井田开拓巷道布置吴冷.docx

井田开拓巷道布置吴冷.docx

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井田开拓巷道布置吴冷

采煤方法教案第1页

学科

采煤

方法

课题

井田开拓巷道布置

教师

吴冷

授课时间

2015年3月23日

课的类型

新授课

授课方法

讲授法、启发、指导

授课时数

2

教具

多媒体、模型、挂图

授课班级

采煤技术

14-1、2班

教学目标

知识目标:

1、掌握井筒位置确定的基本原则和方法；

2、掌握上下山开采的基本特点及应用条件；

3、掌握运输大巷的运输方式、布置方式和位置。

能力目标:

独立读懂巷道布置图。

情感目标:

通过课堂学习练习，增进学生图纸与空间的比对观念。

教学重点

井筒、运输大巷位置确定的基本原则和方法

教学难点

井下空间感的建立

教学设计

附记

一、创设情境―――导入任务

二、指导教学―――学习新知

三、任务实施―――激发想象

四、课堂练习―――引导探究

五、任务小结―――拓展升华

采煤方法教案第2页

教学内容

教师活动

学生活动

〖组织教学〗

调节课堂气氛调动学生积极性，

共同创设和谐动感课堂

〖导入任务〗

煤炭深埋在地下，抵达煤层，开采煤炭，需要开拓井筒、布置巷道。

需要布置多少井筒？

井筒都分布在井田什么位置？

工人们通过井筒到达地下后，又怎么抵达煤层呢？

这就是这节课需要咱们解决的问题。

第四章井田开拓巷道布置

§4—1井筒的数目及位置

图1

〖任务分析〗

通过将井筒布置在井田合适位置，达到人员出入、煤炭提升和矿井通风的需求。

井田大小、形状不同，井筒的数目和合理位置均不相同。

满足要求，又节省人力、物理、财力的布置方式是我们的任务所在。

〖知识学习〗

一.井筒数目

根据<<煤矿安全规程>>规定,每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口.井筒数目是根据矿井提升任务大小和通风需要等因素确定的。

1个井田可采用2个井筒,3个井筒或多个井筒。

（一）单井筒开拓

装备1个井筒用于提升，另设一个通达地面的安全出口，如小风井。

优点：

设备简单，占地少，井巷工程量小。

导入：

5分钟

挂煤层图（图1）展示

情境式教学，启发引导学生思考：

怎样抵达煤层？

教师引出

学习目的及重点、难点

讲授新课：

35分钟

多媒体演示真实矿区井筒布置情景

启发学生思考：

回忆印象中，矿井都有几个井筒？

它们的作用分别是什么？

如果只有一个井筒，能不能同样顺利采煤？

哪些知识已学过？

哪些是新知识点？

归纳：

井筒数目是新知识点

准备工具静心上课

结合铁法矿区家长工作实际，积极思考踊跃回答

同学间互相交流讨论，共同分析井筒数量和位置需求

交流讨论，各抒己见

采煤方法教案第3页

教学内容

教师活动

学生活动

缺点：

提升能力有限。

适用于：

小型矿井。

（二）双井筒开拓（我国目前采用最多的开拓方式）

装备2个井筒，即1个是主井，担任主要提升任务；另一个是副井，担任人员、器材、矸石等的辅助提升任务。

根据矿井瓦斯等级、井型、煤层赋存情况、通风方式来配置下列形式的风井。

1、中央并列式

进风井与回风井都位于井田中央的同以个工业场地内，一般利用主，副井分别作为进风井及回风井。

这种布置方式称为中央并列式。

图2

2、中央边界式（中央分列式）

主，副井位于井田中央，副井兼作进风井，回风井设在井田上部边界的中部，这种方式称为中央边界式通风。

3、对角式通风

主，副井设在井田中央，副井兼作进风井，回风井设在井田两翼的上部边界，成对角式布置，这种方式称为对角式通风。

二.井筒位置

井筒的位置与井筒的形式，用途密切相关。

井筒形式确定后，需要正确选择井筒位置。

（一）地面影响因素

在选择井筒地面位置时，应贯彻农业为基础的方针，充分利用荒山，坡地，劣地，尽可能不占良田或少占农田，不妨碍农田水利建设。

（二）地下影响因素

布置在坚硬的岩或煤层中，避免穿过流沙层、较大含水层、较厚表土层、较大断层和有煤与瓦斯突出煤层。

（三）经济技术因素

启发引导：

什么情况下布置2个井筒？

什么情况下布置3个井筒或多个井筒？

不设单独风井，通风线路长，阻力大，适用于什么样的井田？

多媒体展示图2

目前使用最为广泛的两种形式，适用于什么样的井田？

思考：

煤层角度与风井布置的关系；边界与对角通风回风巷道掘进量哪个长？

引导

随机提问

结合前面所学知识，得出1适合中小型矿井及低瓦斯矿井的结论。

比较安全适用于高瓦斯矿井。

比较适合缓斜或倾斜煤层矿井。

学生从环保可持续发展、施工、人财力消耗等方面考虑。

采煤方法教案第4页

教学内容

教师活动

学生活动

1.井筒沿井田走向的位置

位于评分储量的中心线上，井下运输、通风、巷道维护等费用最少。

2.井筒沿煤层倾斜的位置

应结合井底车场、运输大巷的位置一并考虑，尽量缩短井底车场到运输大巷之间的石门长度。

斜井开拓缓倾斜煤层，井筒离下部煤层近些；

立井开拓缓倾斜煤层，井筒应靠近井田上部；

历经开拓急倾斜煤层，井筒位于底板岩石移动界线之外。

第一课时结束进行简单小结：

煤炭开采，掘进先行。

井筒的布置的掘进工作的第一步。

选好井筒位置，确定井筒数目与整个矿井开采量、开采年限、安全稳定程度都息息相关。

牢记确定井筒数目和位置的基本原则和方法，是为今后参与煤矿掘进和开采工作，做的第一手准备。

〖任务分析〗

通过将大巷布置在离煤层合适位置，达到人员出入、煤炭运输和矿井通风的需求。

煤层多少、距离远近，大巷位置均不相同。

满足要求，又节省人力、物理、财力的布置方式是我们的任务所在。

〖知识学习〗

§4—2水平内的巷道布置

一.水平运输大巷

　　大巷的主要任务是担负煤矸、物料和人员的运输，以及通风、排水敷设管线。

对大巷的基本要求是便于运输、利于掘进和维护、满足矿井通风安全的需要。

（一）大巷的运输方式

1.我国各类矿井的大巷一般采用矿车运输，大中型矿井大巷用带式输送机运煤，而矸石、物料仍采用矿车运输。

2.大巷的巷道断面和支护

大巷的断面要能满足运输、通风、行人和管缆敷设的需要，并符合《煤矿安全规程》的有关规定

3.大巷的方向和坡度

大巷的方向应与煤层的走向大体一致。

大巷的坡度要有利于运输和流水。

一般大巷向井底车场方向要有0.3％～0.5％的下坡。

试想井筒位于井田中央、两侧，哪更合理？

归纳：

井筒位置是新知识点

小结：

5分钟

讲授新课：

35分钟

提问：

你所知道的大巷作用？

多媒体演示大巷运输场景

学生从留煤柱、缩短石门长度、井筒稳定程度等方面讨论得出结论。

引导学生思考大巷的用途。

采煤方法教案第5页

教学内容

教师活动

学生活动

（二）运输大巷的布置方式

为水平或一个阶段运输服务的水平大巷称为运输大巷，运输大巷沿煤层走向布置。

运输大巷的布置方式：

分层布置、集中布置和分层布置三种：

1.分层大巷布置

分层大巷布置是自井底车场开掘主要石门后，分煤层设置运输大巷，运输大巷只为一个煤层服务。

图3

2.集中大巷布置

集中大巷布置是在开采近距离煤层群时，只开掘一条水平集中运输大巷，为井田内所有煤层服务。

各煤层以采区石门与集中大巷联系。

图4

3.分组集中大巷布置

井田内煤层分为若干煤组时，每一组设集中大巷，分组集中大巷为一个煤组服务。

如上节课中央并列式图所示。

（三）运输大巷的位置

1.煤层大巷

煤层大巷的适用条件：

井田走向长度较短，服务年限不长，为开采薄及中厚煤层的小矿；地质构造复杂，可用煤层大巷探明地质情况；煤层间距大布置集中大巷困难的地区；无自燃和煤与瓦斯突出危险煤质坚硬、围岩稳固的薄煤层。

启发教学：

掘进分层运输大巷费用高不高？

看多媒体展示图3不出示解释提问：

1-8分别代表哪些巷道？

安排学生回答

讲评并归纳同学们的答案，多媒体展示正确答案

多媒体展示图4

启发引导：

掘进集中大巷费用高不高？

难度比分层大巷是大了还是小了？

特别提示：

分组集中大巷布置，适用于各煤层组之间局里一般不大于70m的条件。

学生讨论得出：

煤比岩石软，容易掘进，边掘进边出煤费用低的结论。

结合所学知识建立立体空间感

学生讨论得出：

集中大巷服务好几个煤层，服务量大，服务时间长，布置在岩石中，掘进比煤层巷道困难，得出掘进费用高的结论。

煤层大巷适用条件分组讨论，互相探讨，集思广义，由组长归纳总结

采煤方法教案第6页

教学内容

教师活动

学生活动

2.岩石大巷

选择岩石大巷的位置，主要考虑两方面的因素：

一是大巷至煤层的距离：

考虑采动影响范围。

二是大巷所在岩层的岩性：

厚度大、坚硬、整体性好、无水患的岩石中。

图5

二、总回风巷的布置

原则与运输大巷基本相同，出第一阶段回风水平外，其余都是上阶段的运输大巷作为下阶段的总回风巷。

〖任务实施〗

按本节课所学内容对下图井田进行标注，写明井筒及大巷如此布置的原由。

图6

归纳总结：

井筒与大巷的布置与井田大小、地质条件、煤层赋存等因素息息相关；与矿井、阶段的服务年限、提升能力息息相关，合理的井筒与巷道布置不仅能够能节省工程量、在掘进的过程中提早出煤，更能使井田各部分在几近相同的最短时间内完成开采，结束服务。

启发设疑：

大巷距煤层距离怎么确定？

对比讲解法

多媒体展示图5

模型

拓展学习：

运输大巷的服务年限包括：

本阶段运输年限+下阶段回风年限

大家齐动手：

和学生一起动手完成井田标注

小结：

5分钟

推理演绎

得出结论

小组交流可以充分发挥每个同学的学习积极性，提高学习兴趣

培养学生学会看煤矿设计各类平剖面图

和教师一起标注巷道名称，边做边思考其原因

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教学内容

教师活动

学生活动

〖误区与学法导航〗

问题：

在观察巷道布置图时，学生弄不清如何空间位置关系。

解答：

教师用多媒体演示，将各个巷道按掘进顺序依此出图，根据投影规律用同一彩色演示同一巷道，便于学生理解。

教师得出结论：

观察巷道布置图时，同时观察平面图与剖面对，对比认知巷道空间位置。

〖布置作业〗

1、分析下图岩层大巷位置，说出10~30m为什么范围？

2、说出运输大巷有哪几种布置形式？

分别适合哪种煤层条件？

技法指导：

以观察模型建立空间感

布置学生看图

巡回指导，解疑答难

强调指出：

剖面图中，部分航道重叠，注意平面图中剖在哪在一处。

布置作业：

5分钟

思考分析自己对图的认知正确与否？

还有其他的想法吗？

独立观察图纸

采煤方法教案第8页

教学内容

教师活动

学生活动

〖教学后记〗

一、本次课教法优点：

本次课采用任务驱动教学法、项目教学法、演示法、问题教学法、小组讨论法、启发式教学等教学方法，教学方法得当，时间分配合理，与学生互动频繁，学生回应度高。

学习目标非常具体，多媒体与模型演示直接易懂，设置多次学生讨论，能够诱导比教师个人讲述更好的学习效果。

不断更答题学生可以持续吸引学生的注意力，参与课堂能够培养学生形成主动学习习惯。

二、需要改进的问题：

1、个别学生对巷道布置图空间感差，跟不上学生普遍认知速度，需课后单独指导。

2、个别学生缺乏思维连贯性，分析巷道布置关系思路不开阔，课后模型留给学生研究。

3、理论课在认识实习前，需马上进入认识实习阶段，让学生直接接触矿井，建立理论与实践的联系。

三、教学效果：

大多数学生能够掌握井筒位置确定的基本原则和方法；掌握上下山开采的基本特点及应用条件；掌握运输大巷的运输方式、布置方式和位置，并独立读懂巷道布置图，达到了预期的教学效果

〖教师简介〗

吴冷，女，辽宁铁岭市人，满族，1985年1月出生。

辽宁工程技术大学矿物资源工程（本科）毕业。

现为辽北技师学院院办教研调研员，讲师。

井田开拓巷道布置（板书设计）

§4—1井筒的数目及位置（多媒体演示）

一.井筒数目

（一）单井筒开拓

（二）双井筒开拓（我国目前采用最多的开拓方式）

1、中央并列式

2、中央边界式（中央分列式）

3、对角式通风

二、井筒位置（对比讲解法）

（一）地面影响因素

（二）地下影响因素

（三）经济技术因素

1.井筒沿井田走向的位置

2.井筒沿煤层倾斜的位置

§4—2水平内的巷道布置

二.水平运输大巷

（一）大巷的运输方式

（二）运输大巷的布置方式

1.分层大巷布置（多媒体演示）

2.集中大巷布置（多媒体演示）

3.分组集中大巷布置

（三）运输大巷的位置

1.煤层大巷

2.岩石大巷

二、总回风巷的布置

〖动动手练一练〗（项目教学法）

1、一组动手画煤层平剖面图

2、一组在煤层图基础上布置井筒

3、一组在煤层图基础上布置巷道

〖小结〗

井田大小、地质条件、煤层赋存

矿井、阶段的服务年限、提升能力

〖布置作业〗

1、分析下图岩层大巷位置，说出10~30m为什么范围？

2、说出运输大巷有哪几种布置形式？

分别适合哪种煤层条件？