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致谢
目 录
变量注释表
1 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2.1 地应力场分布规律研究现状
1.2.2 矿山开采岩层移动规律研究现状
1.2.3 矿山开采沉陷及控制理论研究现状
1.2.4 充填体强度设计理论研究现状
1.3 论文研究内容和技术路线
2 矿区地质特征与地应力分布规律
2.1 矿区地质特征
2.1.1 矿区地层特征
2.1.2 矿区构造特征
2.1.3 矿床地质特征
2.1.4 采矿方法与采场布置
2.2 矿岩物理力学参数试验
2.2.1 试验内容及试样加工
2.2.2 试验结果及分析
2.3 矿区地应力测量与分析
2.3.1 矿区地应力实测
2.3.2 矿区地应力场分布规律
2.3.3 矿区地应力与地质构造的关系
2.4 本章小结
3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演
3.1.1 参数反演的定义
3.1.2 参数反演问题解的适定性
3.1.3 参数反演的协方差分析
3.2 参数反演的PSO-ERF智能算法模型
3.2.1 随机森林算法原理
3.2.2 粒子群优化算法原理
3.2.3 改进的随机森林算法（ERF）
3.2.4 岩体参数智能反演的PSO-ERF模型
3.3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演
3.3.1 地应力场反演的基本方法和思路
3.3.2 基于PSO-ER算法的地应力场反演流程
3.3.3 地应力场模型的边界条件
3.3.4 甲玛矿区地应力场反演分析
3.4 本章小结
4构造应力环境充填开采充填体与顶板相互作用机理
4.1 充填开采覆岩结构特征
4.1.1 充填体对围岩的力学作用
4.1.2 充填开采顶板沉降过程
4.1.3 充填开采覆岩结构特征
4.2 构造应力对覆岩变形的影响机理
4.2.1 构造应力作用下单元体力学平衡分析
4.2.2 构造应力作用下顶板岩层弯曲变形分析
4.3 充填开采覆岩变形力学模型及求解
4.3.1 弹性地基梁理论
4.3.2 构造应力作用下充填开采覆岩移动力学模型
4.4 充填体与顶板相互作用机理
4.4.1 顶板沉降影响因素
4.4.2 充填体与顶板的相互作用关系
4.5 本章小结
5 构造应力作用下充填开采覆岩移动规律
5.1 数值模拟方案及模型建立
5.1.1 水平构造应力模拟方案
5.1.2 模型尺寸与边界条件
5.2.2 数值模拟方案及过程监测
5.2 不同侧压系数和充填体强度覆岩移动规律
5.2.1 盘区采场回采后覆岩沉降规律
5.2.2 盘区矿柱回采后覆岩沉降规律
5.3 不同侧压系数和充填体强度盘区矿柱支承压力变化规律
5.3.1 不同侧压系数盘区矿柱支承压力变化规律
5.3.2 不同充填体弹性模量盘区矿柱支承压力变化规律
5.4 矿体回采过程地表沉降与支承压力显现规律
5.4.1 矿体回采过程地表沉陷演化规律
5.4.2 矿体回采过程盘区矿柱支承压力显现规律
5.5 本章小结
6 胶结充填材料力学性能预测与配比参数反演
6.1.1 胶结充填材料组成
6.1.2 充填试块单轴压缩及变形试验
6.1.3 胶结充填材料流变性能试验
6.2 d低温环境对充填体强度的影响
6.2.1 尾砂胶结充填材料固化机理
6.2.2 低温对胶结充填强度的影响
6.3 胶结充填体需求强度计算
6.3.1 考虑采场自立条件的充填体需求强度
6.3.2 地下开采的地表允许变形
6.3.3 地表沉降影响因素
6.3.4 基于地表沉降控制的充填体需求强度
6.4 基于PSO-ERF模型的胶结充填材料配比参数反演
6.4.1 胶结充填材料配比参数反演流程
6.4.2 胶结充填材料力学性能预测模型
6.4.3 胶结充填材料配比参数反演结果
6.6 本章小结
7 工程实践与应用
7.1.1 充填工艺流程
7.1.2 充填料浆输送
7.1.3 充填能力
7.1.4 主要设备
7.2 甲玛矿区充填开采地表沉陷预测
7.2.1 充填开采地表沉陷预测
7.2.2 地表变形对构筑物的影响
7.3.1 矿山开采现状
7.3.2 顶板稳定性监测
7.3.3 采场压力监测
7.3.4 地表沉降观测
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
学位论文原创性声明
学位论文数据集
中国矿业大学;
