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文本内容:
《数字化矿山技术》课程教学大纲课程英文名称The Technologiesof DigitalMine课程编号133991810课程类别专业课课程性质选修课学分2学时32(其中讲课学时24实验学时8)适用专业采矿工程开课部门环资学院
一、课程教学目的和课程性质本课程是采矿工程专业的专业课之一,侧重于讲述矿山空间信息获取与建模、数字矿山关键技术与应用、典型采矿软件系统与示范等数字矿山建设的基本内容通过本课程的学习,使学生掌握数字矿山建设的基本知识、基本理论和基本技术
二、本课程与相关课程的关系本课程先修课程工程力学、井巷工程、矿床地下开采、矿井通风与安全
三、课程的主要内容及基本要求(-)理论学时部分第一单元数字矿山的基本知识(2学时)[知识点]数字矿山的起源、发展、内涵、体系、建设;[重点]数字矿山的概念;数字矿山的内涵;数字矿山的关键技术[难点]数字矿山的建设任务;[基本要求]
1、识记数字矿山的概念
2、领会数字矿山的内涵第二单元矿区资源环境信息的获取与处理(2学时)[知识点]矿区资源环境信息概述;地球探测信息技术;遥感技术;矿山采场调节探测;体品位与储量矿量估算;[重点]采区三维地震技术;井中勘探与物探技术;[难点]储量与矿量估算;[基本要求]
1、识记矿区资源环境信息的概念及特征
2、领会地球探测技术与遥感技术
3、简单应用矿山采场三维地震技术的应用
4、综合应用体品位与储量矿量估算第三单元矿山空间信息获取、处理与制图(2学时)[知识点]矿山空间信息获取;矿山空间信息处理;矿图制图;[重点]全站仪的使用及数据处理;三维激光扫描仪的使用及数据处理;GPS数据处理;[难点]基于三维矿业软件的矿图制图[基本要求]
1、识记矿山空间数据的获取方法
2、领会矿山空间数据的处理方法
3、简单应用基于CAD的矿图制图
4、综合应用基于三维矿业软件的矿图制图第四单元矿山生产与安全数据的收集与分析(2学时)[知识点]矿山生产信息;矿山安全信息;矿山安全分析与预警;[重点]人员与设备的定位;采矿设备的工况监测;矿山生产环境的安全监测;[难点]矿山安全监控系统;矿山安全分析技术;矿山安全预警模型;[基本要求]
1、识记矿山生产与安全信息
2、领会矿山安全分析技术
3、简单应用人员与设备的定位技术的应用
4、综合应用矿山安全监控系统的应用第五单元矿山信息集成管理与共享利用(2学时)[知识点]矿山信息集成框架;矿山信息管理与更新;矿山信息分类与编码;矿山空间信息的查询与共享;矿山数据挖掘与知识发现;[重点]矿山信息管理与更新;矿山信息分类与编码;矿山空间信息的查询;[难点]矿山数据挖掘与知识发现;[基本要求]
1、识记矿山信息的分类
2、领会矿山信息的查询
3、简单应用矿山信息的编码与更新
4、综合应用矿山数据挖掘与知识发现第六单元矿山信息集成建模与可视化(4学时)[知识点]矿山地形的三维建模;矿山地质的三维建模;井巷工程的三维建模;井巷工程与地质体的集成建模;矿山地上地下集成建模技术;矿山模型的多模式表达;[重点]矿山地形的三维建模方法;矿山地质的三维建模方法;井巷工程的三维建模方法;[难点]矿山模型的多模式表达;[基本要求]
1、识记矿山地形的不规则三角网建模与规则网格建模
2、领会基于体元模型的三维地质建模
3、简单应用能够使用三维建模方法为矿山建模第七单元采矿数字化设计与决策优化(4学时)[知识点]地下采矿数字化设计;露天矿最终境界优化;露天矿境界与生产计划整体优化;[重点]地下采矿数字化设计;露天矿最终境界优化;[难点]露天矿境界与生产计划整体优化;[基本要求]
1、识记浮动圆锥法境界优化方法;
2、领会整体优化思路
3、简单应用盘区设计与爆破设计
4、综合应用生产计划整体优化第八单元矿山数字通信与自动化(2学时)[知识点]矿山数字通信技术;矿山自动化;采矿机器人;[重点]矿山数字通信技术;矿山自动化;[难点]采矿机器人;[基本要求]
1、识记现代矿山数字通信技术;
2、领会现代矿山数字通信技术的原理
3、简单应用矿山自动化系统掌握
4、综合应用采矿机器人的相关技术掌握第九单元采矿模拟、仿真与虚拟现实(2学时)[知识点]矿山工程模拟;采矿工程仿真;矿山灾害虚拟现实;国内外采矿软件与应用;[重点]矿山工程模拟;采矿工程仿真;[难点]矿山灾害虚拟现实;[基本要求]
1、识记矿山通风模拟与矿山灾害模拟
2、领会放矿过程仿真与矿山物流仿真
3、简单应用国内外采矿软件的应用
4、综合应用矿山灾害虚拟现实第十单元数字矿山典型系统与应用(2学时)[知识点]国产数字矿山典型系统;中国数字矿山典型范例;[重点]采矿CAD设计系统;金属露天矿开采规划与设计优化系统;地下矿采掘计划编制系统;[基本要求]
1、识记采矿CAD设计系统;
2、领会金属露天矿开采规划与设计优化系统;
3、简单应用地下矿采掘计划编制系统;[学时分配]知识单元理论学时数字矿山的基本知识2矿区资源环境信息的获取与处理2矿山空间信息获取、处理与制图2矿山生产与安全数据的收集与分析2矿山信息集成管理与共享利用2矿山信息集成建模与可视化4采矿数字化设计与决策优化4矿山数字通信与自动化2采矿模拟、仿真与虚拟现实2数字矿山典型系统与应用2合计24
(二)实验学时部分[实验教学环节作用及目的]数字矿山技术实验是采矿工程专业学生选修的实验通过实验,使学生的实验技能、创新能力、科研能力和解决实际问题的能力有较大的提高[实验教学环节培养学生能力标准]通过实验使学生掌握使用常用的三维矿业软件建立地质数据库与三维地质模型,并能进行露天和地下矿的三维采矿设计[实验项目、内容、学时分配及实验类型]
1、必开实验实验类型学组序号实验项目实验内容(演示、验证、综每组学时数合、设计研究)生人数矿山地质数据
1.矿山地质数据的整理12七K1=1130收集与整理
2.建立地质数据库2矿山二维建模
1.地形三维模型的建立2七R口
1302.地质三维模型的建立
3.井巷工程三维模型的建立3采矿数字化设
1.露天矿开采采场设计;4七K口130计
2.地下矿的井下工程设计
2、选开实验实验类型序号实验项目实验内容学时(演示、验证、综每组学生人组数数合、设计研究)
3、主要仪器设备三维数字矿业软件(3DMINE/DIMINE/SURPAC/MICROMINE)U!、教学方法与手段本课程属于基础理论课程,教学方法应以课堂讲授为主,采用多媒体课件教学;对于部分难点问题,可以适当安排课堂讨论和课下思考题;课后适当安排作业
五、考核要求、方式与成绩评定考核要求覆盖各章节全部教学内容考核形式考查成绩评定通过三维矿业软件,进行地质建模与采矿设计
六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材:
1.《数字矿山技术》,吴立新编著,中南大学出版社,2009年11月主要参考书
1.《数字矿山理论技术及工程》,李翠平、李仲学、赵怡情编著,科学出版社,2012年11月
2.《数字矿山新技术》,徐水师编著,中国矿业大学出版社,2007年12月
七、大纲说明
八、审核意见课程负责人签字专业负责人签字教研室主任签字分管院长签字执行日期。