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1、《采礦地球物理學(xué)概論》(Brief Introduction to Mining Geophysics)課程教學(xué)大綱
32學(xué)時 2學(xué)分
一、課程的性質(zhì)、目的及任務(wù)
本課程是為采礦工程專業(yè)選修課。通過該課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解地球及地球上所存在的天然物理場、人工激發(fā)的物理場,了解彈性波的傳播理論,了解開采引起的地層及巖層運動產(chǎn)生的震動現(xiàn)象,煤巖變形破裂破壞過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射、電磁輻射現(xiàn)象,開采引起重力場的變化,開采引起的巖層溫度場的變化等,為畢業(yè)設(shè)計的一般部分和專題部分以及為將來從事礦井開采、疑難技術(shù)問題的解決打好基礎(chǔ)。
二、適用專業(yè)
采礦工程。
三、先修課程
地質(zhì)學(xué)、
2、采礦學(xué)、礦山壓力與巖層控制。
四、課程的基本要求
通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求:
1.了解地球及地球上所存在的天然物理場。
2.了解彈性波的傳播理論。
3.了解開采引起的地層及巖層運動產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,其中包括:震動現(xiàn)象,煤巖變形破裂破壞過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射、電磁輻射現(xiàn)象,開采引起重力場的變化,開采引起的巖層溫度場變化的現(xiàn)象等。
五、課程的教學(xué)內(nèi)容
1.引言
主要介紹采礦地球物理學(xué)的概念、研究方向和主要研究內(nèi)容。
2.地球物理學(xué)簡介
講述太陽系,地球的年齡,地球的轉(zhuǎn)動,地球的形狀,地球表面形態(tài),地球內(nèi)部構(gòu)造,地球的成分,地球的物理場,其中包括地震、地磁場、密度重力場、溫
3、度場等。
3.彈性波的傳播理論
講述彈性波的形式,波的傳播理論,巖體中的波動方程以及動力學(xué)方程。煤巖體沖擊破壞的機(jī)理模型及聲電判據(jù)。
4.礦山開采引發(fā)的震動
講述了礦山開采引發(fā)震動的機(jī)理,礦震對環(huán)境的影響,頂板斷裂等震源位置的確定,震動能量的計算,以及對沖擊礦壓動力災(zāi)害的預(yù)測等。
5.地震探測煤巖應(yīng)力狀態(tài)
講述了地震法確定井下煤巖體物理力學(xué)動態(tài)參數(shù)的基本原理,地震法探測煤巖體所受應(yīng)力狀態(tài)的物理基礎(chǔ),以及采用地震法對沖擊礦壓動力災(zāi)害的預(yù)測等。
6.煤巖變形破裂的聲發(fā)射
講述了煤巖體變形破裂過程中產(chǎn)生聲發(fā)射的現(xiàn)象以及巖體破裂聲發(fā)射的特征,聲發(fā)射的物理基礎(chǔ),聲發(fā)射現(xiàn)象的測量與觀測,聲
4、發(fā)射方法在預(yù)測沖擊礦壓危險以及其他方面的應(yīng)用等。
7.煤巖變形破裂的電磁輻射
講述了煤巖體變形破裂過程中產(chǎn)生電磁輻射的現(xiàn)象,煤巖體變形破裂的電磁輻射機(jī)理,電磁輻射現(xiàn)象的測量與觀測,電磁輻射方法在預(yù)測沖擊礦壓危險以及其他方面的應(yīng)用等。
8.開采引起的重力場
講述了地球重力場的基本概念,井下測量的重力遞減法,以及在預(yù)測沖擊礦壓危險、揭露老巷及充填程度等其他方面應(yīng)用等。
9.煤巖變形破裂的電性參數(shù)
講述了煤巖體在變形破裂過程中電性參數(shù)的變化規(guī)律及其應(yīng)用等。
10.煤巖變形破裂的溫度場
講述了煤巖體在變形破裂過程中溫度場的變形規(guī)律,以及采用紅外探測的方法預(yù)測煤巖體破裂過程等的應(yīng)用。
5、六、學(xué)時分配表
內(nèi) 容
講課
小計
(一)引言
2
2
(二)地球物理學(xué)簡介
8
8
(三)彈性波的傳播理論
2
2
(四)礦山開采引發(fā)的震動
4
4
(五)地震探測煤巖應(yīng)力狀態(tài)
2
2
(六)煤巖變形破裂的聲發(fā)射
4
4
(七)煤巖變形破裂的電磁輻射
4
4
(八)開采引起的重力場
2
2
(九)煤巖變形破裂的電性參數(shù)
2
2
(十)煤巖變形破裂的溫度場
2
2
合 計
30
32
七、主要參考書
1.竇林名,謝耀社.采礦地球物理學(xué)導(dǎo)論(講義).2002
2.竇林名,何學(xué)秋.采礦地球物理學(xué).北京:中國科學(xué)文化出版社,2002
3.劉本培,蔡運龍.地球科學(xué)導(dǎo)論.北京:高等教育出版社,2000
4.崔若飛,岳建華.煤田地球物理導(dǎo)論.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1994
八、評價方式(包括作業(yè)、測驗、考試等)
(1)作業(yè),占30%的成績;
(2)考試,占70%的成績。
九、說明
與相關(guān)課程的關(guān)系:在講授本課程之前,學(xué)生應(yīng)修完《地質(zhì)學(xué)》、《采礦學(xué)》和《礦山壓力與巖層控制》等課程。