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。
郭延辉，男，1985年12月生，陕西延安人，博士（后），现任昆明理工大学副教授，云南省兴滇英才支持计划青年人才，主要从事岩石力学与工程，矿山地压控制理论与实践，采矿理论与工艺，矿山地质灾害机理、监测预警与防治方面的研究。近五年，以第一作者或通讯作者公开发表学术论文40余篇，其中SCI检索20余篇，授权实用新型专利7项，实审发明专利8项，出版专著1部；主持云南省应用基础研究面上项目2项，中国博士后科学基金面上项目一等资助1项，主持教育部产学研协同育人项目1项，主持云南省三区科技人才项目1项。获云南建设投资控股集团有限公司科技进步一等奖一项（排名第2），获省部级特等奖1项。作为指导教师，指导项目“预警猫—基于物联网的地质灾害预警系统”获得2018年第四届云南省“互联网+”大学生创新创业大赛金奖，指导项目“ITM—智慧隧道灾害感知预警系统”获得2019年云南省计算机设计大赛二等奖，指导项目“高山峡谷区深长隧道突水突泥三维可视化试验系统”获得2019年云南省第十届挑战杯课外学术作品竞赛三等奖。
目 录1 绪 论1.1 引言1.2 选题依据与研究意义1.3 国内外研究现状及存在的问题1.3.1 矿山开采岩体移动和变形的研究历史和现状1.3.2 高应力区陡倾矿体开采岩体移动和变形的的研究现状1.3.3 存在的问题1.4 拟解决的关键科学问题1.5 研究内容及技术路线1.5.1 研究内容1.5.2 技术路线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2.4 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2.6 本章小结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3.4 本章小结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 狮子山矿区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4.4 本章小结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5.3 本章小结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其机理分析6.5.2 地表沉陷及覆岩冒落动态演化过程的阶段性分析6.6 本章小结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7.3.1 BP神经网络模型7.3.2 岩体移动角预测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7.4 本章小结参考文献
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