一、裂隙岩体渗流与三维应力耦合的理论与实验研究（论文文献综述）
张英[1]（2020）在《水—力耦合作用下裂隙岩体渗流规律与突水机理研究》文中研究说明随着地下工程的不断发展,愈来愈多的地下工程在水-力耦合作用下发生失稳破坏,水-力耦合问题涉及渗流特性的变化规律,亦包括裂隙岩体微裂隙的起裂、变形扩展、贯通机理。目前,水-力耦合作用下裂隙岩体在渐进破坏过程中的力学和渗流特征及耦合机制仍存在空白区。本文以煤层底板突水灾害为研究背景,采用理论分析、室内试验和数值模拟的方法,研究了单裂隙、T型裂隙和Y型裂隙试样的非线性渗流规律,利用声发射监测手段研究了裂隙岩体在水-力耦合作用下的渐进破坏演化机理,在此基础上进一步采用有限元方法模拟了煤层采动作用下煤层底板破裂损伤的变化规律,并提出相应的防治措施。取得的主要研究成果如下:（1）开展不同围压、水压和倾角下的单裂隙、T型裂隙和Y型裂隙砂岩试样的渗流试验,利用福希海默（Forchheimer）方程分析了裂隙砂岩试样在水-力耦合试验过程中压力梯度和流量的非线性特征。发现裂隙影响下,裂隙砂岩试样的非线性曲线凸向压力梯度轴,并且试验加载的围压和试样的裂隙产状对福希海默方程线性项系数a和非线性项系数b产生直接影响。（2）分析惯性阻力系数β和固有渗透率k的关系,提出了裂隙砂岩中流体流动的非线性惯性参数方程,依据归一化导水系数法、压力梯度比法和体积流量比法,确定了线性达西和非线性福希海默的临界压力梯度,得到了不同裂隙产状下压力梯度比等高线以及体积流量比等高线。此外,由围压和渗透率关系确定了裂隙砂岩试样的有效应力系数和耦合系数。（3）基于水-力耦合试验,分析了单裂隙、T型裂隙和Y型裂隙砂岩试样的强度和变形特征、裂纹起裂规律及破坏模式。同时借助RFPA2D-FLOW软件从细观角度获取了多工况条件下试样水-力耦合破坏过程中的裂纹发展过程。结果显示,完整无水压试样的峰值强度大于完整有水压试样及所有含裂隙试样峰值强度,裂隙比水对试样强度的弱化更为突出。完整试样和单裂隙砂岩试样最终破坏模式均呈现典型的剪切破坏,起裂角度具有很好的方向性。T型和Y型裂隙试样的最终破裂呈现出剪切破坏和张拉-剪切破坏两种模式,且破坏过程产生的次生裂隙较单裂隙试样更多。（4）采用声发射技术监测完整砂岩试样和含不同角度裂隙砂岩（单裂隙、T型裂隙和Y型裂隙）试样在水-力耦合压缩破坏过程中的AE振铃计数、RA-AF值、b值及峰频等参数变化特征,分析结果显示AE振铃计数的急剧增加、AE信号峰频密度的突增是试件破坏的前兆信息,b值达到峰值时试样完全破坏,RA-AF值显示试件以剪切破坏为主。（5）基于应力-渗透率-时间曲线,分析了完整、单裂隙、T型裂隙和Y型裂隙试样渗透率在变形破坏过程中的变化规律。裂隙和水流的存在缩短了试样压密到裂纹稳定扩展的过程,试样峰后出现应力突降时渗透率达到极大值,由此确定渗透率突跳系数,为工程尺度的水-力耦合模拟提供关键参数。（6）以羊场湾煤矿为工程背景,运用RFPA2D-FLOW软件建立水-力耦合裂隙模型,引入前文研究获取的有效应力系数、耦合系数和突跳系数,模拟分析了开采扰动与底板含水层水压力联合作用下,底板裂隙岩体从细观损伤演化至宏观“突水通道形成”的破坏过程,揭示了煤层底板破坏突水灾变机制,并提出了相应的控制技术措施,为安全开采提供指导。
殷鹏飞[2]（2020）在《川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究》文中研究指明页岩气是继煤层气、致密砂岩气之后重要的非常规天然气资源,具有开采寿命长、生产周期长、烃类运移距离较短及含气面积大等特点,是目前重要的清洁能源发展方向。水力压裂是将页岩气从页岩中开采出来的一种成熟有效的方法。为了实现天然气在页岩基质中的高效运移,需要采用水力压裂在页岩中形成复杂裂缝网络,这需要对复杂裂缝形成的机理,包括页岩的岩性、物性、力学性质、脆性特征以及水力裂缝扩展延伸机制等方面进行深入系统的研究。本文以四川盆地南缘长宁页岩气产区的页岩为研究对象,采用室内试验、理论分析和离散元数值模拟的方法对页岩各向异性力学行为、脆性评价、渗透特性以及水力裂缝扩展机理等相关课题展开了具体研究。主要研究内容和结论如下:（1）对采集于四川长宁页岩气产区的黑色页岩进行了物理及微观特性分析,通过对不同层理倾角页岩开展常规三轴压缩试验、巴西劈裂试验、三轴循环加卸载试验和卸围压试验,分析了页岩在不同应力加载路径下的强度变形特征,揭示了页岩各向异性破坏行为机理,并提出了一种新的预测层状岩石巴西劈裂破坏行为的准则,该破坏准则能很好地描述含层理结构岩石在不同加载倾角下的破坏特征。（2）基于页岩试样室内试验结果,采用多种脆性评价方法对页岩试样的脆性特征进行了分析研究,并以此为基础,提出了两种新的分别基于应力-应变曲线峰后特征和能量平衡特征的脆性评价指数,新指数能清晰地反映页岩试样在不同层理倾角和不同围压下的脆性变化规律,并以此揭示了页岩脆性程度与其破坏模式之间的定性关系。（3）对不同层理倾角的完整页岩试样和含裂隙面的页岩试样进行了渗透率试验研究,得到的两组页岩渗透率随有效应力增大呈指数函数减小。进一步地,基于理论分析描述了流体在含层理或夹层结构层状岩石中的流动规律,揭示了影响页岩等效渗透率的主控因素,以此建立了能描述岩石渗透率各向异性特征的理论模型,推导了能描述含裂隙面页岩等效渗透率与裂隙面渗透率之间关系的表达式,分别建立了含裂隙面页岩等效渗透率和裂隙面渗透率与有效应力之间的关系。（4）基于室内试验结果进行了PFC2D细观参数分析和标定,建立了页岩数值模型,开展了页岩各向异性力学特性的模拟研究,从细观层面揭示了页岩在不同应力加载路径下的变形破坏机理。进一步地,基于改进的PFC2D流-固耦合算法,开展了页岩水力压裂裂缝扩展机理与分段压裂数值模拟研究,分析了层理倾角、层理面强度、地应力水平对水力裂缝扩展特征的影响规律,揭示了不同侧压力系数和不同层理倾角下页岩试样中水力裂缝与层理面的相互作用机理,得到了水平井分段压裂中水力裂缝网络在垂直面和水平面内的分布形态,由此提出了设计射孔最优间距的参考方法。该论文有图165幅,表34个,参考文献381篇。
谈然[3]（2020）在《类砂岩粗糙单裂隙辐向渗流与剪切耦合特性研究》文中认为岩体裂隙的渗流与剪切耦合特性是水利工程、采矿和石油工程、核废料储存工程等地质工程非常关注的问题,也是岩体水力学、水文工程地质等领域的研究热点。单裂隙是岩体裂隙网络的基本单元,决定了地下水在岩层中的基本渗透特性,并且辐向渗流是地下水渗流的主要形态之一,因此研究单裂隙辐向渗流与剪切耦合特性具有十分重要的意义。本文以岩石单裂隙为研究对象,采用室内试验、理论分析、数值模拟相结合的方法,开展了规则齿结构面剪切特性研究、单裂隙辐向渗流与剪切特性研究、非啮合裂隙非线性渗流规律研究和旋转错位裂隙辐向渗流模型研究。主要研究内容与成果如下:（1）制备了以高强度石膏为相似材料的类砂岩试件。以相似三定理为基础,以高强度石膏为研究对象,调配出满足砂岩各项物理力学参数的类砂岩材料,并进行了辐向渗流与剪切耦合测试试验。结果表明通过本文制备的类砂岩结构面满足辐向渗流与剪切耦合试验的要求。（2）建立了采用剪胀角乘积形式的峰值抗剪强度模型和考虑法向压力下分段函数的剪胀本构模型。分别对光滑结构面、粗糙啮合结构面、粗糙非啮合结构面进行5级法向压力下的剪切试验。分析了剪切过程中不同法向压力下各类结构面的力学响应,结果表明类砂岩结构面的抗剪能力随法向压力增大,粗糙类砂岩结构面在剪切破坏后形成软弱夹层。啮合结构面的剪胀曲线分为三段:初始剪缩段、宏观剪胀段和峰后剪缩段。（3）揭示了剪切过程中不同法向压力对裂隙充填物粒径的影响规律,提出了考虑充填物粒径和法向压力的渗流模型。对类砂岩裂隙展开不同法向压力、不同剪切速度和不同裂隙面组合的辐向渗流与剪切试验,分析了不同条件对裂隙面的破坏状态和隙宽变化的影响。结果表明,隙宽和流量随法向压力的增加而减小,随充填物的产生而增大,同时充填物粒径随着法向压力的增加而减小。（4）阐明了入口处裂隙的空腔形态对辐向渗流非线性特性的影响机理。对1组啮合裂隙面、2组非啮合裂隙面进行了辐向渗流与剪切耦合试验,并采用COMSOLMultiphysics软件对2组非啮合裂隙面进行数值模拟。分析了相对接触率、剪切位移对裂隙渗流量的影响,并对非啮合裂隙的非线性渗流规律进行了探讨。结果表明,非啮合裂隙空腔内部的开度分布是影响流量大小的主要原因,入口截面的形状对辐向渗流的流态影响极大。此外,在裂隙开度及隙宽分布不变的情况下,过流面积是影响辐向渗流Forchheimer方程非线性系数b的主要因素。（5）建立了考虑旋转错位裂隙空腔形貌的辐向渗流模型。对8组旋转错动条件下的裂隙进行了固定法向压力下的辐向渗流试验,通过对试验渗流结果的分析,表明旋转错位裂隙空腔形貌对试验结果的影响不可忽视,同时水流流态呈现出明显的各向异性。在此基础上,重新定义了结构面的迂曲度,根据等效沟槽流的模型,推导了修正系数λ的表达式,得到了修正的辐向渗流立方定律。通过对比分析表明,本文建立的辐向渗流立方定律的计算结果更接近实测值。
王继垚[4]（2020）在《深井微裂隙应力—渗流耦合特性试验研究》文中认为我国煤矿整体开采模式正向深部扩展,深部的高渗透水压与高地应力愈加显着,严重影响深井围岩的稳定性。目前国内外学者对裂隙的应力-渗流耦合规律开展了一定的研究,但很少有试验能够使微裂隙处于三轴应力状态下,通过较高的进水压力模拟真实深井环境下微裂隙的渗流特性,并实时监测微裂隙表面的水压。因此,开展深井砂岩微裂隙应力-渗流耦合机理研究显得尤为必要。本论文以深井砂岩微裂隙为研究对象,在室内试验、理论分析和数值模拟相结合的基础上,从粗糙度、开度的角度出发,对微裂隙应力-渗流耦合特性开展了深入研究,为治理深部围岩微裂隙引发的渗水难题提供了理论基础。本文主要研究成果如下:（1）从岩体微裂隙的表面形态特性及应力-渗流耦合特性出发,建立了岩体微裂隙渗流数学模型,总结并推导了在考虑开度、粗糙度情况下微裂隙应力-渗流耦合公式。（2）引入氯化石蜡及硅油等材料,优化设计了砂岩相似材料的最佳配比。开展了薄膜压力传感器的应用研究,并将其合理布设到可监测微裂隙砂岩相似模型中,对微裂隙表面水压力数据进行了动态精确化采集与处理。（3）利用微裂隙三轴应力渗流机理模型试验系统,对不同粗糙度（JRC）、开度（b）的微裂隙砂岩相似模型进行了应力-渗流耦合试验研究,得到了不同围压（σ）、渗透水压（P0）作用下的微裂隙表面水压力变化规律及渗流量规律,各因素敏感度强弱为:P0>JRC>b>σ。基于试验数据,结合Forchheimer定律及Izbash定律研究了微裂隙渗流的非线性流动行为,并探讨了微裂隙水流流态下的雷诺数临界值问题。（4）利用Abaqus数值模拟软件研究了不同渗透水压作用下的微裂隙表面水压力变化规律,并与试验数据进行比对得出了渗透水压与裂隙中各测点衰减水压的关系符合二次多项式。在微裂隙应力-渗流耦合机理的基础上,研究了微裂隙扩展规律并将微裂隙扩展总结为应力累计阶段、微裂隙稳定扩展阶段。
桑盛[5]（2020）在《煤层隔水覆岩裂隙自愈演化和渗流容限机制》文中研究表明西北地区生态脆弱,植被生长依赖于浅表水的保持,煤炭开采将造成地表生态的恶化。浅表水保持的两个关键地质结构分别是:土壤与岩体阻隔层。植被生长在土壤中,且土壤是浅表水主要的存储与流动空间。在煤炭开采过程中局部上覆泥岩的含水率增加至饱和,使得弱胶结泥岩层内的裂隙逐渐闭合,岩体阻隔层仍然具有阻隔水的作用。本文综合运用实验测试、理论分析和数值模拟等方法,从满足植被生长所需浅表水的角度出发,确定了伊犁地区浅表水漏失容限,得到了上覆泥岩浸水后的力学变化特性,分析了泥岩裂隙的闭合机理和影响因素,建立了裂隙泥岩渗流—应力耦合模型,解析了泥岩层采动裂隙自愈演化对植被生长的影响。取得了如下研究成果:（1）考虑裂隙张闭的渗流实验系统具有测量范围广、时间长、稳定性好、不易堵塞、容许含固体颗粒流体进行实验的特点,满足实验需要。红砂岩裂隙渗透性在长时恒定围压下基本不变。含水率越高,泥岩试样的单轴抗压强度和弹性模量越小,粘弹性越明显。泥岩含水率与裂隙法向应力越大,含裂隙泥岩试样渗透系数衰减越明显。含裂隙泥岩试样的渗透系数随时间呈指数减小,减小幅度达到两个数量级以上。应力是裂隙自闭合的必要条件。当裂隙法向应力大于2.02.5MPa时,泥岩裂隙快速地完全闭合。水对泥岩的剥蚀作用、水对泥岩的软化作用和泥岩的蠕变都促进裂隙的闭合。（2）粗糙裂隙的闭合机理为裂隙壁面的相对位移。设计MATLAB程序提取实验岩样CT断层扫描信息并三维重构贯通裂隙,利用重构模型计算模拟裂隙闭合规律,计算结果与实验结果基本一致,前者略大于后者。裂隙粘弹性变形后的最终结果通过改变泥岩弹性模量的方式计算。计算显示泥岩的软化作用对裂隙闭合起主要作用,蠕变作用更进一步促进裂隙闭合。剥蚀作用后裂隙开度略有减小,但不发生量级变化,而水化和蠕变作用后的裂隙开度则减小一个量级以上。（3）裂隙泥岩渗流—应力耦合模型考虑了泥岩的软化、膨胀和裂隙开度变化等因素。裂隙开度变化对泥岩块体渗透系数的影响不容忽视。基于耦合模型,利用COMSOL Multiphysics和MATLAB平台模拟计算基质应力场和裂隙渗流场,计算误差小于5%。饱和泥岩基质的膨胀变形与其软化后受应力的弹性变形存在竞争关系。非贯通裂隙使更多的泥岩基质膨胀软化,对泥岩块体渗透系数的影响达到了一个数量级。（4）浅表水的漏失容限受地表土层类型、厚度、相互位置、饱和度以及降水的影响。当粉质亚粘土或粉质重粘土的厚度较大且分布在土覆层上部时,土壤含水量始终满足伊犁地区草地植被生长,不依赖于上覆岩层的隔水性。一定工况下,阻隔层裂隙自愈作用可减小上覆岩渗透系数,阻碍浅表水漏失,无过度失水和水源补给的情况下可促进地表植被恢复。必要的修复措施（包括灌溉、注浆等）可以有效减小或者防止地表植被的退化。论文有图78幅,表14个,参考文献203篇。
金煜皓[6]（2020）在《裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究》文中研究表明弱胶结泥岩广泛分布在我国西部矿区,特殊的成岩环境和沉积过程,形成了其特有的物理力学性质。泥岩体包含大量裂隙,在工程扰动等复杂应力条件下,新裂隙不断产生,原生裂隙继续扩展,众多裂隙相互贯穿,使裂隙岩体向破碎岩体转化。目前对承压状态下（法向压力）裂隙泥岩注浆浆液渗透特性的相关研究甚少,另外,泥岩在注浆过程中会吸收浆液中的水分（即泥岩裂隙中浆液流动失水效应）,导致浆液参数变化,从而影响实际泥岩工程注浆浆液扩散与加固效果,因此深入理解承压状态下裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性对科学有效地开展泥岩注浆工程具有重要意义。本文以裂隙泥岩注浆为研究对象,通过自主研发的泥岩注浆试验系统,综合采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性进行研究,获得的研究成果如下:（1）基于室内试验获得水泥基注浆材料及泥岩基础参数,分析了水泥基浆液流变性能及泥岩孔隙结构和力学特性,为下文注浆浆液渗透物理试验及数值试验中泥岩模型提供基础参数。利用核磁共振方法（NMR）和数字照相量测技术（DPM）开展了泥岩对浆液中水的渗吸试验,模拟了在裂隙泥岩注浆过程中不同水灰比浆液中的水在裂隙两侧泥岩基质中的运移规律及泥岩变形特征;构建了裂隙泥岩注浆浆液失水粘度演化特征方程,获得了浆液粘度在泥岩注浆过程中的非定常演化规律,为裂隙泥岩应力-浆液流动耦合数值试验提供浆液失水粘度演化方程。（2）基于实际工程弱胶结泥岩受力后“先裂隙后破碎”的破坏特征,首先对泥岩裂隙注浆进行研究,而针对实际弱胶结泥岩稳定性差,易受扰动影响,导致泥岩粗糙裂隙样本较难制作的特点,考虑到试验过程注浆时间极短泥岩从浆液中吸水效应不明显（可忽略浆液失水效应）,选用高透明有机玻璃材料（PMMA）并利用自行研制的裂隙岩体注浆浆液流动可视化试验系统,模拟了浆液在单裂隙和多裂隙中的流动过程,研究了承压状态下浆液水灰比及裂隙粗糙度对裂隙注浆浆液非线性流动特性的影响规律。（3）继泥岩裂隙注浆后,对破碎泥岩注浆加固进行研究,结合泥岩从浆液中吸水特性试验,调试了水泥浆液参数,利用承压状态下破碎泥岩注浆可视化试验系统开展破碎泥岩注浆试验,分析了承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学特性及宏-细观破坏特性,为破碎泥岩巷道底板变形控制数值分析模型提供力学参数。（4）基于结构应力-浆液流动耦合特征和ALE描述下的流体流动Navier-Stokes方程,结合泥岩注浆浆液失水粘度演化方程,构建了考虑泥岩对浆液中水吸收作用的（即泥岩裂隙中浆液流动失水效应）裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型,获得了注浆过程中泥岩应力-浆液流动耦合机理。（5）以五间房煤田西一矿首采1302工作面底板修复为工程背景,基于修正后的裂隙-孔隙双重介质理论模型,构建了裂隙-微孔注浆数值模型对巷道底板泥岩裂隙-基质微孔注浆浆液扩散特性进行研究,获得了浆液在泥岩裂隙-基质微孔中的渗透扩散规律;采用地质雷达、钻孔取芯等测试手段确定泥岩底板破碎区范围,继而基于承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学特性试验结果,构建了巷道围岩变形控制数值模型并分析了注浆加固后破碎泥岩巷道底板变形特性,获得了巷道底板破碎泥岩注浆加固机理。
张英,李鹏,郭奇峰,蔡美峰,任奋华,武旭[7]（2020）在《水力耦合裂隙岩体变形破坏机制研究进展》文中指出为深入了解水力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制,正确评价岩体工程的安全性和稳定性,通过收集整理国内外文献,系统综述了水力耦合完整岩体和裂隙岩体变形破坏方面研究的进展与成果.简述了水力耦合下完整岩体和裂隙岩体的力学特性,侧重总结了水力耦合单一裂隙岩体渗流公式,包括流量与隙宽指数n之间关系、渗透（导水）系数与正应力之间关系以及渗透特性与剪应力之间关系的数学公式.重点分析了水力耦合裂隙岩体变形破坏机制的最新研究进展,介绍了声发射（AE）、超声波（UT）、偏光显微镜（PM）、扫描电子显微镜（SEM）以及计算机断层摄影（CT）等先进的辅助试验技术在变形破坏分析中的应用.归纳了数学耦合模型、数值分析方法的优缺点及适用条件.最后,指出了当前水力耦合裂隙岩体研究中存在的一些问题,提出了一些指导性意见,并从几方面展望了未来的发展趋势,即机理研究从宏细观转向微观、数值模拟从粗糙转向精细、工程应用从水力耦合转向多场耦合.
宋斌[8]（2020）在《大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法》文中研究指明高位钻孔瓦斯抽采技术是预防治理瓦斯灾害的有效途径之一,安全有效的高位钻孔抽采系统可以达到良好的抽采效果。本文以晋煤集团寺河煤矿高瓦斯大采高工作面顺序开采中瓦斯高位钻孔层位精准确定为工程背景,分析了临空开采对瓦斯运移规律的影响,研究了大采高工作面不同临空条件下围岩渗透率与应力应变之间的关系,提出了寺河矿顺序开采高位钻孔层位精准确定方法。本文主要研究成果如下:（1）分析了不同临近空区尺寸采动过程中高位瓦斯抽采区域的采动应力变化特征,设计了不同临空开采条件采动应力路径的煤岩样加卸载三轴渗流实验方案。分析测试了煤样与泥岩样全应力应变、轴压不等幅循环加卸载应力路径下和轴压不等幅循环加卸载应力路径下不同损伤煤岩样的瓦斯渗流特征。结果表明受载裂隙煤岩的渗透率均呈现随着应力的增加逐渐降低,并且第二次加卸载渗透率的变化幅度相对较小,渗透率的损失量也在逐渐减小。（2）建立了不同损伤程度煤岩样不同次循环加卸载的应力-渗透率模型,并借助实验室三轴渗流实验,拟合获得不同损伤煤岩样在开采过程中应力-渗透率耦合模型,分析裂隙煤岩体不同次加卸载过程中的应力敏感性,并将上述不同损伤煤样的渗流-应力耦合模型写入COMSOL,再结合计算单元的损伤变量对渗流模块进行二次开发,采用多场耦合模型分析不同影响因素对瓦斯抽采量比值、钻孔周边瓦斯压力分布特征以及渗透率演变规律,研究表明裂隙渗透率、瓦斯压力钻孔尺寸对抽采钻孔的累计产气量影响较大,基质渗透率对抽采钻孔的累计产气量影响较小。（3）以寺河矿东五盘区为地质原型,模拟分析了不同临近空区尺寸下采空区覆岩的应力演变与覆岩渗透率演化特征。采用Fluent数值模拟软件对比分析不同临空开采各工作面高位钻孔不同终孔层位下瓦斯抽放效果,确定不同临空开采条件下高位钻孔最佳布置层位。研究表明全实体煤开采下高位钻孔最佳布置层位为3540 m,单侧单临空开采下高位钻孔最佳布置层位为4045 m,单侧双临空开采下高位钻孔最佳布置层位为4045 m。（4）以纯瓦斯流量以及瓦斯浓度作为评定指标,分析了不同开采工况下高位钻孔抽采过程中纯瓦斯流量以及瓦斯浓度随钻孔层位、抽采负压的变化特征,研究了工作面回采过程中瓦斯涌出、高位钻孔瓦斯抽采规律及综合治理效果,最终确定寺河矿高位钻孔精准抽采参数,提出了高位瓦斯钻孔层位的具体确定方法,在寺河矿东五盘区5010工作面进行实测验证。该论文有图114幅,表34个,参考文献136篇。
姚斌[9]（2020）在《基于渗流场与应力场耦合西山营隧道涌水量预测》文中研究表明近年来,伴随经济发展,基础设施建设愈发受到重视,越来越多公路隧道修建完成或正在修建。由于隧道建设的特殊性特别是在地质条件复杂的西部山区,在隧道施工过程中会突发各种灾害造成经济、生命损失,其中隧道涌水是极为普遍也极易造成损失的灾害。所以在隧道施工中对涌水问题的研究就显得极为重要。本文以云南省西山营隧道项目为依托,利用集对分析的相关方法、序关系法以及熵权法等相关理论对隧道洞段涌水灾害等级进行评价划分。针对隧道涌水风险等级较高的洞段,在渗流与应力耦合的基础上利用ABAQUS软件对其进行建模分析,得到有衬砌和无衬砌情况下隧道涌水量。并利用控制变量法分析隧道在不同地下水位情形下隧道涌水量的变化关系。研究成果如下:（1）研究西山营隧道水文地质条件、工程地质条件等情况选取了9个评价指标对隧道8个洞段进行涌水风险评价。根据模糊集对分析法结合序关系法和熵权法得到8个断面风险情况,其中洞段1、洞段2、洞段6、洞段8处于Ⅳ级风险类别,其余四个洞段处于Ⅴ级风险类别。（2）为了验证渗流与应力耦合理论的合理性,利用ABAQUS软件对隧道涌水风险级别较高的洞段进行分析,分别建立单独应力场模型以及双场耦合模型,得到隧道围岩、衬砌分别在两种情况下的应力、位移、应变等云图。其中双场耦合应力、位移、应变等数值都大于单独应力场。（3）选取隧道涌水风险较高的洞段,利用ABAQUS软件对其进行建模以求解其涌水量。分别建立了隧道无衬砌和隧道有衬砌两个模型,模拟计算出了两种情况下隧道涌水量的大小并对其进行了分析比较。并且利用ABAQUS研究了不同地下水位高程对隧道涌水的影响,分别模拟了35米、40米、45米三种情况下隧道涌水情况,得到隧道涌水流量与地下水位高程成正比并画出了涌水量随地下水位变化的曲线。
郑战士[10]（2020）在《脆—塑性非完全充填裂隙渗流特性实验及理论研究》文中认为人类工程建设以来,由于裂隙渗流引发的事故屡见不鲜,因此众多学者开展了对裂隙渗流规律的研究,取得的科研成果对工程建设提供了一定帮助。然而,天然裂隙结构复杂多变,引发事故的原因也多种多样,而现有的理论基础仍不能解释一些事故发生的原因,因此对裂隙渗流的研究存在着较大的发展空间。对于无充填裂隙和全充填裂隙前人已经做过大量的研究,而对非完全充填裂隙渗流研究较少,天然裂隙中存在大量的非完全充填裂隙,且充填物的属性也不尽相同。基于此现象,本文开展了脆-塑性非完全充填裂隙渗流应力的研究,期望研究成果能够为工程事故引发的原因提供新的思考角度。本文在前人研究成果的基础之上,首先分析了脆-塑性充填介质的基本属性,对脆-塑性非完全充填裂隙渗流应力的规律进行了理论分析。然后,以砂岩、橡皮、陶泥和不同配比（1:2、1:4、1:6、1:8）的水泥砂浆作为脆-塑性充填介质,进行了非完全充填裂隙渗流应力实验,研究了脆-塑性非完全裂隙变形渗流的变化规律。最后,将理论结果与实验结果进行了对比分析。主要得到以下结论:（1）脆性非完全充填裂隙渗流应力理论分析划分为三个阶段:弹性阶段、软化阶段和残余阶段;弹塑性性非完全充填裂隙渗流应力理论分析划分为二个阶段:弹性阶段和塑性阶段;塑性非完全充填裂隙渗流应力理论分析为一个阶段:塑性阶段。根据非完全充填裂隙受力变形的特性,建立了脆-塑性非完全充填裂隙变形渗流的理论模型。（2）相同属性介质的充填裂隙在应力作用下,流量下降的形式表现相同;当充填宽度由20mm、15mm、10mm依次减小时,流量趋于最小值的位移也逐渐减小;当充填介质由脆性-弹塑性-塑性依次变换时,裂隙渗流-应力曲线的平稳阶段逐渐缩短,且渗流量达到最低水平时的应力值也依次降低。根据实验结果对脆-塑性非完全充填裂隙渗流与应力的变化规律进行了研究,建立了脆-塑性非完全充填裂隙渗流应力的概化模型。（3）不同属性的非完全充填裂隙渗流曲线表现出明显的差异性。脆性（砂岩、水泥砂浆1:2和1:4）非完全充填裂隙变形渗流曲线表现为三个阶段:稳定阶段、缓慢下降阶段和快速下降;弹塑性（橡皮）表现为二个阶段:缓慢下降阶段和快速下降。塑性（陶泥、水泥砂浆1:6和1:8）表现为一个阶段:即随着应力的加载流量表现为快速下降。（4）脆-塑性（砂岩、橡皮、陶泥）充填裂隙变形渗流的实验结果与计算结果对比曲线具有较高的一致性,而不同配比（1:2、1:4、1:6、1:8）水泥砂浆的实验结果与计算结果存在一定的误差,主要原因是水泥砂浆本身特性导致的。
二、裂隙岩体渗流与三维应力耦合的理论与实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、裂隙岩体渗流与三维应力耦合的理论与实验研究（论文提纲范文）
（1）水—力耦合作用下裂隙岩体渗流规律与突水机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 2 文献综述与研究内容 |
| 2.1 水-力耦合作用下裂隙岩体力学特性研究 |
| 2.2 水-力耦合作用下裂隙岩体渗流特性研究 |
| 2.3 水-力耦合作用下裂隙岩体变形破坏全过程研究 |
| 2.4 水-力耦合作用下裂隙岩体变形破坏数值模拟研究 |
| 2.5 水-力耦合研究存在的问题 |
| 2.6 研究内容及技术路线 |
| 2.6.1 主要研究内容 |
| 2.6.2 技术路线 |
| 3 水-力耦合作用下裂隙岩体渗流特性试验研究 |
| 3.1 材料选取及物理力学特征 |
| 3.1.1 材料选取、试样加工及细观测试 |
| 3.1.2 试样孔隙度及孔径测试 |
| 3.2 试验方案、设备及步骤 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 试验设备及步骤 |
| 3.3 基于福希海默方程的非线性渗流行为分析 |
| 3.3.1 裂隙砂岩非线性渗流行为分析 |
| 3.3.2 福希海默系数的参数表达式 |
| 3.4 有效评估达西定律的适用性方法 |
| 3.4.1 归一化导水系数法 |
| 3.4.2 压力梯度比法 |
| 3.4.3 体积流量比法 |
| 3.5 福希海默系数探讨及裂隙砂岩渗流特性对比分析 |
| 3.5.1 福希海默系数探讨及物理意义 |
| 3.5.2 渗流特性对比分析 |
| 3.6 水-力耦合机制分析 |
| 3.6.1 有效应力系数确定 |
| 3.6.2 渗透率与法向应力关系分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 水-力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制研究 |
| 4.1 试验方案、设备及步骤 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验设备及步骤 |
| 4.2 水-力耦合作用下裂隙砂岩力学特性 |
| 4.2.1 裂隙砂岩渐进破坏应力-应变关系 |
| 4.2.2 裂隙砂岩渐进破坏阈值确定 |
| 4.2.3 强度特性分析 |
| 4.2.4 变形特性分析 |
| 4.3 基于声发射裂隙砂岩变形破坏演化规律 |
| 4.3.1 声发射监测技术及设备 |
| 4.3.2 基于声发射时序特征参数的变形破坏特征分析 |
| 4.3.3 基于声发射频域特征参数的变形破坏特征分析 |
| 4.4 水-力耦合作用下裂隙砂岩破坏模式分析 |
| 4.4.1 裂纹破坏类型分析 |
| 4.4.2 裂隙砂岩破坏模式分析 |
| 4.5 水-力耦合作用下裂隙砂岩变形破坏过程数值模拟研究 |
| 4.5.1 水-力耦合数值模型构建及参数设置 |
| 4.5.2 水-力耦合作用下裂隙砂岩数值模拟研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 水-力耦合作用下裂隙岩体变形破坏中渗透率演化研究 |
| 5.1 水压加载设备及方法 |
| 5.2 裂隙砂岩变形破坏过程中渗透率的演化规律 |
| 5.2.1 渗透率、应力与时间关系分析 |
| 5.2.2 不同倾角下渗透率的变化规律 |
| 5.2.3 渗透率与偏应力关系分析 |
| 5.3 裂隙砂岩变形破坏过程中渗透率演化的数值模拟研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水-力耦合作用下底板突水通道形成机制及防治措施 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 工程地质与水文地质 |
| 6.2.1 工程地质特征 |
| 6.2.2 水文地质情况 |
| 6.3 水-力耦合作用下裂隙岩体渐进破坏过程理论模型 |
| 6.3.1 水-力耦合控制方程 |
| 6.3.2 渗流与损伤耦合控制方程 |
| 6.4 煤层底板渐进破坏与渗流演化数值模拟研究 |
| 6.4.1 底板突水过程数值模型构建及参数 |
| 6.4.2 不同形状裂隙对底板破裂模式与渗流场的影响 |
| 6.4.3 组合裂隙下底板渐进破裂与渗流演化模拟结果分析 |
| 6.5 煤层底板裂隙岩体突水防治建议措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究目标与内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 页岩的物理及微观特性研究 |
| 2.1 页岩取样 |
| 2.2 试验测试系统 |
| 2.3 页岩物理及微观特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 页岩的强度、变形及破坏特性试验研究 |
| 3.1 页岩常规三轴压缩试验研究 |
| 3.2 页岩巴西劈裂试验研究 |
| 3.3 页岩三轴循环加卸载试验研究 |
| 3.4 页岩三轴卸围压试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于室内试验的页岩脆性评价方法研究 |
| 4.1 页岩脆性评价的方法 |
| 4.2 基于不同评价方法的页岩脆性特征分析 |
| 4.3 页岩脆性特征与破坏模式的关系讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 完整和含裂隙页岩渗透特性试验研究 |
| 5.1 试验原理和程序 |
| 5.2 完整页岩渗透特性分析 |
| 5.3 裂隙页岩渗透特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 页岩的强度、变形及破坏机理离散元模拟研究 |
| 6.1 PFC2D程序简介 |
| 6.2 页岩数值模型的建立及细观参数标定 |
| 6.3 页岩常规三轴压缩模拟结果分析 |
| 6.4 页岩循环加卸载模拟结果分析 |
| 6.5 页岩卸围压模拟结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 页岩水力裂缝扩展机理及应用研究 |
| 7.1 PFC2D中流-固耦合的实现 |
| 7.2 页岩水力压裂裂缝扩展机理研究 |
| 7.3 页岩储层水平井分段压裂应用研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）类砂岩粗糙单裂隙辐向渗流与剪切耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石单裂隙渗流与应力耦合特性的研究方法 |
| 1.2.2 岩体结构面的剪切力学特性 |
| 1.2.3 岩石节理的渗流特性与模型研究 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 相似类砂岩材料研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常见原岩材料的分类及物理力学特性 |
| 2.3 室内类砂岩相似材料的制作过程 |
| 2.3.1 相似原理和相似准则 |
| 2.3.2 相似材料的选择 |
| 2.3.3 类砂岩物理力学参数测定 |
| 2.4 剪切-渗流耦合测试试验 |
| 2.4.1 试验系统介绍 |
| 2.4.2 类砂岩试件制备 |
| 2.4.3 试验过程及结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 规则齿形结构面剪切特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试件及试验方案 |
| 3.3 结构面剪切变形及强度结果分析 |
| 3.3.1 结构面破坏形态 |
| 3.3.2 结构面强度及变形曲线 |
| 3.4 结构面峰值抗剪强度模型 |
| 3.4.1 峰值强度公式 |
| 3.4.2 模型验证及对比分析 |
| 3.5 啮合结构面剪胀本构模型 |
| 3.5.1 剪胀曲线 |
| 3.5.2 剪胀本构模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单裂隙辐向渗流与剪切特性试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试件及试验方法 |
| 4.3 辐向渗流与剪切试验结果及分析 |
| 4.3.1 强度及变形特性 |
| 4.3.2 隙宽变化规律 |
| 4.3.3 裂隙面破坏后的渗流模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 非啮合裂隙在剪切作用下的渗流规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型试验 |
| 5.2.1 试验方案 |
| 5.2.2 流量变化结果 |
| 5.3 非啮合裂隙辐向渗流数值模拟 |
| 5.3.1 计算模型与边界条件 |
| 5.3.2 流量的计算结果 |
| 5.3.3 流态的分布情况 |
| 5.4 辐向渗流非线性分析 |
| 5.4.1 渗流非线性方程 |
| 5.4.2 临界雷诺数 |
| 5.4.3 渗流非线性的讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 旋转错位裂隙的辐向渗流模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 旋转错位裂隙的辐向渗流试验 |
| 6.2.1 试验方案 |
| 6.2.2 流量结果 |
| 6.2.3 三维组合形貌 |
| 6.3 考虑旋转错位裂隙的辐向渗流模型 |
| 6.3.1 辐向渗流的立方定律修正 |
| 6.3.2 新渗流模型的对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）深井微裂隙应力—渗流耦合特性试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 2 裂隙岩体的特性及应力-渗流耦合机理研究 |
| 2.1 裂隙岩体裂隙的表面形态特性研究 |
| 2.2 深井砂岩物理力学性质 |
| 2.3 岩体裂隙的应力-渗流耦合规律研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 类砂岩体微裂隙三轴应力-渗流耦合试验 |
| 3.1 类砂岩体制备 |
| 3.2 类砂岩体配比优化分析 |
| 3.3 可监测微裂隙渗流试件制备 |
| 3.4 微裂隙三轴应力渗流机理模型试验系统 |
| 3.5 薄膜压力传感器在三轴应力渗流机理模型试验中的应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 微裂隙三轴应力-渗流耦合试验及数据分析 |
| 4.1 微裂隙三轴应力-渗流耦合试验 |
| 4.2 微裂隙表面水压变化规律 |
| 4.3 微裂隙渗流量的变化规律 |
| 4.4 微裂隙渗流非线性流动行为 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岩体微裂隙应力-渗流耦合数值模拟研究 |
| 5.1 数学模型 |
| 5.2 岩体微裂隙应力-渗流耦合数值模型的建立 |
| 5.3 微裂隙水压变化规律 |
| 5.4 微裂隙扩展变化规律 |
| 5.5 微裂隙边界位移时空变化规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）煤层隔水覆岩裂隙自愈演化和渗流容限机制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要内容及研究方法 |
| 2 浸水泥岩的基本力学特性 |
| 2.1 浸水泥岩的弹性模量和强度 |
| 2.2 浸水泥岩的蠕变特性 |
| 2.3 考虑裂隙张闭的渗流实验系统 |
| 2.4 裂隙张闭和渗流相关性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 泥岩裂隙闭合机理和影响因素 |
| 3.1 泥岩CT扫描与裂隙几何形状重构 |
| 3.2 泥岩软化作用对裂隙闭合的影响 |
| 3.3 粘弹性泥岩裂隙闭合机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 裂隙泥岩渗流—应力耦合模型 |
| 4.1 水浸入泥岩基质的深度 |
| 4.2 裂隙泥岩渗流—应力耦合模型 |
| 4.3 单裂隙泥岩渗透率动态变化 |
| 4.4 泥岩裂网渗透性演化 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 生态脆弱区浅表水的漏失容限 |
| 5.1 采区浅表水保持因素分析 |
| 5.2 土覆层浅表水漏失机理 |
| 5.3 采动影响土覆层漏失容限确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 采动裂隙自愈演化对植被生长的影响 |
| 6.1 伊犁矿区地质资料 |
| 6.2 现场工况 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容、方法及技术路线 |
| 2 水泥基注浆材料与弱胶结泥岩物理力学参数特征 |
| 2.1 水泥基注浆材料 |
| 2.2 泥岩孔隙结构与力学特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 泥岩裂隙中浆液流动失水效应与浆液粘度演化规律 |
| 3.1 岩体材料和试验方法 |
| 3.2 试验结果和分析 |
| 3.3 泥岩注浆浆液失水粘度演化特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 承压状态下粗糙裂隙浆液非线性流动特征 |
| 4.1 承压状态下裂隙岩体注浆浆液流动可视化试验系统 |
| 4.2 承压状态下不同水灰比对浆液流动特性影响 |
| 4.3 承压状态下裂隙不同粗糙度对浆液流动特性影响 |
| 4.4 承压状态下粗糙多裂隙注浆浆液流动特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 承压状态下破碎泥岩注浆加固及宏-细观破坏特性 |
| 5.1 承压状态下破碎泥岩注浆可视化试验系统及试验方案 |
| 5.2 承压状态下破碎泥岩注浆加固体力学及宏-细观破坏特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 考虑浆液失水效应的裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型 |
| 6.1 ALE描述下不可压粘性流体Navier-Stokes方程 |
| 6.2 裂隙泥岩应力-浆液流动耦合模型 |
| 6.3 考虑浆液失水效应的裂隙泥岩应力-浆液流动耦合数值分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 巷道底板裂隙泥岩注浆浆液扩散机制及加固控制效应 |
| 7.1 工程概况 |
| 7.2 巷道底板泥岩裂隙-基质微孔注浆浆液扩散特性 |
| 7.3 巷道底板破碎泥岩注浆加固及稳定控制 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论与创新点 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）水力耦合裂隙岩体变形破坏机制研究进展（论文提纲范文）
| 1 水力耦合裂隙岩体力学特性研究 |
| 1.1 水力耦合岩体变形和强度特性研究 |
| 1.2 水力耦合裂隙岩体变形和强度特性研究 |
| 2 水力耦合裂隙岩体渗流特性研究 |
| 2.1 水力耦合岩体渗流特性研究 |
| 2.2 水力耦合裂隙岩体渗流特性研究 |
| 2.2.1 单一裂隙岩体渗流特性 |
| 2.2.2 裂隙网络渗流特性 |
| 2.2.3 充填裂隙岩体渗流特性 |
| 3 水力耦合裂隙岩体变形破坏全过程研究 |
| 3.1 水力耦合岩体变形破坏全过程研究 |
| 3.2 水力耦合裂隙岩体变形破坏全过程研究 |
| 3.3 水力耦合裂隙岩体变形破坏模式研究 |
| 4 水力耦合裂隙岩体变形破坏数值模拟研究 |
| 4.1 理论模型 |
| 4.1.1 等效连续介质模型(ECM) |
| 4.1.2 裂隙网络模型(FNM) |
| 4.1.3 双重介质模型(DM) |
| 4.2 数值方法 |
| 5 存在问题及解决方法 |
| 5.1 水力耦合研究存在的问题 |
| 5.2 水力耦合研究的意见与方法 |
| 6 结论与展望 |
（8）大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 不同临空开采条件采动应力分布与煤岩应力路径 |
| 2.1 研究区工程地质条件以及瓦斯赋存特征 |
| 2.2 不同临空开采条件下采动应力分布规律研究 |
| 2.3 基于采动应力路径的煤岩渗流实验加载方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不等幅循环加卸载煤岩渗流特性实验研究 |
| 3.1 渗流测试系统结构与实验原理 |
| 3.2 研究区域煤岩样制备 |
| 3.3 全应力应变过程煤岩瓦斯渗流特征研究 |
| 3.4 轴压围压不等幅循环同时加卸载路径下煤岩渗流特征 |
| 3.5 轴压不等幅循环加卸载煤岩瓦斯渗流特征研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高位钻孔抽采瓦斯渗流运移规律 |
| 4.1 不同损伤煤岩应力-渗流模型构建 |
| 4.2 不同损伤煤岩样应力敏感性分析 |
| 4.3 不同损伤渗流-应力模型验证及流固耦合特性研究 |
| 4.4 瓦斯抽采效果影响因素及其影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大采高工作面顺序接替高位钻孔层位确定 |
| 5.1 不同临空条件下覆岩应力与裂隙发育特征 |
| 5.2 不同临空条件下覆岩损伤变形及渗透性分析 |
| 5.3 高位瓦斯抽采方案制定与效果模拟分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 寺河矿高位钻孔现场试验 |
| 6.1 不同临空状态高位钻孔瓦斯抽采数据分析 |
| 6.2 5310工作面高位钻孔工程应用 |
| 6.3 瓦斯抽采数据综合分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于渗流场与应力场耦合西山营隧道涌水量预测（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 选题的依据与意义 |
| 国内外文献资料综述 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究方法和目标 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2 研究区工程概况 |
| 2.1 自然地理条件 |
| 2.2 工程地质条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 隧道涌水风险评价指标体系构建及评价 |
| 3.1 隧道涌水量影响因素 |
| 3.2 隧道涌水风险评价 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 岩体渗流理论及渗流应力耦合分析 |
| 4.1 岩体渗流问题 |
| 4.2 渗流基本理论 |
| 4.3 渗流场和应力场耦合机理 |
| 4.4 渗流场和应力场耦合连续介质模型 |
| 4.5 双场耦合方法 |
| 4.6 耦合理论实例分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 隧道涌水量预测研究 |
| 5.1 隧道涌水量预测概述 |
| 5.2 涌水量预测方法 |
| 5.3 隧道数值模型建立 |
| 5.4 西山营隧道涌水量计算 |
| 5.5 不同地下水位高程涌水量分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 :攻读硕士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（10）脆—塑性非完全充填裂隙渗流特性实验及理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 裂隙岩体应力应变的研究现状 |
| 1.2.2 裂隙岩体渗流应力耦合研究现状 |
| 1.2.3 充填裂隙渗流的研究现状 |
| 1.3 研究内容及研究路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 充填裂隙特征及充填物性质分析 |
| 2.1 充填裂隙的特征 |
| 2.2 脆-塑性充填介质的性质分析 |
| 2.2.1 脆性充填介质的性质分析 |
| 2.2.2 弹塑性充填介质的性质分析 |
| 2.2.3 塑性充填介质的性质分析 |
| 2.3 水对裂隙岩体的软化及破坏作用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 脆-塑性非完全充填裂隙渗流应力特性理论分析 |
| 3.1 非完全充填裂隙变形模量分析 |
| 3.2 脆性非完全充填裂隙渗流特性理论分析 |
| 3.3 弹塑性非完全充填裂隙渗流特性理论分析 |
| 3.4 塑性非完全充填裂隙渗流特性理论分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 脆-塑性非完全充填裂隙渗流应力特性实验研究 |
| 4.1 实验样品的制备 |
| 4.1.1 裂隙壁的制备 |
| 4.1.2 充填介质的制备 |
| 4.2 实验仪器和设备 |
| 4.3 实验方案 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 脆性非完全充填裂隙渗流应力结果分析 |
| 4.4.2 弹塑性非完全充填裂隙渗流应力结果分析 |
| 4.4.3 塑性非完全充填裂隙渗流应力结果分析 |
| 4.5 脆-塑性非完全充填裂隙差异的渗流-应力概化模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 脆-塑性非完全充填裂隙渗流特性理论值与实验值对比分析 |
| 5.1 非完全充填裂隙的计算参数 |
| 5.1.1 充填物基本物理参数的测定 |
| 5.1.2 充填物损伤参数与碎胀系数 |
| 5.1.3 其他影响因素 |
| 5.2 理论值与实验值对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 致谢 |
四、裂隙岩体渗流与三维应力耦合的理论与实验研究（论文参考文献）
- [1]水—力耦合作用下裂隙岩体渗流规律与突水机理研究[D]. 张英. 北京科技大学, 2020
- [2]川南龙马溪组页岩力学特性及水力压裂机理研究[D]. 殷鹏飞. 中国矿业大学, 2020
- [3]类砂岩粗糙单裂隙辐向渗流与剪切耦合特性研究[D]. 谈然. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]深井微裂隙应力—渗流耦合特性试验研究[D]. 王继垚. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]煤层隔水覆岩裂隙自愈演化和渗流容限机制[D]. 桑盛. 中国矿业大学, 2020
- [6]裂隙泥岩渗透注浆浆液失水效应与扩散特性研究[D]. 金煜皓. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]水力耦合裂隙岩体变形破坏机制研究进展[J]. 张英,李鹏,郭奇峰,蔡美峰,任奋华,武旭. 哈尔滨工业大学学报, 2020(06)
- [8]大采高工作面顺序开采瓦斯渗流规律与高位钻孔层位确定方法[D]. 宋斌. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]基于渗流场与应力场耦合西山营隧道涌水量预测[D]. 姚斌. 三峡大学, 2020(06)
- [10]脆—塑性非完全充填裂隙渗流特性实验及理论研究[D]. 郑战士. 郑州大学, 2020(02)