煤矿智能开采《矿山压力与智能感知控制》课程标准

《矿山压力与智能感知控制》

课程标准

二级学院：煤炭与化工产业学院

执笔人：韦钊

审核人：田坤

制定日期：2021年3月

陕西能源职业技术学院

一、课程信息

表1课程信息表

课程名称矿山压力与智能感知控制开课院部煤炭与化工产业学院

课程代码0120212考核性质考试

前导课程煤炭开采与清洁利用概论、工程制图、矿山地质

后续课程跟岗实习、顶岗实习

理论课是□

实践课是□

总学时46课程类型

理论+实践是

理实一体化是□

适用专业煤矿智能开采技术专业

二、课程性质

1.课程性质

本课程是煤矿智能开采技术专业必修的一门专业课程，是在学习了煤炭开采

与清洁利用概论、工程制图、矿山地质等相关知识的基础上，开设的一门理论+

实践课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向煤矿企业的综采队、采煤队、

开拓、掘进队的主要工种技术操作工作岗位，培养巷道施工技术、煤矿安全技术、

煤矿开采方法的能力，为后续跟岗实习、顶岗实习等课程学习奠定基础的专业核

心课程。

2.课程功能定位

表2课程功能定位分析

对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力

1.熟知矿压观测设备性能和操作的能力；

2.分析判断和解决矿进生产过程中一般矿压技术问题的能力；

3.熟悉巷道及采煤工作面矿压显现规律及防治措施；

安全检测检验

4.具有解决矿显压现，处理各种矿压问题的能力；

5.合理确定治理方案，编制矿压观测报告的能力；

6.具有正确使用和维护矿压观测设备的能力；

支护岗位1.熟知掘进工作面生产组织与管理工作

2.能够处理工作面顶板事故

3.熟悉采区巷道布置原则与方法

1.能够讲解掘进机械、支护质量完好标准

2.能够进行工作面支护设备的安装

掘进岗位3.具备工作面顶板事故处理技能

4.能够进行端头顶板支护工作

5.特殊开采条件施工工作能力

三、课程目标与内容

1.课程总目标

培养学生掌握煤岩基本力学性质、巷道围岩应力状态及矿山压力显现规律、

采场上覆岩层活动规律、巷道和工作面矿山压力观测及控制、矿山压力灾害防治

等方面的知识，培养学生规范设计习惯、编制观测报告和实际动手能力，为从事

煤矿开采、掘进、支护等技术岗位的技能打下良好的基础。

2.课程具体目标

表3课程教学目标与内容

序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容

1.1能在分组汇报中

准确表达自己的观说出岩石的力

掌握岩石的力学

点学性质，说出形成精益岩石的力学

性质，测定并绘

15.1能用数理统计的岩石的强度性求精的工性质，强度

制岩石应力应变

知识，解决矿山压质，说明岩体匠精神。性质

关系图

力显现规律，数据中的原岩应力

处理问题

11.1能够绘制煤矿掌握巷道围岩应

解释巷道围岩

类生产安全管理图力状态，掌握直

应力状态，说培养综合采准巷道矿

纸接顶垮落时矿山

2明采准巷道矿分析数据山压力显现

11.3能够制定自然压力显现规律，

山压力显现规的能力规律

灾害的安全技术措对顶板稳定性进

律

施行判断

6.1能用基本的技术复述采场上覆熟知各种岩层活认真分析直接顶的垮

创新方法，开展课程岩层活动假动假说，熟知基和综合研落，采煤工

3

设计说，说明直接本顶来压时压力究判断的作面上覆岩

8.1正确参照设计手顶的垮落，说变化情况，绘制能力。层移动概况

册完成准备巷道、回出采场上覆岩采煤工作面上覆

采巷道布置，劳动组层的关键层，岩层移动规律图

织编制列举采煤工作

面上覆岩层移

动概况

5.1能用数理统计的说出基本顶的

熟知基本概念，

知识，解决矿山压力初次来压和周

熟知并绘制采煤

显现规律，数据处理期来压，概述形成精益基本顶的初

工作面前后支承

4问题采煤工作面前求精的工次来压和周

压力的分布，能

5.2能用地质学中的后支承压力的匠精神。期来压

对顶板压力进行

相关理论解释矿山分布，说出顶

估算

自然灾害机理板压力估算

熟知巷道矿压观

5.1能用数理统计的

测的设备和仪

知识，解决矿山压力

器，掌握测点、

显现规律，数据处理设计巷道矿山

测线的布置，掌培养工具巷道矿山压

问题压力观测，说

5握移近量、支架操作的能力观测，矿

8.1正确参照设计手出巷道矿山压

载荷、围岩应力力。山压力控制

册完成准备巷道、回力控制

观测方法，编制

采巷道布置，劳动组

巷道矿压观测报

织编制

告

说出采煤工作

面矿山压力观

熟知采煤工作面

测基本知识，

矿压观测设备与

列举采煤工作

1.1能在分组汇报中仪器，掌握测区、

面矿压观测，

准确表达自己的观测线、测点的布

说明采煤工作

点置，掌握“三量”形成精益

面顶板状况统采煤工作面

2.1能熟练操作计算观测的方法，能求精的工

计，设计采场矿压观测，

机，开展数据处理和够对采场上覆岩匠精神，

6上覆岩层移动综采工作面

分析层的移动进行观培养工具

和破坏过程观顶板控制设

5.3能运用数学、自测及预报，能够操作的能

测及预报，推计

然科学进行各种设对采煤工作面支力。

断底板比压测

备选型、力学、巷道架类型及支护分

定，说出采煤

尺寸计算问题析，编制采煤工

工作面支架类

作面矿压观测报

型及支护分

告

析，综采工作

面顶板控制设

计

9.2能掌握煤矿安全熟知巷道顶板

规程采掘、通风、机破坏的原因和防

列举巷道顶板

电、职业危害防治等治措施，掌握巷形成精益

灾害防治，列巷道顶板灾

9.3能编制防火、防道冒顶处理方求精的工

举采煤工作面害防治；采

7水、防瓦斯、防尘措法，掌握采煤工匠精神，

顶板灾害防煤工作面顶

施作面顶板灾害处安全意

治，列举底板板灾害防治

9.4能编制采掘工作理方法，掌握底识。

突水灾害防治

面过地质构造带、破板水害的防治措

碎带安全技术措施施

9.4能编制采掘工作

复述冲击矿

面过地质构造带、破形成精益

压，说出冲击熟知冲击地压概

碎带安全技术措施求精的工

地压发生的原况，掌握冲击地冲击地压的

9.5能组织安全措施匠精神、

8因，归纳冲击压的防治措施，防治；顶板

正常施工环保意

地压的防治，掌握顶板大面各大面积来压

11.3能够制定自然识、安全

归纳顶板大面来压的防治措施

灾害的安全技术措意识。

积来压

施

表4课程教学安排

序号项目（模块）任务（单元）2教学内容重点、难点、考核点学时

1.1岩石的力学重点：岩石的力学性

性质质；

模块一岩石的力学性

1.2岩体的强度难点：岩石的强度性

1煤岩基本力学质；岩石的强度4

性质质；

性质性质

1.3岩体中的原考核点：岩体中的原岩

岩应力应力

重点：巷道围岩应力状

模块二2.1巷道围岩应

态；难点：巷道矿山压

巷道围岩应力力状态采准巷道矿山压

2力显现规律；考核6

状态及矿压显2.2采准巷道矿力显现规律

点：：巷道围岩应力状

现规律压显现规律

态

3.1采场上覆岩直接顶的垮落；

层活动规律假采场上覆岩层的重点：采场上覆岩层的

模块三

说关键层；采煤工关键层；难点：采场上

3采场上覆岩层4

3.2直接顶的垮作面上覆岩层移覆岩层活动假说；考核

活动规律

落动概况；基本顶点：直接顶的垮落

3.3基本顶的梁梁式破断时的极

式破断限垮距；结构的

3.4基本顶的板滑落失稳；关键

式断裂层对岩层移动的

3.5基本顶初次影响；采煤工作

断裂后的“砌体面上覆岩层移动

梁”平衡概况

3.6采场上覆岩

层中的关键层

3.7采煤工作面

上覆岩层移动

概况

4.1概述

基本顶的初次来

4.2基本顶初次

压和周期来压；

来压重点：基本顶的初次来

采煤工作面前后

模块四4.3采煤工作面压和周期来压；难点：

支承压力的分

4采场矿山压力前后支承压力顶板压力估算；考核6

布；回采工作面

显现基本规律的分布点：采煤工作面前后支

推进对岩体结构

4.4影响采场矿承压力的分布

的影响；顶板压

山压力显现的

力的估算

主要因素

巷道矿山压力观

5.1巷道矿山压测；巷道矿山压重点：巷道矿山压力观

模块五

力观测力控制；巷道围测；难点：巷道矿山压

5巷道矿山压力8

5.2巷道矿山压岩松动圈观测；力控制；考核点：巷道

观测及控制

力控制巷道矿压控制原矿山压力观测

理

6.1采煤工作面

矿压观测基本

采煤工作面矿压

知识

观测；采煤工作

6.2采煤工作面

面支架类型及支重点：采煤工作面矿山

模块六矿压观测

护分析；综采工压力观测基本知识；难

采煤工作面矿6.3采煤工作面

6作面顶板控制设点：采煤工作面顶板状8

山压力观测及顶板状况统计

计，单体液压支况统计；考核点：综采

控制观测

柱及支护分析，工作面顶板控制设计

6.4采煤工作面

留煤柱控制岩层

支架类型与支

移动

护分析

6.5单体液压支

柱工作面顶板

控制设计

巷道顶板灾害防

治；采煤工作面

7.1巷道顶板灾

顶板灾害防治。

模块七害防治重点：巷道顶板灾害防

掘进工作面冒顶

巷道与采煤工7.2采煤工作面治；难点：采煤工作面

7的原因及防治，6

作面顶板灾害顶板灾害防治顶板灾害防治；考核

巷道发生冒顶事

防治7.3底板突水灾点：底板突水灾害防治

故的处理，采煤

害防治

工作面大面积冒

顶防治

冲击地压的防

治；.顶板大面积

8.1冲击矿压

来压；影响冲击重点：冲击矿压；难

模块八8.2冲击地压发

地压发生的地质点：冲击地压发生的原

8矿山压力动力生的原因4

因素；战略性或因；考核点：冲击地压

现象及防治8.3冲击地压的

区域性防治措的防治

防治

施；大面积来压

的成因和机理

四、课程考核

1.本课程采取过程考核和结果考核相结合。

2.过程考核主要是在学习环节进行考核。对学生在完成项目过程中所表现出

的出勤纪律、实习态度、工作完成情况等方面。

3.结果考核主要是指期末考试考核。根据答题的分数进行考核。

表5课程总评表

项目名称：组别：

项目评价内容得分权重总比例总评

终结性知识考核40%

40%

评价综合考核60%

项目110%

项目230%100%

过程性

项目315%60%

评价

项目415%

项目515%

表6总体评价（教师用表）

项目名称：组别：

评分

评价项目

学生1学生2学生3学生4学生5

1.学习目标是否明确，学习态度是否主动，是否

能及时完成教师布置的各项任务（10）

2.学习过程是否呈上升趋势，不断进步（10）

3.是否完整地记录探究活动的过程，收集的相关

学习信息和资料是否完善（10）

4.能否根据学习资料对项目进行合理分析，对所

制订的工作计划进行可行性分析（10）

5.是否积极参与各种讨论与演讲，并能清晰地表

达自己的观点和思路，及时解决问题（10）

6.能否按照工作计划独立或合作完成工作任务，

项目实施过程的具体表现如何（15）

7.对工作过程中出现的问题能否主动思考，并使

用现有知识进行解决，并知道自身知识的不足之

处（10）

8.通过项目训练是否达到所要求的能力目标，是

否确立了安全、环保意识与团队合作精神等职业

整体素养（10）

9.是否能认真总结、正确评价完成项目情况（10）

10.每一项任务是否及时、认真完成（5）

总评

改进意见

表7通用能力评价表（学生用表）

项目名称：组别：

评分

评价项目分小组互评学生自评

值60%40%

学习、工独立处理和实施工作任务5

主动性/

作、决心、

独立性做出必要决定或者引导5

耐心

系统的计划工作步骤和目标10

工作系统性工作任务根据制订的计划实施5

质量控制的自我责任意识5

工作方

合理的使用不同的方法、媒体、工作

式5

技术和辅助手段

学习能力尝试不同的学习可能，系统学习5

有效使用学习工具5

客观准确，口头描述清楚，易于理解5

口头表达能

力表达方式恰当，符合情境或谈话对象5

交流表述自然流畅，专业术语使用正确5

格式正确，条理清晰5

书面表达能内容连贯，全面详尽5

力语言精练，表述明确5

积极参与，认真倾听5

发表意见，不使用伤害性嗓音5

参与讨论

认真对待他人意见，接受和给予反馈

5

合作意见

建立和维护与他人的接触，密切配

5

合，共同完成

参与工作对他人的建议表示兴趣，支持他人的

5

工作

总分

五、实施要求

1.授课教师基本要求

担任本课程教学任务的教师具有高等学校教师资格证，具有本科及以上学历、

为采矿工程专业，具有讲师及以上职称；具有为煤矿企业技术服务的工作经验，

具有煤矿企业实践锻炼经历，掌握煤炭行业相关法律、法规、规章、规程、技术

规范等；掌握多种教学方法，具有较高的职业道德素质等。

2.实践教学条件要求

（1）校内实训室

表8模拟矿井实训室

实训室（中心）名称模拟矿井实训室面积2400m2巷道总长156m

序号核心设备单位数量备注

1隔爆水棚模型组6

2轨道m54

3矿车个4

4平车个4

5防火门个2

6避难硐室密闭门个4

7调节风门个2

8井下照明灯具个20

9电缆架、电缆、水管、气管套1

10端头液压支架台2

11放顶煤液压支架台2

12掩护式液压支架台4

13支撑式液压支架台2

14支撑掩护式支架台4

15刮板运输机台1

16破碎机台1

17采煤机模型台1

18桥式转载机台1

19胶带运输机台1

20泵站台1

21防爆开关台2

22启动器台2

23移动变电站台1

采煤机

24个1

切割煤窝

综采工作面

25套1

配套说明

26综掘机模型台1

27U型钢支护组14

28风筒m31

29轴流风机台1

30隔爆模型组10

31转载机模型台1

32皮带输送机模型台1

33安全监测、监控仿真模拟系统套1

34FBD(1)系列隔爆型对旋轴流式通风机台2

35集流器个2

36扩散器台2

37测试管道米17

38立风井个1

39进风风筒米3.6

40调节风门套2

41短路进风风门个2

42整流格栅个2

43风机性能试验台台1

44实验桌台1

45测风站个3

46风桥个1

表9采矿技术中心实训室

实训室（中心）名称采矿技术中心实训室面积120m2

序号核心设备单位数量备注

1电脑台50

2空调台2

3打印机台1

4打印机台1

5多媒体投影仪套1

6工作台套1

7配套电脑桌椅套55

表10现代化矿井模型实训室

实训室（中心）名称现代化矿井模型实训室面积120m2

序号核心设备单位数量备注

1现代化矿井模型套1

（2）校外实习基地

表11矿山压力与智能感知控制课程校外实习基地

接纳学生

序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能备注

人数

认识实习、毕业实一般合

1董东煤矿董东煤矿60

习、顶岗实习作型

认识实习、毕业实一般合

2姜家河煤矿姜家河煤矿40

习、顶岗实习作型

认识实习、毕业实一般合

3蒋家河煤矿蒋家河煤矿60

习、顶岗实习作型

认识实习、毕业实一般合

4金华山煤矿金华山煤矿50

习、顶岗实习作型

认识实习、毕业实一般合

5下沟煤矿下沟煤矿30

习、顶岗实习作型

认识实习、毕业实一般合

6下峪口煤矿下峪口煤矿60

习、顶岗实习作型

3.教学方法与策略

（1）教学方法

主要采用项目化教学法、情境教学法、现场教学法和工作过程导向教学法。

利用学院的多媒体教室进行教学，本课程讲授内容全部制作成多媒体课件，课件

主要是将复杂难懂的设备结构、工作原理用动画、图片、现场实物照片生动展示，

易于学生掌握理解；同时精心设计黑板板书，将重点、难点通过黑板文字、绘图

进行分析，授课时图文并茂，增强了学生的学习兴趣。

（2）教学策略

利用校内外实训基地的设备，建立学习情境，以任务为载体，基于工作过程

进行理论实践一体化教学。充分利用企业的人才资源和设备资源合作教学。企业

专家、技术人员被聘为兼职教师进课堂、进实训室，或带领学生进入生产现场利

用真实生产设备开展教学。班级学生分成若干工作小组，引入企业班组管理方式，

互相协作，除了在课堂教学时共同完成工作任务，还利用课余时间参与项目课题

研究、进行研讨交流、组织课程知识竞赛、撰写班组工作报告。学生还可参加专

业社团开展课外专业知识学习创新实践活动。

4.教材、数字化资源选用

表12矿山压力与智能感知控制课程教材选用表