| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第12-13页 |
| 1 绪论 | 第13-36页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-34页 |
| 1.2.1 覆岩变形及其结构演化 | 第15-20页 |
| 1.2.2 覆岩变形测试技术进展 | 第20-24页 |
| 1.2.3 分布式光纤传感技术 | 第24-31页 |
| 1.2.4 覆岩变形破坏的分布式光纤测试 | 第31-33页 |
| 1.2.5 岩层变形光纤测试的优势与存在的问题 | 第33-34页 |
| 1.3 研究内容 | 第34-35页 |
| 1.4 研究方法及技术路线 | 第35-36页 |
| 2 岩层变形的分布式光纤检测理论 | 第36-48页 |
| 2.1 分布式光纤传感基本原理 | 第36-40页 |
| 2.1.1 分布式光纤技术概述 | 第36-37页 |
| 2.1.2 传感光纤的基本特性 | 第37-38页 |
| 2.1.3 布里渊光时域分析 | 第38-40页 |
| 2.2 岩层变形的光纤受力特性 | 第40-45页 |
| 2.2.1 基本假设 | 第40页 |
| 2.2.2 光纤受力分析 | 第40-45页 |
| 2.3 岩层变形的光纤应力分布模型 | 第45-46页 |
| 2.4 岩层变形光纤频移表征 | 第46-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 3 光纤对岩层变形的影响机制 | 第48-61页 |
| 3.1 模型设计 | 第48-49页 |
| 3.1.1 模型建立 | 第48-49页 |
| 3.1.2 模型开挖 | 第49页 |
| 3.2 数值模拟结果分析 | 第49-54页 |
| 3.2.1 岩层位移场 | 第49-51页 |
| 3.2.2 岩层应力变化 | 第51-52页 |
| 3.2.3 光纤影响范围 | 第52-54页 |
| 3.3 不同物理力学参数的光纤对岩层位移变化的影响 | 第54-57页 |
| 3.4 光纤对岩层变形的影响关系 | 第57-59页 |
| 3.4.1 不同直径光纤对岩层变形的影响 | 第57-58页 |
| 3.4.2 不同弹性模量光纤对岩层变形的影响 | 第58-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 4 覆岩变形的分布式光纤检测模型试验 | 第61-88页 |
| 4.1 模型试验概况 | 第61-62页 |
| 4.2 分布式光纤检测系统 | 第62-67页 |
| 4.2.1 分布式光纤应力分析仪及其参数验证 | 第62-65页 |
| 4.2.2 分布式光纤系统布置 | 第65-67页 |
| 4.3 分布式光纤检测技术体系 | 第67-77页 |
| 4.3.1 传感光纤安装方式 | 第68-70页 |
| 4.3.2 光纤定位及温度补偿 | 第70-73页 |
| 4.3.3 光纤选型与应变灵敏度标定 | 第73-76页 |
| 4.3.4 分布式光纤数据处理方法 | 第76-77页 |
| 4.4 试验过程及分布式光纤测试结果 | 第77-87页 |
| 4.4.1 模型试验过程 | 第77-81页 |
| 4.4.2 分布式光纤测试结果 | 第81-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 5 覆岩变形的分布式光纤表征 | 第88-112页 |
| 5.1 光纤与工作面的位置关系 | 第88-93页 |
| 5.1.1 光纤对工作面的位置响应 | 第88-90页 |
| 5.1.2 采动覆岩横三区 | 第90-93页 |
| 5.2 岩层变形的分带特征 | 第93-98页 |
| 5.2.1 三带特征对比 | 第93-97页 |
| 5.2.2 导水裂隙带高度 | 第97-98页 |
| 5.3 覆岩断裂线形态 | 第98-103页 |
| 5.3.1 覆岩垮落宽度 | 第98-102页 |
| 5.3.2 垮落角分析 | 第102-103页 |
| 5.4 覆岩破断规律 | 第103-105页 |
| 5.5 岩层应力分布特征 | 第105-107页 |
| 5.6 采动覆岩变形的分布式光纤表征 | 第107-111页 |
| 5.6.1 分布式光纤频移变化基本规律 | 第107-108页 |
| 5.6.2 分布式光纤表征模型 | 第108-111页 |
| 5.7 本章小结 | 第111-112页 |
| 6 巨厚砾岩变形移动的分布式光纤检测 | 第112-156页 |
| 6.1 上覆巨厚砾岩的三维模型试验 | 第112-121页 |
| 6.1.1 试验概况 | 第112-116页 |
| 6.1.2 分布式光纤系统 | 第116-118页 |
| 6.1.3 试验过程 | 第118-121页 |
| 6.2 三维模型试验光纤检测分析 | 第121-135页 |
| 6.2.1 水平光纤Fh结果分析 | 第122-125页 |
| 6.2.2 水平光纤Fd结果分析 | 第125-128页 |
| 6.2.3 垂直光纤Fv结果分析 | 第128-131页 |
| 6.2.4 覆岩垮落形态的分布式光纤检测 | 第131-135页 |
| 6.3 巨厚砾岩变形特征的光纤表征 | 第135-147页 |
| 6.3.1 采动覆岩三带发育高度 | 第135-137页 |
| 6.3.2 巨厚砾岩的移动变形场 | 第137-140页 |
| 6.3.3 巨厚砾岩层破断特征 | 第140-144页 |
| 6.3.4 地表沉陷形态 | 第144-146页 |
| 6.3.5 采场覆岩应力分布特征 | 第146-147页 |
| 6.4 数值模拟验证 | 第147-154页 |
| 6.4.1 模型建立 | 第147-148页 |
| 6.4.2 结果分析 | 第148-154页 |
| 6.5 本章小结 | 第154-156页 |
| 7 结论 | 第156-159页 |
| 7.1 主要结论 | 第156-157页 |
| 7.2 创新点 | 第157-158页 |
| 7.3 展望 | 第158-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 参考文献 | 第160-172页 |
| 附录 | 第172-178页 |