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1 绪论1

1.1 课题研究意义1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 帷幕注浆技术研究现状2

1.2.2 岩石破裂机理研究现状4

1.2.3 边坡稳定性研究现状7

1.3 本书的主要内容10

2 研山铁矿注浆堵水帷幕工程概况11

2.1 矿山工程地质概况11

2.1.1 工程地质概况11

2.1.2 矿床与围岩构造12

2.1.3 矿山开采技术条件13

2.2 水文地质概况13

2.2.1 区域水文地质13

2.2.2 矿区水文地质14

2.2.3 露天采场东帮水文地质条件15

2.3 注浆堵水帷幕情况16

2.3.1 矿区东边坡现状16

2.3.2 矿区东边坡地层分布17

2.3.3 注浆堵水工程概况18

3 边坡岩土体基本物理力学性质研究21

3.1 室内岩石力学实验21

3.1.1 土力学实验21

3.1.2 岩石力学实验22

3.2 帷幕体基本力学性质试验30

3.2.1 单轴抗压实验30

3.2.2 单轴抗拉试验31

3.2.3 剪切试验32

3.2.4 帷幕体试件含水量测试33

3.3 现场岩体力学测试34

4 注浆帷幕体破裂机理试验研究38

4.1 试验概述38

4.1.1 加载设备38

4.1.2 声发射系统40

4.1.3 红外辐射监测系统44

4.1.4 帷幕体试样制备44

4.2 单轴压缩荷载帷幕体破裂特征研究45

4.2.1 岩石单轴受压破裂声发射与红外辐射研究45

4.2.2 帷幕体声发射演化规律46

4.2.3 基于声发射定位的帷幕体裂隙空间演化分析49

4.2.4 帷幕体红外辐射规律分析60

4.3 三轴压缩条件下帷幕体裂隙扩展规律研究63

4.3.1 岩石三轴压缩声发射试验研究63

4.3.2 帷幕体声发射演化规律64

4.3.3 基于声发射定位的帷幕体裂隙空间演化分析68

4.3.4 不同围压下帷幕体破裂机理综合分析76

4.4 帷幕体破裂演化的分形特征研究80

4.4.1 岩石破裂声发射分形研究概述80

4.4.2 分形维数计算方法81

4.4.3 单轴压缩条件下帷幕体裂隙分维演化规律83

4.4.4 三轴压缩条件下帷幕体裂隙分维演化规律87

4.5 小结92

5 注浆帷幕与边坡稳定性数值模拟研究94

5.1 研究方案94

5.2 计算模型95

5.2.1 地质力学模型95

5.2.2 计算模型97

5.2.3 边界条件98

5.3 选取模型参数98

5.4 防渗墙设计参数论证99

5.4.1 渗透系数的要求99

5.4.2 高喷防渗墙的厚度100

5.4.3 抗压强度100

5.4.4 其他指标100

5.5 建模过程100

5.6 数值模拟结果分析100

5.6.1 N24剖面的模拟过程及结果分析100

5.6.2 N26剖面的模拟过程及结果分析115

5.6.3 N28剖面的模拟过程及结果分析128

5.6.4 防渗效果与边坡稳定性分析141

5.7 小结146

6 研山铁矿帷幕注浆堵水技术实施与效果148

6.1 帷幕注浆堵水试验148

6.1.1 帷幕堵水试验148

6.1.2 现场初步试验结果151

6.2 研山铁矿帷幕注浆堵水技术152

6.2.1 设计方案152

6.2.2 设计参数论证153

6.2.3 施工技术要求153

6.2.4 工程质量检测方案及要求154

6.2.5 方案适宜性分析155

6.3 堵水效果现场监测分析156

6.4 小结157

参考文献158