目录

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

4.4.2页岩细观损伤特征分析

第5章基于离散元理论的页岩扰动蠕变数值模拟研究

5.1颗粒流基本假设及优缺点

5.1.1颗粒流的基本假设

5.1.2颗粒流的优势与不足

5.2颗粒流的计算原理及接触本构模型

5.2.1颗粒流的计算原理

5.2.2颗粒流的接触本构模型

5.3页岩扰动蠕变数值模拟试验研究

5.3.1模型的建立

5.3.2细观参数的确定

5.3.3扰动蠕变数值模拟

5.4扰动蠕变数值模拟结果分析

5.4.1蠕变曲线分析

5.4.2破坏形态分析

5.4.3微裂缝数目演化规律

第6章富水矿井动静扰动下底板岩体蠕变损伤演化模型研究

6.1分数阶微积分理论简介

6.2黏弹性体的分数阶力学模型

6.3渗透压力作用下页岩分数阶非线性蠕变模型的建立

6.4模型的参数识别及验证

6.5不同因素对损伤变量的影响规律

第7章富水矿井扰动作用下底板岩体突水灾变相似材料模拟试验研究

7.1相似模型试验台设计与研制

7.1.1概述

7.1.2试验系统总体结构和主要功能

7.1.3试验装置构件和功能

7.1.4试验测试系统和整体连接

7.2相似材料的配制

7.2.1流固耦合相似材料配比

7.2.2隔水层相似材料

7.3扰动作用下巷道围岩渗透演化规律

7.3.1试验方案

7.3.2巷道开挖过程围岩动态压力响应

7.3.3巷道开挖过程渗透演化规律

7.4扰动作用下底板渗透突水演化规律

7.4.1试验方案

7.4.2巷道底板突水过程动态压力响应

7.4.3巷道底板突水过程渗透演化规律

7.5巷道围岩损伤与突水通道演化过程

7.5.1AE事件的时空分布

7.5.2AE事件的RA-AF分布

7.5.3基于RA-AF值的裂隙类型分类

7.6突水前兆信息和突水灾变破坏时间预测方法

7.6.1灾变破坏临界幂律奇异性前兆与预测方法

7.6.2突水过程中多场信息监测前兆

7.6.3突水灾变中的临界幂律奇异性特征

7.6.4突水灾变破坏时间预测方法

第8章富水矿井受扰动岩体底板突水危险性评价

8.1唐家会矿井工作面水文地质情况分析

8.1.1区域地质条件

8.1.2矿区含水层、隔水层特征

8.1.3研究区水文地质条件

8.2基于矿井受扰动底板带压开采突水点临界p-M方程的突水危险性判据

8.2.1扰动作用下底板岩体破坏程度

8.2.2矿井底板突水临界p-M方程

8.3煤层底板突水危险性评价

8.3.1唐家会矿井6#煤层水文地质参数分析

8.3.2唐家会矿井突水危险性分析

结语

参考文献