一、概述
矿业工程是一门开采自然矿产资源的科学与工程技术,矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础,矿业工程学科是随工业发展的古老学科之一。涉及到煤炭、冶金、化工、建材等多个工艺生产领域。我国当前处于发展时期,95%以上的能源,80%以上的工业原料,70%以上的农业生产资料来自矿产资源,因此,采矿尤为重要。目前,我国有2000多万人从事采矿工作,300多座城市是因矿业而兴起,我国已成为世界采矿大国。
矿业工程是一门综合性很强的工程领域,分采矿工程、安全技术及工程、矿物加工工程,其工程对象均为力学性质复杂的非均质、非连续性岩体,矿业工程的发展要求进一步提高机械化程度,实现高产高效、高回收率,重视研究安全工程及技术,以改善矿工的劳动条件。
本领域与材料工程、工业工程、系统工程、安全工程、电子与信息工程、电气工程、动力工程、环境工程、计算机技术等工程领域以及力学学科密切相关。
二、培养目标
培养矿业工程领域在科学研究、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与管理等方面的高层次工程技术和工程管理人才。
矿业工程领域工程硕士生应具有扎实的基础理论和系统的专业知识,对矿业工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解。能熟练运用先进的科学技术和实验方法,尤其应具有在安全高效的开采方法或工艺,矿山压力控制,开发矿业的决策与优化设计,矿物加工技术等方面的科学研究能力。
三、领域范围
1.由于工程硕士直接为工矿企业培养高层次工程技术人才,行业特征应该比较突出,本领域行业的覆盖面包含了矿山的设备和生产系统,地下建设工程施工及生产系统,矿山安全,矿山环境保护,矿物加工利用、矿山管理等。
2.根据工程技术人员工作性质,领域范围可分为:
(1)现代采矿技术
主要研究煤及其它矿产资源地下及露天开采的高产高效新理论、新技术、新工艺、新流程。研究提高各种有益矿物的回收率,减少贫化的新技术。利用系统工程方法研究实现高产高效矿井、采场的新流程及新的巷道布置方式。特殊开采工程包括:水力开采技术,“三下”矿体开采技术,地下气化技术等。
(2)地下建设工程
旨在解决煤炭、建筑、水利工程、铁道、交通、冶金、国防等部门的实际工程问题。主要研究地表、地下岩层及岩土工程的稳定性理论、机理和准则,发展和开发新技术、新材料、新工艺,保持围岩的稳定性。
(3)矿山安全工程
主要研究矿山安全人机工程,矿山安全监测监察系统,矿井通风与防尘、防瓦斯、防火技术的研究,顶板灾害防治技术,矿井空调技术。
(4)矿山环境管理
研究矿山尾沙、煤矸石及其它固体废料的物理化学特性及其综合利用新技术;研究矿山深部开采岩爆等高能位破坏的机理及防治技术:研究矿山开采引起的地表陷落的机理和规律,及相应的控制策略和技术;研究煤炭开采、发电、充填材料生产一体化技术。
(5)矿物加工工程
主要研究矿物的分离技术,化学添加剂的制备、生产技术和应用技术,矿物资源的综合利用,研究和发展微细粒矿物及伴生矿物加工利用新技术。
四、课程设置
基础课:外语、自然辩证法、科学社会主义理论、数理统计、高级运筹学、弹塑性力学、计算机技术系列课程等。
技术基础及专业课:
高等采矿学、高等流体力学、安全工程、高等选矿学、矿山岩体力学、矿山压力及其研究方法、矿山系统工程、采矿工艺学、技术经济学(二)、矿山CAD及决策支持系统、神经网络方法及应用、松散介质力学、采准巷道矿压理论及应用、放顶煤开采技术、地质统计学、岩石开挖工程随机分析、硅酸盐材料学、高水固结充填采矿、自动化仪器仪表、矿井设计与评价理论,矿山充填材料、矿井风流模拟与控制技术、安全人机工程、颗粒技术、选矿实验方法、浮选理论、固体材料结构基础、选矿数学模型等。
上述课程可定为学位课程和选修课程。由培养单位与合作企业根据实际需要可以确定其他课程。课程总学分不得少于32学分。
五、学位论文
矿业工程领域的工程硕士学位论文选题应来源于生产实际,具有明确的工程背景与应用价值,并能反映出一定的科技研究含量和研究工作量。
对于矿业工程项目的策划、工程优化设计或技术改造,论文应具有对原设计以技术的评价、改造和革新方案的评述及结果的技术和经济效果分析;对于采矿生产中遇到的各类技术及攻关研究专题,论文应具有清晰的研究路线及研究手段论述,其结论应具有一定的新意;对于采矿领域里的新工艺、新设备、新产品、新软件的研制与开发,论文应具有设计方案的比较、评估、设计计算书及图纸等;对于采矿领域的可持续发展战略研究,各项管理规章制度的改革研究等,论文应给出新的管理理论体系,对企业生产和质量作出效果分析,并给出创新管理信息系统等。
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