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1、黑龙江省高等教育自学考试采矿工程（独立本科段）B080109专业采矿系统工程考试大纲（课程代码11887）黑龙江省高等教育自学考试委员会办公室二O一。年五月采矿工程专业采矿系统工程自学考试大纲课程中文名称：采矿系统工程课程英文名称：MiningSystemEngineering学时数：60学时一、课程性质与设置目的采矿系统工程课程是黑龙江省高等教学自学考试采矿工程专业（独立本科段）的必修课，主要讲授矿山设计与规划系统优化、矿山工艺系统优化、矿山管理系统优化、采矿系统发展前景展望等方面内容。通过学习，使学生掌握采矿系统工程的基本思想和方法，并能初步运用采矿系统工程的优化理论，对矿山设计与规划系统
2、优化、矿山工艺系统优化、矿山管理系统优化问题进行分析。针对采矿系统工程课程的特点，在教学过程中应注意培养学生的系统思维能力，强化系统分析原理，注重定性分析与定量分析相结合，加强实际训练，为学生后续的学习、实践及今后的工作与发展打下良好基础。二、课程内容与考核目标总论（-）学习目的和要求通过总论的学习，掌握系统工程的的基本概念，了解系统模型建立的基本要求及步骤，了解采矿系统工程发展现状和应用。（二）课程内容1系统工程主要学习系统、系统工程和系统分析的概念。2、采矿系统工程主要学习采矿系统工程定义及其重要意义。3、系统模型及其建立主要学习系统工程模型建立的基本要求和基本步骤。4、采矿系统工程基础理
3、论与技术主要学习采矿系统工程与相关学科联系。5、采矿系统工程发展现状主要学习采矿系统工程应用领域。（）考核知识点1 .系统、系统工程、系统分析和采矿系统工程定义。2 .系统工程模型建立的基本要求和基本步骤。（四）考核要求掌握：系统、系统工程、系统分析和采矿系统工程的概念领会：系统工程模型建立的基本步骤和基本要求、采矿系统工程发展现状及应用领域。第一章矿床模型及矿床资源条件可开发性评价（一）学习目的和要求通过本章的学习，首先掌握作为建立矿床模型的理论基础及主要方法的地质统计学基础知识，进而学习矿床模型的建立方法，以及矿床资源条件的系统分析与评价方法。（二）课程内容第一节地质统计学基础知识本节主要
4、学习区域化变量理论、结构分析与变异函数拟合、克里金法估值的原理。第二节矿床模型的建立本节首先介绍矿床模型的基本概念，学习矿床模型建立的几种常见方法，以及分析在矿床模型建立与应用中存在的一些问题。第三节矿床资源条件的系统分析与评价本节主要以地下开采煤层和露天开采井田的评价为例说明矿床资源评价的基本方法与过程。（三）考核知识点1 .地质统计学的基本理论2 .矿床模型的建立的几种常见方法3 .矿床资源评价的基本方法和过程。（四）考核要求1 .地质统计学的基本理论掌握：区域化变量理论、克里金法估值方法。2 .矿床模型的建立的方法掌握：矿床建立的距离加权法、地质统计学方法、地质边界法和人工神经网络方法。
5、3 .矿床资源评价的基本方法和过程。了解：地下开采煤层和露天开采井田的评价方法。第二章矿田开采境界与产量规模的优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，掌握矿山设计中两项重要的决策要素（矿田开采境界和矿山产量规模）的优化。（二）课程内容第一节露天矿开采境界的优化本节主要学习露天矿开采境界优化的两种应用较为广泛的优化方法一移动圆锥模拟法和动态规划法。第二节矿田划分与矿山产量规模的优化本节首先分析矿山产量规模的影响因素，深入学习矿田储量、矿山产量规模与矿山服务年限的综合优化方法；学习边界品位优化方法和露天矿剥采关系的动态优化方法；学习井田划分及井型的优化确定。（三）考核知识点1 .移动圆锥模拟法和动
6、态规划法2 .露天矿剥采关系的动态优化3 .井田划分及井型的优化确定（四）考核要求1 .露天矿开采境界的优化掌握：两种应用广泛的露天矿开采境界优化方法一移动圆锥模拟法和动态规划法。2 .露天矿剥采关系的动态优化掌握：露天矿剥采关系的动态优化3 .井田划分及井型的优化确定掌握：井田划分的优化模型、井型优化模型。第三章矿山开采设计综合优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，掌握采区设计优化的方法，矿井设计方案优化的内容、准则和方法，以及露天矿长远设计综合优化方法。（二）课程内容第一节采区设计优化本节主要学习采区设计优化的主要内容、优化步骤；采区设计方案的构成和初选。第二节矿井设计方案优化本节主要学
7、习矿井设计方案优化的内容、准则和方法。第三节露天矿长远设计综合优化本节主要首先学习露天矿长远设计涉及的主要内容，介绍有向图系统模拟方法在露天矿长远设计综合优化中的应用。（三）考核知识点1 .采区设计优化内容、步骤2 .矿井设计方案优化的内容、准则和方法3 .露天矿长远设计的主要内容4 .有向图系统模拟方法（四）考核要求1 .采区设计优化内容、步骤掌握：采区设计优化的主要内容、优化步骤2 .矿井设计优化模型掌握：矿井设计方案优化的内容、准则和方法，优化模型的总体结构。领会：优化模型存在的问题与改进途径。3 .有向图系统模拟方法掌握：露天矿用有向图系统的基本原理。了解：有向图系统模拟算法。第四章矿
8、区开发规划优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，掌握矿区规划的主要内容、基本依据，矿区开发系统优化方法与建模；了解矿区规划系统动态学（SD）模型。（二）课程内容第一节矿区开发系统模型本节首先对矿区系统的结构、特征进行分析，介绍矿区规划的主要内容。第二节矿区开发系统优化方法本节主要学习矿区规划的基本依据、矿区发展方案选择的0-1整数规划。第三节矿区系统动态模拟分析本节主要学习矿区规划系统动态学（SD）模型、矿区规划系统流图和方程。（三）考核知识点1 .矿区开发系统模型2 .矿区开发系统优化方法3 .矿区系统动态模拟分析（四）考核要求1 .矿区开发系统模型掌握：矿区系统的结构、矿区规划的主要内容
9、。2 .矿区开发系统优化方法掌握：矿区发展方案选择的0-1整数规划。3 .矿区系统动态模拟分析领会：矿区规划系统动态学（SD）模型。第五章矿山开采工艺选择（一）学习目的和要求通过本章的学习，了解露天矿开采工艺及设备选择和矿井开采方法选择。（二）课程内容第一节露天矿开采工艺及设备选择本节学习露天矿开采工艺及设备选择的方法，主要学习系统模拟方法、人工智能方法和概率分析方法。第二节矿井开采方法选择本节主要学习采煤机生产过程的计算模拟分析、采煤工艺及其设备的优选、采煤方法选择的决策支持系统和金属矿山采矿方法选择的模糊决策。（三）考核知识点1 .露天矿开采工艺及设备选择2 .矿井开采方法选择（四）考核要
10、求1 .露天矿开采工艺及设备选择掌握：系统模拟方法、人工智能方法。了解：概率分析方法2 .矿井开采方法选择掌握：采煤机生产过程的计算模拟分析和采煤工艺及其设备的优选了解：采煤方法选择的决策支持系统和金属矿山采矿方法选择的模糊决策第六章矿山生产系统分析与优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，掌握系统模拟方法的基础知识，矿山生产工艺系统模拟方法，矿山生产工艺系统的数学规划方法，以及矿山生产系统可靠性特点、研究内容、生产系统的可靠性分析。（二）课程内容第一节矿山生产工艺系统模拟本节主要学习系统模拟方法的基础知识和动态系统的模拟方法。第二节矿山生产工艺系统的数学规划本节主要学习线性规划、整数规划和非
11、线性规划在矿山生产工艺系统中的应用。第三节生产工艺系统的排队论分析本节主要学习排队论的基本概念，以及排队论在生产系统中的应用。第四节生产系统可靠性分析本节主要学习矿山生产系统可靠性特点、研究内容、生产系统的可靠性分析。（三）考核知识点1 .矿山生产工艺系统模拟2 .矿山生产工艺系统的数学规划3 .生产工艺系统的排队论分析4 .生产系统可靠性分析（四）考核要求1 .矿山生产工艺系统模拟掌握：动态系统的模拟方法。2 .矿山生产工艺系统的数学规划掌握：线性规划、整数规划和非线性规划在矿山生产工艺系统中的应用。3 .生产工艺系统的排队论分析掌握：排队论的基本概念。领会：排队论在生产系统中的应用。4 .
12、生产系统可靠性分析掌握：矿山生产系统可靠性特点、研究内容。领会：生产系统的可靠性分析。第七章矿山压力及边坡稳定的系统分析（一）学习目的和要求通过本章的学习，了解数值计算与系统模拟的常用方法，以及边坡稳定计算中的优化方法，掌握矿山压力及其控制的系统模型。（二）课程内容第一节岩石移动规律的数值计算与系统模拟本节主要学习数值计算与系统模拟的常用方法：有限元法、差分法、加权残值法、边界元发、离散单元法。第二节矿山压力及其控制的系统模型本节主要学习巷道围岩支护系统的特点，巷道围岩与支护相互作用模型的建立及应用。第三节边坡稳定系统分析与优化本节主要学习边坡稳定计算中的优化方法、边坡工程系统可靠性分析。（三
13、）考核知识点1 .岩石移动规律的数值计算与系统模拟2 .矿山压力及其控制的系统模型3 .边坡稳定系统分析与优化（四）考核要求1 .岩石移动规律的数值计算与系统模拟了解：有限元法、差分法、加权残值法、边界元发、离散单元法。领会：数值计算与系统模拟。2 .矿山压力及其控制的系统模型了解：巷道围岩支护系统的特点。掌握：巷道围岩与支护相互作用模型的建立及应用。3 .边坡稳定系统分析与优化了解：边坡稳定计算中的优化方法。领会：边坡工程系统可靠性分析及其应用。第八章矿山采掘（剥）计划与施工管理系统优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，掌握矿山采掘（剥）工程计划的编制方法和施工项目的优化管理的方法。（二）
14、课程内容第一节矿山采掘（剥）工程计划本节主要学习编制矿山采掘（剥）工程计划的基本要求和主要影响因素，以及采掘（剥）工程计划研究的方法。第二节施工项目的优化管理本节主要学习编制工程进度计划的方法一网络计划技术。（三）考核知识点1 .矿山采掘（剥）工程计划2 .施工项目的优化管理（四）考核要求1 .矿山采掘（剥）工程计划掌握：编制矿山采掘（剥）工程计划的基本要求和主要影响因素。领会：采掘（剥）工程计划研究的方法。2 .施工项目的优化管理了解：施工工期的网络技术。领会：施工工期与人力配置的优化，施工工期与成本的综合优化。第九章矿山监控及管理系统优化（一）学习目的和要求通过本章的学习，了解矿井生产过程
15、的监测与控制方法，矿山卡车调度系统,以及矿山管理信息系统的结构与开发。（二）课程内容第一节矿井生产过程的监测与控制本节主要学习生产过程中重要数据的采集与传输系统，生产状况的检测与显示系统。第二节矿山卡车调度系统本节主要学习矿山卡车自动化调度系统的发展，车流调配的优化方法。第三节矿山管理信息系统本节主要学习矿山管理信息系统的总体结构，矿山管理信息系统的开发。（三）考核知识点1 .矿山卡车调度系统2 .矿山管理信息系统的总体结构（四）考核要求了解：生产状况的检测与显示系统。领会：矿山卡车自动化调度系统的发展，车流调配的优化方法。第十章采矿系统工程发展前景展望（一）学习目的和要求通过本章的学习，了解采矿系统工程若干新技术与理论发展状况，以及采矿系统工程的发展趋势。（二）课程内容
