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1 绪论 1

1.1 何为矿山开采沉陷 1

目录 1

1.2 我们过去做了什么 2

1.3 我们现在何处 6

1.4 矿山开采沉陷的本质特征何在 8

1.5 我们怎样前进 10

2 节理岩体开采沉陷规律 13

2.1 概述 13

2.2.1 实验设计 15

2.2 节理化岩体采动沉陷实验研究 15

2.2.2 实验成果及分析 18

2.3 节理化岩体采动沉陷的统计损伤分析 28

2.3.1 损伤力学的基本概念——损伤变量与有效应力 28

2.3.2 损伤张量及节理岩体损伤张量定义 30

2.3.3 节理岩体采动沉陷实验模型的损伤张量计算及 35

沉陷量值的统计损伤分析 35

2.4 非贯通节理岩体采动沉陷规律的损伤岩梁弯曲效应 40

3.1.2 应用分形几何研究采动岩体裂隙分布的可行性 45

3.1.1 研究意义 45

3 采动岩体分形裂隙网络及其演化规律 45

3.1 概述 45

3.1.3 国内外研究现状 46

3.2 采动岩体裂隙网络的实验及结果分析 47

3.2.1 不同采宽条件下的采动岩体裂隙网络的 48

物理模拟 48

3.2.2 不同岩性条件下采动岩体裂隙网络比较 51

3.2.3 初始裂隙对采动岩体裂隙网络的影响 52

3.3 采动岩体分形裂隙网络研究 54

3.3.1 采动岩体裂隙网络分形维数计算方法的选择 54

3.3.3 采动岩体裂隙分布分形性检验 55

3.3.2 Fractal.For程序简介 55

3.4 采动岩体分形裂隙网络的演化规律 58

3.5 采动岩体分形裂隙网络分形维数的理论价值与 63

工程意义展望 63

4 采动断层活化的分形界面效应 66

4.1 概述 66

4.2 断层面结构的宏观特征与微观特征 67

4.2.1 宏观特征 67

4.2.2 微观特征 69

4.3 断层面的分形性质研究 69

4.3.1 地质断裂面分形性质研究基础 70

4.3.2 地质断裂面几何形态的野外取样 71

4.3.3 断层面分形维数的量测方法 74

4.3.4 断裂面剖面线分形维数的意义 79

4.3.5 断裂面的各向异性分形性质 80

4.4 采动断层活化分形界面效应 82

4.4.1 实验模拟研究 82

4.4.2 分形断层面对采动沉陷规律的影响 91

4.5 分形断层面采动活化数值模拟 94

4.5.1 数值模拟基本工作 94

4.5.2 模拟结果及分析 97

5 采动覆岩的层裂问题 112

5.1 基本概念 112

5.2 连续面的层裂问题 113

5.2.1 层裂力学机理 113

5.2.2 层裂的度量 113

5.2.3 纯拉离层形成的突变机理 114

5.2.4 层裂的扩展 116

5.3 水平节理引起的层裂 118

6.1.2 高角度节理岩体的突变破坏过程 121

6.1.1 概述 121

6 矿山开采沉陷的突变与协同机理 121

6.1 矿山开采沉陷的突变原理 121

6.2 矿山开采沉陷的协同原理 128

6.2.1 矿山开采沉陷孕育和发展过程的耗散结构特征 128

6.2.2 矿山开采沉陷中的协同现象 129

6.2.3 矿山开采沉陷自组织行为检验 129

6.2.4 结构化（缺陷）岩体变形和断裂演化方程 130

7.1 阻隔地表非线性变形向地面建（构）筑物传递技术 132

7.1.1 活动基础的设计 132

应用 132

7 矿山开采沉陷非线性理论在矿山生产实践中的 132

7.1.2 活动基础的安装与调试 134

7.1.3 应用实例 136

7.2 采动覆岩离层注浆控制地层沉陷技术 139

7.2.1 离层注浆控制地表沉陷技术 139

7.2.2 实施离层注浆控制地表沉陷技术还应解决的 140

问题 140

7.3 采动覆岩扩容（胶结）控制岩体沉陷技术 146

7.3.1 扩容（胶结）技术 146

7.3.2 应用实例 146

参考文献 150