金川矿山岩石力学研究

金川矿山岩石力学研究
金川矿山岩石力学研究

最新831矿山岩石力学考试大纲

831矿山岩石力学考试大纲 一、考试性质 《矿山岩石力学》是采矿工程专业硕士学位研究生入学统一考试的科目之 一。《矿山岩石力学》考试力求反映采矿工程专业硕士学位的特点,科学、公平、准确、规范地测评考生的基本素质和综合能力,以利于选拔具有发展潜力的优秀 人才入学,为国家的经济建设培养具有良好专业基础、职业道德、具有较强分析与解决实际问题能力的高层次、应用型、复合型的采矿工程专业人才。 二、考试要求 主要考查有关岩石与岩体的基本力学性质及其实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、井巷地压、矿山边坡工程设计、稳定性分析评价及加固处理理论和方法。 三、考试内容 1. 岩石物理力学性质 1)岩石的基本构成和地质分类 2)岩石的物理性质 3)岩石的力学性质 4)影响岩石力学性质的主要因素 2. 岩体的力学性质 1)岩体结构基本类型 2)岩体结构面及其充填特征 3)结构面的力学性质 4)岩体强度特性 5)岩体质量及其评价 3. 地应力及测量 1)直接测量法

2)间接测量法 4. 岩石本构关系与强度理论 1)岩石弹性本构关系 2)岩石流变理论 3)岩石强度理论 5. 露天矿边坡 1)影响露天矿边坡稳定性的主要因素和边坡破坏形式2)边坡稳定性分析 3)露天矿边坡治理方法 4)边坡稳定性监测 6.井巷地压 1)巷道围岩应力分布 2)围岩与支架的力学模型 3)变形地压计算 4)平巷散体地压计算 5)竖井地压 6)井巷维护原则 7)支架和锚索支护、喷锚支护 8)稳定性监测 7. 采场地压及其控制 1)空场法地压 2)崩落法地压 3)充填法地压 4)采场地压控制方法

岩石力学研究进展报告

岩石力学研究新进展报告 姓名:XXX 学号:XXXXXXXX 专业:岩土工程

岩石力学研究新进展报告 1 引言 时光如白驹过隙,一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。这一学期的学习,使我在岩石力学方面有了很大的启发,特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。 岩石力学可以作为固体力学的一个新分支,用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。岩石力学经过近50年的发展,在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用,随着科学技术的进步,岩石力学涉及的领域会进一步扩大。岩石力学是一门内涵深,工程实践性强的发展中学科。岩石力学面对的是“数据有限”的问题,输入给模型的基本参数很难确定,而且没有多少对过程(特别是非线性工程)的演化提供信息的测试手段。另一方面,对岩体的破坏机体还不能准确的解释。岩石力学所涉及的力学问题是多场(应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相(固、液、气)影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。这就表明,工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的,其大多数是高度非线性的。目前,岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的,可以广泛接受和适用的概化模型并不多。基于此,近年来,多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起,为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法,更能激发研究者的创新精神,这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。 本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。由于时间和精力有限(最近导师安排的任务非常多,而且要准备英语和政治期末考试),每部分内容除第一大段的研究新进展综述外,只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明,包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文,这12篇学术论文我都比较仔细的看了。以后若有机会和时间,我会在导师和各位老师同学的不吝赐教下,努力做岩石力学的创新性研究,届时会在文献综述部分查阅和介绍更多最新以及更优秀的文献。 2 分形岩石力学 从古至今,岩石已成为人们熟知的工程材料,它是由矿物晶粒、胶结物质和大量各种不同阶次、不规则分布的裂隙、薄弱夹层等缺陷构成,是一种成分和结构高度复杂的孔隙体。岩石力学经过近50年的发展,人们尝试用各种数学力学方法研究和描述岩石复杂的自然结构性状和物理力学性质,提出了多种岩石力学分析和计算方法,为解决实际工程中的岩石力学问题创造了条件。19世纪70年代Mandelbrot创立分形几何学,提出了一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法,从此分形几何学广泛地应用于自然科学研究的各个领域,并且在经济学等社会科学也有很巧妙的应用。19世纪80年代,分形几何学开始应用于岩石力学研究,开始形成分形岩石力学这一门新兴交叉学科。人们逐渐发现岩石力学领域中的分形现象相当普遍,不仅岩石的自然结构性状、缺陷几何形态、分布以及地质结构产状、断层几何形态、分布都观察到分形特征或分形结构,而且岩石体强度、变形、破断力学行为以及能量耗

金川二矿区深部采矿回采进路布置与回采顺序优化研究

金川二矿区深部采矿回采进路布置与回采顺序优化研究 金川镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一,是国内最大的镍、钴、铂等有色金属生产基地。金川二矿区的矿体赋存于岩体稳定性差的高应力地层中,开采条件差。如何更为有效地维护二矿区下向进路胶结充填采矿法充填体的稳定性,一直是矿山生产实践中需要解决的重要技术难题。作者结合矿山重大技术攻关课题的研究任务,采用理论分析与有限差分法相结合的方法,对充填体进路的应力分布,以及回采进路的布置与回采顺序变化对充填体稳定性产生的影响等技术 问题,进行了较为系统地研究。得出的主要结论如下:(1)根据二矿区的回采进路的结构参数,进行了下向进路承载层稳定性研究分析,建立了下向进路充填体的两种力学模型——“简支梁模型”和“薄板结构模型”。进一步地,应用模型分析了回采胶结充填进路的应力分 布规律。这对于假顶结构参数设计的实践,具有一定的理论指导意义。(2)在地质条件,进路结构参数以及充填材料力学性质相同的情况下,采用FLAC3D数值分析软件,模拟分析了上下分层回采进路布置方式的变化,对采场结构及充填体稳定性产生的影响。结果表明:与上下分层进路相互平行布置的方式相比,采用上下分层进路垂直交错布置的方式,更有利于改善充填体的应力分布状态,有利于控制充填体及围岩的位移变形。(3)在进路布置方式的相同的情况下,分析了同一分层中不同的回采顺序,对矿岩和充填体中的应力、位移及其塑性区分布等指标产生的影响。结果表明:采用从中央至两翼的回采顺序,通过改善矿岩及充填体中的应力分布状态,减小介质

的位移及介质中塑性区的分布范围,有利于维护采场结构与充填体的稳定。得出的上述结论,对于提高二矿区采场结构与充填体的稳定性,减少矿石的损失量,具有一定的工程应用价值。

中国矿业大学矿山岩石力学知识点

矿山岩石力学知识要点 1 Rock mechanics and mining engineering (1)岩石力学定义/definition of rock mechanics :(P1) (2)岩石力学固有复杂/inherent complexities in rock mechanics :(P2-4)rock structure/岩石内部普遍存在岩石结构面,size effect ,tensile strength ,effect of groundwater ,weathering (3)岩石力学项目实施过程/implementation of a rock mechanics program :(P7-9)(Fig .1.3)通常按照下列五个方面依次进行,即Site characterization/,mine model formulation ,design analysis ,rock performance monitoring ,retrospective analysis ,而基于现场实测的反分析结果又进一步指导进行必要的、新的Site characterisation ,mine model formulation 和designanalysis ,改善实施效果。 2 Stress and infinitesimal strain (1)应力/stress :(P10)the intensity of internal forces set up in a body under the influence of a set of applied surface forces . (2)正应力/normal stress component :(P11)应力在其作用截面的法线方向的分量。 (3)剪应力/shear stress component :(P11)应力在其作用截面的切线方向的分量。 (4)体力:分布在物体体积内的力。 (5)面力:分布在物体表面上的力。 (6)内力:物体本身不同部分之间相互作用的力。 (7)正面:外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正,反之为负。 (8)负面:外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正,反之为负。 (9)应力变换公式/stress transformation equation :(P 15) 22 2ll lm 2() ()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zx l l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++ (9)主平面/principle plane :(P15)单元体剪应力等于零的截面。 (1 0)主应力/principle stress :(P15)主平面上的正应力。 (11)三维主应力方程与应力不变量:(P16) 321231222222230 ()2() P P P xx yy zz xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=?=++??=+++++??=+-++?? σ1,σ2,σ3 in order of decreasing magnitude,and are identified respectively as the major ,intermediate and minor principal stresses/最大主应力、中间主应力和最小主应力. (12)主应力之间相互正交条件:1212120x x y y z z λλλλλλ++= (13)静水应力分量与主偏应力分量/hydraulic component and major principle deviator stress :(P17-18) 1112233,,,3 m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=- (14)静力平衡方程/differential equations of static equilibrium :(P19);

金川矿区地质特征、时空演化及深边部找矿研究

金川矿区地质特征、时空演化及深边部找矿研究随着我国经济的高速发展,对资源的需求越来越大。目前我国铜、镍、铂族金属资源保障形势日趋严峻,如何提高该类矿产资源的研究程度,创新铜镍硫化物矿床的成矿理论,完善成矿演化模式认识,指导已知矿床深边部找矿工作,也就显得越来越重要。赋存于超镁铁质岩的金川矿床,是目前世界第三大在采硫化铜镍矿床;金川矿区也成为我国最大的Ni、Cu、PGE金属资源供应基地,其Ni产量占全国88%,PGE占90%,Cu占13%以上。经过近五十年的开采,金川部分富矿体已逐渐被开采殆尽,资源危机已开始显露端倪,如何在金川矿区深边部找到新的接替资源问题已成为当务之急。 本文以金川超基性岩浆侵位期次、岩浆演化模式为研究主线索,以金川铜镍硫化物矿床的成矿时代、成矿作用机制、就位机制、岩浆演化—成矿模型、Ⅰ-⑥富铜隐伏矿体地质特征及成因研究为重点内容,以预测矿区深边部找矿靶区服务矿山生产为目的。这无论对指导金川矿区深部和边部找矿,扩大资源储量,延长矿山服务年限,还是对完善成矿理论认识应用于其他类似矿区找矿,都具有重要的现实意义。论文的主要研究内容及成果如下:(1)在收集和综合分析大量地质资料的基础上,利用Surpac软件,建立了矿床三维可视化模型,明晰、直观地表现了矿床含矿超基性岩体、主矿体、矿区主要构造之间的三维空间关系。通过对超基性岩体空间关系、形态特征的分析,认为:金川超基性岩体分为东、西两段和东、中、西三个成矿富集块段。 东段岩体以出现大量的含斜长石岩相为主要特征,西段岩体以不出现或只局部出现斜长二辉橄榄岩异离体与东段岩体相区别。从东、西成矿富集块段往中富集块段,岩体和赋存矿岩相的基性程度增高,形成矿体的成矿元素富集程度增高。 (2)在对Ⅰ-⑥隐伏矿体同位素测年数据的基础上,系统收集前期同位素测年资料,综合分析,试用发展的、联系的态度来解释,初步认为:金川矿床主矿体的形成时间为8~10亿年;Ⅰ-⑥等富铜隐伏矿体一般侵位于8亿年左右:镍特富矿体侵位时间为8亿年前。这对矿床所在区域成矿环境演化以及指导深边部找矿具有重要指导意义。 (3)从矿体特征、矿石特征和矿石特殊地球化学特性等方面,与Ⅱ-①主矿体进行对比,总结了Ⅰ-⑥隐伏矿体的矿化规律,并指出其既有岩浆熔离作用的特点,

中国矿山资源分布明细

中国矿山资源分布明细 内蒙古的矿产资源分布 内蒙古矿产资源分布 黑色金属、有色金属、贵金属等金属矿产以及化工原料 工业辅料等非金属矿产种类繁多,储量丰富;石油、天然气 内蒙古准格尔旗 内蒙古伊金霍洛旗、杭锦旗、达拉特旗、准格尔旗、鄂尔多达拉特旗、准格尔旗、鄂尔多斯市 自治区直辖县级政区:煤炭 兴安盟:铁、铬、银、锌、铅、铜、花岗岩、珍珠岩、煤 乌兰浩特市:铜、铁、铅、锌、大理石、石灰石 阿尔山市:铁、锌、硅砂、石灰石、大理石、花岗岩、黑曜岩、珍珠岩 突泉县:铜、煤、银、锌、铁、石灰石、蛇纹岩、铝矾土、膨化土 科尔沁右翼前旗:大理石、莹石、硅石 科尔沁右翼中旗:金、银、铜、铁、铅、锌、稀土、珍珠岩、石英石、麦饭石、煤 阿拉善盟:芒硝、花岗岩、金、银、铜、水晶、玛瑙、冰洲石 阿拉善左旗:煤、盐、硝、石膏 阿拉善右旗:煤、盐、碱、硝、黄金、铁、铜、石墨、萤石、花岗岩、冰洲石 巴彦淖尔盟:金、硫铁、铜、铅、锌 乌拉特中旗:黄金、煤、珍珠岩、褐铁、赤铁、铬铁、硫铁、铝、锌、磷、萤石、石英、长石、石灰石、石墨、云母、菱镁、萤石、蛇纹岩、冰洲石、玉 髓、绿柱石、铌铁、钶铁

乌拉特前旗:煤、铁、金、铜、石墨、云母、石英石、石灰石、珍珠岩 乌拉特后旗:硫铁、铜、铅、镍、钴、玛瑙、石墨 呼伦贝盟:煤、铜、铅、锌、金、银 牙克石市:煤矿、铁矿、石灰矿、铜矿 扎兰屯市:铜、铁、砂金、硅石 根河市:铅、锌、铁、锰、金、银、石灰石、大理石、珍珠岩、石墨、冰洲岩 陈巴尔虎旗:铜、钼、莹石、芒硝、硫铁 阿荣旗:金、铜、铁、铝、锌、石灰石、大理石、玛瑙、硅石、沸石、煤 新巴尔虎左旗:硝、碱、石油、煤、珍珠岩、膨润土 新巴尔虎右旗:金、银、铜、钼、铅、锌、锰、铁、鳞、钨、锡、锇 鄂伦春族自治旗:煤、白金、黄金、银、镍 莫力达瓦达斡尔族自治旗:煤炭、铁矿、沙金、珍珠岩 锡林郭勒盟:石油、天然碱、煤炭 锡林浩特市:煤、石油、铬、铁、锡、铜、莹石、锗、芒硝 阿巴嘎旗:煤、石油、油页岩、铁、镍、萤石、石灰石、石膏、磷、芒硝、水晶 西乌珠穆沁旗:煤、水晶石、大理石、石油、铁、镍、铜 东乌珠穆沁旗:煤、石油、金、银、铜、铁、钨、岩盐、水晶、玛瑙、芒硝、珍珠岩、石灰岩 苏尼特左旗:褐煤、芒硝、萤石、云母、硅石、石膏、花岗岩、水泥灰岩、大理石、金、铬、铁、铜 苏尼特右旗:铁、铜、金、芒硝、石油、天然碱、萤石、石膏、石灰石、红色花岗岩 太仆寺旗:银、铜、锡、镍、钴、铅、铀、硅石、钾长石、大理石、白云母、氟石、珍珠岩、

岩石力学研究的现状和未来

岩石力学研究的现状和未来 引言 岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩石的力学以及与力学有关现象的 一门新兴科学。它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系,具有重要的实用价值,而且也是力学和地学相结合的一个基础学科。 岩石力学的发生与发展与其它学科一样,是与人类的生产活动紧密相关的。早在远古时代,我们的祖先就在洞穴中繁衍生息,并利用岩石做工具和武器,出现过“石器时代”。公元前2700年左右,古代埃及的劳动人民修建了金字塔。公元前6世纪,巴比伦人在山区修建了“空中花园”。公元前613-591年我国人民在安徽淠河上修建了历第一座拦河坝。公元前256-251年,在四川岷江修建了都江堰水利工程。公元前254年左右(秦昭王时代)开始出钻探技术。公元前218年在广西开凿了沟通长江和珠江水系的灵渠,筑有砌石分水堰。公元前221-206年在北部山区修建了万里长城。在20世纪初,我国杰出的工程师詹天佑先生主持建成了北京-张家口铁路上一座长约1公里的八达岭隧道。在修建这些工程的过程中,不可避免地要运用一些岩石力学方面的基本知识。但是,作为一门学科,岩石力学研究是从20世纪50年代前后才开始的。当时世界各国正处于第二次世界大战以后的经济恢复时期,大规模的基本建设,有力地促进了岩石力学的研究与实践。岩石力学逐渐作为一门独立的学科出现在世界上,并日益受到重视。

目前国际上已建和正建的大坝,高度超过300m,地下洞室的开挖跨度超过50m,矿山开采深度超过4000m,边坡垂直高度达1000m,石油开采深度超过9000m,深部核废料处理需要考虑的时间效应至少为1万年,研究地壳形变涉及的深度达50-60km,温度在1000oC以上,时间效应为几百万年。今后,随着能源、交通、环保、国防等事业的发展,更为复杂、巨大的岩石工程将日益增多。但是,国际上有许多工程由于对岩石力学缺乏足够的研究,而造成工程事故。其中最的是法国马尔帕塞(Malpasset)拱坝垮坝及意大利瓦依昂(Vajont)工程的大滑坡。 马尔帕塞薄拱坝,坝高60m,坝基为片麻岩,XXXX年左坝肩沿一个倾斜的软弱面滑动,造成溃坝惨剧,400余人丧生。瓦依昂双曲拱坝,坝高261.6米,坝基为断裂十分发育的灰岩。XXXX年大坝上游左岸山体发生大滑坡,约有2.7-3.0亿立米的岩体突然下塌,水库中有5000万立米的水被挤出,击起250米高的巨大水浪,高150米的洪波溢过坝顶,死亡3000余人。近年来,虽然岩石力学得到突飞猛进的发展,但与岩体失稳有关的大坝崩溃,边坡滑动,矿山瓦斯爆炸,围岩地下水灾害等惨剧仍时有发生。诸如此类的工程实例,都充分说明能否安全经济地进行工程建设,在很大程度上取决于人们是否能够运用近代岩石力学的原理和方法去解决工程上的问题。当前世界上正建和拟建的一些巨型工程及与地学有关的重大项目都把岩石力学作为主要研究对象。第一节国际岩石力学与岩石工程发展动态一、国际岩石力学学会成立前(XXXX)的概况 在国际岩石力学学会成立前,尤其是上世纪二战以后,为适应经济发展的迫切需要,各国都相继建立了一些机构对岩石力学进行专题研究。当时各国有代表性的研究机构如下:美国:(1)美国军部工程兵团(ACE,ArmyCorpsofEngineersU.S.A).

金川二矿区2~#矿体F_(17)以东矿山开拓系统及采矿工艺优化

金川二矿区2~#矿体F_(17)以东矿山开拓系统及采矿工艺优 化 金川公司二矿区2#矿体F17以东矿山是金川公司在实施资源控制战略,巩固自有矿山基础性地位,加快自有矿山建设的过程中,提出并开始建设的第一个矿山。随着金川集团公司发展战略的确定和发展目标的不断提高,公司对F17以东矿山建设项目的要求越来越高,金川公司2002年生产经营计划中明确了公司对F17以东矿山建设的总体要求,即:F17以东矿山2004年底基本建成投入生产,2005年形成一定的生产能力。意味着,F17以东矿山要比原设计建设工期提前一年建成投产。 1、本文通过对原设计中的开拓系统进行优化,将原设计中用于运送材料,兼作行人的1150m中段改为主运输中段,在1150m中段增加两条100m的集中溜井,避免采场内施工和使用高位溜井(130m),采场内设脉内短溜井、脉外短溜井、脉外进风井。 确定了原设计中的1050m主运输中段分前期和后期建设方案,实现了提前投产,提速建矿。将原设计动力系统中的供风、供水由46行副井安装改为从地表打一条钻孔到井下进行安装,解决了由于副井安装滞后带来的井下动力供应问题。 2、通过对原设计中的采准方案进行优化,将原设计中的上盘采准方案改为下盘采准方案,减少基建工程量6613m3,节约基建投资682万元。在主运输水平巷道均采用沿脉加穿脉的布置形式,沿脉巷道中用单线加错车道的形式取代沿脉双线布置,节省了基建工程量,缩短了基建工期。 3、通过对下向六角形高进路机械化胶结充填采矿法中六角形的形成过程进行研究,加大了首采分层的进路断面规格,改首采分层全面回采为隔一采一,提高了回采效率,加快了采场的转层,有利于矿山生产能力的提高。为矿山尽快达产创造了有利条件。 4、通过对原设计中的采场结构进行优化,利用采场充填下灰井兼作回风井,减少了采场内布置风井的数量,改善了采场的通风条件,提高了劳动效率,为提高生产能力创造条件:确保分层道及进路开口处能够接顶,减少下一分层回采时的安全隐患;减小施工难度,确保进路回采按设计要求进行施工。 5、经过对F17以东矿山矿体的赋存条件、围岩性质、矿石的硬度及其稳定性的认真分析,在确保安全生产的前提下,对原设计中的采场进路回采设

戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川矿山的应用研究

戈壁砂和全尾砂充填骨料在金川矿山的应用研究杨志强1,2,杨啸1,高谦1,王永前2,陈得信2 (1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;2.金川集团股份有限公司, 甘肃金昌 737100) 摘要:充填骨料是充填材料的重要组成部分,充填骨料的选择与应用直接影响充填采矿成本和采矿经济效益。戈壁砂和全尾砂在金川充填采矿中的应用,是降低金川充填采矿成本的重要途径之一。根据金川矿山充填系统和工艺参数,采用高浓度料浆和1:4高灰砂比,开展了戈壁砂、全尾砂和棒磨砂的混合料配比试验。试验结果表明,作为充填骨料戈壁砂与棒磨砂不存在本质上差异,可以替代棒磨砂用于金川矿山充填法采矿。全尾砂与棒磨砂混合充填骨料的胶结充填体强度试验发现,当全尾砂掺量控制在30%以内,3 d充填体强度高于纯棒磨砂充填骨料,同时7 d和28 d充填体强度达到金川矿山充填体设计强度。该研究成果应用于金川矿山充填采矿生产,为戈壁砂和全尾砂的工业化应用奠定了基础。 关键词:充填骨料;戈壁砂;全尾砂;充填采矿法;应用研究 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2015.04.00x 中图分类号:TD863 文献标志码:A 文章编号:1000-6532(2015)04 充填料浆是由充填骨料、胶凝材料、水和外加剂混合制备而成。充填骨料的粒径、形状以及颗粒级配直接影响充填体强度和料浆的管道输送特性。降低采矿成本和保护环境是资源开发必由之路。尾砂、废石、水淬渣等废弃物作为充填材料在充填采矿中的应用,是充填采矿的发展趋势和研究课题。因此,由不同物化特性和粒级级配组成的混合充填骨料的胶结充填体强度研究,是充填采矿技术亟待研究解决的技术难题之一。郭利杰等人针对废石与尾砂混合的充填骨料,开展了不同配比的充填体强度试验。研究表明:废石-尾砂混合骨料的胶结充填体强度,随着废石含量增加而提高[1]。王晓宇等进行了废石-尾砂混合集料高浓度料浆管输阻力研究。结果表明,由于粗粒级废石骨料的加入,料浆的流变和输送特性发生很大变化[2]。 6.5:3.5和6:4两种配比的试验结果表明,废石-全尾砂配比6:4较优。李云武等通过全尾砂-碎石膏体充填骨料的试验研究,确定了全尾砂碎石膏体充填料浆的合理配比和料浆浓度[3]。龙秀才等还开展了磷石膏、粘土、红页岩等混合骨料配比的试验[4]。韩斌等进行了低强度粗骨料和超细全尾砂两种骨料的混合料浆自流胶结充填配合比优化[5]。杨志强、乔登攀等人针对金川矿山充填材料,分别开展了全尾砂与棒磨砂以及全尾砂与废石混合料的合理配比试验[6-7]。李坦平和赵三银采用RRB方程中的粒径特征值De和均匀系数n 两个参数来研究水泥特性与颗粒级配的关系[8-9]。本文以金川镍矿为工程背景,分析不同充填骨料的粒径级配,并根据不同充填骨料的试验结果,研究戈壁砂与全尾砂对充填体强度影响以及在金川矿山的应用。 1 金川充填料物化特性与粒级级配 1.1 金川矿山充填骨料选择 目前国内外选用的充填骨料主要有尾砂、棒磨砂、废石、河砂和戈壁集料等。胶结剂主要有普通硅酸 收稿日期:2014-11-09 *基金项目:国家高技术研究发展计划(863)(编号:SS2012AA062405) *作者简介:杨志强:男(1957-),博士教授,博士生导师,主要从事金属矿充填采矿技术与废弃物综合利用等方面研究与

浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨

浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨 摘要:现如今,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产生活之中对于矿物的需求量也在逐渐的增加,现今,物产丰富的中国已经成了世界的采矿业的重头。而采矿工程在社会建设发展中的地位也越来越凸显,成为人们十分热衷的话题。而在具体的采矿工程中离不开对岩石力学的应用,其作为地质学和力学之间的一门边缘学科,其应用已经比较广泛。本文就将对我国岩石力学在非金属矿山采矿工程中的应用进行分析探讨。 关键词:岩石力学;采矿;问题;措施 在矿山的开采中对于岩石力学的应用是非常普遍的,其主要来源于大规模的工程实践。由于采矿工程一般规模比较大、施工条件复杂,不管是地下还是露天的采矿工程,都是以具有地质构造的岩石为对象,这也就决定了岩石力学的问题将贯穿于整个采矿工程的实际。在采矿工程中的岩石力学,主要包括岩石的稳定性以及强度等,它是会随着矿山中岩石内部的结构发生不同的变化。与此同时,因为采矿工程是一个动态的过程,所以在这其中岩石的力学性质会随着矿山工程的进展发生变化,还有就是自然环境也对其有一定的影响。这就决定了在矿山工程中的岩石力学应用手段必须多样化。 1、岩石力学研究的目的和内容 岩石力学研究的目的是对矿区内不同类型岩体的地质结构、岩石组成及其强度和应力的资料给以解释,按岩石力学的要求对矿、岩体进行分类,以便根据其自然崩落性选择合适的开拓方式和采矿方法,从而为制定采矿试验计划和编制采矿设计提出推荐意见。 岩石力学研究的主要内容有:断层和破碎带的位置、形态和相对运动;不同类型岩石及其夹层的抗压、抗张、抗剪强度;微裂隙的类型及系统;区域残余应力的大小、方向和变化;应力释放的方法;在一段时间内岩石的应力集中及其移动的性态,坑内井巷工程不同支护方法的效果;使应力影响减少到最小的井巷工程的位置及方向等等。 2、背景研究 2.1、采矿工程的力学背景 采矿工程的力学背景,主要指的是在推翻原有平衡关系的基础之上建立起新的平衡结构,它具有一定的时代特色。现如今,采矿工程已经打破了以往的规划设计理念和方法。主要表现在:对相关地表下经历数亿年形成的平衡结构的推翻,建立起来一个新的稳定空间,更加的具有平衡性,很好的减少了岩石碎裂现象的发生。也就是说在具体的采矿工程的工作中一定要注意其开采的背景,注重工程的安全性问题,以此来极大地维持好新建的平衡空间的稳定性。

北京科技大学考研岩石力学答案`

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 名词解释 1.岩石饱水系数(kw):指岩石吸水率与饱水率的比值。 2.岩石吸水率:岩石在常温下吸入水的质量与其烘干质量的百分比。3.岩石饱和吸水率:岩石在强制状态(高压或真空、煮沸)下,岩石吸入 水的质量与岩样烘干质量的比值。 4.岩石的天然含水率(W):天然状态下,岩石中水的质量Mw与岩石烘 干质量Mrd的比值。 5.岩石的流变性:岩石的应力—应变关系与时间因素有关的性质,包括蠕 变、松弛和弹性后效。 6.岩石的蠕变:当应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。 7.岩石的松弛:当应力不变时,变形随时间增加而减小的现象。 8.弹性后效:加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。 9.岩石的各项异性:岩石的全部或部分物理力学性质随方向不同而表现出 差异的现象 10.岩石的粘性:物体受力后变形不能在瞬间完成,且应变速率随应力增 加而增加的性质 11.弹性:物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形,而去除外力(卸载)后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。 12.塑性:物体在受力后变形,在外力去除(卸载)后变形不能完全恢复的性质。 13.岩石的扩容:岩石在压力作用下,产生非弹性体积变形,当外力增加 到一定程度,随压力增大岩石体积不是减小,而是大幅增 加,且增长速率越来越大,最终导致试件破坏。这种体积 明显扩大的现象称为扩容。 14.岩石的长期强度:在岩石承受荷载低于其瞬时强度的情况下,如持续 作用较长时间,由于流变作用岩石也可能发生破坏, 因此岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低。 通常把作用时间趋于无穷大的强度(最低值)称 为岩石的长期强度。 15.岩石的质量系数(RQD):钻探时长度在10cm(含10cm)以上的岩芯 累积长度占钻孔总长的百分比。 16.岩石的抗冻系数(cf):经冻融实验后,岩样抗压强度的下降值与冻融 前的抗压强度的比值 17.岩石的裂隙度(K):指沿取样线方向单位长度上的节理数量。18.岩石的软化系数():饱水岩样的抗压强度与自然风干岩样的抗压强 度之比。 19.岩石的泊松比():岩石的横向应变与纵向应变的比值称为泊松 比 20.龟裂系数(完整性系数):弹性纵波在岩体中的传播速度与在岩石中的 传播速度之比的平方。 21.等应力轴比:使巷道周边应力的均匀分布时的椭圆长短轴之比。22.零应力轴比:巷道设计时,不出现拉应力的椭圆长短轴之比。23.地应力:存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。(原岩应力)24.次生应力:岩体开挖扰动后,应力重新分布而产生的地压。 25.变形地压:由于岩体变形,应力重新分布而产生的地压。 26.膨胀地压:粘性吸水矿物吸水后产生膨胀而对支架产生的力。27.边坡崩塌:边坡表层岩体突然脱离母体,迅速下落且堆积子坡脚下,伴随岩石的翻滚和破碎。 28.边坡稳定系数(F):沿最危险破坏面作用的最大抗滑力(或力矩)与 下滑力(或力矩)的比值。 即F=抗滑力/下滑力 29.岩石的边坡倾倒:有一组倾角很陡的结构面,将岩体切割成许多相互 平行的块体,而临近坡面的陡立块体缓慢地向坡外弯 曲和倒塌。 30.岩爆:岩石破坏后尚剩余一部分能量,这部分能量突然释放就会产生v 岩爆(冲击地压) 问答题 1.单轴压缩条件下岩石的全应力—应变曲线可将岩石的变形分成哪四个阶 段?各阶段的特征是什么? 答:可分成孔隙裂隙压密阶段(OA段)

岩石力学发展史

岩石力学是伴随着采矿、土木、水利、交通等岩石工程的建设和数学、力学等学科的进步而逐步发展形成的一门新兴学科,按其发展进程可划分四个阶段: (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。例如,1912年海姆(A.Heim)提出了静水压力的理论。他认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等,均等于单位面积上覆岩层的重量,即γH。朗金(W.J.M.Rankine)和金尼克也提出了相似的理论,但他们认为只有垂直压力等于γH,而水平压力应为γH乘一个侧压系数,即λγH。朗金根据松散理论认为;而金尼克根据弹性理论的泊松效应认为。其中,λ、υ、φ分别为上覆岩层容重,泊松比和内摩擦角,H为地下岩石工程所在深度。由于当时地下岩石工程埋藏深度不大,因而曾一度认为这些理论是正确的。但随着开挖深度的增加,越来越多的人认识到上述理论是不准确的。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) (3)该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题。最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论。该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。于是,确定支护结构上的荷载大小和分布方式成了地下岩石工程支护设计的前提条件。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的。由于当时的掘进和支护所需的时间较长,支护和围岩不能及时紧密相贴,致使围岩最终往往有一部分破坏、塌落。但事实上,围岩的塌落并不是形成围岩压力的惟一来源,也不是所有的地下空间都存在塌落拱。进一步地说,围岩和支护之间并不完全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,而且维持岩石工程的稳定最根本的还是要发挥围岩的作用。因此,靠假定的松散地层压力来进行支护设计是不合

高等岩石力学答案

3、简述锚杆支护作用原理及不同种类锚杆的适用条件。 答:岩层和土体的锚因是一种把锚杆埋入地层进行预加应力的技术。锚杆插入预先钻凿的孔眼并固定于其底端,固定后,通常对其施加预应力。锚杆外露于地面的一端用锚头固定,一种情况是锚头直接附着在结构上,以满足结构的稳定。另一种情况是通过梁板、格构或其他部件将锚头施加的应力传递于更为宽广的岩土体表面。岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是: (1)提供作用于结构物上以承受外荷的抗力,其方问朝着锚杆与岩土体相接触的点。 (2)使被锚固地层产生压应力,或对被通过的地层起加筋作用(非顶应力锚杆)。

(3)加固并增加地层强度,也相应地改善了地层的其他力学性能。 (4)当锚杆通过被锚固结构时.能使结构本身产生预应力。 (5)通过锚杆,使结构与岩石连锁在一起,形成一种共同工作的复合结构,使岩石能更有效地承受拉力和剪力。 锚杆的这些功能是互相补允的。对某一特定的工程而台,也并非每一个功能都发挥作用。 若采用非预应力锚杆,则在岩土体中主要起简单的加筋作用,而且只有当岩土体表层松动变位时,才会发挥其作用。这种锚固方式的效果远不及预应力锚杆。效果最好与应用最广的锚固技术是通过锚固力能使结构与岩层连锁在一起的方法。根据静力分析,可以容易地选择锚固力的大小、方向及其荷载中心。由这些力组成的整个力系作用在结构上,从而能最经济有效地保持结构的稳定。采用这种应用方式的锚固使结构能抵抗转动倾倒、沿底脚的切向位移、沿下卧层临界面上的剪切破坏及由上举力所产生的竖向位移。 岩土的锚杆类型: (1)预应力与非预应力锚杆 对无初始变形的锚杆,要使其发挥全部承载能力则要求锚杆头有较大的位移。为了减少这种位移直至到达结构物所能容许的程度,一般是通过将早期张拉的锚杆固定在结构物、地面厚板或其他构件上,以对锚杆施加预应力,同时也在结构物和地层中产生应力,这就是预应力锚杆。 预应力锚杆除能控制结构物的位移外,还有其它有点: 1安装后能及时提供支护抗力,使岩体处于三轴应力状态。 2控制地层与结构物变形的能力强。 3按一定密度布臵锚杆,施加预应力后能在地层内形成压缩区,有利于地层稳定。 4预加应力后,能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强度。 5张拉工序能检验锚杆的承载力,质量易保证。 6施工工艺比较复杂。 (2)拉力型与压力型锚杆 显而易见,锚杆受荷后,杆体总是处于受拉状态的。拉力型与压力型锚杆的主要区别是在锚杆受荷后其固定段内的灌浆体分别处于受拉或受压状态。拉力型锚杆的荷载是依赖其固定段杆体与灌浆体接触的界面上的剪应力(粕结应力)由顶端(固定段与自由段交界处)向底端传递的。锚杆工作时,固定段的灌浆体易出现张拉裂缝.防腐件能差。

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第一章 绪论 岩石力学 是一门研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的 应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。又称岩体力学,是力学的一个分支。 研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。它是一门新兴的, 与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、 土力学、土木工程学等知识,并与这些学科相互渗透。应用: 水利水电 道路 建设 采矿工程 等 煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术 铁路隧道设计和施工技术 水库诱发地 震的预报问题 地震预报中的岩石力学问题 岩体力学的研究对象: 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 岩体力学的发展历程: 20世纪以前萌芽阶段 宋应星《天工开物》 古德恩维地表移动范围 20世纪初到20世纪50年代第二阶段 松散介质学派 卡曼型三轴试验机 三下 开采 20世纪50年代到现在现代阶段 弹塑性理论 流变理论 百花齐放 世界各国成立岩石力学学会 论文的发表 数值模拟方法 矿山岩体力学的特点及其研究范围 采深大 计算精度低 位置受限 不断移动 由于大面积开采还会引起采空区上方大量岩层移动和破坏,研究这些岩层的 运动、破坏和平衡规律及其控制方法,是矿山岩石力学的重要课题,这也是区别 于其他应用性岩石力学学科的重要内容。 矿山岩体力学的研究目的和方法 在安全、经济、高强度、高指标的原则下最大限度地开采地下资源。 矿山岩石力学的研究方法是科学实践和理论分析相结合,二者互相联系,互相 促进。 岩石的物理性质 密度、视密度、孔隙性、碎胀性和压实性、吸水性、透水性、软化性、膨胀性和 崩解性 密度是指单位体积的岩石(包括空隙)的质量 容重是指单位体积的岩石(包括空隙)的重量 通常,岩石的容重愈大则它的 性质就愈好 孔隙度是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比, 故也称为孔隙率 通常根据岩石的密度和干视密度经计算而求得 碎胀性是岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大的性质 吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定的试验条件下(规定的试样尺寸和试验压力) 吸入水分的能力,通常以岩石的自然吸水率和强制吸水率表示。岩石的自然吸水 率是试件在大气压力作用下吸入水分的质量与试件的干质量之比 透水性是岩石能被水透过的性能。达西定律可知Q=KAI 软化系数是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之 比 33 2.710kg/m ?

金川二矿区充填工艺优化及效益评价_贺发运

金川二矿区充填工艺优化及效益评价 贺发运 1,2 (1.昆明理工大学, 云南昆明 650093;2.金川镍钴研究设计院矿山分院, 甘肃金昌市 737100) 摘 要:金川二矿区高浓度细砂管道自流胶结充填工艺,为二矿区采富保贫、稳产高产做出了巨大的贡献。根据金川二矿区充填工艺现状并结合笔者多年研究成果和实践经验的体会,提出了对充填工艺进行优化的思路,即优化进路底部充填和进行井下固体废料资源 化利用,并对其经济效益做出了分析与评价。 关键词:充填工艺;胶结充填;固体废料资源化利用;优化 金川二矿区是金川镍矿的主力矿山。目前,二矿区采用机械化盘区下向分层水平进路胶结充填采 矿法,实行多中段大面积无间柱连续开采。采矿分段高为20m ,分层高为4m ,分层道设计净断面规格为4m ×4m ,进路典型断面规格为5m ×4m ,进路长度为40~70m 。二矿区产量现已突破300万t /a ,相应的充填量达到100万m 3 /a 。已回采进路充填分底部充填(灰砂比为1∶4)和上部充填(灰砂比1∶6)两部分。底部充填是为了形成较高质量的底部结构作为下分层进路回采的直接顶板,为满足采矿工程的需要,进路底部充填要求一次性不间断进行,形成整体性完好的底部结构。 在我国金属矿山胶结充填生产中,用灰量较高,灰砂质量配比(简称灰砂比)多为1∶8,1∶10,在国外可见水泥含量低的胶结充填,灰砂比达1∶20~1∶30。而金川二矿山由于采矿方法对充填体质量要求严格,为了回收顶底柱矿石,在矿块底部经常采用1∶4,1∶6的灰砂比,且充填骨料主要为戈壁集料加工的棒磨砂,因此金川二矿区充填费用偏高,有必要对充填工艺进行优化,以控制充填体质量和成本。金川矿山控制充填体成本的技术路线一直采用充填物料代用 [1] ,如采用干粉煤灰代用部分胶凝 材料水泥,采用选矿尾砂、冶炼水淬渣等代用部分骨料棒磨砂。从优化进路底部充填和井下固体废料资 源化利用两个方面对充填工艺进行优化,并对其经济效益进行了分析。 1 充填工艺与充填体局部稳定性问题 金川二矿区目前配套有2个充填站。第1充填搅拌站现使用3套充填系统,每套系统实际制浆能 力为100m 3 /h ,两套系统同时生产,另一套系统备用。采用高浓度(78%±1%)料浆管道重力自流输送工艺,充填原料主要为粒径小于3mm 的棒磨砂、 强度等级32.5的散装普通硅酸盐水泥[2] 和水。充填搅拌站采用计算机集散控制系统,它集控制、管理于一体,操作性较强,可靠性较高。第2充填搅拌站有尾砂、棒磨砂、粉煤灰和水泥“四合一”混合料高浓度重力管道自流输送系统两套,尾砂、粒径小于3mm 棒磨砂、粉煤灰及水泥混合料膏体泵送系统一套。每套自流系统实际制浆能力为100m 3 /h ,膏体泵送系统制浆能力为60~80m 3 /h 。 金川二矿区应用胶结充填采矿法多中段大面积连续开采,矿山潜存着充填体的局部稳定性问题和区域稳定性问题。从充填体区域稳定性来讲,控制充填体质量无疑有利于围岩的稳定并可有效遏制开采区域围岩的位移量和位移速率,亦可预防充填体发生大面积的整体失稳和灾变。从充填体局部稳定性来讲,充填体质量的好坏与回采安全、采矿成本、矿石损失贫化等关联性强。充填体质量局部稳定性对人身、设备安全有举足轻重的影响,它的表现形式主要为顶板充填体冒落、脱层和掉块。因此,改进进路底部结构即承载层质量是充填工艺优化和控制的关键所在。 下分层充填体顶板稳固性、安全性主要与其底部充填体实际高度、有无分层现象(弱面)、强度指标、进路宽度、受力状态、暴露时间等因素有关。对于金川二矿区而言,为满足采矿工程的需要,进路底部充填要求一次性不间断进行,以形成整体性完好的底部结构;承载层厚度即进路底部充填通常设计厚度为1.5~2.0m ,设计单轴抗压强度为5MPa 。 ISS N 1671-2900CN 43-1347/TD 采矿技术 第5卷 第4期M i ning Te chno l ogy ,V o.l 5,N o .4 2005年12月 D ec .2005 DOI 牶牨牥牣牨牫牳牪牳牤j 牣cn ki 牣ckjs 牣牪牥牥牭牣牥牬牣牥牥牫

岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用

岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 发表时间:2018-08-10T15:23:57.153Z 来源:《科技中国》2018年4期作者:梅朝海李武 [导读] 摘要:岩石力学是介于力学和地质学中间的一门学科,研究岩石外界因素,是解决岩石工程稳定性问题和岩石破碎条件的重要方法。岩石力学具体包括矿山地应力场测量,地下矿山采矿设计优化,大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治,现如今在采矿工程中得到广泛应用。 摘要:岩石力学是介于力学和地质学中间的一门学科,研究岩石外界因素,是解决岩石工程稳定性问题和岩石破碎条件的重要方法。岩石力学具体包括矿山地应力场测量,地下矿山采矿设计优化,大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治,现如今在采矿工程中得到广泛应用。 关键词:岩石力学,金属矿山,采矿工程,应用 一、岩石力学的概述 1岩石力学的概念 岩石力学是研究岩石在水流、温度等外界因素作用力下的应力、应变、破坏、稳定性以及加固的学科。作为力学的一个分支,新兴的岩石力学与相关学科进行交叉使其应用广泛,尤其是在金属矿石的开采中,得到充分应用。 对于岩石力学,至今还没有一种固定且被公认的模式,人们对已有的模式拥有不同评价,认为其根据材料本身构造关系进行研究,公式化,无法解决工程实际问题。 2岩石力学与地质学的结合 岩石力学基础理论不仅是数学、力学,还需要地质和工程基础,其中包括工程素质的训练,单纯依靠固体力学是无法解决工程实际问题的。岩石是一种地质产物,岩石力学作为基础学科,它的任务就是用于岩石工程建设,包括地质资源的开发工程。所以,地质学必将成为岩石力学技术的基础支持。 底层本身都存在这地应力,岩石都处在受力和被束缚的状态,通过挖掘和开使之应力释放,不同的工艺方法和流程,不同的开挖范围,都影响着应力动态及形状动态,所以在施工中要充分考虑对其动态的分析。地质学与其他科学分支都存在着交叉,与岩石力学拥有相同研究内容。尤其是研究地壳的物质组成和结构,形成和演化的具体过程,地质学是对地质历史的重建,地质学家运用现代化科学技术,使传统地质学进一步发展为现代科学。 3.岩石力学的特点 岩石力学作为新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、水利水电、铁道、公路、石油、地下工程、岩石工程等众多领域。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断发展,人们将突破对“岩石”固有理解,称其为岩体,由地质构造和重力作用形成的内应力,在采矿过程中,会遇到很多岩石力学方面的问题。 二、相关理论 1岩石的强度理论 岩石力学的轻度理论是岩土工程中最重要的理论,在岩土工程的评价和设计过程中发挥着重要的作用,用岩石力学理论可以判断安全性。岩石力学强度理论也成为强度准则,主要的关注点是当材料损坏时,应力的状态问题。从当前的情况来看,对于岩石力学的研究大部分都是建立在实验基础上的,岩石类的材料破坏是在应力发挥作用的情况下,由于不同应力的物理特性,会对岩石材料产生不同的作用效果,随着对岩石力学的不断探究,专家学者也进行了一系列的学术分析,并且形成了相对完善的岩石力学强度准则。 2层状岩体弹性理论 在地层压力、地质构造力、地震力和低温热应力的共同作用下,地下岩体的岩石交界层处岩石与岩石的组合是不同的。交界层面处,在岩石和岩石之间是作为一个整体存在的,具有粘性,而又存在在岩石的交界处被其他物质填充的现象,使其断裂而不能作为一个整体出现,由此可知,在岩石的交界处由于链接的方式不同,使得强度有所改变,也就是说,岩体的强度是受到岩石间的链接方式影响的。 在不具有粘结力层状岩体的假设中,将岩石交界层面称之为层理,不具有粘结力,岩石是自由组合的,且由于岩性的差异,作用在弹性系数上,岩石是直接接触的。 在具有粘结力层状岩体的假设中,认为岩石交界层面之间存在内聚力,也就意味着相邻岩石是作为一个整体存在的,一旦其层状岩体受力发生变形,相邻两岩石之间的交界层面处不会产生明显的变化,加上层状岩体中各岩石的岩性的差异,在弹性模量的参数上得以反映,不考虑岩石交界层之间物质的厚度。 3岩石的模糊内时本构理论 岩石的模糊内时本构理论是为了描述岩石的硬度而提出的一种全新的确定材料函数的方法,其基本的原理可以概括为,在一定假设条件下,建立岩石内时本构方程及其增量的形式,根据实验的假设和前提条件,利用内时本构方程反向计算出内时间的特定“时刻”的相关函数值,在此基础上利用线性插值公式的方法,来替代材料函数公式,材料函数在这种方法的计算下,更加具有精确性,在描述试验范围内岩石的硬化、软化特性方面更具有优势。 三、采矿工程遇到的岩石力学技术运用 1.矿石地应力场测量 地应力是实现采矿和岩土工程开挖设计的必要前提,只有掌握工程地应力条件,才能对矿山区域进行总体布置,运用合理的采矿方式,结合采石场地形状,测量断面尺寸,设计采矿步骤,对支护结构和时间进行布置,确保安全性前提下,增加矿石的最大开采量,优化采矿工程顺利实现。 随着计算机的应用和发展,在已知地应力前提条件下,可以对采矿工程进行定量计算和分析,如果不能知道和了解工程原始应力状态,则计算结果将缺乏准确性,分析的数据也将失去其应有价值。 2.地应力测量的重要方法 原始的测量方法是需要一点一点测量,利用其周围区域三维状态,根据需要和方向任意选择三维应力状态下的坐标,但测量坐标系,则是由六个应力分量求得三个主应力的大小和方向。实际测量过程中,每一个测量点岩石涉及量可能是几立方厘米甚至几立方米。为了确

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