矿山岩石力学-(第2版)

1 绪论1.1 岩石力学的发展简史1.1.1 初始阶段(19世纪末～20世纪初)1.1.2 经验理论阶段(20世纪初～20世纪30年代)1.1.3 经典理论阶段(20世纪30年代～20世纪60年代)1.1.4 近代发展阶段(20世纪60年代至今)1.2 矿山岩石力学的基础知识1.2.1 基本概念1.2.2 采矿工程的力学特点1.2.3 矿山岩石力学对采矿工程的作用1.3 矿山岩石力学的研究内容与方法1.3.1 岩石力学的研究领域及问题1.3.2 矿山岩石力学的研究内容1.3.3 矿山岩石力学的研究方法1.3.4 矿山岩石力学的教学目的与学习方法习题参考文献 2 岩石的基本物理力学性质2.1 岩石的物理性质2.1.1 密度与容重2.1.2 岩石的孔隙性2.1.3 岩石的水理性2.1.4 岩石的其他特性2.2 岩石的力学性质2.2.1 岩石的强度2.2.2 岩石的变形性质2.3 岩石的扩容2.4 岩石的流变2.4.1 概述2.4.2 三种基本元件的力学模型2.4.3 组合模型2.4.4 岩石的长期强度2.5 岩石的各向异性2.5.1 极端各向异性体的应力一应变关系2.5.2 正交各向异性体的应力一应变关系2.5.3 横观各向同性体的应力一应变关系2.5.4 各向同性体2.6 影响岩石力学性质的主要因素2.6.1 矿物成分对岩石力学性质的影响2.6.2 岩石的结构构造对岩石力学性质的影响2.6.3 水对岩石力学性质的影响2.6.4 温度对岩石力学性质的影响2.6.5 加载速度对岩石力学性质的影响2.6.6 受力状态对岩石力学性能的影响2.6.7 风化对岩石力学性质的影响2.7 岩石的强度理论2.7.1 *大伸长线应变理论2.7.2 库仑准则(coulomb)2.7.3 莫尔强度准则2.7.4 格里菲斯强度理论2.7.5 德鲁克一普拉格准则(Drucker-Prager)习题参考文献 3 岩体的力学性质及其分类3.1 概述3.2 岩体结构3.2.1 岩体分类3.2.2 岩体力学机制分析方法简介3.3 结构面3.3.1 结构面的分级3.3.2 结构面的状态3.3.3 结构面的力学性质3.4 岩体的强度特性3.4.1 岩体强度的测定3.4.2 岩体强度的估算3.4.3 岩体破坏机理及破坏判据3.5 岩体的变形特性3.5.1 岩体的单轴和三轴压缩变形特征3.5.2 岩体的剪切变形特征3.5.3 岩体各向异性变形特征3.5.4 原位岩体变形参数测定3.6 岩体的水力学性质概述3.6.1 岩体与土体渗流的区别3.6.2 岩体空隙的结构类型3.6.3 岩体的渗流问题3.6.4 地下水渗流对岩体性质的影响3.7 岩体质量评价及其分类3.7.1 按岩石(芯)质量指标(RQD)分类_3.7.2 按岩体结构类型分类3.7.3 岩体质量分级3.7.4 岩体地质力学(CSIR)分类3.7.5 巴顿岩体质量(Q)分类习题参考文献 4 原岩应力及其测量4.1 概述4.1.1 认识地应力的工程意义4.1.2 地应力的成因4.2 重力应力场4.3 构造应力场4.4 地应力分布的一般规律4.5 影响原岩应力分布的因素4.6 地应力测量4.6.1 直接测量法4.6.2 间接测量法习题参考文献 5 地下硐室围岩稳定性分析与控制5.1 概述5.2 弹性理论计算巷道围岩与衬砌应力5.2.1 无内压巷道围岩应力分布5.2.2 有内压巷道围岩与衬砌的应力计算5.3 巷道围岩应力分布的弹塑性力学分析法5.3.1 围岩的破坏方式5.3.2 巷道围岩应力的弹塑性力学分析5.4 巷道围岩位移5.4.1 无支反力作用下圆形巷道围岩弹性位移5.4.2 轴对称条件下有支反力作用的圆形巷道周边弹性位移5.4.3 轴对称条件下塑性区位移5.5 围岩压力计算5.5.1 支架与围岩共同作用原理5.5.2 围岩变形压力的弹塑性理论计算5.5.3 围岩压力的块体极限平衡理论计算5.5.4 围岩压力的压力拱理论计算5.5.5 太沙基理论计算围岩压力5.5.6 竖井地压分析5.6 软岩工程与深部开采特性5.6.1 软岩工程特性5.6.2 地下工程围岩的分区变形破裂特征5.7 岩体地下工程维护原则及支护设计原理5.7.1 岩体地下工程维护的基本原则5.7.2 支护分类与围岩加固习题参考文献 6 矿山地压显现规律6.1 圆形巷道围岩应力分布规律6.1.1 双向不等压圆形巷道围岩的弹性应力状态6.1.2 相邻圆形巷道围岩的弹性应力状态6.1.3 围岩的支承压力分布6.2 采准巷道矿压显现规律6.2.1 水平巷道矿压显现规律6.2.2 倾斜巷道矿压显现规律6.3 采矿工作面矿压显现规律6.3.1 概述6.3.2 回采工作面支承压力分布6.3.3 顶板应力分区与覆岩变形和破坏规律6.3.4 影响采矿工作面矿压显现的因素6.3.5 分层开采时的矿压显现特点6.4 冲击地压及其控制6.4.1 冲击地压6.4.2 顶板冲击地压习题参考文献 7 采场地压与控制7.1 采矿方法简介7.1.1 崩落采矿法7.1.2 充填采矿法7.1.3 空场采矿法7.2 空场法的地压控制与评价7.2.1 缓倾斜顶板应力分析与矿柱设计7.2.2 倾斜及急倾斜厚矿体围岩稳定性分析及矿柱计算7.2.3 急倾斜薄矿脉群地压显现与夹壁稳定性7.2.4 采空区的安全评价方法7.3 充填法的地压7.3.1 充填体类型7.3.2 充填体对控制地压的作用7.3.3 充填体的稳定性分析7.4 崩落法的地压7.4.1 无底柱崩落采矿法回采进路的地压控制7.4.2 有底柱崩落采矿法的地压控制7.4.3 自然崩落法的可崩性控制7.5 长壁式开采的地压问题7.5.1 采场地压假说7.5.2 老顶岩层的稳定性7.5.3 回采工作面顶板控制习题参考文献 8 露天开采边坡稳定性分析与控制8.1 概述8.1.1 露天矿边坡的概念和特点8.1.2 边坡工程对国民经济建设的影响8.1.3 露天矿边坡变形和破坏8.2 影响露天矿边坡稳定性的主要因素8.3 边坡稳定性分析8.3.1 平面滑动计算8.3.2 楔体滑动计算8.3.3 圆弧形滑动8.3.4 有限差分法计算简介8.4 滑坡的防治8.4.1 滑坡防治方法分类及防治原则8.4.2 滑坡的监测8.4.3 滑坡的预测与监测预报习题参考文献 9 现场地压观测与分析9.1 围岩位移与变形观测9.1.1 围岩表面位移测量9.1.2 围岩内部位移测量9.2 支架荷载测量9.2.1 锚杆测力计与拉拔试验9.2.2 岩柱与支架压力监测9.2.3 矿压遥测仪9.3 围岩应力测量9.3.1 光弹应力计9.3.2 光弹应变计9.4 岩体声发射监测预报技术9.4.1 概述9.4.2 声发射测试9.5 光电技术在地下工程监测中的应用9.5.1 光纤传感的特点9.5.2 光纤传感技术原理9.5.3 光纤传感技术在岩体地下工程监测中的应用习题 参考文献