近水平煤层。
二、煤层顶底板岩石
煤层顶底板岩石是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。按照沉积的次序，在正常情况下， 先于煤生成的岩石是煤层的底板，较煤后生成的岩层叫做顶板。
三、地质构造对煤层的影响
1. 地质构造的形态多种多样，概括起来可分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。
2. 岩层的空间位置及特征通常用产状要素来描述。产状要素有走向、倾向和倾角。
3. 根据断层两盘相对运动的方向，断层分为：正断层、逆断层、平推断层。四、影响开采工作的其他因素
1. 煤的自燃倾向性
煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危险就愈大。
2. 煤和岩层的含瓦斯性
瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。
3. 矿井的充水程度
矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿井充水。严重时还可能威胁矿井安全。
五、煤田地质勘探的任务
了解矿井资源/储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技
术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。六、煤田地质勘探工作的阶段划分
煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段依次进行。七、矿井储量
矿井储量分为：矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量、矿井设计可采储量。
第四章 煤矿地质图
第一节 地质图件绘制的特点
一、坐标系统
1. 平面直角坐标
2. 高程：绝对高程和相对高程二、方位角及象限角
1. 方位角是从子午线的北端开始沿顺时针方向计算，它的范围从 0°到 360°。
2. 象限角以地面上某一点为中心，用通过这一点的子午线和纬线把大地划成四个象限。象限角的读法是以北或南开头，以东或西结尾，它的范围从 0 到 90°
三、投影图
1. 平面图：采用水平投射绘制而成的各种地质及工程图件，又称作水平投影图。
2. 剖面图：根据工程和设计的需要，假想把煤层和岩层沿某个方向切开，把切开面所见到的内部结构向侧面投影成图。
四、标高投影
在水平投影图上，把投影物各点的标高值标注在各投影点位置的旁侧，用来说明各个点高于或低于水平面的数值，这就叫标高投影。
第二节 地形图
反映地球表面高低起伏形状的图纸称为地形图。地形图中一般用地形等高线反映地貌。一、等高线
1. 等高线是地面上高程相同的若干点联接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。将高程不同的等高线投影到平面上，则得到等高线图。
2. 等高线具有下列特点：
（1） 等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭合，就一定要在图外闭合。所有等高线在一般情况下，不能相交或重合。
（2）
等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条线段称为最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。
（3） 等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。二、等高线图上各种地形的表示方式
三、根据等高线图作地形剖面图
1. 根据工程需要在地形图上画出剖面位置线 AB。
2. 将AB 线与等高线相交的各点编号，注明各点标高。
3. 在图的下方或另用一张纸绘地形剖面图。在这张纸上先做一条水平直线，以地形等高线图上所做剖面位置的最低标高为此水平线的标高，此处为 10m。
4. 根据等高线图的比例尺和等高距做出平行于该直线的水平线，并注明标高。
5. 过等高线图上各交点，向剖面图上的水平线作垂直引线，根据各点的标高在剖面图上确定各点的位置，并编号 1′、2′、3′……。
6. 用圆滑的曲线连接这些实际位置点，即绘成地形剖面图。
山岗 凹坑 山脊 山谷
第三节 煤层等高线图
一、煤层顶底板等高线图
1. 煤层层面与具有一定高程的水平面相交所得到的交线，就是煤层层面上的等高线。把煤层层面上的等高线用标高投影的方法投影到水准面上，得到的图形就是煤层等高线图。
2. 煤层层面有上下之分，上层面是煤层与顶板的交面，下层面是煤层与底板的交面。上层面等高
线图叫做煤层顶板等高线图，下层面等高线图又称为煤层底板等高线图。煤层顶、底板等高线图都是煤矿常用图纸，尤其底板等高线图运用最为普遍。
3. 煤层顶底板等高线图是反映煤层空间形态和构造变动的重要地质图件，是煤矿设计，生产、储量计算的基础。
二、根据煤层底板等高线确定煤层产状
煤层底板等高线的延展方向就是煤层的走向，过等高线上任一点向标高值较小的等高线作垂线， 该垂线方向就是煤层的倾向。
三、各类地质构造在煤层底板等高线图上的表现
1. 褶曲构造
煤层褶曲表现为煤层底板等高线发生弯曲，若等高线凸出方向，是标高升高方向则褶曲为向斜， 若等高线凸出方向是标高降低方向，褶曲为背斜。
煤层底板等高线为封闭曲线时，等高线标高由边缘向中央逐渐增加则为穹隆构造，相反标高逐渐降低则为盆地构造。
煤层发生翻转的褶曲通常叫做倒转，倒转部分又称反山，这时煤层的底板等高线表现为标高顺序错乱，等高线出现交叉。
2. 断层
在煤层等高线图上，断层是用断层面与煤层层面的交线的水平投影来表示，一般叫做断层交线或交面线。因为断层有上下两盘，所以一条断层有两条交面线，上盘交面线用符号—·—表示，下盘交面线用符号——表示。断层使煤层底板等高线失去连续性，一般情况下，正断层表现为等高线中 断缺失，中断缺失部分为无煤带，逆断层表现为煤层等高线重叠，重叠部分为煤层上下两盘重复区。
第四节 读图方法
1. 看图名。不论什么地质图首先应该看图名。图名可以说明地质图件所在地区及图纸的种类，从而对图纸能反映些什么地质现象有清楚的概念。进而看图纸的比例尺，了解图纸上尺寸与实际尺寸的关系及图纸反映的地质现象的精度。
2. 判明方位。一般图纸常用箭头指示北方。如果图上没有标明方向，则图纸上的经纬线应是上北下南，左西右东。
3. 看图例。图例是表示地形、地物以及各种地质和构造现象的符号，是地质图件中不可缺少的部分。不知道图例就无法看懂地质图件。
4. 分析图中的内容。在了解对地质地形图上的上述情况后，还应该了解地区地层系统，建立起该
地区地层系统概念，而后看地形等高线，了解图区内的地形特征，并结合地质剖面图分析区内的地质构造特征。
第五章 矿山开拓开采第一节 煤田划分为井田
一、基本概念
1. 煤田
在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。
2. 矿区和矿区开发
开发煤田形成的社会区域，成为矿区。
矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。
3. 井田
在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。二、划分的原则
1. 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应
2. 保证井田有合理的尺寸
3. 充分利用自然等条件划分井田
4. 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系三、井田境界的划分方法
（一）垂直划分：相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线各留井田边界煤柱，称为垂直划分。
（二）水平划分 ：以一定标高的水平面为界，即以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板等高线留置边界煤柱。
（三）按煤组划分
（四）以自然边界（如断层等）划分
第二节 矿井生产能力和服务年限
一、矿井生产能力
1. 矿井设计生产能力（万 t /a）即：设计中规定矿井在单位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量。
2. 矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造，核定后的生产能力，万 t /a。
3. 井型 ： 根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。
4. 井型划分如下：
大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、400、500 及 500 以上（其中 300 万 t/a 及其以上又称特大型矿井）
中型矿井： 45 、 60 、90 。
小型矿井： 9 、 15 、 21、 30。二、矿井服务年限
矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。
三、矿井生产能力、服务年限与储量的关系
T=ZK/AK
式中：ZK－矿井可采储量，万吨；T－矿井设计服务年限，a；
A－矿井设计生产能力，万吨/a；
K—储量备用系数，1.3～1.5。储量备用系数是为保证矿井有可靠服务年限而在计算时对储量采用的富裕系数。
第三节 井田再划分
一、井田划分阶段
1.阶段划分及特征
（1） 阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。
（2） 开采水平：布置有井底车场和主要运输大巷，并担负该水平开采范围内的主要运输和提升任务的水平 。一个开采水平可只为一个阶段服务，也可以为该水平上下两个阶段服务。
二、井田划分为盘区
当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块段，每个块段叫一个盘区。每个盘区通过盘区石门与主要大巷相连构成相对独立的生产系统。
三、井田分区域划分
随着开采技术的发展和煤层埋深的增加，矿井开采强度越来越大，出现了许多特大型、巨大型矿井。国外已出现了年产量超过千万 t 的矿井。这些矿井井田范围广阔，可达上百平方公里，煤层沿走向长可达数十公里。这就势必造成井下运输距离、通风线路、管线敷设过长，给生产和管理带来困难。为此，有的矿井采用了分区域开采的办法，就是将整个井田划分成若干个区域，每个区域相当于一个小井田，进一步划分成阶段、盘区等。每个区域开凿辅助提升井和风井为本区域服务。在井田中央开凿集中提升井为整个井田服务。
四、阶段内再划分
1. 分区式
2. 分带式布置
3. 分段式
4. 整阶段布置
Q1
C2 Q2 C3 J1
Q3
D1
D2 J1
D3
J2 J2
J3 J3
分 分段式划分
第四节 井田内开采顺序
一、煤层沿倾斜的开采顺序
1. 下行开采
2. 上行开采
说明：一般地，不论是整个井田，还是阶段内、采空区内，对同一煤层，都应首先考虑使用下行开采顺序。
二、煤层沿走向的开采顺序 1. 前进式 2. 后退式 三、连续式开采的概念 采用分段和整阶段布置时，工作面都是在阶段走向方向不停顿地连续推进，称为连续式开采。连续式开采具有开采的准备工作量少，工作面可以连续推进较长的距离，搬家次数少等特点， 对装备复杂的机械化工作面，其优点更为突出。但是，由于工作面连续推进，要求井田内没有或很少有地质变动，尤其是没有倾向断层，才能取得较好的技术经济效果。一般适用于煤层埋藏稳定， 井田内无大的倾向断层的矿井，或走向较短的小型矿井。 第五节 巷道分类 一、为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。按空间位置和形状可分为： 1. 垂直巷道－立井、暗立井、溜井 2. 倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山 3. 水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷 二、矿井巷道按其在生产中的重要性还可以作以下分类： 开拓巷道 为全矿井、一个开采水平或阶段服务的巷道，如井筒、井底车场、阶段（或水平） 运输大巷和回风大巷等。 准备巷道 为整个采区服务的巷道，如采区上（下）山、采区上下车场、采区石门等。回采巷道 为工作面采煤直接服务的巷道，如区段上、下平巷和开切眼等。 第六节 开拓方式的概念及分类 开拓方式：在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有多种布置方式。开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。 一、井田开拓方式分类 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。： （一）按井筒（硐）形式 按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。 （二）按开采水平数目 按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设 1 个开采水平）；多水平开拓（井田内设 2 个 及 2 个以上开采水平）。 |
（三）按开采准备方式 按开采准备方式可分为上山式、上下山式及混合式。 （1） 上山式开采 开采水平只开采上山阶段，阶段内一般采用采区式准备。 （2） 上下山式开采 开采水平分别开采上山阶段及下山阶段，阶段内采用采区式准备或带区式准备；近水平煤层，开采水平分别开采井田上山部分及下山部分，采用盘区式或带区式准备。 （3） 上山及上下山混合式开采 上述方式的结合应用。 （四）按开采水平大巷布置方式 （1） 分煤层大巷，即在每个煤层设大巷； （2） 集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系； （3） 分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。开拓方式分类
 立井开拓方式 (a)立井单水平上下山式；(b)立井多水平上下山式；(c)立井多水平上山式；(d)立井多水平上山及上下山式混合式 1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要石门；5—开采水平运输大巷 |
课堂小结：请同学上台总结或提问。让同学们预习下节课要上内容。 |
板书设计： 教学重点、难点具体参看 PPT |
讨论、思考题、作业： 讨论：反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？ 思考题：各类地质构造在煤层底板等高线图上有什么特征？ 作业：1.煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？ 2..断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？ 3. 简述读图的基本方法。 4. 巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？ 5. 什么叫井田开拓方式？ |
参考资料： 1. 《安全学原理》金龙哲等编著，冶金工业出版社，2009.9； 2. 《煤矿开采学》徐永圻，中国矿业大学出版社，1999； 3. 《中国采煤方法图集》徐永圻，中国矿业大学出版社 ，1990； 4. 《煤矿地质学》杨孟达，煤炭工业出版社，2004.8； 5. 《矿井通风与安全》张国枢，中国矿业大学出版社，2003.1； 6. 《安全评价师》（基础知识）中国劳动社会保障出版社，2010.9。 |
后记： |
编 号：3
课时安排： 2 学时 |
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ |
题目（教学章、节或主题）： 第八章 矿井通风 第一节 矿井通风的任务与矿井空气第二节 矿井通风压力和通风阻力 第三节 矿井通风动力 第四节 矿井通风系统 |
教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1. 掌握矿井通风的基本任务，绝对压力、相对压力和摩擦阻力的概念，通风机的构造（包括离心式和轴流式）和附属装置及其作用，矿井主要通风机的工作方式：抽出式通风、压入式通风和混合式通风，掌握矿井通风方式的类型，中央式与对角式比较； 2. 熟悉摩擦阻力和局部阻力的计算公式，降低通风阻力的措施； 3. 了解矿井通风动力的分类，矿井空气中的主要成分及有害气体。 |
教学重点、难点： 教学重点：矿井通风压力和矿井通风动力。教学难点：通风阻力，矿井通风系统。 |
教学方式和手段： 教学方式：讲授、讨论、演示等。教学手段：多媒体教学。 |
教学过程：（含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 组织教学：查出勤，复习第上节课主要内容，板书本节课重点、难点。 引入新课：井下空气和地面空气的组成一样吗？为什么井下会冬暖下凉呢？ 第八章 矿井通风 第一节 矿井通风的任务与矿井空气 一、矿井通风的基本任务 主要任务是：1）提供井下足够的新鲜空气，以供人员呼吸； 2）把井下的及稀释和排除井下有毒、有害气体和矿尘； 3）创造良好的矿井工作环境，保证井下有适合的气候条件（及适宜的温度、湿度与风速），以 |
利于工人劳动和机器运转。二、矿井空气 1. 矿井空气中的主要成分 地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 一般地说，地面空气的成分是固定的，它主要由氧、氮、二氧化碳三种气体组成，按体积的百分比数计为：氧—20.96%；氮—79%；二氧化碳—0.04%。 2. 矿井空气中的有害气体 矿井空气中所含有的对人体健康及生命安全有威胁的—切气体，均称为有害气体。除瓦斯（CH4） 外主要有一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、硫化氢（H2S）、氢气（H2）、氨（N2）等。 第二节 矿井通风压力和通风阻力 一、空气压力 表示一条水平巷道，在巷道内风流（空气）能从 A 点向 B 点流动，是因为 A 点的压力大于 B 点的压力，由此可以引出两个概念，一是 A 点或 B 点的压力，称为点压力；二是 A 点与 B 点之间存在着压力差。
 1.点压力 空气的点压力可以用绝对压力和相对压力来表示。 1) 绝对压力：某点的绝对压力是以真空为基准，以“0”压为起算点所计量的压力，所以，绝对压力总是正值，其单位通常用帕（Pa）表示。通常说的大气压力就是指绝对压力。一个标准大气压力值为 101.325Pa。 2) 相对压力：某点的相对压力是以当地的大气压力为基准所计算的压力。若大于当地的大气压力的为正压，小于当地的大气压力的为负压。故相对压力有正值和负值之分。相对压力的单位通常是帕（Pa）表示。 2.两点压力差 由于 A、B 两点压力大小不相等，因而在 A、B 两点之间就存在压力差，由于这种压力差是由矿井通风机或自然因素造成的，故压力差又叫通风压力。它是用来克服巷道通风阻力并使风流按照规 |
定的风速流动的动力，其数值可以通过计算或仪器测定得到。二、井巷通风阻力 当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性、惯性以及井巷周边对风流的阻滞、扰动作用而形成的通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。 上面已经提到，通风机或自然因素所形成的通风压力是用来克服矿井通风阻力的，所以通风压力和通风阻力是作用力与反作用力的关系，即数值相等，作用方向相反，故通风阻力值就是矿井通风需要的风压值。 矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类。 1. 摩擦阻力 空气沿井巷流动时，由于流层之间的摩擦和流体与井巷周边壁面之间的相互摩擦而产生的阻力称为摩擦阻力（也称沿程阻力），它与巷道断面的大小、形状、支架型式、巷道壁的粗糙程度有关。在矿井通风中，常用风流的压能损失 h 摩来表示摩擦阻力，其值的大小按下式计算：h 摩=αLUQ2/S3 （14－1） 式中 h 摩 —— 井 巷 摩 擦 阻 力 ，Pa； α——井巷摩擦阻力系数，N·S2/m4（牛·秒 2/米 2）； L——井巷长度，m； U——井巷周边长度，m； Q——井巷中流过的风量，m3/s。 通常令上式中 αLU/S3=R 摩，式中 R 摩——摩擦风阻，N·S2/m8。则（1）式可写成：h 摩= R 摩 Q2 （14－2） 2. 局部阻力 空气流经井巷的某些局部地点（如井巷突然扩大、突然缩小，急转弯以及分岔或汇合等），造成风流速度和方向的突然变化，导致均匀风流产生紊乱的涡流与撞击，因而在局部地点产生的附加阻力称为局部阻力。其值可按下式计算： h 局=R 局Q2 （14—3） 式中 h 局——井巷局部阻力：Pa ； R 局——产生局部阻力地点的局部风阻，Ns2/m8。综合以上所述，井巷的通风总阻力 h 阻= h 摩+ h 局 =（R 摩+R 局）Q2 |
= R 总Q2 （14-4） 式中 h 阻——井巷通风总阻力，Pa ； R 总——井巷通风总风阻，N·S2/m4 ； Q——井巷中流过的风量，m3/S 。三、降低通风阻力的措施 1） 减小井巷摩擦阻力系数。 2） 保证有足够大的井巷断面。 3） 尽量缩短通风路线长度。 4） 避免巷道内风量过于集中。 5） 降低局部阻力。 第三节 矿井通风动力 一、自然通风 使空气获得能量，产生自然风压，使其沿井巷流动，这种自然力主要是由地面温度的变化，使矿井风侧和回风侧空气温度发生差异而引起的。《规程》规定，矿井必须采用机械通风，自然通风只能在特定条件下使用。 二、机械通风 机械通风是矿井通风的主要动力。按其服务范围可以分为三种： 1） 主要通风机（简称主扇），主要用于全矿井或矿井的一翼（部分）； 2） 辅助通风机（简称辅扇），主要服务于矿井网络的某一分支（如采区或工作面），以帮助主要通风机供风以保证该分支的风量； 3） 局部通风机（简称局扇），主要用于独头掘进的井巷等局部地区通风。矿用通风机按其构造又可分为离心式通风机和轴流式通风机两类。 第四节 矿井通风系统 一、矿井主要通风机的工作方式 矿井主要通风机的工作方式主要有抽出式通风和压入式通风两种。二、矿井通风方式 按照矿井进风井和回风井相互位置关系，可把矿井通风方式分为三种基本类型： 1）中央式，又可分为中央并列式和中央分列式两种。 |
2） 对角式，又可分为两翼对角式和分区对角式两种。 3） 混合式，混合式是中央式和对角式或中央并列式和中央分列式所组成的一种综合形式，它是老矿井进行深部开采时常采用的通风方式。 三、矿井反风 矿井进风口、井筒、井底车场附近一量发生火灾，为缩小灾情、出，有时需要反风，即改变风流方向。《规程》规定，矿井：矿井主要通风机必须有反风装置，必须能在 10min 内改变巷道中的风流方向；风流方向改变后，供风量应小于正常风量的 40％。 1. 离心式通风机的反风 2. 轴流式通风机的反风 课堂小结：请同学上台总结或提问。让同学们预习下节课要上内容。 |
板书设计： 教学重点、难点具体参看 PPT |
讨论、思考题、作业： 讨论：矿井通风系统由哪几个部分组成？ 思考题：为什么井下会冬暖下凉呢？ 作业：1.矿井通风的任务是什么？ 2. 矿井主要通风机的工作方式有哪几种？ 3. 矿井通风方式有哪几种？各有什么有缺点？ |
参考资料： 1. 《安全学原理》金龙哲等编著，冶金工业出版社，2009.9； 2. 《煤矿开采学》徐永圻，中国矿业大学出版社，1999； 3. 《中国采煤方法图集》徐永圻，中国矿业大学出版社 ，1990； 4. 《煤矿地质学》杨孟达，煤炭工业出版社，2004.8； 5. 《矿井通风与安全》张国枢，中国矿业大学出版社，2003.1； 6. 《安全评价师》（基础知识）中国劳动社会保障出版社，2010.9。 |
后记： |
编 号：4
课时安排： 2 学时 |
教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ |
题目（教学章、节或主题）： 第八章 矿井通风 第五节 矿井总风量的计算第六节 采区通风系统 第七节 掘进通风方法 第八节 矿井通风构筑物 |
教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1. 掌握掘进通风方法，采区通风系统的概念及方式。 2. 熟悉生产矿井总进风量的计算方法，新设计矿井风量计算； 3. 了解矿井配风原则、方法和依据，了解矿井通风构筑物及其各自的作用。 |
教学重点、难点： 教学重点：矿井总风量的计算，掘进通风方法，采区通风系统的概念及方式。教学难点：矿井总风量的计算。 |
教学方式和手段： 教学方式：讲授、讨论、演示等。教学手段：多媒体教学。 |
教学过程：（含复习上节内容、引入新课、中间组织教学以及如何启发思维等） 组织教学：查出勤，复习上节课主要内容，板书本节课重点、难点。引入新课：矿井总风量是怎么计算的呢？掘进通风的方法有哪些呢？ 第八章 矿井通风 第五节 矿井总风量的计算 一、矿井配风原则、方法和依据 1） 配风原则和方法：根据实际需要，“由里向外”配风，即首先确定井下各用风地点(如采掘工作面、硐室、火药库等)所需的风量，然后逆风流方向加上各风路中允许的漏风量，求得各风路上的风量和矿井的总进风量；根据求得的矿井总进风量再加上空气体积膨胀的风量(这项风量约为总进风量的 5％)即得矿井总回风量。 2） 配风的依据：氧气含量的规定；瓦斯、—氧化碳等有害气体安全浓度的规定；风流速度的规 |
定；空气温度的规定，空气中悬浮粉尘安全浓度的规定。二、生产矿井总进风量的计算 生产矿井总进风量是指井下各工作地点的需风量和各条风路中损失风量的总和。根据《规程》规定，矿井需要的风量(Q)应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值。 1）按井下同时工作的最多人数计算矿井总需风量： Q 矿进=4×N×K 矿通 m3/min 式中：N——井下同时工作的最多人数 K 矿通——矿井通风系数；一般取 1.20～1.25 2） 按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q 矿进=（∑Q 采+∑Q 掘+∑Q 硐+∑Q 其它）×K 矿通 m3/min 式中： ∑Q 采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和， m3/min。 三、新设计矿井风量的计算 设计矿井的风量，可参照邻近生产矿井的通风资料，按生产矿井的风量计算方法进行计算。对新矿区、无邻近生产矿井参照时，可参照省内气候、矿山地质、开采技术条件相类似的生产矿井的风量计算方法进行计算。 第六节 采区通风系统 一、采区通风 所谓采区通风系统是指风流进入采区，沿采区巷道清洗工作面后排出采区的整个风流流动路线。在准备采区时，必须在采区内构成通风系统以后方可开掘其它巷道。 采区内一般布置三条上山，一条为运输上山，一条为轨道上山，一条专用回风上山。瓦斯涌出量小的小煤矿可布置两条上山。 1. 运输上山进风、轨道上山回风的通风系统 2. 轨道上山进风、运输上山回风的采区通风系统 |
 图 8—11 采区通风系统 1—主要进风巷；2—运输上山；3—区段运输平巷；4—回采工作面；5—区段回风平巷；6—轨道上山 二、采煤工作面通风 由采煤工作面及其进、回风巷道所构成的通风路线叫采煤工作面通风系统。采煤工作面的通风系统可有多种形式，如“U”型、“Y”型、“W”型和“H”型等通风系统。 比较常用的通风系统有： 1. U 形通风系统（图 8—12） 这种通风系统最为简单，采用最广泛。但它的缺点是采煤工作面的采空区一侧的上隅角容易积聚瓦斯。 2. Y 形通风系统（图 8—13 ） 这种通风系统对解决回风流瓦斯浓度过高或上隅角积存瓦斯具有良好效果。但要求工作面的上平巷沿采空区一翼全长预先掘出，且在回采期内要始终维护。 3.W 形通风系统（图 8—14） 这种通风系统适用于瓦斯涌出量大、工作面较长的综采工作面，因为它的供风量较 U 、Y 形增加一倍。当开采煤层的瓦斯涌出量特别大时，还可在中间平巷中布置钻孔抽放瓦斯，但这种通风系统中有半个工作面是下行通风，对有煤与瓦斯突出的采煤工作面严禁采用。 |
 图 8—12 U 形通风系统 图 8—13 Y 形通风系统
 图 8—14 W 形通风系统 第七节 掘进通风方法 掘进通风方法有总风压通风、引射器通风和局部通风机通风三种。 局部通风机通风的通风方式主要有压入式、抽出式和混合式通风 3 种，如图 8—15。 （1）压入式通风（图 8—15a）。压入式通风是用局部通风机把新鲜风流通过风筒压送到掘进工作面，回风由巷道直接排出。这种方法的优点是：从风筒吹出的风流清洗工作面的能力强；通过局部通风机压入的风流为新鲜风流，安全可靠，风筒可使用轻便的柔性风筒，即使风筒少量漏风，也可起到冲淡巷道内炮烟的作用。但其缺点是排除沿巷道流动的炮烟需要较长的时间，巷道越长，排出炮烟的时间越长。 (2）抽出式通风（图 8—15b）。抽出式通风和压入式通风恰恰相反，依靠安装在离掘进巷道 10m 以外回风侧的局部通风机抽出时产生的负压，回风经风筒由局部通风机排出，迫使新鲜风流沿巷道流入掘进工作面。 受风机工作时风筒吸口吸人空气的作用范围的限制，抽出式通风只有在风筒吸风口距工作面很 近时才有效，否则由于风流短路，工作面得不到良好的通风。抽出式通风回风要通过局部通风机， 故安全性低，且不能使用柔性风筒。 |
 图 8—15 掘进通风方法 a—压入式通风；b—抽出式通风；c、d—混合式通风 (3）混合式通风（图 8—15c）。混合式通风是上述两种通风方法的联合使用。它具有压入式和抽出式通风的优点，但需要 2 套通风设备，同时回风要经过局部通风机。通过以上分析可以看出， 压入式通风是最安全的通风方法。因此，当以排除瓦斯为主的煤巷或半煤岩巷道掘进时，采用压入 式通风，目前压入式通风是矿井中最常用的掘进通风方式。当以排除粉尘、炮烟为主的井筒掘进时， 宜采用抽出式通风。混合式通风主要用于大断面、无瓦斯涌出的长距离掘进巷道中。 第八节 矿井通风构筑物 一、风门 在人员和车辆需要通行，而不能让风流通过的巷道中，需要设置通风构 筑物，这种既要切断风流又能保证行人通车的通风构筑物称为风门。 二、风墙 风墙（又称密闭）是用来切断风流或封闭采空区，防止瓦斯向巷道扩散的一种构筑物。风墙按服务年限不同可分为临时性风墙和永久性风墙两类。临时性风墙由于服务年限短，可用木板、可塑性等材料修筑；永久性风墙要用不燃性材料（如砖、料石或水泥等）修筑。 三、风桥 在进风巷道与回风流平面交叉处，为防止风流短路，使进回风分离，需要设置通风构筑物，这种用于隔开两条互相交叉的进、回风流的构筑物称为风桥。 四、井口封闭装置 在安设通风机的井筒内，空气压力与大气压力之间存在较大压力差，为防止井内风流和地面大 |
气短路，其井口必须有封闭装置，以使井口和地面大气隔开。对于通风、提升共用的井筒，应将整个井楼密闭起来。 出风斜井井口一般都要安设风门，以便把地面与井下空气隔离，同时对通风机起到防爆安全作用。 课堂小结：请同学上台总结或提问。 |
板书设计： 教学重点、难点具体参看 PPT |
讨论、思考题、作业： 讨论：掘进工作面局部通风机通风的通风方式主要有哪几种？各有什么优缺点？ 思考题：矿井配风的原则、方法是什么？ 作业：1.什么是采区通风系统？主要有哪几种方式？ 2. 采煤工作面的通风系统有哪几种形式？各有什么优缺点及适应条件？ 3. 生产矿井总进风量如何计算？ 4. 矿井通风构筑物主要有哪些？各起什么作用？ |
参考资料： 1. 《安全学原理》金龙哲等编著，冶金工业出版社，2009.9； 2. 《煤矿开采学》徐永圻，中国矿业大学出版社，1999； 3. 《中国采煤方法图集》徐永圻，中国矿业大学出版社 ，1990； 4. 《煤矿地质学》杨孟达，煤炭工业出版社，2004.8； 5. 《矿井通风与安全》张国枢，中国矿业大学出版社，2003.1； 6. 《安全评价师》（基础知识）中国劳动社会保障出版社，2010.9。 |
后记： |
景亚萍副校长到现场指导新闻稿
景校长到我院现场指导实验驱动教学改革实践
2015-07-03 22:29 审核人：
本网讯（魏玮 供稿）7 月 1 日上午 8:00，我校副校长景亚萍到采矿工程学院指导实验教学工作。学院副院长张开智、肖利平陪同，安全教研室主任廖志恒、段瑜和吴建琼参加介绍了实验情况。
采矿工程学院安全工程专业是按照CDIO 工程教育理念制定的培养方案，其《安全工程导论》课程中的一级项目， 正在教学实施阶段。张院长简单汇报了总体思路，从前期规划到实验过程，到即将进入评价评奖环节，并提出，我们要通过这个项目，不断总结经验，规划好今后的改进完善方案。
景校长充分肯定了采矿工程学院以实验驱动教学的混合教学模式的教学改革，对采矿工程学院教师的工作干劲、同学们的作品给予了很高的评价，并针对该一级项目的实施，对采矿工程学院在制定 2015 级培养方案和教学创新上提出了更高的要求，她指出，我们学生大学的学习应该融会贯通，要让学生经过四年的学习后，回过头来改进完善模型， 甚至运用更加先进的方式比如是否在新的培养方案里面，加设 3D 设计课程，毕业时通过计算机三维模拟模型等完善展示这些作品。最后，景副校长 CDIO 工程教育理念，进一步进行了阐述。
景校长亲临实验教学现场指导，极大地鼓舞了采矿工程学院师生的信心，大家一致感谢景校长耐心细致的指导， 并表示一定要完成好最后的汇报答辩、评价环节，要吸取这次实验的经验教训，从经费和效果上进行加强完善；按照景校长的指导要求，在修订完善培养方案上，系统地进行课程安排，要将导论的实验内容进行凝练升华，协调增设 3D 课程，做好实验项目前期完成和毕业时的学生进步情况调研报告，让学生通过这个实验项目，将相关的专业课程贯穿始终， 毕业时取得最大效率的教学成效，真正扎实地掌握专业知识和技能，成为社会欢迎的高素质应用型人才。
中国新闻网专题报道
学生课程作品获奖证书
学生作品获第 30 届全国采矿年会学生实践作品二等奖
