高应力区陡倾矿体开采岩体移动规律、变形机理与预测

本书以云南狮子山铜矿为实际案例，针对高应力区陡倾矿体开采引起的岩体移动、地表变形等问题，介绍了矿区地应力场分布规律及高水平构造应力场反演分析方法。揭示了深部持续采动诱发断层的活化规律及发生机理，研究了厚大陡倾矿体深部持续开采引起的覆岩移动规律与变形机理，探究了高应力区陡倾矿体崩落法开采岩移趋势与范围。本书可供采矿工程、安全工程专业的工程技术、管理人员及高等院校相关专业的师生阅读参考。

1绪论
1.1概述
1.2国内外矿山开采岩体移动现状
1.2.1矿山开采岩体移动和变形
1.2.2高应力区陡倾矿体开采岩体移动和变形
1.3狮子山铜矿概况及需解决的关键科学问题
1.3.1矿区概况
1.3.2需解决的关键科学问题
2狮子山铜矿工程地质与采矿概况
2.1区域地质
2.1.1大地构造位置
2.1.2区域地层
2.1.3区域构造
2.2矿床地质
2.2.1地层
2.2.2构造
2.2.3岩浆活动
2.2.4变质作用和围岩蚀变
2.2.5成矿特征
2.3水文地质
2.3.1地层
2.3.2构造
2.3.3矿区地形地貌及地表水系
2.4矿岩物理力学性质
2.4.1岩石物理力学性质
2.4.2岩体物理力学性质
2.5采矿概况
2.5.1采矿方法
2.5.2开采情况
3矿区三维地应力实测及高构造应力场的反演
3.1矿区三维地应力实测及结果分析
3.1.1测试仪器
3.1.2测点布置
3.1.3实测过程
3.1.4测量结果与分析
3.2高构造应力区岩体初始应力场数值模拟与反演方法
3.2.1关于模拟边界条件的讨论
3.2.2计算工况及模型构建
3.2.3高构造应力场模拟与反演
3.3狮子山矿区地应力场的反演分析
3.3.1基于有限差分法FLAC3D的应力场的反演
3.3.2基于离散单元法3DEC的应力场的反演
4采动影响下岩体移动和变形的断层效应
4.1断层对岩移的屏障效应及发生机制
4.1.1断层屏障效应的发生机制
4.1.2采动影响下断层面对岩移的屏障效应的数值分析
4.1.3采动影响下断层带对岩移的屏障效应的数值分析
4.2采动引起断层活化及其屏障效应的影响因素分析
4.2.1采动诱发断层活化的滑动准则分析
4.2.2采动影响下断层活化及其屏障效应的影响因素
4.3深部持续开采诱发断层活化的规律与机理分析
4.3.1数值计算模型的建立
4.3.2参数选取与计算方案
4.3.3计算结果与分析
5岩体移动综合监测及变形特征与规律分析
5.1井下岩体移动规律的监测及变形特征分析
5.1.1断层活化滑移的现场概况
5.1.2断层活化滑移监测系统的设计
5.1.3断层活化滑移监测结果分析
5.1.4基于监测成果的断层活化滑移的规律分析
5.2地表岩移规律的监测及变形特征分析
5.2.1矿区地表岩移监测GPS设计及施测
5.2.2矿区地表岩移监测成果及变形特征分析
5.2.3基于监测成果的地表移动变形的机理分析
6崩落法开采陡倾矿体地表移动与覆岩冒落的规律与机理
6.1陡倾矿体开采岩体移动的构造应力影响问题分析
6.1.1模型设计与计算参数
6.1.2地表下沉和水平移动特征分析
6.1.3上下盘围岩移动特征分析
6.1.4陡倾矿体岩移现象的形成机制分析
6.2采动影响下矿体倾角与厚度对陡倾矿体岩移规律的影响分析
6.2.1数值模型
6.2.2矿体倾角对地表岩移规律的影响
6.2.3矿体厚度对地表岩移规律的影响
6.3矿区地表移动与覆岩冒落规律的大变形有限差分法分析
6.3.1数值模型
6.3.2地表移动变形规律分析
6.3.3采空区覆岩冒落规律分析
6.4矿区地表移动与覆岩冒落规律的离散元法分析
6.4.1数值模型
6.4.2地表沉陷规律分析
6.4.3上覆岩层冒落规律分析
6.5地表移动与覆岩冒落规律与机理综合分析
6.5.1地表沉陷与覆岩冒落过程及机理分析
6.5.2地表沉陷及覆岩冒落动态演化过程的阶段性分析
7崩落法开采陡倾矿体岩移趋势与范围预测
7.1地表岩移灾害危险性评估与趋势预测
7.1.1地表岩移灾害成因与危害性
7.1.2地表岩移灾害危险性现状评估
7.1.3地表岩移危害区域的发展演化分析
7.2断层活化滑移的灰色系统预测
7.2.1灰色系统模型建模原理
7.2.2灰色系统模型精度检验
7.2.3求解断层滑移的时间预测模型
7.3崩落法开采陡倾矿体岩移范围的神经网络知识库预测
7.3.1BP神经网络模型
7.3.2预测岩体移动角的神经网络知识库模型的建立
7.3.3模型预测精度验证
7.3.4狮子山铜矿岩体移动角及移动范围的预测
参考文献