采礦圍巖破壞力學(xué)與全空間協(xié)同控制實踐

前言
第1章 緒論
1．1 礦山壓力與巖層控制理論和技術(shù)進(jìn)展
1．1．1 巷道圍巖地應(yīng)力測試
1．1．2 巷道圍巖破壞行為
1．1．3 巖層破斷與覆巖移動規(guī)律
1．1．4 圍巖控制理論與技術(shù)方法
1．2 大采高綜放開采圍巖破斷力學(xué)及控制理論方法
參考文獻(xiàn)
第2章 大采高綜放工作面巷道圍巖地應(yīng)力測試及反演分析
2．1 空心包體應(yīng)力解除測量方法
2．1．1 基本介紹
2．1．2 測量原理
2．1．3 測量步驟
2．1．4 主要儀器設(shè)備
2．2 巷道圍巖地應(yīng)力測試
2．2．1 李村煤礦地應(yīng)力測點選擇
2．2．2 現(xiàn)場地應(yīng)力測量
2．2．3 巖石彈性常數(shù)的確定
2．2．4 李村煤礦地應(yīng)力測試結(jié)果
2．3 基于非連續(xù)變形分析方法的二維地應(yīng)力反演
2．3．1 李村煤礦地質(zhì)資料分析
2．3．2 李村煤礦二維地應(yīng)力反演模型
2．3．3 李村煤礦二維地應(yīng)力反演分析
2．4 基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的三維地應(yīng)力反演
2．4．1 反演區(qū)域及反演初始值的選取
2．4．2 李村煤礦三維反演地質(zhì)模型
2．4．3 三維模型反演的自變量參數(shù)選取及訓(xùn)練樣本的培育
2．4．4 BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的建立及網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性訓(xùn)練
2．4．5 網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)訓(xùn)練后的準(zhǔn)確性檢驗
2．4．6 李村煤礦三維地應(yīng)力BP神經(jīng)元反演分析
參考文獻(xiàn)
第3章 大采高綜放工作面巷道圍巖宏細(xì)觀破壞力學(xué)
3．1 煤巖體的X衍射成分分析
3．2 煤巖常規(guī)荷載破壞力學(xué)行為
3．2．1 煤樣的單軸破壞力學(xué)行為
3．2．2 巖石單軸壓縮力學(xué)行為
3．2．3 巖石間接拉伸力學(xué)行為
3．2．4 巖石三軸力學(xué)行為
3．2．5 常規(guī)單軸和三軸巖石破壞模式
3．3 巖石的微細(xì)觀破壞行為
3．3．1 彎曲破壞模式及載荷變形曲線
3．3．2 巖石的微觀結(jié)構(gòu)分析
3．4 采動加卸荷巖石破壞試驗研究
3．4．1 試驗樣品和實驗條件
3．4．2 常規(guī)三軸及采動加卸載實驗方案
3．4．3 灰?guī)r的采動加卸荷破壞實驗
3．4．4 灰?guī)r的常規(guī)三軸破壞實驗
3．4．5 采動卸荷條件下灰?guī)r的宏觀斷裂
3．4．6 采動加卸載速率的影響分析
3．5 采動加卸荷條件下巖石破壞的斷裂力學(xué)分析
3．5．1 裂紋亞臨界擴(kuò)展行為
3．5．2 裂紋亞臨界擴(kuò)展與卸荷速率的關(guān)系
3．5．3 裂紋亞臨界擴(kuò)展機(jī)理
3．5．4 裂紋的應(yīng)力強度因子研究
3．6 采動卸荷巖石破壞的理論模型初探及討論
3．6．1 采動卸荷與常規(guī)破壞實驗比較
3．6．2 采動卸荷破壞應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3．6．3 考慮尺度的Gurson模型
3．6．4 不同參數(shù)對破壞本構(gòu)模型的影響分析
3．6．5 采動卸荷條件下巖石破壞的本構(gòu)關(guān)系
3．6．6 本構(gòu)模型初步驗證及討論
參考文獻(xiàn)
第4章 大采高綜放工作面覆巖移動規(guī)律及模型分析
4．1 覆巖移動深孔監(jiān)測介紹
4．1．1 深部巖層移動監(jiān)測介紹
4．1．2 監(jiān)測儀器及方法
4．2 巷道圍巖移動現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果及分析
4．2．1 同孔不同深度巖層的絕對沉降變化量
4．2．2 不同孔同一層位巖層的絕對沉降變化量
4．2．3 同孔不同深度巖層相對沉降變化量
4．2．4 不同孔同一層位巖層的相對沉降量
4．3 巷道頂板破碎鉆孔電視窺視結(jié)果
4．4 覆巖移動的復(fù)合關(guān)鍵層理論分析
4．4．1 覆巖控制中的關(guān)鍵層理論
4．4．2 覆巖關(guān)鍵層“懸臂梁”結(jié)構(gòu)運動規(guī)律
4．4．3 覆巖的三帶分析及垮落步距分析
4．4．4 覆巖移動的復(fù)合關(guān)鍵層分析
4．5 地表沉陷觀測及分析
4．5．1 地表沉陷觀測站設(shè)置
4．5．2 地表沉陷特征
4．5．3 覆巖破壞規(guī)律研究
4．6 覆巖移動的幾何學(xué)理論分析
4．6．1 大采高開采對地表下沉影響
4．6．2 地表下沉隨時間的變化
4．7 覆巖移動的數(shù)值分析
4．7．1 地質(zhì)數(shù)值模型
4．7．2 開采沉陷數(shù)值模擬分析與研究
4．7．3 地表沉降量與回采的關(guān)系
4．7．4 有斷層和無斷層處的沉陷比較分析
參考文獻(xiàn)
第5章 采礦MDDA的開發(fā)及其在采礦中的應(yīng)用
5．1 不連續(xù)變形DDA基本理論
5．1．1 塊體的變形及一階位移模式
5．1．2 總體平衡方程
5．1．3 總體平衡方程求解
5．1．4 二維單一塊體基本公式
5．2 采礦實時開挖模擬分析軟件（MDDA）開發(fā)
5．2．1 開挖過程分析及基本假設(shè)
5．2．2 實時開挖在二維DDA中的實現(xiàn)
5．2．3 改進(jìn)程序?qū)崿F(xiàn)簡單算例及其理論驗證
5．2．4 MDDA軟件使用說明
5．3 不同應(yīng)力狀態(tài)下采動覆巖移動規(guī)律及裂隙演化的MDDA模擬
5．3．1 采動巖層裂隙場模擬數(shù)值模型
5．3．2 采動巖層數(shù)值模型邊界條件及單元開挖
5．3．3 水平垂直應(yīng)力比為2：1時采動應(yīng)力場和位移場
5．3．4 水平垂直應(yīng)力比為1．5 ：1時采動應(yīng)力場和位移場
5．3．5 水平垂直應(yīng)力比為1：1時采動應(yīng)力場和位移場
5．3．6 水平垂直應(yīng)力比為0．5 ：1時采動應(yīng)力場和位移場
5．3．7 水平垂直應(yīng)力比為0：1時采動應(yīng)力場和位移場
5．3．8 典型的采動裂隙場的分布規(guī)律
5．3．9 不同應(yīng)力狀態(tài)下采動覆巖移動及裂隙演化分析與討論
5．4 大采高綜放工作面支架-圍巖相互作用MDDA模擬
5．4．1 6203工作面地質(zhì)概況及計算模型
5．4．2 覆巖移動的運移規(guī)律模擬
5．4．3 覆巖應(yīng)力場變化規(guī)律
5．4．4 覆巖和頂煤移動規(guī)律
5．5 王莊礦陷落柱塌陷機(jī)理的非連續(xù)變形模擬研究
5．5．1 陷落柱數(shù)值模型建立及參數(shù)選擇
5．5．2 倒漏斗型陷落柱的塌陷機(jī)理分析
5．5．3 柱型陷落柱的塌陷機(jī)理分析
5．5．4 漏斗型陷落柱的塌陷機(jī)理分析
參考文獻(xiàn)
第6章 大采高綜放工作面回采巷道底臌機(jī)理及模型研究
6．1 巷道底臌機(jī)理分析
6．1 -1巷道變形破壞特征
6．1．2 巷道擠壓流動底臌機(jī)理
6．1．3 應(yīng)力滑移線場模型及分析
6．2 底臌滑移線場控制效果數(shù)值模擬分析
6．2．1 7603工作面回風(fēng)巷模型建立
6．2．2 底角錨桿對底臌滑移線場的控制效果分析
6．3 底臌滑移線場的優(yōu)化數(shù)值模擬分析
6．3．1 底臌滑移數(shù)值模型建立
6．3．2 不同錨固長度對底臌滑移線場控制模擬分析
6．3．3 不同預(yù)應(yīng)力對底臌滑移線場控制模擬分析
6．4 臨近陷落柱巷道加固模型及分析
6．4．1 陷落柱形成的簡化模型分析
6．4．2 臨近陷落柱巷道加固段長度的理論模型
6．4．3 陷落柱高度對巷道加固影響的數(shù)值模擬分析
參考文獻(xiàn)
第7章 大斷面破碎巷道全空間桁架錨索協(xié)同支護(hù)技術(shù)
7．1 大采高綜放工作面巷道圍巖變形破壞特征
7．2 傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力桁架錨索支護(hù)研究現(xiàn)狀
7．3 全空間預(yù)應(yīng)力桁架錨索協(xié)同支護(hù)技術(shù)
7．3．1 全空間協(xié)同支護(hù)理念的提出
7．3．2 支護(hù)結(jié)構(gòu)與支護(hù)原理
7．3．3 全空間協(xié)同支護(hù)的優(yōu)越性分析
7．4 全空間協(xié)同支護(hù)方案設(shè)計與施工工藝
7．5 全空間協(xié)同支護(hù)數(shù)值模擬分析
7．5．1 數(shù)值計算模型建立
7．5．2 巷道頂板預(yù)應(yīng)力場平面分布
7．5．3 巷道頂板預(yù)應(yīng)力場三維空間分布
7．5．4 巷道圍巖塑性破壞區(qū)分布
7．6 全空間協(xié)同支護(hù)監(jiān)測反饋及效果
7．6．1 監(jiān)測目的
7．6．2 監(jiān)測內(nèi)容
7．6．3 監(jiān)測儀器
7．6．4 數(shù)據(jù)處理及日常監(jiān)測記錄表
7．6．5 實施效果
參考文獻(xiàn)