动态开挖扰动下采空区围岩稳定性分析与监测PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 采空区基本概念 2

1.1.1 采空区定义和特征 2

1.1.2 采空区群的定义和特征 3

1.1.3 采空区的类别与特点 3

1.2 采空区围岩稳定性理论分析 5

1.2.1 矿柱稳定性理论 5

1.2.2 顶板稳定性理论 6

1.2.3 采空区稳定性评价理论 7

1.2.4 研究进展 9

1.3 采空区围岩稳定性数值分析 10

1.4 采空区围岩稳定性相似试验 11

1.4.1 物理相似模拟材料研究 12

1.4.2 物理相似模拟实验加载模拟 13

1.4.3 物理模拟实验测试方法 13

1.5 采空区围岩稳定性监测预警方法 14

1.5.1 采空区稳定性监测技术 14

1.5.2 采空区失稳预警方法 14

2 工程概况与岩石力学特性研究 16

2.1 工程概况 16

2.2 矿岩力学特性研究 17

2.2.1 物理力学试验 18

2.2.2 岩体力学参数研究 20

2.3 岩石试件声发射试验 20

3 采空区围岩破裂失稳物理模型试验设计 22

3.1 物理相似模拟试验基本原理 22

3.2 物理模型建立 23

3.2.1 物理原型选择 23

3.2.2 物理模拟相似比 23

3.2.3 物理模拟参数设计 24

3.3 加载与测试系统 25

3.3.1 加载系统 25

3.3.2 测试系统 27

3.4 监测点布设分析 30

3.4.1 声发射测点布设分析 30

3.4.2 压力盒与应变测点布设分析 34

4 相似材料选择配比与模型制作实施 41

4.1 相似材料配比试验 41

4.1.1 相似材料选取的一般原则 41

4.1.2 相似材料配比正交试验方案设计 41

4.1.3 试件制作与力学参数测试 43

4.1.4 相似材料力学性能影响因素分析 44

4.1.5 材料配比与力学指标关系方程确定及应用 47

4.2 相似材料声发射监测适宜参数试验 48

4.2.1 试验设备及参数选择 48

4.2.2 相似材料单轴压缩变形力学特征 49

4.2.3 相似材料单轴压缩声发射特征 50

4.3 相似试验模型制作实施 53

4.3.1 相似模型制作 53

4.3.2 监测设备安装与调试 56

4.3.3 试验实施与监测 62

5 采空区围岩破裂失稳规律与破坏机制 64

5.1 开挖过程中围岩应力应变与声发射演化规律 64

5.1.1 不同矿房开挖围岩应力监测分析 64

5.1.2 不同矿房开挖围岩位移与应变演化规律 66

5.1.3 不同矿房开挖围岩声发射特征分析 74

5.2 岩层弱化过程中围岩破裂失稳特征分析 93

5.2.1 围岩破裂失稳位移演化特征分析 94

5.2.2 岩层弱化过程采空区围岩应力演化规律分析 96

5.2.3 围岩破裂失稳与声发射特征分析 99

5.3 围岩破裂失稳机理 103

5.3.1 围岩损伤阶段 103

5.3.2 围岩大变形阶段 103

5.3.3 围岩失稳垮塌阶段 105

5.4 采空区围岩失稳特征综合分析与稳定性预测方法 108

5.4.1 采空区围岩失稳特征综合分析 108

5.4.2 采空区围岩稳定性预测预警方法 112

6 典型采空区群声发射监测 113

6.1 采空区群稳定性监测系统 113

6.1.1 监测系统的选择 113

6.1.2 声发射监测系统的特点 114

6.2 采空区群稳定性监测方案 115

6.2.1 监测目标与技术路线 115

6.2.2 监测网点确定与布设 115

6.2.3 现场安装与调试 130

6.3 声发射监测与数据分析 132

6.3.1 声发射监测基础参数设定 132

6.3.2 波形数据库建立 132

6.3.3 典型波形分析 134

6.4 采空区安全等级划分与预报预警 138

6.4.1 采空区安全等级划分 138

6.4.2 预报预警 139

参考文献 141