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目录 1

序 1

前言 1

绪论 1

0.1 采动岩体及采动岩体渗流 1

0.2 峰后岩体渗流的研究方法 2

0.3 破碎岩体渗流的研究方法 4

参考文献 7

第一篇 采动岩体渗流理论的试验基础 11

第1章 岩石渗透性的试验测试技术 11

1.1 岩石的渗透试验 11

1.2 试验技术的发展 14

参考文献 15

第2章 岩石全应力-应变过程渗透试验 17

2.1 岩石的全应力-应变过程 17

2.2 全应力-应变全过程中渗透试验 18

2.3 典型试验结果 23

参考文献 32

第3章 峰后岩石非Darcy流的渗透试验 33

3.1 峰后岩石的力学行为 33

3.2 峰后岩石非Darcy流的渗透试验 34

3.3 峰后岩石渗透的非Darcy流特征 48

3.4 本章小结 48

参考文献 48

第4章 破碎岩石渗流试验 50

4.1 破碎岩石及工程破碎岩体 50

4.2 破碎岩石的水渗流试验 56

4.3 破碎岩石的气体渗流试验 81

参考文献 84

第二篇 峰后岩石渗流的非线性动力学分析 87

第5章 非线性动力学基础及典型系统 87

5.1 非线性动力学的研究现状与展望 87

5.2 耗散结构与协同学 98

5.3 分岔与突变 112

5.4 混沌与分形 125

5.5 时间序列分析基本理论 136

5.6 几种典型的非线性系统 147

参考文献 168

第6章 峰后岩石渗流系统的动力学方程 173

6.1 峰后岩石渗流的动力学控制方程 173

6.2 控制方程的分离变量解 174

6.3 控制方程的行波解 175

6.4 控制方程的自相似解 177

6.5 系统的失稳条件 178

6.6 本章小结 179

参考文献 179

第7章 峰后岩石渗流分岔行为的谱截断研究 181

7.1 渗流系统的平衡态与演化方程 182

7.2 谱截断法与分岔条件 186

7.3 渗流系统的相轨线与对称性破缺 189

7.4 本章小结 198

参考文献 198

第8章 峰后岩石渗流参变系统的稳定性 200

8.1 峰后岩石渗流系统中渗透特性和边界条件的时变 200

8.3 用Chebyshev配点法对参变渗流系统控制方程降阶 202

8.2 峰后岩石非Darcy渗流系统的初始条件 202

8.4 初始条件和边界条件的变换 204

8.5 时变渗透特性和时变边界条件下系统的动力响应 206

8.6 本章小结 212

参考文献 213

第9章 峰后岩石气体渗流的分岔行为 214

9.1 气体渗流的控制方程 215

9.2 峰后岩石中气体渗流系统的稳定性 221

9.3 峰后岩石中气体渗流系统对周期信号的响应 225

9.4 本章小结 226

参考文献 227

第10章 随机方法基础 231

10.1 随机理论的发展 231

第三篇 破碎岩体渗流的概率随机分析 231

10.2 置信度和置信区间 234

10.3 随机过程和随机微分方程 237

10.4 随机有限元方法 240

参考文献 241

第11章 破碎岩体渗流的概率区间分析 244

11.1 置信区间的SPSS处理方法 244

11.2 破碎砂岩渗透系数的区间特征 247

11.3 破碎页岩和煤渗透系数的区间特征 249

11.4 区间分析的实用性 254

参考文献 254

第12章 破碎岩体渗流随机理论及随机微分方程 255

12.1 渗流的随机过程描述 255

12.2 渗流随机微分方程的工程实例分析 256

12.3 随机微分方程的一般解 259

12.4 渗透系数随机变量的场分布 260

参考文献 261

第13章 破碎岩体渗流的随机有限元法 262

13.1 流-固耦合的有限元分析方法 262

13.2 破碎岩体建模的控制体法 265

13.3 渗流分析的摄动随机有限元列式 277

13.4 随机场的离散处理 279

参考文献 282

第四篇 采动岩体渗流理论的应用 285

第14章 峰后岩体突水和瓦斯突出 285

14.1 水渗流系统的失稳概率 285

14.2 层状岩体渗流的失稳条件 287

14.3 岩石渗流失稳突变学机理 295

14.4 气体渗流系统的失稳概率 303

参考文献 306

第15章 采空区渗流场与瓦斯浓度分布 307

15.1 煤矿开采工作面的U型和J型通风系统 307

15.2 采空区支承压力分布特征 310

15.3 采空区渗流场与瓦斯分布规律的数值模拟 313

参考文献 321

附录 渗流分析基础 322

A.1 Darcy定律及雷诺数条件 322

A.2 渗流基本微分方程和定解条件 323

A.3 渗透过程的流-固耦合特性 325

A.4 渗透系数张量 327

A.5 非Darcy流动 328

A.6 气体渗流特征 330

参考文献 331