一、 课程的性质和任务
课程性质:采矿工程的主要专业课、必修课。
主要任务:通过本课程学习使学生掌握矿井通风与安全的基本理论和技术方法,初步具备从事矿井通风与安全科研和实践能力。
二、 课程内容及基本要求
课程内容:
本课程主要介绍井巷风流的基础理论、通风阻力、通风动力、通风网络与风量调节、通风系统与通风设计、矿井瓦斯、火灾、矿尘、水灾以及矿山救护等理论和技术知识。
课程的基本要求:
1 理解矿井通风的主要作用,熟悉矿内空气成分及主要有害气体的基本知识;
2 掌握矿井风流的基本理论及其应用方法;
3 基本掌握矿井通风动力性能、装备及选用方法;
4 掌握矿井通风测定和通风系统分析的方法;
5 能够正确地进行矿井(采区)通风设计;
6 掌握矿井瓦斯、矿尘、矿井火灾、矿井水灾等自然灾害的发生机理,发展规律和防治技术措施;
7 了解矿井灾变时期的基本原则和救灾方案决策、矿工自救方法、救护组织及装备等。
三、 课程重点与难点
课程重点:
1 矿内空气及其基本性质;
2 井巷风流的基本规律;
3 矿井通风动力;
4 通风网路中风量的分配与调节;
5 通风系统与通风设计;
6 掘进通风;
7 矿井瓦斯、矿尘、火等灾害的基本理论和防治技术。
课程难点:
1 井巷风流的能量方程及应用;
2 通风机的工作特性及合理运行;
3 通风网路解算与风量调节;
4 矿井瓦斯、自燃的防治技术。
四、 本课程与其他课程的关系
本课程要求学生先具备“流体力学与流体机械”、“工程热力学”、“地质学”等课程的基本知识;该课程与“采矿学”、“井巷工程”等专业课相配套;同时,本课程是毕业设计或专题的必要准备。
五、 教学进度及教学方法建议
该课程要求在“流体力学与流体机械”、“工程热力学”、“地质学”、“采矿学”等课开设以后开课。
教学方法上以课堂讲解为主,辅以案例、图像、视频、专题研究等多种形式的教学形式,媒体资料、加强课程作业、教学辅导、答疑等教学环节,同时要强化课程实验、实习和课程设计。
第二部分 大纲内容
一、 课程内容:
第一章 矿井空气
矿井空气的成分,矿井主要有害气体的性质、来源、危害及安全标准;矿井空气的主要物理参数;矿井气候及其指标。
重点:矿井主要有害气体的性质、危害及安全标准。
第二章 井巷空气流动的基本规律
风流的能量与压力的概念及测定;矿井通风能量方程及其在矿井通风中的应用;矿井风流状态,矿井通风阻力的类别,矿井通风阻力定律;通风阻力计算及测定,降低通风阻力的方法;矿井通风阻力特性及矿井等积孔。
重点:风流能量与压力;矿井通风的能量方程;摩擦阻力。。
第三章 矿井通风动力
自然风压的形成、变化规律及测算;矿用主要通风机的结构及附属装置;通风机运转的基本参数、特性及工况;通风机联合运转的运作特点;矿井通风设备选型及矿井主要通风机性能测试方法。
重点:通风机的性能曲线、工作参数及测算。
第四章 矿井通风网络
风网中风流流动的基本规律;简单风网中风流流动参数的关系;复杂风网中自然分配风量的求算方法;矿井风量按需调节的方法、原理及实施要求。
重点:风网中风流流动的基本规律;矿井风量按需调节。
第五章 掘进通风方法
掘进工作面的通风方法;掘进工作面需风量计算;通风装备;局部通风系统设计;掘进通风的安全要求。
重点:掘进工作面的通风方法。
第六章 矿井通风系统与矿井通风设计
矿井通风系统;采区通风系统;通风构筑物及矿井漏风;可控循环通风概述;矿井通风设计要求、方法;矿井总风量的计算与分配;矿井通风阻力的计算;通风设备选择;通风费用概算;生产矿井通风设计简述;矿井通风能力核定方法。
重点:矿井需风量的计算。
第七章 矿井空气调节
矿井空调及其发展;矿井热源分析与计算;矿井风流温湿度预测方法;矿井空气调节系统。
重点:采掘工作面风流热交换与风温计算
第八章 矿井瓦斯
瓦斯在煤层中的存在状态,煤层瓦斯含量及其影响因素;矿井瓦斯涌出量及影响涌出的因素;矿井瓦斯等级划分;煤与瓦斯突出规律及防治技术;矿井瓦斯爆炸的条件及其防治技术;矿井瓦斯抽放技术。
重点:矿井瓦斯等级;瓦斯爆炸及其预防
第九章 火灾防治
矿井火灾类型;外因火灾及其预防;煤炭自燃的条件及影响因素;煤炭自燃的过程及其特点;煤炭自燃倾向性及鉴定方法; 自燃发火期及早期预报方法;煤炭自燃的防治技术;火灾时期风流紊乱、发生原因及相应的防治方法;矿井火灾的治理技术。
重点:煤炭自燃及其防治技术。
第十章 矿尘防治
矿尘产生的及分类;矿尘的性质及危害;尘肺病、发病机理及影响因素;煤尘爆炸机理及特征;煤尘爆炸的条件及影响因素;煤尘爆炸性鉴定;防治煤尘爆炸的技术措施;矿山综合防尘技术。
重点:煤尘爆炸的条件、影响因素及防治技术措施。
第十一章 矿山防水
地面水综合治理;井下水的探水、放水及截水;矿井水灾预测及透水事故的处理。
重点:井下防治水。
第十二章 矿山救护
矿山救护组织及技术装备;矿山救护工作原则;事故现场人员的行动原则;矿工自救及自救装置。
重点:事故现场人员行动原则。
第十三章 矿井重大事故应急救援
应急救援体系和应急救援组织;应急救援预案及其内容;应急救援预案的编制、管理、评审与改进;应急救援行动。
教学实验
1 矿井空气参数的测定;
2 风流点压力和通风阻力测定;
3 通风机性能测定;
4 瓦斯浓度的检测及瓦斯爆炸 ;
5 粉尘浓度测定。