1 绪论 | 第11-32页 |
1.1 问题的提出与研究的意义 | 第11-20页 |
1.1.1 煤矿开采对生态环境的破坏令人触目惊心 | 第11-16页 |
1.1.2 采动损害是全面建设小康社会的巨大障碍 | 第16-18页 |
1.1.3 控制西部矿区采动损害关系西部大开发战略的成败 | 第18-19页 |
1.1.4 揭示“构造控灾”机理,支持“绿色矿区”建设 | 第19-20页 |
1.2 国内外研究现状与简单评述 | 第20-28页 |
1.2.1 矿产工业正在积极应对可持续发展提出的挑战 | 第20-22页 |
1.2.2 建设“绿色矿区”是矿业可持续发展的必然选择 | 第22页 |
1.2.3 控制采动损害是建设“绿色矿区”的关键 | 第22-27页 |
1.2.4 对国内外研究状况的分析和简单评述 | 第27-28页 |
1.3 本文研究思路与研究内容 | 第28页 |
1.4 研究方法与技术路线 | 第28-32页 |
1.4.1 研究方法 | 第28-29页 |
1.4.2 技术路线 | 第29页 |
1.4.3 实验方案 | 第29-32页 |
2 构造环境控制采动损害的概念模型 | 第32-49页 |
2.1 煤矿区采动损害与构造环境概述 | 第32-33页 |
2.2 构造介质与采动损害 | 第33-40页 |
2.2.1 构造介质的涵义及其综合硬度分类 | 第33-35页 |
2.2.2 构造介质控制采动损害的典型实例 | 第35-39页 |
2.2.3 构造介质控制采动损害的概念模型 | 第39-40页 |
2.3 构造界面与采动损害 | 第40-43页 |
2.3.1 构造界面与岩体结构面 | 第40页 |
2.3.2 构造界面控制采动损害的典型实例 | 第40-42页 |
2.3.3 构造界面控制采动损害的概念模型 | 第42-43页 |
2.4 构造应力与采动损害 | 第43-49页 |
2.4.1 构造应力与地应力 | 第43-45页 |
2.4.2 构造应力控制采动损害的典型实例 | 第45-48页 |
2.4.3 构造应力控制采动损害的概念模型 | 第48-49页 |
3 构造介质对采动损害的控制机理 | 第49-70页 |
3.1 构造介质的地质-力学特征 | 第49-54页 |
3.1.1 沉积岩的地质特征及其对力学性质的影响 | 第49-50页 |
3.1.2 岩石的变形破坏机理 | 第50-54页 |
3.1.3 岩体破坏机制与破坏判据 | 第54页 |
3.2 构造介质的力学模型和本构关系 | 第54-57页 |
3.3.1 煤矿区常见构造介质的工程地质类型 | 第54-55页 |
3.3.2 砂岩岩石类型的力学模型及本构方程 | 第55-56页 |
3.3.3 粘土岩-砂岩互层类型的力学模型及本构方程 | 第56-57页 |
3.3 构造介质的弹塑性本构关系及有限元方法 | 第57-59页 |
3.3.1 一般的弹塑性本构关系 | 第57-58页 |
3.3.2 弹塑性问题有限元解法的基本原理 | 第58-59页 |
3.3.3 RFPA对构造介质的模拟方法 | 第59页 |
3.4 构造介质对采动损害控制机理的数值试验 | 第59-70页 |
3.4.1 岩石普氏硬度与覆岩类型划分 | 第59-60页 |
3.4.2 坚硬构造介质的采动损害 | 第60-64页 |
3.4.3 软弱构造介质的采动损害 | 第64-67页 |
3.4.4 数值试验的主要结论 | 第67-70页 |
4 构造界面对采动损害的控制机理 | 第70-87页 |
4.1 岩体结构面与构造界面 | 第70-71页 |
4.2 构造界面的力学性质与强度效应 | 第71-74页 |
4.2.1 构造界面的变形性质 | 第71页 |
4.2.2 构造界面的强度性质 | 第71-73页 |
4.2.3 构造界面的力学效应 | 第73-74页 |
4.3 构造界面的力学模型和破坏准则 | 第74-77页 |
4.3.1 构造界面的综合力学模型 | 第74-75页 |
4.3.2 非贯通性构造界面的力学效应和破坏准则 | 第75-76页 |
4.3.3 半贯通性构造界面的力学效应和破坏准则 | 第76页 |
4.3.4 贯通性构造界面的力学效应和破坏准则 | 第76-77页 |
4.4 构造界面对采动损害控制机理的数值试验 | 第77-87页 |
4.4.1 煤矿区构造界面实验模型 | 第77-78页 |
4.4.2 节理对采动损害的影响 | 第78-82页 |
4.4.3 断层对采动损害的影响 | 第82-86页 |
4.4.4 数值试验的主要结论 | 第86-87页 |
5 构造应力对采动损害的控制机理 | 第87-102页 |
5.1 煤矿区的构造应力状态及其确定 | 第87-88页 |
5.2 单元体平衡理论分析 | 第88-92页 |
5.2.1 覆岩重力作用下的单元体平衡条件 | 第88-89页 |
5.2.2 挤压应力作用下的单元体平衡条件 | 第89-91页 |
5.2.3 拉张应力作用下的单元体平衡条件 | 第91-92页 |
5.3 煤层覆岩弯曲变形理论分析 | 第92-97页 |
5.3.1 覆岩重力作用下梁的弯曲变形分析 | 第92-94页 |
5.3.2 挤压应力作用下梁的弯曲变形分析 | 第94-96页 |
5.3.3 拉张应力作用下梁的弯曲变形分析 | 第96-97页 |
5.4 构造应力对采动损害控制机理的数值试验 | 第97-102页 |
5.4.1 构造应力实验模型 | 第97-98页 |
5.4.2 挤压应力与采动损害 | 第98-99页 |
5.4.3 拉张应力与采动损害 | 第99-100页 |
5.4.4 数值试验的主要结论 | 第100-102页 |
6 构造应力控制采动损害的相似材料模拟实验 | 第102-113页 |
6.1 应力型相似材料模拟实验装置和实验设计 | 第102-104页 |
6.1.1 新装置应具有的功能 | 第102页 |
6.1.2 实验装置设计 | 第102-103页 |
6.1.3 实验目的与实验材料 | 第103-104页 |
6.1.4 构造应力的模拟方法 | 第104页 |
6.2 挤压构造应力场中的采动损害模拟实验 | 第104-108页 |
6.2.1 实验模型的主要技术参数 | 第104-105页 |
6.2.2 模拟实验结果及其分析 | 第105-108页 |
6.3 拉张构造应力场中的采动损害模拟实验 | 第108-111页 |
6.3.1 实验模型的主要技术参数 | 第108页 |
6.3.2 模拟实验结果及其分析 | 第108-111页 |
6.4 相似材料模拟实验的主要结论 | 第111-113页 |
7 煤矿区地质环境承载能力评价 | 第113-134页 |
7.1 煤矿区地质环境承载能力的概念 | 第113页 |
7.2 地质环境承载能力的评价指标体系 | 第113-115页 |
7.3 地质环境承载能力评价中的几个关键参数预计 | 第115-121页 |
7.3.1 采动损害起动距预计 | 第115-117页 |
7.3.2 充分采动条件下地表最大下沉值预计 | 第117-119页 |
7.3.3 地表采动损害影响范围预计 | 第119页 |
7.3.4 地表移动与工作面长度的关系预计 | 第119-121页 |
7.3.5 地质环境承载能力的综合评价 | 第121页 |
7.4 东坡井田地质环境承载能力评价 | 第121-128页 |
7.4.1 地质概况 | 第121-122页 |
7.4.2 构造应力场特征 | 第122-127页 |
7.4.3 地质环境承载能力评价 | 第127-128页 |
7.5 硫磺沟矿区地质环境承载能力评价 | 第128-134页 |
7.5.1 地质概况 | 第128-129页 |
7.5.2 构造应力场特征 | 第129-130页 |
7.5.3 对矿区构造的重新厘定 | 第130-132页 |
7.5.4 地质环境承载能力评价 | 第132-134页 |
8 结论与致谢 | 第134-140页 |
8.1 本文的主要结论 | 第134-136页 |
8.2 本文的探索与创新 | 第136-138页 |
8.3 “构造控灾”研究展望 | 第138-139页 |
8.4 致谢 | 第139-140页 |
主要参考文献 | 第140-147页 |
攻读博士学位期间所取得的科研成果 | 第147-148页 |
一、 著作、教材 | 第147页 |
二、 学术论文 | 第147-148页 |
三、 完成和在研科研项目 | 第148页 |