最新岩石坚固性和稳定性分级表
岩石坚固性和稳定性分级表

(1)完整岩层:层理和节理裂隙的间距大于1.5米。2)层状岩层,层与层间距小于1.5米。(3)块状岩层,节理裂隙间距小于1.5米,大于0.3米。(4)破碎岩层,节理裂隙间距小于0.3米。
2、当地下水影响围岩的稳定性时,应考虑适当降级。
3、Rb为岩石的饱和抗压强度。
1.0
Ⅶa
软岩
微砂质粘土,黄土,细砾石。
0.8
Ⅷ
土质岩石
腐植土,泥煤,微砂质粘土,湿砂。
0.6
Ⅸ
松散岩石
砂,细砾,松土,采下的煤。
0.5
Ⅹ
流砂状岩石
流砂,沼泽土壤,饱含水的黄土及饱含水的土壤。
0.3
表2 煤矿锚喷支护巷道围岩分类
围岩分类
岩层描述
巷道开掘后围岩的稳定状态(3~5米跨度)
岩种举例
类别
名称
4
Ⅴa
坚固性中等的岩石
各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩。
3
Ⅵ
相当软的岩石
软的页岩,很软的石灰岩,白垩,岩盐,石膏,冻土,无烟媒,普通泥灰岩,破碎的砂岩,胶结的卵石及粗砂砾,多石块的土。
2
Ⅵa
相当软的岩石
碎石土,破碎的页岩,结块的卵石及碎石,坚硬烟煤,硬化的粘土。
1.5
Ⅶ
软岩
致密的粘土,软的烟煤,坚固的表土层。
Ⅳ
稳定性较差岩层
1.较软的完整岩层,Rb<200公斤/厘米2,
2.中硬的层状岩层,
3.中硬的块状岩层,Rb=200~400公斤/厘米2。
围岩的稳定时间仅有几天。
页岩,泥岩,胶结不好的砂岩,硬煤。
Ⅴ
不稳走岩层
岩石硬度分级标准

岩石硬度分级标准岩石级别坚固程度代表性岩石Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。
(f=20)Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15)Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10)Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。
(f=8)Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6)Ⅳa比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。
(f=5)Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。
(f=4)Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3)Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)Ⅵa比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。
(f=1.5)Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。
(f=1)Ⅶa软软砂质粘土、砾石,黄土。
(f=0.8)Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。
(f=0.6)Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤.(f=0.5)Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤.(f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标.人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。
难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。
因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。
坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。
坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2)式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。
通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。
如:① 极坚固岩石 f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等)② 坚硬岩石 f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等)③ 中等坚固岩石 f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等)④ 不坚固岩石 f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3)矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。
岩石分类及硬度级别

岩石分类及硬度级别岩石级别坚固程度代表性岩石Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。
(f=20)Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15)Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。
(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6)Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。
(f=5)Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。
(f=4)Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3)Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。
(f=1.5)Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。
(f=1)Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。
(f=0.8)Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。
(f=0.6)Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤.(f=0.5)Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标.人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。
难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。
因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。
坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。
坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2)式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。
通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。
如:①极坚固岩石 f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等)②坚硬岩石 f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等)③中等坚固岩石 f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等)④不坚固岩石 f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3)矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。
岩石分类及硬度级别

岩石分类及硬度级别岩石级别坚固程度代表性岩石Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。
(f=20)Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10)Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。
(f=8)Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6)Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。
(f=5)Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。
(f=4)Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3)Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土。
(f=1.5)Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。
(f=1)Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。
(f=0.8)Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。
(f=0.6)Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤.(f=0.5)Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤.(f=0.3) A表示矿岩的坚固性的量化指标.人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。
难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。
因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。
坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。
坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2)式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。
通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。
如:①极坚固岩石f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等)②坚硬岩石f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等)③中等坚固岩石f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等)④不坚固岩石f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3)矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。
岩石的坚固性系数

岩石的坚固性系数由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数(又称普氏系数)至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。
岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力.因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石,因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。
岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。
因为岩石的抗压能力最强,故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数,即(1—19)式中: -—岩石的单轴抗压强度,MPa.f是个无量纲的值,它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍,因为致密粘土的抗压强度为10MPa。
岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。
根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级(表1—9),等级越高的岩石越容易破碎。
为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。
考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。
这种方法比较简单,而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。
但它也还存在着一些缺点:(1)岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性(如岩石的凿岩性、爆破性,稳定性等),但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。
(2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定,这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。
中国地质大学安全工程教研室”:〈岩土钻掘工程学〉表1—9 按坚固性系数对岩石可钻性分级表。
一般岩石坚硬程度分类表

≥3
0.4~0.2
结合好或结合一般
各种类型结构面
裂隙块状结构
≤0.2
结合差
碎裂状结构
极破碎
无序
结合很差
散体状结构
岩体完整程度的定性分类
平均间距为主要结构面(1~2组)间距的平均值。
岩体完整程度分类
完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
完整性指标
>0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
1.I≥c,,>0.70
0.65≥f,>0.55
0
1.20≥f,>0.80
1.50≥c,,>0.70
0.70≥f,>0.60
0
10.0≥Es>5.0
Ⅳ
0.90≥f,>0.70
0.70≥c,,>0.30
0.55≥f,>0.40
0
0.80≥f,>0.55
0.70≥c,,>0.30
0.60≥f,>0.45
0
5.0≥Es>2.0
Ⅴ
0.70≥f,>0.40
0.3≥c,,>0.05
0.40≥f,>0.30
0
0.55≥f,>0.40
0.30≥c,,>0.05
0.45≥f,>0.35
0
2.0≥Es>0.2
注:f,,c,为抗剪断强度,限于硬质岩;软岩应根据软化系数折减。
结构面、软弱层和断层的抗剪断与抗剪强度
类型
抗剪断强度
抗剪强度
备注
f,
c,
f
c
胶结的结构面
0.80~0.60
0.250~0.100
0.80~0.60
0
岩体质量等级

精品整理
4岩体基本质量分级
4.1基本质量级别的确定
4.1.1岩体基本质量分级,应根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标(BQ)两者相结合,按表4.1.1确定。
岩体基本质量分级表4.1.1
4.1.2当根据基本质量定性特征和基本质量指标(BQ)确定的级别不一时,应通过对定性划分和定量指标的综合分析,确定岩体基本质量级别。
必要时,应重新进行测试。
4.2基本质量的定性特征和基本质量指标
4.2.1岩体基本质量的定性特征,应由表3.2.1和表3.3.1所确定的岩石坚硬程度和岩体完整程度组合确定。
4.2.2岩体基本质量指标(BQ),应根据分级因素的定量指标R c的兆帕数值和K v,按下式计算:
BQ=90+3R c+250K v(4.2.2)注:使用(4.2.2)式时,应遵守下列限制条件:
①当R c>90K v+30时,应以R c=90K v+30和K v代入计算BQ值。
②当K v>0.04R c+0.4时,应以K v=0.04R c+0.4和R c代入计算BQ值。
页脚内容。
岩石分类参考表

围岩分类
岩层描述
岩石稳定状态
岩种举例
类别
名称
Ⅰ
强稳定岩层
1.坚硬、完整、整体性强、不易风化,Rb>60Mpa
2.层状岩层,胶结较好,无软弱夹层
岩石稳定,长期不支护无碎块掉落现象
玄武岩、石英岩、石英质沙岩、矛口石灰岩
Ⅱ
稳定岩层
1.比较坚硬,Rb=40-60Mpa
2.层状岩层,胶结较好
3.坚硬块状岩层,裂隙面闭合无泥质充填物,Rb>60Mpa
岩石基本稳定,较长时间不支护出现小块掉落
胶结好的砂岩、石灰岩
Ⅲ
中等稳定岩层
1.中硬岩层,Rb=20-40Mpa
2.层状岩层以坚硬层为主,夹有少量软岩层
3.软坚硬的块状岩层,Rb=40-60Mpa
岩石能维持一个月以上稳定,会产生局部岩块掉落
砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、石灰岩等
Ⅳ
弱稳定岩层
1.较软岩层,Rb<20Mpa
2.中硬层状岩层
3.中硬块状岩层,Rb=20-40Mpa
岩石的稳定ห้องสมุดไป่ตู้间仅有几天
泥岩、胶结不好的砂岩、硬煤
Ⅴ
不稳定岩层
1.高风化、潮解的松软岩层
2.各类破碎岩层
岩石很容易产生冒顶片帮
泥岩、软质灰岩,破碎砂岩等
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Ⅲa
坚固的岩石
坚固的石灰岩,不坚固的花岗岩,坚固的砂岩,坚固的大理岩,白云岩,黄铁矿。
8
Ⅳ
相当坚固的岩石
一般的砂岩,铁矿石。
6
Ⅳa
相当坚固的岩石
砂质页岩,混质砂岩。
5
Ⅴ
坚固性中等的岩石
坚固的页岩,不坚固的砂岩及石灰岩,软的砾岩。
4
Ⅴa
坚固性中等的岩石
各种不坚固的页岩,致
1.较软的完整岩层,Rb<200公斤/厘米2,
2.中硬的层状岩层,
3.中硬的块状岩层,Rb=200~400公斤/厘米2。
围岩的稳定时间仅有几天。
页岩,泥岩,胶结不好的砂岩,硬煤。
Ⅴ
不稳走岩层
1.易风化潮解剥落的松软岩层;
2.各类破碎岩层。
围岩很容易产生冒顶片帮。
炭质页岩,花斑泥岩,软质凝灰岩,媒,破碎的各类岩百。
0.6
Ⅸ
松散岩石
砂,细砾,松土,采下的煤。
0.5
Ⅹ
流砂状岩石
流砂,沼泽土壤,饱含水的黄土及饱含水的土壤。
0.3
表2 煤矿锚喷支护巷道围岩分类
围岩分类
岩层描述
巷道开掘后围岩的稳定状态(3~5米跨度)
岩种举例
类别
名称
Ⅰ
稳定岩层
1.完整坚硬岩层,Rb>600公斤/厘米2,不易风化;
2.层状岩层层间胶结好,无软弱夹层。
岩石坚固性系数分类表
级别
坚固性程度
岩石
坚固性系数f
Ⅰ
最坚固的岩石
最坚固、最致密的石英岩及玄武岩,其他最坚固的岩石。
20
Ⅱ
很坚固的岩石
很坚固的花岗岩类,石英斑岩,很坚固的花岗岩,硅质片岩;坚固程度较Ⅰ级岩石稍差的石英岩,最坚固的砂岩及石灰岩。
15
Ⅲ
坚固的岩石
致密的花岗岩及花岗岩类岩石,很坚固的砂岩及石灰岩,石英质矿脉,竖固的砾岩,很坚固的铁矿石。
围岩稳定,长期不支护无碎块掉落现象。
完整的玄武岩,石英质砂岩,奥陶纪灰岩、茅口灰岩,大冶厚层灰岩。
Ⅱ
稳定性较好岩层
1.完整比较坚硬岩层,Rb=400~600公斤/厘米2;
2.层状岩层,胶结较好;
3.坚硬块状岩层,裂隙面闭合,无泥质充填物,Rb>600公斤/厘米2。
围岩基本稳定,较长时间不支护会出现小块掉落。
注:1、岩层描述将岩层分为完整的、层状的、块状的、破碎的四种。
(1)完整岩层:层理和节理裂隙的间距大于1.5米。2)层状岩层,层与层间距小于1.5米。(3)块状岩层,节理裂隙间距小于1.5米,大于0.3米。(4)破碎岩层,节理裂隙间距小于0.3米。
2、当地下水影响围岩的稳定性时,应考虑适当降级。
3、Rb为岩石的饱和抗压强度。
胶结好的砂岩、砾岩,大冶薄层灰岩。
Ⅲ
中等稳定岩层
1.完整的中硬岩层,Rb=200~400公斤/厘米2;
2.层状岩层以坚硬岩层为主,夹有少数软岩层;
3.比较坚硬的块状岩层,Rb=400~600公斤/厘米2。
能维持一个月以上稳定,会产生局部岩块掉落。
砂岩,砂质页岩,粉砂岩,石灰岩,硬质凝灰岩,
Ⅳ
稳定性较差岩层
软的页岩,很软的石灰岩,白垩,岩盐,石膏,冻土,无烟媒,普通泥灰岩,破碎的砂岩,胶结的卵石及粗砂砾,多石块的土。
2
Ⅵa
相当软的岩石
碎石土,破碎的页岩,结块的卵石及碎石,坚硬烟煤,硬化的粘土。
1.5
Ⅶ
软岩
致密的粘土,软的烟煤,坚固的表土层。
1.0
Ⅶa
软岩
微砂质粘土,黄土,细砾石。
0.8
Ⅷ
土质岩石
腐植土,泥煤,微砂质粘土,湿砂。