| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| ·研究依据 | 第9页 |
| ·研究意义 | 第9-10页 |
| ·国内外研究现状 | 第10-14页 |
| ·井壁结构研究现状 | 第10-13页 |
| ·保护煤柱和井壁受力研究现状 | 第13-14页 |
| ·研究内容 | 第14-15页 |
| ·数值模拟研究 | 第14页 |
| ·弹性理论解研究 | 第14-15页 |
| ·研究特色 | 第15页 |
| ·研究的方法和技术路线 | 第15-16页 |
| ·小结 | 第16-17页 |
| 2 FLAC~(3D) 数值模拟计算理论与Mohr-Coulomb 模型简介 | 第17-31页 |
| ·FLAC~(3D) 原理简介 | 第17-20页 |
| ·FLAC~(3D) 的基本原理 | 第17页 |
| ·空间导数的有限差分 | 第17-18页 |
| ·运动方程 | 第18-19页 |
| ·阻尼力 | 第19页 |
| ·计算循环 | 第19-20页 |
| ·FLAC~(3D) 静力计算原理 | 第20-24页 |
| ·运动方程的节点公式 | 第20-23页 |
| ·增加形式的本构方程 | 第23页 |
| ·大、小应变模式 | 第23-24页 |
| ·FLAC~(3D) 的特点 | 第24-26页 |
| ·应用范围广泛 | 第24-25页 |
| ·FLAC~(3D) 自带的FISH 语言 | 第25页 |
| ·FLAC~(3D) 强大的前后处理功能 | 第25页 |
| ·FLAC~(3D) 的优点和不足 | 第25-26页 |
| ·本文对模型的选择 | 第26页 |
| ·Mohr-Coulomb 模型简介 | 第26-30页 |
| ·增量弹性法则 | 第27页 |
| ·屈服函数和势函数 | 第27-29页 |
| ·塑性修正 | 第29-30页 |
| ·FLAC~(3D) 中Mohr-Coulomb 模型的材料参数 | 第30页 |
| ·小结 | 第30-31页 |
| 3 数值模拟方案 | 第31-39页 |
| ·论文研究背景 | 第31-32页 |
| ·数值模拟过程中井壁的厚度计算 | 第31页 |
| ·井壁结构材料 | 第31-32页 |
| ·地层及井壁的模拟参数 | 第32-34页 |
| ·Mohr-Coulomb 准则的参数 | 第32-33页 |
| ·地层及井壁的C 、φ 、K 、G | 第33-34页 |
| ·边界条件 | 第34-35页 |
| ·数值模拟方案 | 第35-38页 |
| ·井壁结构类型的优化 | 第35-36页 |
| ·井壁结构类型的数值模拟优化方案 | 第36页 |
| ·井壁内布设垫块位置的数值模拟方案 | 第36-38页 |
| ·小结 | 第38-39页 |
| 4 井壁结构优化数值模拟 | 第39-60页 |
| ·模型建立 | 第39-40页 |
| ·基本模型 | 第39-40页 |
| ·模拟方案的说明 | 第40页 |
| ·不同井壁结构参数的数值模拟 | 第40-45页 |
| ·井壁周边加垫层（厚度90mm）的数值模拟 | 第40-43页 |
| ·井壁内加垫块（间距7m）的数值模拟 | 第43-45页 |
| ·数值模拟结果对比分析 | 第45-58页 |
| ·钢筋混凝土与素混凝土井壁基本模型 | 第46-47页 |
| ·钢筋混凝土与素混凝土井壁的受力对比（加垫层） | 第47-49页 |
| ·垫层厚度对井壁的受力影响 | 第49-52页 |
| ·钢筋混凝土加垫层（90mm）和钢筋混凝土对比 | 第52页 |
| ·钢筋混凝土与素混凝土井壁的受力对比（垫块间距7m） | 第52-53页 |
| ·垫块间距对井壁的受力影响 | 第53-55页 |
| ·垫块刚度对井壁的受力影响 | 第55-56页 |
| ·垫块与垫层的对比 | 第56-58页 |
| ·钢筋混凝土加垫层（90mm）和钢筋混凝土对比 | 第58页 |
| ·井壁结构优化结论 | 第58-59页 |
| ·小结 | 第59-60页 |
| 5 井壁内垫块布设位置模拟研究 | 第60-75页 |
| ·数值模拟模型 | 第60-62页 |
| ·基本模型 | 第60-61页 |
| ·模拟方案的说明 | 第61-62页 |
| ·数值模拟情况 | 第62-70页 |
| ·钢筋混凝土井壁 | 第62-66页 |
| ·不同岩层交界处设垫块的钢筋混凝土井壁 | 第66-68页 |
| ·岩层交界处和软岩中部设垫块钢筋混凝土井壁 | 第68-70页 |
| ·不同保护煤柱下数值模拟方案塑性区分析 | 第70-73页 |
| ·不同保护煤柱下模拟方案塑性区统计 | 第70-73页 |
| ·不同保护煤柱下模拟方案塑性区分析 | 第73页 |
| ·井壁内垫块布设位置模拟研究结论 | 第73-74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 6 地下煤层开挖引起岩体内部应力变化的半解析解 | 第75-109页 |
| ·地下煤层开挖引起岩体内部应力变化的力学机理 | 第75页 |
| ·层状体开采力学计算基础 | 第75-78页 |
| ·二重傅立叶积分变换 | 第75-76页 |
| ·弹性力学的基本方程 | 第76-78页 |
| ·横观各向同性未开孔岩体的解 | 第78-86页 |
| ·横观各向同性岩层体的解和层间接触条件 | 第86-93页 |
| ·横观各向同性开孔体的解 | 第86-92页 |
| ·层间条件 | 第92-93页 |
| ·均质各向同性岩层体的解和层间接触条件 | 第93-102页 |
| ·均质各向同性未开孔体的解 | 第93-95页 |
| ·均质各向同性开孔体的解 | 第95-99页 |
| ·均质各向同性岩层体的层间条件 | 第99页 |
| ·均质各向同性岩层体的层间弹性条件递推公式 | 第99-102页 |
| ·算例 | 第102-108页 |
| ·采动后层状岩体剪应力变化分析 | 第104-107页 |
| ·图形对比分析 | 第107-108页 |
| ·小结 | 第108-109页 |
| 7 结论 | 第109-111页 |
| ·主要结论 | 第109-110页 |
| ·存在的问题及建议 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-116页 |
| 附录Ⅰ 公开发表的学术论文及参与项目 | 第116-117页 |
| 抗动压井壁结构型式的模拟优化研究 | 第117-123页 |
| 致谢 | 第123页 |
