致谢 | 第4-5页 |
摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-8页 |
1 引言 | 第13-25页 |
1.1 研究目的与意义 | 第13-14页 |
1.2 国内外研究现状 | 第14-21页 |
1.2.1 节理岩体参数研究现状 | 第14-16页 |
1.2.2 采空区失稳模式与力学分析 | 第16-18页 |
1.2.3 倾斜采空区冒落机理与演化规律研究现状 | 第18-20页 |
1.2.4 非线性理论在采空区失稳-冒落中的应用 | 第20-21页 |
1.3 目前研究存在的问题 | 第21-22页 |
1.4 主要研究内容及技术路线 | 第22-25页 |
1.4.1 主要研究内容 | 第22-23页 |
1.4.2 研究方法与技术路线 | 第23-25页 |
2 夏甸金矿工程背景与开采简介 | 第25-33页 |
2.1 工程地质条件 | 第26-27页 |
2.1.1 矿区地质条件 | 第26-27页 |
2.1.2 矿体地质条件 | 第27页 |
2.2 无底柱分段崩落法方案参数与应用 | 第27-29页 |
2.2.1 无底柱分段崩落法方案参数 | 第27-28页 |
2.2.2 无底柱分段崩落法的应用 | 第28-29页 |
2.3 崩落法开采矿体模型构建 | 第29-32页 |
2.4 小结 | 第32-33页 |
3 夏甸金矿崩落法区域矿岩力学特性与可崩性研究 | 第33-53页 |
3.1 夏甸金矿崩落法区域矿岩力学特性 | 第33-37页 |
3.1.1 岩石取样与制备 | 第33-34页 |
3.1.2 完整岩石单轴压缩试验结果 | 第34-36页 |
3.1.3 三轴压缩试验结果 | 第36-37页 |
3.2 基于ShapeMetrix 3D非接触测量的岩体结构特征 | 第37-41页 |
3.2.1 岩体结构面空间分布的非接触测量 | 第38-40页 |
3.2.2 岩体结构面力学性质 | 第40-41页 |
3.3 节理岩体等效力学参数确定 | 第41-48页 |
3.3.1 节理本构模型 | 第42-43页 |
3.3.2 节理面抗剪试验与参数 | 第43-46页 |
3.3.3 岩体REV确定 | 第46-48页 |
3.4 矿岩可崩性分级研究 | 第48-52页 |
3.4.1 岩体质量评价方法 | 第48-49页 |
3.4.2 不同评价方法的矿岩可崩性分级结果 | 第49-51页 |
3.4.3 初始冒落与持续冒落临界拉底面积 | 第51-52页 |
3.5 小结 | 第52-53页 |
4 倾斜厚大矿体崩落法开采顶板围岩冒落机理 | 第53-88页 |
4.1 采空区失稳-冒落的能量耗散结构机制 | 第53-56页 |
4.1.1 耗散结构形成的客观基础 | 第53页 |
4.1.2 采空区失稳-冒落的能量演化数学模型 | 第53-56页 |
4.2 顶板零星冒落模式及力学分析 | 第56-66页 |
4.2.1 顶板围岩零星冒落模式 | 第56-57页 |
4.2.2 顶板部分围岩楔形冒落力学模型 | 第57-59页 |
4.2.3 顶板部分围岩拱形冒落力学模型 | 第59-64页 |
4.2.4 顶板部分围岩折断垮落力学模型 | 第64-66页 |
4.3 倾斜厚大矿体崩落法开采顶板围岩冒落机理研究 | 第66-77页 |
4.3.1 研究方法 | 第66-68页 |
4.3.2 沿矿体倾向的冒落发育机制 | 第68-74页 |
4.3.3 沿矿体走向的冒落发育机制 | 第74-75页 |
4.3.4 空区顶板冒落“应力-冒落”双拱特征 | 第75-77页 |
4.4 不同因素对顶板围岩冒落拱的影响机制 | 第77-82页 |
4.4.1 开采厚度对冒落拱发育的影响 | 第77-78页 |
4.4.2 开采高度对冒落拱发育的影响 | 第78-79页 |
4.4.3 矿体倾角对冒落拱发育的影响 | 第79-80页 |
4.4.4 节理裂隙对冒落拱发育的影响 | 第80-82页 |
4.4.5 构造应力对冒落拱发育的影响 | 第82页 |
4.5 上盘断层带对倾斜矿体顶板围岩冒落的影响机制 | 第82-86页 |
4.5.1 断层带对空区冒落的影响机制 | 第82-84页 |
4.5.2 断层带对空区冒落影响的数值模拟 | 第84-86页 |
4.6 小结 | 第86-88页 |
5 夏甸金矿崩落法开采顶板围岩的冒落演化规律 | 第88-106页 |
5.1 夏甸金矿崩落法采空区拱形冒落数值模拟 | 第88-92页 |
5.1.1 模型建立 | 第88-89页 |
5.1.2 DFN模型参数 | 第89页 |
5.1.3 数值模型开采过程 | 第89-90页 |
5.1.4 开采过程中的应力分析 | 第90-92页 |
5.2 倾斜采空区拱形冒落的相似材料试验 | 第92-105页 |
5.2.1 相似模型原理 | 第92页 |
5.2.2 相似模型设计与建立 | 第92-94页 |
5.2.3 模型的开采过程 | 第94-101页 |
5.2.4 开采过程中的应力变化规律 | 第101-103页 |
5.2.5 开采过程中的位移变化规律 | 第103-105页 |
5.3 小结 | 第105-106页 |
6 夏甸金矿崩落法开采顶板冒落高度演化模型构建 | 第106-121页 |
6.1 夏甸金矿崩落法隐伏采空区赋存参数 | 第106-110页 |
6.1.1 空区冒落体积计算 | 第107-108页 |
6.1.2 冒落带极限高度的确定 | 第108-109页 |
6.1.3 空区地表影响面积计算 | 第109-110页 |
6.2 空区顶板冒落高度演化的灰色模型 | 第110-119页 |
6.2.1 矿体采动影响的时空属性 | 第110页 |
6.2.2 空区顶板冒落规律预测模型的筛选 | 第110-111页 |
6.2.3 时滞非线性MGM模型理论 | 第111-114页 |
6.2.4 顶板冒落高度时滞MGM模型推导 | 第114-116页 |
6.2.5 夏甸隐伏采空区冒落高度预测 | 第116-119页 |
6.3 小结 | 第119-121页 |
7 500m以深隐伏采空区综合探测与验证方法 | 第121-145页 |
7.1 崩落法冒落进程的前期勘测 | 第121-123页 |
7.1.1 开采早期冒落进程监测 | 第121页 |
7.1.2 近期隐伏采空区物探 | 第121-123页 |
7.2 高埋深隐伏采空区综合探测方案 | 第123-124页 |
7.2.1 隐伏采空区探测难点 | 第123页 |
7.2.2 隐伏采空区多手段综合探测方案设计 | 第123-124页 |
7.3 高埋深隐伏采空区多手段综合探测 | 第124-141页 |
7.3.1 AGI高密度电法探测 | 第124-128页 |
7.3.2 地表钻孔探测法 | 第128-133页 |
7.3.3 边界进路的探地雷达技术 | 第133-138页 |
7.3.4 长期钻孔摄像监测 | 第138-141页 |
7.4 夏甸金矿隐伏采空区裂隙带实测圈定 | 第141-143页 |
7.5 隐伏采空区危险等级评定与处理 | 第143-144页 |
7.6 小结 | 第144-145页 |
8 结论 | 第145-149页 |
8.1 主要结论 | 第145-146页 |
8.2 创新点 | 第146-147页 |
8.3 展望 | 第147-149页 |
参考文献 | 第149-160页 |
作者简历及在学研究成果 | 第160-163页 |
学位论文数据集 | 第163页 |