一、Physical Modeling of Influence of Rock Mass Structure on Roof Stability（论文文献综述）
朱俊福[1]（2021）在《深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究》文中研究表明煤系地层沉积岩的成层特征以及层间的岩性差异,使煤矿巷道围岩的结构类型较多,其围岩松动圈的形成、范围、形状等特征也更为复杂。为此,论文以围岩松动圈巷道支护理论为基础,首先对基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown经验强度准则等三种强度准则的松动圈理论求解方法进行分析与评述;然后采用“深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统”,设计了6个相似材料模型进行模拟试验,并与15组数值模拟方案的计算结果对比分析,研究深部高应力条件下层状岩体巷道开挖、围岩变形及破坏后松动圈的演化发展机理;在以上2方面研究的基础上,采用数值模拟进行方案设计,提出深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制方案,成功的进行了深部巷道工程试验,取得了良好的支护效果。论文主要成果如下:（1）在基于三种强度准则的松动圈计算方法中,获得了M-C准则、D-P准则相对于H-B经验强度准则计算的松动圈半径偏小的影响因素,且一般均小于现场实测值,因此,特别强调支护设计时其松动圈的计算值与现场测试值相互校核的必要性。针对层状岩体巷道围岩松动圈解析有关边界条件设置、岩石强度软化方法、非圆形断面标准化等适用性进行了探讨,相比而言对围岩塑性区的计算理论上则比较严谨。（2）层状岩体巷道围岩松动圈呈跳跃性的梯级发展特征,其范围和形态受最大主应力作用方向控制,呈现正交各向异性特性,其对称轴垂直岩层且过巷道形心;当侧压系数小于1.0时,层状岩体巷道的顶部首先产生松动圈,其次是巷道两帮,而且两帮松动圈均较顶底部大;当岩层垂直方向与巷道底角平分线方向一致时,该底角部位松动圈将明显增大,而岩层倾角对松动圈大小和范围的影响并不显着。（3）软弱层处于巷道位置使巷道发生明显的偏压破坏现象,整体呈现明显的非对称变形特征,其松动圈和巷道破坏特征在巷道各部位的差异性较为明显,对此应采取局部如加长加密锚杆锚索等加强支护措施;研究结果显示支护的作用对软弱层附近的松动圈影响较大,而对远离软弱层的巷道部位则影响较弱。（4）现场测试数据显示河南城郊煤矿深部试验巷道的大松动圈围岩具有软岩、高应力和膨胀性三大特点,由于主应力相差很大,产生较大的偏应力导致巷道稳定性差;以喷网协同、锚杆和锚索协同,结合注浆的预应力协同控制技术,加强上帮底角部位和下帮拱肩部位的支护和加固措施,有效地解决了深部开采大松动圈围岩穿层巷道的稳定性问题。该论文有图107幅,表12张,参考文献186篇。
沈书豪[2]（2020）在《淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究》文中进行了进一步梳理随着资源勘查与煤矿开采深度逐年增大,开采方式逐步向智能化推进,对煤矿深部开采地质条件的探查以及对致灾因素预测精细程度的要求越来越高。查清并研究深部煤炭资源赋存地质条件以及深部煤系岩石物理力学性质,不仅是一个地质基础性科学问题,也是我国煤炭工业可持续发展的现实课题,成果可为深部矿井的设计、建设和安全生产提供更加准确、完整的地质基础数据,以便提前采取有效手段和防治措施,减少或避免矿井地质灾害的发生。本文以淮南潘集矿区深部勘查区为研究对象,紧密结合该研究区的地质普查和详查工程,充分利用周边生产矿井等有利条件,通过钻孔资料处理、原位测试、野外采样、室内试验和理论分析等手段,确定了潘集矿区深部煤系岩石赋存的地应力及地温条件,分析了煤系岩石微观成分、沉积环境和结构构造特征,试验获得了常规及地温、地应力等条件下的岩石力学性质,研究了岩石宏观力学性质差异性及其主要控制因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的地质本质性控制机理。取得的主要成果有:1)采用岩矿显微薄片鉴定、图像分析和X-射线衍射等方法对深部煤系岩石矿物成分、含量和微观结构等进行了统计与分析,获得了研究区不同岩性岩石的微观特征:砂岩主要矿物为石英,平均含量在65%以上,结构以孔隙式胶结为主,且不同层位砂岩碎屑颗粒含量和粒度分布特征区别较大;泥岩矿物成分中黏土矿物含量较高,占比60%左右,陆源碎屑矿物占比30%左右,且各层位含量差异不大,自身非黏土矿物如菱铁矿等含量在不同层位泥岩中差异较大。2)基于研究区勘探钻孔岩芯及测井资料的统计分析,得出了深部主采煤层顶底板岩性类型组成及岩体结构性特征:平面上,深部5个主采煤层顶底板岩性类型均以泥岩型为主,研究区从东到西煤层顶底板砂岩厚度逐渐增加,泥岩厚度逐渐减小;垂向上,砂岩含量最高层位为下二叠统,向上逐渐变小,泥岩含量则相反;岩石质量指标（RQD）和钻孔声波测井可以直接反映深部岩体的结构性特征,主采煤层顶底板RQD值和钻孔测井波速平面分布较为一致,在靠近研究区中部潘集背斜转折端和断层附近,顶底板RQD值和测井波速都较小,岩石质量和岩体完整性都较差,远离大型构造与褶皱区域RQD值和测井波速均有增大趋势,受岩性分布和构造作用影响。3)选用地面千米钻孔水压致裂法和井下巷道应力解除法开展了研究区地应力原位测试工作,结合AE法试验解译结果,得出了深部研究区现今地应力场类型、大小及方向:-1000～-1500m深度范围内最大水平主应力在30～55MPa之间,且随深度增加呈线性增大趋势;最大水平主应力约为垂直主应力的1.3倍,揭示出深部地应力场以水平构造应力为主,最大、最小主应力比值在1.116～2.469之间,平均为1.511,且随深度增加逐渐减小;研究区最大主应力方向为NEE向,随着深度的增加趋向于近EW向;深部现今地应力场受区域大地构造控制,研究区内不同位置地应力大小和方向存在一定差异,受区域性F66断层和潘集背斜共同影响。4)基于潘集矿区深部近似稳态钻孔测温数据建立了测温孔温度变化的校正公式,结合井下巷道测温成果对研究区简易测温孔数据进行了校正,得出淮南潘集矿区深部地温梯度值变化范围为1.52℃/百米～3.41℃/百米,平均梯度2.46℃/百米;主采煤层底板温度随深度增加呈线性增大关系,计算分析了研究区-1000m、-1200m及-1500m三个水平的地温分布规律,并编制了对应的地温分布等值线图。5)常规条件下研究区煤系岩石力学试验结果表明:不同岩性岩石力学性质参数差异性较大,相同层位相同岩性的岩石力学参数分布也较为离散,煤系岩石力学性质的岩性效应明显;研究区各岩性岩石抗压强度与抗拉强度、弹性模量和凝聚力等参数间呈良好的线性关系,垂向上,上石盒子组中11-2煤顶底板砂岩抗压强度最高,下石盒子组中3煤顶板粉砂岩强度最高,各主采煤层顶底板的泥岩平均强度随层位变化不明显。6)开展了符合深部地应力变化范围内的不同围压条件下煤系岩石三轴力学试验,得出了深部煤系岩石强度随围压增加而增大,在试验围压范围内,初期增幅较大,增幅随围压增大而减小;通过对煤系三轴岩石力学试验参数的回归分析,建立了淮南矿区深部不同岩性的煤系岩石力学强度及峰值应变随围压变化的预测模型,并基于大量试验结果分析确定了研究区煤系岩石的岩性影响系数。7)在深部煤系地温变化范围内开展不同温度条件下煤系岩石恒温单轴压缩试验,结果表明温度对煤系岩石强度和变形性质的影响要弱于岩性和围压的影响,岩石单轴抗压强度等力学参数整体随温度的升高呈降低趋势;不同层位和不同岩性岩石受温度影响有差异,根据强度随温度的变化特征将煤系岩石力学性质随温度的变化类型分为Ⅰ型-强度随温度增加而降低型,Ⅱ型-强度波动不变型和Ⅲ型-强度随温度增大型三类。8)分析了研究区主采煤层顶底板岩石物质组成、微观结构、岩石质量指标（RQD）、钻孔测井波速以及深部赋存的应力和温度环境等因素对岩石力学性质的影响作用,阐明了影响深部煤系岩石力学性质的沉积特性、岩体结构特性和围压等主控因素,揭示了深部煤系岩石力学行为的物质性、结构性及赋存性的地质本质性控制作用机理。图[140]表[43]参考文献[245]
何生全[3]（2021）在《近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究》文中进行了进一步梳理近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,冲击地压灾害严重,给矿山安全生产带来了挑战。为指导近直立煤层冲击地压防治,系统研究冲击地压机理和预警问题具有理论和实用价值。为此,论文采用实验室试验、现场监测、数值模拟、理论分析及工程实践等方法,对近直立煤层群综放充填开采冲击地压机理及监测预警展开研究。研究分析了乌东煤矿87°近直立煤层群综放充填开采冲击显现特征及诱冲因素。冲击地压全部发生在先开采的B3+6工作面;冲击显现以回采巷道为主,位于综放面前方0～209m,单次冲击破坏范围为75～418 m;顶底板巷破坏呈非对称性和方向性,其中顶板巷以顶板侧巷道肩角下沉、帮鼓及顶板下沉为主,底板巷以岩柱侧南帮底角底鼓和帮鼓为主;破坏较同采方法的东部典型水平和缓倾斜煤层严重。微震事件、冲击震源及高波速区位于工作面附近煤体受压撬作用区域的悬顶和岩柱;综采诱发充填体下沉,地表煤层顶板和岩柱有向采空区拉裂现象;煤体所受的压撬应力是诱发冲击的基础静载力源,构造应力、充填体下沉及悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用。研究了近直立煤层群开采静载应力分布规律。煤层群围岩应力场呈现非对称分布特征,B3+6煤层走向水平应力峰值位于超前工作面20.7 m,倾向距综放面顶部39.3 m,都大于B1+2煤层;综采诱发顶板和岩柱向采空区运移,对煤体施加较大的压撬作用,顶板水平和垂向位移分别是岩柱的10倍和3.5倍,顶板侧煤体下沉现象较岩柱侧明显;除B3+6煤层应力集中程度与充填材料密度呈负相关关系外,煤层群应力集中程度与采深、充填材料密度、侧压力系数及煤层倾角呈正相关;近直立煤层群相对其它倾角煤层悬空顶板和岩柱结构相对完整未破断。建立了震动位移场方程,推导了同步压缩变换函数,研究了近直立煤层群诱冲动载作用规律。介质类型影响震动波传播,同一地层呈现各向同性衰减,巷道围岩受震动波作用发生应力升高并最终卸压发生破坏,S波造成的破坏显着大于P波,受震源位置影响破坏呈明显的由北向南的方向性,巷道破坏呈非对称;岩体破裂产生的动载扰动对诱发近直立煤层冲击地压具有重要作用。构建了悬空结构走向和倾向物理力学模型,推导得到了模型的弹性变形能分布函数,研究揭示了近直立煤层群充填开采条件下冲击地压机理。充填长度和充填体反力影响基本顶和层间岩柱走向岩梁组合支撑结构稳定性和工作面区域应力场;围岩能量分布受煤层倾角、侧压力系数、支护力系数及结构悬空长度影响,压撬区弹性能最大,压撬区域顶板和岩柱有发生破裂并产生动载荷的能力,悬空顶板和岩柱结构是静载源和动载源的主要来源;得到了冲击地压致灾过程模型,冲击地压机理为:悬空顶板挤压破裂诱冲机理、悬空岩柱撬转破裂诱冲机理及压撬效应耦合诱冲机理。研究构建了适用于近直立煤层群的冲击危险预警指标体系,建立了多指标集成预警模型。应用结果表明:各指标对冲击危险具有明显的响应特征,近直立煤层群时空预警指标前兆特征演化规律与水平/缓倾斜煤层存在差异,多指标集成预警方法能够及时预警冲击危险,解决了各系统各自为政,预警结果独立的问题,提高了预警准确性。研究成果为类似赋存条件煤层群安全开采提供了理论和技术支撑。该论文有图125幅,表15个,参考文献282篇。
刘清洲[4]（2020）在《浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究》文中进行了进一步梳理浅埋近距离房柱式采空区之上综采时,其围岩结构的稳定性与单一煤层采场围岩结构的稳定性相比更为复杂,它是各种因素相互影响的结果,这已严重制约着该类煤层群的安全高效开采,迫切需要对此类开采条件下的围岩结构特征、运动规律及稳定性等进行深入研究。围岩承载结构是采场岩层移动变形控制的关键,若此时仅研究具有较强承载力的基岩外部承载结构,而忽略基岩运动形成的内部结构对覆岩的承载效应,这将导致围岩结构稳定性计算结果的失真。因此,本文根据此类开采条件,通过理论分析、数值模拟及工程实测相结合的方法对其稳定性进行了研究。主要研究成果如下:（1）模拟研究表明,下煤层房柱式开采后,在层间岩层形成的应力平衡壳对覆岩起到了良好的支撑效果,围岩结构完整性较好,且层间岩层上方岩体所受应力与原岩应力相比基本无变化。上煤层开采过程中,基岩运动引起的内部承载结构将围岩所受应力向采场周围转移的同时,不但对结构内岩层的稳定起到重要的保护作用,而且可以抵抗采场岩层的移动变形,对采场矿压显现程度有着重要的影响,且210m宽的工作面在围岩稳定方面能够发挥有效的承载作用,上煤层开采后围岩稳定性较好。（2）通过对浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构的研究,揭示了上煤层工作面初次来压时箱梁桥结构的形成机理,确定了应力壳高度、腹板宽度等参数的计算公式,推导了其系统平衡时需满足的解析条件。建立了工作面周期来压时覆岩垮落结构的力学模型,确定了基本顶两端压力、剪力及垮落块体长度等参数的计算公式。（3）采空区破碎岩块的碎胀性不但使采空区自由空间高度减小,而且其类似于散体的特性使受冲构件的静变形性能增强,对冲击能量的吸收较多,可以很好的降低冲击应力。实践表明,上煤层工作面回采过程中,矿压显现未出现异常,巷道围岩变形较小,破坏深度较浅,围岩稳定性较好,上行开采安全可行。
王子健[5]（2020）在《地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究》文中研究说明大量开采实践表明,在开采过程中,地下金属矿山顶板冒落的危险性在不同阶段、不同条带呈区域性分布,且这种区域性分布同地下矿床的形成条件、地下水、地质构造等地质因素密切相关。地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测是一种从区域角度对顶板冒落的区域危险性进行定量分级的技术手段。地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术的研究,对地下金属矿山顶板安全管理具有指导作用。受现实条件和技术手段的限制,目前关于地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究较少。针对这一现状,本文的研究目的是旨在利用地勘期间相关的地质资料,探索地质因素与顶板冒落之间的关系,提出基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测方法。本文从地下金属矿山顶板冒落的区域性入手,分析地质因素对地下金属矿山顶板冒落的控制作用,为基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术提供理论基础;结合相关预测理论,提出基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术的技术框架;基于突变级数法以及surfer软件,构建地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测模型,并对矿山顶板冒落区域危险性进行定量划分。为确保地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的准确性,本文对地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测中存在的不确定性进行系统分析,并结合可靠性理论,提出地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测方法的可靠度计算模型;并选取某矿已有的地勘数据进行应用研究,结果表明该方法具有一定实用价值,对地下金属矿山顶板的安全管理具有一定参考作用。
李晓栋[6]（2020）在《矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价》文中认为传统理论认为,在进行巷道锚杆支护设计时锚杆锚固段必须伸入围岩松动范围以外弹性区一定范围才能发挥锚杆支护作用,然而在巷道支护过程中,锚杆不仅仅在巷道表面提供支护力,其本质是锚杆与围岩耦合作用形成一定强度的承载结构,该承载结构提高了围岩的刚度、强度,充分发挥了围岩的自承作用,并满足变形要求,对围岩稳定性起到至关重要的作用,但是现行支护设计方法与围岩之间存在分离,锚杆与围岩形成的结构特性描述不明确,研究锚固承载结构的方式方法没有得到充分发挥,造成现场支护强度不足或者或甚的现象。因此本文系统描述了锚杆支护理论,并在前人的基础上,分析锚固承载结构的支护表现形式,基于弹塑性理论求得影响锚固承载结构刚度和强度物理力学参数,并以结构力学设计理论为基础,建立矩形巷道承载结构力学模型,分析其力学特性及变形特性,以陕北柠条塔煤矿S1230辅运顺槽为现场工业性试验依托,提出合理支护方案,验证本文理论的合理性。论文主要研究成果如下:1.分析了锚杆支护理论,围岩破坏机理及锚固承载结构形式,将锚杆与围岩协调变形等效为锚固承载结构,从单一的锚杆加固演变为地下结构整体性加固,阐述了锚固承载结构的形成机理及各类巷道锚固承载结构支护形式,运用弹塑性理论分析求解出刚度参数与强度参数变形解析解。通过算例表明,锚杆加固后,承载结构体内部刚度与强度发生明显变化,即锚杆长度增加,结构体强度和强度增加;锚杆间排距增加,结构体刚度和强度减小;锚杆轴力增加,结构体强度和强度增加。2.分析了矩形巷道破坏形式,表明锚固承载结构破坏原因主要与其抗拉强度和抗剪强度有关。将锚杆支护作用等效为提高锚固结构力学参数,将锚索支护作用等效为一组支护力,采用结构力学设计理论对支护后矩形巷道建立门式结构力学模型,求解得出锚杆支护下结构体及锚杆（索）支护下结构体结构内力变化图,得到结构体内力（包括弯矩、轴力、剪力）及变形分布特点,依据计算成果得出内力最大值位置。根据结构几何位移计算方程和M-C准则,提出变形和强度稳定性评价方法。通过算例表明,锚杆长度增加,间排距减小,锚杆轴力增加时,围岩变形减小,正应力破坏系数,剪应力破坏系数增大,围岩稳定性提高,当采用锚杆（索）联合支护更能有效保证巷道围岩稳定性。3.结合柠条塔煤矿S1230辅运顺槽工程实例,对原有巷道支护效果进行监测,基于锚固承载结构力学模型,进行支护设计和数值模拟验证,结合实测数值,对比两种支护条件下锚杆的加固效果,从而提高巷道掘进效率和经济效益,节省人力物力。
胡晓开[7]（2020）在《矿山工程巷道围岩锚拉支架支护设计及试验研究》文中指出近年来,我国矿山工程多采用井工开采方式,矩形巷道以其空间利用率高、开挖和支护方便及利于回采工作面的快速推进等优势,得到广泛使用。随着开采实践的增多和理论研究的深入,锚杆支护理论取得了长足的发展。锚拉支架是从锚杆支护发展而来,可以改善顶板的应力状态,提高巷道顶板的稳定性,降低巷道支护成本提高经济效益。但是现有的设计方法存在一定的缺陷,限制了其工程实践应用。本文以柠条塔S1231辅运顺槽为工程依托,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法进行锚拉支架支护参数设计,分析围岩的稳定性并对支护效果进行评价。本文主要得到如下结论:（1）锚拉支架是倾斜锚杆和水平拉杆经支座连接构成的巷道顶板支护系统,其相当于对巷道顶板进行外加固,有利于和顶板岩石共同构成锚拉支架支护结构,加强巷道顶板刚度。（2）分析了锚拉支架支护类型及其作用受力机理,根据锚拉支架支护结构的特点和作用机理建立力学模型。采用经典的矿压理论和结构整体计算的方法对不同形式的锚拉支架结构进行计算,根据巷道顶板加固岩石梁不发生剪切破坏,确定岩石梁的最小加固厚度。根据巷道顶板岩石梁不发生受拉破坏,确定锚拉支架水平拉杆的配置,推导出锚拉支架结构加固厚度和水平拉杆预紧力的理论表达式。（3）建立锚拉支架支护巷道顶板稳定性判别标准,以不设中间锚杆的单式锚拉支架支护结构为例,分析了巷道顶板加固岩石梁厚度和水平拉杆预紧力的影响因素,得到水平拉杆预紧力与巷道跨度、巷道高度、围岩粘聚力和容重成正比例关系,与顶板加固岩石梁截面高度和巷道围岩内摩擦角成反比例关系。（4）根据提出的设计方法对柠条塔S1231工作面辅运顺槽进行了锚拉支架支护方案设计。建立了锚拉支架和传统锚杆支护巷道的数值计算模型,选取工业性试验段进行锚拉支架支护试验,监测巷道断面收敛量。根据数值模拟与现场实测结果对比分析得到,采用设置中间锚杆的单式锚拉支架和复式锚拉支架支护方案进行支护的巷道断面收敛量均处于合理范围内,巷道围岩稳定性能满足安全生产要求。
程杰[8]（2020）在《缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究》文中认为露转地条件下露天边坡与地下采动的复合作用机理研究是安全有效进行深部开采的关键科学问题。论文依托国家自然科学基金资助项目（NO.41702327）“边坡与地下开采耦合作用下岩体响应的演化特征及其动态效应研究”,以滇池周边某磷矿露转地开采为工程背景,运用数值模拟与相似模型试验相结合的方法,对缓倾斜中厚矿体露天转地下开采作用下地压活动特征及其动态效应进行系统深入研究,并针对可能诱发的动力灾害使用不同充填结构进行防治。主要研究成果如下:1.对矿区工程地质、水文气象、开采现状等条件进行系统调研,并对采场主要岩体进行现场采样及室内力学性质测定,利用Hoek-Brown经验公式对测得力学参数进行折减,得到采场矿岩及顶底板围岩的基本力学参数。2.相似模型配比试验表明:以石英砂、石膏、碳酸钙、水及硼砂混合而成的相似材料通过改变各组分含量,对模拟材料的弹性模量、抗压强度能产生较大的影响。当石英砂含量为75%、80%时,可模拟弹性模量、单轴抗压强度范围分别为0.0152.8 GPa、0.088.4 MPa,可以对矿区主要岩体的力学特性进行有效匹配。3.相似模型试验结果表明:露天开采时,受开挖影响,模型邻边坡位置出现了一定回弹现象,边坡及采场覆岩应力与变形处于一种复杂的动态变化过程,但整体上呈现随着与边坡距离的增大而减小的变化规律,坡角位置出现最大沉降位移为0.28m,坡腰位置出现最大水平位移为0.22m。露天转入地下开采后,坡角位置出现最大沉降位移为1.1m,坡腰位置出现最大水平位移为0.44m;边坡岩体卸压区主要集中在坡腰处。采场覆岩上同一测点应力随着进路的推进而不断发生变化,顶板未垮落前顶板应力不断增大,顶板垮落后,空区顶板表现为卸压状态,应力向空区两端部转移;随着空区面积的不断增大空区上覆岩层由非充分采动向充分采动发展,回采完成后空区上覆岩层达到超充分采动状态,各阶段采场覆岩水平位移变化规律较为复杂,在一阶段空区上端角点处出现最大水平位移为0.32m,在二阶段空区上方中央偏下山部位出现最大沉降位移为2.4m。地下开挖完成后,边坡坡腰处出现宏观裂缝,各阶段顶板冒落严重,最大冒裂高度达32m。阶段矿柱的存在对矿区维持稳定有重要意义。4.缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征数值模拟结果表明:露天开采过程中,由于卸荷作用,露天边坡及邻边坡岩体内部出现应力减小及位移回弹现象,开采结束后边坡坡角位置出现较为明显的拉伸破坏。在地下开采过程中,露天边坡岩体最大下沉量出现在坡角位置为1.01m,最大横向位移出现坡腰位置为0.45m;边坡岩体内部压应力呈减小趋势,卸压区集中在坡腰处,最大卸压幅度可达34%。采场覆岩最大横向位移出现在一阶段空区上方右侧角点处为0.55m,最大下沉位移出现在第二阶段采空区顶板中央部位为2.10m;随着采空区的范围增大,采场顶板发生垮落,应力释放形成的卸压范围、卸压程度与采区两侧矿体应力集中系数均增大,增幅大小与空区上部岩层高度成反比。露天边坡安全系数在地下采动影响下急剧减小,开采完成后边坡安全系数接近许用安全系数的最低值。数值模拟与模型试验在应力与位移上均呈现相同的变化趋势,误差范围在15%以内,两者岩体变形破坏位置及范围也相差不大。5.运用数值仿真软件对不同充填结构下的空区治理效果进行研究,结果表明:四种充填结构下采场覆岩均未出现较大范围破断现象、应力峰值变化趋于平缓、模型顶板未出现明显的下沉运动,充填效果显着。综合来看,使用充填率为19.6%的“带状”充填结构进行空区充填不仅能够有效控制覆岩运动、减缓采场围岩应力集中现象,且充填材料较其他方案少,经济成本相对更低,效果最为理想。
邹佳赟[9]（2020）在《崩落法形成缓倾斜大空区稳定性分析及治理》文中指出崩落法具有生产能力大、效率高等优点,因此在非贵金属矿山得到广泛采用。崩落法主要通过顶板自身冒落达到足够覆盖层厚度控制地压。某铁矿采用无底柱分段崩落法回采矿体,顶板冒落未达到预期,形成一个大型的缓倾斜空区,已经影响矿山安全和生产。因此亟需对该大型空区进行稳定性分析,这对于矿山企业确定空区危险程度、及时治理采空区以及安全、有效回采空区下部矿体,具有生产指导意义。本论文以该大空区为研究背景,通过现场调查、理论分析、数值模拟、现场监测等手段对大空区稳定性进行分析,提出必要治理措施。本文主要的研究内容和成果如下:（1）通过查阅矿山地质、生产资料以及充分对矿山现场调查基础上,得知矿山概况,查明采空区现状、成因、特征,归纳总结影响其稳定性因素,为后文空区模糊评判提供数据支持。（2）采用层次分析法确定14个影响空区稳定性因素的权重值,根据层次分析排序结果和模糊数学理论建立采空区二级模糊综合评价模型,评判大空区稳定性,得出采空区危险度为Ⅳ等级,大空区稳定性差。（3）利用3DMine建立矿体模型,并应用FLAC3D对矿体数值模型进行模拟开挖,由数值模拟结果可知空区顶板各线位移下降值在1.782.92cm,顶板拉应力集中明显且最大值0.67MPa,塑性区范围大且表现为剪切、拉伸破坏,顶板3-5线稳定性最差,进一步说明大空区稳定性差。（4）由钻孔视频仪监测到4号钻孔（5线）顶板冒落29.65m,验证模糊评判理论和数值模拟研究结果的可靠性。依据冒落事实,建立顶板垮落一空气耦合模型,研究顶板垮落体以及冲击气浪随垮落高度（时间）速度变化规律。顶板垮落块体在t=1.425s时速度达到最大值12.41m/s,冲击气浪在巷道口的最大冲击速度达724.92m/s。（5）充分考虑大空区实际情况,结合现有空区治理手段,提出以充填为主、封闭墙为辅空区治理办法,通过试验研究得出最佳充填配比,并用数值模拟验证充填治理办法可行有效。
袁超峰[10]（2020）在《深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究》文中认为随着煤炭资源开采强度和开采深度逐渐加大,深部煤矿面临的矸石排放和提升能力不足的矛盾更加突出,为实现深井的矸石井下分选和就地处理,开展了国家重点研发计划项目“深部煤矿井下智能化分选及就地充填关键技术装备研究与示范”的研究。论文针对深部井下煤矸分选大断面硐室群的稳定性控制问题,以新巨龙煤矿井下分选硐室群为研究背景,综合采用理论分析、数值模拟、实验室实验和现场实测相结合的研究方法,研究了深部大断面硐室群的围岩应力场、位移场和塑性区分布特征,提出了硐室群优化布局与围岩稳定性控制技术。主要研究成果如下:（1）建立了硐室顶板稳定性力学模型,分析了影响硐室顶板变形的主要因素,揭示了硐室顶板的两阶段变形规律。硐室顶板岩梁的位移随埋深、岩梁跨度的增大而增大,随岩梁弹性模量、岩梁厚度的增大而减小;硐室顶板的变形过程包括初始变形和顶板围岩后期变形两个阶段。（2）研究了不同因素对硐室围岩极限平衡区宽度的影响规律,得到了极限平衡区宽度与破裂区宽度的近似关系。硐室围岩极限平衡区宽度随硐室埋深、硐室高度、应力集中系数、侧压系数和界面处的切向刚度系数的增大而增大,随界面位置的内聚力和内摩擦角及弹性模量增大而减小;比例系数随着埋深、岩体泊松比和岩体抗压强度的增大而增大,随强度软化阶段的应变、岩体内摩擦角和岩体弹性模量的增大而减小。（3）研究了硐室断面宽高比对围岩变形的影响规律,建立了硐室帮部围岩稳定性分析的柱体力学模型,得到了帮部围岩不同位置的初始位移和拉应力分布规律。随硐室宽高比增大,顶板下沉量变大,而帮部围岩变形量减小;随接触面粘结强度降低,顶板位置的下沉量变化较小,而帮部围岩变形量增大,且帮部围岩最大位移集中在帮部围岩中上方位置;随着侧压系数增大,硐室顶板和帮部围岩位移量逐渐变大。（4）分析了硐室群间岩柱的应力演化规律,推导了巷硐交岔点的垂直应力与集中系数分布的计算公式,得到了硐室群的合理布置方式。研究了不同交岔点角度、侧压系数和硐室断面尺寸下的围岩应力场、位移场和塑性区分布特征,确定了合理的交叉点角度为90度、最优的侧压系数为两水平方向的侧压系数尽可能相同,同时应尽量降低硐室的断面尺寸。（5）建立了硐室间岩柱承载的力学模型,确定了岩柱上的平均应力随岩柱宽度的增大和硐室断面尺寸的降低而减小。采用数值计算方法,确定了交岔点位置和岩柱宽度较小的区域围岩塑性区扩展深度、破裂区范围、顶板下沉量和帮部围岩水平位移较大,并据此提出了硐室群围岩整体采用锚网索喷的支护形式,现场支护效果较好,可实现硐室群围岩的稳定性控制。该论文有图67幅,表15个,参考文献98篇。
二、Physical Modeling of Influence of Rock Mass Structure on Roof Stability（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Physical Modeling of Influence of Rock Mass Structure on Roof Stability（论文提纲范文）
（1）深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 深部层状岩体围岩变形、破坏与支护研究综述 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究思路与方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 基于强度准则法计算围岩松动圈的分析与研究 |
| 2.1 岩石强度准则法计算松动圈的基本假设 |
| 2.2 基于Mohr-Coulomb准则求解 |
| 2.3 基于Drucker-Prager准则求解 |
| 2.4 基于Hoek-Brown准则求解 |
| 2.5 解析法求解松动圈在层状岩体中的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 深部层状岩体巷道围岩失稳全过程模型试验 |
| 3.1 模型试验系统 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 模型试验的相似准则、材料与模型制作 |
| 3.4 试验加载方案 |
| 3.5 试验监控与数据采集系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理的试验分析 |
| 4.1 层状岩体巷道围岩松动圈形成过程中的围岩破裂演化分析 |
| 4.2 含软弱层围岩的松动圈及其与支护作用分析 |
| 4.3 含软弱层围岩巷道的稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.1 数值计算模型与方案 |
| 5.2 加载方向对层状围岩松动圈的影响 |
| 5.3 不同层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制的应用研究 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 现场原位测试分析 |
| 6.3 层状围岩非对称协同控制设计 |
| 6.4 现场试验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤炭深部开采及赋存条件探查研究现状 |
| 1.2.2 深部赋存条件下的岩石力学性质研究现状 |
| 1.2.3 沉积特性和岩体结构对岩石力学性质的影响研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题与发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.4 论文研究工作过程与工作量 |
| 2 研究区工程概况与地质特征 |
| 2.1 研究区勘查工程概况 |
| 2.1.1 研究区位置及范围 |
| 2.1.2 潘集矿区深部勘查工程概况 |
| 2.2 研究区地层特征 |
| 2.2.1 区域地层 |
| 2.2.2 研究区含煤地层 |
| 2.3 研究区地质构造特征 |
| 2.3.1 区域构造及演化 |
| 2.3.2 研究区构造特征 |
| 2.4 研究区水文地质特征 |
| 2.4.1 区域水文地质 |
| 2.4.2 研究区水文地质特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 潘集矿区深部煤系岩石沉积特性及岩体结构特性分析 |
| 3.1 潘集矿区深部煤系岩石学特征 |
| 3.1.1 煤系岩石显微薄片鉴定 |
| 3.1.2 煤系砂岩岩石学特征 |
| 3.1.3 煤系泥岩岩石学特征 |
| 3.2 潘集矿区深部煤系岩性组成特征 |
| 3.2.1 研究区13-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.2 研究区11-2煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.3 研究区8煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.4 研究区4-1煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.2.5 研究区1(3)煤顶底板岩性类型及分布特征 |
| 3.3 潘集矿区深部煤系沉积环境分析 |
| 3.3.1 研究区煤系砂体剖面分布特征 |
| 3.3.2 研究区煤系沉积环境分析 |
| 3.4 潘集矿区深部煤系岩体结构特性分析 |
| 3.4.1 主采煤层顶底板岩石质量评价 |
| 3.4.2 主采煤层顶底板岩体完整性评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 潘集矿区深部煤系赋存条件探查及其展布规律研究 |
| 4.1 潘集矿区深部地应力测试与分布特征研究 |
| 4.1.1 深部地应力测试工程布置 |
| 4.1.2 深部地应力测试方法与测试结果 |
| 4.1.3 淮南潘集矿区深部地应力分布特征 |
| 4.1.4 深部构造对地应力场的控制作用分析 |
| 4.2 潘集矿区深部地温探查与地温展布特征评价 |
| 4.2.1 深部地温测试与测温数据处理 |
| 4.2.2 研究区地温梯度及分水平地温场展布特征 |
| 4.2.3 深部主采煤层地温场特征 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 潘集矿区深部煤系岩石物理力学性质试验研究 |
| 5.1 深部煤系岩石采样与制样 |
| 5.1.1 研究区采样钻孔工程布置 |
| 5.1.2 煤系岩石样品采集与制备 |
| 5.2 深部煤系岩石物理性质测试与评价 |
| 5.3 常规条件下深部煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.3.1 常规条件岩石力学试验与结果分析 |
| 5.3.2 煤系岩石力学性质参数相关性分析 |
| 5.3.3 不同层位岩石力学性质变化特征 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 围压条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.4.1 室内三轴试验装置与试验过程 |
| 5.4.2 深部煤系岩石三轴试验结果与分析 |
| 5.4.3 深部地应力场下煤系岩石力学性质变化规律与预测模型 |
| 5.4.4 本节小结 |
| 5.5 温度条件下煤系岩石力学性质试验研究 |
| 5.5.1 温度条件下试验装置与试验方案 |
| 5.5.2 深部温度条件下煤系岩石力学参数变化特征 |
| 5.5.3 温度条件对深部煤系岩石力学性质的影响规律分析 |
| 5.5.4 本节小结 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 深部煤系岩石力学性质差异性及其控制因素研究 |
| 6.1 深部煤系岩石力学性质差异性分布 |
| 6.1.1 煤系岩石力学性质试验参数分布的差异性 |
| 6.1.2 主采煤层顶底板岩石力学性质垂向分布的差异性 |
| 6.1.3 主采煤层顶底板岩石力学性质平面分布的差异性 |
| 6.2 深部煤系岩石沉积特性对力学性质的控制作用 |
| 6.2.1 煤系岩石力学性质的岩性效应 |
| 6.2.2 煤系岩石矿物成分对力学性质的控制作用 |
| 6.2.3 煤系岩石微观结构对力学性质的控制作用 |
| 6.3 深部岩体结构性特征对力学性质的影响 |
| 6.3.1 岩体结构性特征对岩石力学性质的影响 |
| 6.3.2 深部构造特征对岩石力学性质的影响 |
| 6.4 深部赋存环境对煤系岩石力学性质的影响 |
| 6.4.1 深部地应力环境对煤系岩石力学性质的影响 |
| 6.4.2 深部地温环境对煤系岩石力学性质的影响分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 主要结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（3）近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 论文研究来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冲击地压理论研究现状 |
| 1.3.2 动载诱冲机制研究现状 |
| 1.3.3 大倾角煤层冲击地压机理研究现状 |
| 1.3.4 冲击地压监测预警研究现状 |
| 1.4 需进一步研究的问题 |
| 1.5 主要研究内容及方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法及技术路线 |
| 2 近直立煤层群冲击地压显现特征及诱冲因素研究 |
| 2.1 近直立煤层群地质及开采技术条件 |
| 2.2 近直立煤层群冲击地压显现特征 |
| 2.2.1 典型冲击地压事件 |
| 2.2.2 近直立煤层群冲击地压破坏特征 |
| 2.3 近直立煤层群冲击地压诱冲因素分析 |
| 2.3.1 冲击前后微震活动特征 |
| 2.3.2 冲击前后应力场演变特征 |
| 2.3.3 地表及围岩破坏特征 |
| 2.3.4 冲击地压诱冲因素总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 近直立煤层群开采静载应力分布规律研究 |
| 3.1 模型构建与模拟方案 |
| 3.1.1 数值模型 |
| 3.1.2 模拟研究方案 |
| 3.2 覆岩运移及煤岩应力场演化规律 |
| 3.2.1 近直立煤层群围岩应力场分布特征 |
| 3.2.2 近直立煤层群覆岩运移规律 |
| 3.2.3 工作面开采过程中采动应力分布特征 |
| 3.3 采空区充填材料力学性质对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.3.1 应力场随充填材料力学性质的变化特征 |
| 3.3.2 覆岩运移随充填材料力学性质的变化规律 |
| 3.3.3 采空区不同充填材料力学性质下煤岩体塑性破坏特征 |
| 3.4 侧压力系数对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.4.1 应力场随侧压力系数的变化特征 |
| 3.4.2 覆岩运移随侧压力系数的变化规律 |
| 3.5 煤层倾角对覆岩运移及应力场分布影响 |
| 3.5.1 应力场随煤层倾角变化 |
| 3.5.2 失稳破坏强度随煤层倾角变化 |
| 3.5.3 煤体运移规律随煤层倾角变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 近直立煤层群动载诱冲作用规律研究 |
| 4.1 煤岩体破裂震动位移场 |
| 4.2 动载源处理及震动波形拆分 |
| 4.2.1 震动波辐射模式设定 |
| 4.2.2 诱发近直立煤层群冲击地压的典型震动波计算和校准 |
| 4.2.3 基于同步压缩变换的震动波形拆分 |
| 4.3 动载模拟方案和损伤评估方法 |
| 4.3.1 冲击地压背景和破坏特征 |
| 4.3.2 动载计算模型构建和赋值 |
| 4.3.3 模型边界条件设置 |
| 4.3.4 震动波加载方法 |
| 4.3.5 冲击地压损伤评估方法 |
| 4.4 近直立煤层群动载诱冲数值模拟结果 |
| 4.4.1 震动波在煤岩介质中的传播特征 |
| 4.4.2 震动波引起的围岩动态响应 |
| 4.4.3 近直立煤层群巷道围岩的损伤特征 |
| 4.4.4 动载作用下巷道围岩损伤评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 近直立煤层群综放充填开采压撬型冲击地压机理研究 |
| 5.1 近直立煤层群综放充填开采走向岩梁受力分析 |
| 5.1.1 煤层群采空区走向充填布置 |
| 5.1.2 充填条件下基本顶超静定梁分析 |
| 5.1.3 充填条件下层间岩柱超静定梁分析 |
| 5.2 “近直立悬顶结构”倾向模型构建及力学分析 |
| 5.2.1 悬顶结构力学模型构建及受力分析 |
| 5.2.2 悬顶结构能量分布及影响因素分析 |
| 5.2.3 悬顶破裂诱冲能力分析 |
| 5.3 “近直立岩柱结构”倾向模型构建及力学分析 |
| 5.3.1 悬空岩柱力学模型构建及受力分析 |
| 5.3.2 悬空岩柱能量分布及影响因素分析 |
| 5.4 覆岩结构弹性能释放诱发动载扰动分析 |
| 5.5 近直立煤层群开采冲击地压机理分析 |
| 5.5.1 悬顶挤压效应和破裂诱发冲击地压 |
| 5.5.2 岩柱撬转破裂诱冲机理 |
| 5.5.3 压撬效应耦合冲击地压机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 近直立煤层群冲击地压多指标集成预警方法及工程验证 |
| 6.1 近直立煤层群综放充填开采冲击危险多指标集成预警原理 |
| 6.2 冲击地压危险前兆信息响应特征及指标体系 |
| 6.2.1 监测系统布置 |
| 6.2.2 冲击危险预警指标时序前兆特征分析 |
| 6.2.3 冲击危险预警指标空间前兆特征分析 |
| 6.2.4 冲击危险预警指标体系 |
| 6.3 冲击地压危险多指标集成预警模型 |
| 6.3.1 集成预警技术架构 |
| 6.3.2 集成预警模型构建 |
| 6.4 多指标集成预警模型工程验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采场覆岩结构研究 |
| 1.2.2 上行开采研究 |
| 1.2.3 煤柱稳定性研究 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.4.1 研究方案 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 矿井概况及煤岩力学参数测试 |
| 2.1 煤层赋存特征 |
| 2.2 煤岩物理力学试验 |
| 2.2.1 试验设计 |
| 2.2.2 煤岩物理力学参数测试 |
| 2.3 单轴压缩模拟 |
| 2.3.1 岩石颗粒流模型 |
| 2.3.2 受力变形及破坏状态 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浅埋近距离房柱式采空区围岩稳定性分析 |
| 3.1 房柱式采空区围岩稳定性判定 |
| 3.2 房柱式采空区围岩稳定性理论分析 |
| 3.2.1 层间岩层稳定性分析 |
| 3.2.2 房采残留煤柱稳定性分析 |
| 3.3 房柱式采空区围岩稳定性模拟分析 |
| 3.3.1 数值计算模型 |
| 3.3.2 数值模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浅埋近距离房柱式采空区上综采的箱梁桥结构分析 |
| 4.1 “箱梁桥”结构模型的建立 |
| 4.2 “箱梁桥”结构模型基本参数的确定 |
| 4.2.1 腹板宽度的确定 |
| 4.2.2 应力壳高度的确定 |
| 4.2.3 箱梁应力壳演化特征 |
| 4.3 “箱梁桥”结构承载特性分析 |
| 4.4 工作面宽度对岩层控制的影响 |
| 4.4.1 围岩应力场分布特征 |
| 4.4.2 围岩移动变形特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 上煤层覆岩运动对采场围岩稳定性的影响 |
| 5.1 浅埋长壁工作面覆岩垮落结构的力学分析 |
| 5.2 上煤层覆岩垮落对采场围岩稳定性的影响 |
| 5.3 上煤层开采对采场围岩稳定性影响的模拟分析 |
| 5.3.1 上煤层开采后围岩应力场分布特征 |
| 5.3.2 上煤层开采后围岩移动变形特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 房柱式采空区上综采工作面矿压观测分析 |
| 6.1 工作面概况 |
| 6.2 工作面矿压规律分析 |
| 6.3 巷道矿压规律分析 |
| 6.3.1 巷道超前支撑压力监测 |
| 6.3.2 巷道锚杆受力监测 |
| 6.3.3 巷道表面位移监测 |
| 6.3.4 巷道顶板离层量监测 |
| 6.3.5 巷道围岩松动圈观测 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 地下金属矿山顶板冒落事故概况 |
| 1.1.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测研究的意义 |
| 1.2 地下金属矿山顶板冒落防治理论及技术研究现状 |
| 1.3 有待进一步研究解决的科学问题 |
| 1.4 本文的研究内容、方法与意义 |
| 1.4.1 本文的研究目的及内容 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 2 地下金属矿山顶板冒落理论研究 |
| 2.1 地下金属矿山顶板冒落的区域性研究 |
| 2.2 顶板赋存条件对顶板冒落的影响分析 |
| 2.3 顶板岩体的物理性质对顶板冒落的影响分析 |
| 2.4 顶板岩体的力学性质对顶板冒落的影响分析 |
| 2.5 区域地质构造对顶板冒落的影响分析 |
| 2.6 顶板赋存环境对顶板冒落的影响分析 |
| 2.7 地质作用控制顶板冒落途径分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究 |
| 3.1 预测的基本原理 |
| 3.1.1 预测的相关理论 |
| 3.1.2 预测基本程序 |
| 3.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术原则 |
| 3.2.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的内涵 |
| 3.2.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的基本原则 |
| 3.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的地质指标库的建立 |
| 3.3.1 bow-tie理论介绍 |
| 3.3.2 顶板赋存条件相关参数的提取 |
| 3.3.3 顶板岩体的物理性质相关参数的选取 |
| 3.3.4 顶板岩体的力学性质相关参数的确定 |
| 3.3.5 区域地质构造相关参数的测定 |
| 3.3.6 顶板赋存环境相关参数的考虑 |
| 3.3.7 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测指标库的构建 |
| 3.4 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测指标的选取原则 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于突变级数法的顶板冒落区域危险性预测方法及区划的研究 |
| 4.1 突变级数法的基本原理 |
| 4.1.1 突变级数法的理论基础 |
| 4.1.2 突变级数法相较于其他统计预测方法的优势 |
| 4.2 顶板冒落危险区域划分的步骤 |
| 4.3 矿山顶板冒落危险区划的计算机实现 |
| 4.3.1 surfer软件介绍 |
| 4.3.2 数据的准备 |
| 4.3.3 格式的转换 |
| 4.3.4 区划图的绘制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠度研究 |
| 5.1 数据的不确定性问题的提出 |
| 5.1.1 数据不确定性来源及分类 |
| 5.1.2 地下金属矿山顶板参数数据的不确定性研究 |
| 5.1.3 数据的随机性表示方法 |
| 5.2 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性的研究背景 |
| 5.2.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测结果的准确性检验的现状 |
| 5.2.2 可靠性理论简要介绍 |
| 5.2.3 采用可靠性理论研究区域预测结果准确性的优势 |
| 5.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性内涵 |
| 5.3.1 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性定义 |
| 5.3.2 矿山顶板冒落区域危险性预测失效内涵 |
| 5.3.3 矿山顶板冒落区域危险性预测失效原因分析 |
| 5.4 矿山顶板冒落危险性区域危险性预测可靠度预计研究 |
| 5.4.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的功能函数的建立 |
| 5.4.2 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠指标的求解 |
| 5.4.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠度的表达公式 |
| 5.4.4 突变级数预测法的可靠度计算公式求解 |
| 5.4.5 模型可靠度计算公式求解 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性的应用研究 |
| 6.1 A矿的基本概况 |
| 6.1.1 A矿的区域地质条件 |
| 6.1.2 A矿的水文地质条件 |
| 6.1.3 A矿的工程地质条件 |
| 6.2 A矿顶板冒落区域危险性预测及区划图的绘制 |
| 6.3 A矿矿山顶板冒落区域预测结果的可靠度计算 |
| 6.3.1 A矿顶板冒落区域预测突变级数的随机特征求解 |
| 6.3.2 A矿顶板冒落区域危险性预测临界值的统计特征求解 |
| 6.3.3 A矿顶板冒落区域危险性预测可靠度求解及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 1 个人简历 |
| 2 攻读博士期间发表的成果 |
| 3 科研项目经历 |
（6）矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锚固承载机理研究现状 |
| 1.2.2 锚固承载结构研究现状 |
| 1.2.3 矩形巷道围岩稳定研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 2 锚杆支护机理及锚固承载结构参数分析 |
| 2.1 锚杆支护理论以及设计方法 |
| 2.1.1 锚杆支护发展形式 |
| 2.1.2 锚杆支护理论概述 |
| 2.1.3 锚杆支护设计方法 |
| 2.2 巷道围岩变形破坏机理及力学分析 |
| 2.2.1 巷道围岩变形破坏机理 |
| 2.2.2 巷道围岩力学分析 |
| 2.3 锚固承载结构定义及分类 |
| 2.4 锚固承载结构力学参数确定 |
| 2.4.1 锚固承载结构刚度参数 |
| 2.4.2 锚固承载结构强度参数 |
| 2.5 锚固承载结构力学参数影响因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 矩形锚固承载结构力学特性分析 |
| 3.1 矩形巷道破坏形式分析 |
| 3.1.1 拉裂破坏 |
| 3.1.2 剪切破坏 |
| 3.2 矩形巷道锚固承载结构力学模型 |
| 3.2.1 结构体受力分析 |
| 3.2.2 力学模型建立 |
| 3.3 结构体内力计算 |
| 3.3.1 锚杆支护下结构体内力分析 |
| 3.3.2 锚杆(索)联合支护结构体内力分析 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 矩形锚固承载结构稳定性评价 |
| 4.1 结构体稳定性评价 |
| 4.1.1 变形稳定性分析 |
| 4.1.2 强度稳定性分析 |
| 4.2 算例分析 |
| 4.2.1 锚杆长度对结构体稳定性的影响 |
| 4.2.2 锚杆间排距对结构体稳定性的影响 |
| 4.2.3 锚杆轴力对结构体稳定性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 矩形锚固承载结构支护设计与试验 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 煤层地质条件 |
| 5.1.2 水文地质特征 |
| 5.1.3 煤层顶底板性质 |
| 5.1.4 巷道地质情况特征 |
| 5.1.5 影响回采其他地质情况 |
| 5.2 原支护参数设计及监测 |
| 5.2.1 原支护方案设计参数 |
| 5.2.2 原支护方案监测分析 |
| 5.2.3 原支护方案效果评价 |
| 5.3 基于锚固承载结构设计方案及监测 |
| 5.3.1 新支护方案理论计算 |
| 5.3.2 新支护方案数值模拟 |
| 5.3.3 新支护方案现场监测 |
| 5.3.4 新支护方案分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）矿山工程巷道围岩锚拉支架支护设计及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 锚拉支架支护国内外研究现状及发展 |
| 1.2.1 传统锚杆支护研究现状 |
| 1.2.2 锚拉支架理论研究现状 |
| 1.2.3 锚拉支架试验研究现状 |
| 1.2.4 锚拉支架工程实践研究现状 |
| 1.2.5 锚拉支架支护工程设计研究现状 |
| 1.3 现有研究的不足 |
| 1.4 论文主要研究内容与方法 |
| 1.4.1 论文的研究内容 |
| 1.4.2 论文研究的技术路线 |
| 2 矩形巷道锚拉支架支护技术分析 |
| 2.1 矩形巷道顶板结构及破坏基本规律 |
| 2.1.1 矩形巷道顶板结构 |
| 2.1.2 拉裂破坏 |
| 2.1.3 剪切破坏 |
| 2.1.4 复合破坏 |
| 2.2 矩形巷道顶板支护技术 |
| 2.3 矩形巷道锚拉支架支护技术 |
| 2.3.1 锚拉支架支护形式 |
| 2.3.2 锚拉支架支护作用受力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锚拉支架支护巷道顶板稳定性分析 |
| 3.1 锚拉支架支护顶板力学模型 |
| 3.1.1 力学模型简化 |
| 3.1.2 锚拉支架支护巷道顶板力学模型 |
| 3.2 单式锚拉支架支护巷道顶板简支梁力学模型 |
| 3.2.1 力学模型假设 |
| 3.2.2 力学模型求解 |
| 3.2.3 单式锚拉支架支护设计 |
| 3.2.4 中间设置锚杆的锚拉支架支护设计 |
| 3.3 复式锚拉支架支护巷道顶板简支梁力学模型 |
| 3.3.1 力学模型假设 |
| 3.3.2 力学模型求解 |
| 3.3.3 锚拉支架支护下巷道顶板稳定性分析 |
| 3.4 倾斜锚杆及支座设计 |
| 3.5 锚拉支架结构体稳定性分析 |
| 3.5.1 锚拉支架结构体稳定性定义 |
| 3.5.2 巷道加固高度影响参数分析 |
| 3.5.3 水平拉杆杆体拉力影响参数分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 锚拉支架支护设计与现场试验分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 地质构造条件 |
| 4.1.2 水文地质条件 |
| 4.1.3 煤层顶底板性质 |
| 4.2 柠条塔S1231综采工作面辅运巷道支护方案设计 |
| 4.2.1 传统锚杆支护设计方案 |
| 4.2.2 单式锚拉支架支护方案 |
| 4.2.3 复式锚拉支架支护方案 |
| 4.3 锚拉支架数值模拟分析 |
| 4.3.1 数值模拟模型建立 |
| 4.3.2 数值模拟结果分析 |
| 4.4 试验方案及监测结果分析 |
| 4.4.1 试验方案 |
| 4.4.2 监测内容和方法 |
| 4.4.3 监测结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研实践项目 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 攻读硕士期间参与的科研实践项目 |
（8）缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 露转地开采地压活动特征分析方法 |
| 1.2.2 采空区充填技术发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 采区概况及岩石物理力学参数测试 |
| 2.1 采区概况 |
| 2.1.1 矿床特征 |
| 2.1.2 环境地质 |
| 2.1.3 开采现状 |
| 2.2 岩石物理力学参数测试 |
| 2.2.1 试验岩样制备 |
| 2.2.2 密度试验 |
| 2.2.3 岩石抗拉强度试验 |
| 2.2.4 单轴压缩试验 |
| 2.2.5 三轴压缩实验 |
| 2.2.6 试验结果 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 露转地开采作用下地压活动特征的相似模拟试验研究 |
| 3.1 试验原理 |
| 3.2 相似模拟试验设计 |
| 3.2.1 模型试验架的选择 |
| 3.2.2 试验剖面选取 |
| 3.2.3 试验参数选取 |
| 3.3 模型相似材料选取及配比试验 |
| 3.4.1 试验材料选择 |
| 3.4.2 相似材料的配比试验 |
| 3.4.3 材料用量计算 |
| 3.4 相似模型试验制备 |
| 3.4.1 模型试验监测点布置 |
| 3.4.2 模型制备 |
| 3.5 相似模拟试验中采矿工艺的选择 |
| 3.5.1 采矿方法的选择 |
| 3.5.2 矿柱稳定性计算 |
| 3.5.3 境界矿柱尺寸的确定 |
| 3.5.4 开采顺序的确定 |
| 3.6 相似模拟试验结果分析 |
| 3.6.1 模型应力规律分析 |
| 3.6.2 模型位移规律分析 |
| 3.6.3 模型破坏变形特征分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 露转地开采作用下地压活动特征的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法选择及模型构建 |
| 4.1.1 模型的构建 |
| 4.1.2 数值模拟岩体力学参数确定 |
| 4.1.3 本构模型选择 |
| 4.2 数值模拟结果分析 |
| 4.2.1 应力分布特征 |
| 4.2.2 位移分布规律 |
| 4.2.3 塑性区分布特征 |
| 4.3 相似模型与数值模拟结果对比分析 |
| 4.3.1 应力分布 |
| 4.3.2 位移分布 |
| 4.3.3 塑性区分布特征 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 露转地条件下充填效果模拟研究 |
| 5.1 充填开采方案 |
| 5.2 采空区充填体模拟特性 |
| 5.3 治理后采空区稳定性分析 |
| 5.3.1 不同充填方式下围岩应力分布规律研究 |
| 5.3.2 不同充填开采方式下围岩位移分布规律研究 |
| 5.3.3 不同充填方式下围岩塑性区分布规律研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）崩落法形成缓倾斜大空区稳定性分析及治理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外采空区研究现状 |
| 1.2.1 采空区监测现状 |
| 1.2.2 采空区稳定性研究现状 |
| 1.2.3 采空区治理现状 |
| 1.3 论文的研究内容及技术路线图 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 第二章 矿山与采空区概况 |
| 2.1 矿山概况 |
| 2.2 采空区概况 |
| 2.2.1 采空区成因 |
| 2.2.2 采空区特征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于模糊层次分析法采空区稳定性分析 |
| 3.1 采空区稳定性影响因素 |
| 3.1.1 地质水文因素 |
| 3.1.2 空区结构因素 |
| 3.1.3 其他因素 |
| 3.2 改进层次分析法 |
| 3.2.1 改进层次分析方法原理 |
| 3.2.2 改进层次法的一般步骤 |
| 3.3 采空区影响因素权重确定 |
| 3.3.1 采空区影响指标选取 |
| 3.3.2 采空区影响指标权重值 |
| 3.4 采空区稳定性模糊综合评判 |
| 3.4.1 采空区评价指标体系建立 |
| 3.4.2 评级数据制定和划分 |
| 3.4.3 评判指标隶属度确定 |
| 3.5 采空区危险等级确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于数值模拟采空区稳定性分析 |
| 4.1 基于3DMine矿体模型建立 |
| 4.1.1 3DMine简介 |
| 4.1.2 矿体模型建立 |
| 4.1.3 三维模型简介 |
| 4.2 计算模型建立 |
| 4.2.1 边界条件 |
| 4.2.2 矿岩物理力学参数 |
| 4.2.3 模型介质力学与破坏准侧 |
| 4.2.4 初始地应力的形成 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 分段回采结束数值模拟结果分析 |
| 4.3.2 按勘探线切片数值模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 采空区顶板稳定性监测及垮落危害分析 |
| 5.1 顶板冒落监测数据分析及处理 |
| 5.1.1 钻孔位置布置 |
| 5.1.2 视频钻孔仪原理 |
| 5.1.3 钻孔监测步骤 |
| 5.1.4 监测数据分析及处理 |
| 5.2 顶板垮落-空气耦合模型 |
| 5.2.1 顶板垮落传统模型 |
| 5.2.2 顶板垮落-空气耦合模型分析 |
| 5.3 顶板垮落实例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 采空区治理 |
| 6.1 采空区治理方案选择 |
| 6.2 充填治理 |
| 6.2.1 充填材料 |
| 6.2.2 充填配比 |
| 6.2.3 充填顺序 |
| 6.3 充填数值模拟结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 工程背景 |
| 2.1 地质概况 |
| 2.2 煤岩层综合柱状图 |
| 2.3 煤岩体物理力学参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 大断面硐室围岩应力分布和变形特征 |
| 3.1 硐室顶板变形破坏特征 |
| 3.2 帮部围岩变形特征 |
| 3.3 硐室围岩稳定性的影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硐室与硐室间岩柱应力演化规律 |
| 4.1 交岔点围岩应力分布特征 |
| 4.2 硐室间岩柱稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 硐室群围岩稳定性分析及控制技术 |
| 5.1 硐室群空间布局 |
| 5.2 硐室群围岩稳定性分析 |
| 5.3 围岩稳定性控制技术 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、Physical Modeling of Influence of Rock Mass Structure on Roof Stability（论文参考文献）
- [1]深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究[D]. 朱俊福. 中国矿业大学, 2021
- [2]淮南潘集矿区深部煤系岩石力学性质及其控制因素研究[D]. 沈书豪. 安徽理工大学, 2020(07)
- [3]近直立煤层群综放开采冲击地压机理及预警技术研究[D]. 何生全. 北京科技大学, 2021
- [4]浅埋近距离房柱式采空区之上综采围岩结构稳定性研究[D]. 刘清洲. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究[D]. 王子健. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [6]矩形巷道围岩锚固承载结构特性分析及稳定性评价[D]. 李晓栋. 西安科技大学, 2020(01)
- [7]矿山工程巷道围岩锚拉支架支护设计及试验研究[D]. 胡晓开. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究[D]. 程杰. 江西理工大学, 2020(01)
- [9]崩落法形成缓倾斜大空区稳定性分析及治理[D]. 邹佳赟. 江西理工大学, 2020(01)
- [10]深部大断面硐室群围岩稳定性控制研究[D]. 袁超峰. 中国矿业大学, 2020