土木工程碩士論文范文

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第1篇

厚硬頂板高壓預注水弱化機理研究碩士畢業論文開題報告

學科專業： 巖土工程

1 課題來源、選題依據背景情況、課題研究目的、國內外的研究動態、水平、存在問題，并附主要參考文獻：

1.1 課題來源

淮南礦區已進入深部開采，厚硬頂板難冒問題突出，造成重大經濟損失。為此，淮南礦業集團高度重視，XX年組織集團公司工程技術人員到山西等多個礦業集團考察，并邀請相關科研單位論證分析淮南礦區綜采面壓架機理，并決定聯合有關科研單位開展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預裂爆破技術”研究。

1.2 選題依據背景情況

煤炭是我國的基礎能源，在我國一次能源構成中煤炭約占70%左右。隨著我國經濟建設的飛速發展，國家對煤炭等能源需求量越來越大。XX年我國原煤產量為28億噸，XX年原煤產量29.6億噸，XX年原煤產量超過30.0億噸，XX年原煤產量為35.2億噸，預計XX年原煤產量將達到37.9億噸。我國煤炭淺部資或賦存條件相對簡單資源日益減少，煤礦相繼進入深部開采期，隨之而來就面臨著厚硬頂板控制問題。厚硬頂板由于整體性好、強度高，難于冒落，如不及時采取強制處理，將形成采空區大面積懸頂。大面積懸頂一旦垮落，一方面由于巖層折斷時產生的強烈動載荷會損壞或推倒大量工作面支架，從而頂板常沿煤壁切斷造成工作面垮冒事故;另一方面，采空區積存的大量高濃度瓦斯氣體，沿風巷、機巷涌出，造成瓦斯超限，并形成破壞力很風，在風暴所經過之處，其強烈的沖擊作用，摧毀結構。采工作面及其鄰近巷道中的支架、風門和磚墻密閉，甚至使礦車翻倒，軌道彎曲，對井下人員及設備造成嚴重的危害。例如，潘一礦1402(3)(壓架2套)、潘一礦1602(3)、潘三礦17110(3)(壓架2套)等多個工作面壓架和出水現象，造成重大經濟損失。為此，淮南礦業集團XX年組織集團公司工程技術人員到山西等多個礦業集團考察，并邀請相關科研單位論證分析淮南礦區綜采面壓架機理，并決定聯合有關科研單位開展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預裂爆破技術”研究。

1.3 課題研究目的

以往煤層強制放頂爆破采用的是常規炸藥，炸藥爆破過程的重要特性是炸藥通過高速的化學反應,在裝藥孔壁上產生巨大的氣體壓力，使周圍的介質破壞和破碎。但它存在著施工量大;炸藥消耗大、污染井下空氣，存在一定的危險性，稍微不慎可能會造成瓦斯爆炸、煤層坍塌等重大問題。壓力注水弱化頂板法就是在工作面預先向頂板鉆孔注壓力水，利用水對巖體的壓裂和軟化作用，破壞頂板的完整性和降低頂板巖石強度，當工作面采過后，頂板可正常垮落，減小來壓對工作面的威脅。壓力注水法具有改變頂板力學特性，變難冒為易冒，實現長壁綜合機械化采煤，提高資源回收率;同時可降低工作面粉塵含量，改善勞動環境;注水與回采作業平行，預先釋放部分瓦斯等優點等優點。

1.4 國內外的研究動態、水平、存在問題

我國厚硬頂板控制的研究始于60年代，已有近50年歷史，處于世界領先的地位，在生產實踐中積累了豐富的經驗。

靳鐘銘、徐林生、錢鳴高等通過對厚硬頂板的研究，較全面地分析了厚硬頂板采場礦山壓力及其顯現規律、采場來壓預測預報、厚硬頂板采場支架受力分析、厚硬頂板的處理方法等;

王開，康天合等對堅硬頂板控制放頂方式及合理懸頂長度進行了研究，提出了厚硬頂板合理的冒落步距計算方法;

靳鐘銘[2]根據大同礦務局的現場試驗結果，在總結其他人的研究成果的基礎上，對頂板注水弱化的方法做了系統的闡述和分析。

陳榮華等[34][35]采用repa2d軟件對注水軟化厚硬頂板(關鍵層)做了數值模擬。模擬結果表明：隨軟化系數的減小和軟化厚度的增加，上覆巖層初始冒落步距及來壓顯著減小：若厚硬巖層巖樣本身能被注水軟化，而實際采場由于地質構造及開采工藝的影響未必適宜單獨采用注水軟化法，可選用其他弱化厚巖層的方法，或注水軟化法與其他弱化方法共同使用，從而有效控制采場礦山壓力。

寧宇[36]等采用了有限元計算和模型試驗對堅硬頂板注水工作面礦壓顯現特征進行研究。強調頂板注水后，頂板巖體發生塑化，改變了頂板巖層中的應力分布和頂板變形位移特征。頂板巖層中的拉、壓力峰值轉移到了采區上方的懸頂中，從而有利于頂板在采空區上方斷裂并分層次垮落，減小巖層折斷時對支架的沖擊載荷和傳力系數，減小頂板來壓強度，從理論上進一步說明了向頂板高壓注水是控制堅硬難冒頂板的有效技術途徑。

以上研究從模擬或實驗上對注水后巖體發生的變化進行了分析，或從宏觀上對注水軟化上的機理進行了闡述，而從微觀上對高壓水注水的機理研究分析的較少。

1.5 主要參考文獻

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[2]靳鐘銘，徐林生，煤礦堅硬頂板控制[m]，北京，煤炭工業出版社，1994.

[3]錢鳴高，石平五，礦山壓力與巖層控制[m]，中國礦業大學出版社，XX，11.

[4]王桂堯，孫宗順，徐紀成，巖石壓剪斷裂機理及強度準則的探討，巖土工程學報，1996，18(4)：68～74.

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drilling：a physico—chemical method of facilitating mechanical destruction

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

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[12]閆少宏，寧宇，康立軍等，用水力壓裂處理堅硬頂板的機理及實驗研究，煤炭學報，XX，25(1)：32～35.

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[15]陳榮華，錢鳴高，繆協興，注水軟化法控制厚硬關鍵層采場來壓數值模擬，巖石力學與工程學報，XX，z4(13)：2266～2271.

[16]寧宇，陳暉，堅硬頂板注水工作面礦壓顯現特征的有限元計算和模型試驗研究，煤炭學報，1990，15(1)：83～92.

[17]劉東燕，嚴春風，陳彥峰，壓剪應力作用下巖體裂紋擴展概率模型研究，巖土工程學報，1999，21(1)：56～59.

[18]孫廣忠，巖體結構力學[m]，北京，科學出版社，1998.

2 課題的主要內容，擬解決的主要技術問題，在理論和應用方面的意義，完成課題的條件(包括個人業務水平、所在系或學科組的技術、設備條件)和擬采取的技術措施和辦法：

2.1 課題的主要內容，擬解決的主要技術問題，在理論和應用方面的意義

本項目擬在大量調研的基礎上，采用理論分析、計算機數值模擬、現場試驗的綜合研究方法，開展對淮南礦區煤與瓦斯突出煤層厚硬頂板綜采面高壓預注水弱化砂巖頂板技術研究，使堅硬頂板弱化，使難冒頂板轉化為可冒落頂板，改善堅硬頂板的冒落性，減少采空區的懸頂面積，從而減輕周期來壓對工作面支架的影響，保證本工作面的安全順利回采。主要研究內容如下：

(1)水對裂隙巖體強度的影響，重點討論水對巖石的化學損傷機理和壓力水作用下巖體的斷裂強度。

(2)研究水在巖體中的滲流問題，建立流固耦合的滲流方程，并用有限元法對建立的流固耦合模型進行求解。

(3)研究定向水壓致裂的機理，為在堅硬頂板中采用高壓水定向分層提供理論依據。

2.2 主要技術路線

2.3 完成課題的條件(包括個人業務水平、所在系或學科組的技術、設備條件)和擬采取的技術措施和辦法：

本人在本科階段主修土木工程，在理論分析上對地上、地下結構，以及煤礦等具有一定的基礎知識。研究生階段，在導師的指導和帶領下，專門學習了煤礦巖巷、煤巷掘進理論知識和親自到掘進工作面松動爆破實踐，并閱讀了大量的文獻資料。

另外，國內關于堅硬頂板控制資料相對較多，基于目前國內外對高壓注水的研究成果、我國煤礦掘進爆破工程實例以及我國能源政策的大力支持，給本課題的研究工作提供了足夠的理論和實踐資料。

在課題準備階段，在導師徐穎教授的指導下，以上各項條件均為本課題的順利完成提供了有利的保障。

3 課題工作量及進展計劃(包括各階段計劃完成的內容和所需的時間等)。

(1)XX年2月～4月：資料收集、查閱文獻資料等;

(2)XX年5月～8月：厚硬頂板高壓預注水機理研究分析

(3)XX年8月～10月：對高壓注水破壞過程進行數值模擬分析，并得出結論

(4)XX年6月～XX年1月：論文編寫;

第2篇

臺灣地區應用型碩士培養模式2009年3月，全國專業學位教育指導委員會年度工作會議召開，會議提出了“積極調整碩士研究生的培養結構，改革研究生培養模式，加快培養應用型專門人才”。我國研究生教育結構逐步發生挑戰，研究生培養從過去的學術性為主轉變為應用型為主，并擴大了應用型專業學位的招生數量。這種培養目標的轉型，標志著我國現有的單一的全日制研究生培養模式發生改變。在政策上，我國應用型碩士培養的口號早已打響，但實際情況并非如字面的轉換簡單。應用型碩士的培養模式構建，并非一朝一夕可以完成，社會企業對于目前培養出的應用型碩士也存在較大的質疑。針對應用型碩士培養出現的問題，本文以正修科技大學工學院為例，剖析其應用型碩士的培養模式，從而對我國大陸地區應用型碩士的培養提供建議。

一、臺灣地區高等教育情況

臺灣地區高等教育與大陸地區高等教育有所不同。大陸高等教育分為普通高等教育與高等職業教育；臺灣地區高等教育也是分為高等教育和技術與職業教育。普通高等教育主要是培養學術性專門人才，學生可由中學一直讀到博士學位。技術與職業教育主要是培養應用科學與技術的實用專業人才，包括高級職業學校、五年制專科、二年制專科、二年制技術學院或科技大學、四年制技術學院或科技大學，學生完成職業技術本科教育后，可進入研究所攻讀碩士班，如若繼續深造，還可以繼續讀博士班深造。以上兩種類型，上下銜接，左右貫通，形成一個渠道多樣、體系完整、交叉互通、具有暢通升學未來的職業技術教育一貫體系。臺灣地區高等教育，是兩個相互平行的教育系列，學生有權利選擇普通高等教育，開展學術研究，也可以通過職業教育學習，完成博士學位，成為高級應用型人才。臺灣地區應用型碩士，等同職業技術教育的碩士階段。筆者以臺灣地區正修科技大學工學院土木與工程資訊系為例，了解其應用型碩士的培養模式。

二、正修科技大學工學院土木與資訊系應用型碩士培養模式

（一）科系簡介

正修科技大學工學院土木與資訊系成立于1965年，曾名正修工專土木工程科，1989年增設夜間部兩年制，1999年改制為工程土木系，招收大學部及進修部，2006年成立營建工程研究所，2007年更名為土木與工程資訊系。土木與工程系課程規劃：以土木工程技術為主題，以電腦應用為輔，并注重專業課程之實務教授以培育具有專精技能的現代土木技術人才。

（二）入學要求

1.公立或已立案之私立大學或獨立學院有關系畢業，取得學士學位者。

2.符合教育部認定標準之國外大學或獨立學院有相關系畢業，取得學士學位者。

3.合于以同等學歷（報考大學同等學歷認定標準――第三條）報考碩士班之規定者。

從上可以看出，其入學要求有其特殊性。由于臺灣地區高等教育雙軌制的存在，其碩士招考范圍較大陸地區高校范圍廣，含有大學本科畢業生及職業技術類本科，專科（含工作經驗、資格證等）均可以報告，參與碩士研究生的考試申請。大陸高等教育沒有達到雙軌制的教育系統，在招生上達不到臺灣地區的招生靈活性、范圍廣泛性特點。

（三）課程方面

其課程體現了正修科技大學工學院與資訊系課程特征。從2013年的課程要求中，對于應用型碩士生課程的學分要求都差不多保持在30學分以上。研究生一年級上學期，有海外研習。這一點在大陸應用型碩士培養過程中很難看到。從其課程開設情況看，其開設的課程立足與實際生活、社會所需，具有較強的實際應用效用。

（四）學制特點

所有碩士均為2年學制，這點和大陸地區全日制工程碩士部分2.5年的不同。大陸地區高校一般都是采取先開設課程，然后實習加碩士論文撰寫，畢業。正修科技大學工學院土木與資訊系中營建工程研究所課程中，其課程與碩士論文處于同期，研究生二年級仍有課程需要學習，另外，也開展了碩士論文撰寫。

（五）建教結合模式

正修科技大學在建教結合方面較強的優勢。原因有：臺灣地區教育政策，隨著臺灣地區產業結構和產業政策的變化而不斷地變化。臺灣地區不僅在《大學法》中明確規定大學要與政府機關、事業機關等進行產學合作，“教育部”還頒布了《建教合作實施辦法》，對建教合作的內容、經費、合作雙方的權利義務及簽訂的契約內容進行詳細規定，從法律上保障了產學合作的實施。正修科技大學榮獲“教育部”典范科技大學示范基地，擁有7個產學研發中心。一方面，解決社會所需解決的問題；另一方面，給予研究生以實際接觸真實世界的基地，培養其解決實際問題的能力，增強其應用型碩士的實踐能力。

三、啟示

首先，從入學要求上看，正修科技大學應用型碩士的招考要求，較大陸高校應用型碩士招考有一定的靈活性、側重學生的實際能力等。這種做法，在招考中擴大了學生生源的數量，有利于學生入學的公平性，重視學生實際應用能力。

其次，應注重課程的實際性，緊密結合實際生活所需、社會最需要解決的現實問題的解決上，注重課程實際效用性，提升學生的實踐動手能力。

第3篇

1工程碩士信息資源的需求特點

本次統計限于河北聯合大學2009—2011年畢業的工程碩士學位論文。雖然不夠全面，但由于學校工程碩士招生時間短，人數比較少，故本次統計基本上可以反映學校工程碩士文獻需求和特點。在學位論文中，引文是學位論文的重要組成部分，是作者對文獻需求的集中反映[2]。通過對引文的分析，可以反映出工程碩士對文獻的歸納能力和創新水平，掌握其利用信息資源的特點和需求，為圖書館的服務工作提供量化依據。

1.1信息資源需求的不均衡性

1.1.1引文數量分析引文量的多少，在一定程度上反映了碩士生對相關學科文獻信息的了解和吸收能力[3]（見表1）。從表1可見，在統計的60篇碩士學位論文中，共引文獻3029篇，平均引文量為54.83篇，引文篇數最多的達82篇，最少的有40篇，可見工程碩士從選題、調研到寫作的每一環節都要參考大量的文獻資料，對文獻資料的需求量比較大。

1.1.2引文語種分析———引用文獻的語種不均衡通過對引文語種的分析，可在一定程度上了解工程碩士撰寫論文時利用國內外文獻的情況，吸收信息的能力[3]。同時，對圖書館如何合理地收藏各語種文獻有重要的參考價值。由表2可見，學校工程碩士學位論文引文語種最多的是中文文獻，均占總引文的60%以上，而對英文文獻的引用率只有將近30%左右。

1.1.3引文文獻類型分析———引用文獻類型不均衡在所統計的60篇論文中，引文文獻包括期刊、圖書、學位論文、會議論文、專利等（見表3）。結果表明，論文引文中有70%以上的文獻來自于期刊，其次為圖書，而其他類型的引文所占比例相對較小。可見，工程碩士由于“進校不離崗”，不能像在校生那樣有時間、有能力系統地利用書籍，而期刊具有信息量大、內容新穎等特點，自然成為他們的首選。而且，工程碩士論文準備時間有限，寫作過程求快，這也導致他們更多地依賴期刊。同時，隨著圖書館學位、會議論文數據庫的日益完善，查閱起來更加快捷，也正日益成為工程碩士獲取信息的渠道之一。

1.1.4引文年代分析通過對引文年代分布的分析，可以了解工程碩士利用文獻的時間范圍情況，作為測評論文新穎性的標志之一。在所統計的3029篇引文中，中文文獻最早發表于1947年，最近的為2011年發表的文獻，時間跨度為65年。中文引文主要集中在1991—2011年這20年(引文共2707篇，占中文總引文量的89.37%)。因此，做好這20年的文獻信息工作，對圖書館來說有重要意義。

1.2信息資源需求的應用性

工程碩士專業學位以職業為背景，他們要真正成為企、事業單位合格的專家型人才，就必須掌握本學科的前沿知識，具備一定的科研能力。這一特點決定了工程碩士生的學習、科研始終要與工作實際相聯系，所學知識必須強調應用性[4]。從學位論文來看，其選題大多強調理論與實踐的結合，著力解決工作過程中出現的問題，有很強的現實意義和實踐價值。如《南洺河鐵礦河灘下采礦工藝設計》、《唐鋼潔凈鋼生產工藝研究》、《唐山不銹鋼板坯質量控制研究》等論文的選題都具有很強的應用性。這就要求高校圖書館應注重這方面書籍的采訪與流通，保證工程碩士的實際應用需要。

1.3工程碩士檢索文獻信息資源的能力相對欠缺

工程碩士大多來自生產第一線，他們平時進修學習機會較少，其專業知識結構開始老化，科研能力弱化。雖然“進校不離崗”，但工程碩士仍期待自己通過這一階段的學習在理論水平、專業技能和科研能力等方面有全面的提高。所以，他們普遍表現出求知欲強，需求信息量大而又對信息資源的檢索能力相對欠缺的特點。目前，不少高校圖書館針對工程碩士的文獻信息服務還是空白，他們的信息需求得不到保障，各類數據庫資源也不能被工程碩士有效利用。故對于高校圖書館來說，應重視并加強對他們的服務，以助其寫出高質量的學位論文，將科研更好、更快的轉化為生產力，為生產和建設服務。

2對高校圖書館做好工程碩士信息資源服務的建議與策略

2.1針對工程碩士文獻信息資源需求的不均衡性，可從以下幾個方面進行

（1）針對學位論文引文的語種可見，中文和英文是工程碩士引用文獻的主要語種，英文是其檢索國外情報資料的主要語種，圖書館應保證英文重要期刊的連續性。（2）針對工程碩士需求文獻類型的不均衡，圖書館應重點做好期刊、圖書等文獻采訪和流通工作，同時還應兼顧其他類型文獻的發展，最大限度滿足讀者的需求。（3）對引文年代分布分析表明，圖書館應加快文獻購置速度及上架速度，還要做好文獻尤其是外文文獻的保存和服務工作，以滿足讀者的信息資源需求。

2.2針對工程碩士文獻信息需求的實用性特點，搞好特色讀者服務

學校作為以理工類專業為主的高等院校，所招收的工程碩士也多為工科專業，如機械工程、冶金工程、控制工程、建筑與土木工程、礦業工程等，其目的是為企、事業單位培養高級技術型人才，學位論文實行學校與企業指導教師聯合指導，選題應來源于工程實踐和具有工程背景。所以，高校圖書館應充分發揮學科館員的作用，加強與工程碩士和學院、企事業單位的聯系，深入了解他們的需求，必要時可征求學生與導師的建議，望其推薦書目，以期調整館藏結構，增加工程碩士所需的各類實用型館藏，為教學和科研發揮積極作用。同時，還可以把工程碩士的歷屆碩士論文、研究論文、學術會議、對國、內外先進技術、先進生產工藝的研究成果、最新出版的各類實用型文獻等制成網頁，鏈接在圖書館主頁上，為工程碩士提供方便、充實的服務。