海下金属矿床开采参数优化与安全预警研究.pdf

中图分类号工旦星』三 U D C 么z2 博士学位论文 学校代码[ 呈 密级 丛 海下金属矿床开采参数优化与安全预警研究 P A R AM E T E RO P T I M I Z A T I O NA N DS A F E T YE A I 之L Y Ⅵ後R N I N GR ES E A R C HR E L A T E DT O E X P L O l l 『A T I O NO FU N D E R S E AM E T A L L I CO I t E S 作者姓名 学科专业 学院 指导教师 彭康 采矿工程 资源与安全工程学院 李夕兵教授 答辩委员会主席 中南大学 2014 年6 月 万方数据 学位论文原创性声明 本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确 的说明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名日期丝丝年』月』日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学 位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名 日期丑年』月互日 日 万方数据 博士学位论文摘要 摘要 海下资源绿色开采是采矿工程界中重要的发展方面。目前，有关 海底煤炭资源开采已取得了丰硕的成果，然而，我国在海下金属矿床 开采方面的研究才刚刚起步。为此，本文作者在国家重点基础研究发 展计划、山东黄金集团重点科技攻关项目、国家科技支撑计划课题的 资助下，以海下金属矿床开采关键技术为研究课题，在岩石力学基础 研究的前提下对合理隔离层厚度、框架式采场结构参数、岩层监测与 预警、矿井水系统等问题进行了系统的研究。 在海下开采岩石力学基础方面，首先查明所采矿床的矿体赋存条 件、矿体形态、矿山工程地质条件、地应力规律，然后，通过室内岩 石力学试验测试及现场岩体结构面的调查，选取R M R 法的6 个评价 指标作为新立矿区海下岩体质量评价的基础，应用H o e k ．B r o w n 准则 得出不同质量等级岩体力学参数，为矿山井下工程布置、采场稳定性 分析及参数优化等提供基础研究。 在海下开采合理隔离层厚度方面，着重于隔水保护层的厚度研 究，基于M i n d l i n 厚板理论与W i n k l e r 地基理论建立了不规则形状的 保护层模型，利用微分容积法求解并编制了求解程序D C F M P ，以最 大拉应力准则作为合理保护层的判据，分别确定了三山岛矿区的1 8 个盘区的合理保护层厚度，最终建议的统一的保护层厚度为2 2 ．1 6 m 安全系数1 ．8 。另外还发现了合理的保护层厚度与盘区面积的显著 相关性，并得到了回归方程，为以后合理保护层的确定提供了更为简 便的方法。 在框架式结构参数优化方面，首先计算不同框架式采场结构参数 的最大主应力，建立应力约束的体系应变能最大化的目标函数，求响 应面函数后采用非线性优化技术对响应面函数进行优化，从而求得点 柱的尺寸为4 x 4 m 、跨度为1 2 m ；然后基于K i r c h h o f f 薄板理论建立中 段间不规则项底柱模型，利用G a l e r k i n 法和坐标映射技术求得顶底柱 模型的数值解析解，建立综合考虑经济因素、安全因素和充填效果因 素的目标函数，对三山岛矿区内的9 个盘区的顶底柱分别进行优化设 计，最终得到统一的最优厚度为7 ．1 6 m 。最后有限元强度折减法中任 意点的应力一应变强度折减过程与莫尔一库仑准则条件下安全系数法 接轨对中段内盘区间不同开采顺序的围岩稳定性进行分析，得出“隔 二采一”方案最优，安全系数范围为2 ．5 ～3 ．5 ，未达矿岩失稳的条件。 万方数据 博士学位论文 摘要 在岩层监测与预警方面，采用位于上盘围岩内的三个专用观测硐 室A 、B 、C 的监测数据，在使用小波变换对岩层位移监测数据进行 趋势项分离及平稳化处理的基础上，以时间序列A R 模型对监测数据 进行短期预测，对不同的小波分解层数与预测步长得到的预测值与实 测值进行误差分析，选定3 ～6 步为最佳预测步长，预测误差可控制在 1 ％以内。同时，通过研究对比各个岩土工程中预警指标的确定方法， 选取单次采样时间内的变形速率V t 与前2 0 ～8 0 d 的平均变形速率的比 值作为岩层稳定变形阶段判断预警阀值的指标，对监测安全状态进行 判别，可分析海底开采岩层的变形规律，指导海下开采的安全作业。 在海下矿井的水系统研究方面，采集了三山岛矿区内的1 0 0 个裂 隙水样和1 3 个特征水样 包括海水、第四系地下水、地表水和雨水 ， 并分析了各个水样中的1 3 项化学物理指标和2 项同位素指标，首先 利用主成分分析 P C A 获得了四个主成分 信息贡献率分别为4 8 ％、 2 5 ％、1 0 ％禾1 27 ％ ，通过深入分析各个主成分的水化学指标的特点， 并对照相关的地质报告，确定了这四个主成分分别代表海水的浓缩与 稀释过程、绢英岩化与碳酸盐化过程、钾长石化过程和二氧化碳溶解 过程。然后在主成分分析的基础上利用模糊C 均值聚类 F C M 对 矿区的1 0 0 个裂隙水样进行聚类分析，确定了四个空间上连续变化的 聚类，并通过了密实度和分离度函数的有效性验证。利用图形技术直 观地展示了四个聚类的空间分布，分析了每个聚类的水化学特点，并 与相关的水文地质报告相互印证，确定四个聚类分别为深层咸水、浅 层咸水、基岩卤水和混合废水。最后，深入分析P C A 和F C M 的结果， 反演得到了矿区地下水运动和演化系统，包括水来源、迁移路径、混 合位置、局部裂隙带以及采矿对地下水系统的影响。通过矿井水系统 实时动态观测分析可起到海下开采矿井突水预警作用。 本文所做的研究工作，不仅立足于学科前沿，而且紧密联系工程 实践，着重解决海下金属矿床安全开采中的最关键问题，具有较高的 应用价值和前瞻性。 关键词海下开采，合理保护层，结构参数优化，岩层位移，矿井水系统 万方数据 博士学位论文 A B S T R A C T A BS T R A C T G r e e n t e c h n i q u e i nu n d e r s e am i n i n gi Sa no r i e n t a t i o ni nt h e d e v e l o p m e n to fm i n i n ge n g i n e e r i n gi n d u s t r y ．A tp r e s e n t ，t h ee x p l o i t a t i o n o fu n d e r s e ac o a lr e s o u r c e sy i e l d e dar i c hh a r v e s t ．H o w e v e r , t h er e s e a r c h w o r ko fm e t a lm i n ei nt h i sf i e l di Si ni t si n f a n c y ．F i n a n c e dio i n t l yb yt h e N a t i o n a lB a s i cR e s e a r c hP r o g r a mo fC h i n a ，t h eK e yS c i e n c ea n d T e c h n o l o g yP r o j e c t o fS h a n g d o n gG o l dG r o u pC O ．，L T D ，a n dK e y T e c h n o l o g i e sR e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n tP r o g r a mo fC h i n a ，t h i sa r t i c l e d e a l sw i t ht h ek e yt e c h n o l o g yo fu n d e r s e am e n t a lm i n i n g ．O nt h ep r e m i s e o ft h eb a s i cr e s e a r c ho fr o c km e c h a n i c s ，r e a s o n a b l el a y e r so fp r o t e c t i o n ， f r a m es t o p es t r u c t u r ep a r a m e t e r s ，s t r a t am o n i t o r i n ga n de a r l yw a r n i n ga n d m i n ew a t e rs y s t e ma r ed i s c u s s e di nt h i sa r t i c l e ． A sr e g a r d st h eb a s i cr e s e a r c ho fr o c km e c h a n i c so fu n d e r s e am i n i n g ， i ti Si m p o r t a n tt ok n o wt h eb e do ft h ee x i s t e n c eo fo r eb o d y , m o r p h o l o g y o fo r e b o d y , t h eg e o l o g i c a lc o n d i t i o na n di n s i t ur o c ks t r e s sr u l e ．T h e n ． i n d o o rr o c km e c h a n i c st e s t i n ga n df i e l dt e s t i n go fr o c ks t r u c t u r a lp l a n ea r e c a r r i e do u t ．a n d6 e v a l u a t i o ni n d e xo fR 很e v a l u a t i o nm e t h o dw a s s e l e c t e da sab a s i sf o re v a l u a t i o no fr o c km a s sq u a l i t yi nX i n l im i n i n g a r e a ．R o c km e c h a n i c sp a r a m e t e r so fd i f f e r e n tq u a l i t yl e v e l sw e r eo b t a i n e d b yt h eu s eo fH o e k ．B r o w nc r i t e r i o n ．A 1 lt h e s ew o r k sp r o v i d e st h er e s e a r c h b a s i sf o ru n d e r g r o u n de n g i n e e r i n gl a y o u t ，s t o p es t a b i l i t ya n a l y s i sa n d p a r a m e t e ro p t i m i z a t i o n ，e t c ． T h er e s e a r c ho fr e a s o n a b l el a y e r so fp r o t e c t i o ni nu n d e r s e am i n i n g f o c u s e so nt h et h i c k n e s s ．A c c o r d i n gt oM i n d l i np l a t et h e o r ya n dW i n k l e r f o u n d a t i o nt h e o r y , i r r e g u l a r l ys h a p e dp r o t e c t i v e1 a y e rm o d e lw a s e s t a b l i s h e d ．A n dd i f f e r e n t i a lc u b a t u r em e t h o dw a su s e df o rt h es o l v i n g a n dp r o g r a m m i n go fs o l v i n g p r o g r a mD C F M BA st h e c r i t e r i o no f r e a s o n a b l ep r o t e c t i o nl a y e r , m a x i m u mt e n s i l es t r e s sc r i t e r i o ni Sa p p l i e di n t h ed e t e r m i n a t i o no fr e a s o n a b l ep r o t e c t i v el a y e rt h i c k n e s so ft h e18p a n e l i nS a n s h a n d a om i n e ．T h ef i n a lr e c o m m e n d a t i o nu n i f o r mt h i c k n e s so ft h e p r o t e c t i v el a y e ri S2 2 ．16 m t h es a f e t yf a c t o ri S1 ．8 、1 ．I ti Sa l s of o u n dt h a t t h e r ew a sas i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nb e t w e e nr e a s o n a b l ep r o t e c t i v el a y e r t h i c k n e s sa n da r e a ．Ar e g r e s s i o ne q u a t i o nw a st h e no b t a i n e da n di t p r o v i d e sam o r ec o n v e n i e n tw a yf o rt h ed e t e r m i n a t i o no fr e a s o n a b l e l a y e r so fp r o t e c t i o n ． A sf a ra st h ef l a m e s t o p e s t r u c t u r ep a r a m e t e r si sc o n c e r n e d ， m a x i m u mp r i n c i p a ls t r e s so fd i f f e r e n tf r a m es t o p es t r u c t u r ep a r a m e t e r s a r ef i r s tc a l c u l a t e d ．T h e nt h es y s t e ms t r a i ne n e r g ym a x i m i z a t i o no b j e c t i v e f u n c t i o nf o rs t r e s sc o n s t r a i n tw a se s t a b l i s h e d ．I nt h ec a s e s ，w h e r e 万方数据 博士学位论文 A B S T R A C T r e s p o n s es u r f a c ef u n c t i o ni st ob ep e r f o r m e d ．i ti Sb e R e rt ou s et h e n o n l i n e a ro p t i m i z a t i o nt e c h n i q u e sw h e r et h er e s p o n s es u r f a c ef u n c t i o n s h a v eb e e nc a l c u l a t e d ．T h es i z eo fp o i n tc o l u m na n dt h es p a na r et h e n k n o w n ．T h e ya r er e s p e c t i v e l y4 x 4 ma n d12 m ．B a s e do nK i r c h h o f fp l a t e t h e o r y , i r r e g u l a r r o o fp i l l a rm o d e lb e t w e e nt h em i d d l ep 叭sa r e e s t a b l i s h e d ．T h et o pp i l l a rm o d e la n dn u m e r i c a la n a l y t i c a ls o l u t i o na r e a l s ob ef o u n db yt h eG a l e r k i nm e t h o da n dc o o r d i n a t em a p p i n gt e c h n o l o g y ． B a s e do na no v e r a l la n a l y s i so ff a c t o r si ne c o n o m i c ．s a f e t ya n df i l l i n g p e r f o r m a n c e ，a no b j e c t i v ef u n c t i o ni Sb u i l d ．A n dt h et o pp i l l a ro ft h e9 p a n e li nS a n s h a n d a om i n ei So p t i m i z e d ．T h eo p t i m a lu n i f i e dt h i c k n e s si S 7 ．16 m ．S t a b i l i t ya n a l y s i so fs u r r o u n d i n gr o c ko fd i f f e r e n te x c a v a t i o n s e q u e n c ew i t h i nt h ep a n e lm i n i n gs t o p eo fo r eb l o c kw a sc o n d u c t e du s i n g S t r e s s ．s t r a i ns t r e n g t hr e d u c t i o np r o c e s so fa n yp o i n ti ns t r e n g t hr e d u c t i o n F E Ma n ds a f e t yf a c t o rm e t h o du n d e rt h ec o n d i t i o no fM o h r C o u l o m b c r i t e r i o n ．A n dt h em i n i n gs e q u e n c eo ft h e “t w os t o p ep a n e l s ’’i sa p p l i e df o r t h em i n e ．I t ss a f e t yf a c t o rr a n g ei S 2 ．5t o3 ．5 ，w h i c hd o e sn o tm e e tt h e c o n d i t i o n sf o ri n s t a b i l i t yo r e ． T h em o n i t o r i n gd a t ao ft h et h r e ee x c l u s i v eo b s e r v a t i o n sc h a m b e rA ， B ．Ci nh a n g i n gw a l lr o c ki Su s e di nt h er e s e a r c ho fs t r a t am o n i t o r i n ga n d e a r l yw a r n i n g ．O nt h eb a s i so ft h eu s eo fw a v e l e tt r a n s f o r m ，e s t i m a t i o no f a b n o r m a lt e n d e n c ya n ds m o o t h i n gt r e a t m e n to ft h es t r a t ad i s p l a c e m e n t m o n i t o r i n gd a t ai S c a r r i e do u t ．T i m es e r i e sA Rm o d e lw a su s e df o r s h o r t t e r mm o n i t o r i n gf o r e c a s t s ．T h ee r r o rb e t w e e nt h ep r e d i c t e da n d m e a s u r e dv a l u e so fd i f f e r e n tw a v e l e td e c o m p o s i t i o nl e v e la n df o r e c a s t s t e pw a sa n a l y z e d ．P r e d i c t i o ne r r o rC a nb ec o n t r o l l e dw i t h i n1 ％．a n d3 6 i St h eb e s te s t i m a t e s t e p ．A t t h es a m et i m e ，b y c o m p a r i n ge a c h d e t e r m i n i n gm e t h o do ft h ew a r n i n gi n d i c a t o r si ng e o t e c h n i c a le n g i n e e r i n g ． t h er a t i oo ft h ed e f o r m a t i o nr a t eo fY ti nas i n g l es e l e c t e ds a m p l i n gt i m e b e f o r ea n dt h e a v e r a g es t r a i n r a t eo f2 0 ．8 0 d ．a st h r e s h o l dw a r n i n g i n d i c a t o r , w a su s e df o rt h em o n i t o r i n go fs e c u r i t ys t a t u sd i s c r i m i n a t i o n ． S t u d i e ss h o wt h a tt h ee a r l yw a r n i n gs y s t e mt h a tC a na n a l y z et h e d e f o r m a t i o no fs e a b e dm i n i n gr o c k ，a n di ta l s op r o v i d eg u i d a n c ef o rs a f e o p e r a t i o no f u n d e r s e am e n t a lm i n e ． I nt h er e s e a r c ho f u n d e r g r o u n d w a t e r s y s t e m ，t h i r t e e n p h y s i c o ．c h e m i c a li n d i c a t o r sa n dt w oi s o t o p i ci n d i c a t o r sw e r es u r v e y e da t 1O Of i s s u r ew a t e rs a m p l e sa n d13c h a r a c t e r i s t i cw a t e rs a m p l e si nX i n l i ，a d e p o s i to fS a n s h a n d a og o l dm i n e J i a o d o n gp e n i n s u l a ，P R C ．F i r s t l y , p r i n c i p a lc o m p o n e n t sa n a l y s i s P C A w a su s e dt oe x t r a c tf o u rp r i n c i p a l c o m p o n e n t s t h ec o n t r i b u t i o nr a t e so fi n f o r m a t i o na r e4 8 ％，2 5 ％，1O ％ a n d7 ％．r e s p e c t i v e l y ．T h i sa r t i c l eh a sp r e s e n t e da ni n d e p t hl o o ka tt h e c h a r a c t e r i s t i c so fh y d r o c h e m i s t r yi n d i c a t o r so fe a c hm a i nc o m p o n e n t ．T h e f o u rp r i n c i p a lc o m p o n e n t sa r ei d e n t i f i e da st h ep r o c e s so fc o n c e n t r a t i o n 万方数据 博士学位论文A B S T R A C T a n dd i l u t i o no fs e a w a t e r , p h y l l i ca n dc a r b o n a t ep r o c e s s ，t h ep r o c e s so f p o t a s hf e l d s p a t h i z a t i o n a n dc a r b o nd i o x i d ed i s s o l u t i o n p r o c e s sb y c o m p a r i n gr e l e v a n tg e o l o g i c a lr e p o r t s ．T h e n ，b a s e do na na n a l y s i so ft h e P C A ．1O Ow a t e rs a m p l e sw e r eg r o u p e di n t os p a t i a l l yc o n t i n u o u sf o u r w a t e rc l a s s e su s i n gt h ef u z z yC m e a n s F C M c l u s t e r i n gm e t h o d ．T h e a r t i c l ea l s ot a k e sa d v a n t a g eo fg r a p h i ct e c h n o l o g y ．I tv i s u a l l ys h o w st h e s p a t i a ld i s t r i b u t i o no ft h ef o u rc l u s t e r s ．A n dt h e nt h ec h a r a c t e r i s t i c so f h y d r o c h e m i s t r yo fe a c hc l u s t e ra r ea n a l y z e d ，w h i c hv e r i f i e dt h er e l a t e d h y d r o g e o l o g i c a lr e p o r t ．T h ef o u rc l u s t e r sa r ed e e ps a l i n ew a t e r , s h a l l o w s a l i n ew a t e r , b e d r o c kb r i n ea n dm i x e dw a s t e w a t e r ．F i n a l l y , as e a r c h i n g a n a l y s i so ft h er e s u l t s o fP C Aa n dF C Mg e tt ot h em o v e m e n ta n d e v o l u t i o ns y s t e mf o rg r o u n d w a t e r s ．i nt h ep i t ．T h e s ef a c t o r si n c l u d e s o u r c e so fw a t e r , f l o wp a t h ，m i x i n gz o n e ，l o c a lf i s s u r ez o n ea n di m p a c to f m i n i n g ． T h i sr e s e a r c hP a p e rh a sf o c u s e so nt h ep r o b l e mo fh o wt oc a r r yo n s a f em i n i n gf o ru n d e r s e am e n t a ld e p o s i t s ．I tn o to n l yb a s e do nt h e f o r e f r o n t sb u ti ta l s o c l o s e l yb o u n du p w i t he n g i n e e r i n gp r a c t i c e ． T h e r e f o r e ．i ti Sap r o s p e c t i v e s t u d yw i t hc h a r a c t e r i s t i c so fg r e a t a p p l i c a t i o nv a l u e ． K E Y W O R D S u n d e r s e am i n i n g ；r e a s o n a b l el a y e r so fp r o t e c t i o n ； s t r u c t u r a lp a r a m e t e ro p t i m i z a t i o n ；s t r a t ad i s p l a c e m e n t ； m i n i n gw a t e rs y s t e m 万方数据 博士学位论文 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．- ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一i 第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 国内外研究现状及发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 ．2 ．1 海下开采安全隔离层厚度研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 ．2 ．2 框架式采场结构参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．2 ．3 海下开采岩层监测预警系统研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 ．2 ．4 地下水系统的水化学研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 1 ．3 本文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 第二章海下开采岩石力学基础研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 2 2 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．12 2 ．2 海下金属矿床工程地质概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．1 工程地质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 2 ．2 ．2 水文地质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 ．2 ．3 海底黏性土微观结构及渗透性能参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 ．2 ．4 地应力调查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 2 ．3 基于F C M 聚类和图形技术的结构面产状分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 2 ．3 ．1 模糊聚类技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．2F C M 结果处理方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 2 ．3 ．3 海下岩体节理裂隙产状调查结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 2 ．4 海下岩体不同质量等级的力学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 2 ．4 ．1R M R 法判别岩体质量等级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 7 2 ．4 ．2 基于H o e k ．B r o w n 的不同质量等级岩体力学参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 第三章基于M i n d l i n 厚板理论的海下开采保护层厚度优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 3 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 3 ．2 厚板理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．2 ．1R e i s s n e r 板模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．2 ．2M i n d l i n 板模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 万方数据 博士学位论文目录 3 ．2 ．3 其他厚板模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 3 ．3 基于M i n d l i n 板和W i n k l e r 地基的保护层模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 8 3 ．3 ．1 保护层力学模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 。3 ．3 ．2W i n k l e r 基床系数的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 3 ．4 基于微分容积法 D C M 的保护层模型求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 0 3 ．4 ．1 微分容积法原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 3 ．4 ．2 保