


作者:王俊光、单祥军、刘奇、齐彦明、杨松
定价:108元
印次:1-1
ISBN:9787302707882
出版日期:2026.02.01
印刷日期:2026.02.09
图书责编:王向珍
图书分类:学术专著
本书针对富水矿井底板突水这一制约深部资源安全开采的重大工程难题,系统研究了动静扰动与渗透压力作用下岩体的蠕变损伤演化规律及突水孕灾机制。全书以理论建模、多尺度试验、数值模拟与工程验证为技术路线,突破传统单一静态分析框架,构建了考虑多场耦合的非线性损伤模型,提出了基于多信息融合的突水预警方法,为矿井水害防控提供了理论支撑与技术范式。
王俊光,博士,教授,博士生导师。辽宁省百千万人才人选,辽宁工程技术大学杰出人才,中国岩石力学与工程协会第八届、第九届岩石动力学专委会委员,辽宁省力学学会理事,神东煤炭集团安全生产专家组成员,国家自然科学基金函审专家。近年来一直从事岩石蠕变损伤多尺度演化理论、矿井涌水、突水理论及应用等研究工作。主持国家级项目4项、省部级项目3项。获得省部级科技奖项8项。授权国家专利22项。发表核心期刊论文50余篇。
前言 在我国中东部富水矿区,矿井底板突水灾害频繁发生,严重威胁着煤矿安全生产,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。矿井突水灾变本质上是动静耦合扰动下岩体损伤累积与渗流失稳的多场耦合演化问题,其复杂性和随机性给相关研究和防治工作带来了极大挑战。传统研究多聚焦于单一静态或准静态条件下的岩体破坏特征,难以揭示复杂扰动环境下底板岩体时效损伤演化与突水通道形成的动力学机制。随着煤矿开采深度和强度的不断增加,矿井所处的地质环境愈发复杂,受到的扰动因素也日益增多,如采掘活动、爆破振动、地质构造运动等,同时,地下水的作用也使得岩体的力学性质和渗透特性发生显著变化。在这样的背景下,深入研究动静扰动与渗透水压力作用下富水矿井底板岩体的蠕变损伤演化规律及突水孕灾机制,具有极其重要的现实意义。 本书主要内容是著者及团队多年来围绕岩石蠕变损伤破裂、岩石渗流力学理论、矿井突水灾害等方面开展的工作和取得的进展。围绕矿井水害中的关键科学问题,在理论建模、多尺度试验、数值模拟与工程验证等方面开展工作,揭示相关规律和机制。全书共分为8章: 第1章介绍国内外研究现状; 第2章系统阐述岩体流变相关概念,介绍由黏性、弹性、塑性等基本元件组成的多种蠕变模型及其本构、蠕变方程,分析水对岩体蠕变特征的影响; 第3章开展渗透水压力作用下的扰动蠕变试验,分析扰动载荷对底板岩体蠕变和渗透特性的影响,明确了扰动幅值、频率和水压对蠕变速率、裂隙扩展和突水通道形成的敏感性,同时研究宏观破坏特征和细观破坏特征,揭示宏细观破坏特征的联系; 第4章提出基于改进优先搜索方向的裂隙骨架节点跟踪算法和生长面积算法,介绍研发的Fracture...
第1章绪论
1.1动静扰动下岩石蠕变损伤研究现状
1.2富水岩体渗流蠕变规律研究现状
1.3基于数字图像处理的岩石扰动蠕变损伤演化研究现状
1.4矿井底板突水孕灾机制研究现状
1.5本书主要内容
第2章渗透压力作用下岩体蠕变基本理论
2.1岩体流变基本概念
2.2岩体蠕变基本模型
2.3基本元件组合蠕变模型
2.4水对岩体蠕变特征产生影响的理论
2.4.1孔隙压力对岩石应力状态的影响
2.4.2水对岩石的软化作用
2.4.3考虑时效性的水岩耦合模型的建立
第3章富水矿井动静扰动下底板岩体蠕变损伤演化规律
3.1试样制备及试验方案设计
3.1.1页岩试样制备
3.1.2试验方案设计
3.2底板页岩三轴压缩试验研究
3.2.1三轴压缩试验步骤
3.2.2三轴压缩试验结果分析
3.3渗透压力作用下页岩扰动蠕变试验
3.3.1试验装置
3.3.2试验方法及步骤
3.4试验结果及分析
3.4.1扰动载荷对底板岩体蠕变特性和渗透特性影响分析
3.4.2渗透压力作用下底板岩体扰动蠕变宏观破坏特征
3.4.3渗透压力作用下底板岩体扰动蠕变细观破坏特征
3.4.4渗透压力作用下底板岩体扰动蠕变宏、细观破坏特征的联系
第4章基于数字图像处理的底板岩体扰动蠕变损伤演化规律研究
4.1岩石裂隙矢量化
4.2岩石裂隙的几何特征提取
4.3岩石裂隙数字图像几何特征提取软件研发
4.3.1软件架构及功能
4.3.2软件界面介绍与功能演示
4.4基于数字图像处理的宏、细观试验结果分析
4.4.1页岩宏观损伤特征分析
4.4... 查看详情

