一、岩盐溶腔井组间矿柱稳定性突变理论分析(论文文献综述)
姜朔[1](2020)在《下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究》文中指出我国矿产资源丰富,矿产的大规模开发利用奠定了我国社会发展的物质基础,也造成了地层深部出现了大量的采空区,极易导致地面塌陷、裂缝等地质安全问题。近年来,由于实际工程约束、经济考虑等因素,我国铁路建设不可避免的需要穿越矿产采空区,而矿区开采技术条件复杂,形成的采空区具有一定的不确定性,采空区内部的垮塌及外部增加的荷载极易导致地层再次失去原有的应力平衡,从而导致铁路结构出现裂缝、垮塌等重大危害,对铁路建设安全影响重大。本文依托新建广州铁路枢纽东北火车外绕线工程,系统研究了铁路下伏深层矿区地表沉陷规律,建立了铁路下伏深层矿区地表沉陷预测方法,主要研究内容和成果如下:(1)开展了采空区路基土的微细观结构、化学成分组成及土体动力特性研究,为采空区路基土性能、稳定性预测研究及稳定性加固措施设计奠定基础。结果表明:同深度采空区路基土的热稳定性良好,在温度场作用下能够保持良好的稳定性;不同深度采空区路基土的粒度含量变化趋势基本一致,随着深度的增加,矿区由软质土向硬质土转变;采空区路基土孔隙分布属于大孔及中孔的无序分布,并未体现出连通孔隙和多孔结构的吸附特征;采空区路基土的总体微观形貌主要以粗颗粒与微细颗粒土相互接触组成,细颗粒通过堆积和填充于粗颗粒的周围及其之间的孔隙之中;随着列车作用次数的增加,土体的变形逐渐趋于稳定,且形变量较小,列车动荷载的作用对矿区地表土的沉降影响较小。(2)系统分析研究了广州市龙归硝盐矿长期地表变形观测网对矿区地面长达15年的地表变形监测资料,查明了新建广州铁路枢纽东北火车外绕线沿线的地表下沉、水平移动、地表倾斜、地表移动变形曲率、地表开裂以及外绕线附近地面变形特性,揭示了下伏深层矿区铁路地表沉陷规律,为类似铁路压矿工程设计、施工提供了直接依据。结果表明:铁路沿线沉降量最大达560mm;矿区全面停采后,沉降速率变慢,铁路沿线沉降最大点的沉降速率由170mm/年减慢为49 mm/年;盐腔顶板垮塌的可能性比较小。(3)分析了覆岩的一般变形规律,总结水溶开采的盐矿地面沉降发展的规律,进而研究导致地表沉陷的主要因素盐岩蠕变的变形特性,根据盐岩蠕变变形三阶段特性,分别针对每一阶段建立了蠕变变形理论模型,通过理论分析、有限元试件计算结果与相关试验结果进行对比,验证了本文提出的蠕变模型能够较好的预测盐岩的蠕变行为,可为后续考虑盐岩蠕变对地表沉陷的影响研究奠定基础。(4)基于有限元方法,依据广州龙归盐矿开采的盐岩层特征、材料特性,建立了地层-溶腔有限元模型,采用Fortran语言编写蠕变模型子程序嵌入ABAQUS有限元数值分析中进行计算,分析了单一溶腔开采、多个溶腔开采及多个小溶腔开采连通形成大溶腔开采情况下的长期变形效应,包括地层位移、地表沉降及溶腔蠕变变形;在此基础上,研究了开采时保持卤水压力及开采后回灌卤水对上述长期变形效应的影响,结果表明:溶腔的变形随着埋深的增大而加剧,蠕变的大小也随着埋深的增大而增大;溶腔采空之后发生的变形与数量关系较小,引起的变形变化较小,而蠕变的大小与溶腔开采的数量相关,数量增大到一定的程度,蠕变变形增长较快;不同数量的溶腔连通形成大溶腔后,顶板发生的沉降随着蠕变变形急剧增大,而底板的隆起程度受到蠕变变形的影响几乎可以忽略,围岩的蠕变导致溶腔顶板发生的大变形可能导致顶板的失稳;开采结束后,保持卤水的压力不对卤水进行抽取可以有效的防止溶腔的整体变形,且能够有效的限制地表沉降变形。(5)建立了新建广州铁路枢纽东北火车外绕线工程的“铁路路基—地层—溶腔”三维有限元模型,研究铁路路基施工及回灌卤水对地表沉降的影响,结果表明:发生100年的蠕变之后,地表的蠕变变形仍处于蠕变第二阶段,溶腔结构保持相对稳定状态,没有出现垮塌现象。修建铁路100年后,路基将产生0.7087m的附加沉降,远远超过规范限值规定的20cm工后沉降。通过回灌卤水且修建铁路路基100年后,路基最大附加沉降仅为12.65cm,满足规范规定的工后沉降不超过20cm的要求。回灌卤水对控制溶腔围岩蠕变,减轻地表长期沉降,保障铁路运营安全是有效的。(6)建立了考虑盐岩蠕变变形的下伏深层矿区铁路地表沉陷预测方法,考察了盐腔回灌卤水、倾斜角度β、盐腔高度及蠕变时间等因素与地表沉降特性之间的关系,通过将预测结果与有限元计算结果对比,证明本模型能够有效的预测下伏深层矿区的铁路地表沉陷。此外,通过回灌卤水,可以有效的控制盐腔围岩的蠕变,地表沉降减小的效果随着卤水浓度的增大而增大;随着倾斜角度β的增大,最大地面沉降逐步变大;盐腔的高度对地表沉降影响较小;地表总沉降量随蠕变时间的增加而增加,但增加的速率减小。
孙瑞文[2](2019)在《山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究》文中进行了进一步梳理当隧道穿越山岭地区时,受复杂地质条件等因素影响,往往会遭遇突水、突泥等大型地质灾害。隧道突水以其高发率、突发性、危害大等特点,严重制约着岩溶区地下工程建设的发展:突水灾害常伴随着不可估量的损失,坑道被淹、机制设备损毁、施工被迫中断,或引起水土流失、水资源平衡破坏等不可逆后果,甚至危及生命安全。随着生态保护法制的健全和完善、生态治理责任的落实、生态破坏惩处力度的加大和公众参与生态保护机制的建立,对隧道施工地质灾害(尤其是山岭隧道)的工程处理得到进一步重视和加强。本文以国内多条隧道施工突水、突泥灾害的工程实例为研究对象,通过工程实例调查、数值模拟、理论分析等手段,分析了山岭隧道施工突水(泥)灾害的构造类型、灾变模式及其灾变机理;然后通过力学推导、数值模拟对比研究得出隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的预测方法;结合实例中突水灾害的治理手段研究隧道突水(泥)灾害的综合超前预报方法和典型致灾构造导致的隧道突水、突泥灾害针对性的防控措施。主要研究成果有以下几点:(1)对不同地区、不同线路的多条长大隧道所发生的的突水(泥)灾害进行统计分析,得到了不同突水突泥灾害的致灾构造类型,即未胶结富水压性断层强烈破碎带、未胶结富水张性断层、含水层及地下向斜储水构造和充水岩溶等突水致灾构造,以及地下泥水混合充填岩溶底部黏土、与地表相通的黏土充填岩溶、黏土充填深大岩溶槽沟和底部黏土夹破碎岩块充填岩溶等突泥致灾构造,分析各类致灾构造的形成条件以及突水机理。(2)选取多起具代表性的岩溶隧道重大突水事件,详细调研其致灾过程、致灾机理,在此基础上概化出各事件的突水模型;对比分析各突水模型,划分分别基于致灾构造与隧道的空间位置关系和基于突水、突泥灾害发生时间两大类突水(泥)灾害的致灾模式。而其中基于致灾构造与隧道的空间位置关系的致灾模式又可以划分为相交式与分离式,顶伏式、侧伏式、底伏式与贯通式;基于突水、突泥灾害发生时间的致灾模式又可以划分为即时突水突泥、滞后突水突泥以及间歇(阵发)突水突泥。(3)首先基于强度理论,将致灾构造位于隧道顶部、侧部、底部工况下的隔水、隔泥岩(土)盘简化为两端固支梁模型,将致灾构造发育于掌子面正前方工况下的隔水、隔泥岩(土)盘简化为四周固支圆板模型,利用弹性理论,基于梁板抗弯、抗剪、或抗拉强度准则建立隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测方法;将顶部、底部防突层简化为两端固支梁模型,将掌子面前方、侧部防突层简化为四周固支板模型,基于尖点突变模型,建立防突层安全厚度计算公式。(4)交叉组合工程实际中常见级别围岩及溶腔水压,形成不同计算工况,据此建立突水隐患隧道的数值模型试验,考虑流固耦合作用,研究分步开挖及分步支护条件下隧道施工力学响应;提出并分析了隧道开挖过程中、不同围岩级别及岩溶水压条件下模型及岩(土)盘位移场演化规律,并据此提出不同围岩级别与溶腔水压组合工况下岩(土)盘的最小安全厚度值,通过对结果进行回归拟合分析,建立突水隧道在不同围岩条件下的岩(土)盘最小安全厚度计算公式。(5)结合前文研究的致灾构造类型、灾变模式和对隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测,提出对典型致灾构造条件下的突水(泥)灾害的针对性防治手段。本文的主要创新点是:(1)将隧道施工典型突水(泥)致灾构造的致灾特点与常用灾害治理措施相结合,提出了典型致灾构造条件下的突水、突泥灾害的针对性工程处理措施;(2)基于强度理论,推导了隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度计算公式,通过数值模拟试验获得了隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的预测公式,并通过实际工程中发生的突水灾害对理论推导和数值模拟得到的预测公式进行了验证,证明了预测结果的合理性,并且该结果应用于突水(泥)灾害防治措施中,如高压富水充填岩溶处治措施的释能降压法中。
黄聿铭,杨钦明,郑文龙,席亚文,张金昌[3](2018)在《天然碱矿双水平溶腔稳定性分析及安全矿柱宽度探讨》文中提出土耳其Kazan天然碱矿采用钻井与对接井技术使两井或多井连通,形成水平溶采通道并进行注水开采。以土耳其Kazan天然碱矿为例,采用FLAC3D软件对油垫水溶法所形成的双水平溶腔形状进行简化,通过改变双水平溶腔间的矿柱宽度进行溶腔稳定性分析,并最终对安全矿柱宽度的确定进行了相关探讨。研究表明:溶腔顶板塑性区分布范围呈现正三角形分布形态,当矿柱宽度为25m时,溶腔上部顶板及肩部塑形分布区均明显减小;溶腔应力与位移的变化随着矿柱宽度增大至25m时逐渐趋于平缓;矿柱宽度的大小对溶腔底部隆起的影响基本可忽略。
张传达[4](2017)在《水平型盐岩老腔储库再造利用基础研究》文中研究表明盐岩地下储气库的作用主要为平衡调峰和协调供求关系,现在地下储气库调峰能力仅占我国天然气消费量的23%,远低于国外储气库工作气量占年消费量11%的平均水平。近几十年来,定向对接水平连通井技术被广泛应用在水溶开采盐矿中,在江苏淮安、河南平顶山、湖北云应和湖南衡阳等地已形成水平盐岩老腔约200个左右。利用水平盐岩老腔改造储气库,具有缩短建库周期,节约建库成本,避免软弱夹层垮落坍塌而砸弯管道,降低盐岩和夹层交界面处渗漏天然气风险等优点,其对我国战略能源的储备能力将有巨大的提升。因此,研究水平型盐岩老腔可用性及其改造技术具有重要的意义与价值。由于盐岩老腔被废弃后腔体内卤水经过长期溶解已成为高浓度或饱和卤水,腔体内流场、浓度场耦合是一个复杂的耦合问题,需要对高浓度盐溶液结晶堵管规律,腔内HC耦合作用进行研究,进而奠定盐岩老腔改造储气库的理论基础与评价方法,加快我国储库建设,具有十分重要的意义。本论文以在层状盐岩矿床中已有水平型盐岩老腔改建储气库为工程背景,通过物理模拟和数值模拟对腔体内高浓度盐溶液结晶规律,盐岩老腔溶解再造过程中HC耦合作用,以及盐岩老腔储库运营进行了研究,同时提出了盐岩老腔改建储气库的评价方法。本论文主要研究内容及结果如下:(1)根据相似原理与准则,选择合适的模型确定物理模拟试验台尺寸与运行参数。结合盐结晶条件,研究了注入流体在不同流速、温度和浓度条件下对盐溶液结晶规律的影响。结果表明,对于高温高浓度卤水,当Na Cl和Na2SO4两种混合溶质的浓度之和≥318g/L时,易于NaCl结晶的析出。因此,卤水中含有两种溶质NaCl和Na2SO4时,在盐岩老腔改建储气库过程中两者浓度之和应控制在318g/L以内或更低,这样有利于盐岩老腔高效改造。(2)考虑到流速、温度、浓度对盐结晶析出的影响,应选择合适的流速对老腔改造。一方面,要保证腔体内卤水不因外部流体进入而被极大地降低了温度,导致卤水进入过饱和状态使结晶析出;另一方面,要保证腔内卤水具有一定的运移能力,使高浓度卤水保持在一个合理的浓度范围内。(3)利用Fluent对埋深1000m水平盐岩老腔溶解再造过程中HC耦合作用对流场与浓度场分布的影响,选取了40、60、80、97和120m3/h五种出卤量工况,得到了水平溶腔中浓度场与流场相互影响规律。其中,盐岩老腔内溶腔顶部区域平均浓度、溶腔中部的平均浓度以及出卤口处的平均浓度与流量的关系,出卤口处:C=-0.6636Q+325,R2=0.9914;溶腔中部:C=-0.8403Q+322.63,R2=0.9879;溶腔顶部:C=-0.8017Q+298.92,R2=0.9658。由公式可以看出,溶腔内浓度随着流量的增大而减小;(4)盐岩老腔改建储气库时,在不同注水流量条件下,腔体内流场具有分层流动分布特征。对于老腔下部壁面附近的盐岩,影响溶解唯一的因素为时间,这是由于:一方面,溶腔底部会沉积一些不溶物,对盐岩溶解具有一定的阻碍作用;另一方面,腔壁附近卤水浓度较高,流速较慢,无冲刷作用,该处极易有结晶析出,进一步阻碍盐岩的溶解。因此,在现场老腔改建储库过程中,要充分考虑到这一现象,对老腔顶部与侧面要加以控制,形成较为理想的腔体形状,同时加大流速使溶腔底部结晶盐块进行溶蚀。(5)基于地质可用性和经济性,获得了盐岩老腔选择利用流程图,并利用其进行初步筛选可用盐岩老腔;然后,根据储气库运营稳定性、致密性和经济性,对初选老腔进一步进行可用性评价,从而形成一套盐岩老腔改建储气库的评价方法,评价指标按从大到小划分为四级指标。该评价方法,对盐岩老腔改建储气库具有方便快捷的特点。(6)利用FLAC3D数值模拟软件按我国某地实测水平盐岩老腔腔体形状建模,考虑了极限运行内压、蠕变特性等关键因素,对水平盐岩老腔储库运营过程中储库围岩稳定性、致密性和经济性等进行了模拟研究,表明了盐岩老腔改建储气库的可行性。
汪尔乾[5](2017)在《石膏矿大型采空区突变失稳机理及稳定性研究》文中研究表明在我国石膏矿山普遍采用房柱式采矿方法进行开采,由于超高超宽开采或设计不合理,相继发生了采空区顶板崩落、矿柱倒塌、地表岩移等现象,农田、村庄、建筑物、交通水利设施等遭受破坏,个别矿山甚至发生了人员伤亡等极为严重的事件。本文针对苏北石膏矿大面积采空区稳定性问题,综合运用现场调研、实验室测试、理论分析及数值计算的研究方法,对石膏矿矿柱及顶板稳定性、采空区链锁式失稳反应机理以及大面积悬露顶板的稳定性等进行了系统研究,主要研究成果如下:(1)通过实验对石膏岩样进行了研究,采用电子万能试验机对岩样单轴抗压强度、单轴抗拉强度和抗剪强度进行了测试,并根据测试结果进行拟合分析,得到石膏岩体弹性模量、泊松比、粘聚力及内摩擦角等参数,为采空区稳定性理论分析以及数值模拟提供基本参数。(2)在考虑围岩破坏特征的基础上,通过建立石膏岩体损伤演化模型,引入形状参数,得出了石膏岩体改进的损伤本构方程;基于突变理论并结合石膏岩体的损伤本构方程推导出矿柱的尖点突变方程,得出矿柱的失稳判据。通过对顶板及矿柱变形和破坏特征分析,结合薄板理论,建立矿房顶板及矿柱力学模型,揭示石膏矿矿房矿柱破坏规律。(3)根据矿柱载荷和矿柱强度的相互关系,计算出矿柱的安全系数,提出了采空区链锁式反应的动态计算方法。在此基础上建立了采空区大面积悬露顶板的托板力学模型,分析矿柱失稳后形成的大面积悬露顶板的应力分布特征,根据顶板稳定性判据确定顶板的稳定性。(4)结合苏北石膏矿地质特征,对采空区和巷道的地质形态进行分类,运用Flac3D对典型区域进行模拟;运用链锁式动态计算方法和托板理论对矿柱和矿柱失稳后形成的大面积悬露顶板进行理论计算。计算结果表明,数值计算与模拟计算结果基本一致。
刘远[6](2017)在《岩溶隧道突泥突水力学机制及数值模拟》文中指出随着我国交通行业的迅速发展,遇到的隧道及地下工程问题越来越有挑战性,地下工程及隧道的修建穿越岩溶地带的过程中,经常会遇到规模不等的突泥突水、塌方等地质灾害,会严重危害到施工安全和周边环境,从而制约隧道及地下工程的发展。岩溶隧道突泥突水主要是由于充填型溶洞中的填充物在施工过程中对周边岩层的冲击、侵蚀和破坏,使得周围岩层失稳,从而造成岩溶隧道发生突泥突水灾害。因此,对岩溶隧道突泥突水机制等关键问题的研究,具有很大的工程应用价值,本文依托湖南省永吉高速六月田隧道,通过收集资料、室内试验、理论研究、以及数值模拟等手段,展开对岩溶隧道突泥突水机制的研究,建立隧道突泥突水的力学模型,并通过分析得出影响隧道突泥突水的因素,利用Midas-NX有限元软件模拟在不同影响因素的情况下充填物对其底部岩层稳定性的影响。本文的主要工作:(1)依托湖南永吉高速六月田隧道,通过详细的地质调查,整理关于隧址地区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等工程地质条件,分析岩溶隧道突泥突水机制。(2)以六月田隧道浅埋段某一断面的现场监测数据进行分析,简单介绍现场监测对隧道施工的指导作用,对六月田隧道涌出的充填物做室内试验,研究其渗透性和抗剪强度。(3)以突变理论为基础,运用尖点突变模型简化岩溶隧道上方填充物溶腔为圆形板和梁的力学模型,分析两个力学模型得出影响隧道与填充物溶腔之间岩层失稳的影响因素。(4)依托实际工程地质、水文条件、设计资料,建立三维数值模型,以此为基础,模拟不同围岩参数对填充物溶腔与隧道之间岩层稳定性的影响,分析在不同围岩参数的情况下隧道与填充物溶腔之间岩层的应力、位移、塑性区变化情况。根据应力、位移、塑性区的变化来判断岩层是否失稳。(5)在三维模型四级围岩参数分析结果的基础上,建立二维模型,模拟填充物溶腔不同洞径、填充物溶腔与隧道顶部不同距离以及不同地下水位对隧道与填充物溶腔之间岩层的影响,分析在不同洞径、不同径跨比以及不同地下水位的情况下隧道与填充物溶腔之间岩层的应力、位移、塑性区的变化情况。根据塑性区的变化以及扩展情况来判断岩层是如何失稳破坏的。
唐康[7](2017)在《水平井水溶造腔腔体扩展及稳定性研究》文中认为由于盐岩具有低渗透性、良好的流变特性、损伤自恢复性以及可水溶开采等优良特性,因此地下盐穴储库被国内外认为是储备油气的最佳场所。与此同时,我国利用采卤溶腔实施能源地下储备已经进入了大规模的规划和建设阶段,预计到2020年,中东部地区将建成5座大型盐穴油气储库群,总容积超过4000万方,而第三期国家战略石油储备规划盐穴储量在8000万吨。但我国传统的单井水溶造腔技术建造的储气库无论在造腔体积和造腔时间等方面均已不能满足盐穴储气库建设日益增加的需求,为此本文提出了采用水平井水溶造腔技术进行地下盐穴储气库的建造。主要研究内容包括以下几个方面:(1)我国盐矿地质特征及盐岩溶解特性方面。阐述了我国盐矿主要地质特征,在此基础上开展了盐岩在不同温度、不同溶液浓度以及不同溶蚀角条件下的溶解试验,分析了盐岩的溶蚀规律。研究得到了各因素下的溶解参数,并发现在不同因素条件下国内盐岩与国外盐岩的溶解规律具有一致性。(2)水平井水溶造腔腔体形态扩展方面。根据现场大流量和小流量两种情况对应的实验室流量,研究了两种流量对水平井水溶造腔腔体扩展规律的影响,并与单井水溶造腔技术得到的腔体扩展进行对比,揭示了两种造腔技术在腔体形态扩展方面的区别。研究表明,排卤口卤水浓度随着造腔的进行而不断增加,并在后期逐渐趋于稳定;不同的注水流量会影响排出卤水的浓度而对腔体扩展规律无显着影响,流量较大时,在前期排出卤水的浓度越高,最终得到腔体体积也越大。(3)水平盐穴储库长期稳定性方面。建立了几种不同形状的水平腔体,采用Flac3D数值模拟软件对比分析了不同形状水平腔体的体积收缩量、腔体周边收敛量和塑性区分布情况,找出稳定性最好的水平腔体形状,在此基础上进一步对该腔体进行形状的优化。另外,针对我国盐岩地质特点,对有无夹层盐穴和不同注采速率工艺进行长期稳定性分析,为我国在水平井溶腔的形状设计方面提供技术指导。研究表明,上腰部放大型水平腔体具有更好的稳定性;水平腔体短轴方向的收敛量要大于长轴方向的收敛量;有夹层时在运营后期可以有效提高水平腔体的稳定性;在不同循环内压下,对水平腔体稳定性几乎没有明显的影响。
郝铁生[8](2016)在《层状盐岩水平储库破坏机理及稳定性研究》文中进行了进一步梳理盐岩内部构造致密,从而使得其渗透性极低,并且盐岩同时具有很好的流变特性,因此,国内外对在盐岩溶腔内进行油气存储已经达成普遍共识。我国的盐岩矿床均属于层状盐岩,其分层数目较多,并且单个盐层的厚度较薄。近年来,“双井水平定向对接连通”开采工艺已经广泛应用于国内盐矿开采,我国已经存在大量废弃的“水平型”溶腔。与国外巨厚盐丘不同,夹层的存在加大了“水平型”油气储库建造和运营中破坏的风险,并带来一系列的问题和挑战。随着西气东输工程的实施,急需对现有水平老腔进行合理筛选并加以利用,为了对现场实践提供技术支持,急需“水平型”油气储库周边夹层破坏规律的资料以及储库设计理论。本文以在典型层状盐岩矿床中建造“水平型”油气储库为工程背景,自制了含人工夹层盐岩试样,并进行了单轴压缩和常规三轴压缩实验,通过实验研究与理论分析相结合,理论研究与数值计算相结合的方法,研究了层状盐岩力学特性受夹层的影响及其破坏规律;在剪切应变能理论的基础上,进一步完善适用于盐岩和夹层材料的强度理论体系;分析并计算了层状盐岩矿床中水平油气储库周边夹层的破坏规律和范围,以及夹层的存在对水平油气储库运营的影响,主要研究内容如下:1.对纯人工夹层、纯盐岩以及含人工夹层盐岩试件进行了单轴和常规三轴压缩实验;在单轴压缩条件下,从夹层厚度、数目、倾角三个方面对比分析了含夹层盐岩力学特性的变化规律;在三轴压缩条件下,对比分析了纯盐岩和含夹层盐岩的力学特性参数及破坏特征的不同。2.以剪切应变能理论为基础,根据盐岩的破坏特点,建立了非线性三剪能量屈服准则;结合盐岩的常规三轴压缩实验和真三轴压缩实验结果,验证了该准则的正确性;通过与其他准则结果对比,验证了该准则精确性;利用其他非盐岩石的实验结果,同时验证了该准则对其他岩石的适用性。3.从弹性理论出发,基于理想化断面(圆形或椭圆形)水平盐岩溶腔,给出了溶腔顶部和溶腔内部的薄夹层滑移失稳的理论分析方法;在Mohr–Coulom准则的基础上,建立了薄夹层滑移失稳的条件,从而可以确定薄夹层失稳位置及范围;分析了溶腔内压、溶腔形状、溶腔埋深以及夹层倾角对薄夹层滑移失稳的影响规律。4.利用弹性理论,对水平溶腔顶部厚夹层界面上的应力状态进行了理论解析;在给定地质条件下,以Mohr–Coulom准则和非线性三剪能量屈服准则为基础,分别对厚夹层界面的滑移失稳和界面材料的强度破坏的影响因素进行了数值对比分析。5.以我国江苏金坛地区的地质条件为背景,采用数值模拟方法分析了溶腔顶部夹层对水平盐岩溶腔稳定性的影响;给出了含夹层水平盐岩储库矿柱最小安全宽度的确定方法,并对比分析了同步注采和不同步注采对矿柱最小安全宽度的影响;最终给出了该地区水平盐岩溶腔的设计参数和运营参数。
苗腾蛟[9](2015)在《昆明盐矿溶腔上溶顶板稳定性及覆岩变形研究》文中研究说明近年来,随着人类把盐类矿物作为重要的工业原材料,对于岩盐溶腔开采稳定性开展的研究也越来越多,越来越深入。本文以昆明盐矿项目为依托,采用物理力学试验、数值模拟等方法研究溶腔垂直上溶50-100m的稳定性,主要研究工作如下:(1)对研究区自然地理、经济地理、地质构造、地层岩性、水文、工程、环境地质等方面进行资料收集与分析,初步了解研究区的区域地质背景。通过工程,水文地质勘察,工程地质测绘,基本查明了研究区地层、构造、地下水类型、含(隔)水层特征、地下水补、径、排条件、工程地质岩组、结构面特征、环境地质等。(2)通过对研究区各类岩土体的采样、试验等工作,获取了相关工程岩组的物理力学参数。结合溶腔开采方法和相关数据对溶腔开采过程中溶腔可控性进行研究,得出溶腔开采可控性的重要结论——溶腔形态可以通过生产过程中的人为调控克服矿体本身内在因素对溶腔形态的影响,外部调控在溶腔形态发展中起着决定性作用。(3)基于溶腔所处的地质环境——已知顶板厚度,且顶板岩层比较完整、强度较高、层理厚,以及岩体物理力学性质,对五种现有计算地下硐室顶板稳定性公式进行了比较,最后选择了板梁理论来对溶腔开采稳定性进行理论计算。(4)运用ANSYS数值模拟软件对溶腔上溶开采后溶腔的稳定性进行计算,综合理论计算和数值模拟结果,只要保证在向上垂直扩溶过程中不发生侧向扩溶,保证矿柱的完整性和宽度不发生缩小,相邻腔体不连通,以目前的矿柱尺寸向上垂直扩溶50-100m后,溶腔顶板破坏的可能性小、矿柱发生整体破坏的可能性小,溶腔是稳定的,扩容是可行的。综合预测腔体大规模连通情况下,地表移动范围为以井口为中心约400m半径内。此研究方法及结论可以推广到类似的矿山开采研究中,具有一定的参考价值。
贺跃光,贺益峰,李庆奇,黄小鹏[10](2015)在《提高水溶法开采矿山回采率的措施分析》文中研究指明水溶法开采矿山溶腔的扩大可能会引起顶板垮塌,造成井下管柱的损坏,产生的岩层移动波及地表,并导致地表移动与变形。文章在分析水溶法开采矿山特征及回采率设计依据的基础上,分析钻井水溶法开采矿山地表移动的影响因素为采场内承压水的顶托作用、不溶物充填效应、断层的影响、厚表土层对地表变形的缓冲作用等,并从土地流转模式下,允许地表移动与变形量可能发生的变化出发,分析提高水溶开采矿山回采率的依据,然后从提高矿物溶解度和溶解速率、水溶法开采矿山建井措施、采输生产循环方式等方面,探讨提高水溶法开采矿山回采率的措施。
二、岩盐溶腔井组间矿柱稳定性突变理论分析(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、岩盐溶腔井组间矿柱稳定性突变理论分析(论文提纲范文)
(1)下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深层水溶开采采空区沉陷研究现状 |
1.2.2 铁路附加荷载作用下引起的地层沉降研究现状 |
1.2.3 下覆采空区地表沉陷预测方法研究现状 |
1.3 本论文主要研究内容及技术路线 |
第二章 采空区路基土微细观结构特征与变形特性 |
2.1 采空区工程概况 |
2.1.1 硝盐矿开采概况 |
2.1.2 矿井位置分布 |
2.1.3 新建铁路压覆矿区概况 |
2.2 采空区范围与分布特点 |
2.3 采空区矿井封闭措施及现状 |
2.4 采空区路基土试样分类及制备 |
2.5 采空区路基土热失重特性研究 |
2.5.1 试验测试原理 |
2.5.2 试验流程及参数 |
2.5.3 热失重特性分析 |
2.6 采空区路基土细观结构表征 |
2.6.1 采空区路基土激光粒度分析 |
2.6.2 采空区路基土孔径结构表征 |
2.6.3 采空区路基土比表面分析 |
2.7 采空区路基土微观形貌表征 |
2.7.1 试验测试原理 |
2.7.2 试验流程及参数 |
2.7.3 颗粒分布形态表征 |
2.7.4 EDS能谱分析 |
2.8 动荷载作用下土体变形特性 |
2.8.1 动三轴试验概况 |
2.8.2 土体的动力变形特性 |
2.9 本章小结 |
第三章 采空区地表长期变形特征分析研究 |
3.1 采空区地表长期变形监测测点布置 |
3.2 采空区地表长期变形特征分析 |
3.2.1 地表沉降 |
3.2.2 地表水平位移 |
3.2.3 地表倾斜 |
3.2.4 地表移动变形曲率 |
3.2.5 矿区地表开裂 |
3.2.6 外绕线附近地面变形 |
3.3 地表沉陷分析 |
3.3.1 溶腔顶板稳定性 |
3.3.2 物探成果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 深层水溶开采采空区岩盐蠕变行为特征研究 |
4.1 采空区上覆岩体变形规律 |
4.1.1 采空区上覆岩体破坏形式 |
4.1.2 采空区上覆岩体破坏范围 |
4.1.3 地表塌陷范围 |
4.2 盐矿水溶开采诱发地面沉降特点及规律 |
4.2.1 水溶采空区特点 |
4.2.2 水溶采空区诱发地面沉降特点 |
4.3 盐岩蠕变变形特性 |
4.3.1 蠕变模型的构建 |
4.3.2 蠕变模型的验证 |
4.3.3 有限元模型验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 采空区溶腔长期变形特性数值模拟分析 |
5.1 计算条件 |
5.1.1 自然条件 |
5.1.2 地质特征 |
5.1.3 盐岩层特征 |
5.1.4 材料本构模型及参数 |
5.1.5 边界条件及初始应力 |
5.1.6 计算模型的建立 |
5.2 计算方案 |
5.3 地下采空区单腔变形特性及长期效应分析 |
5.3.1 地层位移 |
5.3.2 地表沉降 |
5.3.3 溶腔蠕变变形 |
5.4 地下采空区多腔变形特性及长期效应分析 |
5.4.1 地层位移 |
5.4.2 地表沉降 |
5.4.3 溶腔蠕变变形 |
5.5 地下采空区多腔开采连通后长期变形效应及回灌卤水影响分析 |
5.5.1 地层位移 |
5.5.2 地表沉降 |
5.5.3 溶腔蠕变变形 |
5.6 本章小结 |
第六章 盐矿开采及铁路路基施工引起的地表沉降预测分析 |
6.1 有限元模型的建立 |
6.2 模型的验证 |
6.3 采空区地表沉降时间效应分析 |
6.4 拟建铁路路基沿线地表沉降时间效应分析 |
6.5 铁路路基施工对地表沉降影响及其长期效应分析 |
6.6 溶腔回灌卤水对地表沉降的影响及其长期效应分析 |
6.7 溶腔特征对地表沉降的影响分析 |
6.7.1 预测模型构建 |
6.7.2 预测模型验证 |
6.7.3 地表沉降影响参数分析 |
6.8 加固处理措施 |
6.9 本章小结 |
结论与展望 |
一、主要研究结论 |
二、创新点 |
三、展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
附件 |
致谢 |
(2)山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 理论方面的研究现状 |
1.2.2 数值模拟方面的研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第二章 山岭隧道施工突水(泥)灾变模式研究 |
2.1 突水、突泥隧道工程实例 |
2.2 突水、突泥致灾构造类型 |
2.2.1 隧道施工突水致灾构造类型 |
2.2.2 隧道施工突泥致灾构造类型 |
2.3 突水、突泥灾变模式 |
2.3.1 基于致灾构造与隧道的空间模式 |
2.3.2 基于突水、突泥灾害发生的时间模式 |
2.4 本章小结 |
第三章 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度计算 |
3.1 隔水、隔泥岩(土)盘类型 |
3.1.1 自体隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.1.2 非自体隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.1.3 混合隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.2 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度 |
3.3 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度基于强度理论的计算 |
3.3.1 致灾构造位于隧道开挖轴线的顶部 |
3.3.2 致灾构造位于隧道轴线侧部 |
3.3.3 致灾构造位于隧道开挖轴线的底部 |
3.3.4 致灾构造位于开挖掌子面正前方 |
3.4 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的三维数值模拟分析 |
3.4.1 计算模型与参数选取 |
3.4.2 计算条件的设定 |
3.4.3 数值试验的设计 |
3.4.4 模拟结果与分析 |
3.5 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测结果的应验 |
3.5.1 云雾山隧道案例 |
3.5.2 野三关隧道案例 |
3.6 本章小结 |
第四章 山岭隧道突水、突泥灾害的防控对策研究 |
4.1 高压富水充填岩溶处治措施 |
4.2 裂隙充填破碎岩石块体突水致灾构造工程处理措施 |
4.3 纯水体突水致灾构造工程处理措施 |
4.4 黏土充填岩溶突泥致灾构造工程处理措施 |
4.5 压性断层主干断层带断层泥突泥工程处理措施 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 :攻读学位期间参加的科研项目及取得的成果 |
(3)天然碱矿双水平溶腔稳定性分析及安全矿柱宽度探讨(论文提纲范文)
0 引言 |
1 Kazan天然碱矿工程简况 |
2 油垫水溶法水平溶腔模型建立 |
2.1 计算理论 |
2.2 模型建立 |
2.3 单个水平溶腔塑性区分布 |
3 双水平溶腔矿柱稳定性研究 |
3.1 物理模型 |
3.2 双水平溶腔围岩应力分析 |
3.3 双水平溶腔围岩位移分析 |
3.4 双水平溶腔围岩塑性区分析 |
3.5 矿柱核心区分析 |
4 结论 |
(4)水平型盐岩老腔储库再造利用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盐岩矿床及开采技术研究 |
1.2.2 盐岩溶解盐溶液结晶规律研究现状 |
1.2.3 多场耦合理论研究现状 |
1.2.4 盐岩储气库运营研究现状 |
1.3 本论文主要研究内容和方法 |
第二章 水平型盐岩储库再造溶解传输理论 |
2.1 引言 |
2.2 盐岩溶解理论 |
2.3 盐岩溶解影响因素分析 |
2.4 HC耦合方程 |
第三章 高浓度盐溶液结晶特性试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 流动相似原理及准则 |
3.3 盐结晶理论 |
3.4 盐结晶物理模拟试验平台 |
3.5 试验结果及分析 |
3.5.1 流体流速对高浓度盐溶液结晶的影响 |
3.5.2 温度对高浓度盐溶液结晶的影响 |
3.5.3 浓度对高浓度盐溶液结晶的影响 |
3.6 结晶解堵技术 |
3.7 本章小结 |
第四章 老腔溶解再造过程HC耦合模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 数学模型的建立 |
4.3 模拟结果及分析 |
4.3.1 流场分布分析 |
4.3.2 浓度场分布分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 水平型盐岩老腔可利用因素分析 |
5.1 引言 |
5.2 地质条件 |
5.3 储气库稳定性 |
5.4 储气库致密性 |
5.5 储气库运营经济性 |
5.6 覆岩破坏与地表沉陷的控制 |
5.7 老腔储气库可用性选择流程 |
5.8 本章小结 |
第六章 我国某水平盐岩老腔储库再造利用模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 某水平盐岩矿床地质条件 |
6.3 水平盐岩老腔腔体形状实测 |
6.4 水平老腔储库运行分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及参与项目 |
博士学位论文独创性说明 |
(5)石膏矿大型采空区突变失稳机理及稳定性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
1.4 技术路线 |
2 石膏矿地质概况 |
2.1 矿井概况 |
2.2 矿山地质条件 |
2.3 采准分布及回采方法 |
3 石膏岩体物理力学性能测试 |
3.1 石膏岩体单轴抗压强度测试 |
3.2 石膏岩体劈裂抗拉强度测试 |
3.3 石膏岩体抗剪强度测试 |
3.4 本章小结 |
4 石膏矿采空区矿房矿柱稳定性力学分析 |
4.1 石膏岩体损伤演化模型及本构方程的建立 |
4.2 基于尖点突变理论的矿柱失稳判据的建立 |
4.3 基于薄板理论的矿房顶板稳定性研究 |
4.4 本章小结 |
5 大面积采空区链锁式失稳现象及其力学分析 |
5.1 采空区链锁式失稳现象及其机理 |
5.2 矿柱破坏失稳机理及其安全系数计算方法 |
5.3 链锁式失稳的动态计算方法 |
5.4 托板理论与计算 |
5.5 苏北石膏矿大面积采空区链锁式失稳计算 |
5.6 本章小结 |
6 苏北石膏矿采空区稳定性FLAC~(3D)数值模拟研究 |
6.1 采空区模拟区域分类 |
6.2 苏北石膏矿1号及2号井数值模拟分析 |
6.3 苏北石膏矿2号风井和3号井数值模拟分析 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)岩溶隧道突泥突水力学机制及数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶隧道突泥突水机制研究现状 |
1.2.2 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第二章 岩溶隧道地质特性以及突泥突水机制 |
2.1 依托工程地质条件 |
2.1.1 工程区域地形地貌 |
2.1.2 工程区域地质构造 |
2.1.3 工程区域水文地质条件 |
2.2 岩溶隧道突泥突水灾害特征及条件 |
2.2.1 岩溶隧道突泥突水分类 |
2.2.2 岩溶隧道突泥突水先兆特征 |
2.2.3 岩溶隧道突泥突水发生的条件 |
2.3 突泥突水机制分析 |
2.3.1 岩溶裂隙水对岩体的软化溶蚀作用 |
2.3.2 大气降雨对充填物与岩层接触面的力学作用 |
2.4 本章小结 |
第三章 六月田隧道现场监测及充填物力学参数的试验研究 |
3.1 监控量测的意义 |
3.2 现场监测内容与测点布置 |
3.3 监控量测稳定性判别 |
3.4 数据分析 |
3.4.1 拱顶沉降分析 |
3.4.2 周边收敛分析 |
3.4.3 地表沉降分析 |
3.5 充填物力学参数的研究 |
3.5.1 充填物渗透性的研究 |
3.5.2 充填物抗剪强度的研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于突变理论填充物溶腔底部岩层突变因素研究 |
4.1 突变理论 |
4.1.1 尖点突变模型 |
4.1.2 尖点突变模型解决隧道开挖岩体失稳问题的一般步骤 |
4.2 填充物溶腔与隧道之间岩层失稳突变分析 |
4.3 填充物溶腔底部岩层力学模型分析 |
4.3.1 圆形板力学模型的建立 |
4.3.2 固支梁模型的建立 |
4.4 本章小结 |
第五章 隧道施工中填充物溶洞对隧道上方岩层的稳定性研究 |
5.1 概述 |
5.2 数值模拟 |
5.2.1 数值方法确定 |
5.2.2 模拟假设与简化 |
5.2.3 三维数值模型 |
5.3 不同围岩隧道开挖填充物对底部岩层的影响 |
5.3.1 竖向位移分析 |
5.3.2 应力分析 |
5.3.3 塑性区分析 |
5.4 二维隧道数值模拟计算 |
5.4.1 径跨比的影响 |
5.4.2 溶腔洞径的影响 |
5.4.3 水位高度的影响 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及专利 |
附录B 攻读学位期间参加的科研课题项目与工作 |
(7)水平井水溶造腔腔体扩展及稳定性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 中国石油及天然气现状 |
1.1.2 战略石油储备的方式 |
1.1.3 地下储气库的类型及优缺点 |
1.1.4 本文的研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 盐岩溶解特性 |
1.2.2 盐岩造腔技术及理论研究 |
1.2.3 双井水溶造腔及其它造腔方法研究 |
1.2.4 盐穴储库稳定性研究现状 |
1.3 研究内容与思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 我国盐矿地质特征及盐岩溶解特性 |
2.1 我国盐矿地质特征 |
2.1.1 盐岩的物理性质 |
2.1.2 我国盐矿分布规律 |
2.1.3 石盐矿床成因及沉积类型 |
2.2 岩盐溶解速率的影响因素 |
2.2.1 影响岩盐溶解速率的内在因素 |
2.2.2 影响岩盐溶解速率的外部因素 |
2.3 岩盐溶解特性试验研究 |
2.3.1 岩盐取样和加工 |
2.3.2 溶解实验设备 |
2.3.3 温度对岩盐溶蚀速率的影响 |
2.3.4 溶液浓度对盐岩溶蚀速率的影响 |
2.3.5 溶蚀倾角对盐岩溶蚀速率的影响 |
2.4 结论 |
3 水平井水溶造腔腔体扩展规律研究 |
3.1 相似模型的建立 |
3.1.1 相似模型的推导 |
3.1.2 相似比的确定 |
3.2 室内模型实验 |
3.2.1 盐岩试件 |
3.2.2 实验装置 |
3.2.3 实验步骤 |
3.2.4 实验参数 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 排卤口卤水浓度的变化规律 |
3.3.2 腔体体积的扩展规律 |
3.3.3 含杂质的腔体体积计算公式的推导 |
3.3.4 腔体轮廓的扩展规律 |
3.3.5 腔体立体形状分析 |
3.4 单双井水溶造腔腔体扩展对比 |
3.4.1 实验参数 |
3.4.2 实验结果分析 |
3.5 小结 |
4 水平盐穴储库腔体运营期稳定性研究 |
4.1 FLAC3D简介 |
4.2 不同腔体形状下的腔体稳定性 |
4.2.1 计算模型的建立 |
4.2.2 计算参数 |
4.2.3 计算结果分析 |
4.3 水平腔体形状优化 |
4.3.1 几种水平腔体形状 |
4.3.2 计算结果分析 |
4.4 夹层对水平腔体稳定性的影响 |
4.4.1 计算结果分析 |
4.5 在循环内压下的腔体稳定性 |
4.5.1 计算结果分析 |
4.6 小结 |
5 结论及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
B. 作者在攻读硕士学位期间申请的专利 |
C. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(8)层状盐岩水平储库破坏机理及稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 层状盐岩矿床油气储库设计和运营技术发展现状 |
1.2.1 层状盐岩力学特性研究现状 |
1.2.2 地下盐岩油气储库运营研究现状 |
1.2.3 存在的不足及发展趋势 |
1.3 主要研究内容与研究方法 |
第二章 含夹层盐岩力学特性实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验简介 |
2.3 单轴压缩实验 |
2.3.1 纯人工夹层材料单轴压缩实验 |
2.3.2 纯盐岩单轴压缩实验 |
2.3.3 含水平单夹层的盐岩单轴压缩实验 |
2.3.4 含不同厚度水平单夹层的盐岩单轴压缩实验 |
2.3.5 含水平双夹层的盐岩单轴压缩实验 |
2.3.6 含倾斜单夹层的盐岩单轴压缩实验 |
2.4 三轴压缩实验 |
2.4.1 纯盐岩三轴压缩实验 |
2.4.2 含水平单夹层的盐岩三轴压缩实验 |
2.5 小结 |
第三章 基于剪切应变能理论的盐岩强度准则基础研究 |
3.1 引言 |
3.2 常用盐岩强度准则概述 |
3.3 非线性三剪能量屈服准则 |
3.3.1 线性三剪能量屈服准则概述 |
3.3.2 非线性的三剪能量屈服准则 |
3.4 非线性三剪能量屈服准则与盐岩真三轴实验结果对比验证 |
3.5 非线性三剪能量屈服准则与盐岩其他常用准则对比 |
3.6 基于非线性三剪能量屈服准则的水平盐岩溶腔围岩稳定性分析 |
3.6.1 溶腔围岩在静水压力条件下破坏分析 |
3.6.2 溶腔围岩在非静水压力条件下破坏分析 |
3.7 非线性三剪能量屈服准则在非盐岩石的适用性 |
3.8 小结 |
第四章 水平盐岩溶腔薄夹层界面应力分析及滑移失稳研究 |
4.1 引言 |
4.2 水平溶腔顶部薄夹层界面应力分析及破坏研究 |
4.2.1 水平溶腔围岩应力分布特征 |
4.2.2 水平溶腔顶部薄夹层滑移失稳条件的确定 |
4.2.3 水平溶腔顶部薄夹层滑移失稳影响因素分析 |
4.3 水平溶腔内薄夹层界面应力分析及破坏研究 |
4.3.1 水平溶腔内水平薄夹层滑移失稳条件的确定 |
4.3.2 水平溶腔内水平薄夹层滑移失稳影响因素分析 |
4.4 小结 |
第五章 水平盐岩溶腔顶部厚夹层界面应力分析及破坏研究 |
5.1 引言 |
5.2 水平溶腔顶部厚夹层界面应力理论分析及破坏条件 |
5.2.1 夹层界面应力理论分析 |
5.2.2 夹层界面上夹层与盐岩破坏条件 |
5.3 水平溶腔顶部厚夹层界面破坏数值计算 |
5.3.1 数值模型的建立 |
5.3.2 初步计算方案及计算结果分析 |
5.4 水平溶腔顶部厚夹层界面破坏影响因素分析 |
5.4.1 夹层界面滑移失稳影响因素分析 |
5.4.2 夹层界面材料强度破坏影响因素分析 |
5.5 小结 |
第六章 层状盐岩水平溶腔储库稳定性影响因素分析 |
6.1 引言 |
6.2 夹层对水平单腔盐岩储库稳定性的影响分析 |
6.2.1 水平盐岩溶腔初步建腔方案及计算结果分析 |
6.2.2 水平盐岩溶腔稳定性影响因素研究 |
6.2.3 极限运营气压的确定及长期流变分析 |
6.3 含夹层水平盐岩溶腔矿柱安全宽度的确定 |
6.3.1 计算模型 |
6.3.2 同步气压计算方案结果分析 |
6.3.3 不同步气压计算方案结果分析 |
6.3.4 矿柱稳定性的长期流变分析 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文的主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的文章及参与课题 |
致谢 |
博士学位论文独创性说明 |
(9)昆明盐矿溶腔上溶顶板稳定性及覆岩变形研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的依据 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩盐水溶开采研究现状 |
1.2.2 盐类溶腔稳定性研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 研究的范围 |
1.4 完成工作量 |
第二章 区域地质环境 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 研究区交通位置及经济概况 |
2.1.2 盐矿周边建筑物情况 |
2.2 区域地质环境背景 |
2.2.1 区域大地构造环境 |
2.2.2 区域地层岩性 |
2.2.3 区域地质构造背景 |
2.2.4 区域地壳稳定性地质背景 |
2.3 区域水文地质 |
2.3.1 地形地貌 |
2.3.2 地表水系 |
2.3.3 盆地地质构造与水文地质 |
2.3.4 含水层、隔水层 |
2.3.5 地下水补给、径流及排泄条件 |
2.4 小结 |
第三章 研究区地质环境 |
3.1 地形地貌及气候条件 |
3.2 地质构造 |
3.2.1 总体概况 |
3.2.2 节理发育特征及构造解析 |
3.2.3 小结 |
3.3 工程地质岩组 |
3.3.1 岩体力学特性 |
3.3.2 工程地质岩组的划分 |
3.3.3 盐矿层上段石膏岩层 |
3.3.4 淋滤带及软弱夹层 |
3.4 水文地质条件 |
3.4.1 含、隔水层及其确定依据、稳定性、分布特征 |
3.4.2 地下水动态特征 |
3.4.3 地下水的补给、径流及排泄条件 |
3.4.4 小结 |
3.5 地表变形监测情况 |
3.6 小结 |
第四章 溶腔形态可控性研究及溶腔顶板稳定性理论计算 |
4.1 岩盐溶解机理及溶腔可控性分析 |
4.1.1 溶腔岩盐溶解的规律研究 |
4.1.2 盐岩溶腔形态变化的影响因素及发展变化规律 |
4.1.3 溶腔形态影响因素及可控性分析 |
4.2 影响溶腔稳定性的主要因素 |
4.3 溶腔顶板稳定性理论计算 |
4.3.1 地下硐室顶板稳定性理论计算方法及适用条件 |
4.3.2 昆明盐矿顶板稳定性分析选用的计算公式 |
4.3.3 顶板稳定性理论计算结论 |
4.4 小结 |
第五章 溶腔顶板稳定性模拟计算 |
5.1 软件简介 |
5.2 基本原理 |
5.3 溶腔稳定性分析数值模型的建立 |
5.3.1 物理模型 |
5.3.2 边界条件 |
5.3.3 模型计算参数 |
5.4 不同扩溶规模溶腔稳定性分析 |
5.4.1 位移和应力及其变化规律 |
5.4.2 塑性应变及其变化规律 |
5.4.3 地表移动盆地影响范围的圈定 |
5.5 矿柱稳定性分析 |
5.6 溶腔扩容开采可行性分析 |
5.7 溶腔全面连通引发地表塌陷范围分析 |
5.8 小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
(10)提高水溶法开采矿山回采率的措施分析(论文提纲范文)
1水溶开采矿山回采率 |
1.1水溶法开采特征 |
1.2水溶矿山设计回采率 |
1.3影响钻井水溶法开采矿山地表移动的因素 |
2提高水溶矿山回采率的措施 |
2.1提高水溶开采矿山回采率的依据 |
2.2提高水溶矿山回采率的技术措施 |
3结束语 |
四、岩盐溶腔井组间矿柱稳定性突变理论分析(论文参考文献)
- [1]下伏深层盐矿水溶采空区铁路路基变形规律研究[D]. 姜朔. 华南理工大学, 2020(01)
- [2]山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究[D]. 孙瑞文. 重庆交通大学, 2019(06)
- [3]天然碱矿双水平溶腔稳定性分析及安全矿柱宽度探讨[J]. 黄聿铭,杨钦明,郑文龙,席亚文,张金昌. 矿业研究与开发, 2018(07)
- [4]水平型盐岩老腔储库再造利用基础研究[D]. 张传达. 太原理工大学, 2017(10)
- [5]石膏矿大型采空区突变失稳机理及稳定性研究[D]. 汪尔乾. 中国矿业大学, 2017(03)
- [6]岩溶隧道突泥突水力学机制及数值模拟[D]. 刘远. 长沙理工大学, 2017(01)
- [7]水平井水溶造腔腔体扩展及稳定性研究[D]. 唐康. 重庆大学, 2017(06)
- [8]层状盐岩水平储库破坏机理及稳定性研究[D]. 郝铁生. 太原理工大学, 2016(08)
- [9]昆明盐矿溶腔上溶顶板稳定性及覆岩变形研究[D]. 苗腾蛟. 昆明理工大学, 2015(12)
- [10]提高水溶法开采矿山回采率的措施分析[J]. 贺跃光,贺益峰,李庆奇,黄小鹏. 中国井矿盐, 2015(01)