| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-38页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 研究目的与意义 | 第12-14页 |
| 1.3 国外研究现状 | 第14-28页 |
| 1.3.1 充填体成拱作用及应力计算 | 第16-22页 |
| 1.3.2 充填体强度需求计算 | 第22-28页 |
| 1.4 国内研究现状 | 第28-33页 |
| 1.4.1 采场充填体力学作用机理 | 第28-29页 |
| 1.4.2 充填体应力分析与强度需求计算 | 第29-33页 |
| 1.5 研究现状的问题总结 | 第33-34页 |
| 1.6 研究内容与技术路线 | 第34-38页 |
| 1.6.1 研究内容 | 第34-37页 |
| 1.6.2 技术路线 | 第37-38页 |
| 2 围岩接触作用下的充填体应力成拱效应研究 | 第38-61页 |
| 2.1 引言 | 第38-39页 |
| 2.2 拱效应研究中的接触问题分析及方法 | 第39-44页 |
| 2.2.1 充填体应力成拱效应的理论分析 | 第39-41页 |
| 2.2.2 应力成拱效应的数值计算模型与方案 | 第41-44页 |
| 2.3 嵌入接触单元后数值模拟应力成拱效应的结果分析 | 第44-53页 |
| 2.3.1 接触面剪切强度参数对应力分布影响 | 第44-47页 |
| 2.3.2 充填体剪切强度参数对应力分布影响 | 第47-50页 |
| 2.3.3 充填体宽度、泊松比和弹性模量对应力分布影响 | 第50-53页 |
| 2.4 数值模拟应力成拱效应的可靠性验证 | 第53-59页 |
| 2.4.1 数值计算与物理测试的拱应力对比讨论 | 第53-55页 |
| 2.4.2 接触单元刚度参数选取方法及影响讨论 | 第55-59页 |
| 2.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 3 采场围岩表面粗糙度模型及充填体拱应力分布研究 | 第61-85页 |
| 3.1 引言 | 第61-62页 |
| 3.2 拱应力计算模型中粗糙边界问题分析及方法 | 第62-66页 |
| 3.2.1 采场围岩表面特征与拱应力关系的理论分析 | 第62-64页 |
| 3.2.2 围岩表面粗糙度模型与拱应力数值计算方案 | 第64-66页 |
| 3.3 基于粗糙接触模型的拱应力数值计算结果分析 | 第66-77页 |
| 3.3.1 充填加载分层数对应力分布的影响 | 第68-69页 |
| 3.3.2 接触面粗糙度指标对应力分布的影响 | 第69-72页 |
| 3.3.3 接触面剪切强度参数对应力分布的影响 | 第72-74页 |
| 3.3.4 充填体尺寸和强度参数对应力分布的影响 | 第74-77页 |
| 3.4 不同粗糙接触情况下的拱应力计算讨论 | 第77-83页 |
| 3.4.1 粗糙与平滑接触单元对应力的影响对比 | 第77-79页 |
| 3.4.2 粗糙边界时采场跨度对应力的影响对比 | 第79-80页 |
| 3.4.3 嵌入粗糙接触单元前后的应力分布对比 | 第80-83页 |
| 3.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 4 基于物理和数值模型的单侧揭露充填体稳定性研究 | 第85-112页 |
| 4.1 引言 | 第85-86页 |
| 4.2 经典Mitchell法提出与发展过程的理论分析 | 第86-91页 |
| 4.3 单侧揭露充填体稳定性的物理测试分析 | 第91-95页 |
| 4.3.1 物理模型及充填材料特征 | 第91-93页 |
| 4.3.2 测试过程及结果 | 第93-95页 |
| 4.4 物理模型测试的数值模拟还原研究 | 第95-104页 |
| 4.4.1 数值模型构建与参数选取 | 第95-97页 |
| 4.4.2 充填和开挖过程对计算结果的影响 | 第97-99页 |
| 4.4.3 充填体揭露稳定性及其潜在破坏模式 | 第99-104页 |
| 4.5 采场充填体实际强度状态与揭露稳定性的计算讨论 | 第104-110页 |
| 4.5.1 固结排水长期强度状态下充填体的揭露稳定性 | 第105-108页 |
| 4.5.2 固结饱水长期强度状态下充填体的揭露稳定性 | 第108-110页 |
| 4.6 本章小结 | 第110-112页 |
| 5 前壁揭露-后壁受压的充填体强度需求三维解析方法研究 | 第112-136页 |
| 5.1 引言 | 第112-113页 |
| 5.2 研究问题的提出及理论分析 | 第113-115页 |
| 5.3 强度需求的三维解析模型与计算方法 | 第115-123页 |
| 5.3.1 解析模型的分析构建 | 第115-118页 |
| 5.3.2 解析方法及公式的分析推导 | 第118-123页 |
| 5.4 强度需求的三维数值模型与计算方法 | 第123-130页 |
| 5.4.1 数值模型的分析构建 | 第123-126页 |
| 5.4.2 强度需求数值解的搜索判定 | 第126-130页 |
| 5.5 三维解析解与三维数值解的对比验证 | 第130-131页 |
| 5.6 强度需求解析推荐方法的讨论分析 | 第131-135页 |
| 5.6.1 与以往强度需求解析方法的对比 | 第131-133页 |
| 5.6.2 后壁侧压力对强度需求计算结果的影响 | 第133-135页 |
| 5.7 本章小结 | 第135-136页 |
| 6 三维成拱的充填体应力传递及对充填体强度需求影响研究 | 第136-172页 |
| 6.1 引言 | 第136-137页 |
| 6.2 研究问题的提出及理论分析 | 第137-140页 |
| 6.3 二步骤采场非胶结充填体的三维拱应力研究 | 第140-151页 |
| 6.3.1 解析计算模型及公式化 | 第140-142页 |
| 6.3.2 数值计算模型及结果对比 | 第142-151页 |
| 6.4 一步骤采场胶结充填体的三维拱应力研究 | 第151-158页 |
| 6.4.1 解析计算模型及公式化(揭露前、后) | 第151-155页 |
| 6.4.2 数值计算模型及结果对比(揭露前、后) | 第155-158页 |
| 6.5 基于应力传递作用的充填体强度需求解析计算 | 第158-167页 |
| 6.5.1 非胶结充填体应力传递及力学边界 | 第159-160页 |
| 6.5.2 胶结充填体应力传递及力学边界 | 第160-162页 |
| 6.5.3 胶结充填体强度需求解析模型及公式化 | 第162-167页 |
| 6.6 强度需求数值计算与解析计算的校核验证 | 第167-170页 |
| 6.7 本章小结 | 第170-172页 |
| 7 采场充填体实际强度需求浮动优化模型及工程应用研究 | 第172-192页 |
| 7.1 引言 | 第172-173页 |
| 7.2 依托矿山的概况与工程背景 | 第173-174页 |
| 7.3 依托矿山典型采场充填体的强度需求理论解 | 第174-180页 |
| 7.3.1 强度需求解析计算 | 第176页 |
| 7.3.2 强度需求数值计算 | 第176-180页 |
| 7.4 矿山充填体强度测试及充填质量控制效果分析 | 第180-188页 |
| 7.4.1 室内配比试样的强度测试 | 第180-181页 |
| 7.4.2 采场下料口取料浆原位养护试样的强度测试 | 第181-183页 |
| 7.4.3 原位采场充填体中钻孔取芯试样的强度测试 | 第183-186页 |
| 7.4.4 强度测试结果的概率统计与离散性分析 | 第186-188页 |
| 7.5 安全系数浮动选取方法及实际强度需求优化 | 第188-190页 |
| 7.6 本章小结 | 第190-192页 |
| 8 结论与展望 | 第192-196页 |
| 8.1 全文结论 | 第192-194页 |
| 8.2 创新点 | 第194-195页 |
| 8.3 展望 | 第195-196页 |
| 附录Ⅰ FLAC3D数值计算方法的可靠性验证 | 第196-226页 |
| 附Ⅰ-1 引言 | 第196-197页 |
| 附Ⅰ-2 二维弹塑性模型(施加各向相等正应力边界) | 第197-207页 |
| 附Ⅰ-2.1 模型参数定义 | 第197-198页 |
| 附Ⅰ-2.2 材料参数和边界条件定义 | 第198页 |
| 附Ⅰ-2.3 模型中应力和位移的理论解析解 | 第198-200页 |
| 附Ⅰ-2.4 模型中应力和位移的FLAC3D数值解 | 第200-207页 |
| 附Ⅰ-3 二维线弹性模型(施加各向不等正应力和剪应力边界) | 第207-216页 |
| 附Ⅰ-3.1 模型参数定义 | 第207-208页 |
| 附Ⅰ-3.2 材料参数和边界条件定义 | 第208页 |
| 附Ⅰ-3.3 模型中应力和位移的理论解析解 | 第208-209页 |
| 附Ⅰ-3.4 模型中应力和位移的FLAC3D数值解 | 第209-216页 |
| 附Ⅰ-4 三维线弹性模型(施加各向不等正应力和剪应力边界) | 第216-225页 |
| 附Ⅰ-4.1 模型参数定义 | 第216-217页 |
| 附Ⅰ-4.2 材料参数和边界条件定义 | 第217页 |
| 附Ⅰ-4.3 模型中应力和位移的理论解析解 | 第217-218页 |
| 附Ⅰ-4.4 模型中应力和位移的FLAC3D数值解 | 第218-225页 |
| 附Ⅰ-5 附录小结 | 第225-226页 |
| 参考文献 | 第226-243页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第243-248页 |
| 学位论文数据集 | 第248页 |
