| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 引言 | 第13-15页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第15-23页 |
| 1.2.1 海下开采安全隔离层厚度研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.2 框架式采场结构参数 | 第18-19页 |
| 1.2.3 海下开采岩层监测预警系统研究 | 第19-21页 |
| 1.2.4 地下水系统的水化学研究现状 | 第21-23页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第23-24页 |
| 第二章 海下开采岩石力学基础研究 | 第24-47页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 海下金属矿床工程地质概况 | 第24-31页 |
| 2.2.1 工程地质 | 第25-27页 |
| 2.2.2 水文地质 | 第27页 |
| 2.2.3 海底黏性土微观结构及渗透性能参数 | 第27-30页 |
| 2.2.4 地应力调查 | 第30-31页 |
| 2.3 基于FCM聚类和图形技术的结构面产状分析 | 第31-39页 |
| 2.3.1 模糊聚类技术 | 第32-34页 |
| 2.3.2 FCM结果处理方法 | 第34-35页 |
| 2.3.3 海下岩体节理裂隙产状调查结果分析 | 第35-39页 |
| 2.4 海下岩体不同质量等级的力学参数 | 第39-46页 |
| 2.4.1 RMR法判别岩体质量等级 | 第39-42页 |
| 2.4.2 基于Hoek-Brown的不同质量等级岩体力学参数 | 第42-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 基于Mindlin厚板理论的海下开采保护层厚度优化 | 第47-67页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 厚板理论 | 第48-50页 |
| 3.2.1 Reissner板模型 | 第48-49页 |
| 3.2.2 Mindlin板模型 | 第49-50页 |
| 3.2.3 其他厚板模型 | 第50页 |
| 3.3 基于Mindlin板和Winkler地基的保护层模型 | 第50-52页 |
| 3.3.1 保护层力学模型的建立 | 第50-51页 |
| 3.3.2 Winkler基床系数的确定 | 第51-52页 |
| 3.4 基于微分容积法(DCM)的保护层模型求解 | 第52-56页 |
| 3.4.1 微分容积法原理 | 第52-53页 |
| 3.4.2 保护层模型的求解 | 第53-54页 |
| 3.4.3 离散化技术 | 第54-55页 |
| 3.4.4 求解程序DCFMP编制与验证 | 第55-56页 |
| 3.5 三山岛金矿保护层厚度的确定 | 第56-66页 |
| 3.5.1 基于最大拉应力准则的保护层厚度 | 第56-57页 |
| 3.5.2 三山岛金矿保护层厚度计算 | 第57-66页 |
| 3.6 小结 | 第66-67页 |
| 第四章 海下开采框架式采场结构参数优化 | 第67-94页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 基于响应面法的海下采场内点柱结构参数优化 | 第67-75页 |
| 4.2.1 响应面法计算理论 | 第67-70页 |
| 4.2.2 框架式采场有限元计算模型及结果 | 第70-75页 |
| 4.3 基于Kirchhoff薄板理论的海下中段间顶底柱厚度优化 | 第75-83页 |
| 4.3.1 Galerkin法求解薄板模型原理 | 第75-79页 |
| 4.3.2 优化目标函数的建立 | 第79-81页 |
| 4.3.3 顶底柱厚度优化结果 | 第81-83页 |
| 4.4 基于安全系数法的海下矿床中段内开采顺序优选 | 第83-92页 |
| 4.4.1 安全系数法基本原理 | 第83-85页 |
| 4.4.2 动态回采有限元模型的建立 | 第85-86页 |
| 4.4.3 各盘区回采后安全系数计算结果 | 第86-92页 |
| 4.5 小结 | 第92-94页 |
| 第五章 海下开采岩层监测预警系统研究 | 第94-110页 |
| 5.1 引言 | 第94页 |
| 5.2 时间序列分析与小波变换理论 | 第94-97页 |
| 5.2.1 离散Daubechies小波 | 第94-95页 |
| 5.2.2 时间序列AR过程及模型参数确定 | 第95-97页 |
| 5.3 基于小波变换和AR模型的岩层位移预测 | 第97-105页 |
| 5.3.1 多点位移计监测方案 | 第97-100页 |
| 5.3.2 预测模型建立 | 第100-102页 |
| 5.3.3 岩层位移的预测及检验 | 第102-105页 |
| 5.4 海下开采岩层位移监测预警 | 第105-109页 |
| 5.4.1 位移监测预警指标比较 | 第105-106页 |
| 5.4.2 位移监测预警指标建议值的确定 | 第106-107页 |
| 5.4.3 监测安全状态判别 | 第107-109页 |
| 5.5 小结 | 第109-110页 |
| 第六章 基于水化学多元统计分析的海下矿井水系统研究 | 第110-140页 |
| 6.1 引言 | 第110页 |
| 6.2 三山岛环境描述及水化学概述 | 第110-116页 |
| 6.2.1 环境描述 | 第110-111页 |
| 6.2.2 采样及分析 | 第111-112页 |
| 6.2.3 描述性统计 | 第112-116页 |
| 6.3 基于PCA的矿井水成因分析 | 第116-125页 |
| 6.3.1 主成分分析(PCA)原理 | 第116-117页 |
| 6.3.2 三山岛水化学数据主成分分析 | 第117-122页 |
| 6.3.3 PC1—海水的浓缩与稀释过程 | 第122页 |
| 6.3.4 PC2—绢英岩化与碳酸盐化过程 | 第122-124页 |
| 6.3.5 PC3—钾长石化过程 | 第124页 |
| 6.3.6 PC4—二氧化碳溶解过程 | 第124-125页 |
| 6.4 基于FCM的矿井水运动分析 | 第125-138页 |
| 6.4.1 水化学模糊聚类(FCM)原理 | 第125-126页 |
| 6.4.2 FCM聚类有效性 | 第126-127页 |
| 6.4.3 三山岛水化学数据模糊聚类分析 | 第127-129页 |
| 6.4.4 C1—深层咸水 | 第129-130页 |
| 6.4.5 C2—浅层咸水 | 第130-131页 |
| 6.4.6 C3—基岩卤水 | 第131-133页 |
| 6.4.7 C4—混合废水 | 第133-134页 |
| 6.4.8 矿井水运动系统综合—水来源、迁移路径、混合、局部大裂隙、采矿影响 | 第134-138页 |
| 6.5 小结 | 第138-140页 |
| 第七章 全文结论与展望 | 第140-143页 |
| 参考文献 | 第143-163页 |
| 附录 | 第163-176页 |
| 附录A：监测数据预测程序(以3层小波分解为例) | 第163-164页 |
| 附录B：Winkler地基上的Mindlin板求解程序DCFMP | 第164-170页 |
| 附录C：Galerkin法求解Kirchhoff板程序GFKP | 第170-172页 |
| 附录D：FCM计算程序 | 第172-175页 |
| 附录E：PCA计算程序 | 第175-176页 |
| 致谢 | 第176-177页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第177-180页 |
| 承担或参与的科研项目 | 第180页 |
