《矿山通风安全学》.doc

《矿山通风安全学》课程教学大纲
开课单位：安全工程教研室
课程负责人：
适用于本科安全工程专业
教学时数：48学时

一、课程概况
《矿山通风安全学》课程是安全工程专业的一门专业方向限选课。本课程的任务是：了解矿井通风与安全的基本概念和基本原理，掌握矿井通风设计方法、矿井安全管理及治理措施。课程主要讲述空气在井下的流动的基本规律，矿井通风动力，井巷通风阻力，通风设备的选用等。同时根据井下生产需要，了解矿山安全及其防治的基本知识，掌握矿井通风系统及网路的设计，矿井风量分配的计算方法，以具备从事地下开采通风管理以及科学研究的能力，为学生将来从事矿山安全生产设计、安全监督与安全管理工作打下良好、坚实的基础。
本课程的先修课程主要有《工程地质学》、《矿业工程概论》等课程。
本课程的后续课程主要有《矿山通风安全课程设计》。
二、教学基本要求
通过本课程的教学，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、教学内容及要求
1．绪论、矿内大气
教学内容：矿井安全生产方针、矿井通风与安全的重要作用、井下空气中有毒气体来源、性质及其对人体的危害、井下空气的物理参量、井下空气的热力变化过程。
基本要求：了解安全生产方针、矿井通风的概念、基本任务；掌握矿井井下各种有毒有害气体的来源、最高容许浓度和创造良好气候条件的方法。
重点：矿井通风的重要作用、井下有毒有害气体的来源、性质及其对人体的危害。
难点：井下有毒有害气体的最高允许浓度和创造良好气候条件的方法。
2．矿内风流运动的能量方程式
教学内容：矿井风流运动的特征、风流运动的能量方程式—伯努利方程式、风流任一断面上机械能量、能量方程的应用。
基本要求：了解矿井风流的特征；掌握矿井风流的能量方程式及应用；掌握风流在任一断面上的压能、位能和动能的计算方法。
重点：矿井风流特征、能量方程、矿井风流的能量方程、风流任一断面的机械能量计算、能量方程的应用。
难点：能量方程式及其应用。
3．矿井通风阻力
教学内容：风流的流动状态、摩擦阻力的意义及计算、局部阻力的意义及计算、通风阻力定律。
基本要求：理解风流的流动状态；掌握摩擦阻力和局部阻力的意义和计算方法；掌握矿井通风阻力定律；掌握通风阻力测量的方法。
重点：风流的流动状态、摩擦阻力意义和计算方法、局部阻力的意义和计算方法、矿井通风阻力定律、通风阻力测量方法。
难点：摩擦阻力、局部阻力计算、矿井通风阻力定律。
4．矿井通风动力
教学内容：矿内自然风压的产生及测定、扇风机分类、构造及工作原理、扇风机附属装置、扇风机特性曲线、扇风机工况及扇风机参数的比例定律、扇风机类型特性曲线及其个体特性曲线的换算。
基本要求：掌握矿井自然风压通风；理解扇风机附属装置及其作用；掌握扇风机的特性曲线。
重点：自然通风的产生、自然通风的测定、扇风机的分类、构造及工作原理、扇风机的理论和实际参数、扇风机的特性曲线。
难点：自然风压的计算、扇风机类型特性曲线及其个体特性曲线。
5．风网中风流基本规律和风量自然分配
教学内容：风网的基本形式、风网中风流的普遍规律、简单风网中风流的特殊规律、复杂风网中风流的稳定性、复杂风网中自然分配风量的计算。
基本要求：掌握串、并联网路基本性质；掌握复杂通风网路解算。
重点：矿井通风网路的分类、通风网路的基本定律、串并联通风网路的基本性质、角联通风网路对角巷道的风流稳定性及风流变化、复杂通风网路的解算。
难点：复杂风网中风流的稳定性、复杂风网中自然分配风量的计算。
6．采区通风
教学内容：采区通风系统、采区通风系统风量计算、采区通风构筑物、减少采区漏风措施。
基本要求：掌握采区通风系统设计；理解采区通风构筑物。
重点：采区通风系统的基本要求、回采工作面进风巷与回风巷的布置形式、采区风量计算、采区通风构筑物、提高矿井有效风量的途径。
难点：采区通风系统设计、采区风量计算。
7．掘进通风
教学内容：掘进通风方法、掘进工作面所需风量计算、掘进通风设备选择、掘进通风的技术管理和安全措施。
基本要求：掌握掘进通风方法；掌握掘进通风量计算；理解掘进通风设备选择；掌握掘进通风的技术管理和安全措施。
重点：掘进通风方法、掘进风量计算、掘进通风的技术管理和安全措施。
难点：掘进通风设备选择。
8．矿井风量按需调节
教学内容：局部风量调节、矿井总风量调节、多台主扇联合运转的相互调节。
基本要求：掌握局部风量调节方法；掌握矿井总风量调节方法；理解多台主扇联合运转的相互调节方法。
重点：增加风阻调节法、降低风阻调节法、增加风压调节法、矿井总风量调节方法、多台主扇联合运转的相互调节。
难点：多台主扇联合运转的相互调节。
9．矿井通风设计
教学内容：矿井通风设计的内容和程序、矿井通风系统的基本要求、矿井总风量的计算和分配、井巷通风总阻力、选择矿井通风设备、概算矿井通风费用。
基本要求：掌握矿井通风设计的基本要求和方法。
重点：矿井通风设计的内容和程序、矿井通风系统的基本要求、矿井总风量的计算和分配、井巷通风总阻力、选择矿井通风设备。
难点：矿井通风设计的基本要求和方法。
10．矿井安全
教学内容：矿井瓦斯、矿尘、矿井防灭火、矿井水灾。
基本要求：掌握矿井瓦斯、矿尘、水灾、火灾的危害及防治方法。
重点：矿井瓦斯、矿尘、水灾、火灾防治的基础理论知识与技术方法。
难点：防治瓦斯、矿尘爆炸的措施。
四、课时分配表
序号
章 节 内 容
学 时 分 配
合计
讲课
实验
上机
设计
习题课
课外阅读
其它
1
绪论、矿内大气
6
4
2

2
矿内风流运动的能量方程式
4
4

3
矿井通风阻力
2
2

4
矿井通风动力
4
4

5
风网中风流基本规律和风量自然分配
4
4

6
采区通风
2
2

7
掘进通风
2
2

8
矿井风量按需调节
4
4

9
矿井通风设计
6
6

10
矿井安全
14
12
2

总 计
48
44
4

五、实验
开课实验室：安全工程实验室
应修实验学时
4
课程性质
专业方向限定性选修课
本课程实验教学目的和基本要求
教学目的：
本课程实验教学强调本专业学生在矿井通风工作中理论联系实际这一基本指导思想，并通过实验环节来培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。该实验教学对本学科（矿山安全工程方向）专业培养目标，是不可缺少和不可替代的重要组成部分。
教学基本要求：
掌握矿内大气条件有关参数、矿井瓦斯浓度的测定方法，并能正确使用测定仪器，强化学生在今后矿井通风安全生产技术管理工作中的实际操作能力。
实验的考核
实验成绩占《矿山通风安全学》课程成绩的1/10（按百分制为10分）。其中每次参数测定实验记5分；要求能够熟练使用测定仪器，并利用公式正确计算有关参数，答案正确，记5分，否则酌情扣分。
指导书要求
统一标准格式
序号
实验项目名称
实验学时
实验类别
必做
选做
实验内容简述
1
空气大气参数测定
2
验证
√

理解空气温度、湿度、卡他度和风流速度的测定方法、有关测定仪器的构造、原理，并能正确使用这些仪器。
2
矿井瓦斯浓度测定
2
演示
√

理解各类型瓦斯检定器的构造原理、性能及操作方法，掌握用光学瓦斯检验器和数码式瓦检器检测气样内CH4和CO2浓度。
六、推荐教材、参考资料
1．推荐教材
黄元平．《矿井通风》（第一版）．徐州：中国矿业大学出版社．2003年。
2．推荐参考书
张国枢．《矿井通风安全学》（第一版）．徐州：中国矿业大学出版社．2000年。
吴中立．《矿井通风与安全》（第一版）．徐州：中国矿业大学出版社．1997年。
七、执行大纲说明
1. 本大纲的授课顺序、课时分配，任课老师可结合具体情况作适当调整，但不能削弱大纲基本要求。
2. 紧密结合本专业发展前沿，介绍本领域的新理论、新技术。
3. 在保证教学基本要求的前提下，可根据学生实际情况对教学内容、次序和课时分配作适当调整。

执笔人：
审核人：

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