深部岩体力学与开采理论

本书是“十三五”国家重点研发计划项目“深部岩体力学与开采理论”研究成果的总结。主要内容涉及深部岩体原位力学行为与地应力环境、深部岩体应力场与能量场、深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合，以及深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术，系统研究了深部与浅部岩石力学行为本质差异，提出了应力场和能量场定量的可视化分析方法，建立了深部岩体能量调控理论与动力灾害预警体系，以及深部资源开采的多相多场耦合理论，构建了深部原位应力状态和地应力环境下的岩力学新原理、新理论、新技术。
本书可供从事岩石力学、采矿工程、安全工程及相关专业本科生、研究生、现场工程技术人员参考。

序
章 深部岩体原位力学行为研究
1.1 深部原位应力恢复实验的理论和方法
1.1.1 深部原位应力恢复实验方法和恢复准则
1.1.2 深部常规力学行为与原位恢复力学行为对比
1.2 不同赋存深度岩石力学行为特征与非常规本构行为
1.2.1 不同赋存深度岩石常规力学行为的差异性
1.2.2 不同赋存深度岩石原位应力恢复力学行为的差异性
1.2.3 不同赋存深度常规力学行为与原位恢复力学行为对比
1.2.4 深部岩石的非常规本构力学行为及模型
1.3 不同赋存深度煤岩采动力学行为研究
1.3.1 不同赋存深度煤岩采动应力环境演化规律
1.3.2 不同赋存深度煤岩采动应力环境试验模拟方法
1.3.3 不同赋存深度煤岩采动力学行为
1.3.4 不同赋存深度煤岩采动裂隙网络空间分布特征
1.3.5 不同赋存深度考虑采动与未考虑采动的结果对比分析
参考文献
第2章 深部围岩长期稳定性分析与控制
2.1 深部围岩流变力学行为及分数阶蠕变模型
2.1.1 锦屏深部大理岩基础力学特性
2.1.2 不同围压下深部大理岩蠕变力学特性
2.1.3 锦屏大理岩分数阶蠕变模型研究
2.2 不同深度赋存环境岩体动态力学特性
2.2.1 不同赋存深度锦屏大理岩应力波传播规律研究
2.2.2 锦屏大理岩HJC动态损伤本构模型参数研究
2.2.3 不同深度赋存环境锦屏大理岩动态力学响应模拟
2.3 不同尺度震源信息解译与围岩破裂特征
2.3.1 室内尺度岩石破坏声发射的主频统计方法
2.3.2 不同条件下岩石破裂主频与机制
2.3.3 工程尺度震源信息解译与围岩破裂特征
2.3.4 深部围岩破裂机制研究
2.4 深部围岩长期稳定性分析与安全评价
2.4.1 深部围岩工程安全原位综合监测与分析
2.4.2 深部围岩爆破卸压地应力快速释放的强岩爆防治方法与效果评价研究
2.4.3 考虑不确定性的深部隧道稳定性评价与优化设计方法
参考文献
第3章 深部地应力环境与灾害动力学
3.1 考虑深部岩体非线性特征的地应力测量方法
3.1.1 传统地应力测量方法在深地工程应用中的不足
3.1.2 基于完全温度补偿原理的本地数字化空心包体研发
3.1.3 考虑深部应力特征的空心包体地应力测量试验标定技术
3.1.4 考虑岩体非线弹性特征的空心包体应变计地应力测量数据分析方法
3.2 深部矿区地应力场反演算法与重构模型
3.2.1 地应力场反演重构研究现状
3.2.2 小样本数据下的地应力场反演
3.2.3 考虑非线性特征的岩体地应力场重构
3.3 深部高地应力场与能量场的转化
3.3.1 深部岩体能量基础理论
3.3.2 深部岩体储能机制研究
3.3.3 高围压岩岩石破碎耗能机制研究
3.3.4 深部花岗岩摩擦耗能特性研究
3.4 深部开采动力灾害防控体系
3.4.1 深部岩爆灾害的研究现状
3.4.2 深部地应力测量研究
3.4.3 深部岩体扰动力的长期监测
3.4.4 基于能量理论的岩爆倾向性预测
3.4.5 能量均匀化理念初探
参考文献
第4章 深部煤岩体强扰动和强时效下多场多相渗流理论
4.1 深部开采强扰动、强时效的分析模型
4.1.1 深部开采中的强扰动特征及含义
4.1.2 强扰动的判别准则
4.1.3 深部开采中的强时效含义
4.1.4 强时效的判别准则
4.2 深部多相多场条件下采动煤岩体损伤力学研究
4.2.1 深部采动力学条件下煤岩体的损伤变量定义
4.2.2 深部煤岩体单轴压缩条件下的裂隙损伤演化特征
4.2.3 三轴循环加卸载条件下的煤岩体损伤演化特征
4.3 深部煤体的孔隙-裂隙网络演化行为研究
4.3.1 深部煤岩体孔裂隙结构特征
4.3.2 单轴压缩条件下深部煤岩体孔裂隙网络演化规律
4.3.3 不同测量精度下孔裂隙网络演化规律研究
4.3.4 三轴压缩条件下裂隙损伤演化规律的数值模拟
4.3.5 三轴循环加卸载渗流条件下的裂隙损伤特征及演化规律
4.4 深部煤岩气液两相介质耦合渗流模型研究
4.4.1 多物理场耦合作用下各向同性深部煤岩体渗透率模型
4.4.2 多场耦合下考虑损伤的各向异性深部煤岩体渗透率模型
4.4.3 深部扰动煤体蠕变-渗透率模型
4.4.4 低渗煤岩分形孔隙结构的气液两相流理论
4.5 深部煤岩非达西渗流模型研究
4.5.1 多孔介质中的高速非达西渗流分数阶导数模型
4.5.2 多孔介质中的低速非达西渗流分数阶导数模型
参考文献
第5章 深部采动应力场-能量场分析、模拟与可视化
5.1 岩体复杂结构的分形重构及可视化模型
5.1.1 深部岩体大尺寸三维孔隙结构的多线程并行分形重构算法
5.1.2 深部岩体复杂孔隙结构岩石三维重构优化算法
5.1.3 岩体复杂三维孔/裂隙网络的分形表征方法
5.1.4 深部岩石微观孔/裂隙结构三维重构模型
5.1.5 采动应力下煤岩体裂隙网络演化规律的CT实时扫描
5.2