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《辽宁工程技术大学》 2010年
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采动岩体裂隙演化规律及破坏机理研究

王国艳  
【摘要】:岩体中初始裂隙的存在,使采动岩体裂隙发展过程、分布规律及其破坏规律更加复杂,在采动过程中很大程度上控制着岩体破坏形态和特征。因此,对地下工程开挖引起上覆岩体的裂隙演化及破坏机理作深入、全面的研究,有利于进一步揭示岩石破坏现象的机理和本质,推动岩石力学学科的发展。 论文采用理论研究、室内试验、数值模拟为一体的研究方法,对具有初始裂隙的岩块、采动岩体裂隙扩展演化过程进行了较为详细的分析,具体包括如下几个方面: (1)通过室内单轴压缩试验,从定量及定性角度分析了裂隙数量及裂隙面间距对试件极限强度、弹性模量的影响,给出了一定裂隙尺度下的经验公式,通过损伤力学分析,建立了单裂隙试件损伤本构模型,获得了损伤演化率与应变的关系曲线。 (2)对岩石损伤自组织过程进行研究,通过线性稳定性分析,探讨岩石的弹性极限,分析岩梁断裂演化过程,岩梁的断裂临界状态是其势能为极值的状态,而势能极值是由上覆岩层的荷载和采宽决定的,探讨了上覆岩层为对称弯曲时采宽、体积力、弹性模量、岩层厚度对岩梁断裂的影响规律。 (3)研究裂隙长度、数量、水平间距、竖向间距对岩石裂隙扩展演化及岩石破坏模式的影响,根据分维-应力曲线将岩石裂隙扩展演化过程分为五个阶段,分析不同阶段裂隙分形维数随岩块内部应力的演化特征,揭示初始裂隙几何要素对岩石裂隙分形维数的影响规律。 (4)研究具有初始裂隙的采动岩体裂隙演化过程和破坏模式,分析采动岩体裂隙分形维数随开采宽度、初始损伤量的演化特征,揭示采动岩体裂隙分维演化规律。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU452

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘辉;何春桂;邓喀中;卞正富;范洪冬;雷少刚;张安兵;;开采引起地表塌陷型裂缝的形成机理分析[J];采矿与安全工程学报;2013年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林达明;尚彦军;吴锋波;张巍;张翔;;基于矿物结构与钻探的花岗岩地质强度指标研究及应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 张年学;盛祝平;李晓;李守定;赫建明;;岩石泊松比与内摩擦角的关系研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
4 张晓平;王思敬;韩庚友;张兵;;岩石单轴压缩条件下裂纹扩展试验研究——以片状岩石为例[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
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7 宋常;冯新;周晶;;高混凝土重力坝在强震作用下损伤破坏的数值模拟[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 李树刚;林海飞;成连华;;基于采动裂隙椭抛带的煤与瓦斯共采机理[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
9 王彦利;;榆神矿区煤矿突水及防治[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
10 王双明;范立民;马雄德;;生态脆弱区煤炭开发与生态水位保护[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
3 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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6 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 汪忠明;基于非局部增强梯度模型的混凝土断裂损伤研究[D];合肥工业大学;2010年
9 李明;农村生态住区建设系统耦合研究[D];华中科技大学;2010年
10 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓超;武汉市耕地集约利用评价研究[D];华中农业大学;2010年
2 孙德茹;和谐社会视阈下的公民道德建设[D];安徽工程大学;2010年
3 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
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5 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
6 陈轶;浅埋深弱粘结薄基岩采面覆岩层移动规律及支架阻力研究[D];河南理工大学;2010年
7 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
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9 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈荣华;白海波;冯梅梅;;综放面覆岩导水裂隙带高度的确定[J];采矿与安全工程学报;2006年02期
2 郭麒麟;乔世范;刘宝琛;;开采影响下的岩土体移动与变形规律[J];采矿与安全工程学报;2011年01期
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘辉;雷少刚;邓喀中;于洋;王业显;;超高水材料地裂缝充填治理技术[J];煤炭学报;2014年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 丁玉龙;煤矿开采沉陷对四合木的影响与保护对策研究[D];中国矿业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 赵德深;煤矿区采动覆岩离层分布规律与地表沉陷控制研究[D];辽宁工程技术大学;2001年
2 郭少华;岩石类材料压缩断裂的实验与理论研究[D];中南大学;2003年
3 姜清辉;三维非连续变形分析方法的研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2000年
4 李廷春;三维裂隙扩展的CT试验及理论分析研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
5 郭彦双;脆性材料中三维裂隙断裂试验、理论与数值模拟研究[D];山东大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 常聚才;基于应力壳综放面顶煤岩运移规律研究[D];安徽理工大学;2005年
2 林春金;裂纹扩展及合理布锚的试验研究[D];山东大学;2006年
【相似文献】
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1 邓广哲,朱维申;蠕变裂隙扩展与岩石长时强度效应实验研究[J];实验力学;2002年02期
2 潘海泽;黄涛;曹江英;;隧道区岩体结构特征分析及量化[J];中国地质灾害与防治学报;2008年01期
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4 于青春,陈德基,薛果夫,大西有三;裂隙岩体一般块体理论初步[J];水文地质工程地质;2005年06期
5 范波;罗平平;;钻孔压水试验理论研究现状及展望[J];煤炭工程;2010年01期
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8 杨立中,黄涛;初论环境地质中裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用研究[J];水文地质工程地质;2000年02期
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10 陈兴周,李建林,柴军瑞,王如宾;考虑应力状态的裂隙岩体渗透系数确定方法简述[J];地下水;2005年05期
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2 刘晓丽;王恩志;王思敬;刘顺贵;;裂隙岩体渗透性研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 本报通讯员 顾晓萍 钱培清;手术螺钉,断裂在患者体内[N];检察日报;2000年
4 正言;资金链是怎样断裂的[N];国际金融报;2001年
5 余墨 整理;断裂中的传统与异域中的自由[N];中国图书商报;2001年
6 本报记者 张淑君;“珠联璧合”的断裂说明了什么?[N];人民政协报;2002年
7 桑木;让生命得以舒展[N];河北日报;2001年
8 陈昕;资金链忽然断裂 郑百文跌入深渊[N];中华工商时报;2000年
9 郎宇明;钢绳断裂致人死亡[N];中华合作时报;2002年
10 本报记者 王兵;重叠断裂的产业链[N];人民邮电;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王国艳;采动岩体裂隙演化规律及破坏机理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 陈红江;裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D];中南大学;2010年
3 张莉丽;裂隙岩体渗透典型单元体存在性[D];中国地质大学(北京);2011年
4 路威;裂隙岩体水流—传热模型试验与计算理论研究[D];北京交通大学;2012年
5 吴月秀;粗糙节理网络模拟及裂隙岩体水力耦合特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
6 余丽;卸荷裂隙岩体变分问题及内时理论的研究应用[D];南昌大学;2013年
7 路亚妮;裂隙岩体冻融损伤力学特性试验及破坏机制研究[D];武汉理工大学;2013年
8 张占荣;裂隙岩体变形特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
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10 杨海清;裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论及应用[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 项吕;渗流影响下裂隙岩体损伤断裂机制的数值分析研究[D];山东大学;2012年
2 汪雷;贯穿裂隙岩体峰后变形破坏特性的试验研究[D];山东大学;2013年
3 孙健;裂隙岩体热—水—力三场耦合米级尺度模型试验及数值模拟研究[D];北京交通大学;2012年
4 陈亮;雾化条件下裂隙岩体水力学特征及对边坡变形的影响[D];成都理工大学;2013年
5 曹小亮;复杂渗流条件下地下水封油库围岩稳定性研究[D];中国地质大学(北京);2013年
6 陈瑜;水—岩作用下裂隙岩体力学性质及应力场—渗流场耦合作用分析[D];中南大学;2010年
7 林岱;大丽公路双龙隧道开挖过程中裂隙岩体损伤分析与研究[D];昆明理工大学;2011年
8 高超;大跨度小净距隧道支护结构力学特征研究[D];重庆交通大学;2012年
9 曹阿静;裂隙岩体渗流与应力耦合数值分析及其工程应用[D];武汉科技大学;2003年
10 徐前卫;裂隙岩体的破坏机理及其锚固效应研究[D];山东科技大学;2003年
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