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第1章 绪论1

1.1矿产资源概况1

1.2资源开采面临的问题2

1.3研究综述3

1.3.1研究方法与指导思想3

1.3.2矿区断裂构造和力学特性研究5

1.3.3矿区地应力特征与应用研究6

1.3.4矿岩力学特性和本构模型研究7

1.4工程地质研究的关键技术8

1.5本章小结8

第2章 地质构造与地质条件9

2.1地貌与区域构造9

2.1.1矿区地貌9

2.1.2区域构造10

2.2区域构造与矿床成因关系12

2.2.1区域大地构造位置13

2.2.2区域构造体系13

2.2.3区域性断裂14

2.2.4区域地质构造演化14

2.2.5成矿超基性岩体14

2.2.6矿体成因类型15

2.3地层与地质构造特征15

2.3.1矿区区域地层概况15

2.3.2矿区地质构造特征16

2.3.3矿区超基性岩体地质特征20

2.3.4矿体地质特征与空间形态23

2.4矿区水文地质与导水构造30

2.4.1矿区水文地质概况30

2.4.2矿区水文地质条件34

2.4.3主要断层水文地质特征38

2.4.4Ⅱ矿区优势导水构造体系43

2.4.5矿井涌水量预测48

2.5矿区井巷涌水灾害防治技术49

2.5.1巷道涌水治理方案50

2.5.2竖井涌水治理方案52

2.5.3施工防治水措施55

2.6本章小结55

第3章 矿区地应力环境与作用特征57

3.1矿区地质构造与运动方式57

3.1.1中国大陆板块与其他板块的作用关系57

3.1.2龙首山地区及矿区地质构造特征58

3.1.3矿区地应力现场测量59

3.1.4地应力测量结果综述60

3.2地应力测量原理与方法63

3.2.1地应力测量基本原理63

3.2.2地应力测量实施步骤64

3.2.3原岩主应力大小及方向65

3.2.4传感器类型与结构70

3.3第一阶段地应力测量72

3.3.1测点位置与实测结果72

3.3.2地应力作用特征分析77

3.4第二阶段地应力测量79

3.4.1地应力测量工作79

3.4.2地应力作用特征分析80

3.5第三阶段地应力测量82

3.5.1 Ⅱ矿区深部和F17以东地应力测量82

3.5.2Ⅲ矿区地应力测量分析86

3.5.3Ⅲ矿区地应力作用特征综合分析93

3.6本章小结95

第4章 矿区工程岩组划分与岩体结构特征96

4.1工程地质岩组划分与特征96

4.1.1工程地质岩组的概念96

4.1.2矿区岩石建造的发育特征97

4.1.3工程地质岩组划分99

4.1.4岩组的基本特征110

4.2岩体结构与地质特征110

4.2.1岩体结构基础111

4.2.2岩体结构基本单元116

4.2.3岩体结构类型与地质特性120

4.3本章小结126

第5章 矿区岩石与结构面力学特性127

5.1上部岩石力学与结构面力学特性127

5.1.1岩石单轴抗压实验127

5.1.2岩石三轴压缩实验130

5.1.3岩石弱面剪切实验130

5.2深部岩石与结构面力学特性131

5.2.1岩石力学强度试验131

5.2.2矿岩弱面剪切试验132

5.2.3岩石膨胀试验135

5.2.4矿岩单轴压缩蠕变试验138

5.2.5岩石弯曲剪切和扭转蠕变试验141

5.3Ⅲ矿区岩石力学特性149

5.3.1矿物成分的X衍射分析149

5.3.2矿岩微细结构和构造152

5.3.3岩石力学试验设备与方法155

5.3.4岩石物理力学性质试验157

5.3.5岩石试验结果综合分析169

5.4本章小结170

第6章 岩体质量评价和力学参数预测171

6.1概述171

6.2矿区岩组划分与岩体参数研究171

6.3中瑞合作研究的岩体力学参数研究174

6.4矿区深部岩体力学研究与质量评价176

6.4.1 Ⅱ矿区西部矿岩工程地质条件177

6.4.2岩体稳定性分区与质量评价179

6.4.3岩体结构识别与岩体力学模型186

6.5本章小结190

第7章 矿山岩体力学参数理论与方法192

7.1岩体特性参数的预测方法192

7.1.1节理指标法192

7.1.2工程围岩分类法193

7.1.3弹性波速法194

7.1.4基于节理间距预测岩体变形参数195

7.1.5岩体参数系数折减法196

7.2岩体参数模糊综合评判预测法196

7.2.1影响岩体分类的因素196

7.2.2隶属函数197

7.2.3确定因素隶属函数198

7.2.4工程岩体分级的模糊综合评判199

7.2.5权重矩阵确定200

7.2.6工程岩体计算参数确定200

7.3矿山岩体力学特性参数预测系统201

7.3.1预测系统功能与界面201

7.3.2岩体力学参数可靠性评价205

7.4本章小结205

第8章 金川矿区地应力分布特征智能识别206

8.1神经网络特点及在岩石力学中应用现状206

8.1.1人工神经网络主要特点207

8.1.2人工神经网络在岩石力学中的应用209

8.2人工神经网络的建模与预测209

8.2.1 BP人工神经网络的基本原理209

8.2.2地应力测试样本处理210

8.2.3测试数据的归一化处理211

8.2.4网络结构参数设计212

8.3金川矿区地应力网络训练212

8.3.1神经网络模型的构建212

8.3.2学习样本的训练过程213

8.3.3神经网络模型可靠性分析220

8.4矿区不同深度地应力的预测221

8.5本章小结224

第9章 金川矿区地应力变化规律与作用特征226

9.1统计回归分析理论与方法226

9.2矿区浅部地应力变化规律226

9.2.1浅部原岩地应力随深度的变化规律228

9.2.2浅部水平地应力之比随深度的变化规律230

9.2.3浅部地应力测压系数随深度变化规律231

9.3矿区深部地应力回归分析232

9.3.1深部矿岩地应力随深度的变化规律234

9.3.2深部两个水平主应力之比随深度的变化规律235

9.3.3深部原岩平均测压系数k随深度的变化规律236

9.4矿区1000m以上地应力的变化规律237

9.4.1矿区1000m水平以上地应力随深度的变化规律237

9.4.2矿区水平构造应力之比随深度的变化规律239

9.4.3矿区1000m以上平均侧压系数k随深度的变化规律239

9.5不同岩性和矿区位置的地应力分布规律240

9.5.1不同岩性和位置的地应力预测结果240

9.5.2不同岩性和位置的地应力作用特征244

9.6本章小结248

结束语250

参考文献252