学科门类:
      一级学科名称:矿业工程   学科代码0819
      二级学科名称:采矿工程   学科代码081901


      学科专业特点介绍:
      矿业是工业链的初链,是国民经济的基础产业。煤炭开采又是矿业中的最主要门类,是我国能源安全的基石,支撑着国民经济的快速发展,我国以煤炭为主体的能源结构相当时期内不会改变。
      煤矿开采的研究对象为安全、高效、高资源回收率地开采煤炭资源以及伴生的其他矿物资源等。
      煤矿开采研究的目的是综合利用现代科学理论与相关工程技术,深入分析、研究煤矿开采复杂多变的客观条件,掌握和利用煤矿开采的基本规律,系统地研究和开发高效、安全、高资源回收率和舒适作业条件的现代化煤矿开采的科学理论与工程技术。
      煤矿开采是一门综合性的科学与面向生产实际的工程技术。它涉及采煤方法、矿山压力与围岩控制、机电设备、自动化与通信技术、开采的安全技术、瓦斯等伴生资源开采、地面沉陷保护、露天开采与边坡稳定、矿区生态环境保护与重建、系统工程与信息化技术等多个学科领域。它的学科基础包括固体力学、地质力学、煤田地质学、工程地质和水文地质学、岩石力学、流体力学、空气动力学、机电工程、系统科学与工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、通信技术、环境保护、材料科学与工程、安全技术与工程、人工智能等多个学科门类。目前已形成了许多研究方向。
      近几十年来资源开采科学有了长足的进步。地下开采作业面的转移、围岩控制与支护采用了许多新技术,新装备的使用也改善了作业环境。现代控制、监测等信息技术大量应用,系统工程得到了发展。煤炭开采越来越多地与其他学科交叉,出现许多研究的新方向。煤炭资源开采学科面临的问题是:① 随着社会进步和国民经济的发展,人类对资源和能源的需求量越来越大,对资源与能源的质量要求越来越高,煤炭资源量大,但开采环境复杂;② 瓦斯、突水、火灾、冒顶、机械伤害以及爆炸等安全问题随着开采难度的加大越来越突出;③ 环境问题日益突出,开采导致的地面沉陷、水资源的破坏,以及矸石甚至有毒废物对生态环境的影响亟待有效解决;④ 随着资源的开发,开采深度逐渐延伸,资源开采条件劣化,安全开采的形势日趋严重,引发的环境问题日益突出。

      煤科总院北京开采所1957年建所(2007年1月更名为开采分院),是我国煤炭行业唯一从事煤矿地下开采现代化技术与工艺研究的专业科技开发机构。目前拥有采矿、巷道、支架、特殊采煤与矿区环保4个研究所。先后于1979、1986年被批准为采矿工程专业硕士、博士学位授权点,2001年成为博士后科研工作站设站单位。现有10名博士生导师,9名硕士生导师。已培养博士12人、硕士54人,在站博士后1人,在学博士生27人,在学硕士生22人。
      开采设计分院采矿工程专业学科结构合理,已形成5个稳定的研究方向:采矿安全技术;矿山岩石力学与地下开采现代技术理论及应用;巷道及工作面支护技术与装备;开采沉陷理论与控制技术。
      在厚煤层及特厚煤层开采工艺与岩层控制、难采煤层的开采技术与岩层控制、煤巷锚杆支护成套技术、软岩巷道支护技术、各种液压支架设计与开发、综采工作面综合配套、优化设计理论、地下开采引起的覆岩破坏与地表移动变形预计理论与方法、“三下”压煤开采技术、开采引起巨厚松散层水位疏降与地表变形预计等方面的研究成果与学术水平达到国际先进水平。
      开采设计分院共完成国家、省部级科研项目648项,其中223项获得国家或省部级科技进步奖。我们与国内煤炭企业合作,攻克了坚硬厚顶板控制这一世界性技术难题,率先在国内试验成功综采放顶煤开采方法,开创并发展了我国矿山大面积采动影响理论与特殊开采技术这一全新边缘交叉学科,开发了煤矿巷道高效安全支护成套技术创新体系,首次提出煤矿采场围岩优化控制科学体系。研制开发的液压支架、单体液压支柱、铰接顶梁分别占全国总产量的60%、90%和100%多台各类先进的科学仪器和实验装置,包括具有国际先进水平的电子显微电磁成像系统、地质雷达、数字地震仪、水压致裂地应力测量装置、巷道围岩强度测定装置、光导纤维钻孔窥视仪、钻孔电视等。
      开采设计分院是中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会等学术团体的挂靠单位,主办全国性科技期刊《煤矿开采》,积极开展学术交流活动。近五年来,主办或承办国际国内学术会议30多次,参加学术交流会的人员达数千人。先后与美国、英国、日本、波兰等十多个国家的矿业科研开发机构建立了长期合作关系。

 

一、培养目标
      1. 较好地掌握马克思主义的基本原理,逐步树立无产阶级世界观,坚持党的基本路线,热爱祖国,遵纪守法,学风严谨,品德良好,积极进取,锐意创新,具有较强的事业心和奉献精神,积极为祖国的社会主义现代化建设服务。
      2. 在采矿工程学科上掌握坚实的基础理论、基本的实验技能和系统的专门知识;具有从事科学研究和独立担任专门技术工作的能力;较熟练地掌握一门外语,能较熟练地阅读专业文献和撰写科学论文摘要,并具备基本的听说能力。
      3. 身心健康。


二、研究方向简介
      1. 地下开采现代技术理论与实践:综合运用采煤学、矿山压力与岩层控制、矿井地质、机电一体化技术、设备与配套、安全工程、系统工程、流体力学、管理科学与工程等理论与技术,研究煤矿矿井现代化设计方法、煤炭及瓦斯等伴生资源的高效、安全、高资源回收率的开采方法、工艺和技术。
      2. 矿山压力与围岩控制:以工程地质学、岩石力学、结构力学、断裂力学、弹性力学、塑性力学、材料力学以及非线性科学等为基础,系统研究不同开采方法的采场与井巷的矿山压力显现规律,围岩控制理论与技术,以及研制开发相应监测仪器仪表与围岩控制设备和产品,研究采场与井巷顶板矿压显现规律、冲击矿压、顶板大面积来压等灾害的发生机理、规律与防治理论和技术、破碎围岩加固。强调矿压理论与岩层控制实用技术相结合,微观研究与宏观研究相结合。
      3. “三下”开采、采动损害防治与环境保护技术:综合运用岩石力学、矿山压力与控制、采煤学等理论与技术,研究水体、建筑物、铁路等下部煤炭开采技术、减少甚至消除地面沉降的理论与技术以及地面建筑物、农田、水系等的保护技术。
      4. 深部开采理论与技术:针对矿井开采水平逐年延伸,深部开采问题逐渐严重的情况,研究深部矿井与高应力开采条件下的冲击矿压、瓦斯突出等动力异常灾害发生机理与防治技术;深部开采条件下,采场与巷道顶板灾害的发生机理与防治理论技术,以及采场与巷道围岩控制理论与技术、矿井顶底板水的防治理论与技术、矿井降温理论与技术。
      5. 与环境协调的开采理论与技术:综合运用采矿工程理论与技术、环境科学与技术、工程地质与水文地质、林业科学与工程、农业科学与工程、资源与环境经济学等,系统研究和建立与环境协调的开采理论与技术体系,保障煤炭资源开采与环境的协调可持续发展。
      6. 巷道锚杆支护理论与成套技术:研究煤巷矿压理论、锚杆支护机理、锚杆支护成套技术,包括巷道围岩地质力学测试、锚杆支护信息化动态设计、锚杆支护新材料、井下快速施工技术与装备、监测仪器与技术、支护效果检测仪器与技术、破碎围岩加固技术。
      7. 工作面支护设备设计与开发:研究支架与围岩的相互作用关系,液压支架的优化设计、可靠性设计、模糊设计及有限元方法在支架设计中应用,液压控制元件及电液控制,理论与技术,综采放顶煤液压支架及大采高综采支架设计理论。

      8. 安全理论与技术:研究瓦斯爆炸机理,采前与采动过程中瓦斯运移规律、安全开采的瓦斯防治理论与技术,矿井火灾发生机理与防治理论技术,矿井粉尘防治技术,矿井通风系统设计与优化,安全评价理论与庆用。强调采煤工艺、采动应力场对瓦斯流动的影响,将矿压及岩层移动特征与瓦斯运移规律相结合。
      9. 煤矿安全监测与预警:综合运用煤矿安全工程与监测原理、电子技术、信息传输与处理技术、计算机技术等开发研制新型、准确、高效的煤矿安全监测与预警系统。其中,涉及瓦斯、水、火、粉尘、顶板、冲击矿压等的监测与预警。


三、学分要求
      硕士生总学分应不低于32分,其中学位必修课学分不低于16分,选修课学分不低于13分,其它环节(学术活动、选题报告、科研实践)学分不低于3分。
      硕士生学位课平均成绩应不低于75分。

 

四、课程设置

课程

类别

课程

编号

课程名称

学分

学时

开课

学期

备注


            


          

CS01

硕士英语基础部分

3

60

1


        

CS02

硕士英语专业部分

3

50

2


        

CS03

自然辩证法

3

54

1


        

CS04

现代数学理论与方法

3

60

1


        

CS05

岩石力学与工程

3

60

1


        

CS06

地下开采现代技术

3

60

1


        


            


          


          


          

CS07

矿山压力理论与岩层控制

2

40

2


        

CS08

弹塑性力学

3

60

2


        

CS09

现代机械设计理论及方法

3

60

2


        

CS10

矿业人工智能与虚拟现实技术

2

32

2


        

CS11

采动影响与控制技术

2

36

2


        

CS12

开采沉陷学

2

36

2


        

CS13

安全科学技术进展

2

36

2


        

CS14

机械优化设计

2

36

2


        

CS15

采准巷道矿压理论及应用

2

36

2


        

CS16

系统工程理论与方法

3

48

2


        

CS17

经济管理专题选讲

2

40

2


        

CS18

矿山充填材料及技术

2

40

2


        

CS19

机电一体化

2

40

2


        

CS20

试验设计与数据处理

2

36

2


        

其它环节


        

(1)学术活动

1


        


        


        

(2)选题报告

1


        


        


        

(3)科研实践

1