土木工程碩士論文開題報告 篇1
課題名稱：
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：岩土工程
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，並附主要參考文獻：
1.1課題來源
淮南礦區已進入深部開採，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，並邀請相關科研單位論證分析淮南礦區綜采面壓架機理，並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採期，隨之而來就面臨著厚硬頂板控制問題。厚硬頂板由於整體性好、強度高，難於冒落，如不及時採取強制處理，將形成採空區大面積懸頂。大面積懸頂一旦垮落，一方面由於岩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，採空區積存的大量高濃度瓦斯氣體，沿風巷、機巷湧出，造成瓦斯超限，並形成破壞力很強暴風，在風暴所經過之處，其強烈的衝擊作用，摧毀結構。采工作面及其鄰近巷道中的支架、風門和磚牆密閉，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，並邀請相關科研單位論證分析淮南礦區綜采面壓架機理，並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採用的是常規炸藥，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鑽孔注壓力水，利用水對岩體的壓裂和軟化作用，破壞頂板的完整性和降低頂板岩石強度，當工作面採過後，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採煤，提高資源回收率；同時可降低工作麵粉塵含量，改善勞動環境；注水與回採作業平行，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於60年代，已有近50年歷史，處於世界領先的地位，在生產實踐中積累了豐富的經驗。
靳鍾銘、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；
靳鍾銘[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]採用repa2d軟體對注水軟化厚硬頂板(關鍵層)做了數值模擬。模擬結果表明：隨軟化係數的減小和軟化厚度的增加，上覆岩層初始冒落步距及來壓顯著減小：若厚硬岩層岩樣本身能被注水軟化，而實際采場由於地質構造及開採工藝的影響未必適宜單獨採用注水軟化法，可選用其他弱化厚岩層的方法，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]等採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徵進行研究。強調頂板注水後，頂板岩體發生塑化，改變了頂板岩層中的'應力分布和頂板變形位移特徵。頂板岩層中的拉、壓力峰值轉移到了採區上方的懸頂中，從而有利於頂板在採空區上方斷裂並分層次垮落，減小岩層折斷時對支架的衝擊載荷和傳力係數，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後岩體發生的變化進行了分析，或從巨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、課題的主要內容，擬解決的主要技術問題，在理論和套用方面的意義，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)和擬採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，在理論和套用方面的意義
本項目擬在大量調研的基礎上，採用理論分析、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岩頂板技術研究，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，減少採空區的懸頂面積，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採。主要研究內容如下：
(1)水對裂隙岩體強度的影響，重點討論水對岩石的化學損傷機理和壓力水作用下岩體的斷裂強度。
(2)研究水在岩體中的滲流問題，建立流固耦合的滲流方程，並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，為在堅硬頂板中採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)和擬採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，專門學習了煤礦岩巷、煤巷掘進理論知識和親自到掘進工作面鬆動爆破實踐，並閱讀了大量的文獻資料。
另外，國內關於堅硬頂板控制資料相對較多，基於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畫(包括各階段計畫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，並得出結論
(4)xx年6月～xx年1月：論文編寫；
(5)xx年2月～4月：論文修改；
(6)xx年4月～5月：論文送審，準備答辯
土木工程碩士論文開題報告 篇2
一、選題背景
常規剛性基礎，即無隔振汽輪機基礎，多釆用島式布置，主廠房與基礎下部分割開來，主要是為了減小設備運行時產生的振動對主廠房的影響。在常規基礎所有柱頂與頂板連線處水平切斷，在頂板與柱頂之間安裝隔振器，這樣就形成了島式彈簧隔振基礎，因為頂板與下部結構隔開，因此也沒有必要將下部結構與主廠房分割開來。為了進一步最佳化結構布置和調整抗震性能，將隔振基礎下部結構與主廠房連為一體，演變成聯合布置的島式彈賛隔振基礎。既阻止了設備振動的傳播，也隔斷了地震波的傳遞，同時減小了下部結構的尺寸，並且可以減小基礎的沉降，在不均勾沉降小於5mm的範圍內，彈賛可自動調節受力狀態;即使不均勾沉降超過5mm，可以通過在彈簧隔振器上下加調整塾片的方法來調整不均匆沉降，而且可省去較厚的基礎墊層。由此看來，彈簧隔振基礎不僅改善了抗震性能，而且在節約場地面積、改進工藝布置、降低造價等方面有巨大優勢。剛度和質量大的常規基礎雖然在主動隔振方面即防止汽輪發電機組的振動傳遞給下部結構效果尚可，但是在被動隔振方面即阻止地震波的傳遞方面不是很理想，這是因為汽輪機組屬於高位布置，地震作用傳遞到汽輪發電機軸承上時存在放大作用。基礎剛度越大，放大倍率越大。常規剛性基礎的放大倍數一般為2.5-4.0，而彈簧基礎可降低到0.8-1.2。
二、研究目的和意義
目前我國大力投資電力建設，電力建設處於高速發展階段，規模日益擴大，隨著單機容量的不斷增加，對汽輪機基礎的振動要求也更加嚴格，而汽輪機基礎的動力特性決定著電廠的安全運行，即良好的動力特性能有效的保證設備穩定運行，延長大修期，提高經濟效益。目前，汽輪輪基礎主要採用鋼筋混凝土框架結構，對於這種規模超大、結構複雜的結構，現場試驗是不現實的。條件允許的情況下，可以建立縮尺模型，通過模型基礎的振動測試數據，預測原型基礎的振動，從而對基礎的抗震性能做出評價，在此基礎上確定最佳設計方案。本課題以某汽輪發電機組基礎為研宄對象，對其彈簣隔振基礎的動力特性和抗震性能進行了試驗研究，並做出了評價。
三、本文研究涉及的主要理論
採用量綱分析法確定各物理量相似常數。首先需要確定幾何相似常數和彈性模量相似常數，根據《建築抗震試驗方法規程》，框架試體與原型的比例可取原型結構的1/8,本模型按照規程採用1:8的比例建造，即幾何相似常數為8。因為鋼筋縮尺後直徑過小導致施工難度加大，並且在模型試驗中引起較大誤差，所以只保證樑柱截面配筋率滿足相似關係，故彈性模量相似常數為1,密度相似常數為1。
由於彈簧與結構不是同一種材料，如果還以幾何尺寸來定義其相似比，則力學模型相似比就不能滿足，因此次試驗中忽略了彈簧的幾何相似比，而是保證了力學相似比，即滿足彈簧的剛度在整體模型相似關係中的剛度比為8:1。
該模型於北方工業大學建工實驗中心完成，根據設計圖紙及相似關係，模型按1:8的比例設計施工完成。模型採用的材料與原型完全相同，底板混凝土等級為C30，柱及頂板混凝土為C40。鋼筋材料與原型相同，縱筋均採用HRB400鋼筋。模型製作分四個階段，依次是底板、柱與中間平台、彈賛隔振器安裝、頂板。根據結構試驗要求，在每次饒築時預留至少三組標準立方體混凝土試塊，所有試塊在同等條件下養護28天后測得標準立方體抗壓強度標準值，根據實際強度計算出底板、柱及頂板混凝土的抗壓強度標準值分別為32.3N/inm2、44.6N/mm^模型中某些小的部位因施工困難可不饒築，但必須在試驗時加上或減去相應質量。試驗前模型混凝土有足夠的養護期(按28天強度)。
四、本文研究的主要內容
根據設計圖紙及甲方提供的資料和場地條件，對該汽輪機組彈費隔振基礎進行模型試驗，主要研究內容包括：
(1)採用瞬態激振法對模型進行動力特性試驗，獲得基礎的自振特性，包括振型、固有頻率、阻尼比;
(2)對基礎模型進行動剛度及隔振效率測試;
(3)對基礎模型分別進行7度多遇地震、罕遇地震作用下的擬動力試驗，測得基礎鋼筋應變，基礎地震加速度、位移、恢復力回響，裂縫幵展情況、層間位移角等。
土木工程碩士論文開題報告 篇3
我是xx級建裝二班的學生，。有幸在大二學年中在授課老師和輔導員老師的帶領下在“裝飾有限公司”參加實訓教學。當日上午的開班儀式上，老師和公司實訓負責人對本次實訓教學寄予了厚望，表達了實訓的要求及目的。由於課程安排緊密，下午我們以分組的方式在設計師的帶領下參加了解公司下屬的“太奇公園”。我所在的帶隊是設計師。在設計師的講解中，我知道了“太奇公園”是集各式裝飾風格樣板間、多戶型、多功能區使用布置以及家裝材料工藝為一體的版式空間。首先，我們以一個普通小區戶型為例做了細緻的分析講解，其功能分區主要有：客廳、廚房、餐廳、書房、臥室、衛生間等，圍繞以上幾個功能分區學習了頂部裝飾、牆體改造、地板板材和室內設計裝飾風格的定位等知識點。
一、實習地點及單位
裝飾有限公司
二、實習時間
20__年x月x日—20__年x月x日
三、實習模式及目的
通過校園和企業兩個基點，以走出校園掌握家裝公司制度下的設計師套用培養的實際方式，融匯貫通專業學生自身考察之中，彌補校園化專業學習無法過多實際操作提升專業素養和設計思路的空缺。通過理論市場教學和現場實際操作、講解兩大模式，使專業學生進一步充分認知專業特性及附屬產物。一個合格設計師的真正意義，是融合了校園、公司、市場需求的熟練把握，自我設計風格的定位，的四大轉型。實訓，緊扣“實際”、“深入”、“吸收”三大主旨，意在提高專業學生的設計水平和思維轉變，為成為一名準設計師鋪路架梁。
1、頂部裝飾
在頂部裝飾中，有直接塗白處理和吊頂兩大類。直接塗白處理一般會在頂部四周做石膏裝飾，花紋或者線條，避免過分單調。吊頂裝飾中大多又分為：“回”字吊頂和弧度圖案吊頂兩類。根據其樣式設計選擇和頂部空間大小的不同造價也不盡相同。在吊頂安裝燈具方面，燈具又分為筒燈和射燈兩個類型。其對高度和吊頂厚度上要求不同。在是否合適使用吊頂手法時，要根據房屋上下高度和空間裝飾的整體布置要求，再通過了解客戶需求傾向才能進行施工吊頂。
2、牆體改造
牆體改造分為拆改非承重牆的牆體和增加新牆體兩種。其中也包含了對水路和電路的構想預留改造。因為，牆體改造的後期即是水路、電路的修改重走，這也是迎合了現今多採用牆內布置水電兩路的裝修手法，使裝飾效果更加美觀。在現今一般裝修手法下，許康靜設計師對水電走線做了舉例：1、壁式液晶電視機插線孔添加寬頻接口2、櫥櫃下安裝兩個插座3、一室雙控等，現代生活方式和科技水平的提高也促進了在電路施工中的改造要求。例：插座接口距地高度，網路連線埠的安放等。
3、地板、板材
地板的鋪設一般有裝飾石材、木質、複合型地板三大類。在鋪設中要考慮是否加裝地暖，若安裝就不能使用木質累地板以防止高溫地板變形。在板材選取方面設計師講解了根據空間的功能性質、大小、客戶需求綜合定性進行選才。其在規格上也有所不同，以求達到要表現的效果和實用性。
其間，設計師還引申到到了家具的設計和選料等空間布置類的知識。她講解了一些家具常用的材料類型：實木、顆粒以及大新板、密度板等板材材料。
4、裝飾風格
在室內設計風格的定性方面，設計師著重強調要根據戶型大小、客戶現實需求、經濟承受能力以及家庭環境氛圍、人員成分等許多因素，這都直接或間接影響到了設計師如何做出一個切合實際的設計方案。
在此之後我們又參觀了同種裝飾風格下不同戶型的設計樣板間，在比較中學習到了設計方案不只是模式的機械化借用。即使戶型類別相同，騎在功能使用和景觀設計上。