采礦活動對于地球來說是人類破壞地層的自然現(xiàn)象。在采礦過程中,隨著有用礦物被采出,采空區(qū)周圍礦巖體原來的自然平衡狀態(tài)被破壞,圍巖通過變形、破壞（開裂、冒落等）和應(yīng)力重分布達(dá)到新的平衡狀態(tài)。圍巖中應(yīng)力重分布,以及圍巖的變形和破壞稱之為地壓現(xiàn)象。在房柱式的空場采礦法采場中,地壓現(xiàn)象主要表現(xiàn)為礦房頂板應(yīng)力釋放、沉降變形、頂板垮冒、礦柱應(yīng)力集中和礦柱失穩(wěn)破壞等。當(dāng)?shù)貕含F(xiàn)象較為嚴(yán)重——如頂板大面積垮冒和礦柱失穩(wěn)破壞時,將會嚴(yán)重影響礦體回采,造成礦石資源大量損失,惡化礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,必須對地壓進(jìn)行控制,以保證礦體順利回采。但是,由于礦體及其圍巖體是在漫長的造巖過程和多次地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動過程中形成的地質(zhì)體,其原始狀態(tài)和性質(zhì)在空間上的分布是不均勻的,即采礦對象（礦體）及其所處介質(zhì)環(huán)境是變化的。對整個礦體的不同區(qū)段來說,礦體的賦存條件是變化的,而且隨著采礦工作不斷向前推進(jìn),采場的工程環(huán)境也在不斷變化。此外,礦巖體具有受力歷史記憶特性,不同的開采順序,不同的力的作用時間,其最終的力學(xué)效應(yīng)（即應(yīng)力分布及變形、破壞結(jié)果）不同。因此,采礦過程是一個動態(tài)變化過程,采場地壓是動態(tài)的。本論文從對采場地壓動態(tài)性的認(rèn)... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
聲明
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 采場地壓動態(tài)控制的必要性及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
第二章 采場地壓動態(tài)控制
    2.1 采場地壓動態(tài)性產(chǎn)生的原因
        2.1.1 地質(zhì)條件的變化
        2.1.2 礦體賦存條件的變化
        2.1.3 應(yīng)力環(huán)境的變化
        2.1.4 巖石具有應(yīng)力歷史記憶特性
    2.2 采場地壓動態(tài)控制的含義及內(nèi)容
    2.3 采場地壓動態(tài)控制方法
    2.4 采場地壓動態(tài)控制的實(shí)施步驟
第三章 專家系統(tǒng)識別頂板和礦柱破壞模式
    3.1 前言
    3.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    3.3 頂板及礦柱破壞模式知識庫
        3.3.1 頂板破壞模式及其影響因素
        3.3.2 礦柱破壞模式及其影響因素
        3.3.3 知識庫的建立
            3.3.3.1 知識的收集
            3.3.3.2 知識庫中知識的表達(dá)
            3.3.3.3 知識庫的組構(gòu)
    3.4 系統(tǒng)簡介
    3.5 系統(tǒng)運(yùn)行及檢驗(yàn)
第四章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法辨識巖石力學(xué)參數(shù)
    4.1 前言
    4.2 基本原理
    4.3 巷道圍巖變形觀測
        4.3.1 觀測地點(diǎn)的選擇
        4.3.2 測點(diǎn)安裝
        4.3.3 觀測項(xiàng)的選擇
        4.3.4 觀測
        4.3.5 觀測結(jié)果的處理
    4.4 巖石力學(xué)參數(shù)的可辨識性分析
    4.5 巖石力學(xué)參數(shù)辨識的穩(wěn)定性
    4.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
        4.6.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        4.6.2 訓(xùn)練樣本
        4.6.3 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
    4.7 巖石力學(xué)參數(shù)辨識的步驟
    4.8 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識初始地應(yīng)力實(shí)例
        4.8.1 巷道圍巖變形觀測
        4.8.2 訓(xùn)練樣本生成
        4.8.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練
        4.8.4 預(yù)測結(jié)果及分析
第五章 地下采礦工程巖石力學(xué)問題的數(shù)值模擬方法
    5.1 前言
    5.2 數(shù)值模擬方法評述
        5.2.1 有限單元法
        5.2.2 離散單元法
        5.2.3 拉格朗日元法
    5.3 數(shù)值模擬方法選擇
    5.4 計(jì)算模型的建立
        5.4.1 幾何形狀
        5.4.2 計(jì)算范圍
        5.4.3 邊界條件
        5.4.4 初始狀態(tài)
        5.4.5 模型離散化
        5.4.6 支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用
        5.4.7 巖體性質(zhì)及力學(xué)指標(biāo)
    5.5 計(jì)算結(jié)果分析
第六章 采場地壓觀測
    6.1 地壓觀測的目的及內(nèi)容
    6.2 地壓觀測
        6.2.1 觀測點(diǎn)布置
        6.2.2 觀測方法
            6.2.2.1 巖體應(yīng)力觀測
            6.2.2.2 巖體變形觀測
            6.2.2.3 巖體破壞觀測
        6.2.3 儀表選型及安裝
        6.2.4 觀測實(shí)施
    6.3 地壓觀測的結(jié)果整理分析及應(yīng)用
        6.3.1 觀測結(jié)果的整理分析
        6.3.2 地壓觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用
            6.3.2.1 確定礦房安全回采時間
            6.3.2.2 確定礦巖體的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)指標(biāo)
            6.3.2.3 確定回采影響范圍
第七章 南平鉭鈮礦基于地壓控制的礦體開采規(guī)劃
    7.1 前言
    7.2 地質(zhì)及開采技術(shù)條件
    7.3 開采區(qū)段劃分
    7.4 采場結(jié)構(gòu)尺寸初選及采場破壞模式識別
        7.4.1 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)初選
        7.4.2 采場頂板及礦柱可能破壞模式識別
    7.5 采場穩(wěn)定性的數(shù)值模擬計(jì)算分析
        7.5.1 數(shù)值模擬方法
        7.5.2 計(jì)算方案
        7.5.3 計(jì)算模型
            7.5.3.1 有限元模型
            7.5.3.2 離散元模型
        7.5.4 初始地應(yīng)力場
        7.5.5 采場穩(wěn)定性分析及參數(shù)優(yōu)化
            7.5.5.1 礦柱穩(wěn)定性分析
            7.5.5.2 頂板穩(wěn)定性分析
            7.5.5.3 計(jì)算結(jié)果
        7.5.6 上下盤礦體回采順序
    7.6 礦塊布置
    7.7 采場地壓觀測
        7.7.1 地壓觀測方法選擇
        7.7.2 測點(diǎn)布置
        7.7.3 測點(diǎn)安裝及觀測
    7.8 初始地應(yīng)力場測試
第八章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]巖體穩(wěn)定和區(qū)域穩(wěn)定數(shù)值模擬模型邊界條件確定方法[J]. 尚岳全.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 1999(02)
[3]關(guān)于智能巖石力學(xué)發(fā)展的幾個問題的討論[J]. 馮夏庭,王泳嘉.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 1998(06)
[4]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖土工程中的應(yīng)用[J]. 王勇.  河海大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(04)
[5]小鐵山礦分段分條充填法采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的三維有限元分析[J]. 閆道全,蔡親友.  南方冶金學(xué)院學(xué)報(bào). 1998(02)
[6]三峽工程船閘邊坡彈粘塑性自適應(yīng)有限元分析[J]. 陳勝宏.  巖土力學(xué). 1998(01)
[7]采場地壓活動規(guī)律及地壓控制原則研究[J]. 傅鶴林,李庶林,馬丹文.  有色金屬(礦山部分). 1998(01)
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[10]開采煤層自燃危險性預(yù)測的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J]. 蔣軍成,王省身.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(01)



本文編號：3628161