致谢 | 第5-6页 |
摘要 | 第6-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
1 绪论 | 第12-22页 |
1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
1.1.1 研究背景 | 第12页 |
1.1.2 研究意义 | 第12-13页 |
1.2 矿山压力理论及保护煤柱的国内外研究现状 | 第13-19页 |
1.2.1 论研究 | 第13-15页 |
1.2.2 数值模拟 | 第15-17页 |
1.2.3 现场实测 | 第17-18页 |
1.2.4 本文研究内容的特点 | 第18-19页 |
1.3 研究内容及技术路线 | 第19-22页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第19页 |
1.3.2 技术路线 | 第19-22页 |
2 工程概况 | 第22-32页 |
2.1 矿区简介与地形地貌条件 | 第22页 |
2.2 地质情况 | 第22-26页 |
2.2.1 区域地质 | 第22-23页 |
2.2.2 地层分布情况 | 第23-25页 |
2.2.3 煤层分布情况 | 第25-26页 |
2.3 水文条件 | 第26-29页 |
2.3.1 地下水分布 | 第26-28页 |
2.3.2 地下水腐蚀性评价 | 第28-29页 |
2.4 TBM斜井设计概况 | 第29-32页 |
3 离散元基本原理与二维数值模拟 | 第32-54页 |
3.1 离散元基本原理 | 第32-40页 |
3.1.1 简介 | 第32-33页 |
3.1.2 块体接触模型 | 第33-34页 |
3.1.3 块体接触本构关系 | 第34-38页 |
3.1.4 运动方程 | 第38-39页 |
3.1.5 离散元求解方法 | 第39-40页 |
3.1.6 离散元软件优势 | 第40页 |
3.2 巷道保护煤柱经验算法 | 第40-42页 |
3.3 二维离散元模型 | 第42-45页 |
3.3.1 模型计算截面选择 | 第42-43页 |
3.3.2 模型与参数 | 第43-45页 |
3.4 二维模拟结果与分析 | 第45-54页 |
3.4.1 斜井管片结构内力计算结果与分析 | 第45-47页 |
3.4.2 斜井管片结构变位计算结果与分析 | 第47-50页 |
3.4.3 基于二维模拟分析的保护煤柱尺寸 | 第50-52页 |
3.4.4 二维模拟结论 | 第52-54页 |
4 三维固体力学模拟与分析 | 第54-82页 |
4.1 三维模型 | 第54-60页 |
4.1.1 计算工况 | 第54-55页 |
4.1.2 固体力学模型 | 第55-59页 |
4.1.3 固体模型参数与边界条件 | 第59页 |
4.1.4 模拟步骤 | 第59-60页 |
4.2 管片安全性与稳定性判断标准 | 第60-61页 |
4.2.1 安全系数 | 第60页 |
4.2.2 不均匀沉降产生的管片曲率 | 第60-61页 |
4.3 模拟结果分析 | 第61-80页 |
4.3.1 开采3-1煤层(工况1) | 第61-69页 |
4.3.2 煤层3-1开采后开采5-1煤层(工况2) | 第69-76页 |
4.3.3 横向开采5-1煤层(工况3) | 第76-80页 |
4.4 三维固体力学模拟小结 | 第80-82页 |
5 节理流体流动原理与三维流固耦合模拟与分析 | 第82-102页 |
5.1 离散元节理流体流动基本原理 | 第82-91页 |
5.1.1 简介 | 第82-84页 |
5.1.2 节理水力学与不可压缩流体的平行板模型 | 第84-87页 |
5.1.3 岩体中流固耦合中的流体流动公式 | 第87-89页 |
5.1.4 3dec中的节理流动模型 | 第89-91页 |
5.1.5 流固耦合方法 | 第91页 |
5.2 建立流固模型 | 第91-94页 |
5.2.1 模型中地下水的处理方法 | 第91-92页 |
5.2.2 流固耦合模型 | 第92-94页 |
5.3 模拟结果分析 | 第94-100页 |
5.3.1 地层位移与裂隙水压 | 第94-96页 |
5.3.2 斜井管片受力分析 | 第96-97页 |
5.3.3 斜井管片位移分析 | 第97-100页 |
5.3.4 斜井管片曲率分析 | 第100页 |
5.4 三维流固耦合模拟小结 | 第100-102页 |
6 结论 | 第102-106页 |
参考文献 | 第106-110页 |
作者简历 | 第110-114页 |
学位论文数据集 | 第114页 |