《矿山岩层力学》求取 ⇩

目录1

第1章 岩石基本物理力学性质试验与分析1

1.1 引言1

1.2 实验室试件样品及其制备2

1.2.1 样品选取2

1.2.2 样品制备4

1.2.3 试验样品的数量5

1.3.1 岩石的密度7

1.3 岩石的基本物理性质7

1.3.2 岩石的视密度8

1.3.3 岩石的孔隙性8

1.3.4 岩石的水理性质10

1.3.5 岩石的碎胀性15

1.4 单轴压缩下岩石的变形性质16

1.4.1 岩石的弹塑性特征18

1.4.2 岩石的全程应力应变曲线19

1.4.3 岩石的横向变形和体积变化特征21

1.5.1 岩石的单轴抗压强度试验25

1.5 岩石的单轴抗压强度25

1.5.2 单轴压缩试件的应力分析26

1.5.3 单轴压缩试件的破裂形式及其破坏机理28

1.5.4 试件几何形态对抗压强度的影响30

1.5.5 试验环境对抗压强度的影响34

1.6 岩石的抗拉强度试验40

1.6.1 直接拉伸法40

1.6.2 间接拉伸法41

1.7 岩石的抗弯强度试验46

1.8.1 点载荷试验47

1.8 岩石的点载荷试验和捣碎试验47

1.8.2 捣碎法试验48

1.9 岩石的抗剪强度及其变形51

1.9.1 岩石的抗剪强度试验51

1.9.2 岩石的抗剪强度特性54

1.10 岩石物理力学性质间的相关性70

1.11 岩石力学性质的各向异性特征76

1.12.1 岩石力学中应力和应变的约定79

1.12 岩石强度准则79

1.12.2 单元体的应力状态和Mohr应力圆82

1.12.3 岩石强度准则97

1.13岩石的流变性质与模型理论110

1.13.1 岩石的流变性质110

1.13.2 流变模型理论117

1.13.3 岩石的长时强度132

第2章 岩层的力学性状135

2.1 引言135

2.2 岩层的结构特征143

2.2.1 构造特征的主要类型144

2.2.2 结构面的描述及其类级146

2.3 结构面的剪切性状157

2.3.1 剪切试验157

2.3.2 粗糙度与法向应力间的相互关系159

2.3.3 剪胀与抗剪强度间的相互关系165

2.3.4 结构面的刚度168

2.3.5 含充填物结构面的抗剪强度特征170

2.4 多结构面岩层的力学性质174

2.4.1 单结构面岩层的力学性质174

2.4.2 多结构面岩层的力学性质178

2.4.3 岩层连续的相关性179

2.5 节理岩层（岩体）的工程分类185

2.5.1 Terzaghi岩石载荷分类186

2.5.2 Stini和Lauffer分类188

2.5.3 Deere的岩石质量指标（RQD）190

2.5.4 节理岩层（岩体）的RMR分类194

2.5.5 NGI隧道质量指标201

2.5.6 节理岩层（岩体）分类法的综合讨论210

2.6 节理岩层（岩体）的变形特性及其强度准则211

2.6.1 岩体变形特性211

2.6.2 Hoek-Brown准则211

2.6.3 Barton准则214

第3章 地壳运动及其表层的天然应力状态223

3.1 地球及其构造的一般概念223

3.2 地壳运动225

3.2.1 运动发生的时期229

3.2.2 运动的方式和方向230

3.2.3 运动的起源和动力来源236

3.3 原岩应力245

3.3.1 地壳浅部原岩应力实测成果246

3.3.2 自重应力251

3.3.3 构造应力254

3.3.4 形成断层时应力状态的推断267

3.3.5 原岩应力状态的影响因素271

第4章 岩层巷道的稳定性273

4.1 引言273

4.2 整体岩层中巷道围岩的应力状态275

4.2.1 主应力迹线的流线比拟275

4.2.2 双向等压圆形巷道的弹性应力状态277

4.2.3 双向不等压圆形巷道的弹性应力状态282

4.2.4 岩层层面对弹性应力分布的影响284

4.2.5 双向等压圆形巷道围岩应力的弹塑性分析292

4.3.1 巷道设计的基本要素298

4.3 层状岩体中巷道顶板变形的力学机制298

4.3.2 岩层对巷道开挖的反应299

4.3.3 顶板岩层变形的力学机制301

4.4 节理岩体中巷道围岩的稳定性305

4.4.1 设计要素305

4.4.2 潜在破坏方式的判别306

4.4.3 最佳方位和开挖尺寸对围岩控制的影响309

4.5 巷道围岩的支护与加固312

4.5.1 支护与加固原理312

4.5.2 有冒落危险的岩楔或岩块的支护319

4.5.3 不注浆锚杆的有效支护320

4.5.4 围岩－支护系统间相互作用分析实例324

4.5.5 岩体的预加固346

4.5.6 支护与加固的经验性设计原则351

4.5.7 新奥法（NATM）360

第5章 长壁工作面采场矿压367

5.1 引言367

5.2 采场矿压基本概念368

5.2.1 顶板、底板和采场369

5.2.2 矿压术语372

5.3 顶板岩层的断裂机制及其运动过程372

5.3.1 直接顶372

5.3.2 基本顶379

5.4 采煤工作面矿压特征382

5.4.1 生产过程对顶板的扰动383

5.4.2 顶板初次来压与周期来压387

5.4.3 顶板的合理支护强度390

5.4.4 矿压观测实例分析396

5.5 顶板分类408

5.6 底板的力学特征及其分类420

5.7 库兹涅佐夫铰接岩块矿压假说433

5.8 采场薄板矿压理论437

5.8.1 薄板理论的形成与发展439

5.8.2 弹性薄板理论的一般概念和基本方程445

5.8.3 顶板岩层的挠曲及其应力分布454

5.8.4 顶板岩层的工作状态与破断形式463

5.8.5 直接顶的极限跨距467

5.8.6 基本顶初次断裂步距与二次断裂步距469

5.8.7 基本顶周期断裂步距477

5.8.8 顶板来压强度计算及其参数的确定479

5.8.9 顶板来压计算参数相关性分析491

5.8.1 0初撑力对支架工作状态的影响497

5.9 采场支承压力503

5.9.1 支承压力的一般特征504

5.9.2 支承压力在下伏岩层中的传递过程520

5.9.3 采区平巷合理位置的选择531

5.10采场上覆岩层的稳定状态541

5.10.1 垮落带543

5.10.2 断裂带547

5.10.3 弯曲带550

附录一 缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类560

附录二 缓倾斜煤层采煤工作面底板分类573

参考文献582