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1、数字化矿山技术课程教学大纲课程英文名称：The Technologies of Digital Mine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、矿井通风与平安三
2、、课程的主要内容及基本要求（-）理论学时局部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、开展、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
3、、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第四单元矿山生产与平安数据的收集与分析（2学时）知识点矿山生产信息；矿山平安信息；矿山平安分析与预警；重 点人员与设备的定位；采矿设备的工况监测；矿山生产环境的平安监测;难 点矿山平安监控系统；矿山
4、平安分析技术；矿山平安预警模型；基本要求1、识 记：矿山生产与平安信息2、领 会：矿山平安分析技术3、简单应用：人员与设备的定位技术的应用4、综合应用：矿山平安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
5、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：矿山地形的不规那么三角网建模与规那么网格建模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
6、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
7、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矿山生产与平安数据的收集与分析2矿山信息集成
8、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）实验学时局部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。U!、教学方法与手段实验工程、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序 号实验工程实验内容学 时实验类型（演示、验证、综合、设计研究）组数每组 学生
9、人数1矿山地质数据 收集与整理1 .矿山地质数据的整理2.建立地质数据库2七K 1=11302矿山二维建模1 .地形三维模型的建立2 .地质三维模型的建立3 .井巷工程三维模型的建立2七R 口1303采矿数字化设 计1 .露天矿开采采场设计；2.地下矿的井下工程设计4七K 口1302、选开实验3、主要仪器设备序号实验工程实验内容学时实验类型（演示、验证、综合、设计研究）组数每组学生 人数三维数字矿业软件（3DMINE/DIMINE/SURPAC/MICROMINE）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；对于局部难点问题，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：