朱集煤矿巷道围岩流变性状及本构模型研究PDF格式文档图书下载

1 绪论 1

1.1 研究背景和研究意义 1

1.2 国内外研究动态 2

1.2.1 岩石流变特性试验和试验设备研究 2

1.2.2 本构模型研究 11

1.3 主要研究内容 19

2 围岩岩样基本物理力学性质试验研究 21

2.1 朱集煤矿1112（1）运输顺槽及顶板高抽巷的工程概况 21

2.1.1 工程地质条件 21

2.1.2 地应力条件 22

2.2 试样的采集和加工 22

2.3 超声波试验研究 23

2.4 围岩岩样化学成分和微观结构 24

2.5 常规单轴和三轴压缩试验 25

2.5.1 试验仪器 25

2.5.2 岩样准备 25

2.5.3 试验方法和步骤 27

2.5.4 常规压缩试验结果与分析 28

2.6 本章小结 44

3 巷道围岩流变力学特性试验研究 45

3.1 围岩岩样单轴流变特性试验 45

3.1.1 试验仪器 45

3.1.2 单轴流变特性试验试样准备 46

3.1.3 单轴流变特性试验方法 47

3.2 围岩岩样单轴流变特性试验结果与分析 49

3.2.1 围岩岩样轴向和侧向流变规律研究 49

3.2.2 围岩岩样单轴流变特性试验变形特性研究 75

3.2.3 单轴流变特性试验试件破坏形式 77

3.3 三轴流变特性试验 78

3.3.1 试验仪器和试样准备 78

3.3.2 试验方法和步骤 79

3.4 围岩岩样三轴流变特性试验结果与分析 80

3.4.1 围岩岩样三轴流变特性试验轴向和侧向流变规律研究 80

3.4.2 围岩岩样三轴流变特性试验流变速率 101

3.4.3 围岩岩样三轴流变特性试验变形特性研究 106

3.4.4 围岩岩样三轴流变特性试验试件破坏形式 108

3.5 本章小结 109

4 朱集煤矿巷道围岩流变本构模型研究 111

4.1 岩石流变本构模型的类型 111

4.1.1 线性模型 111

4.1.2 非线性模型 113

4.2 巷道围岩线性黏弹塑性流变本构模型蠕变曲线拟合和参数辨识 114

4.2.1 建立模型的基本理论 114

4.2.2 线性Burgers流变模型 115

4.2.3 Burgers模型蠕变曲线拟合和参数辨识 117

4.2.4 线性黏弹塑性流变本构模型 120

4.2.5 线性黏弹塑性模型蠕变曲线拟合和参数辨识 122

4.3 巷道围岩非线性黏弹塑性流变本构模型 124

4.3.1 非线性黏性元件 124

4.3.2 非线性黏弹塑性模型 126

4.4 围岩轴向蠕变曲线非线性黏弹塑性流变模型拟合和参数辨识 127

4.4.1 一维方程拟合和参数辨识 127

4.4.2 三维方程拟合和参数辨识 130

4.5 围岩非线性黏弹塑性流变模型研究 131

4.5.1 非线性黏弹塑性模型流变方程 131

4.5.2 非线性黏弹塑性流变模型蠕变方程 133

4.5.3 非线性黏弹塑性流变模型松弛方程 134

4.5.4 非线性黏弹塑性流变模型卸载方程 135

4.6 本章小结 136

5 朱集煤矿巷道变形的数值模拟研究 137

5.1 FLAC3D数值模拟软件介绍 137

5.2 非线性黏弹塑性模型实现的计算原理 137

5.3 三轴流变特性试验数值模拟 139

5.3.1 参数选取和数值模型的建立 139

5.3.2 数值模拟结果分析 139

5.4 深井巷道围岩流变数值模拟 141

5.4.1 参数选取和数值模型的建立 141

5.4.2 FLAC3D数值模拟结果分析 143

5.5 本章小结 148

6 结论与展望 149

6.1 结论 149

6.2 研究创新点 150

6.3 展望 151

参考文献 152

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