采矿学
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课程评价
spContent=2008年《采矿学》被评为国家级精品课程,2011年发行的《采矿学》第2版连续几年占据冶金工业出版社发行量第一的位置,2014年,《采矿学》教材建设获得辽宁省教学成果一等奖和国家级教学成果二等奖。
—— 课程团队
课程概述

    《采矿学》是采矿工程专业本科生主干专业课。《采矿学》教材体系结构是由采矿基础、地下开采、露天开采和矿山生态经济与复垦四个部分组成。《采矿学》课程主要讲授金属矿床露天开采,64学时,4学分。该课程系统地阐述了储量估算原理和方法、矿床数值模型构建、露天矿最终境界的手工设计原理和计算机优化方法、露天矿开拓方法、露天矿开采程序和开采计划安排、穿孔爆破和铲装运输、汽车自动化调度系统等。通过学习上述知识使得学生了解矿体开采从设计到生产的完整过程,掌握生产管理知识和先进采矿技术。教学过程中注重联系实际,结合具体矿山生产实践,培养矿业工程领域科技人才。相当长的时期内,作为原国家冶金部直属的两所重点大学之一,我校的采矿工程学科一直是采矿工程专业重要的人才输出基地,多年来为全国各大矿山企业输送了大量高级管理人才和技术骨干,并于1987年经国家教育部批准为国家重点学科,作为主干专业课,《采矿学》起到了极其重要的作用。


授课目标

本课程适合于在校大学生以及从事与矿业行业有关的技术人员和管理人员。主要培养学习者对矿产资源储量估算、露天矿境界圈定、开拓系统布置、开采计划安排、分期开采优化、凿岩爆破、汽车调度系统优化等的认识和了解。

课程大纲

第一周 品位与储量计算

1.1 探矿数据

1.2 取样品位的统计学分析

1.3 边界品位与矿量关系

1.4 盈亏平衡法确定边界品位

1.5 最大现值法(Lane法)确定边界品位

1.6 矿体圈定与储量计算


第二周 矿床数值模型

2.1 矿床模型概念及地质统计学估值方法

2.2 地质统计学基本概念和函数

2.3 半变异函数数学模型和半变异函数的数学模型拟合

2.4 各向异性

2.5 半变异函数平均值的计算

2.6 克里金法

2.7 克里金法算例与分析

2.8 距离反比法


第三周 爆破基础知识

3.1 爆炸现象

3.2 炸药爆炸

3.3 炸药的分类

3.4 炸药的起爆与敏感度

3.5 炸药的氧平衡

3.6 炸药爆轰

3.7 炸药的爆炸性能

3.8 常用单质炸药

3.9 工业炸药

3.10 工业炸药起爆技术


第四周 矿产资源概述

4.1 资源特点及分类

4.2 矿产资源的概念、特点及分类

4.3 国内外矿产资源特点及重要性


第五周 技术经济基础

5.1 概述

5.2 资金的时间价值的引出

5.3 终值与现值

5.4 资金的时间价值的计算

5.5 现金流量的内容及估值

5.6 净现金流量的确定

5.7 净现金流量的确定习题讲解


第六周 矿产资源投资决策基础理论与方法

6.1 项目投资的相关概念

6.2 项目投资决策评价指标及其类型

6.3 项目非折现评价指标及其计算方法

6.4 净现值与折现率

6.5 习题解析

6.6 净现值率、获利指数与内部收益率


第七周 项目投资方案的概念与分析

7.1 折现评价指标的关系

7.2 项目投资方案分类及可行性评价

7.3 现值成本法与年成本法

7.4 项目投资风险分析


第八周 矿业权政策与矿业融资

8.1 矿产资源投资实例应用

8.2 中国资本市场(上)

8.3 中国资本市场(下)


第九周 井巷设计概论

9.1 竖井断面设计概述

9.2 井筒内的主要装备

9.3 竖井断面确定

9.4 竖井井巷设计

9.5 巷道断面设计概述

9.6 巷道支护


第十周 崩落采矿法

10.1 有底柱分段崩落法

10.2 挤压爆破方案

10.3 有底柱分段崩落法放矿理论

10.4 无底柱分段崩落法特征及结构参数

10.5 无底柱分段崩落法

10.6 无底柱分段崩落法地压特征及评价

10.7 阶段崩落法

10.8 自然崩落法

10.9 放矿理论-采场结构参数与矿石损失贫化控制


第十一周 充填采矿法及露天开采基本概念

11.1 充填采矿法概述

11.2 单层充填采矿法

11.3 上向水平分层充填采矿法

11.4 下向水平分层充填采矿法

11.5 采场要素

11.6 台阶要素

11.7 帮坡形式与帮坡角

11.8 露天开采一般过程


第十二周 最终开采境界

12.1 最终开采境界概述

12.2 经济合理剥采比的计算方法

12.3 最终开采境界的审核

12.4 境界优化的浮锥法

12.5 LG图论法基本概念

12.6 树的正侧化

12.7 LG图论法优化定理与算法

12.8 境界优化-锥体排除法


第十三周 露天开采程序

13.1 掘沟

13.2 采掘方式及工作平盘参数

13.3 工作线布置方式

13.4 采场布线方式

13.5 生产剥采比与工作帮坡角

13.6 生产剥采比均衡

13.7 分期开采


第十四周 露天矿生产计划

14.1 露天矿生产能力

14.2 全境界开采的采掘进度计划编制

14.3 分期开采的采掘进度计划编制

14.4 全境界开采的采剥计划与生产能力同时优化

14.5 分期境界优化


第十五周 露天矿床开拓

15.1 矿床开拓概述与分类

15.2 公路运输开拓

15.3 铁路运输开拓

15.4 公路-铁路联合运输开拓

15.5 胶带运输开拓

15.6 箕斗运输开拓及平硐溜井开拓


第十六周 穿孔与爆破作业

16.1 穿孔方法与穿孔设备

16.2 爆破作业基本要求

16.3 生产台阶正常采掘爆破概述

16.4 炮孔布置及布孔方式

16.5 起爆方案与起爆网路

16.6 爆破设计实例

16.7 靠帮并段台阶的控制爆破


第十七周 采装作业与设备

17.1 采装作业与设备

17.2 运输作业与运输方式

17.3 汽车运输能力与需求量

17.4 自动化调度系统

17.5 优化调度

17.6 自动化调度系统具体内容


第十八周 排土作业

18.1 排土作业概念

18.2 排土场选址及其要素

18.3 排土工艺类型及公路运输排土

18.4 铁路运输排土

18.5 胶带运输排土

18.6 排土场危害及防治


第十九周 特殊凿井:沉井法

19.1 特殊凿井:沉井法

19.2 主要施工顺序

19.3 沉井施工工艺

19.4 沉井受力状态

19.5 沉井的偏斜原因

19.6 沉井法的施工设计

19.7 沉井法存在的问题及展望


预备知识

1、地质学基础

2、高中数学基础

3、经济学基础

证书要求

 本课程的学习环节包含:讲课视频学习、完成章节练习题、参与课程讨论、参加期末考试。

  课程学习成绩由两部分构成:

 (1)章节练习题:每一讲结束后,都有对应的章节练习题,占课程成绩的30%。

 (2)课程考试:课程结束后,学生可以参加课程的最后考试,成绩占70%。

   完成课程学习并参加考试可获得证书。证书分两种等级:总评成绩在60分至79分为合格证书,总评成绩在80分至100分为优秀证书。


参考资料

1、东北大学《采矿学》教材及课程建设建设网站:

   http://www.zitu.neu.edu.cn/zitu/Ckxcg/index.html

2、《采矿学》辽宁省高校慕课平台:

   http://liaoning.xuetangx.com/

3、王青,任凤玉,顾晓薇等.采矿学(第2版)[M].冶金工业出版社,2011.

常见问题

露天开采新技术有哪些? 露天矿山开采的发展趋势是什么? 采矿是夕阳工业吗?