耦合、时变边界、动力学以及非连续性、非均质性和离散性共同构成工程力学研究对象的复杂性特征。回避这些复杂性特征，矿山工程力学将陷入闭门造车和纸上谈兵的尴尬局面。本书以岩体变形－流体运移的耦合为切入点对矿山工程力学的复杂行为作粗浅的探索，其中，涉及时变边界、非线性、动力学等复杂性现象。特别是对于岩体破坏后的动力学行为，从流动法则的构建、动力学响应计算方法、结构稳定性(分岔)分析等方面进行了较为深入的探讨。全书共18章。第1～5章为基础理论。第6、7章为试验研究。第8～10章为动力学模型。第11～14章为耦合系统的动力学分析。第15～18章为应用研究。

本书以采动岩体蠕变－渗流耦合问题为研究对象，对采动岩体的复杂行为进行了较为深入的研究。全书共18章。第1～5章为基础理论，包括流－固耦合系统的运动学描述、岩石流变和渗流理论、岩石的破坏形式与流动法则、含瓦斯煤体的基本运动。第6、7章为试验研究，包括破碎岩石的渗透试验和蠕变试验。第8～10章为动力学模型，包括岩体变形与渗流耦合动力学模型、含瓦斯煤层动力学模型、煤层变形与瓦斯运移耦合系统响应计算方法。第11～14章为耦合系统的动力学分析，包括破碎岩体非Darcy水渗流的动力学分析、温度场与渗流场耦合作用及其响应、破碎岩体中气体渗流动力学分析、破碎岩体流固耦合非线性动力学分析。第15～18章为应用研究，包括巷道整体及局部支护下的围岩应力场、采动巷道闱岩变形的黏弹性分析、渗流作用下巷道围岩黏弹性分析及瓦斯突出机理分析。本书内容属于力学、采矿、煤矿安全、岩土工程等学科的交叉领域。附录为时变系统动力学简介。

本书可供力学、采矿、安全、岩土、地质等领域的广大科技工作者和高等学校师生参考。

序

前言

绪论

第1章 流－固耦合问题的运动描述

第2章 岩石流变的基本理论

第3章 岩石渗流的基本理论

第4章 岩层本构关系

第5章 含瓦斯煤层运动规律

第6章 破碎岩石渗透特性测试

第7章 破碎岩石蠕变试验研究

第8章 岩石变形与渗流耦合动力学模型

第9章 煤层变形与瓦斯运移的耦合动力学模型

第10章 煤层变形与瓦斯运移耦合系统的响应计算方法

第11章 破碎岩体非Darcy水渗流的动力学分析

第12章 破碎岩体非等温渗流的动力学分析

第13章 破碎岩体中气体渗流的动力学分析

第14章 破碎岩体流固耦合渗流动力学分析

第15章 巷道整体及局部支护下的围岩应力场

第16章 巷道围岩变形的黏弹性分析

第17章 渗流作用下巷道围岩变形黏弹性分析

第18章 时变边界系统动力学与瓦斯突出机理

附录 时变系统动力学简介

参考文献