硬巖礦山采空區(qū)損傷失穩(wěn)機(jī)制與穩(wěn)定性控制技術(shù)

1 概述
1．1 采空區(qū)穩(wěn)定性研究的重要意義
1．2 金屬礦山采空區(qū)研究現(xiàn)狀
1．2．1 采空區(qū)穩(wěn)定性分析與研究
1．2．2 深部硬巖礦山采空區(qū)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1．2．3 采空區(qū)失穩(wěn)機(jī)制及模式研究現(xiàn)狀
1．2．4 深部硬巖卸荷力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
1．2．5 采空區(qū)穩(wěn)定性控制及處理技術(shù)
1．3 采空區(qū)失穩(wěn)機(jī)制與穩(wěn)定性控制研究面臨的主要問(wèn)題
1．3．1 采空區(qū)形態(tài)復(fù)雜程度定量表征及其與穩(wěn)定性的相關(guān)性
1．3．2 單一采空區(qū)穩(wěn)定性敏感特征與多采空區(qū)耦合結(jié)構(gòu)效應(yīng)
1．3．3 高應(yīng)力復(fù)雜路徑下巖石力學(xué)性質(zhì)
1．3．4 深部礦山嗣后充填法采空區(qū)失穩(wěn)機(jī)制及穩(wěn)定性特征
1．3．5 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變模式與控制技術(shù)
2 金屬礦山采空區(qū)形成及特征
2．1 采空區(qū)概念及基本特征
2．2 采空區(qū)分類及特性
2．2．1 根據(jù)不同的開(kāi)采方法分類
2．2．2 根據(jù)采空區(qū)存在時(shí)間分類
2．2．3 根據(jù)采空區(qū)空間形態(tài)分類
2．2．4 根據(jù)采空區(qū)規(guī)模大小分類
3 高應(yīng)力復(fù)雜條件下巖石損傷演化規(guī)律及數(shù)學(xué)模型
3．1 引言
3．2 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)應(yīng)力路徑
3．2．1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3．2．2 試驗(yàn)方案
3．3 巖石常規(guī)三軸加載試驗(yàn)力學(xué)響應(yīng)
3．3．1 應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律分析
3．3．2 圍巖強(qiáng)度分析
3．3．3 巖石變形規(guī)律分析
3．3．4 巖石破裂特征分析
3．4 軸向壓力恒定的勻速卸載圍壓試驗(yàn)
3．5 軸向壓力增加的勻速卸載圍壓試驗(yàn)
3．6 不同應(yīng)力路徑下的巖石力學(xué)響應(yīng)特征對(duì)比
3．6．1 不同應(yīng)力路徑下的巖石強(qiáng)度特性
3．6．2 不同應(yīng)力路徑下的巖石破裂特征
3．6．3 聲發(fā)射計(jì)數(shù)率變化規(guī)律
3．6．4 聲發(fā)射能量特征變化規(guī)律
3．7 復(fù)雜應(yīng)力路徑下巖石損傷演化規(guī)律
3．7．1 高應(yīng)力復(fù)雜條件下巖石損傷能量耗散分析
3．7．2 常規(guī)三軸加載
3．7．3 軸壓恒定的卸圍壓應(yīng)力路徑
3．8 基于最小耗能原理的損傷演化分析
3．9 本章小結(jié)
4 采空區(qū)空間形態(tài)分形特性及邊界模擬預(yù)測(cè)
4．1 引言
4．2 計(jì)盒維數(shù)與礦體分形特性
4．2．1 計(jì)盒維數(shù)
4．2．2 礦體分形特性
4．3 采空區(qū)三維精細(xì)模型及空間信息的獲取
4．3．1 金屬礦山采空區(qū)基本特征
4．3．2 采空區(qū)三維精細(xì)模型及信息獲取
4．4 采空區(qū)分形特征研究
4．4．1 采空區(qū)邊界線一維分形特性
4．4．2 采空區(qū)平面區(qū)域二維分形特性
4．4．3 采空區(qū)頂板三維分形特性
4．4．4 采空區(qū)分維值的物理意義
4．5 基于分形插值理論的采空區(qū)邊界模擬與預(yù)測(cè)
4．5．1 分形插值基本理論
4．5．2 工程實(shí)際應(yīng)用
4．6 本章小結(jié)
5 金屬礦山采空區(qū)穩(wěn)定性敏感特征分析
5．1 引言
5．2 金屬礦山采空區(qū)穩(wěn)定性影響因素分析
5．2．1 采空區(qū)結(jié)構(gòu)因素
5．2．2 采空區(qū)賦存環(huán)境
5．3 單一采空區(qū)穩(wěn)定性敏感分析
5．3．1 單一采空區(qū)穩(wěn)定特征的結(jié)構(gòu)效應(yīng)
5．3．2 采空區(qū)分維值與采空區(qū)穩(wěn)定性關(guān)系
5．3．3 賦存環(huán)境對(duì)單一采空區(qū)穩(wěn)定性的影響規(guī)律
5．4 多采空區(qū)耦合結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)
5．4．1 相似材料試驗(yàn)研究
5．4．2 多采空區(qū)耦合效應(yīng)的數(shù)值模擬分析
5．5 結(jié)構(gòu)面對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性的影響
5．5．1 單組結(jié)構(gòu)面對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性的影響
5．5．2 可產(chǎn)生滑塌錐的結(jié)構(gòu)面對(duì)采空區(qū)的影響
5．6 本章小結(jié)
6 不同空間形態(tài)采空區(qū)圍巖擾動(dòng)規(guī)律與頂板力學(xué)模型
6．1 引言
6．2 立方型采空區(qū)形成過(guò)程圍巖擾動(dòng)規(guī)律
6．2．1 工程背景
6．2．2 圍巖擾動(dòng)規(guī)律現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)布置
6．2．3 圍巖擾動(dòng)規(guī)律及穩(wěn)定特征分析
6．3 狹長(zhǎng)型采空區(qū)形成過(guò)程圍巖擾動(dòng)規(guī)律
6．3．1 工程背景
6．3．2 圍巖擾動(dòng)規(guī)律現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及分析
6．3．3 基于精細(xì)探測(cè)的采空區(qū)圍巖穩(wěn)定狀態(tài)分析
6．4 不同類型采空區(qū)頂板力學(xué)模型構(gòu)建
6．4．1 基于彈性厚板理論的立方型采空區(qū)項(xiàng)板穩(wěn)定研究
6．4．2 基于彈塑性理論的狹長(zhǎng)型采空區(qū)頇板穩(wěn)定研究
6．5 本章小結(jié)
7 滲流-應(yīng)力場(chǎng)耦合下采空區(qū)穩(wěn)定性研究
7．1 經(jīng)典節(jié)理滲流模型簡(jiǎn)介
7．1．1 單一裂隙滲流模型
7．1．2 粗糙節(jié)理水力學(xué)模型
7．1．3 單裂隙滲流與應(yīng)力耦合
7．1．4 裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流模型
7．2 數(shù)值模擬與結(jié)果分析
7．2．1 節(jié)理剪切本構(gòu)模型的選擇
7．2．2 模型的建立與參數(shù)選擇
7．2．3 數(shù)值模擬分析
7．3 本章小結(jié)
8 深部嗣后充填法采場(chǎng)采空區(qū)圍巖卸荷失穩(wěn)機(jī)制
8．1 引言
8．2 開(kāi)采卸荷數(shù)值模擬仿真原理
8．2．1 采空區(qū)形成過(guò)程圍巖應(yīng)力狀態(tài)
8．2．2 采空區(qū)巖體卸荷荷載算法及步驟
8．3 采空區(qū)形成過(guò)程中圍巖能量釋放規(guī)律
8．4 基于尖點(diǎn)突變理論的采空區(qū)失穩(wěn)局部能量突變判別準(zhǔn)則
8．4．1 采空區(qū)系統(tǒng)失穩(wěn)的能量失穩(wěn)準(zhǔn)則基礎(chǔ)
8．4．2 巖石單元局部能量突變準(zhǔn)則
8．5 工程背景概述
8．5．1 工程地質(zhì)條件
8．5．2 圍巖物理力學(xué)特征
8．5．3 深部地應(yīng)力實(shí)測(cè)及分析
8．5．4 模擬開(kāi)采方案
8．6 嗣后充填法采場(chǎng)采空區(qū)卸荷數(shù)值模型構(gòu)建及實(shí)現(xiàn)
8．6．1 數(shù)值分析模型構(gòu)建
8．6．2 邊界條件
8．6．3 物理力學(xué)參數(shù)
8．6．4 開(kāi)采卸荷擾動(dòng)區(qū)確定原則
8．6．5 卸荷數(shù)值計(jì)算過(guò)程的實(shí)現(xiàn)
8．6．6 能量釋放指標(biāo)的數(shù)值解算及可視化實(shí)現(xiàn)
8．6．7 深部采空區(qū)圍巖穩(wěn)定狀態(tài)分析指標(biāo)
8．7 分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘▏鷰r卸荷失穩(wěn)機(jī)制
8．7．1 采空區(qū)圍巖應(yīng)力場(chǎng)演化規(guī)律分析
8．7．2 采空區(qū)圍巖位移場(chǎng)演化規(guī)律分析
8．7．3 采空區(qū)圍巖塑性區(qū)擴(kuò)展規(guī)律分析
8．7．4 采空區(qū)圍巖能量演化規(guī)律分析
8．7．5 基于局部彈性釋放能突變的穩(wěn)定性判別
8．8 本章小結(jié)
9 基于能量鏈?zhǔn)叫?yīng)機(jī)理的采空區(qū)穩(wěn)定性控制技術(shù)
9．1 引言
9．2 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變鏈?zhǔn)教匦?br />9．2．1 采空區(qū)系統(tǒng)基本特點(diǎn)
9．2．2 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變鏈?zhǔn)教卣?br />9．2．3 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變鏈演化過(guò)程與規(guī)律
9．3 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變能量鏈?zhǔn)叫?yīng)機(jī)理
9．3．1 采空區(qū)周圍巖體能量分析
9．3．2 圍巖能量鏈?zhǔn)叫?yīng)耗散結(jié)構(gòu)理論分析
9．3．3 采空區(qū)能量鏈?zhǔn)窖莼?guī)律
9．4 能量鏈?zhǔn)窖莼瘮?shù)學(xué)模型
9．4．1 能量鏈?zhǔn)疥P(guān)系結(jié)構(gòu)分析
9．4．2 能量鏈?zhǔn)叫?yīng)演化的數(shù)學(xué)模型
9．4．3 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變能量鏈?zhǔn)絾?dòng)判據(jù)
9．5 基于能量鏈?zhǔn)叫?yīng)的采空區(qū)穩(wěn)定性控制
9．5．1 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變能量鏈斷鏈控制機(jī)制
9．5．2 采空區(qū)失穩(wěn)災(zāi)變能量鏈斷鏈措施
9．6 深部采空區(qū)穩(wěn)定性控制工程實(shí)例
9．6．1 大尹格莊金礦概述
9．6．2 礦區(qū)工程地質(zhì)與開(kāi)采技術(shù)條件
9．6．3 開(kāi)采現(xiàn)狀概述與調(diào)查
9．6．4 采空區(qū)穩(wěn)定性控制技術(shù)
9．7 本章小結(jié)
10 金屬礦山采空區(qū)穩(wěn)定性分析工程實(shí)例
10．1 空?qǐng)龇ǚ恐讲煽諈^(qū)穩(wěn)定性分析
10．1．1 工程背景
10．1．2 石人溝鐵礦采空區(qū)CMS三維激光掃描及分析
10．1．3 基于CMS實(shí)測(cè)的采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析
10．1．4 采空區(qū)穩(wěn)定性分析模糊綜合評(píng)判
10．2 充填法狹長(zhǎng)型采空區(qū)穩(wěn)定性分析
10．2．1 工程背景
10．2．2 果洛龍洼金礦采空區(qū)CMS三維激光探測(cè)及分析
10．2．3 基于CMS實(shí)測(cè)的采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析
10．2．4 基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及Mathews穩(wěn)定性圖法采空區(qū)最大跨度計(jì)算
10．3 崩落法隱覆型采空區(qū)穩(wěn)定性分析
10．3．1 工程背景
10．3．2 巖石力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力場(chǎng)
10．3．3 邊界條件和初始平衡
10．3．4 模擬分析方案
10．3．5 計(jì)算結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)