水及動力荷載作用下淺伏采空區(qū)圍巖變形破壞研究

前言
1 緒論
1．1 研究背景及意義
1．2 研究現(xiàn)狀與存在問題
2 淺伏采空區(qū)圍巖變形破壞特征研究
2．1 淺部煤層的界定
2．2 不同采煤方法采場上覆巖層破壞特征
2．2．1 全部垮落法開采頂板巖層破壞特征
2．2．2 留煤柱開采頂板巖層破壞特征
2．3 煤柱破壞失穩(wěn)特征分析
2．3．1 煤柱的流變特性
2．3．2 煤柱的流變模型
2．3．3 煤柱破壞失穩(wěn)方式分析
2．3．4 煤柱破壞演化過程分析
2．4 采空區(qū)上覆頂板巖層變形破壞分析
2．4．1 頂板覆巖產(chǎn)生離層的條件
2．4．2 頂板巖層力學(xué)模型的受力分析
2．4．3 頂板冒落后失穩(wěn)分析
2．5 淺伏采空區(qū)變形破壞相似材料模擬實(shí)驗(yàn)研究
2．5．1 相似材料模擬理論
2．5．2 相似材料模擬實(shí)驗(yàn)方案
2．5．3 相似系數(shù)的確定
2．5．4 相似材料用量計(jì)算
2．5．5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2．6 小結(jié)
3 采空區(qū)半充填注漿實(shí)驗(yàn)研究
3．1 注漿擴(kuò)散理論
3．1．1 牛頓流體在裂隙巖體中的滲流規(guī)律
3．1．2 賓漢流體在裂隙巖體中的滲流規(guī)律
3．2 注漿方法
3．3 注漿樁柱體強(qiáng)度測定
3．3．1 水泥+粉煤灰+沙+細(xì)石漿液強(qiáng)度測定
3．3．2 水泥一粉煤灰漿液強(qiáng)度測定
3．4 注漿后樁柱體受力分析
3．5 采空區(qū)注漿治理設(shè)計(jì)
3．5．1 采空區(qū)注漿治理流程
3．5．2 采空區(qū)注漿參數(shù)的確定
3．5．3 采空區(qū)注漿效果檢測
3．6 小結(jié)
4 水對采空區(qū)上覆巖體力學(xué)特性影響實(shí)驗(yàn)研究
4．1 淺伏采空區(qū)地下水的運(yùn)移規(guī)律
4．1．1 礦區(qū)水文地質(zhì)特征
4．1．2 導(dǎo)水裂隙帶的形成過程
4．1．3 降水漏斗的形成機(jī)理
4．1．4 降水漏斗的變化規(guī)律
4．1．5 開采對地下水運(yùn)移規(guī)律的影響
4．2 水對裂隙巖體的影響作用
4．2．1 水對巖體的物理作用
4．2．2 水對巖體的化學(xué)作用
4．2．3 水對巖體的力學(xué)作用
4．3 水對巖體力學(xué)特性影響實(shí)驗(yàn)研究
4．3．1 水對巖體抗壓強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)研究
4．3．2 水對巖體抗剪強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)研究
4．4 水對巖體物理參數(shù)影響實(shí)驗(yàn)研究
4．4．1 密度與含水量的關(guān)系
4．4．2 阻尼比與含水量的關(guān)系
4．4．3 彈性模量與含水量的關(guān)系
4．4．4 內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角與含水量的關(guān)系
4．5 小結(jié)
5 水作用下淺伏采空區(qū)圍巖變形破壞研究
5．1 水對采空區(qū)上覆土體強(qiáng)度準(zhǔn)則的影響分析
5．1．1 非飽和土中應(yīng)力狀態(tài)變量分析
5．1．2 非飽和土的強(qiáng)度理論
5．2 水對巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則的影響分析
5．3 水對樁柱體穩(wěn)定性的影響
5．4 力學(xué)模型的建立
5．5 樁柱體的本構(gòu)關(guān)系
5．6 頂板巖梁的彎矩方程
5．7 力學(xué)模型的總勢能函數(shù)
5．7．1 突變理論在采礦工程中的應(yīng)用
5．7．2 力學(xué)模型總勢能函數(shù)的建立
5．8 系統(tǒng)破壞失穩(wěn)的力學(xué)條件
5．9 系統(tǒng)破壞失穩(wěn)機(jī)理與穩(wěn)定性分析
5．10 小結(jié)
6 水及動力荷載作用下淺伏采空區(qū)圍巖變形破壞研究
6．1 列車系統(tǒng)振動方程及共振分析
6．1．1 列車系統(tǒng)振動方程及其變換
6．1．2 列車系統(tǒng)共振分析
6．2 列車一軌道一路基系統(tǒng)耦合動力學(xué)模型的建立
6．2．1 軌道結(jié)構(gòu)動力學(xué)剛度矩陣
6．2．2 路基結(jié)構(gòu)動力學(xué)剛度矩陣
6．2．3 軌道一路基系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)動力學(xué)剛度矩陣
6．2．4 列車一軌道一路基系統(tǒng)耦合動力學(xué)模型
6．3 數(shù)值模擬模型的建立
6．4 動響應(yīng)計(jì)算參數(shù)確定
6．5 加載及求解
6．6 計(jì)算結(jié)果與分析
6．6．1 不同跨度列車對采空區(qū)頂板豎向位移的影響
6．6．2 列車運(yùn)行期間地表各點(diǎn)豎向位移分析
6．6．3 列車運(yùn)行期間采空區(qū)上覆各巖層豎向位移分析
6．6．4 不同含水量采空區(qū)頂板巖層豎向位移分析
6．6．5 不同跨度采空區(qū)圍巖應(yīng)力分析
6．6．6 不同含水量采空區(qū)圍巖應(yīng)力分析
6．6．7 不同含水量采空區(qū)圍巖應(yīng)變分析
6．7 疲勞損傷累積評估
6．7．1 應(yīng)力的統(tǒng)計(jì)評估
6．7．2 應(yīng)力譜的計(jì)算
6．7．3 疲勞損傷累積評估
6．8 小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)