《煤矿开采与掘进 》课程标准

《煤矿开采与掘进》课程标准
适用专业：安全技术管理
学时：56
开课学期:第3学期
一、课程性质与作用
煤矿开采与掘进是安全管理专业的一门必修职业技术课程，是学习和掌握煤矿开采技术的综合性技术课程，也是该专业最核心的职业技术课程；其基本内容是：根据煤矿生产、技术、管理一线高技能人才职业岗位（群）知识、能力和素质要求，坚持理论与实际紧密结合，阐述不同煤层赋存条件下的井田开拓方式、采煤方法、开采设计及掘进施工与技术管理等专业理论知识和实践知识。

二、课程的教育目标
本课程的培养目标是
（一）知识目标
1.具备矿井开拓设计的能力；
2.具备矿井采煤方法选择能力；
3.具备技术管理的能力；
4、初步具有组织巷道施工的能力，了解常用机械、设备、器材的基本性能，并能根据施工需要进行选型；
5.对巷道、交岔点等单位工程能够进行施工图的设计或验算；
6、具备掘进施工过程中的管理能力。

（二）素质目标
1.具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德；
2.具有较强的计划、组织和协调能力；
3.具有较强的开拓创新能力；
4.具有较强的口头与书面表达能力和人际沟通能力；
5.具有良好的社会责任感和敬业精神；
6.具有良好的环保和节能意识。

（三）能力目标
1.具有较好的吸收新技术和新知识能力；
2.具有较好的分析和解决实际问题能力；
3.具有查找资料、文献等取得信息能力；
4.具有较好的逻辑性和科学思维、判断能力；
5.具有编制采煤作业规程能力；
6.具有分析解决现场问题能力；
三、与前后课程的联系
（一）与前续课程的联系
序号先修课程为本课程支撑的主要能力
1 《高等数学》为本门课程的学习提供进行数学计算与分析的基础
2 《工程力学》为本门课程进行力学分析和强度计算打下基础
3 《煤矿地质》为本门课程的岩石分级，巷道设计能力的学习打下基础
4 《矿山压力与围岩控制》为巷道施工中断面设计、支护设计及施工工序等内容提供矿压
控制技术
（二）与后续课程的联系
序号后续课程在本课程基础上能力的延续
1 《矿井通风与安全技术》为煤矿开采设计正确确定能风能力打下基础
四、课程内容及学时分配
序号名称教学内容教学目标
建议教
学形式
学时
分配
1 井
田
开
拓
1.进行井田划分和阶段内划分
2.进行储量计算，合理确定矿井生
产能力
3.确定矿井开拓方式
4.确定井筒数目、位置和斜井层位
5.布置大巷、井底车场形式、位置
1.正确画出勘探线和矿井边
界，能够做出勘探线剖面图；
2.解储量分类方法，合理确定
矿井生产能力；
3.选择确定矿井开拓方式、井
筒位置；
4.布置大巷和井底车场。

案例教
学法、
讲述
法、模
拟教学
法
10
2 采区
巷道
方案
设计
1.选择采煤方法、确定采区准备方
式和采区参数
2.择上山布置方案，确定上山数目
与位置、布置区段巷道、回采顺序
择确定采区车场布置形式。

①正确画出底板等高线图，做
出上山的剖面图；
②选择上山布置方式，确定上
山位置、布置区段巷道。

③择采区车场布置形式。

讲述
法、例
证法、
模拟法
10
采煤工艺设计3.进行开采工艺设计，计算工作面
支护阻力，选择支护设备；
4.择采煤工作面的开采设备，进行
生产能力核算；
5.定采煤工作面控顶距，绘制采煤
工作面设备布置和控顶距断面图。

1.绘制采煤工作面的巷道布置
图和区段平巷的巷道断面图；
2.合理确定工艺方式，进行支
护设备选型
3.选择工作面的开采设备，进
行生产能力核算；
讲述
法、演
示法、
例举法
10
采区单项施工设计①轨道平面线路设计方法与轨型、
道岔选择；
②进行采区的上、中、下车场形式
与线路设计计算；
③进行采区各硐室施工设计
④绘制车场巷道系统与线路设计
图；（分别进行采区上、中、下车
场设计）
①掌握轨道线路设计基本知识
与线路连接方法；
②进行设计采区的上、中、下
车场进行线路设计；
③合理选择选择轨道线路的
使用轨型和道岔的类别；
④绘制车场巷道系统与线路
设计图。

讲述
法、情
景模拟
法
6
3
钻
眼
爆
破
1.破岩方法简述，钻爆法破岩的
优缺点。

2.钻眼机械
3.钎子：制钎材料，钻头硬质合
金；凿岩机钎子与电钻钎子。

4.炸药与爆炸概论：爆炸现象与
炸药，化学爆炸形式，炸药的爆轰，
冲击波，爆轰波，影响爆速的因素。

5.矿用炸药及起爆材料
6.破岩原理与爆破技术
掌握钻眼机具的原理和操作
方法；掌握爆破的方法、工具
和爆破理论。

了解炸药在岩石中的爆破理
论。

学会根据不同岩性选择不同
的钻眼机具。

教
材、教
案、多
媒体课
件、实
训基地
实物，
视频演
示。

6
4
巷
道
支
护
1.常用支护材料，水泥、砂浆、
混凝土、木材、金属材料、石材的
品种、性能及应用条件。

2.锚喷支护，锚杆的支护原理，
锚杆参数的确定与验算，锚杆施工
方法。

喷射混凝土与喷浆支护：支护的
作用原理，喷层计算，施工机具，
材料，工艺参数，喷射操作。

3.普通支架，木支架，金属支架，
装配式钢筋混凝土支架的结构，应
用条件及施工方法。

掌握巷道不同支护方式的优
缺点，掌握锚杆支护的原理，
锚喷支护的原理，喷射混凝土
支护的原理；掌握锚网支护的
施工方法，喷射混凝土支护的
施工方法。

了解不同条件下选用不同支
护方式的选择方法；
能够进行给定条件下的巷道
选择支护方式。

教
材、教
案、多
媒体课
件、工
作面模
拟资料
及数
据、实
训基地
现场及
矿压控
制实物
8
5 巷
道
施
工
1.一次成巷及作业方式，掘进与
永久支护平行、顺序、交替作业。

2.施工组织，正规循环与多工序
平行作业，循环图表的编制及案
掌握巷道施工组织与管理的
原理及常用理论；熟悉一次成
巷及分次成巷的优缺点；
了解开掘区队的管理模式及
教
材、教
案、实
训指导
6
组织与管理例。

3.劳动组织与施工管理，综合工
作队、工种岗位责任制。

常规制度。

书、多
媒体课
件、实
训基地
技术资
料、
任务
模拟资
料
五、教学情境设计
教学情况教学设计
学习情境编号 1 学习情境名称井田开拓学时10 学习目标
1.正确画出勘探线和矿井边界，能够做出勘探线剖面图；
2.解储量分类方法，合理确定矿井生产能力；
3.选择确定矿井开拓方式、井筒位置；
4.布置大巷和井底车场。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 划分井田的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务2 确定井型确定的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务3 确定井田开拓方式确定的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务4 确定井筒位置的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务5 布置大巷的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务6 确定井底车场形式的能力 2 案例教学法、讲述法、模拟教学法学习性工作任务7 确定井田开采顺序的能力 1 案例教学法、讲述法
学习性工作任务8 编制接替计划的能力 1 案例教学法、讲述法
学习性工作任务9 选择矿井开拓延深方案的能力 1 案例教学法、讲述法、模拟教学法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.井型的确定。

2.井田开拓方式的选择。

3.井筒位置的选择。

4.大巷的布置位置。

5.选择井底车场形式。

6.制接替计划。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.划分井田的能力
2.井型确定的能力
3.确定井田开拓方式确定的能力
4.选择井筒位置的能力
5.布置大巷的能力
6.确定井底车场形式的能力
7.确定井田开采顺序的能力
8.制定接替计划的能力
9.选择矿井开拓延深方案的能力学生自主学习或完成的主要内容：
1.划分井田的能力
2.井型确定的能力
3.确定井田开拓方式确定的能力
4.布置大巷的能力
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号 2 学习情境名称采区巷道方案设计学时10 学习目标
1.正确画出底板等高线图，做出上山的剖面图；
2.选择上山布置方式，确定上山位置、布置区段巷道。

3.择采区车场布置形式。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 采煤方法选择初步确定选用的
采煤方法和工艺方式
1
讲述法、例证法、模拟法
学习性工作任务2 采区准备方式的选择初步确定
采区巷道准备方式
2
讲述法、例证法、模拟法
学习性工作任务3 采区参数的确定 1 讲述法、例证法、模拟法学习性工作任务4 采区巷道布置能力 2 讲述法、例证法、模拟法学习性工作任务5 采区车场形式确定的能力 2 讲述法、例证法、模拟法学习性工作任务6 盘区巷道布置的能力 1 讲述法、例证法、模拟法学习性工作任务7 带区巷道布置的能力 1 讲述法、例证法、模拟法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.正确画出底板等高线图，做出上山的剖面图；
2.选择上山布置方式，确定上山位置、布置区段巷道。

3.择采区车场布置形式。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.采煤方法选择初步确定选用的采煤方法和工艺方式
2.采区准备方式的选择初步确定采区巷道准备方式
3.采区参数的确定
4.采区巷道布置能力
5.采区车场形式确定的能力学生自主学习或完成的主要内容：
1.盘区巷道布置的能力
2.带区巷道布置的能力
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号 3 学习情境名称采煤工艺设计学时10 学习目标
1.进行开采工艺设计，计算工作面支护阻力，选择支护设备；
2.选择采煤工作面的开采设备，进行生产能力核算；
3.定采煤工作面控顶距，绘制采煤工作面设备布置和控顶距断面图。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 爆破采煤法 1 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务2 普通机械化采煤法 1 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务3 综合机械化采煤法 2 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务4 倾斜分层走向长壁采煤工艺 1 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务5 倾斜长壁采煤工艺 1 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务6 厚煤层综采放顶煤采煤工艺 4 讲述法、演示法、例举法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.进行开采工艺设计，计算工作面支护阻力，选择支护设备；
2.选择采煤工作面的开采设备，进行生产能力核算；
3.定采煤工作面控顶距，绘制采煤工作面设备布置和控顶距断面图。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.爆破设计
2.单滚筒采煤机工作方式的选择
3.工作面支护设计
4.普采工作面工艺参数和设备配套
5.综合机械化采煤工艺方式选择确定进刀方式、割煤方式、支护方式、移架方式
6.综采工作面设备选型与配套设计
7.综采工作面端头与超前支护
8.厚煤层综采放顶煤采煤工艺学生自主学习或完成的主要内容：
1.倾斜分层走向长壁采煤工艺
2.倾斜长壁采煤工艺
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
学习情境编号 4 学习情境名称采区单项施工设计学时 6 学习目标
1.轨道平面线路设计方法与轨型、道岔选择；
2.进行采区的上、中、下车场形式与线路设计计算；
3.进行采区各硐室施工设计；
4.绘制车场巷道系统与线路设计图；（分别进行采区上、中、下车场设计）
学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 轨道线路设计基础 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2 采区下部车场线路设计 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务3 采区中部车场线路设计 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务4 采区上部车场线路设计 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务5 硐室设计 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.轨道平面线路设计方法与轨型、道岔选择；
2.进行采区的上、中、下车场形式与线路设计计算；
3.进行采区各硐室施工设计；
4.绘制车场巷道系统与线路设计图。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.轨道线路设计基础
2.采区下部车场线路设计
3.采区中部车场线路设计
4.采区上部车场线路设计学生自主学习或完成的主要内容：1.硐室设计
本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
学习情境编号 5 学习情境名称钻眼爆破学时 6 学习目标
1.掌握钻眼机具的原理和操作方法；掌握爆破的方法、工具和爆破理论。

2.了解炸药在岩石中的爆破理论。

3.学会根据不同岩性选择不同的钻眼机具。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 破岩方法简述 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2 钻眼设备 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务3 炸药与爆炸的理念 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务4 破岩原理与爆破技能 1 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.破岩方法简述，钻爆法破岩的优缺点。

2.钻眼机械
3.钎子：制钎材料，钻头硬质合金；凿岩机钎子与电钻钎子。

4.炸药与爆炸概论：爆炸现象与炸药，化学爆炸形式，炸药的爆轰，冲击波，爆轰波，影响爆速的因素。

5.矿用炸药及起爆材料
6.破岩原理与爆破技学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.破岩方法简述，钻爆法破岩的优缺点。

2.炸药与爆炸概论：爆炸现象与炸药，化学爆炸形式，炸药的爆轰，冲击波，爆轰波，影响爆速的因素。

3.矿用炸药及起爆材料
4.破岩原理与爆破技学生自主学习或完成的主要内容：
1.钻眼机械
2.钎子：制钎材料，钻头硬质合金；凿岩机钎子与电钻钎子。

本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号 6 学习情境名称巷道支护学时8 学习目标
1.掌握巷道不同支护方式的优缺点，掌握锚杆支护的原理，锚喷支护的原理，喷射混凝土支护的原理；掌握锚网支护的施工方法，喷射混凝土支护的施工方法。

2.了解不同条件下选用不同支护方式的选择方法；
3.能够进行给定条件下的巷道选择支护方式。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 常用支护材料 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2 锚喷支护，锚杆的支护原理 4 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务3 普通支架，木支架，金属支架，
装配式钢筋混凝土支架的结构
2
讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.常用支护材料，水泥、砂浆、混凝土、木材、金属材料、石材的品种、性能及应用条件。

2.锚喷支护，锚杆的支护原理，锚杆参数的确定与验算，锚杆施工方法。

3.普通支架，木支架，金属支架，装配式钢筋混凝土支架的结构，应用条件及施工方法。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.常用支护材料，水泥、砂浆、混凝土、木材、金属材料、石材的品种、性能及应用条件。

2.锚喷支护，锚杆的支护原理，锚杆参数的确定与验算，锚杆施工方法。

3.普通支架，木支架，金属支架，装配式钢筋混凝土支架的结构，应用条件及施工方法。

学生自主学习或完成的主要内容：
1. 喷射混凝土与喷浆支护：支护的作用原理，喷层计算，施工机具，材料，工艺参数，喷射操作。

本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
教学情况教学设计
学习情境编号7 学习情境名称巷道施工组织与管理学时8
1.掌握巷道施工组织与管理的原理及常用理论；
2.熟悉一次成巷及分次成巷的优缺点；
3.了解开掘区队的管理模式及常规制度。

学习情境主要学习内容
教学单元名称建议学时教学载体
学习性工作任务1 一次成巷及作业方式 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2 施工组织 4 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务3 劳动组织与施工管理 2 讲述法、情景模拟法
学习性工作任务2
教学流程图：
创造教学情境→设置问题→带着问题进行讲授课程→总结课程→思考题（→实践）
学习情境的重点：
1.一次成巷及作业方式，掘进与永久支护平行、顺序、交替作业。

2.施工组织，正规循环与多工序平行作业，循环图表的编制及案例。

3.劳动组织与施工管理，综合工作队、工种岗位责任制。

学习情境的难点：
1.空间立体关系的建立。

2.学生学习兴趣的建立。

考核方式：
1.课堂提问。

2.课后作业。

3. 实验室观看模型。

教师讲授的主要内容：
1.一次成巷及作业方式，掘进与永久支护平行、顺序、交替作业。

2.施工组织，正规循环与多工序平行作业，循环图表的编制及案例。

学生自主学习或完成的主要内容：
1.劳动组织与施工管理，综合工作队、工种岗位责任制。

本学习情境的教学资源：
1.教材、教案
2.多媒体课件
3.网络（校内精品课及精品课中提供的学习网站）
4.实训室、实验矿井
5.校外实训基地
六、教学实施建议
（一）教学实施建议
1.以学生为主体，培养学生综合应用能力
教学设计要符合学生的特点，遵循学习的规律，力求满足不同类型和不同层次学生的需求，使每个学生得到发展。

（1）要为学生提供自主学习的机会以及充分表现和自我发展的空间；
（2）鼓励学生通过实践拓展增强其综合应用能力；
（3）创造条件让学生多和现场接触增强动手能力。

2.注重学生的情感教育，培养学生爱岗敬业的职业情感
学生只有对自己将要就业的岗位有浓厚的感情，才会激起他们学习的热情，才能保持认真学习的动力并取得好成绩。

因此，在教学中教师应该始终关注学生的情感，努力营造宽松、和谐的教学氛围。

（1）尊重每个学生，积极鼓励他们在学习中的尝试，保护他们的自尊心和积极性；
（2）把课程教学与情感教育有机地结合起来，创设各种工学结合的学习交流活动，促使学生与现场工作人员互相学习、互相帮助，发展合作精神，激发学生模具行业的感情；
（3）建立融洽、民主的师生交流渠道，经常和学生一起反思学习过程和学习效果，互相鼓励和帮助，做到教学相长。

3.针对岗位需求精选教学内容，缩短课堂与生产实际的距离
教学内容根据岗位能力需求进行精选，教师要认真把握生产一线的实际情况，确实把应知应会的知识和能力传授给学生。

教师经常到生产一线了解情况，及时调整教学内容。

聘请现场技术人员或能工巧匠担任实践指导教师。

4.利用现代教育技术，提升学生学习的兴趣
教师要充分利用现代教育技术，开发教学资源，制作内容丰富，效果明显的多媒体教学课件，以提升学生学习的兴趣。

5.加强对学生学习方法的指导，提高学生自主学习能力
使学生养成良好的学习习惯和形成有效的学习方法是课程教学的重要任务之一。

为了进一步提高学生的自学能力，教师应做到：
（1）引导学生运用观察、发现、归纳和实践等方法，总结学习和工作经验，进行资料的积累；
（2）引导学生进行技术革新，促进学生实践能力和创新思维的发展；
（3）引导学生在学习过程中进行自我评价并根据需要调整学习目标和学习方法。

（二）推荐教材
教材的编写与使用要以项目为载体，要将课程的知识、技能融入教材内容，强调理论与实践结合，教材与行业标准及行业发展相结合，工学结合的理论实践一体化教材，可以使用校本教材。

（三）教学参考资料
普通高校“十一五”重点规划教材，《采矿学》，中国矿业大学出版社
普通高校“十一五”国家重点教材，《煤矿开采学》，中国矿业大学出版社煤炭高等职业教育采矿工程类规划教材，《煤矿开采方法》，煤炭工业出版社
（四）教师素质要求
1.教学团队规模要达到3-5名（其中包括现场实训指导教师）
2.课程负责人
经常深入矿山现场，了解本门课程的应用情况和最新的科技动态情况；了解本校毕业生在就业岗位上的工作情况，及时反馈相关意见；不断学习和探索本门课程的教学理论和方法，努力并争创本门课程的教学在省内乃至全国保持领先地位和示范作用。

3.“双师素质”教师：具备“双师素质”的教师比例应达到85%以上。

（五）教学场地、设施要求
本课程的教学实施，建议配备以下条件：
序号名称基本配置
1 实验教学矿井根据学生规模，应在实验矿井中配备各类型支护、断面巷道；机采、炮采工作面模型、工作面断面设计软件
2 实训基地支持荆各庄矿实训基地
3 实习单位支持唐山周边矿区
六、课程考核方式与标准
建立过程考评与期末考评相结合的方法。

强调过程考评的重要性。

过程考评占40分，期末考评占60分，具体考核要求见表。