傳統(tǒng)充填法重點研究膠結(jié)充填體充填井下后自身的強度問題,而忽略了不同齡期所呈現(xiàn)的不同強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響不同。膠結(jié)充填體與圍巖共同承載能力直接影響井下采場高效安全回采和上覆巖層的變形穩(wěn)定,并且充填采場受到復(fù)雜的多向應(yīng)力環(huán)境,以程潮鐵礦為工程背景出現(xiàn)了充填法與無底柱分段崩落法共同開采和確保地表選廠安全的充填采場安全高效回采的要求。為確保礦山高效安全開采,通過膠結(jié)充填體與圍巖共同承載問題的研究確保接觸帶的穩(wěn)定,進而確保無底柱分段崩落法不對充填采區(qū)的安全構(gòu)成不利影響,同時通過膠結(jié)充填體與圍巖的共同承載確保上覆巖層變形穩(wěn)定,進而確保地表選廠安全。為此,荷載作用下充填體與圍巖復(fù)合體的變形演化特征及承載能力是接觸帶穩(wěn)定性分析和評判的關(guān)鍵科學(xué)問題,故采用巖石力學(xué)試驗、理論分析、數(shù)值模擬試驗、物理相似模擬試驗和現(xiàn)場監(jiān)測等研究手段,系統(tǒng)研究不同強度膠結(jié)充填體對采場圍巖穩(wěn)定性的影響及膠結(jié)充填體與圍巖共同承載的變形演化規(guī)律問題。（1）利用安全系數(shù)云圖定量表征了含隨機節(jié)理圍巖的變形損傷演化規(guī)律;建立了基于隨機分組函數(shù)的圍巖隨機分布夾石的復(fù)合體數(shù)值模擬方法。針對充填體與圍巖接觸區(qū)域圍巖應(yīng)力復(fù)雜、節(jié)理發(fā)育... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：172 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 膠結(jié)充填體受載破壞形式及其強度影響因素研究
        1.2.2 膠結(jié)充填體與圍巖相互作用力學(xué)模型研究
        1.2.3 膠結(jié)充填體與圍巖共同承載作用下變形特征研究
    1.3 研究目標(biāo)及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究目標(biāo)
        1.3.3 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題
        1.3.4 研究技術(shù)路線
第2章 接觸帶圍巖變形特征
    2.1 充填采場圍巖地質(zhì)情況調(diào)查
    2.2 充填采場不同類型圍巖變形破壞特征研究
        2.2.1 完整圍巖加載損傷破壞試驗研究
        2.2.2 含夾石圍巖加載損傷破壞試驗研究
        2.2.3 含節(jié)理圍巖加載損傷破壞試驗研究
    2.3 充填采場圍巖損傷破壞定量表征研究
        2.3.1 基于超聲波監(jiān)測的內(nèi)部裂紋萌生
        2.3.2 基于測厚儀監(jiān)測的內(nèi)部裂紋擴展
        2.3.3 基于磁場理論的內(nèi)部裂紋演化規(guī)律
    2.4 本章小結(jié)
第3章 不同強度膠結(jié)充填體對圍巖變形破壞影響分析
    3.1 不同強度膠結(jié)充填體變形破壞特征
        3.1.1 膠結(jié)充填體配比制樣
        3.1.2 膠結(jié)充填體單軸加載破壞裂紋擴展
        3.1.3 膠結(jié)充填體破壞形式
        3.1.4 膠結(jié)充填體的失穩(wěn)破壞判據(jù)
    3.2 基于蠕變能量加載法的膠結(jié)充填體能量積聚與釋放響應(yīng)分析
        3.2.1 微元體破壞的能量積聚與釋放響應(yīng)動態(tài)調(diào)整假設(shè)
        3.2.2 應(yīng)力應(yīng)變試驗
        3.2.3 噪音分貝能量測量試驗
    3.3 不同強度膠結(jié)充填體損傷本構(gòu)模型構(gòu)建
        3.3.1 早期強度膠結(jié)充填體本構(gòu)方程構(gòu)建
        3.3.2 后期強度膠結(jié)充填體本構(gòu)方程構(gòu)建
    3.4 不同強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的相似模擬試驗
        3.4.1 早期強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的相似模擬試驗
        3.4.2 后期強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的相似模擬試驗
    3.5 不同強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬
        3.5.1 早期強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬
        3.5.2 后期強度膠結(jié)充填體對圍巖穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬
    3.6 本章小結(jié)
第4章 充填體與圍巖共同承載的復(fù)合體變形演化規(guī)律
    4.1 充填體與頂板圍巖共同承載作用試驗
        4.1.1 共同承載復(fù)合體加載試驗
        4.1.2 加載試驗結(jié)果與分析
        4.1.3 共同承載復(fù)合體數(shù)值模擬及結(jié)果分析
    4.2 充填體與礦柱圍巖共同承載作用試驗
        4.2.1 力學(xué)模型構(gòu)建
        4.2.2 充填體與礦柱圍巖共同承載
    4.3 不同荷載形式對充填體與圍巖復(fù)合體變形規(guī)律影響
        4.3.1 復(fù)合體軸向加載試驗
        4.3.2 復(fù)合體雙軸加載剪切試驗
        4.3.3 復(fù)合體的類三軸加載試驗
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于程潮鐵礦接觸帶穩(wěn)定性的回采順序優(yōu)化
    5.1 基于接觸帶穩(wěn)定性的回采順序優(yōu)化
        5.1.1 共同開采接觸帶力學(xué)模型
        5.1.2 充填采礦法的方案選擇
        5.1.3 最優(yōu)回采順序確定
    5.2 充填體與圍巖共同承載的接觸帶圍巖穩(wěn)定性驗證
        5.2.1 接觸帶圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬
        5.2.2 接觸帶圍巖穩(wěn)定性相似模擬試驗
        5.2.3 現(xiàn)場監(jiān)測
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2996523