渗流-应力耦合作用下岩石损伤破裂演化模型及其应用PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 存在的主要问题 15

1.4 本书研究内容 16

2 基于微裂纹演化的岩石渗流—应力—损伤耦合模型 18

2.1 岩石材料的多尺度性与代表性体积单元 19

2.2 岩石渗流—应力—损伤耦合模型的基本理论框架 21

2.3 岩石微裂纹损伤演化模型 25

2.4 微裂纹损伤引起的岩石渗透性演化模型 31

2.5 微裂纹损伤引起的岩石声发射活动模型 34

2.6 耦合模型的数值解法及验证 36

2.7 本章小结 48

3 渗流—应力耦合作用下岩石破裂演化的宏—细观数值模型 50

3.1 岩石破裂的宏—细观双尺度概念模型 51

3.2 细观单元材料性质的随机分布 54

3.3 细观单元的破裂准则及破裂单元的表征 57

3.4 数值计算模型的实现 60

3.5 验证算例一：岩石双轴压缩—渗流耦合过程的数值模拟 62

3.6 验证算例二：岩石压缩蠕变—渗流耦合过程的数值模拟 68

3.7 验证算例三：岩石水力压裂过程的数值模拟 72

3.8 本章小结 79

4 采动诱发的煤层底板损伤破裂与渗流演化过程研究 81

4.1 煤层底板突水概述 82

4.2 煤层底板损伤破裂与渗流演化过程 85

4.3 顶板破断垮落压实作用的影响 95

4.4 底板岩体非均质性的影响 97

4.5 底板承压含水层水压力的影响 102

4.6 采动支承压力长期作用的影响 104

4.7 本章小结 108

5 含陷落柱煤层底板损伤破裂与渗流演化过程研究 110

5.1 煤层底板陷落柱突水概述 110

5.2 含陷落柱底板破裂与渗流过程分析的数值模型 113

5.3 含陷落柱底板损伤破裂与渗流演化过程 114

5.4 底板承压含水层水压力的影响 119

5.5 陷落柱中承压水初始导高的影响 123

5.6 本章小结 126

6 带压开采煤层底板破裂规律的微震监测研究 128

6.1 带压开采工作面工程地质概况 129

6.2 微震监测基本原理与监测方案 130

6.3 底板破裂规律的微震监测结果 134

6.4 煤层底板突水预测预报方法探讨 139

6.5 本章小结 140

7 主要结论 141

参考文献 144