第一章节矿山岩石和岩体的基本性质幻灯片.pptVIP

* 5．松散结构 它是指经受十分剧烈的构造变动后由断层泥、岩粉、压碎的岩石碎屑、碎块等所组成的岩体。它往往出现在大断层交汇处，形成破碎带，沿走向和沿倾斜的厚度变化极不规则。此外，近代未经胶结的松散沉积，如砂卵石层等也属松散岩体。 这类岩体的结构体呈颗粒状、碎屑粉状、角砾状，属于非连续介质。它受力后的变形、滑移，主要取决于散粒体之间的摩擦阻力和泥质物的控制作用，故常呈现明显的塑性或流变性。这类岩体的整体强度极低，几乎没有自稳能力，悬露时极不稳定，在掘进巷道时，如不进行超前支护，会立即冒落。 第五节 岩体的基本力学性能与分级标准 一、岩体的变形特征 岩体在外力作用，变形将不断发展直至破坏。岩体是具有弹性、塑性和粘性的裂隙非连续介质，因此变形非常复杂，其力学性质是天然岩块和结构弱面力学性质的综合反映，即岩体总变形包括以压缩和变形为主的结构体变形及以压密和剪切滑移变形为主的结构面变形。 1、岩体的应力－应变曲线分析 ⑴ 压密阶段 ⑵ 弹性阶段 ⑶ 塑性阶段 ⑷ 破坏阶段 * * 压密阶段 弹性阶段 塑性阶段 破坏阶段 转化点 屈服点 极限强度 岩体应力应变曲线 2、影响岩体变形的因素 岩体结构的影响： ①整体结构岩体：变形曲线与岩石的变形曲线基本类似，但其强度较低，原因是裂隙较多，体积较大。 ②块状结构岩体：“块式结构”变形主要是沿结构面滑动和压缩，以及结构体的内在变形。“砌块结构”变形不仅包括结构面的压缩和滑移变形，又包括结构体的变形和扩容，造成“假塑性变形”，现象。 ③层状结构岩体：表现出明显的各项异性 ④裂隙结构岩体：结构面的压缩和滑移变形其主导作用。 ⑤散体结构岩体：由于碎屑和颗粒间的孔隙减少，其体积将缩小。 * 岩体结构面的影响： ①结构面性质的影响：结构面的张开与闭合程度、充填物的性质与充填程度及粗糙程度。 ②结构面密度的影响：越密强度越低 ③结构面产状的影响：各项异性。 ④结构面组合方式的影响：见书 试验条件的影响 岩体变形与载荷大小、方向以及试件尺寸等试验条件有很大关系。 * 二、岩体强度及其影响因素 结构面产状：①单向压缩下结构面产状②三轴压缩下结构面产状 结构面密度 试件尺寸 环境围压 孔隙水压 * 三、岩体的分级标准 1、工程岩体分类的目的与原则 (见P.36) 2、工程岩体比尼奥斯基分类法 综合考虑了完整岩石强度、RQD值、节理间距和产状及地下水等因素（见P.37） * 矿山压力与岩层控制 主讲：王旭宏 太原理工大学阳泉学院 * 第一章矿山岩石和岩体的基本性质 * 主要研究内容： 矿山压力的形成与巷硐开掘后围岩的力学性质有密切关系。介绍矿山岩石、岩体的基本概念；岩石的基本物理性质；岩石的破坏机理和强度理论；岩体的基本特征和类型. * * 本章的重点 1、岩石与岩体的区别 2、岩石的碎胀性和压实性 3、岩体结构的类型 本章的难点：无 * 第一节 矿山岩石的基本概念第二节 岩石的基本理性质第三节 岩石的破坏机理和第四节 岩体的基本特征和类型 本 章 目 录 第一节 矿山岩石的基本概念 岩石:构成岩体的基本单位 岩体=岩石+结构面 岩块:从岩体中取出,尺寸不大的岩石 * 岩 体 结构面 岩块 不连续面：包括节理、裂隙、孔隙、断面、孔洞、层面 * 岩石： 由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体 。 构造: 组成成分的空间分布及其相互间排列关系 矿物：存在地壳中的具有一定化学成分和物理性 质的自然元素和化合物。 结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及 其相互结合的情况。 影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素： * 岩石分类 变质岩：不稳定与变质程度和原 岩性质有关 岩浆岩：强度高、均质性好 沉积岩：强度不稳定，各向异性 （煤矿多见） 第二节 岩石的基本物理性质 一 、岩石的碎胀性和压实性 岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质称为岩石的碎胀性。 岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比来表示，该值称为碎胀系数，即 * 式中 Kp ——岩石的碎胀系数； V′——岩石破碎膨胀后的体积，V ——岩石处于整体状态下的体积 岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、最重要的性质之一，也是岩石力学学科中研究最早、最完善的内容之一。 * 岩石的碎胀系数对矿压控制，尤其是对回来工作面的顶板管理有