一、岩体力学性质的结构效应(论文文献综述)
郑龙[1](2021)在《岩体破坏失稳中的材料—结构二义性研究初探》文中研究指明工程岩体灾害的根源不仅在于岩体的材料劣化与破坏,使其具有形变、位移、破坏等连续-非连续特征,而且在于其结构失稳与过度变形,使其行为表现出分岔、突变、失稳等奇异现象。但研究思路上,却多以“分而治之”为主,认为“材料破坏导致失稳”、“结构面非连续变形导致破坏或失稳”和“结构体失稳引起破坏”是分别存在的独立机制,并给予分别评价,即认为只存在主导机制而不存在竞争和协同影响机制。这样将研究对象明确区分为“纯”材料和“纯”结构,既遗漏重要机制,又会丢失很多重要信息。因此,在本研究中,我们将岩体材料性与结构性进行同时考虑,采用数值模拟手段来对岩体破坏失稳中的材料-结构二义性进行初步探究,识别岩体破坏失稳过程中材料性和结构性影响。主要工作如下:针对岩体破坏失稳中的材料-结构二义性特征,对具有不同岩石材料性质、结构面填充物性质、结构面分布(角度)和结构体高宽比岩体的破坏失稳过程进行了数值模拟。研究表明,当岩体高宽比较低时,岩体破坏受其材料性所主导,破坏形式为岩石结构体和结构面处发生材料破坏。随着高宽比的增大岩体的结构性凸显出来,岩体表现为在材料性与结构性协同影响下的破坏,破坏形式为岩体材料处的破坏与结构变形所引起的岩体侧面的拉伸破坏同时存在。当岩体高宽比增大到一定程度时,岩体破坏由其结构性所主导,岩体破坏形式为其结构变形引起的失稳破坏。从某种程度上来说,岩体破坏失稳表象的根源在于材料-结构二义性,本研究初步探究了岩石材料性质、结构面填充物性质、结构面分布(角度)和结构体高宽比四种因素作用下岩体破坏失稳的规律,研究表明各因素间呈现出明显的主导与协同影响,这为进一步认识岩体灾变本质提供了参考。
宋晓康[2](2021)在《裂隙岩体力学参数的结效应及尺寸效应研究》文中提出岩体工程结构的稳定性往往取决于对岩体介质力学特性的理解与把握。岩体中结构面的存在形成了岩体中复杂的结构特征,岩体的力学响应受到所包含的结构面的几何及力学特征的很大影响。正确认识裂隙岩体的力学性质,对于合理研究岩体工程的稳定性和安全性具有重要的理论及现实意义。本文以裂隙岩体为研究对象,采用颗粒流离散元方法,构建具有随机裂隙网络特征的等效岩体模型,并对其开展数值加载试验,研究裂隙岩体力学参数的结构效应和尺寸效应,主要研究内容及成果如下:(1)建立了含一组随机裂隙的等效岩体模型,分析了裂隙密度、裂隙倾角均值、裂隙倾角分布特征、裂隙直径分布特征等结构特征对裂隙岩体力学参数的影响规律,探讨了裂隙岩体力学参数的结构效应,结果表明:裂隙密度、裂隙倾角均值对力学参数的影响较大;当裂隙倾角均值为60°时,Fisher分布常数对力学参数的影响较大,而对于其它裂隙倾角均值的情况,Fisher分布常数的影响较小;裂隙直径的幂律分布指数对力学参数的影响较小;单轴抗压强度对于离散裂隙网络几何参数的敏感性最大,弹性模量的敏感性最小。(2)表征单元体(REV)是岩体性质趋于稳定时的最小岩体尺寸。根据裂隙的地质参数,构建了包含三组裂隙、不同尺寸的裂隙网络模型,选取裂隙密度参数P32和P31来表征裂隙网络模型的结构特征,计算得到P32和P31随模型尺寸的变化规律。结果表明,P32和P31表现出明显的尺寸效应,设定变化差值率和变异系数都小于10%作为REV尺寸的量化指标,最终确定裂隙岩体的几何REV尺寸为3m×3m×6m。(3)结合裂隙网络模型和标定得到的完整岩块和裂隙的细观参数,构建了不同尺寸的等效岩体模型,对其开展了一系列单轴压缩数值试验,计算得到单轴抗压强度和弹性模量随模型尺寸的变化规律。结果表明,单轴抗压强度和弹性模量表现出明显的尺寸效应,依据相同的量化指标得到单轴抗压强度的REV尺寸为5m×5m×10m,弹性模量的REV尺寸为3m×3m×6m。(4)对不同尺寸的等效岩体模型开展不同围压条件下的三轴压缩数值试验,计算得到不同围压下峰值强度和弹性模量随模型尺寸的变化规律,并依据相同的量化指标得到各力学参数的REV尺寸。结果表明,围压的作用对裂隙岩体力学参数的尺寸效应有一定的影响,围压有弱化结构面效应的作用,在所研究的围压范围内,峰值强度和弹性模量的REV尺寸随围压的增大表现出减小的趋势。(5)保持岩块和裂隙的力学特性不变,通过改变裂隙网络的几何参数,分析裂隙密度、裂隙直径、裂隙产状分布特征对单轴抗压强度REV尺寸的影响。结果表明:随着裂隙密度P32的增大,单轴抗压强度的REV尺寸有减小的趋势;随着裂隙直径的增大,单轴抗压强度的REV尺寸逐渐增大;Fisher分布常数K的变化对单轴抗压强度REV尺寸基本没有影响。
曾林生[3](2020)在《煤矿采掘扰动的空间结构效应模拟研究》文中提出巷道掘进和工作面开采都是进行煤矿开采活动必不可少的工序,随着社会对能源需求的日益增长,传统的采煤方式已经无法满足当代对能源需求的增长,因此,基于巷道群和工作面群协调开采的布置方式变得越发普遍,工作面和巷道之间形成了复杂的空间结构关系,其相互之间的扰动可能引发冲击地压,给深部煤矿的安全生产带来极大的威胁。目前大部分的研究主要集中在巷道群和煤层群之间的相互影响关系,巷道与工作面之间,以及相邻矿井工作面之间的扰动效应较少涉及。本文以河南义马矿区为背景,采用现场调研、室内试验和数值模拟相结合的手段,运用中科院武汉岩土所研发的工程岩体破裂过程细胞自动机分析软件(CASRock)对相邻巷道、工作面以及巷道与工作面采掘扰动的空间结构效应等开展研究,为深部煤矿安全开采提供理论支撑。主要工作和结论如下:1)开展了义马矿区不同矿井煤岩体单轴压缩(加卸载)试验、常规三轴试验和巴西劈裂试验,获得不同煤矿煤岩体的基本力学参数,试验结果为数值模拟参数取值提供了基础。2)利用CASRock软件模拟巷道群在不同的空间位置对扰动效应的影响。通过对比分析FLAC3D的模拟结果,验证了本章模拟扰动效应的可行性。针对巷道与工作相邻的方式进行了不同间距以及后采工作面的不同开采方向对相互扰动作用的影响规律研究。确定了巷道与工作面的临界影响间距以及工作面与巷道力学行为影响的距离阈值。3)通过建立双工作面开采计算模型,利用单因素分析方法,依次考虑了开采顺序、间距、开采程度、空间位置、交错距离、步距、采高、采空区大小以及顶底板的存在对相邻工作面扰动的影响,从工作面围岩的应力场及位移场分析不同空间结构对相邻工作面扰动的影响规律,并得出一些有意义的结论。4)以河南义马矿区含断层矿井为研究对象,分析断层的几何和材料性质对煤矿开采诱发冲击危险性的影响,以及断层的空间位置对工作面的力学行为的影响规律,断层倾角、弹性模量的增加会影响工作面超前支承压力,增加煤矿冲击危险性。
姚文敏[4](2020)在《基于水致岩体劣化的三峡库区侏罗系地层水库滑坡抗滑桩嵌固机理及其优化研究》文中研究指明我国是滑坡地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一,滑坡地质灾害防治是国家防灾减灾重大需求。随着葛洲坝、三峡、白鹤滩等一大批水利水电工程陆续兴建,库区滑坡地质灾害严重威胁居民生命财产安全与水利水电工程安全运行。三峡工程是世界上规模最大、影响最广泛的水利枢纽工程,库区地质灾害数量众多。秭归盆地因广泛分布的侏罗系软硬相间“易滑地层”成为三峡库区地质灾害最典型的滑坡易发区之一。软硬相间地层水岩作用机理、滑坡演化机理及防控优化研究是类似地区水库滑坡防治的关键科学问题,也是国家战略发展的重要地质保障。本文以三峡库区秭归盆地侏罗系水库滑坡为研究对象,以水致岩体物理力学性质多尺度劣化机理和软硬相间地层抗滑桩嵌固机理为关键科学问题,通过现场调查、室内试验与理论分析相结合的综合研究方法,系统研究了三峡库区秭归盆地侏罗系地层水库滑坡分布特征及成因机制、水致软硬相间岩体多尺度劣化机理及参数概率特征量化模型、软硬相间地层抗滑桩嵌固机理及其多目标优化设计等方面的内容,所取得的主要研究成果如下:(1)研究了三峡库区秭归盆地侏罗系地层水库滑坡分布特征和时空变形特征,揭示了区内水库滑坡成因机制与变形机理。水库滑坡分布特征与成因机制是开展区域水库滑坡防控研究的重要科学前提。通过资料收集和现场调查,绘制了三峡库区秭归盆地滑坡分布图,研究了三峡库区秭归盆地侏罗系地层水库滑坡分布特征,结合区域地质环境及人类工程活动揭示了三峡库区秭归盆地侏罗系地层水库滑坡成因机制。滑坡的变形特征与变形机理对其演化、预测与防控研究具有重要的意义。以白家包滑坡、马家沟滑坡和八字门滑坡为典型案例,综合现场调查结果与监测数据,研究了典型水库滑坡时空变形特征,并利用基于邻域粗糙集的属性约简方法对白家包滑坡变形主控因素进行辨识,讨论了不同精度监测数据所得变形特征差异及白家包滑坡变形机制,揭示了白家包滑坡变形特征和变形机理。(2)研究了江水干湿循环致岩体物理力学性质多尺度劣化机理,实现了岩体参数概率特性的量化表征。江水具有复杂的化学与微生物成分,长期干湿循环作用影响岩体结构特征及物理力学性质。采用三峡库区秭归盆地区域长江水、与江水化学离子成分相同的离子水和纯水,基于室内试验研究了不同水类型干湿循环作用对三峡库区秭归盆地侏罗系软硬相间地层砂岩和泥质粉砂岩宏观、微观结构特征及强度特征的多尺度劣化效应,检验了不同水类型和干湿循环周期对砂岩和泥质粉砂岩多尺度性质的影响显着性,揭示了不同水类型劣化效应差异和江水干湿循环对砂岩和泥质粉砂岩劣化机理。岩体结构特征表现出较强的不确定性,岩体参数的量化表征需要综合考虑水致劣化效应和岩体结构特征。综合先验知识、多源数据(基于多种评估模型)和模型不确定性的概率特性,提出改进的用于岩体GSI评价的贝叶斯序贯更新方法,构建了软硬相间地层砂岩和泥质粉砂岩GSI概率分布特性的量化表征模型;考虑江水干湿循环劣化效应,基于广义Hoek-Brown准则研究了软硬相间地层岩体强度参数的概率特性。(3)揭示了侏罗系软硬相间地层抗滑桩嵌固机理,提出了抗滑桩多目标优化设计方法。考虑滑床岩体结构特征和库水干湿循环对岩体劣化的抗滑桩嵌固机理研究是滑坡防控效果评价和抗滑桩优化设计的重要前提。以马家沟滑坡为例,考虑江水劣化作用下软硬相间地层岩体水平地基系数的概率特征,利用多层“K”法研究了软硬相间滑床地层抗滑桩变形和内力特征,讨论了地质结构、江水劣化和设计参数(如截面尺寸、嵌固深度等)对抗滑桩响应特征的影响规律,揭示了软硬相间滑床地层抗滑桩嵌固机理。抗滑桩的设计需要实现安全、经济和系统鲁棒性的平衡。建立了包含稳定性和全生命周期费用的滑坡-抗滑桩体系性能指标评估模型,基于多目标优化设计理论提出了软硬相间多层地层滑床条件下抗滑桩的多目标优化设计方法,将其应用于马家沟滑坡,研究了性能指标和江水劣化对最优设计的影响及抗滑桩尺寸和水类型对抗滑桩性能的影响。本文研究成果丰富了三峡库区水库滑坡分布资料,深化了水岩作用机理认识,改进了岩体参数评价方法,发展了滑坡防控设计理念,有望为水致岩土体劣化机理及库区滑坡地质灾害防控提供理论及实践参考。
李鹏[5](2020)在《静动态荷载下节理化岩体硐室围岩破坏机制及其稳定性与控制研究》文中研究说明地下空间开发和利用是人类社会发展、经济建设以及国家安全战略需求的必然选择。岩体作为一种非线性、非连续性、非均质性和各向异性的天然地质体,经过漫长的地质作用后其内部随机分布有不同尺度的节理、裂隙、软弱夹层和断层等不连续结构面。地下硐室通常建在含有复杂节理形态的岩体中,节理的存在会严重劣化硐室围岩的完整性和承载能力,导致硐室受扰动后容易发生失稳破坏,同时也会改变硐室围岩中的应力分布模式,导致硐室围岩产生不同的破坏模式,增加了硐室围岩体力学响应行为的复杂性和难预测性。因此,节理岩体中硐室围岩的力学响应行为、稳定性及其控制问题已成为岩石力学领域重点关注和亟待解决的关键科学问题之一。本文从地下工程中节理化岩体硐室围岩稳定性及其控制这一关键科学问题出发,基于物理模拟试验方法,结合声发射监测、数字图像相关方法等技术手段系统地研究了完整岩体硐室围岩和节理化岩体硐室围岩(含平行节理岩体硐室围岩、含交叉节理岩体硐室围岩)在静态荷载作用下的静态力学特性、能量演化与分配规律、声发射性能变异细观机理、渐进式失稳破坏演化过程及其机制,对比分析了平行和交叉节理角度对上述研究对象的影响。在此基础上,进一步探究了完整岩体硐室围岩和节理化岩体硐室围岩在不同冲击气压下的动态力学特性、应力波波动特性、能量耗散特征和突发式失稳破坏机制,对比分析了平行和交叉节理角度对上述研究对象的影响,并与静载下的力学响应行为进行了比较。最后,采用离散元数值模拟方法研究了山东三山岛金矿节理化岩体巷道围岩在不同工况下的冲击失稳破坏特征,分析了巷道围岩的失稳破坏机制,并提出了相应的失稳控制理论及技术措施。取得的主要研究成果如下:(1)研究了完整岩体硐室围岩、含平行节理岩体硐室围岩和含交叉节理岩体硐室围岩在静态荷载作用下的强度和变形特性及其各向异性特征,揭示了节理化岩体硐室围岩强度和变形参数随节理角度的变化规律。此外,基于岩石能量原理研究了节理化岩体硐室围岩在变形破坏过程中的总能量、弹性应变能及耗散能的演化过程及规律,分析了平行和交叉节理角度对储能能力、耗能及能量分配的影响,并基于弹性耗能比建立了节理化岩体硐室围岩失稳破坏能量判据,揭示了节理化岩体硐室围岩损伤破坏能量机制。结果表明,节理化岩体硐室围岩的三种能量变化曲线出现“台阶”状渐进突变。节理的存在削弱了硐室围岩的储能能力,节理数量的增加降低了硐室围岩的能量积聚效率。弹性能耗比的连续突变可作为节理化岩体硐室围岩裂纹萌生和扩展的判据,随后的急剧突变可作为其失稳破坏的判据。(2)基于声发射(AE)监测技术系统地研究了完整岩体硐室围岩、含平行节理岩体硐室围岩和含交叉节理岩体硐室围岩在变形破坏过程中AE时序参数(AE事件率、累积事件数、能率、累积能量和b值)和频域参数(AE频率、幅值)的变异性特征,并分析了不同AE参数之间的相互关系及节理角度对AE参数演化特征的影响,探讨了可用于节理化岩体硐室围岩破坏前兆信息识别的AE参数,揭示了节理化岩体硐室围岩AE性能变异的细观机理。结果表明,不同AE参数的演变特征不同,均存在硐室围岩破坏前兆。节理化岩体硐室围岩的AE事件率峰值和AE能量释放最集中阶段并不一定出现在应力峰值处,破坏时的AE事件率下降明显,AE能量均出现了加速释放现象,存在临界能量释放。b值一般在0.1~0.9之间波动,总体呈下降趋势,临近破坏前快速下降。低频高幅值和高频低幅值信号对节理化岩体硐室围岩受力状态变化较为敏感,可作为其破坏预测的主要信号源。(3)结合数字图像相关方法研究了完整岩体硐室围岩、含平行节理岩体硐室围岩和含交叉节理岩体硐室围岩在静态荷载下的变形破坏过程,从定量和定性角度分析了含不同节理角度的节理化岩体硐室围岩的变形场演化规律以及裂纹起裂、扩展和聚结规律,揭示了节理化岩体硐室围岩渐进式失稳破坏机制。结果表明,局部变形集中现象是节理化岩体硐室围岩内部微裂纹萌生和扩展活动的宏观表现,局部变形集中带的演化是显着的非线性过程。节理的存在改变了硐室围岩中的应力分布模式,节理尖端和硐室周围往往会形成高应力集中,二者相互作用,共同主导新裂纹的起裂和扩展模式。平行和交叉节理角度的改变对新裂纹的起裂位置和扩展路径产生不同程度的影响。同组交叉节理尖端之间相互作用形成贯通裂纹,导致含交叉节理岩体硐室围岩变形场的演化模式相对较复杂,破坏程度也相对较高。节理化岩体硐室围岩的不稳定破坏主要是由硐室和节理尖端引发的拉伸裂纹造成的,以拉伸破坏为主,局部出现剪切破坏。节理化岩体硐室围岩在变形破坏过程中出现了两种典型类型的白色斑块(线性和扩散性白色斑块),微裂纹成核被认为是白色斑块的微观形成机制。(4)采用分离式霍普金森压杆装置研究了不同冲击气压下完整岩体硐室围岩、含平行节理岩体硐室围岩和含交叉节理岩体硐室围岩的动态力学特性、波动特性、能量耗散特征及裂纹扩展规律,揭示了节理化岩体硐室围岩的突发式失稳破坏机制。结果表明,在相同冲击气压下,动态抗压强度和弹性模量随着节理角度的增加整体呈先减小后增大的变化趋势,动态抗压强度随冲击气压的增加呈增大趋势。动态抗压强度和弹性模量显着大于相应的静态抗压强度和弹性模量。入射波幅与冲击气压大小呈正相关关系,透射波幅均小于入射波幅。在相同冲击气压下,透射波幅随平行和交叉节理角度的增加先减小后增加,反射波幅的变化趋势与透射波幅大致相反。平行和交叉节理角度和冲击气压大小对透射能量比、反射能量比和吸收能量比的变化影响显着,透射能量比随平行和交叉节理角度的增加先减小后增大,反射能量比和吸收能量比随节理角度的增加先增大后减小。节理化岩体硐室围岩中节理角度不变时,透射能量比和吸收能量比随冲击气压的增加呈整体增大趋势,而反射能量比随冲击气压的增加呈减小趋势。在冲击荷载下,节理化岩体硐室围岩一般先在靠近透射杆端的硐室周边和(或)节理尖端附近出现平行于加载方向的拉伸裂纹白色斑块,然后逐渐演化为宏观拉伸裂纹,最终发生整体拉伸破坏。节理化岩体硐室围岩破坏形态具有显着的应变率效应和节理结构效应。(5)以典型的山东三山岛金矿地下深部巷道为工程背景,采用三维离散元软件3DEC建立了考虑实际地应力状态和优势结构面空间分布的节理化岩体巷道数值模型,研究了节理化岩体巷道围岩受到冲击扰动时的失稳破坏特征。然后,进一步分析了不同埋深、冲击应力波峰值及冲击应力波延时条件下的节理化岩体巷道围岩变形、失稳破坏特征,并比较了各因素对节理化岩体巷道围岩稳定性的影响规律。结果表明,随着冲击应力波作用时间的增加,巷道两帮和顶底板的位移均逐渐增大,巷道两帮的损伤程度比顶底板的损伤程度大,变形破坏更严重。紧邻巷道顶底板和两帮临空面的较小范围内主要发生拉伸-剪切破坏,局部发生拉伸破坏,在此范围以外区域主要是沿节理面发生剪切破坏。埋深和应力波峰值对节理化岩体巷道围岩的动力稳定性影响较大,随着巷道埋深/应力波峰值的增加,节理化岩体巷道两帮向内挤压变形量、顶板下沉量及底板底鼓量均逐渐增大,破坏程度加剧。应力波延时对节理化岩体巷道围岩的动力稳定性影响相对较小,但较复杂。(6)根据物理模拟试验和数值计算结果,探讨了节理化岩体巷道围岩的失稳破坏机制及失稳控制措施。提出了基于“固结围岩节理、提高围岩强度、恢复改善应力状态、减弱动力扰动源强度”的节理化岩体硐室围岩失稳控制理论,构建了“注浆加固+全断面锚(网)喷联合支护+局部加强支护+构筑冲击缓冲结构+减小工程爆破扰动”的失稳控制技术措施。
金煜皓[6](2020)在《裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究》文中提出弱胶结泥岩广泛分布在我国西部矿区,特殊的成岩环境和沉积过程,形成了其特有的物理力学性质。泥岩体包含大量裂隙,在工程扰动等复杂应力条件下,新裂隙不断产生,原生裂隙继续扩展,众多裂隙相互贯穿,使裂隙岩体向破碎岩体转化。目前对承压状态下(法向压力)裂隙泥岩注浆浆液渗透特性的相关研究甚少,另外,泥岩在注浆过程中会吸收浆液中的水分(即泥岩裂隙中浆液流动失水效应),导致浆液参数变化,从而影响实际泥岩工程注浆浆液扩散与加固效果,因此深入理解承压状态下裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性对科学有效地开展泥岩注浆工程具有重要意义。本文以裂隙泥岩注浆为研究对象,通过自主研发的泥岩注浆试验系统,综合采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性进行研究,获得的研究成果如下:(1)基于室内试验获得水泥基注浆材料及泥岩基础参数,分析了水泥基浆液流变性能及泥岩孔隙结构和力学特性,为下文注浆浆液渗透物理试验及数值试验中泥岩模型提供基础参数。利用核磁共振方法(NMR)和数字照相量测技术(DPM)开展了泥岩对浆液中水的渗吸试验,模拟了在裂隙泥岩注浆过程中不同水灰比浆液中的水在裂隙两侧泥岩基质中的运移规律及泥岩变形特征;构建了裂隙泥岩注浆浆液失水粘度演化特征方程,获得了浆液粘度在泥岩注浆过程中的非定常演化规律,为裂隙泥岩应力-浆液流动耦合数值试验提供浆液失水粘度演化方程。(2)基于实际工程弱胶结泥岩受力后“先裂隙后破碎”的破坏特征,首先对泥岩裂隙注浆进行研究,而针对实际弱胶结泥岩稳定性差,易受扰动影响,导致泥岩粗糙裂隙样本较难制作的特点,考虑到试验过程注浆时间极短泥岩从浆液中吸水效应不明显(可忽略浆液失水效应),选用高透明有机玻璃材料(PMMA)并利用自行研制的裂隙岩体注浆浆液流动可视化试验系统,模拟了浆液在单裂隙和多裂隙中的流动过程,研究了承压状态下浆液水灰比及裂隙粗糙度对裂隙注浆浆液非线性流动特性的影响规律。(3)继泥岩裂隙注浆后,对破碎泥岩注浆加固进行研究,结合泥岩从浆液中吸水特性试验,调试了水泥浆液参数,利用承压状态下破碎泥岩注浆可视化试验系统开展破碎泥岩注浆试验,分析了承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学特性及宏-细观破坏特性,为破碎泥岩巷道底板变形控制数值分析模型提供力学参数。(4)基于结构应力-浆液流动耦合特征和ALE描述下的流体流动Navier-Stokes方程,结合泥岩注浆浆液失水粘度演化方程,构建了考虑泥岩对浆液中水吸收作用的(即泥岩裂隙中浆液流动失水效应)裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型,获得了注浆过程中泥岩应力-浆液流动耦合机理。(5)以五间房煤田西一矿首采1302工作面底板修复为工程背景,基于修正后的裂隙-孔隙双重介质理论模型,构建了裂隙-微孔注浆数值模型对巷道底板泥岩裂隙-基质微孔注浆浆液扩散特性进行研究,获得了浆液在泥岩裂隙-基质微孔中的渗透扩散规律;采用地质雷达、钻孔取芯等测试手段确定泥岩底板破碎区范围,继而基于承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学特性试验结果,构建了巷道围岩变形控制数值模型并分析了注浆加固后破碎泥岩巷道底板变形特性,获得了巷道底板破碎泥岩注浆加固机理。
李磊[7](2020)在《采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践》文中指出冲击地压作为煤矿重大灾害之一,一直是采矿科技工作者研究的热点,随着研究的深入,冲击地压致灾机理逐渐丰富,但煤岩体动力灾变是复杂的动力失稳现象,受地质环境、工况条件等众多因素影响,从灾害孕育、启动致发生均表现出明显的非线性和系统失稳特征。很多学者从高应力、强冲倾、大构造等角度进行了研究,但对于煤岩体结构效应及诱冲机理的研究仍处于探索阶段。为此,本文以宏细观变尺度研究手段为基础,首先对国内近年来发生的典型冲击地压事故再统计与分析,从煤岩赋存结构角度出发分析了冲击地压发生的结构演化规律及应力特征,并调研总结了6种具有典型结构特征的冲击地压类型。进而先从煤体结构效应出发,在实验室尺度下利用伺服试验机、CT扫描对不同类型煤样的力学性质与冲击倾向性进行了分析,利用三维重构技术再现煤样内部原生裂隙的分布,在识别主控裂隙的基础上,对试件进行了加载与波速测试,掌握了煤样结构演化与力学行为。在此基础上,通过借鉴粘滑和超低摩擦效应理论,对厚层沉积煤岩结构失稳机理进行了探究,提出结构失稳的内在机制是煤岩界面摩擦力受到接触压力或界面粗糙度影响而非恒定,非稳定滑移诱发煤体能量瞬时释放进而发生冲击地压,简化回采工作面力学模型,对简支梁模型超低摩擦效应进行了验证。同时借助物理模拟试验系统,对厚层沉积煤岩体采动规律进行了相似模拟,分析了正常回采和切顶回采条件下结构和应力演化规律。最后针对西部矿区典型坚硬厚层顶板的矿井条件,利用高压水力切缝技术对工作面切眼顶板进行压裂,掌握工程尺度下控制顶板结构防治诱发冲击地压的工艺工法,有效减少了大面积来压事件。主要结论如下:(1)分析了国内冲击地压事故的分布规律,归纳了典型冲击地压灾害发生的环境条件、破坏特征及诱发因素,从煤岩体结构失稳的角度细化了冲击地压分类,提出3种结构,6种类型:天然构造结构包括断层构造型、褶曲构造型,人工采场结构包括孤岛煤柱型、悬梁顶板型,地质弱面结构包括煤层异常型、煤岩弱面型。(2)从煤体结构效应出发,在实验室尺度下利用伺服试验机、CT扫描对不同类型煤样的力学性质与冲击倾向性进行了分析,利用三维重构技术再现煤样内部原生裂隙的分布,从重构结果得出,力学性质不同的煤岩介质,原生裂隙结构整体特征差异明显,其发育程度与冲击倾向性成反比。无冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度极高,以片状、网状裂隙为主,分布于整个煤岩介质,且连通性强;弱冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度较高,呈片状、条状,在介质中占据了较多空间;强冲击倾向性煤岩,原生裂隙结构发育程度很低,类似“孤岛”状、片状,且片状裂隙多近似水平或垂直态。(3)通过设置层理角度对煤岩冲击倾向性进行研究,得到层理面与加载方向夹角对煤样力学参量影响显着,宏观破坏模式及细观断裂特征存在强烈层理效应。当层理面与加载方向夹角为90°时煤样冲击倾向性最强,0°时次之,45°时最弱。同时煤样声学特征各向异性明显,轴向垂直层理煤样波速比轴向斜交层理煤样高15.1%。(4)借鉴粘滑和超低摩擦效应理论,对厚层沉积煤岩结构失稳机理进行了探究,提出结构失稳的内在机制是煤岩界面摩擦力受到接触压力或界面粗糙度影响而非恒定,即F=μtNt,非稳定滑移诱发煤体能量瞬时释放进而发生冲击地压,建立了回采工作面力学模型,并对简支梁模型超低摩擦效应进行了验证。(5)通过相似模拟对巴彦高勒煤矿3-1煤层在正常开采以及开切眼处人工切顶后开采围岩应力、位移场演化对比,得出正常开采条件下,工作面推进到66m时顶板发生初次垮落,采场上覆岩层空间的位移以向下垮落为主。人工切顶后,当工作面推进到24m时发生初次垮落,随着工作面推进,前方应力测点的应力集中系数先缓慢减小,在顶板垮落后应力急剧增加保持稳定,有效的阻断顶板的应力传递,预防悬梁顶板突然冲击垮落。(6)通过三维地应力场反演分析方法,系统分析了巴彦高勒煤矿工程地质环境,得到了研究区域内矿井原岩应力场类型、大小及分布特征:11盘区为水平主控应力场,最大主应力与自重应力比值在1.44~1.90之间。结合3104工作面顶板岩层厚度、岩层结构及采高等条件,对工作面开切眼实施水力压裂断顶措施,切顶工艺实施后,工作面基本顶初次来压步距平均值为30.93m,与未处理顶板相比初次来压步距减小61.33%。
王帅[8](2019)在《泥质弱胶结岩体水-固耦合机制与结构重组力学特性研究》文中指出中生代晚白垩世含煤地层分布泥质弱胶结岩体,由于岩层成岩时间晚,矿物颗粒胶结类型以泥质胶结为主,岩体结构性差,强度低。当岩体受到工程扰动后,巷道围岩产生大变形,围岩变形控制难度大,不利于煤炭资源的安全和高效开采。泥质弱胶结岩体力学性能不仅与本身结构有关,工程扰动引起的岩层水分迁移对岩体稳定性产生重要影响;同时,试验发现一定工程条件下,扰动区损伤泥质弱胶结岩体可实现结构重组,张开裂隙闭合后形成新的胶结结构,阻断了工程岩体扰动区水分迁移的通道,增强了工程围岩的承载能力。因此,研究泥质弱胶结岩体水力学性质和扰动区损伤岩体结构重组力学特性对泥质弱胶结地层巷道围岩变形控制具有重要意义。为揭示工程扰动条件下泥质弱胶结地层巷道围岩变形及控制机理,本文以华润电力(锡林郭勒)煤业有限公司西一矿3-3#煤层底板泥质弱胶结岩体为研究对象,综合采用实验室试验、理论分析和数值分析等方法分别对原岩水力学性质和结构重组岩体力学性质进行研究。本文主要研究内容和获得的研究成果如下:(1)采用XRD、筛分法、比重瓶法和烘干法等得到泥质弱胶结岩体矿物组成、粒度分布、含水率和密度等基本物理参数,利用SEM、MIP和气体吸附仪等获得泥质弱胶结岩体细观孔隙结构和孔隙尺寸分布,通过对岩体基本物理性质的分析,揭示了泥质弱胶结岩体的弱胶结属性;通过对不同尺寸和含水率泥岩进行强度试验,揭示了泥质弱胶结岩体力学响应呈现尺寸效应和环境效应,承载能力随含水率增加而降低。(2)利用自主设计的集试验、监测和记录为一体的高精度风化试验系统和低场核磁共振测试设备对泥质弱胶结岩体分别进行高/低湿度环境条件下的风化试验,揭示了不同湿度环境作用下岩体内水分迁移规律,高湿度环境吸水,低湿度环境失水;利用自行设计的吸水试验装置进行不同初始含水率和侧向约束条件下泥质弱胶结岩体吸水试验,研究泥质弱胶结岩体吸水扩散规律;通过对不同湿度环境作用试样进行强度试验,揭示了环境湿度对泥质弱胶结岩体力学性质的影响规律。(3)对损伤泥质弱胶结岩体结构重组进行可行性分析,利用岩土体重组试验装置,模拟现场不同工程条件,得到不同类型结构重组试样;自主设计了重力冲击式扰动流变试验装置,对结构重组岩体分别开展静力和扰动流变试验,揭示了结构重组岩体静力和动力学性质;通过优化重组条件,施加一定强度的冲击,有利于增强扰动区结构重组岩体的抗变形能力。(4)利用细观测试手段揭示了结构重组岩体细观结构特征,并基于损伤泥质弱胶结岩体结构重组机理,建立损伤岩体愈合模型,揭示了重组泥质弱胶结岩体次生胶结结构细观承载机理;基于重组泥质弱胶结岩体颗粒粒度分布、孔隙率和颗粒接触特征等,建立重组泥质弱胶结岩体离散元模型,揭示了细观结构参数变化对重组泥质弱胶结岩体力学性质的影响规律;基于弹塑性理论、损伤理论和热力学理论,建立耦合重组条件的弹塑性损伤本构模型,揭示了结构重组泥质弱胶结岩体受力和变形规律。(5)以华润电力(锡林郭勒)煤业有限公司西一矿1302工作面巷道为研究背景,针对巷道大变形量特征,采用地质雷达、钻孔取芯等探测手段,结合弱胶结泥岩水力学性质和重组结构体力学性质,揭示泥质弱胶结地层巷道围岩变形机理,并提出围岩应力-环境联合控制对策。该论文有图154幅,表41个,参考文献205篇。
庄端阳[9](2019)在《开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究》文中进行了进一步梳理大型地下水封石油洞库兼具大储量、高安全性、强应急能力、低造价、节约土地资源等优点,是目前国际上石油(气)等能源储存的主要方式之一。由于地下水封石油洞库通过在地下水位以下一定深度开挖大型洞室,采用天然地下水和人工水幕系统的水封作用将油品封存在洞室内,所以洞库围岩渗流和稳定性是其建设过程中面临的基础科学问题。在强卸荷开挖作用下,洞库围岩易发生地下水渗漏和围岩失稳等问题,这些问题本质上是呈级序分布的不同尺度破坏相互耦合作用,并在洞库围岩上的串级显现的结果。本文从大型地下水封石油洞库围岩变形破坏的多尺度特性出发,集成洞库围岩节理数字摄影测量、RFPA(Rock Failure Process Analysis)数值试验和工程数值仿真的优势,提出一种大型地下水封石油洞库多尺度等效力学分析方法。同时,基于地下水封石油洞库微震监测,研究开挖过程中的洞库围岩微破裂时空分布特征,圈定和识别开挖作用下洞库围岩优势渗流通道,揭示开挖作用下洞库围岩失稳机理及其前兆规律,为地下水封石油洞库渗漏和失稳灾害的分析预警提供理论依据和技术支撑。本文主要完成内容有如下几个方面:(1)借助数字摄影测量和节理网络模拟技术,确定锦州某地下水封石油洞库围岩节理产状的分布概型及其概率分布特征参数,建立洞库围岩三维随机节理网络。采用RFPA数值试验方法,反分析洞库围岩细观力学参数。在此基础上,结合宏观节理网络模型,开展不同尺寸节理岩体数值试验,研究节理岩体力学参数的尺寸效应,获取节理岩体REV及其等效力学参数。基于岩体宏一细观等效原理,考虑岩石细观非均匀和宏观节理随机分布特征,提出了一种洞库围岩多尺度等效力学分析方法,实现对洞库围岩力学响应的多尺度等效数值仿真分析。(2)依托锦州某地下水封石油洞库工程,采用期望误差估计与主动触发测试相结合的方法优化微震传感器空间阵列。在此基础上成功构建了国内首套地下水封石油洞库施工微震监测系统,所构建的微震系统平均定位精度达到7.5 m,实现了对强卸荷开挖作用下的洞库围岩微破裂信息进行24小时连续监测。揭示了开挖过程中洞库围岩微破裂的时空分布规律,建立了围岩微震活动性与开挖施工之间的响应关系,确定了锦州某地下水封洞库储油洞室爆破开挖影响区范围达到120m,与经验公式法确定的爆破影响区范围基本一致。(3)突破传统以水位、水量等表观信息为依据进行洞库地下水渗漏分析的思路,着眼于围岩微破裂的连通特性及其扩展趋势,提出了基于微震监测的地下水封石油洞库围岩优势渗流通道三维实时识别方法。采用新生破裂面矩张量分析方法,获取开挖作用下围岩新生微破裂产状,基于图论模型和图的优先遍历方法,根据洞库渗流场数值模拟得到的围岩孔隙水压力的高低设置优势渗流通道的搜索优先级,查明开挖作用下围岩新生微破裂的空间连通性,圈定和识别了研究区域内的5条优势渗流通道,并通过水幕孔供水数据及现场踏勘验证了优势渗流通道方法的有效性。(4)基于岩石破坏过程中的能量耗散原理,讨论了开挖卸荷作用下大型地下水封石油洞库围岩能量转化形式及其演化规律,揭示了开挖卸荷作用下洞库围岩的能量积聚、释放和转移现象(3E现象),论证了采用微震能量分析洞库围岩能量演化及其稳定性的可行性。根据微震能量密度的演化特征,追踪开挖过程中围岩的3E现象,圈定洞库围岩的危险区域,并结合基于多尺度等效力学方法的围岩应力和变形分析,探究了洞库围岩的开挖稳定性,指出了累积视体积快速增长且微震能量密度显着增加的现象是洞室围岩失稳的前兆特征,为建立大型地下水封石油洞库稳定性的监测预警体系奠定基础。
翁丽媛[10](2019)在《顾及覆岩采动力学响应的深部条带开采覆岩与地表变形规律研究》文中研究指明随着浅部煤炭资源的枯竭,矿井开采逐渐向深部延伸,深部矿井煤岩体的力学行为在高地应力、强采动影响等地质条件下趋于复杂,其开采沉陷规律及留设煤柱的时间效应与浅部矿井开采相比有所差异。论文对深部矿井覆岩采动力学响应机制与高地应力下煤柱稳定性的时间效应进行研究,对完善和发展覆岩采动变形数值模拟方法、对留设煤柱尺寸设计、长期稳定性分析及后期煤柱资源回收,具有理论意义和应用价值。以古城煤矿大采深条带开采为工程背景,采用理论分析、现场实测、数值模拟计算等研究方法,结合弹塑性力学理论对课题进行了研究,建立了顾及覆岩采动力学响应的等效数值模型,为深部开采地表沉陷预测提供了一种精细数值模拟方法;分析了深部开采覆岩与地表移动变形机理与规律;明确了深部开采高地应力下条带煤柱稳定性的时间效应。主要工作及成果如下:(1)基于矿区深部及浅部开采的地表移动变形实测资料,对概率积分法参数进行反演,分析了此矿区地质条件下的深部开采地表移动变形规律:随着开采深度的增大,地表移动变形减小且较为平缓、主要影响角正切增大、下沉系数减小、综合移动角增大、综合边界角先增大后减小等特点,得到了划分矿区深部与浅部矿井的临界开采深度,并建立了地表移动角值、概率积分法参数与开采深度之间的关系,为矿区深部开采地表移动参数的选择提供一定依据。(2)针对FLAC3D数值模拟计算过程中岩层力学参数难以准确选取的问题,基于矿区地质条件及实测地表移动变形资料,采用正交试验方法对地表沉陷数值模拟计算中所需的覆岩层力学参数进行了反演与优化,为后续研究提供了可靠的数值力学参数,提高了覆岩与地表沉陷数值模拟计算分析的可靠性。(3)基于岩体力学性质的非均质特性以及采动影响下的覆岩“三带”结构特征,分析了覆岩弹性模量非均质分布影响宏观力学性质、垮落带岩体在上覆岩体压力作用下的压实过程与裂隙带岩体裂隙发育导致弹性模量弱化的力学机制,并在FLAC3D应变软化模型的基础上进行二次开发,分别增加了遵循Weibull分布的弹性模量非均质赋值算法与裂隙带岩体弹性模量弱化算法、结合反演获得的可以反映垮落带岩体压实过程的双屈服模型力学参数,开发形成了一种顾及采动影响下覆岩力学响应的等效数值模型,实现了覆岩弹性模量非均质分布、垮落带岩体压实力学过程及裂隙带岩体弹性模量弱化的等效数值模拟。采用二次开发的等效数值模型对大采深开采进行了模拟,并与实测沉陷数据进行对比,结果表明等效数值模型的计算结果更接近于实测数据,验证了等效模型的可靠性与正确性,为地表沉陷预测提供了一种更加真实精细的数值模拟方法。(4)采用开发的顾及覆岩采动力学响应的等效数值模型,研究裂隙带岩体的力学性质弱化效应,揭示了裂隙带岩体裂隙发育程度对采动覆岩应力场、塑性区发育及侧向煤柱应力分布的影响规律:随着力学性质弱化程度的增大,工作面前方应力峰值增大、塑性区分布范围扩大、煤柱内应力集中峰值增大但集中范围减小并向煤柱深处推移。本文提出的等效数值模型提供了一种可以反映覆岩采动力学响应的更可靠的数值模拟方法,使基于连续介质的地表沉陷数值模拟过程更加合理严谨,其裂隙弱化程度可根据具体的工程地质条件,通过现场实测或理论经验估算得到,在采动影响模拟中,特别是对破裂程度较高的地质条件下的采动数值模拟具有应用价值。(5)运用建立的等效数值模型,对深部条带开采覆岩及地表动态移动变形规律进行分析,得到了深部开采工作面推进过程中覆岩应力场与位移场的动态变化规律,以及开采深度与采动程度对覆岩及地表的动态移动响规律:包括开采深度、采动程度与概率积分法参数、地表移动变形角值之间的规律;不同深度处覆岩应力分布形态、应力峰值点位置以及覆岩垂直位移传递形态的变化规律等。通过等效数值模型获得的深部条带开采覆岩及地表动态移动变形规律与移动实测资料规律一致,进一步验证了提出的等效数值模型的正确性,这些规律对于深入认识深部条带开采覆岩及地表移动变形机理和规律奠定了基础。(6)基于煤岩体的流变特性及反演得到的改进的Burgers蠕变模型的蠕变参数,研究深部矿井留设条带煤柱稳定性的时间效应,以及高地应力对条带煤柱长期稳定性的影响,通过模拟计算掌握了深部条带煤柱内不同位置处的横向变形及应力分布随时间的变化规律、煤柱内塑性区随时间推移的发育深度,结果表明此矿井地质条件下条带煤柱能够保持长期稳定状态。在高应力的作用下,深部矿井条带煤柱蠕变特性较浅部矿井更明显,随着开采深度的增加,煤柱承载上覆岩体重量增大,煤柱内垂直应力增大、横向变形量增大、塑性区向煤柱更深部延伸,煤岩体承载能力降低,煤柱需要更长的时间才能进入长期稳定状态。在相似地质条件下进行建(构)筑物下深井条带煤柱设计、煤柱稳定性分析以及煤柱资源回收时,高地应力对条带煤柱长期稳定性的影响具有应用价值。
二、岩体力学性质的结构效应(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、岩体力学性质的结构效应(论文提纲范文)
(1)岩体破坏失稳中的材料—结构二义性研究初探(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩体破坏失稳的材料性影响研究现状 |
1.2.2 岩体破坏失稳的结构性影响研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
2 岩体破坏与失稳分析的统一数值方案 |
2.1 细观统计损伤本构模型 |
2.1.1 基本思想 |
2.1.2 力学参数的概率分布 |
2.1.3 代表性体积元(RVE)的本构关系及损伤演化 |
2.2 有限变形基本理论 |
2.2.1 变形与运动学 |
2.2.2 变分描述 |
2.2.3 有限元近似 |
2.3 RFIA系统工作流程 |
3 岩体破坏失稳的材料性影响 |
3.1 岩石材料性质对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.1.1 岩石材料性质改变与结构面填充物性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.1.2 岩石材料性质改变与结构面分布(角度)变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.1.3 岩石材料性质改变与结构体高宽比变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.2 结构面填充物性质对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.2.1 结构面填充物性质改变与岩石材料性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.2.2 结构面填充物性质改变与结构面分布(角度)变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.2.3 结构面填充物性质改变与结构体高宽比变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
3.3 本章小结 |
4 岩体破坏失稳的结构性影响 |
4.1 结构面特征对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.1.1 结构面分布(角度)改变与岩石材料性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.1.2 结构面分布(角度)改变与结构面填充物性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.1.3 结构面分布(角度)改变与结构体高宽比变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.2 结构体特征对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.2.1 结构体高宽比改变与岩石材料性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.2.2 结构体高宽比改变与结构面填充物性质变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.2.3 结构体高宽比改变与结构面分布(角度)变化对岩体破坏失稳规律的影响 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)裂隙岩体力学参数的结效应及尺寸效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 裂隙岩体结构模型研究 |
1.2.2 裂隙岩体的结构效应研究 |
1.2.3 裂隙岩体的尺寸效应研究 |
1.3 研究内容、方法和技术路线 |
1.3.1 研究内容及方法 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 颗粒流数值试验方法 |
2.1 颗粒流程序基本原理 |
2.1.1 PFC的一般性质 |
2.1.2 计算原理 |
2.1.3 边界伺服机制 |
2.2 接触本构模型 |
2.2.1 线性模型 |
2.2.2 平行黏结模型 |
2.2.3 光滑节理模型 |
2.3 等效岩体方法 |
2.3.1 实现原理 |
2.3.2 细观参数标定方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 裂隙岩体力学参数的结构效应研究 |
3.1 离散裂隙网络的几何参数 |
3.1.1 裂隙密度 |
3.1.2 裂隙倾角 |
3.1.3 裂隙直径 |
3.2 计算模型及试验方法 |
3.2.1 等效岩体模型的构建 |
3.2.2 单轴压缩数值试验 |
3.3 裂隙岩体力学参数的结构效应 |
3.3.1 裂隙密度的影响 |
3.3.2 裂隙倾角均值的影响 |
3.3.3 裂隙倾角分布特征的影响 |
3.3.4 裂隙直径分布特征的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 裂隙岩体几何及力学参数的尺寸效应研究 |
4.1 裂隙岩体几何参数的尺寸效应 |
4.1.1 三维裂隙网络的构建 |
4.1.2 几何参数REV的确定 |
4.2 等效岩体模型的构建 |
4.2.1 细观参数标定 |
4.2.2 不同尺寸的等效岩体模型 |
4.3 单轴压缩条件下裂隙岩体力学参数的尺寸效应 |
4.3.1 单轴压缩数值试验的应力-应变曲线 |
4.3.2 单轴抗压强度的尺寸效应 |
4.3.3 弹性模量的尺寸效应 |
4.4 三轴压缩条件下裂隙岩体力学参数的尺寸效应 |
4.4.1 三轴压缩数值试验 |
4.4.2 三轴压缩数值试验的偏应力-应变曲线 |
4.4.3 不同围压下峰值强度的尺寸效应 |
4.4.4 不同围压下弹性模量的尺寸效应 |
4.5 本章小结 |
第5章 裂隙网络几何参数对裂隙岩体强度参数尺寸效应的影响 |
5.1 裂隙密度对单轴抗压强度尺寸效应的影响 |
5.1.1 试验方案 |
5.1.2 单轴压缩数值试验结果 |
5.1.3 裂隙密度对单轴抗压强度REV尺寸的影响 |
5.2 裂隙直径对单轴抗压强度尺寸效应的影响 |
5.2.1 试验方案 |
5.2.2 单轴压缩数值试验结果 |
5.2.3 裂隙直径对单轴抗压强度REV尺寸的影响 |
5.3 裂隙产状分布特征对单轴抗压强度尺寸效应的影响 |
5.3.1 试验方案 |
5.3.2 单轴压缩数值试验结果 |
5.3.3 裂隙产状分布特征对单轴抗压强度REV尺寸的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)煤矿采掘扰动的空间结构效应模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及背景情况 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 煤岩体力学性质的空间结构效应 |
1.3.2 巷道群掘进扰动的空间结构效应 |
1.3.3 工作面群回采扰动的空间结构效应 |
1.3.4 断层存在条件下回采扰动的空间结构效应 |
1.4 主要创新点 |
1.5 研究内容及技术路线 |
第2章 煤岩体物理力学性质试验研究 |
2.1 试样制备及设备仪器 |
2.1.1 取样和试样加工 |
2.1.2 试验设备与仪器 |
2.2 煤岩体物理力学性质测定方法 |
2.3 义马矿区煤岩体力学性质试验 |
2.3.1 煤岩试样 |
2.3.2 煤层试样物理力学性质 |
2.3.3 围岩试样物理力学性质 |
2.3.4 岩样黏聚力、内摩擦角的测定 |
2.4 本章小结 |
第3章 巷道群和巷道与工作面扰动效应影响因素研究 |
3.1 CASROCK软件简介 |
3.2 巷道空间位置对扰动效应的影响 |
3.2.1 模型建立与模拟方案 |
3.2.2 模拟结果分析 |
3.3 巷道与工作面的相互扰动作用下的采掘关系 |
3.3.1 模型建立及模拟方案 |
3.3.2 模拟结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 深井工作面群开采扰动效应分析 |
4.1 模型建立及模拟方案 |
4.1.1 模型的建立与边界条件 |
4.1.2 岩石物理力学参数的选取 |
4.1.3 模型监测线的位置 |
4.1.4 数值模拟方案 |
4.2 模拟结果分析 |
4.2.1 不同开采顺序对井间结构稳定性的影响 |
4.2.2 不同工作面间距对井间结构稳定性的影响 |
4.2.3 不同开采程度对井间结构稳定性的影响 |
4.2.4 不同空间位置对井间结构稳定性的影响 |
4.2.5 不同交错距离对井间结构稳定性的影响 |
4.2.6 不同开采步距对井间结构稳定性的影响 |
4.2.7 不同工作面采高对井间结构稳定性的影响 |
4.2.8 不同采空区大小对井间结构稳定性的影响 |
4.2.9 顶板垮落区的存在对井间结构的稳定性影响分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 断层对煤矿冲击危险性的影响 |
5.1 非连续面模拟方法 |
5.2 模型与边界条件 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 工作面推进长度对冲击危险性的影响 |
5.3.2 断层倾角对冲击危险性的影响 |
5.3.3 断层力学性质对冲击危险性的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)基于水致岩体劣化的三峡库区侏罗系地层水库滑坡抗滑桩嵌固机理及其优化研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
1.2.1 水库滑坡演化机理研究 |
1.2.2 水致岩体劣化研究 |
1.2.3 侏罗系地层滑坡抗滑桩嵌固机理研究 |
1.2.4 抗滑桩优化设计研究 |
1.2.5 发展趋势及存在问题 |
1.3 论文的主要研究内容、技术路线和创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 论文创新点 |
第二章 研究区滑坡分布特征与成因机制研究 |
2.1 引言 |
2.2 秭归盆地地质概况 |
2.2.1 区域地质背景 |
2.2.2 侏罗系软硬相间地层 |
2.3 秭归盆地侏罗系地层水库滑坡分布特征 |
2.3.1 滑坡调查方式 |
2.3.2 滑坡分布特征 |
2.4 秭归盆地侏罗系地层水库滑坡成因机制 |
2.5 本章小结 |
第三章 典型水库滑坡时空变形特征与主控因素研究 |
3.1 引言 |
3.2 典型水库滑坡时空变形特征 |
3.2.1 马家沟滑坡 |
3.2.2 八字门滑坡 |
3.3 基于不同精度监测数据的白家包滑坡时空变形特征 |
3.3.1 地质概况 |
3.3.2 监测网络 |
3.3.3 白家包滑坡时效变形特征 |
3.3.4 白家包滑坡空间变形特征 |
3.4 白家包滑坡变形主控因素 |
3.4.1 基于邻域粗糙集的属性约简方法 |
3.4.2 白家包滑坡长期变形特征主控因素 |
3.4.3 白家包滑坡短期变形特征主控因素 |
3.5 白家包滑坡地表变形特征和变形机理 |
3.5.1 白家包滑坡地表位移特征 |
3.5.2 白家包滑坡地表变形机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 江水干湿循环致岩石物理力学性质多尺度劣化机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 样品描述和准备 |
4.3 试验与统计方法 |
4.3.1 试验步骤 |
4.3.2 试验方法 |
4.3.3 统计分析 |
4.4 试验结果 |
4.4.1 岩石多尺度物理性质 |
4.4.2 岩石宏观强度性质 |
4.4.3 岩石多尺度特性统计分析结果 |
4.5 江水干湿循环致岩石物理力学性质多尺度劣化机理 |
4.6 本章小结 |
第五章 考虑水致劣化与结构特征的岩体参数量化表征研究 |
5.1 引言 |
5.2 岩体Hoek-Brown强度准则 |
5.2.1 广义Hoek-Brown强度准则 |
5.2.2 地质强度指标GSI |
5.3 基于改进贝叶斯序贯更新方法的岩体GSI量化表征 |
5.3.1 GSI量化表征不确定性 |
5.3.2 GSI表征的改进贝叶斯序贯更新方法 |
5.3.3 秭归盆地软硬相间地层岩体GSI量化表征 |
5.3.4 不同方法和数据集对GSI表征结果的影响 |
5.4 基于广义Hoek-Brown准则的岩体强度量化表征 |
5.4.1 秭归盆地软硬相间地层岩体强度量化表征 |
5.4.2 不同水干湿循环作用下岩体强度劣化特征 |
5.5 本章小结 |
第六章 侏罗系地层水库滑坡抗滑桩嵌固机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 软硬相间地层抗滑桩变形和内力计算方法 |
6.2.1 滑坡推力计算方法 |
6.2.2 多层“K”法抗滑桩嵌固段变形和内力计算方法 |
6.2.3 抗滑桩受荷段变形和内力计算方法 |
6.3 软硬相间地层岩体水平地基系数 |
6.4 软硬相间地层抗滑桩嵌固机理 |
6.4.1 马家沟滑坡地质背景 |
6.4.2 软硬相间地层抗滑桩变形和内力响应特征 |
6.4.3 抗滑桩尺寸对抗滑桩嵌固机理影响 |
6.4.4 地层结构对抗滑桩嵌固机理影响 |
6.5 水类型和干湿循环周期对抗滑桩嵌固机理影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 侏罗系地层水库滑坡抗滑桩多目标优化设计研究 |
7.1 引言 |
7.2 多层地层滑床抗滑桩多目标优化设计方法 |
7.2.1 滑坡-抗滑桩体系性能指标评估 |
7.2.2 抗滑桩多目标优化设计方法 |
7.3 马家沟滑坡最优抗滑桩设计 |
7.3.1 滑坡-抗滑桩体系参数 |
7.3.2 滑坡-抗滑桩体系全生命周期费用 |
7.3.3 马家沟滑坡抗滑桩多目标优化设计 |
7.4 关于最优设计和性能指标的讨论 |
7.4.1 性能指标和江水劣化对抗滑桩最优设计的影响 |
7.4.2 抗滑桩尺寸和水类型对抗滑桩性能指标的影响 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 论文主要结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)静动态荷载下节理化岩体硐室围岩破坏机制及其稳定性与控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究意义 |
2 文献综述与研究内容 |
2.1 节理岩体破坏机制研究 |
2.2 完整岩体硐室围岩破坏机制及稳定性研究 |
2.3 节理化岩体硐室围岩破坏机制及稳定性研究 |
2.4 节理岩体中应力波传播特性研究 |
2.5 目前研究存在的问题 |
2.6 本文研究内容与技术路线 |
2.6.1 主要研究内容 |
2.6.2 技术路线 |
3 静载下节理化岩体硐室围岩失稳破坏能量演化机制及判据研究 |
3.1 试验方案 |
3.1.1 试样加工及说明 |
3.1.2 试验设备 |
3.1.3 试验过程 |
3.2 静态力学特性分析 |
3.2.1 轴向应力-应变关系 |
3.2.2 强度与变形特性 |
3.3 失稳破坏能量演化机制分析 |
3.3.1 破坏过程中能量转化 |
3.3.2 能量计算原理 |
3.3.3 能量演化过程及规律 |
3.3.4 能量分配规律 |
3.3.5 失稳破坏能量机制 |
3.4 失稳破坏能量判据分析 |
3.5 本章小结 |
4 静载下节理化岩体硐室围岩失稳破坏声发射变异性及前兆信息研究 |
4.1 声发射测试技术 |
4.1.1 声发射信号及其表征参数 |
4.1.2 声发射测试设备 |
4.1.3 声发射测试说明 |
4.2 岩石失稳破坏过程与声发射信号相关性 |
4.3 失稳破坏过程中声发射时序参数变异性特征 |
4.3.1 声发射事件特征 |
4.3.2 声发射能量演化特征 |
4.3.3 声发射事件率和能率相关性 |
4.3.4 声发射b值演化特征 |
4.4 失稳破坏过程中声发射频域参数变异性特征 |
4.4.1 声发射频率演化特征 |
4.4.2 声发射信号峰频与幅值相关性 |
4.5 声发射信号作为工程岩体破坏前兆信息探讨 |
4.5.1 岩石试样破坏的声发射前兆信息 |
4.5.2 工程岩体失稳破坏的声发射前兆信息 |
4.6 本章小结 |
5 静载下节理化岩体硐室围岩失稳破坏特征及其控制研究 |
5.1 数字图像相关方法 |
5.1.1 数字图像相关方法简介 |
5.1.2 数字图像相关方法变形测试原理 |
5.1.3 数字图像相关系统及操作 |
5.2 硐室围岩周边静态应力分布特征 |
5.3 失稳破坏过程中变形场演化特征 |
5.3.1 完整岩体硐室试样变形场特征 |
5.3.2 含平行节理岩体硐室试样变形场特征 |
5.3.3 含交叉节理岩体硐室试样变形场特征 |
5.3.4 变形场演化特征比较 |
5.4 失稳破坏机制分析 |
5.4.1 裂纹扩展过程及破坏模式 |
5.4.2 破坏过程中白色斑块形成机制分析 |
5.4.3 失稳破坏特征分析及失稳控制建议 |
5.5 本章小结 |
6 动载下节理化岩体硐室围岩力学响应特征及其破坏机制与控制研究 |
6.1 试验方案 |
6.1.1 试样加工 |
6.1.2 试验设备 |
6.1.3 试验过程 |
6.2 SHPB试验有效性验证 |
6.3 动态力学特性分析 |
6.3.1 动态应力-应变关系 |
6.3.2 动态抗压强度 |
6.3.3 动态强度增强因子 |
6.3.4 动态弹性模量 |
6.4 应力波传播及能量耗散特征分析 |
6.4.1 应力波波动特性 |
6.4.2 动态加载过程中能量耗散原理 |
6.4.3 动态加载过程中能量耗散特征 |
6.5 动态失稳破坏机制分析 |
6.5.1 裂纹扩展演化过程 |
6.5.2 动态破坏模式 |
6.5.3 动态和静态破坏模式比较 |
6.5.4 动态破坏机制分析及失稳控制建议 |
6.6 本章小结 |
7 冲击扰动下矿山井下节理化岩体硐室围岩稳定性分析与控制研究 |
7.1 工程概况 |
7.2 矿区地应力及结构面调查 |
7.2.1 地应力测量结果 |
7.2.2 结构面调查 |
7.3 节理化岩体巷道数值模型建立 |
7.3.1 离散元数值计算原理 |
7.3.2 模型建立 |
7.3.3 边界条件及模型参数选取 |
7.4 冲击扰动下节理化岩体巷道围岩失稳破坏特征 |
7.4.1 变形演化特征 |
7.4.2 塑性区演化特征 |
7.5 节理化岩体硐室围岩动力稳定性主要影响因素分析 |
7.5.1 埋深对巷道围岩稳定性的影响 |
7.5.2 应力波峰值对巷道围岩稳定性的影响 |
7.5.3 应力波延时对巷道围岩稳定性的影响 |
7.6 节理化岩体硐室围岩失稳控制技术措施 |
7.6.1 节理化岩体硐室围岩失稳破坏机制分析 |
7.6.2 节理化岩体硐室围岩失稳控制理论 |
7.6.3 节理化岩体硐室围岩失稳控制措施 |
7.7 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容、方法及技术路线 |
2 水泥基注浆材料与弱胶结泥岩物理力学参数特征 |
2.1 水泥基注浆材料 |
2.2 泥岩孔隙结构与力学特性 |
2.3 本章小结 |
3 泥岩裂隙中浆液流动失水效应与浆液粘度演化规律 |
3.1 岩体材料和试验方法 |
3.2 试验结果和分析 |
3.3 泥岩注浆浆液失水粘度演化特征 |
3.4 本章小结 |
4 承压状态下粗糙裂隙浆液非线性流动特征 |
4.1 承压状态下裂隙岩体注浆浆液流动可视化试验系统 |
4.2 承压状态下不同水灰比对浆液流动特性影响 |
4.3 承压状态下裂隙不同粗糙度对浆液流动特性影响 |
4.4 承压状态下粗糙多裂隙注浆浆液流动特性 |
4.5 本章小结 |
5 承压状态下破碎泥岩注浆加固及宏-细观破坏特性 |
5.1 承压状态下破碎泥岩注浆可视化试验系统及试验方案 |
5.2 承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学及宏-细观破坏特性 |
5.3 本章小结 |
6 考虑浆液失水效应的裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型 |
6.1 ALE描述下不可压粘性流体Navier-Stokes方程 |
6.2 裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型 |
6.3 考虑浆液失水效应的裂隙泥岩应力-浆液流动耦合数值分析 |
6.4 本章小结 |
7 巷道底板裂隙泥岩注浆浆液扩散机制及加固控制效应 |
7.1 工程概况 |
7.2 巷道底板泥岩裂隙-基质微孔注浆浆液扩散特性 |
7.3 巷道底板破碎泥岩注浆加固及稳定控制 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论与创新点 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲击地压基本理论 |
1.2.2 结构因素与冲击地压机理研究 |
1.2.3 冲击地压防控技术 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 国内冲击地压灾害分布、特征及类型研究 |
2.1 冲击地压灾害的分布 |
2.1.1 我国冲击地压矿井的分布情况 |
2.1.2 采深对冲击地压灾害影响 |
2.2 冲击地压灾害特征 |
2.2.1 十二五冲击地压灾害统计分析 |
2.2.2 冲击地压灾害典型特征 |
2.3 冲击地压灾害的分类 |
2.4 考虑结构效应的冲击地压分类研究 |
2.4.1 冲击地压类别 |
2.4.2 典型冲击地压案例分析 |
2.5 本章小结 |
3 实验室尺度下煤岩体结构分析及其力学行为 |
3.1 实验室尺度下煤岩体细观裂隙识别 |
3.1.1 煤岩力学性质与冲击倾向性 |
3.1.2 实验室尺度原生裂隙识别 |
3.2 含主控层理煤岩体结构演化及力学行为 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 层理煤岩体破坏特征分析 |
3.2.3 层理煤样波速与冲击倾向性关系 |
3.3 本章小结 |
4 厚层沉积煤岩层结构失稳诱滑机理分析 |
4.1 非稳定摩擦滑动模型思想 |
4.1.1 粘滑-弹簧滑块模型 |
4.1.2 超低摩擦-动力块模型 |
4.2 简支梁结构煤岩体失稳的超低摩擦效应 |
4.3 厚层煤岩开采环境下煤岩应力演化规律试验 |
4.3.1 相似模拟实验方案 |
4.3.2 正常开采覆岩裂隙场、位移场与应力场演化规律 |
4.3.3 预裂顶板开采覆岩裂隙场、位移场与应力场演化规律 |
4.4 本章小结 |
5 厚层坚硬顶板结构切顶改造技术实践 |
5.1 三维地应力场反演分析 |
5.1.1 三维地应力场反演数值模型 |
5.1.2 反演过程及效果评价 |
5.1.3 反演应力场特征分析 |
5.2 3014 工作面顶板改造技术 |
5.2.1 3104 综采工作面概况 |
5.2.2 水力压裂技术 |
5.2.3 3104 综采工作面切顶技术实践 |
5.3 水力压裂效果分析 |
5.3.1 工作面矿压观测 |
5.3.2 工作面CO浓度变化分析 |
5.3.3 该地区其他未切顶工作面来压分析 |
5.3.4 水力压裂切顶效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望与不足 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)泥质弱胶结岩体水-固耦合机制与结构重组力学特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容、方法及技术路线 |
2 泥质弱胶结岩体基本物理及力学性质试验研究 |
2.1 泥质弱胶结岩体取样方法 |
2.2 泥质弱胶结岩体基本物理性质 |
2.3 泥质弱胶结岩体弱胶结性分析 |
2.4 泥质弱胶结岩体单轴压缩力学特性 |
2.5 本章小结 |
3 泥质弱胶结岩体水分迁移规律及其力学响应 |
3.1 泥质弱胶结岩体孔隙水分布特征 |
3.2 泥质弱胶结岩体孔隙水运移规律 |
3.3 泥质弱胶结岩体吸水运移规律 |
3.4 水分迁移对泥质弱胶结岩体力学性质的影响 |
3.5 本章小结 |
4 泥质弱胶结岩体结构重组及力学性质试验研究 |
4.1 泥质弱胶结岩体结构重组可行性分析 |
4.2 损伤岩体结构重组试验装置及试验方案 |
4.3 结构重组岩泥岩静力学性质 |
4.4 结构重组泥岩流变扰动效应试验研究 |
4.5 重组泥岩破坏特征 |
4.6 本章小结 |
5 结构重组泥岩细观力学特性与本构模型研究 |
5.1 重组泥岩细观结构特性与形成机理 |
5.2 重组泥岩细观力学特性 |
5.3 基于热力学势的弹塑性损伤本构模型 |
5.4 本章小结 |
6 泥质弱胶结地层巷道围岩变形机理与控制 |
6.1 工程概况 |
6.2 巷道围岩变形机理 |
6.3 工程围岩变形应力-环境联合控制 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论与创新点 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 工程岩体多尺度力学研究 |
1.2.2 地下水封洞库围岩渗流特性与稳定性研究 |
1.2.3 地下洞室微震监测研究 |
1.3 本文主要研究内容与研究路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究路线 |
2 洞库围岩节理测量、统计与模拟 |
2.1 引言 |
2.2 工程背景 |
2.2.1 锦州某地下水封石油洞库工程概况 |
2.2.2 工程地质和水文地质条件 |
2.3 基于数字摄影测量的洞库围岩节理信息统计 |
2.3.1 数字摄影测量系统 |
2.3.2 洞库围岩节理测量和分组 |
2.3.3 洞库围岩节理参数概率分布规律 |
2.4 洞库围岩节理网络模拟 |
2.4.1 统计均质区划分及模拟区域 |
2.4.2 节理网络模拟参数 |
2.4.3 节理网络生成 |
2.4.4 节理网络模拟效果检验 |
2.5 本章小结 |
3 洞库围岩表征单元体及多尺度等效力学分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 围岩细观力学参数反分析 |
3.2.1 RFPA基本原理 |
3.2.2 细观力学参数 |
3.3 洞库围岩尺寸效应及表征单元体 |
3.3.1 数值分析模型 |
3.3.2 尺寸效应分析 |
3.3.3 REV及其等效力学参数 |
3.3.4 等效力学参数的验证 |
3.4 洞库围岩多尺度等效力学分析方法 |
3.4.1 多尺度等效力学分析方法 |
3.4.2 案例分析 |
3.5 本章小结 |
4 地下水封石油洞库开挖过程微震活动特征研究 |
4.1 引言 |
4.2 洞库施工概况 |
4.3 洞库微震监测系统构建与测试 |
4.3.1 微震监测原理 |
4.3.2 微震监测系统构建 |
4.3.3 定位精度测试与波速优化 |
4.3.4 波形识别和噪声滤除 |
4.4 储油洞室开挖过程微震活动特征 |
4.4.1 定量微震学理论 |
4.4.2 微震时空分布规律 |
4.4.3 微震活动特征与开挖施工的响应关系 |
4.5 本章小结 |
5 开挖过程中的围岩优势渗流通道识别研究 |
5.1 引言 |
5.2 洞库施工期的围岩渗流规律 |
5.2.1 RFPA~(2D)-flow基本原理 |
5.2.2 典型洞库结构渗流规律分析 |
5.2.3 岩脉影响区渗流规律分析 |
5.3 新生微破裂的矩张量分析方法 |
5.3.1 矩张量理论 |
5.3.2 矩张量分析方法 |
5.3.3 计算案例 |
5.4 洞库围岩优势渗流通道识别 |
5.4.1 洞库围岩新生微破裂的空间分布 |
5.4.2 洞库围岩新生微破裂的连通性 |
5.4.3 围岩优势渗流通道识别 |
5.5 本章小结 |
6 开挖卸荷作用下洞库围岩能量演化规律与稳定性研究 |
6.1 引言 |
6.2 开挖卸荷作用下的洞库围岩能量演化规律 |
6.2.1 开挖卸荷作用下岩体能量种类 |
6.2.2 开挖卸荷作用下的岩体能量转化和3E现象 |
6.2.3 开挖过程中洞库围岩能量演化特征 |
6.3 基于多尺度等效力学分析的围岩稳定性 |
6.4 洞库围岩失稳的微震前兆 |
6.4.1 围岩失稳前兆分析方法 |
6.4.2 围岩失稳的微震前兆特征 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 第2章中K-S单样本检验量临界值表 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)顾及覆岩采动力学响应的深部条带开采覆岩与地表变形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 深部条带开采地表变形规律实测数据分析 |
2.1 研究区域概况 |
2.2 32采区深部条带开采地表移动实测数据分析 |
2.4 开采深度对地表移动预计参数的影响分析 |
2.5 本章小结 |
3 深部条带开采覆岩力学响应的数值模拟 |
3.1 古城矿区力学参数反演分析 |
3.2 深部开采覆岩力学特性的非均质特性 |
3.3 深部开采垮落带岩体压实力学特性 |
3.4 深部开采裂隙带岩体力学特性弱化机理 |
3.5 顾及覆岩采动力学响应的数值模拟方法研究 |
3.6 裂隙带岩体裂隙发育弱化效应 |
3.7 本章小结 |
4 顾及采动力学响应的深部条带覆岩及地表动态移动规律分析 |
4.1 深部条带开采覆岩及地表移动模拟方案设计 |
4.2 深部条带开采地表移动规律数值模拟 |
4.3 深部条带开采覆岩移动规律分析 |
4.4 深部条带开采地表及覆岩移动规律 |
4.5 本章小结 |
5 深部条带煤柱长期稳定性分析 |
5.1 条带煤柱稳定性基本理论 |
5.2 条带煤柱流变特性及流变模型 |
5.3 深部条带煤柱长期稳定性数值模拟 |
5.4 开采深度对条带煤柱长期稳定性的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
四、岩体力学性质的结构效应(论文参考文献)
- [1]岩体破坏失稳中的材料—结构二义性研究初探[D]. 郑龙. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]裂隙岩体力学参数的结效应及尺寸效应研究[D]. 宋晓康. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]煤矿采掘扰动的空间结构效应模拟研究[D]. 曾林生. 湖北工业大学, 2020(03)
- [4]基于水致岩体劣化的三峡库区侏罗系地层水库滑坡抗滑桩嵌固机理及其优化研究[D]. 姚文敏. 中国地质大学, 2020
- [5]静动态荷载下节理化岩体硐室围岩破坏机制及其稳定性与控制研究[D]. 李鹏. 北京科技大学, 2020(01)
- [6]裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究[D]. 金煜皓. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]采动煤岩体结构效应及其诱冲机制研究与实践[D]. 李磊. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [8]泥质弱胶结岩体水-固耦合机制与结构重组力学特性研究[D]. 王帅. 中国矿业大学, 2019(04)
- [9]开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究[D]. 庄端阳. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]顾及覆岩采动力学响应的深部条带开采覆岩与地表变形规律研究[D]. 翁丽媛. 山东科技大学, 2019(02)