《矿山岩体力学》求取 ⇩

目 录1

1 基本概念和定义1

1.1矿山岩体力学研究对象1

1.2岩石的物理和力学性质2

1.3岩石的流变性质17

2 矿山压力27

2.1 矿山压力——岩石中的原始应力状态27

2.2巷道支架的岩石压力计算29

2.2.1静压30

2.2.1.1别尔巴乌麦尔理论30

2.2.1.2普罗托迪雅柯诺夫理论31

2.2.1.3秦巴列维奇理论33

2.2.1.4萨乌斯托维奇理论35

2.2.1.5埃什托理论36

2.2.2动压（形变压力）38

2.2.2.1 凯尔文和马克斯威尔介质作为时间函数的形变压力值38

2.2.2.2 A．萨乌斯托维奇的支架动荷载理论45

2.2.3两个相邻巷道支架的压力计算47

2.2.4底板压力计算49

2.2.5荷载对巷道支架最佳形状的影响49

2.2.6全周受压时椭圆形支架的压力计算53

2.3立井井壁的岩石压力计算56

2.3.1立井井筒围岩中的应力状态56

2.3.2立井井筒的临界深度57

2.3.3.1普罗托迪雅柯诺夫方法58

2.3.3松散和致密岩体中立井井壁压力计算58

2.3.3.2秦巴列维奇方法60

2.3.3.3萨乌斯托维奇方法60

2.3.3.4伽兰卡方法63

2.3.4塑性岩体中立井井壁的水平压力65

2.3.5含水岩体中立井井壁的压力计算66

2.3.6井壁的非均布压力68

2.3.7不需要支护的井筒段长度的确定（M．胡戴克）71

2.4岩土工程条件对深部岩体压力的影响73

2.5回采工作面（长壁工作面）周围岩体压力的分布78

2.5.1压力波理论82

2.5.1.1 W．布德雷克理论82

2.5.1.2弹性地基上的梁弯曲理论在采场中应用范围的扩展88

2.5.2长壁工作面中非周期性的增压过程（M．鲍莱茨基）97

2.5.3长壁采煤工作面的矿山压力显现（A．比林斯基）102

2.5.4顶板岩体对长壁工作面支架的作用特征及大小111

2.5.5几个煤层同时开采的相互影响114

3巷道周围的应力状态117

3.1 弹性问题117

3.1.1圆形断面巷道周围岩体中的应力状态117

3.1.2矩形断面巷道周围岩体中的应力状态121

3.1.3椭圆形断面巷道周围岩体中的应力状态123

3.1.4压力拱理论127

3.2弹性－塑性－粘性问题128

3.3带裂纹的弹性问题132

4 矿井开采对岩体变形的影响137

4.1 概述137

4.2长壁工作面周围岩体的变形140

4.3断裂带和连续变形带的岩体变形142

4.4实现充分垮落的长壁工作面合理走向长度145

4.5上行开采时破坏性影响区高度的确定145

5 冲击地压148

5.1冲击地压的类型及起因148

5.2流变试验中的冲击地压159

5.3冲击地压的预防161

6.1 岩石和瓦斯突出的形成及过程164

6 深井瓦斯和岩石突出164

6.2突出的防治方法170

6.3利用格子档限制突出范围174

7矿井开采引起的岩层和地表变形的确定方法175

7.1矿井开采对地表影响学科的发展175

7.2确定地下开采引起的地表变形方法的发展过程176

7.3开采对地表影响的现代波兰理论及其评价177

7.4地表变形的主要概念179

7.5布德雷克－克诺特理论181

7.6李特维尼申理论191

7.7萨乌斯托维奇理论194

7.8柯瓦尔契克理论199

7.9柯赫曼斯基理论205

7.10奥哈布理论209

7.11 阿维尔申理论211

7.12采区形状、尺寸和推进方向对地表变形的影响214

7.13回采速度对地表变形的影响221

7.14疏排含水层引起的地表变形222

7.1 5减少开采对地表影响的可能性233

7.1 6开采引起的管道变形计算（M．胡戴克）234

8 矿井开采的煤柱问题236

8.1煤层残块中的应力大小及其分布236

8.1.1影响煤柱压力的因素245

8.1.2煤柱强度246

8.2支承煤柱宽度的计算248

8.2.1普罗托迪雅柯诺夫的支承煤柱宽度计算法249

8.2.2按允许压应力计算支承煤柱的宽度251

8.3残留煤柱下方或上方岩体中的应力状态252

8.4在煤层露头上方有含水层时安全煤柱的确定标准258

8.5保护煤柱264

8.5.1保护煤柱的最小尺寸264

8.5.2回采井筒保护煤柱时围岩和井壁变形的确定266

8.5.3保护煤柱的开采方法279

8.5.4双向和单向开采引起的井筒变形281

9 研究岩石性质及在岩体中所产生的采动影响现象的288

实验室和现场测试仪器及方法288

9.1岩体力学研究的课题288

9.2岩体模拟的基础289

9.2.1模拟相似准则290

9.2.2相似材料的力学指标291

9.2.3相似材料的配比295

9.2.4模型制作技术对其质量的影响296

9.2.5采掘空间周围矿压显现的模拟方法297

9.2.5.1有一个和两个裸露面的岩层模拟试验297

9.2.5.2二氧化碳突出时岩体状态及其对支架影响的模拟试验299

9.2.5.3巷道围岩状态的模拟试验300

9.2.5.4采场周围岩体矿压显现的模拟试验303

9.2.5.5立井井壁矿压模拟试验305

9.2.5.6岩体变形及其与井壁相互作用的模拟试验307

9.3岩体的物理力学性质试验308

9.3.1现场条件下岩体性质的初步试验方法308

9.3.1.1.1岩石的宏观试验及其范围309

9.3.1.1岩体裸露面的直接试验方法309

9.3.1.1.2用动力法测试岩体的物理力学性质315

9.3.1.2地球物理测井法323

9.3.1.2.1钻孔测井法323

9.3.1.2.2岩石物理性质试验332

9.3.2岩石物理力学性质的实验室测试方法335

9.3.2.1实验室试验岩样的采集及制备方法336

9.3.2.1.1未受扰动岩样的采集338

9.3.2.1.2扰动岩样的采集340

9.3.2.1.3实验室试样的保护342

9.3.2.1.4试样标签的制作342

9.3.2.2.1松散岩石粒度成分的测定343

9.3.2.2岩石物理力学性质试验343

9.3.2.2.2岩石湿度测定350

9.3.2.2.3有机物含量测定………………………………………………………3519.3.2.2.4比重测定352

9.3.2.2.5容重和孔隙度测定353

9.3.2.2.6岩石渗透系数测定357

9.3.2.2.7松散岩石密度测定360

9.3.2.2.8实验室固结仪的岩石压缩性试验367

9.3.2.2.9利用直接剪切仪测试内摩擦角和密实度376

9.3.2.2.10利用三轴剪切仪测试内摩擦角和粘结度380

9.3.2.2.11抗压强度测定386

9.3.2.2.12抗弯强度测定390

9.3.2.2.13抗拉强度测定392

9.3.2.2.14致密度测定396

9.3.2.2.15三轴受力状态的岩石抗压强度试验397

9.4矿井采动影响现象的观测与研究399

9.4.1卸载测定法400

9.4.1.1 岩石卸载测定装置——DMI-RAI-WG-2400

9.4.1.2岩石压力变化探测器400

9 4.2支架阻力试验装置401

9.4.2.1支柱阻力测定器——RBS402

9.4.2.2采煤工作面液压支柱压力记录仪402

9.4.2.3 403型矿用支架荷载测定器402

9.4.2.4锚杆锚固力测定器403

9.4.2.5 SACSIR型锚杆拉力计403

10.1.1井筒保护煤柱的留设405

10.1立井井筒保护煤柱405

10缓倾斜和无构造破坏煤层中井筒保护煤柱的405

开采设计指南405

10.1.2井筒保护煤柱开采期间及开采结束后井筒功能的确定406

10.2井筒保护煤柱开采可能性及范围的评价406

10.2.1井壁类型、状态和井筒装备及其附近巷道的调查406

10.2.2地表建筑及其设施状况的调查和地面结构物相应保护407

等级的划分407

10.2.3岩体地质结构的调查408

10.2.4岩层含水状况及其对井筒和其它采掘空间以及地面结构物影响的调查408

10.2.5井筒周围已采情况分析（柱外或柱内），采空区位置及其影响的评价409

10.2.6 矿井开采引起的冲击地压、火灾和瓦斯涌出灾害的调查410

10.2.7.2矿井开采对井筒、地面井口结构物和井底巷道可能造成的影响分析411

10.2.7.1取决于岩层的地质结构和开采方法的系数和参数的确定411

10.2.7 回采保护煤柱引起的岩层和井筒变形预计方法的选择411

10.3井筒保护煤柱合理开采方法的选择412

10.3.1开采煤层的选择及开采范围和顺序的确定412

10.3.2开采规程的制定412

10.3.3采煤方法和充填方法的确定412

10.3.4协调开采原则的确定413

10.3.4.1煤柱范围内的等量开采原则414

10.3.4.2下一煤层开采起始时间的确定414

10.3.4.3两个或两个以上对井筒和岩层及地面井口结构物产生不良影响的矿井开采协调414

变形观测设计的编写415

10.5岩层、井筒、井口附近结构物以及井筒附近巷道415

10.4.2井口地面结构物的保护方法415

10.4.1井筒附近巷道的保护方法415

10.4井筒、井筒附近巷道和井筒附近地面结构物的保护415

10.6开采井筒保护煤柱经济效果的分析416

11 煤柱开采期间的检测工作417

11.1 井筒保护的准备工作417

11.2井柱开采时，由于岩体下沉引起井筒（位于石炭纪致密418

岩层中）井壁破坏的防护418

11.2.1回采井筒保护煤柱时岩体压力对井壁的影响419

11.2.2岩层移动对井壁产生的垂直作用力421

11.2.3井壁保护方法422

11.3井筒机械设备的保护431

11.2.5开采煤层上、下方井壁的可缩性处理431

11.2.4开采煤层内井筒周围的加固保护431

11.4煤柱回采期的检查工作437

11.4.1井筒检查437

11.4.2地面设施的检查439

11.4.3检测周期及检测记录439

12 补充440

12.1 隧道或浅部巷道支架的矿山压力计算——M．胡戴克-E．斯维斯特方法440

12.2巷道和断层煤柱的开采442

12.3铁矿矿山岩体和地表变形的计算——M．胡戴克和Z．446

斯勒安赞斯基方法446

附录 上西里西亚和下西里西亚煤田烟煤矿区结构物、450

设备和地表保护煤柱留设规程450