土木工程硕士论文范文

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第1篇

厚硬顶板高压预注水弱化机理研究硕士毕业论文开题报告

学科专业： 岩土工程

1 课题来源、选题依据背景情况、课题研究目的、国内外的研究动态、水平、存在问题，并附主要参考文献：

1.1 课题来源

淮南矿区已进入深部开采，厚硬顶板难冒问题突出，造成重大经济损失。为此，淮南矿业集团高度重视，XX年组织集团公司工程技术人员到山西等多个矿业集团考察，并邀请相关科研单位论证分析淮南矿区综采面压架机理，并决定联合有关科研单位开展“煤与瓦斯突出煤层综采工作面顶板深孔预裂爆破技术”研究。

1.2 选题依据背景情况

煤炭是我国的基础能源，在我国一次能源构成中煤炭约占70%左右。随着我国经济建设的飞速发展，国家对煤炭等能源需求量越来越大。XX年我国原煤产量为28亿吨，XX年原煤产量29.6亿吨，XX年原煤产量超过30.0亿吨，XX年原煤产量为35.2亿吨，预计XX年原煤产量将达到37.9亿吨。我国煤炭浅部资或赋存条件相对简单资源日益减少，煤矿相继进入深部开采期，随之而来就面临着厚硬顶板控制问题。厚硬顶板由于整体性好、强度高，难于冒落，如不及时采取强制处理，将形成采空区大面积悬顶。大面积悬顶一旦垮落，一方面由于岩层折断时产生的强烈动载荷会损坏或推倒大量工作面支架，从而顶板常沿煤壁切断造成工作面垮冒事故;另一方面，采空区积存的大量高浓度瓦斯气体，沿风巷、机巷涌出，造成瓦斯超限，并形成破坏力很风，在风暴所经过之处，其强烈的冲击作用，摧毁结构。采工作面及其邻近巷道中的支架、风门和砖墙密闭，甚至使矿车翻倒，轨道弯曲，对井下人员及设备造成严重的危害。例如，潘一矿1402(3)(压架2套)、潘一矿1602(3)、潘三矿17110(3)(压架2套)等多个工作面压架和出水现象，造成重大经济损失。为此，淮南矿业集团XX年组织集团公司工程技术人员到山西等多个矿业集团考察，并邀请相关科研单位论证分析淮南矿区综采面压架机理，并决定联合有关科研单位开展“煤与瓦斯突出煤层综采工作面顶板深孔预裂爆破技术”研究。

1.3 课题研究目的

以往煤层强制放顶爆破采用的是常规炸药，炸药爆破过程的重要特性是炸药通过高速的化学反应,在装药孔壁上产生巨大的气体压力，使周围的介质破坏和破碎。但它存在着施工量大;炸药消耗大、污染井下空气，存在一定的危险性，稍微不慎可能会造成瓦斯爆炸、煤层坍塌等重大问题。压力注水弱化顶板法就是在工作面预先向顶板钻孔注压力水，利用水对岩体的压裂和软化作用，破坏顶板的完整性和降低顶板岩石强度，当工作面采过后，顶板可正常垮落，减小来压对工作面的威胁。压力注水法具有改变顶板力学特性，变难冒为易冒，实现长壁综合机械化采煤，提高资源回收率;同时可降低工作面粉尘含量，改善劳动环境;注水与回采作业平行，预先释放部分瓦斯等优点等优点。

1.4 国内外的研究动态、水平、存在问题

我国厚硬顶板控制的研究始于60年代，已有近50年历史，处于世界领先的地位，在生产实践中积累了丰富的经验。

靳钟铭、徐林生、钱鸣高等通过对厚硬顶板的研究，较全面地分析了厚硬顶板采场矿山压力及其显现规律、采场来压预测预报、厚硬顶板采场支架受力分析、厚硬顶板的处理方法等;

王开，康天合等对坚硬顶板控制放顶方式及合理悬顶长度进行了研究，提出了厚硬顶板合理的冒落步距计算方法;

靳钟铭[2]根据大同矿务局的现场试验结果，在总结其他人的研究成果的基础上，对顶板注水弱化的方法做了系统的阐述和分析。

陈荣华等[34][35]采用repa2d软件对注水软化厚硬顶板(关键层)做了数值模拟。模拟结果表明：随软化系数的减小和软化厚度的增加，上覆岩层初始冒落步距及来压显著减小：若厚硬岩层岩样本身能被注水软化，而实际采场由于地质构造及开采工艺的影响未必适宜单独采用注水软化法，可选用其他弱化厚岩层的方法，或注水软化法与其他弱化方法共同使用，从而有效控制采场矿山压力。

宁宇[36]等采用了有限元计算和模型试验对坚硬顶板注水工作面矿压显现特征进行研究。强调顶板注水后，顶板岩体发生塑化，改变了顶板岩层中的应力分布和顶板变形位移特征。顶板岩层中的拉、压力峰值转移到了采区上方的悬顶中，从而有利于顶板在采空区上方断裂并分层次垮落，减小岩层折断时对支架的冲击载荷和传力系数，减小顶板来压强度，从理论上进一步说明了向顶板高压注水是控制坚硬难冒顶板的有效技术途径。

以上研究从模拟或实验上对注水后岩体发生的变化进行了分析，或从宏观上对注水软化上的机理进行了阐述，而从微观上对高压水注水的机理研究分析的较少。

1.5 主要参考文献

[1]宋永津，控制煤层坚硬难冒顶板技术[m]，煤炭工业出版社，XX，9.

[2]靳钟铭，徐林生，煤矿坚硬顶板控制[m]，北京，煤炭工业出版社，1994.

[3]钱鸣高，石平五，矿山压力与岩层控制[m]，中国矿业大学出版社，XX，11.

[4]王桂尧，孙宗顺，徐纪成，岩石压剪断裂机理及强度准则的探讨，岩土工程学报，1996，18(4)：68～74.

[5]rebinder p a，sehreiner l a，zhigach k f.h，aridness reducers in

drilling：a physico—chemical method of facilitating mechanical destruction

of rocks during[m].moscow：akad naunk，tansl.by melboune：csiro，1994.

[6]汤连生，张鹏程，王思敬，水——岩化学作用之岩石断裂力学效应的试验研究.岩石力学与工程学报，XX，21(6)：22～27.

[7]郑少河，朱维中，裂隙岩体渗流损伤耦合模型的理论分析，岩石力学与工程学报，XX，20(2)：156～159.

[8]周维垣，高等岩石力学[m]，北京，水利水电出版社，1990.

[9]y.p chugh，effects of moisture on strata control in coal mines，engineering geology，1981(17)：241～255.

[10]康红普，水对岩石的损伤，水文地质与工程地质，1994，(2)：39～40.

[11]朱珍德，胡定，裂隙水压力对岩体强度的影响，岩土力学，XX，21(1)：6l～67.

[12]闫少宏，宁宇，康立军等，用水力压裂处理坚硬顶板的机理及实验研究，煤炭学报，XX，25(1)：32～35.

[13]a.巴内基等，a.k.雷，g.辛格，高压注水控制坚硬顶板，中国煤炭，XX，30(12)：73～74.

[14]陈荣华，张连英，厚硬顶板采场注水软化的数值模拟，矿山压力与顶板管理，XX，3：85～86.

[15]陈荣华，钱鸣高，缪协兴，注水软化法控制厚硬关键层采场来压数值模拟，岩石力学与工程学报，XX，z4(13)：2266～2271.

[16]宁宇，陈晖，坚硬顶板注水工作面矿压显现特征的有限元计算和模型试验研究，煤炭学报，1990，15(1)：83～92.

[17]刘东燕，严春风，陈彦峰，压剪应力作用下岩体裂纹扩展概率模型研究，岩土工程学报，1999，21(1)：56～59.

[18]孙广忠，岩体结构力学[m]，北京，科学出版社，1998.

2 课题的主要内容，拟解决的主要技术问题，在理论和应用方面的意义，完成课题的条件(包括个人业务水平、所在系或学科组的技术、设备条件)和拟采取的技术措施和办法：

2.1 课题的主要内容，拟解决的主要技术问题，在理论和应用方面的意义

本项目拟在大量调研的基础上，采用理论分析、计算机数值模拟、现场试验的综合研究方法，开展对淮南矿区煤与瓦斯突出煤层厚硬顶板综采面高压预注水弱化砂岩顶板技术研究，使坚硬顶板弱化，使难冒顶板转化为可冒落顶板，改善坚硬顶板的冒落性，减少采空区的悬顶面积，从而减轻周期来压对工作面支架的影响，保证本工作面的安全顺利回采。主要研究内容如下：

(1)水对裂隙岩体强度的影响，重点讨论水对岩石的化学损伤机理和压力水作用下岩体的断裂强度。

(2)研究水在岩体中的渗流问题，建立流固耦合的渗流方程，并用有限元法对建立的流固耦合模型进行求解。

(3)研究定向水压致裂的机理，为在坚硬顶板中采用高压水定向分层提供理论依据。

2.2 主要技术路线

2.3 完成课题的条件(包括个人业务水平、所在系或学科组的技术、设备条件)和拟采取的技术措施和办法：

本人在本科阶段主修土木工程，在理论分析上对地上、地下结构，以及煤矿等具有一定的基础知识。研究生阶段，在导师的指导和带领下，专门学习了煤矿岩巷、煤巷掘进理论知识和亲自到掘进工作面松动爆破实践，并阅读了大量的文献资料。

另外，国内关于坚硬顶板控制资料相对较多，基于目前国内外对高压注水的研究成果、我国煤矿掘进爆破工程实例以及我国能源政策的大力支持，给本课题的研究工作提供了足够的理论和实践资料。

在课题准备阶段，在导师徐颖教授的指导下，以上各项条件均为本课题的顺利完成提供了有利的保障。

3 课题工作量及进展计划(包括各阶段计划完成的内容和所需的时间等)。

(1)XX年2月～4月：资料收集、查阅文献资料等;

(2)XX年5月～8月：厚硬顶板高压预注水机理研究分析

(3)XX年8月～10月：对高压注水破坏过程进行数值模拟分析，并得出结论

(4)XX年6月～XX年1月：论文编写;

第2篇

台湾地区应用型硕士培养模式2009年3月，全国专业学位教育指导委员会年度工作会议召开，会议提出了“积极调整硕士研究生的培养结构，改革研究生培养模式，加快培养应用型专门人才”。我国研究生教育结构逐步发生挑战，研究生培养从过去的学术性为主转变为应用型为主，并扩大了应用型专业学位的招生数量。这种培养目标的转型，标志着我国现有的单一的全日制研究生培养模式发生改变。在政策上，我国应用型硕士培养的口号早已打响，但实际情况并非如字面的转换简单。应用型硕士的培养模式构建，并非一朝一夕可以完成，社会企业对于目前培养出的应用型硕士也存在较大的质疑。针对应用型硕士培养出现的问题，本文以正修科技大学工学院为例，剖析其应用型硕士的培养模式，从而对我国大陆地区应用型硕士的培养提供建议。

一、台湾地区高等教育情况

台湾地区高等教育与大陆地区高等教育有所不同。大陆高等教育分为普通高等教育与高等职业教育；台湾地区高等教育也是分为高等教育和技术与职业教育。普通高等教育主要是培养学术性专门人才，学生可由中学一直读到博士学位。技术与职业教育主要是培养应用科学与技术的实用专业人才，包括高级职业学校、五年制专科、二年制专科、二年制技术学院或科技大学、四年制技术学院或科技大学，学生完成职业技术本科教育后，可进入研究所攻读硕士班，如若继续深造，还可以继续读博士班深造。以上两种类型，上下衔接，左右贯通，形成一个渠道多样、体系完整、交叉互通、具有畅通升学未来的职业技术教育一贯体系。台湾地区高等教育，是两个相互平行的教育系列，学生有权利选择普通高等教育，开展学术研究，也可以通过职业教育学习，完成博士学位，成为高级应用型人才。台湾地区应用型硕士，等同职业技术教育的硕士阶段。笔者以台湾地区正修科技大学工学院土木与工程资讯系为例，了解其应用型硕士的培养模式。

二、正修科技大学工学院土木与资讯系应用型硕士培养模式

（一）科系简介

正修科技大学工学院土木与资讯系成立于1965年，曾名正修工专土木工程科，1989年增设夜间部两年制，1999年改制为工程土木系，招收大学部及进修部，2006年成立营建工程研究所，2007年更名为土木与工程资讯系。土木与工程系课程规划：以土木工程技术为主题，以电脑应用为辅，并注重专业课程之实务教授以培育具有专精技能的现代土木技术人才。

（二）入学要求

1.公立或已立案之私立大学或独立学院有关系毕业，取得学士学位者。

2.符合教育部认定标准之国外大学或独立学院有相关系毕业，取得学士学位者。

3.合于以同等学历（报考大学同等学历认定标准――第三条）报考硕士班之规定者。

从上可以看出，其入学要求有其特殊性。由于台湾地区高等教育双轨制的存在，其硕士招考范围较大陆地区高校范围广，含有大学本科毕业生及职业技术类本科，专科（含工作经验、资格证等）均可以报告，参与硕士研究生的考试申请。大陆高等教育没有达到双轨制的教育系统，在招生上达不到台湾地区的招生灵活性、范围广泛性特点。

（三）课程方面

其课程体现了正修科技大学工学院与资讯系课程特征。从2013年的课程要求中，对于应用型硕士生课程的学分要求都差不多保持在30学分以上。研究生一年级上学期，有海外研习。这一点在大陆应用型硕士培养过程中很难看到。从其课程开设情况看，其开设的课程立足与实际生活、社会所需，具有较强的实际应用效用。

（四）学制特点

所有硕士均为2年学制，这点和大陆地区全日制工程硕士部分2.5年的不同。大陆地区高校一般都是采取先开设课程，然后实习加硕士论文撰写，毕业。正修科技大学工学院土木与资讯系中营建工程研究所课程中，其课程与硕士论文处于同期，研究生二年级仍有课程需要学习，另外，也开展了硕士论文撰写。

（五）建教结合模式

正修科技大学在建教结合方面较强的优势。原因有：台湾地区教育政策，随着台湾地区产业结构和产业政策的变化而不断地变化。台湾地区不仅在《大学法》中明确规定大学要与政府机关、事业机关等进行产学合作，“教育部”还颁布了《建教合作实施办法》，对建教合作的内容、经费、合作双方的权利义务及签订的契约内容进行详细规定，从法律上保障了产学合作的实施。正修科技大学荣获“教育部”典范科技大学示范基地，拥有7个产学研发中心。一方面，解决社会所需解决的问题；另一方面，给予研究生以实际接触真实世界的基地，培养其解决实际问题的能力，增强其应用型硕士的实践能力。

三、启示

首先，从入学要求上看，正修科技大学应用型硕士的招考要求，较大陆高校应用型硕士招考有一定的灵活性、侧重学生的实际能力等。这种做法，在招考中扩大了学生生源的数量，有利于学生入学的公平性，重视学生实际应用能力。

其次，应注重课程的实际性，紧密结合实际生活所需、社会最需要解决的现实问题的解决上，注重课程实际效用性，提升学生的实践动手能力。

第3篇

1工程硕士信息资源的需求特点

本次统计限于河北联合大学2009—2011年毕业的工程硕士学位论文。虽然不够全面，但由于学校工程硕士招生时间短，人数比较少，故本次统计基本上可以反映学校工程硕士文献需求和特点。在学位论文中，引文是学位论文的重要组成部分，是作者对文献需求的集中反映[2]。通过对引文的分析，可以反映出工程硕士对文献的归纳能力和创新水平，掌握其利用信息资源的特点和需求，为图书馆的服务工作提供量化依据。

1.1信息资源需求的不均衡性

1.1.1引文数量分析引文量的多少，在一定程度上反映了硕士生对相关学科文献信息的了解和吸收能力[3]（见表1）。从表1可见，在统计的60篇硕士学位论文中，共引文献3029篇，平均引文量为54.83篇，引文篇数最多的达82篇，最少的有40篇，可见工程硕士从选题、调研到写作的每一环节都要参考大量的文献资料，对文献资料的需求量比较大。

1.1.2引文语种分析———引用文献的语种不均衡通过对引文语种的分析，可在一定程度上了解工程硕士撰写论文时利用国内外文献的情况，吸收信息的能力[3]。同时，对图书馆如何合理地收藏各语种文献有重要的参考价值。由表2可见，学校工程硕士学位论文引文语种最多的是中文文献，均占总引文的60%以上，而对英文文献的引用率只有将近30%左右。

1.1.3引文文献类型分析———引用文献类型不均衡在所统计的60篇论文中，引文文献包括期刊、图书、学位论文、会议论文、专利等（见表3）。结果表明，论文引文中有70%以上的文献来自于期刊，其次为图书，而其他类型的引文所占比例相对较小。可见，工程硕士由于“进校不离岗”，不能像在校生那样有时间、有能力系统地利用书籍，而期刊具有信息量大、内容新颖等特点，自然成为他们的首选。而且，工程硕士论文准备时间有限，写作过程求快，这也导致他们更多地依赖期刊。同时，随着图书馆学位、会议论文数据库的日益完善，查阅起来更加快捷，也正日益成为工程硕士获取信息的渠道之一。

1.1.4引文年代分析通过对引文年代分布的分析，可以了解工程硕士利用文献的时间范围情况，作为测评论文新颖性的标志之一。在所统计的3029篇引文中，中文文献最早发表于1947年，最近的为2011年发表的文献，时间跨度为65年。中文引文主要集中在1991—2011年这20年(引文共2707篇，占中文总引文量的89.37%)。因此，做好这20年的文献信息工作，对图书馆来说有重要意义。

1.2信息资源需求的应用性

工程硕士专业学位以职业为背景，他们要真正成为企、事业单位合格的专家型人才，就必须掌握本学科的前沿知识，具备一定的科研能力。这一特点决定了工程硕士生的学习、科研始终要与工作实际相联系，所学知识必须强调应用性[4]。从学位论文来看，其选题大多强调理论与实践的结合，着力解决工作过程中出现的问题，有很强的现实意义和实践价值。如《南洺河铁矿河滩下采矿工艺设计》、《唐钢洁净钢生产工艺研究》、《唐山不锈钢板坯质量控制研究》等论文的选题都具有很强的应用性。这就要求高校图书馆应注重这方面书籍的采访与流通，保证工程硕士的实际应用需要。

1.3工程硕士检索文献信息资源的能力相对欠缺

工程硕士大多来自生产第一线，他们平时进修学习机会较少，其专业知识结构开始老化，科研能力弱化。虽然“进校不离岗”，但工程硕士仍期待自己通过这一阶段的学习在理论水平、专业技能和科研能力等方面有全面的提高。所以，他们普遍表现出求知欲强，需求信息量大而又对信息资源的检索能力相对欠缺的特点。目前，不少高校图书馆针对工程硕士的文献信息服务还是空白，他们的信息需求得不到保障，各类数据库资源也不能被工程硕士有效利用。故对于高校图书馆来说，应重视并加强对他们的服务，以助其写出高质量的学位论文，将科研更好、更快的转化为生产力，为生产和建设服务。

2对高校图书馆做好工程硕士信息资源服务的建议与策略

2.1针对工程硕士文献信息资源需求的不均衡性，可从以下几个方面进行

（1）针对学位论文引文的语种可见，中文和英文是工程硕士引用文献的主要语种，英文是其检索国外情报资料的主要语种，图书馆应保证英文重要期刊的连续性。（2）针对工程硕士需求文献类型的不均衡，图书馆应重点做好期刊、图书等文献采访和流通工作，同时还应兼顾其他类型文献的发展，最大限度满足读者的需求。（3）对引文年代分布分析表明，图书馆应加快文献购置速度及上架速度，还要做好文献尤其是外文文献的保存和服务工作，以满足读者的信息资源需求。

2.2针对工程硕士文献信息需求的实用性特点，搞好特色读者服务

学校作为以理工类专业为主的高等院校，所招收的工程硕士也多为工科专业，如机械工程、冶金工程、控制工程、建筑与土木工程、矿业工程等，其目的是为企、事业单位培养高级技术型人才，学位论文实行学校与企业指导教师联合指导，选题应来源于工程实践和具有工程背景。所以，高校图书馆应充分发挥学科馆员的作用，加强与工程硕士和学院、企事业单位的联系，深入了解他们的需求，必要时可征求学生与导师的建议，望其推荐书目，以期调整馆藏结构，增加工程硕士所需的各类实用型馆藏，为教学和科研发挥积极作用。同时，还可以把工程硕士的历届硕士论文、研究论文、学术会议、对国、内外先进技术、先进生产工艺的研究成果、最新出版的各类实用型文献等制成网页，链接在图书馆主页上，为工程硕士提供方便、充实的服务。