矿山岩石力学
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案引言：采矿工程中，岩石力学是一门关键的学科，它研究岩石的强度、变形性质和破坏机理等方面的问题。
岩石力学问题的解决对于确保采矿工程的顺利进行至关重要。
本文将就采矿工程中常见的岩石力学问题进行探讨，并提出相应的解决方案。
1.岩石强度分析与评估在采矿工程中，岩石强度分析与评估是保证工程安全运行的基础。
首先，需要对岩石样本进行采集，并通过试验手段测定其强度参数。
然后，基于实测数据，进行岩石强度参数的统计分析，确定岩石的强度分布特征。
最后，结合采矿工程的实际情况，进行岩石强度评估，并制定相应的支护方案。
2.岩石变形性质研究在采矿工程中，岩石的变形性质对于工程的稳定性和安全性具有重要影响。
因此，需要开展岩石的变形特性研究，包括岩石的弹性模量、剪切模量、压缩模量等参数的确定。
这可以通过采取野外观测、试验室试验以及数值模拟等方法进行。
研究结果可以为采矿工程的设计和管理提供科学依据。
3.岩石力学模型建立建立适用于采矿工程的岩石力学模型是解决岩石力学问题的重要步骤。
根据岩石的物理性质和实测数据，可以选择合适的力学模型，并进行参数拟合。
常用的岩石力学模型包括弹性模型、弹塑性模型和粘弹塑性模型等。
建立准确可靠的力学模型有助于预测岩石的强度和变形，为采矿工程提供科学的指导。
4.岩石破坏机理研究研究岩石的破坏机理是为采矿工程提供有效的支护措施的重要前提。
通过对岩石的破坏过程进行分析，可以确定岩石发生破坏的主要因素和机制。
常见的岩石破坏机理包括岩石断裂、滑动、剥落等。
研究岩石的破坏机理可以为制定合理的支护措施和采矿方案提供科学依据。
5.岩石支护措施设计根据岩石力学问题的分析结果，设计有效的支护措施是确保采矿工程安全运行的关键。
支护措施可以根据实际情况选择，常见的支护方式包括开挖法支护、钢支撑、锚索支护等。
通过合理设计和施工，可以增强岩石的稳定性，保证采矿工程的正常进行。
总结：采矿工程中的岩石力学问题是影响工程安全运行的重要因素。
岩石力学基础
岩石力学基础
岩石力学是研究岩石在受力作用下的变形和破坏规律的科学。
它是岩土工程学、地质学、矿山工程学、地震学等领域的重要基础学科，也是岩土工程设计和施工的基础之一。
岩石力学的研究对象是岩石体系，包括岩石、岩层、岩体等。
岩石体系在受到外部力的作用下会发生变形和破坏，因此，岩石力学的研究内容主要包括岩石变形和破坏的机理、规律和特征，以及岩石结构和性质等方面。
岩石力学的基础理论包括弹性力学、塑性力学、断裂力学等。
其中，弹性力学是岩石力学的基础，它描述了岩石在受到外部力作用下的弹性变形规律。
塑性力学则描述了岩石在超过一定应力时发生的塑性变形规律。
断裂力学则描述了岩石在超过其强度极限时发生的断裂和破坏规律。
除了基础理论外，岩石力学还包括实验方法和数值模拟方法。
实验方法主要是通过模拟实验来研究岩石体系的变形和破坏规律。
数值模拟方法则是利用计算机模拟岩石体系的受力变形和破坏过程。
岩石力学在工程领域中有着广泛的应用。
在岩土工程中，岩石力学可以用于分析岩土体系的稳定性、设计隧道和地下工程等。
在地震学中，岩石力学可以用于分析地震波在不同介质中传播的规律。
在矿山工程中，岩石力学可以用于分析采矿过程中的岩体稳定性等。
总之，岩石力学是一门重要的基础学科，它对于各个领域的工程设计和施工都有着重要的意义。
随着科技的不断发展，我们相信岩石力学一定会有更加广泛和深入的应用。
采矿业中的矿山岩体力学与岩石破裂
采矿业中的矿山岩体力学与岩石破裂矿山岩体力学是矿业中一个重要的研究领域，它主要关注矿山岩石的力学特性以及岩石在采矿过程中的破裂行为。
在矿山开采中，岩体力学的研究对于矿山设计、开采安全和资源有效利用非常关键。
本文将通过对矿山岩体力学与岩石破裂的相关研究和应用进行论述，以便更好地了解这个领域的重要性和实际应用。
1. 岩石力学与宏观力学参数岩石力学是矿山岩体力学研究的基础，它涉及到岩样力学试验、岩石应力应变关系以及力学参数的测定。
在矿山工程中，岩石的强度、变形性能和破裂特性是评估开采稳定性和岩石坍塌风险的重要依据。
通过力学参数的测定和分析，可以有效预测岩石的破裂行为和采矿过程中的岩体变形。
2. 岩石破裂的机理与影响因素岩石破裂是指岩石在承受外力作用下发生断裂的过程。
破裂过程中，岩石内部的裂隙会逐渐扩展，导致岩石的破坏和失稳。
影响岩石破裂的主要因素包括应力水平、岩石本身的物理性质和结构特征、裂隙的存在以及岩石的应变速率等。
了解岩石破裂的机理和影响因素，可以为矿山设计和开采方案提供科学依据，降低事故风险。
3. 岩体力学在矿山开采中的应用矿山开采过程中，岩体力学的应用主要体现在以下几个方面：3.1 采场稳定性分析与设计岩体力学研究可以对矿山采场的稳定性进行分析和评估，为采场的合理设计提供依据。
通过对岩石力学参数的测定和数值模拟，可以确定采场的支护形式和尺寸，减少岩石的塌方和冒顶风险，保证采场的安全稳定。
3.2 岩体断裂与岩层控制了解岩体力学特性和岩石的破裂行为，可以有效控制岩层的断裂和变形。
采用合适的岩层控制技术，如预应力锚杆和岩层注浆等，可以增强岩体的稳定性和承载能力，提高开采效率。
3.3 岩石破碎与磨损分析岩石的破碎和磨损是矿山采矿过程中的常见问题，它直接影响到采矿设备的使用寿命和开采效率。
岩体力学研究可以分析岩石的破碎机理和磨损规律，为矿山选矿和破碎机械的优化设计提供参考。
4. 岩体力学研究的发展趋势随着矿业深入发展和采矿技术的不断创新，岩体力学研究也面临着新的挑战和发展机遇。
矿山开采中的岩石力学与地压控制
了解和掌握岩石的力学特性是进行矿山设计和开采的基础。
在矿山开采中，岩石力学是地压控制和采矿设计的重要基础。
通过岩石力学的研究，可以了解矿岩的物理、化学和力学性质，预测和防止矿山压力和岩爆等灾害的发生。
岩石力学还为采矿方法的选择、采场结构和支护设计等方面提供理论依据和技术支持。
地压控制技术
地压控制是指在矿山开采过程中，通过采取一定的技术措施，对岩体的压力进行监测、分析和调控，以防止岩体发生崩塌、冒顶等事故，保障开采作业的安全进行。
总结词
地压控制是矿山开采中的一项重要技术，其目的是通过对岩体压力的监测、分析和调控，确保岩体的稳定性，防止崩塌、冒顶等事故的发生。地压控制涉及到岩石力学、工程地质等多个学科领域，需要综合考虑地质条件、岩体结构、开采方式等多种因素。
详细描述
地压控制技术可以根据不同的分类标准进行分类，如按作用方式可分为被动式和主动式地压控制技术；按应用领域可分为露天和地下开采的地压控制技术。
未来发展与挑战
利用物联网、大数据和人工智能等技术，实现矿山岩石力学与地压的实时监测和预警，提高监测效率和准确性。
智能化监测
通过建立更加精细的岩石力学模型，结合计算机仿真技术，预测矿山在不同开采条件下的岩石力学行为和地压变化。
数值模拟与仿真
研发和应用新型的支护、充填和爆破技术，以更加安全、高效和经济的方式控制地压灾害。
矿山开采中的岩石力学与地压控制
汇报人：可编辑
2023-12-31
目录
CONTENTS
岩石力学基础地压控制技术岩石力学与地压控制的关系矿山开采中的岩石力学与地压控制实例未来发展与挑战
岩石力学基础
岩石力学是研究岩石和岩体在力作用下的变形和破坏规律，以及岩石和岩体与水、温度和化学等因素相互作用的科学。
工程力学方法在矿山设计中的应用
工程力学方法在矿山设计中的应用矿山是人类社会发展的重要资源基础，而矿山设计则是确保矿山开采运营安全高效的关键。
在矿山设计中，工程力学方法的应用不可忽视。
本文将探讨工程力学方法在矿山设计中的应用，并分析其重要性和优势。
一、岩石力学在矿山设计中的应用岩石力学是工程力学的一个重要分支，研究岩石的力学性质和力学行为。
在矿山设计中，岩石力学的应用主要体现在以下几个方面：1. 岩石力学参数的测定：矿山设计需要准确地了解岩石的力学参数，如弹性模量、抗压强度、抗剪强度等。
通过岩石力学试验和实测，可以获取这些参数，为矿山设计提供可靠的依据。
2. 岩石的稳定性分析：在矿山设计中，需要对岩石的稳定性进行评估，以确保开采过程中的安全。
岩石力学方法可以通过分析岩体的破坏机理和变形特征，预测岩体的稳定性，并提供相应的支护措施。
3. 岩体开挖和爆破设计：在矿山开采中，需要对岩体进行开挖和爆破设计。
岩石力学方法可以帮助确定合理的开挖和爆破参数，以减小岩体的破坏范围和影响，提高开采效率。
二、有限元分析在矿山设计中的应用有限元分析是一种数值计算方法，广泛应用于工程力学领域。
在矿山设计中，有限元分析的应用主要体现在以下几个方面：1. 地下空间的稳定性分析：矿山设计中，地下空间的稳定性是一个重要问题。
有限元分析可以模拟地下空间的力学行为，分析岩体的稳定性，并优化支护结构和方法。
2. 岩石爆破振动分析：矿山开采中的爆破振动会对周围环境产生影响，如建筑物的震动和地下水的变化等。
有限元分析可以模拟爆破振动的传播和影响范围，为爆破设计提供科学依据。
3. 矿山设备的结构分析：矿山设备的结构强度和稳定性对于矿山运营的安全和效率至关重要。
有限元分析可以对矿山设备的结构进行分析和优化，确保其满足设计要求。
三、工程力学方法在矿山设计中的重要性和优势工程力学方法在矿山设计中的应用具有重要性和优势：1. 提高矿山设计的准确性：工程力学方法可以通过试验和计算，获得岩石和地下空间的力学参数，为矿山设计提供准确的基础数据，提高设计的准确性。
岩石力学知识点整理
岩石力学知识点整理采矿 12-1 班矿山岩石力学知识点整理一、名词解释 1. 岩石力学：研究岩体在各种不同受力状态下产生变形和破坏规律的科学。
2. 质量密度（ρ）和重力密度(γ)：单位体积的岩石的质量称为岩石的质量密度。
单位体积的岩石的重力称为岩石的重力密度(重度)。
所谓单位体积就是包括孔隙体积在内的体积。
γ＝ G/Vγ＝ρg (kN /m3)式中：G――岩石试件的重量(kN) ；V——岩石试件的体积(m3)3. 岩石的相对密度就是指岩石的干重量除以岩石的实体积（不包括岩石中孔隙体积）所得的量与 1 个大气压下 40C 纯水的容重之比值。
Gs——岩石的相对密度；GsWs Vs? wWs——干燥岩石的重量(kN);Vs——岩石固体体积(m3);w —— 40C 时水的重度（kN/m3）4. 孔隙率是岩石试件内孔隙的体积占试件总体积的百分比。
n ? VV ? 100% Vn ? 1? ?d Gs?w5. 孔隙比是指岩石试件内孔隙的体积（V v)与岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。
e ? VV ? VV ? n Vs V ? VV 1 ? n1采矿 12-1 班6. 岩石含水率(V1 )：是指天然状态下岩石中水的重量W1 与岩石烘干重量Wd 之比。
V1W1 Wd100%7.岩石的饱水率（V2 ）是指高压（150 个大气压）或真空条件下，岩石吸入水的重量W2 与岩石干重量之比，即V2W2 Wd100%8.岩石的饱水系数（ KS ）是指岩石的吸水率与饱水率之比，即 KSV1 V29. 软化系数：是指岩石试件在饱水状态下的抗压强度（? c ）与在干燥状态下的抗压强度（? 'c ）的比值，即??c ? 'c。
10. 透水性是指在一定的压力作用下，地下水可以透过岩石的性能称为岩石的透水性，其衡量指标为渗透率。
11.岩石的碎胀性是指岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。
12.结构面：是指具有一定方向、延展较大、厚度较小的二维面状地质界面。
岩石力学在采矿工程中的应用与分析
岩石力学在采矿工程中的应用与分析岩石力学是研究岩石力学性质及其变形、破坏规律的学科，它在采矿工程中有着广泛的应用。
本文将从岩石力学在采矿工程中的应用以及分析岩石力学对采矿工程的影响等方面进行详述。
岩石力学在采矿工程中的应用主要体现在以下几个方面：1. 岩石力学对矿山开拓和开采方案的影响。
矿山的选址、矿体的开拓、采矿方法的选择等，都需要进行岩石力学分析，以确保工程的安全性和经济性。
岩石力学分析可以评估矿山围岩的稳定性，从而确定开采方案和支护设计，有效地避免岩体崩塌、冒顶等事故的发生。
2. 岩石力学在矿山巷道和洞穴设计中的应用。
在巷道和洞穴工程设计中，需要考虑岩体的强度、应力分布以及岩层之间的接触状态等。
通过岩石力学分析，可以合理选择巷道和洞穴的形状、尺寸和支护方式，确保工程的稳定性和安全性。
3. 岩石力学在采矿设备设计和维护中的应用。
采矿设备的设计和维护需要考虑岩石的力学性质，特别是岩石的强度、稳定性和裂缝发育状况。
岩石力学分析可以为采矿设备的合理使用提供依据，延长设备的使用寿命，同时也能减少设备故障和事故的发生。
4. 岩石力学在采矿工程中的监测和预测。
采矿过程中，岩石围岩会受到应力的改变和加速损伤的影响，而这些变化可能引发岩体破坏、冒顶等事故。
通过岩石力学监测和预测，可以及时掌握岩石围岩的变化趋势，提前采取防范措施，保证工程的安全性。
岩石力学分析在采矿工程中的重要性不可忽视，它对采矿工程的影响主要体现在以下几个方面：1. 确保采矿工程的安全性。
通过岩石力学分析，可以评估岩体的稳定性，及时采取支护措施，降低岩体破坏和灾害事故的风险。
2. 提高采矿工程的经济性。
岩石力学分析可以合理选择开采方案和支护设计，减少资源浪费，降低采矿成本。
3. 优化巷道和洞穴设计，提高工程的稳定性。
岩石力学分析可以为巷道和洞穴的形状、尺寸和支护方式等提供科学依据，降低工程风险，提高工程质量。
4. 延长采矿设备的使用寿命。
通过岩石力学分析，可以选择合适的采矿设备并制定相应的维护措施，延长设备的使用寿命，降低设备维护成本。
铬矿石原矿的岩石力学和地下支护技术
铬矿石原矿的岩石力学和地下支护技术随着经济的快速发展，铬矿石作为重要的金属矿产资源正受到越来越多的关注。
铬矿石的开采过程中，岩石力学和地下支护技术起着重要的作用。
本文将探讨铬矿石原矿的岩石力学特性以及地下支护技术的应用。
铬矿石是一种含有铬的矿石，主要用于制造不锈钢、合金和化工等行业。
在铬矿石的开采过程中，岩石力学特性的研究是至关重要的。
岩石力学是研究岩石的物理力学特性以及岩石变形和破坏的学科。
对于铬矿石原矿而言，岩石力学的研究可以帮助我们了解原矿的稳定性和抗压强度，从而为开采过程中的安全管理和生产决策提供科学依据。
铬矿石原矿的岩石力学特性主要包括岩石的强度、断裂性质、变形特性和围岩压力等。
强度是岩石抵抗外力破坏的能力，可以通过试验和数学模型进行评估。
断裂性质是指岩石在承受外力作用下产生裂纹和破坏的特性。
变形特性是指岩石在受力过程中的变形行为，包括弹性变形、塑性变形和蠕变等现象。
围岩压力是指岩石内部的应力状态，对原矿的稳定性和开采效果都有重要影响。
在铬矿石原矿的开采过程中，地下支护技术是保证安全和高效开采的关键。
地下支护技术是指通过钢架支护、混凝土封闭和充填等手段来维护开采过程中的立体结构稳定性，减少矿石损失并保护采掘工作人员的安全。
尤其是在深部开采和大规模开采中，地下支护技术的应用更为重要。
常用的地下支护技术包括立体架设、锚杆支护和矿山压力控制等。
立体架设是指在矿井和巷道中架设钢架来支撑和固定岩石。
这种技术适用于岩层稳定性较好的地区，能够有效地减少岩石坍塌和地面沉降的风险。
锚杆支护是指通过钢筋混凝土锚杆来增加岩体的强度和稳定性。
这种技术适用于岩层稳定性较差的地区，可以提供额外的强度和支撑。
矿山压力控制是指通过矿体的控制和调整来减少矿山压力，保证采掘工作的安全。
这种技术适用于高应力和高压力的地区，可以有效降低岩石破坏和事故的发生概率。
在铬矿石原矿的开采过程中，岩石力学和地下支护技术的研究和应用是非常重要的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1） 初始阶段(19世纪末--20世纪初) 岩体力学最早起源于采矿工程，在这个阶段， 开采规模小，采深近于地表，开采空间不大，岩 石力学的问题主要是巷道顶板冒落和地下开采所 引起的地表移动。 在该阶段，岩石力学处于萌芽时期，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。
安徽理工大学能源与安全学院
矿山岩石力学
主讲：高明中 教授 赵光明 副教授 博士
教材及参考书
1. 矿山岩体力学（主要教材） 高延法，张庆松主编.徐州:中国 矿业大学出版社，2000
2. 矿山岩石力学（主要教材、作业） 李通林等编著 重庆大学出 版社 1991年1月第1版 3. 岩石力学基础 耶格、库克 高教出版社 4. 矿山岩体力学 郑永学编著 冶金工业出版社 1988年10月第1版 5. 岩体力学，王文星编著 中南大学出版社 2004年10月第1版 6. 岩石力学与工程 蔡美峰主编 科学出版社 2004年8月第1版 7. 岩体力学 沈明荣主编 同济大学出版社 1999年3月第1版 8. 矿山岩体力学 高磊等编著 冶金工业出版社 1979年7 月第1版 9. 矿山岩石力学 华安增编著 煤炭工业出版社 1980年5月第1版
岩体力学形成历史
1951年，在奥地利创建了地质力学研究组，并形成 了独具一格的奥地利学派。
同年，国际大坝会议设立了岩石力学分会。
1956年，美国召开了第一次岩石力学讨论会。 1957年，第一本《岩石力学》专著出版。
1959年，法国马尔帕塞坝溃决，引起岩体力学工作 者的关注和研究。
•岩体结构整体综合仿真反馈系统与优化技术
•岩体动力学、水力学与热力学问题 •岩体流变与长期强度问题 •岩体工程计算机辅助设计与图像自动生成处理。
五、采矿工程中岩体力学的特点
1、采矿工程结构多处于地下较深处，而其它地下工程多
在距地表较近（几十米）的范围内；
2、对矿山构筑物，只要求在开采期间不破坏，在采后能维
在此阶段更加深入地研究岩石的破坏机理。
（3）经典理论阶段（20世纪30年代～60年代）
该阶段是岩石力学学科形成的重要阶段，岩
石力学以弹塑性理论为基础，将岩体视为弹塑性
介质，应用弹塑性力学方法来研究岩体的应力、
应变和位移，确定了一些经典计算公式，形成围 岩和支护共同作用的理论。结构面对岩体力学性
质的影响受到重视。在弹塑性分析的基础上引入
四、岩体力学的产生及其发展
岩体力学是伴随着采矿、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 新兴学科和边缘学科，是一门应用性和实践性很强的应用 基础学科。它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、 铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等 众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面，岩体力学是 上述工程领域的理论基础；另一方面，正是上述工程领域 的实践促使了岩体力学的诞生和发展。
岩体是个地质体，它包括岩石和各种地质构造形迹，
二、岩体的特征
1、岩体是非均质各向异性的材料。
2、岩体内存在着原始应力场。
主要包括重力和地质构造力，重力场是以铅垂应力为 主，构造应力场通常是以水平应力为主。 3、岩体内存在着一个裂隙系统。 岩体既是断裂的又是连续的，岩体是断裂与连续的统 一体,可称之为裂隙介质或准连续介质。当岩体应力超过 其强度时，就会使原有断裂进一步扩展，形成新的断裂。 而旧断裂的扩展与新断裂的形成，又均会导致岩体内的应 力重新分布。
构造岩体力学 —— 为构造地质学、找矿及地震预报等服
务的岩体力学，重点是探索地壳深部岩体的变形与断裂 机理，为此需研究高温高压下岩石的变形与破坏规律以 及与时间效应有关的流变特征。
破碎岩石力学 —— 为掘进、钻井及爆破工程服务的岩体
力学，主要是研究岩石的切割和破碎理论以及岩体动力 学特性。
授课计划
总 学 时：
38 学时
其 中：
理论学时： 32 学时
实验学时：
6 学时
授 课 内 容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 岩石的物理力学性质 结构面的力学性质 岩体力学性质及其分类 原岩应力及测量 巷道围岩应力分布及稳定性分析 井巷地压 井巷维护原则与锚喷支护
3、岩体力学是为解决岩体工程中的力学问题服务的，这些 工程学科包括：采矿和其它地下空间工程、交通工程、水 电工程和基础工程等。因此，岩体力学是各种岩体工程学 科的专业理论基础。
岩体力学的分支学科
工程岩体力学 —— 为各类建筑工程及采矿工程等服务的
岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力 以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩 体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。
二、岩体的特征
岩体既不是理想的弹性体，也不是典型的塑 性体，既不是连续介质，又不是松散介质，而是 一种特殊的复杂的地质体，这就造成了研究它的 困难性和复杂性。因此，只用一般的固体力学理 论尚不能完善解决岩体工程中的所有问题。
三、岩体力学的研究内容与研究方法
岩体力学研究的主要对象是岩体，研 究岩体在力场作用下，所发生的变形、破 坏和移动规律的理论及其实际应用的科学， 是一门应用型基础学科。
（2）经验理论阶段（20世纪初～20世纪30年代） 该阶段为岩石力学发展的第二阶段。在这个
阶段出现力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。松散介质学派（例如普氏理论）占主 导地位，他们借助土力学理论解决岩石力学问题， 提出巷道地压计算原理和采场地压假说。
持平衡状态不影响地表安全即可。因此，其计算精度、安全
系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准； 3、矿山地质条件复杂，又受矿床赋存条件的限制，因此， 采矿工程结构物的位置选择性不大，同时，采掘工作面不断 变化，因而，采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。
六、岩体力学与其他学科的关系
1、岩体力学与材料力学、弹塑性力学和流变力学等有着纵 向联系。人们运用这些理论使岩体力学得到发展。 2、岩体工程的围岩赋存在一定的地质环境之中。因此，岩 体力学与工程地质学、构造地质学和地质力学有着十分密 切• 岩体的地质特征
•
•
岩块、结构面的力学性质
岩体的力学性质
•
•
岩体中天然应力
岩体中重分布应力
•
•
地下硐室围岩稳定性计算与评价
工程处理与加固
2、岩体力学的研究方法
•工程地质研究法 研究岩块和岩体的地质与结构特征， 为岩体力学的进一步研究提供地质模型和地质资料。 •试验法 为岩体变形和稳定性分析计算提供必要的物 理力学参数。 •数学力学分析法 通过建立岩体力学模型和利用适当 的分析方法，预测岩体在各种力场作用下的变形与稳定 性，为设计和施工提供定量依据 。 •综合分析法 采用多种方法考虑各种因素(包括工程的、 地质的及施工的等)进行综合分析和综合评价，得出符 合实际情况的正确结论。
2、了解岩体力学的发展简史以及岩体力学在其他学科中 的地位。
一、岩石和岩体
岩石是在一定的生成条件下，具有一定的矿物成分
和一定的结构、构造特征的地壳的组成材料或物质。是
各种裂隙切割而成的岩块，又称结构体。
如节理、裂隙、褶皱等结构面。岩体就是岩石和这些结 构面的统一体。 岩石和岩体是既有区别又互相联系的两个概念。岩 石是岩体的组成物质，岩体是岩石和结构面的统一体。
第一章
本章内容：
一、 岩石和岩体 二、 岩体的特征
绪 论
三、 岩体力学的研究内容和研究方法
四、 岩体力学的产生及其发展
五、 采矿工程中岩体力学的特点
六、 岩体力学与其他学科的关系
第一章
授课学时：1学时 本章的重点：
绪 论
1、岩石与岩体的界定；
2、岩体力学的研究任务与内容，岩体力学的研究方法。 关键术语：岩石；岩体；岩体工程；稳定性 要求： 1、必须掌握本课程重点内容；
1962年，成立国际岩石力学学会(ISRM)。
1966年，第一届国际岩石力学大会在葡萄牙的里斯 本召开。
岩体力学发展动态
•岩体结构与结构面的仿真模拟、力学表述及其力学 机理问题 •裂隙化岩体的强度、破坏机理及破坏判据问题 •岩体与工程结构的相互作用与稳定性评价问题 •软岩的力学特性及其岩体力学问题 •水-岩-应力耦合作用及岩体工程稳定性问题 •高地应力岩体力学问题
流变理论，将某些岩体视为带粘性的介质，考虑 时间因素对岩体应力、应变和位移的影响。
（4）现代发展阶段（20世纪60年代～现在）
用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩体力学问题， 把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术 等最新成果引入了岩体力学。而计算机的发展使用有限元、 边界元、离散元等解算岩体力学问题得以实现。 20 世纪 70 年代以后岩石力学发展比较迅速，岩体力学测 试技术不断完善，应力解除法可测试深部岩体应力。刚性压 力机的出现，可测试应力－应变全过程曲线，从而更深刻的 揭示了岩石的力学特性。 岩体力学已逐渐形成完整的科学体系作为力学的一个分 枝，成为一门独立的力学学科，服务于岩体工程。