岩体水压致裂机理研究及在矿山突水中的应用的开题报告

岩体水压致裂机理研究及在矿山突水中的应用的开
题报告
1. 研究背景和意义
岩石力学及工程领域中，岩体水压致裂是一种常见的物理现象。

在矿山开采过程中，由于开采工作面深度增大，地下水位难以控制，岩体破裂的风险也愈加增大，从而导致矿山突水事件的发生。

因此，深入研究岩体水压致裂机理是防止矿山突水事故的重要手段之一。

本课题旨在通过对岩体水压致裂机理的研究，探究其在矿山突水中的应用。

2. 研究内容和方法
本研究主要包括以下内容：
（1）岩体水压致裂的机理分析与模型建立。

通过实验研究和数值模拟建立水压致裂的机理模型，为后续的矿山突水预测提供理论支持。

（2）岩体水压致裂与矿山突水的关联分析。

通过对岩体水压致裂机理及其因素的分析，探究其与矿山突水的关联性，为防治矿山突水提供科学依据。

（3）基于机理模型的矿山突水预测方法。

基于建立的水压致裂机理模型，提出一种基于机理的矿山突水预测方法，以便及时有效地防止矿山突水事故的发生。

本研究主要采用实验研究、数值模拟和理论分析相结合的方法，通过岩体水压致裂机理的研究，探讨其在矿山突水中的应用。

3. 预期成果和意义
本研究旨在通过对岩体水压致裂机理的深入研究，探究其在矿山突水中的应用，预期取得以下成果：
（1）建立基于岩体水压致裂机理的矿山突水预测模型，准确预测矿山突水的风险。

（2）阐明岩体水压致裂与矿山突水的关联性，提出防止矿山突水的有效措施。

（3）为矿山工程的安全施工、避免事故发生提供理论依据和技术支持。

4. 计划进度和研究方法
（1）前期准备阶段（1个月）：对相关文献进行研究，并确定研究方案，明确研究目标。

（2）实验研究阶段（3个月）：建立实验平台，通过模拟不同条件下的水压致裂过程，获取相关数据。

（3）数值模拟阶段（2个月）：通过使用数值模拟软件，对实验结果进行模拟分析，得出相应的机理模型。

（4）理论分析阶段（1个月）：对机理模型进行理论分析，为后续构建预测模型做好理论准备。

（5）预测模型构建阶段（1个月）：基于机理模型构建相应的矿山突水预测模型。

（6）模型评估和优化阶段（1个月）：对矿山突水预测模型进行评估革优化，提高其预测准确性。

5. 主要参考文献
[1] 赵小南, 严冬冬, 韩宝星等. 液压致裂玄武岩岩石斗很力学性能的实验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(8): 1983-1997.
[2] 茹永龙, 宋惠琼, 王莉, 等. 应力水压耦合作用下岩土裂纹扩展实验[J]. 岩土力学, 2015, 36(4): 1124-1130.
[3] Jia, Y., Liu, S.R., Rong, G.R., et al. A simulation study on the influence of water inclusions on rock fracture induced by hydraulic
pressure [J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2019, 11(6): 1211-1222.。