| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第19-36页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第19-21页 |
| 1.2 国内外相关研究现状 | 第21-31页 |
| 1.2.1 深厚含水不稳定地层煤矿井壁结构研究现状 | 第21-23页 |
| 1.2.2 井壁混凝土研究现状 | 第23-25页 |
| 1.2.3 应力场与渗流场耦合分析研究现状 | 第25-27页 |
| 1.2.4 混凝土耦合损伤研究现状 | 第27-29页 |
| 1.2.5 水荷载作用下混凝土研究现状 | 第29-31页 |
| 1.3 论文研究的主要内容 | 第31-33页 |
| 1.4 论文研究方法与技术路线 | 第33-36页 |
| 1.4.1 研究方法 | 第33-34页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第34-36页 |
| 2 煤矿井壁混凝土的配制及主要物理力学性能试验 | 第36-55页 |
| 2.1 特殊凿井技术回顾及展望 | 第36-40页 |
| 2.1.1 冻结法凿井 | 第36-38页 |
| 2.1.2 钻井法凿井 | 第38-39页 |
| 2.1.3 冻结法与钻井法凿井技术对比 | 第39-40页 |
| 2.2 冻结井壁混凝土配制要求 | 第40-48页 |
| 2.2.1 高强高抗渗井壁混凝土配制标准 | 第42-43页 |
| 2.2.2 高强高抗渗混凝土配制途径 | 第43页 |
| 2.2.3 高强高抗渗混凝土原材料选取 | 第43-46页 |
| 2.2.4 C60～C80井壁混凝土设计配合比 | 第46-47页 |
| 2.2.5 高强高抗渗井壁混凝土验证 | 第47-48页 |
| 2.3 高强高抗渗冻结井壁混凝土主要物理力学性能试验研究 | 第48-54页 |
| 2.3.1 井壁混凝土标准抗压强度和轴心抗压强度 | 第48-49页 |
| 2.3.2 井壁混凝土劈裂抗拉强度 | 第49-50页 |
| 2.3.3 井壁混凝土泊松比及弹性模量 | 第50-51页 |
| 2.3.4 井壁混凝土孔隙率和吸水率 | 第51-52页 |
| 2.3.5 井壁混凝土抗渗性 | 第52-53页 |
| 2.3.6 井壁混凝土超声波测试 | 第53-54页 |
| 2.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 3 高压水荷载直接作用下井壁混凝土力学性能研究 | 第55-84页 |
| 3.1 高压水直接作用下井壁混凝土耦合损伤试验研究 | 第55-73页 |
| 3.1.1 主要试验设备 | 第55-58页 |
| 3.1.2 试件制备 | 第58页 |
| 3.1.3 试验方法及过程 | 第58-60页 |
| 3.1.4 试验结果与分析讨论 | 第60-68页 |
| 3.1.5 高压水直接作用下井壁混凝土损伤演变方程及本构模型 | 第68-73页 |
| 3.2 高压水直接作用下井壁混凝土水力耦合渗透性试验研究 | 第73-83页 |
| 3.2.1 主要试验设备 | 第73-74页 |
| 3.2.2 试件制备 | 第74-75页 |
| 3.2.3 试验方法及过程 | 第75-77页 |
| 3.2.4 试验结果与分析讨论 | 第77-81页 |
| 3.2.5 应力渗流耦合损伤状态下井壁混凝土渗透率演化概念模型 | 第81-83页 |
| 3.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 4 高压水荷载直接作用下井壁混凝土强度特征研究 | 第84-100页 |
| 4.1 主要试验设备 | 第84-85页 |
| 4.2 试件制备 | 第85-86页 |
| 4.3 试验方案 | 第86-87页 |
| 4.4 试验结果 | 第87-91页 |
| 4.5 强度特征 | 第91-96页 |
| 4.6 变形特性 | 第96-99页 |
| 4.7 本章小结 | 第99-100页 |
| 5 高压水荷载直接作用下井壁结构相似模型试验 | 第100-115页 |
| 5.1 相似模型试验简介 | 第100-101页 |
| 5.2 煤矿井壁结构模型设计 | 第101-105页 |
| 5.3 试验方法 | 第105-107页 |
| 5.4 试验结果与分析 | 第107-114页 |
| 5.4.1 试件破坏特征与机理 | 第107-110页 |
| 5.4.2 强度准则 | 第110-113页 |
| 5.4.3 极限承载力 | 第113-114页 |
| 5.5 本章小结 | 第114-115页 |
| 6 考虑混凝土脆性损伤及地下水渗流影响下立井井筒出水机理分析 | 第115-129页 |
| 6.1 高强井壁混凝土脆性损伤本构模型 | 第115-118页 |
| 6.2 井壁混凝土屈服后塑性区强度准则 | 第118页 |
| 6.3 煤矿立井井壁流固耦合理论分析 | 第118-122页 |
| 6.3.1 渗透体积力 | 第118-119页 |
| 6.3.2 立井井筒弹性区应力分布 | 第119-121页 |
| 6.3.3 立井井筒塑性损伤区应力分布 | 第121页 |
| 6.3.4 立井井筒弹塑性交界面应力分布 | 第121-122页 |
| 6.4 煤矿立井井壁出水机理分析 | 第122-128页 |
| 6.4.1 不同混凝土单轴抗压强度对立井井壁极限水压力的影响 | 第123-125页 |
| 6.4.2 不同孔隙率对立井井壁极限水压力的影响 | 第125-127页 |
| 6.4.3 不同n值对立井井壁极限水压力的影响 | 第127-128页 |
| 6.5 本章小结 | 第128-129页 |
| 7 井壁混凝土应力渗流动态耦合数值计算 | 第129-145页 |
| 7.1 井壁混凝土应力场与渗流场动态耦合力学机理 | 第129-130页 |
| 7.2 应力渗流耦合有限元离散法计算公式 | 第130-132页 |
| 7.3 ABAQUS/CAE应力渗流耦合分析的实现 | 第132-133页 |
| 7.4 基于应力渗流动态耦合作用的数值计算模型 | 第133-144页 |
| 7.4.1 井壁混凝土与围岩应力渗流耦合计算模型 | 第133-134页 |
| 7.4.2 井壁混凝土损伤塑性模型参数的确定 | 第134-135页 |
| 7.4.3 有限元数值计算模型的建立 | 第135-136页 |
| 7.4.4 动态耦合分析的实现 | 第136-137页 |
| 7.4.5 数值计算结果分析 | 第137-144页 |
| 7.5 本章小结 | 第144-145页 |
| 8 结论与展望 | 第145-148页 |
| 8.1 结论 | 第145-147页 |
| 8.2 主要创新点 | 第147页 |
| 8.3 展望 | 第147-148页 |
| 参考文献 | 第148-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 | 第162-164页 |
