採礦學(東北大學建設的慕課)

採礦學課程是東北大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程。該課程於2017年03月01日在中國大學MOOC首次開設，授課教師是王青、顧曉薇、陳慶凱、孫效玉、趙興東、胥孝川。據2022年2月中國大學MOOC官網顯示，該課程將於2022年2月28日第11次開課。

採礦學課程共十九周，包括儲量估算原理和方法、礦床數值模型構建、露天礦最終境界的手工設計原理和計算機最佳化方法、露天礦開拓方法、露天礦開採程式和開採計畫安排、穿孔爆破和鏟裝運輸、汽車自動化調度系統等內容。

基本介紹

• 中文名：採礦學
• 建設院校：東北大學
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 首開時間：2017年03月01日
• 授課教師：王青、顧曉薇、陳慶凱、孫效玉、趙興東、胥孝川
• 授課平台：中國大學MOOC

課程性質

課程背景

採礦學由採礦基礎、地下開採、露天開採和礦山生態經濟與復墾四個部分組成，主要講授金屬礦床露天開採。

課程定位

採礦學課程是採礦工程專業本科生主幹專業課。

適應對象

採礦學課程適合在校大學生以及從事與礦業行業有關的技術人員和管理人員學習。

課程簡介

採礦學課程共十九周，第一周介紹了經濟合理剝采比的計算方法、 LG圖論法最佳化定理與算法等內容；第二周講述了工作線布置方式、分期開採等知識；第三周介紹了炸藥爆炸、工業炸藥起爆技術等內容；第四周講述了爆破作業基本要求、炮孔布置及布孔方式等知識；第五周介紹了取樣品位的統計學分析、礦體圈定與儲量計算等內容；第六周講述了半變異函式平均值的計算、克里金法算例與分析等知識；第七周介紹了全境界開採的採掘進度計畫編制、分期境界最佳化等內容；第八周講述了公路運輸開拓、膠帶運輸開拓等知識；第九周介紹了運輸作業與運輸方式、汽車運輸能力與需求量等內容；第十周講述了排土工藝類型及公路運輸排土、排土場危害及防治等知識；第十一周介紹了井筒內的主要裝備、豎井井巷設計等內容；第十二周講述了沉井施工工藝、沉井法的施工設計等知識；第十三周介紹了擠壓爆破方案、無底柱分段崩落法等內容；第十四周講述了單層充填採礦法、上向水平分層充填採礦法等知識；第十五周介紹了礦產資源的概念、特點及分類等內容；第十六周講述了資金的時間價值的引出、現金流量的內容及估值等知識；第十七周介紹了項目投資決策評價指標及其類型、項目非折現評價指標及其計算方法等內容；第十八周講述了項目投資方案分類及可行性評價、項目投資風險分析等知識；第十九周介紹了礦產資源投資實例套用、中國資本市場等內容。

課程大綱

第一周 最終開採境界 1.1 最終開採境界概述 1.2 經濟合理剝采比的計算方法 1.3 最終境界手工設計原理及方法 1.4 境界最佳化的浮錐法 1.5 LG圖論法基本概念 1.6 樹的正則化 1.7 LG圖論法最佳化定理與算法 1.8 境界最佳化-錐體排除法 單元測驗 單元作業 第二周 露天開採程式 2.1 掘溝 2.2 採掘方式及工作平盤參數 2.3 工作線布置方式 2.4 采場布線方式 2.5 生產剝采比與工作幫坡角 2.6 生產剝采比均衡 2.7 分期開採 單元測驗 單元作業 第三周 爆破基礎知識 3.1 爆炸現象 3.2 炸藥爆炸 3.3 炸藥的分類 3.4 炸藥的起爆與敏感度 3.5 炸藥的氧平衡 3.6 炸藥爆轟 3.7 炸藥的爆炸性能 3.8 常用單質炸藥 3.9 工業炸藥 3.10 工業炸藥起爆技術 單元測驗 單元作業 第四周 穿孔與爆破作業 4.1 穿孔方法與穿孔設備 4.2 爆破作業基本要求 4.3 生產台階正常採掘爆破概述 4.4 炮孔布置及布孔方式 4.5 起爆方案與起爆網路 4.6 爆破設計實例 4.7 靠幫並段台階的控制爆破 單元測驗 單元作業 第五周 品位與儲量計算 5.1 探礦數據 5.2 取樣品位的統計學分析 5.3 邊界品位與礦量關係 5.4 盈虧平衡法確定邊界品位 5.5 最大現值法（Lane法）確定邊界品位 5.6 礦體圈定與儲量計算 單元測驗 單元作業 第六周 礦床數值模型 6.1 礦床模型概念及地質統計學估值方法 6.2 地質統計學基本概念和函式 6.3 半變異函式數學模型和半變異函式的數學模型擬合 6.4 各向異性 6.5 半變異函式平均值的計算 6.6 克里金法 6.7 克里金法算例與分析 6.8 距離反比法 6.9 其他數值模型 單元測驗 單元作業 第七周 露天礦生產計畫 7.1 露天礦生產能力 7.2 全境界開採的採掘進度計畫編制 7.3 分期開採的採掘進度計畫編制 7.4 全境界開採的采剝計畫與生產能力同時最佳化 7.5 分期境界最佳化 單元測驗 單元作業 第八周 露天礦床開拓 8.1 礦床開拓概述與分類 8.2 公路運輸開拓 8.3 鐵路運輸開拓 8.4 公路-鐵路聯合運輸開拓 8.5 膠帶運輸開拓 8.6 箕斗運輸開拓及平硐溜井開拓 單元測驗 單元作業 第九周 采裝作業與設備 9.1 采裝作業與設備 9.2 運輸作業與運輸方式 9.3 汽車運輸能力與需求量 9.4 調度系統背景 9.5 系統套用演示

9.6 系統關鍵技術 單元測驗 單元作業 第十周 排土作業 10.1 排土作業概念 10.2 排土場選址及其要素 10.3 排土工藝類型及公路運輸排土 10.4 鐵路運輸排土 10.5 膠帶運輸排土 10.6 排土場危害及防治 單元測驗 單元作業 第十一周 井巷設計概論 11.1 豎井斷面設計概述 11.2 井筒內的主要裝備 11.3 豎井斷面確定 11.4 豎井井巷設計 11.5 巷道斷面設計概述 11.6 巷道支護 單元測驗 單元作業 第十二周 特殊鑿井：沉井法 12.1 特殊鑿井：沉井法 12.2 主要施工順序 12.3 沉井施工工藝 12.4 沉井受力狀態 12.5 沉井的偏斜原因 12.6 沉井法的施工設計 12.7 沉井法存在的問題及展望 單元測驗 單元作業 第十三周 崩落採礦法 13.1 有底柱分段崩落法 13.2 擠壓爆破方案 13.3 有底柱分段崩落法放礦理論 13.4 無底柱分段崩落法特徵及結構參數 13.5 無底柱分段崩落法 13.6 無底柱分段崩落法地壓特徵及評價 13.7 階段崩落法 13.8 自然崩落法 13.9 放礦理論-采場結構參數與礦石損失貧化控制 單元測驗 單元作業 第十四周 充填採礦法 14.1 充填採礦法概述 14.2 單層充填採礦法 14.3 上向水平分層充填採礦法 14.4 下向水平分層充填採礦法 單元測驗 單元作業 第十五周 礦產資源概述 15.1 資源特點及分類 15.2 礦產資源的概念、特點及分類 15.3 國內外礦產資源特點及重要性 單元測驗 單元作業 第十六周 技術經濟基礎 16.1 概述 16.2 資金的時間價值的引出 16.3 終值與現值 16.4 資金的時間價值的計算 16.5 現金流量的內容及估值 16.6 淨現金流量的確定 16.7 淨現金流量的確定習題講解 單元測驗 單元作業 第十七周 礦產資源投資決策基礎理論與方法 17.1 項目投資的相關概念 17.2 項目投資決策評價指標及其類型 17.3 項目非折現評價指標及其計算方法 17.4 淨現值與折現率 17.5 習題解析 17.6 淨現值率、獲利指數與內部收益率 單元測驗 單元作業 第十八周 項目投資方案的概念與分析 18.1 折現評價指標的關係 18.2 項目投資方案分類及可行性評價 18.3 現值成本法與年成本法 18.4 項目投資風險分析 單元測驗 單元作業 第十九周 礦業權政策與礦業融資 19.1 礦產資源投資實例套用 19.2 中國資本市場（上） 19.3 中國資本市場（下） 單元測驗 單元作業

(註：課程大綱排版從左到右列)

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2017年03月01日~2017年08月31日	王青、顧曉薇、陳慶凱、孫效玉、胥孝川	3~5小時每周	3429
第2次開課	2017年09月18日~2018年01月31日			880
第3次開課	2018年03月19日~2018年07月18日			1982
第4次開課	2018年09月03日~2019年01月24日			1515
第5次開課	2019年03月04日~2019年07月15日		3小時每周	1296
第6次開課	2019年09月01日~2020年01月25日			1507
第7次開課	2020年02月23日~2020年07月10日		3~5小時每周	1996
第8次開課	2020年09月01日~2021年01月20日	王青、顧曉薇、陳慶凱、孫效玉、趙興東、胥孝川	3小時每周	1111
第9次開課	2021年02月28日~2021年07月20日			865
第10次開課	2021年09月01日~2022年01月15日			953
第11次開課	2022年02月28日~2022年07月15日			待定

（註：表格內容參考資料）

課程特色

教學過程中注重聯繫實際，結合具體礦山生產實踐，使得學生了解礦體開採從設計到生產的完整過程，掌握生產管理知識和採礦技術。

教學目標

培養學習者對礦產資源儲量估算、露天礦境界圈定、開拓系統布置、開採計畫安排、分期開採最佳化、鑿岩爆破、汽車調度系統最佳化等的認識和了解，培養礦業工程領域科技人才。

學習預備

預備知識

學習採礦學課程需要學習者具備地質學、高中數學及經濟學基礎知識。

學習資料

書名	作者	ISBN	出版時間	出版社
《採礦學（第2版）》	王青、任鳳玉、顧曉薇	9787502454906	2011年4月1日	冶金工業出版社

（註：表格內容參考資料）

所獲榮譽

2019年1月8日，採礦學課程被中華人民共和國教育部認定為“2018年國家精品線上開放課程”。

2020年11月24日，採礦學課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家級一流本科課程（線上一流課程）”。

教師簡介

王青，東北大學採礦工程研究所教授，博士生導師，主要從事礦山最佳化開採和資源經濟學研究工作。

顧曉薇，東北大學資源與土木工程學院教授，博士生導師，國家重點研發計畫首席專家，主要從事大宗工業固廢資源化利用、露天礦床開採最佳化及礦山資源與生態經濟領域的研究工作。

陳慶凱，東北大學資源與土木工程學院副教授，主要研究方向為礦床開採技術、工程爆破技術。

孫效玉，東北大學資源與土木工程學院教授，採礦系教授委員會副主任，主要研究方向為礦山設計、生產與管理的智慧型化與信息化。

趙興東，東北大學資源與土木工程學院教授，博士生導師，主要研究方向為岩石失穩及其控制、地下金屬礦床開採方法、三維雷射數字測量技術。

胥孝川，東北大學資源與土木工程學院副教授，承擔採礦學等課程的教學工作。