第2章原岩应力.pptVIP

四、侧压力系数 与深度 的关系一般可用下式表示 五、水平应力 和 的大小及方向在大的区域内（或一个矿区范围内）会有所变化。 一般出现在构造简单、地层平缓的地区。 六、一般情况下，原岩应力的三个主应力轴中的铅垂轴与铅垂方向有一定交角，水平轴与水平面有一定的交角。 岩石力学 太原理工大学矿业工程学院 张东华 目 录 绪论 第一章 岩石的物理力学性质 第二章 原岩应力 第三章 岩石地下工程稳定性 第四章 井巷维护 第二章 原岩应力 §2.1 概述 §2.2 自重应力理论 §2.3 构造应力 §2.4 原岩应力分布规律 重点为有关的基本概念、原岩自重应力理论、原岩应力分布规律。 学习目的 解决工程实际问题 岩石地下工程的稳定性控制问题 如何判断？ 如何加固？ 岩石力学 物理性质 力学性质 变形 性质 强度 性质 岩石受力情况 岩石性质 稳定性判断 围岩无需加固 是 需要加固围岩 否 学习思路 ? §2.1　概述 一、基本概念 原始岩体 原岩应力 次生应力（二次应力） §2.1　概述 一、基本概念 原始岩体 在采矿工程中，把这种未受采掘扰动影响的岩体称为原始岩体。 §2.1　概述 一、基本概念 原岩应力 天然状态下地壳内存在着应力，通常在地学中称之为地应力，在采矿工程中，把这种未受采掘扰动影响的岩体原始应力，称为原岩应力。 §2.1　概述 一、基本概念 次生应力（二次应力） 注意地应力与原岩应力、次生应力的区别 采矿工程中，地下采掘空间对周围岩体内的原岩应力场产生扰动，使得原岩应力重新分布，并且在井巷和采场的围岩中几倍于原岩应力的高值应力，既是次生应力。 §2.1　概述 一、基本概念 二、原岩应力的组成 自重应力 构造应力 地下水压力 温度应力 瓦斯压力 §2.1　概述 一、基本概念 二、原岩应力的组成 三、原岩应力对围岩稳定性的影响 第二章 原岩应力 §2.1 概述 §2.2 自重应力理论 §2.2 自重应力理论 海姆公式 金尼克公式 §2.2 自重应力理论 海姆公式 基本思想：原岩的铅垂应力为上覆岩体的自重，在漫长的地质年代，地下岩体蠕变的结果造成岩体处于各向等压应力状态。 §2.2 自重应力理论 海姆公式 金尼克公式 基本思想：假定地表水平，地下岩体为线弹性体，其铅垂应力仍等于上覆岩体的自重，而水平应变因任意铅直剖面为对称面，从而有 从而 由海姆公式计算得到的原岩应力场的侧压力系数为1，由金尼克公式计算得到的原岩应力场的侧压力系数为 定义：水平应力与铅垂应力之比为侧压力系数，一般用 表示 ，则 第二章 原岩应力 §2.1 概述 §2.2 自重应力理论 §2.3 构造应力 §2.3 构造应力 假设 结果 §2.3 构造应力 构造应力是由于地质构造作用引起的应力。无论从地质力学观点还是从板块构造观点看，地壳的运动以水平运动为主，甚至绝大部分褶皱、断裂、隆起和凹陷等地质构造形迹都是水平挤压力作用而产生的结果。 构造应力场力学模型 各应力分量绝对值之间的比较 最大主应力迹线和滑移线 §2.3原岩应力分布规律 从现有实测资料看，在3000m深度以内，地壳浅部的原岩应力变化规律大致可以归纳为以下几点： 一、原岩应力是一个相对稳定的非稳定应力场 §2.3原岩应力分布规律 从现有实测资料看，在3000m深度以内，地壳浅部的原岩应力变化规律大致可以归纳为以下几点： 一、原岩应力是一个相对稳定的非稳定应力场 二、实测垂直应力基本符合 §2.3原岩应力分布规律 从现有实测资料看，在3000m深度以内，地壳浅部的原岩应力变化规律大致可以归纳为以下几点： 一、原岩应力是一个相对稳定的非稳定应力场 二、实测垂直应力基本符合 三、靠近地表的水平应力分量普遍大于垂直应力分量 四、侧压力系数 与深度 的关系一般可用下式表示 注：此经验公示和《矿山压力与岩层控制》教材上P44页的一致。 四、侧压力系数 与深度 的关系一般可用下式表示 五、水平应力 和 的大小及方向在大的区域内（或一个矿区范围内）会有所变化。 一般出现在构造简单、地层平缓的地区。