《矿井通风网络图论》教学大纲_矿井通风教学大纲

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《矿井通风网络图论》教学大纲

课程中文名称：矿井通风网络图论 课程英文名称：Mine Ventilation network

theory 课程类别：专业课

课程编号: 课程归属单位：矿业学院 制定时间： 2006年9月2日

一、课程的性质和任务

1.课程的性质：本课程为采矿工程、安全工程专业本科生的专业选修课。

2.课程的任务：通过本课程的学习，要求学生掌握有关图论的基本概念，网络的基本数学模型，扇风机的运转数学模型。理解网络自然分风的算法框图，并利用所学的计算机程序设计语言编制、解算。另外，通过本课程的学习，学生必须熟练将矿井通风系统图绘制为通风网络图。

3、教学的基本要求

通过本课程的学习，学生应该掌握集合及其基本运算、矩阵代数基础、图论的基本知识、矿井通风网络的基本数学模型、扇风机的运转数学模型。学习通风网络理论的目的，主要是掌握通风网络绘制的基本规律和计算方法，为解决实际通风问题奠定基础。

1）课程的重点及难点：本课程的重点是讲解利用图论的知识绘制矿井通风网络图。难点是根据实际问题建立矿井通风网络数学模型。

2）课程的教学方法：课堂教学主要讲解图论的基础知识，介绍基本的通风网络数学模型。课外布置一定量习题供学生练习外。

3）课程的学习方法：要通过理论与方法学习、习题练习这两个基本环节，来熟练掌握把矿井通风系统图绘制为通风网络图。

4、适用专业及学分（学时）： 采矿工程、安全技术及工程, 2学分/36学时

5、本课程与其他课程的关系：矿井通风网络图论是一门与自然科学和应用技术两者相联系的边缘科学,是平行于工程数学、计算机科学、矿井通风等独立的学科, 必须先修完《工程数学》、《矿井通风》、《高级计算机语言程序设计》等课程。

6、教材、教学参考书： 教材： 贵州大学矿业学院采矿工程教研室自编教材。参考书：

1）《矿井通风系统优化原理与设计计算方法》 徐竹分编著 冶金工业出版社； 2）《通风网络理论》徐瑞龙编著 煤炭工业出版社；

3）《矿井通风网络分析及电算方法》谭国辽 煤炭工业出版社。

7、主要教学方法与媒体要求：课堂教学主要讲解矿井通风网络基本模型。课外布置一定量习题供学生练习。

二、课程内容

第一章 集合与矩阵代数基础（4学时）

（一）、基本内容：

集合及其基本运算、矩阵代数基础。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、掌握集合概念及其表示方法。

2、了解集合基数、有限集、无限集、空集的概念。

3、掌握集合间的关系。

4、掌握集合的运算。

5、了解集合的图解表示法。

6、掌握集合的运算律。

7、向量及线性空间。

8、矩阵及矩阵的秩。

9、矩阵的运算。

10、分块矩阵。

（三）、本章教学重点和难点：

向量及线性空间、矩阵及矩阵的秩、矩阵的运算、分块矩阵。第二章 图论基础（6学时）

（一）、基本内容：

图的基本概念、图的矩阵表示、生成树的选择。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、了解图的定义和术语、同构和子图的概念。

2、掌握道路和回路的概念。

3、掌握树的概念。

4、掌握割集的概念。

5、掌握图的节点邻接矩阵。

6、掌握关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵，了解图的关联、回路、割集矩阵间的关系。

7、掌握生成树选择。

8、掌握独立回路选择。

9、掌握生成数目的计算。

（三）、本章教学重点和难点：

图的节点邻接矩阵、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵、生成树选择、独立回路选择。第三章 矿井通风网络

（6学时）

（一）、基本内容：

矿井通风网络图、矿井通风网络基本数学模型。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、掌握矿井通风系统。

2、熟练掌握矿井通风网络图。

3、了解矿井通风网络的有关子网络。

4、了解矿井通风网络在电子计算机中的存贮。

5、掌握矿井通风网络内空气流动的基本规律。

6、掌握矿井通风网络的基本数学模型。

（三）、本章教学重点和难点：

矿井通风网络图、矿井通风网络内空气流动的基本规律、矿井通风网络的基本数学模型。第四章 矿井通风机运转特性及分析

（6学时）

（一）、基本内容：

通风机工作特性数学描述、通风机工况点求解与分析。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、掌握通风机的特性方程。

2、掌握通风机特性方程的确定。

3、了解通风机特性方程的变换。

4、掌握通风机工况点参数的求解方法。

5、掌握通风机工况分析。

（三）、本章教学重点、难点：

通风机特性方程及其确定、通风机工况点参数的求解方法。第五章 通风网络工况的计算与分析（6学时）

（一）、基本内容：

网络自然分风数学模型、计算方法。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、掌握网络自然分风数学模型。

2、了解斯考德－恒斯雷法。

3、掌握牛顿法。

4、了解两种计算方法的分析。

（三）、本章教学重点与难点： 网络自然分风数学模型和牛顿法。第六章 通风网络风流控制与调节（8学时）

（一）、基本内容：

矿井通风网络的风流控制、调节方法、风量调节计算、井下发生火灾时期的风流控制。

（二）、要求学生掌握的基本概念、理论、原理：

1、掌握矿井通风网络的风流控制。

2、掌握调节方法。

3、掌握自然分风子网络的风量计算。

4、掌握风量调节计算。

5、掌握火灾时期受灾区域的确定。

6、掌握火灾时期风流控制的基本要求和原则。

（三）、本章教学重点、难点：

矿井通风网络的风流控制、调节方法、风量调节计算、火灾时期受灾区域的确定、火灾时期风流控制的基本要求和原则。

五、考核

闭卷考试（考试成绩除笔试外，还包括平时上课、作业和实验成绩）。