矿山岩体力学试题及知识点

矿山岩体力学知识点二、基本概念/规律/特点（1）岩石力学特点（1）新兴学科：（2）多学科共同的应用基础：（2）矿山岩体力学特点（1）采深大（2）采矿工程支护多为临时结构物（3）采矿地下工程位置受矿物埋藏点限制（4）采掘工作面不断移动（5）煤矿开采煤岩经常受瓦斯气体作用与影响（3）剪应力互等性作用在两个互相垂直的面上并且垂直于该两面交线的切应力是互等的，即大小相等，正负号相同。

（4）岩石力学中应力分析基本规定（1）沿坐标轴正方向作用的力和位移分量为正。

（2）收缩正应变取为正。

（3）压缩正应力取为正。

（4）若截面内法线相对于坐标原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。

（5）弹性力学基本假设1—连续性假设假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙。

基于连续性假设，物体内的一些物理量，例如应力、形变、位移等等，才可能是连续的，因而才可能用坐标的连续函数来表示它们的变化规律。

2—完全弹性假设弹性，指的是“物体在引起形变的外力被除去以后能恢复原形”这一性质。

完全弹性，指的是物体能完全恢复原形而没有任何剩余形变。

满足完全弹性假设，物体在任一瞬时的形变就完全决定于它在这一瞬时所受的外力，与它过去的受力情况无关。

完全弹性体服从虎克定律，也就是形变与引起该形变的应力成正比，因而弹性常数不随应力或形变的大小而变。

3—均匀性假设整个物体是由同一材料组成的。

基于均匀性假设，整个物体的所有各部分才具有相同的弹性，因而物体的弹性才不随位置坐标而变，可以取出该物体的任意一小部分来加以分析，然后把分析的结果用于整个物体。

如果物体是由两种或两种以上的材料组成的，例如混凝土，那么，也只要每一种材料的颗粒远远小于物体而且在物体内均匀分布，这个物体就可以当作是均匀的。

4—各向同性假设物体的弹性在所有各个方向都相同。

基于各向同性假设，物体的弹性常数才不随方向而变。

显然，由木材和竹材做成的构件都不能当作各向同性体。

矿山岩体力学知识点岩体力学是矿山工程中的一个重要学科，它研究岩石的力学性质和其在地下开采中的变形和破坏规律。

了解岩体力学的知识点对于合理设计和稳定的矿山开采至关重要。

以下是一些岩体力学的主要知识点。

1.岩石的物理力学性质：包括岩石的密度、弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。

这些物理力学性质对于岩石的变形和破坏具有重要影响，也是评估岩石力学性质的基本指标。

2.应力与应变：应力是指在力作用下岩石内部的应力状态，包括垂直和平行两个方向的应力。

应变是岩石在受力下发生的变形。

研究岩石的应力与应变关系有助于了解岩石在开采过程中的应力分布规律和力学特性。

3.岩石的变形与破坏规律：岩石在受到外力作用后会发生变形和破坏。

弹性变形是岩石在小应力作用下发生的可恢复变形，塑性变形是岩石在大应力作用下发生的不可恢复变形，破坏是岩石超过其承载能力导致破坏的过程。

了解岩石的变形与破坏规律可以指导矿山开采的安全与高效。

4.岩石力学参数的测定与试验方法：准确获取岩石力学参数是进行合理设计和分析的基础。

常用的试验方法包括岩石强度试验、应力-应变试验、岩石断裂试验等。

这些试验方法可以用于测定岩石的强度、变形特性和破坏特征，为岩石力学参数的确定提供依据。

5.岩体的稳定性分析：岩体的稳定性是矿山开采过程中一个重要的问题。

通过分析岩体力学参数、岩体结构、地应力等因素，预测和评估岩体的稳定性，选择合适的支护方法和措施，以确保矿山的安全运营。

6.岩石动力学：矿山开采中常伴随着岩爆、岩石震动等动力学问题。

了解岩石的动力学特性，包括岩爆的发生机制、岩石振动的传播规律等，对于预防和控制岩爆事故、减轻岩石震动的影响具有重要意义。

7.岩石支护与巷道设计：在矿山开采中，为了稳定岩体结构，需要进行巷道支护和巷道设计。

岩石力学的研究可以指导巷道的合理设计、支护方法的选择和支护结构的设计，提高巷道的稳定性和安全性。

8.岩层间的相互作用与岩爆防控：在矿山开采中，岩层间的相互作用对于岩体稳定性具有重要影响。

《岩体力学》考试重点和练习与思考题第一章1、岩体力学包括哪三种分类，各有何侧重？2、岩体力学的研究对象是什么？你能举岀儿个岩体变形破坏的事例？3、岩体力学的研究方法有哪些，有什么区别？4、你对岩体力学的形成与发展冇哪些了解？第二章1、在勘探巷道岩璧上进行结构面测线详测如图所示，量得两组结构面沿测线的间距分别为0. 45m和0.8m,且A组结构面的倾角为55。

，B组倾角为20°1)讣算毎组结构面的真间距及两组结构而沿测线的混合间距及线密度。

2)估算岩体沿详测线方向的RQD值。

2、何谓岩石的微结构面，主要指哪些，各有什么特点？3、自然界屮的岩石按地质成因分类，可以分为儿大类，各有什么特点？4、主要从哪些方面来研究结构面的地质特征？5、构成岩右的主要造岩矿物有哪些，各冇何特点？6、区别岩体、岩石、岩块与结构体等概念的区别。

第三章1、表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？2、为什么岩右的空隙性与吸水性Z间有密切的关系，关系如何？3、你对岩石的软化性有什么进一步的认识？4、区别吸水率、含水率概念的区别。

第四章1、与材料力学屮所学材料相比，岩块的变形与强度冇什么特别的地方？2、如图，岩块试件受双向应力状态，其应力分量：12Mpa z 20MPa, t xy =Mpa01)绘出代表应力状态的摩尔应力圆，并根据图形确定其主应力的大小与方向(J与X轴的夹角)；2)用解析法和图解法求图中斜面上的正应力J和剪应力并进行对比。

3、假定岩石中一点的应力为：A=61.2Mpa, =-11.4MPa,室内实验测得的岩石单轴抗拉强度剪切强度参数ASOMPa, A0=1.54,试用格里菲斯判据和库仑 -纳维尔判据分别判断该岩块是否破坏，并讨论结果。

4、分析岩块的单轴抗拉强度比抗压强度小得多的原因。

5、劈裂实验中，岩样承受的是压力，为什么会在破坏面上出现拉应力？6、什么是全应力-应变曲线，为什么在普通材料试验机上得不到全应力-应变曲线？7、比较各强度判据的理论依据和适用条件。

1、 岩石与岩体的概念、区别与联系。

岩石：是组成地壳的基本物质，是由一种或多种矿物在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。

岩体：是指一定工程范围内的自然地质体。

岩体与岩石之间是既有联系，又有区别的两个概念。

岩石是自然界中各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物，是组成岩体的基本单元；而岩体则是指天然埋藏条件下、由岩块组成的通常包含一种以上弱面的复杂地质体。

2、 绘图并说明岩石的应力-应变全过程曲线。

3、绘图并说明岩体的应力-应变全过程曲线。

⑵ 弹性变形阶段（AB 段）经过压密阶段后，岩体由不连续状态进入连续状态，呈现弹性变形B 点的应力称为弹性极限⑶ 塑性变形阶段（BC 段）应力-应变曲线呈向下弯曲状。

即使荷载增加不大，也会产生较大的变形。

C 点的应力称为强度极限⑷ 破坏阶段（CD 段）出现岩体应力释放过程，宏观上表面为破裂o ∙∙∙∙A B C D 1、 裂隙压密阶段(OA)。

曲线上凹，体积缩小；A 点：压密极限2、 线弹性变形阶段(AB)。

呈直线，体积仍缩小；B点：弹性极限3、 微裂隙稳定发展阶段(BC)。

近似线弹性，体积变形由缩小转为增大，发生“扩容”；C 点：屈服极限屈服点：岩石从弹性变为塑性的 转折点4、 非稳定发展阶段(CD)5、 裂隙扩展、新裂隙产生，体积膨胀加剧，显示宏观破坏迹象，岩石承载能力达到极限；D 点:峰值强度/强度极限，即单轴抗压强度6、 残余强度阶段(DE)岩石全面破坏，承载能力下降，但尚有承载力，此为岩石材料特点之一⑴ 裂隙压密阶段（OA 段） 原有裂隙受压闭合，出现不可恢复的残余变形，形成非线性上凹状压缩变形曲线，表现出弹塑性并存的特点 A 点的应力称为压密极限εσ岩体在破裂时应力并不是突然下降，在破裂面上尚存一定摩擦力，使岩体仍具有承载能力，直至最终达到岩体的残余强度4、 简述岩石在三向压力作用下的变形规律。

5、岩石的流变主要有哪两类指标？解释岩石的不稳定蠕变曲线，试述如何利用它进行岩体工程破坏的预报？岩石的流变主要有蠕变和松弛两类指标。

矿山岩体力学复习资料一名词解释1.矿山压力: 由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷洞支护物上的力定义为矿山压力.2.支承力与直接顶:1)支承力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力.2) 直接顶:一般把直接位于煤层上方的一层或基层性质相近的岩层陈伟直接顶.3.流变：与实践因素有关的应力应变现象同城为流变。

蠕变：应力不变条件下，应变随实践延长而增加的现象。

5.初次来压：工作面支架呈现受力普遍加大现象。

周期来压：由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象。

6.砌体梁：破断的眼快由于相互挤压形成水平力，从而在岩块间产生摩擦力，工作面的上。

下俩去是圆弧形破坏，岩块见的咬合是一个立体咬合关系，而对于工作面中部，则可能形成外表似梁，实质是拱的裂隙体梁的平衡关系，这种结构称之为“砌体梁”。

7. 载荷集度：在回踩工作面顶板悬顶距范围内，单位面积顶板对支架的载荷称为顶板的载荷集度。

8.回采工作面：在煤层或矿床的开采过程中，一般把直接进行采煤或采有用矿物的工作空间9.老顶初次来压：老顶岩层初次破断后，老顶破断岩块回转下沉引起的工作面顶板急剧下沉.支架受力普遍加大.煤壁片帮的现象。

10.采场周期来压：老顶岩层的周期性破断而引起“砌体梁”结构的周期性失稳而引起的顶板来压现象11.载荷集度：在回采工作面的顶板悬顶距的范围内，单位面积顶板对支架的载荷二．填空题1.矿压显现有哪些现象：顶板下沉，顶板下沉速度，支柱变形与折损，顶板破碎情况，局部冒顶，工作面顶板沿煤壁切落（大面积铆钉）。

2.覆岩移动破坏的三个带：跨落带，裂缝带，弯曲带。

3.矿山充填分为：水里充填，干事充填，交接充填。

4.采空区的处理方法：全部垮落法，矸石充填，注水，泥沙填充，刀柱，顶板缓慢下沉法，煤柱支撑法，采空区填充法。

5.回采工作面常有一系列矿山压力出现如：顶板下沉，顶板下沉速度，支柱变形与折损，顶板破碎情况，局部冒顶和大面积冒顶。

矿山岩体力学知识点一、基本术语/名词（1）体力分布在物体体积内的力（2）面力分布在物体表面上的力称面力（3）正应力（4）剪应力（5）正面（6）负面（7）主平面（8）主应力（9）静水压力（10）偏斜主应力（11）体积应变（12）连续性假设（13）完全弹性假设（14）均匀性假设（15）各向同性假设（16）小变形假设（17）岩块（18）结构面（19）岩体（20）岩石的结构（21）岩石的构造（22）密度（23）视密度（24）天然视密度（25）干视密度（26）饱和视密度（27）孔隙性（28）孔隙度（29）孔隙比（30）碎胀性（31）碎胀系数（32）压实性（33）残余碎胀系数（34）吸水性（35）自然吸水率（36）饱和吸水率（36）透水性（37）渗透系数（38）软化性（39）软化系数（40）膨胀性（41）膨胀率（42）膨胀应力（43）崩解性（44）崩解性指数（45）抗切强度（46）抗剪强度（47）摩擦强度（48）应变强化（49）应变软化（50）岩石扩容（51）流变（52）蠕变（53）松弛（54）结构面间距（55）结构面的连续性（56）结构面线连续性系数（57）结构面张开度（58）RQD指标（59）围岩（60）原岩应力（61）围岩应力（62）围岩压力（63）形变围岩压力（64）松动围岩压力（65）滑动围岩压力（66）原岩应力场（67）自重应力（68）构造应力二、基本概念/规律/特点（1）岩石力学特点（2）矿山岩体力学特点（3）剪应力互等性（4）岩石力学中应力分析基本规定（5）弹性力学基本假设（6）平面应力问题（7）平面应变问题（8）平衡微分方程（9）几何方程（10）物理方程（虎克定律）（11）圣维南原理（12）相容方程（13）逆解法（14）半逆解法（15）煤矿常见的岩石结构类型（16）基本岩石构造类型（17）岩石常见的破坏形式（18）岩石强度主要影响因素（19）岩石/岩体全应力—应变曲线阶段性特点（20）岩石蠕变三水平（21）岩石蠕变三阶段（22）按照地质成因岩体结构面分类（23）按照结构面力学性质分类（24）岩体的基本特征（25）岩体质量评价与分类的发展趋势（26）地应力分布基本规律（27）地应力直接测量法（28）地应力间接测量法（29）水压致裂法测量步骤（30）套孔应力解除法测量步骤（31）采场应力重新分布基本特点/view/2fede41555270722192ef7ee.html次要/view/05a8f8d6b14e852458fb5778.html。

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。

一、基本术语/名词（1）体力:就是分布在物体体积内的力（2）面力：分布在物体表面上的力（3）正应力：应力在其作用面的法线方向的分量（4）剪应力：应力在其作用面切线方向的分量（5）正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面（6）负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面（7）主平面：该面只承受正应力，剪应力分量为零（8）主应力:与外力方向平行的正应力（9）静水压力：作用于静止液体两部分的界面上或液体与固体的接触面上的法向面力。

（10）偏斜主应力：（11）体积应变：单位体积物体的体积改变，等于直角坐标中３个正应变之和（12）连续性假设:假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙（13）完全弹性假设:指的是物体能完全恢复原形而没有任何剩余形变。

（14）均匀性假设:整个物体是由同一材料组成的（15）各向同性假设:物体的弹性在所有各个方向都相同（16）小变形假设:假定物体受力以后各点的位移都远远小于物体原来的尺寸，而且转角都远小于1（17）岩块:岩块是指从地壳岩层中取出来的，无显著软弱面的岩石块体（18）结构面:在岩体中存在着各种不同的地质界面（19）岩体:岩体是指天然埋藏条件下大范围分布的、由结构面和结构体组成的地质体（20）岩石的结构:是指决定岩石组织的各种特征的总合，通常是指岩石中矿物颗粒的结晶程度，矿物或岩石碎屑颗粒的形状和大小，颗粒之间相互连结状况，以及胶结物的胶结类型等特征。

（21）岩石的构造:是指岩石中矿物颗粒集合体之间，以及它与其它组成部分之间的排列方式和充填方式（22）密度:是指单位体积的岩石（不包括空隙）的质量（23）视密度:是指单位体积的岩石（包括空隙）的质量（24）天然视密度:岩石在天然含水状态下的视密度（25）干视密度：岩石在温度为105—110度下干燥24h后视密度（26）饱和视密度：岩石在吸水饱和状态下的视密度（27）孔隙性：是指岩石中孔洞和裂隙的发育程度（28）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（29）孔隙比:是指岩石中各种孔洞和裂隙体积的总和与岩石内固体部分实体积之比（30）碎胀性：岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大（31）碎胀系数：岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比（32）压实性：岩石破碎后，在其自重和外加载荷的作用下会逐渐压实，体积随之减少，碎胀系数比初始破碎时相应地变小。

《矿山岩体力学基础》复习题模拟题一、单项选择题（每题2分，共30分）1.岩体是由岩石和（）组成的地质体。

A.空气B.水分C.结构面D.矿物质2.以下哪种岩石的强度相对较高？（）A.页岩B.砂岩C.泥岩D.石灰岩3.岩石的单轴抗压强度是指岩石试件在（）作用下，达到破坏时的极限应力值。

A.单向拉伸B.单向压缩C.双向拉伸D.双向压缩4.结构面的产状要素不包括（）A.走向B.倾向C.倾角D.长度5.岩体的变形特性通常用（）来描述。

A.弹性模量B.泊松比C.应力-应变曲线D.抗压强度6.在矿山工程中，当岩体受到侧向压力时，可能会发生（）变形。

A.弹性B.塑性C.脆性D.蠕变7.以下关于岩石孔隙率的说法，正确的是（）A.孔隙率越大，岩石的密度越大B.孔隙率越大，岩石的强度越低C.孔隙率与岩石的强度无关D.孔隙率只影响岩石的吸水性8.岩石的抗拉强度通常（）其抗压强度。

A.高于B.等于C.低于D.不确定9.岩体分类的目的不包括（）A.预估岩体的稳定性B.为矿山工程设计提供依据C.确定岩石的矿物成分D.指导矿山施工方法的选择10.以下哪种试验方法可用于测定岩石的抗剪强度？（）A.单轴抗压试验B.巴西劈裂试验C.直剪试验D.三轴压缩试验11.岩体在长期荷载作用下，即使应力低于其强度极限，也会发生缓慢变形的现象称为（）A.弹性变形B.塑性变形C.蠕变D.松弛12.影响岩体稳定性的因素不包括（）A.岩体结构B.岩石强度C.地下水D.矿山开采设备13.在矿山巷道支护中，常用的支护形式不包括（）A.锚杆支护B.喷射混凝土支护C.木支护D.钢结构支护14.岩石的风化作用会导致岩石的（）降低。

A.密度B.强度C.孔隙率D.吸水性15.以下关于岩体力学在矿山工程中的应用，说法错误的是（）A.可用于分析矿山边坡的稳定性B.能指导矿山开采顺序的确定C.只关注岩石本身的力学性质，不考虑岩体结构D.有助于设计合理的矿山巷道支护方案二、多项选择题（每题3分，共30分）1.岩石的物理性质包括（）A.密度B.孔隙率C.吸水性D.透水性E.颜色2.岩体的结构面按成因可分为（）A.原生结构面B.次生结构面C.构造结构面D.人工结构面E.风化结构面3.以下哪些因素会影响岩石的强度？（）A.岩石的矿物成分B.岩石的孔隙率C.岩石的含水率D.加载速率E.试验温度4.岩体的力学性质与岩石相比，具有以下哪些特点？（）A.各向异性B.非均质性C.不连续性D.复杂性E.稳定性5.用于描述岩体质量的指标有（）A.岩石质量指标（RQD）B.岩体完整性系数C.岩体基本质量指标（BQ）D.岩石单轴抗压强度E.岩体弹性模量6.在矿山工程中，分析岩体稳定性的方法有（）A.工程地质类比法B.数值模拟法C.极限平衡法D.现场监测法E.室内试验法7.矿山巷道支护的作用主要有（）A.支撑围岩，防止其变形和破坏B.提高围岩的强度C.改善围岩的应力状态D.防止地下水的渗透E.美化巷道环境8.以下属于岩石风化作用类型的有（）A.物理风化B.化学风化C.生物风化D.机械风化E.水理风化9.影响岩石孔隙率的因素有（）A.岩石的矿物成分B.岩石的形成环境C.岩石的结构D.岩石的年龄E.岩石的含水率10.岩体力学在矿山工程中的应用领域包括（）A.矿山边坡稳定性分析B.矿山开采方案设计C.矿山巷道支护设计D.矿山地压监测E.矿山废水处理三、填空题（每空1分，共20分）1.岩石按成因可分为岩浆岩、（）岩和变质岩三大类。

矿山岩体力学考卷A2007一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种岩石属于沉积岩？A. 花岗岩B. 大理石C. 砂岩D. 辉长岩A. σcB. σtC. τD. E3. 下列哪种方法不属于岩体稳定性评价方法？A. 极限平衡法B. 数值分析法C. 工程类比法D. 物理模拟法A. 岩石结构面B. 岩石矿物成分C. 地下水D. 温度A. Q系统B. RMR系统C. MRMR系统D. GSI系统6. 下列哪种岩石属于硬岩？A. 页岩B. 粘土岩C. 花岗岩D. 砂岩A. σcB. σtC. τD. EA. 单轴抗压强度试验B. 三轴抗压强度试验C. 抗拉强度试验D. 抗剪强度试验A. 极限平衡法B. 数值分析法C. 位移监测法D. 声发射监测法二、填空题（每题2分，共20分）1. 岩体的基本力学性质包括______、______、______和______。

2. 岩石的三轴抗压强度试验分为______和______两种。

3. 岩体稳定性评价方法主要包括______、______、______和______。

4. 岩体的破坏类型主要有______、______、______和______。

5. 岩体分类体系中的Q系统主要包括______、______、______和______四个参数。

6. 岩石力学参数测定中，单轴抗压强度试验的目的是测定岩石的______。

7. 岩体中的结构面可分为______、______和______三类。

8. 影响岩体力学性质的因素包括______、______、______和______。

9. 岩体稳定性分析中的位移监测法主要包括______、______和______。

10. 岛弧型活动大陆边缘的典型特征是______、______和______。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述岩体与岩石的区别。

2. 试述岩石的三轴抗压强度试验原理。

3. 简述岩体稳定性评价的目的和意义。

《矿山岩体力学基础》复习题一一、填空题：1、____________、___________、构造是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。

2、已知岩石的孔隙率为5%，则其孔隙比为_________________。

3、岩石在不同的应力作用下，其极限强度的大小满足抗剪强度 _____抗拉强度。

4、岩石形成各向异性的原因是岩石物质成分、结构具有_____________，节理、结构面、层面具有_____________。

5、岩石蠕变的类型分为____________________和_________________两种。

6、马克斯维尔（M）体描述具有瞬时弹性变形、等速蠕变和松弛性质的不稳定蠕变，其结构组成为_____________。

7、岩石抗冻系数为岩样在_________℃之间反复冻融，其抗压强度降低值与未冻融前抗压强度的百分比。

8、塑性区围岩具有__________位移，位移仅与_____________有关，与_____________无关。

9、目前维护井下巷道围岩稳定，主要从两个方面入手_______________、_______________。

10、从支护原理上分析，普通支护为___________支护，锚喷支护为_____________支护。

11、锚杆支护设计时一般先确定____________力，然后确定__________力，再确定锚杆杆径。

二、名词解释：1、各向异性：2、软化系数：3、初始碎胀系数：4、岩体裂隙度K：5、本构方程：6、平面应力问题：三、简答题：1、什么是全应力应变曲线？为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线？2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。

3、按结构面成因，结构面通常分为几种类型？4、在巷道围岩控制中，可采取哪些措施以改善围岩应力条件？5、地应力测量方法分哪两类？两类的主要区别在哪里？每类包括哪些主要测量技术？四、论述题：试说明普氏、太沙基地压计算理论，并给予评价。

《矿山岩体力学》课程试卷A 卷秋季学期期中考试开课学院：考试方式： 闭卷考试时间：120 分钟班级 姓名 学号 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分 阅卷人一、将正确答案填在括号里（每题1分、共20题、累计20分）在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在答题框中。

错选、多选或未选均无分。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案1（A ）岩石就是岩体 （B ）岩体是由岩石和结构面组成的 （C ）岩体代表的范围大于岩石 （D ）岩石是岩体的主要组成部分 2、大部分岩体属于（ D ）。

（A ）均质连续材料 （B ）非均质材料（C ）非连续材料 （D ）非均质、非连接、各向异性材料 3、岩石的弹性模量一般指（ B ）。

（A ）弹性变形曲线的斜率 （B ）割线模量（C ）切线模量 （D ）割线模量、切线模量及平均模量中的任一种 4、岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为（ B ）。

（A ） B 、 （C ） （D ）5、由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度，所以岩石属于（ D ）。

序号订线装（A）脆性材料（B）延性材料（C）坚硬材料（D）脆性材料，但围压较大时，会呈现延性特征6、剪胀（或扩容）表示（ D ）。

P64（A）岩石体积不断减少的现象（B）裂隙逐渐闭合的一种现象（C）裂隙逐渐涨开的一种现象（D）岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象7、剪胀（或扩容）发生的原因是由于（ D ）。

（A）岩石内部裂隙闭合引起的（B）压应力过大引起的（C）岩石的强度大小引起的（D）岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的8、岩石的抗压强度随着围岩的增大（ A ）。

（A）而增大（B）而减小（C）保持不变（D）会发生突变9、已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.72，则该岩石（ A ）。

一、判断题：1.结构面组数越多，岩体强度越接近于结构面强度。

（∨）2.岩石三向抗压强度不是一个固定值，将随围压变化而改变。

（∨）3.流变模型元件并联组合时，各元件满足应力相等，应变相加关系。

（×）4.在未受开采影响的原岩体内存在着原岩应力，其方向与水平方向垂直。

（×）5.岩石抗压强度值的离散系数越大，说明岩石抗压强度平均值的可信度越高。

（×）6.根据服务年限要求，矿井运输大巷应按照等应力轴比设计其断面尺寸。

（×）7.岩石蠕变与岩石类别有关，与应力大小有关。

（∨）8.有粘聚力的固结岩体体，由地表开始侧压力与深度成线性增长。

（×）9.椭圆断面巷道，其长轴方向与最大主应力方向一致时，周边受力条件最差。

（×）10.在力学处理上，弱面不仅能承受压缩及剪切作用，还能承受拉伸作用。

(×)1．结构面组数越多，岩体越接近于各向异性。

（×）2．流变模型元件串联组合时，各元件满足应变相等，应力相加关系。

（×）3．软弱岩层受力后变形较大，表明构造应力在软弱岩层中表现显著。

（×）4．岩石限制性剪切强度不是固定值，与剪切面上作用的正压力有关。

（∨）5．软岩破坏为渐进过程，首先对破坏部位支护，可使软岩控制取得好的效果。

（∨）6．随开采深度增加，巷道围岩变形将明显增大。

（∨）7．从巷道周边围岩受力情况看，拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。

（×）8．塑性变形与静水应力无关，只与应力偏量有关，与剪应力有关。

（∨）9．对无粘聚力的松散体，由地表开始侧压力即与深度成线性增长。

（∨）10巷道返修是一种较好的巷道支护对策。

（×）1.水库蓄水前，河间地块存在地下分水岭，蓄水后将不会产生库水向邻谷的渗漏。

×2.斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。

×3.在岩土体稳定性评价中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定，通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一经验值，此即稳定性系数。

岩石的碎胀系数对矿压控制，尤其是对回采工作面的顶板管理有重 要意义。碎胀系数与岩石的物理性质、破碎后块度的大小及其排列状态 等因素有关。例如坚硬岩石破碎后块度较大且排列整齐时，碎胀系数较
小；反之，如破碎后块度较小且排列较杂乱，则碎胀系数较大。 2、岩石流变模型中的组合模型由哪三种元件构成，相应地代表了何种 介质的变形性质？（9分）
解：p23由摩尔-库仑强度理论知：σ1= 得：8=
20= 2、 某巷道的断面形状为直墙拱形。已知该巷道的跨度2a = 4 m,,岩
石的坚固性系数f = 4, 岩石重度γ＝24 kN/m3，按普氏地压理论试 求：（20分） （1）拱的跨度和高度 ； （2）自然平衡拱的方程式； （3）如架设支架，则作用在支架上的总压力等于多少？ 解：p88A、平衡拱形状 平衡拱形状如图所示，为一条抛物线，其方程为：
式中：li —所取岩芯中≥10cm长度的岩芯段的长度；L—钻进岩芯的总程 度，m。 6、岩体结构： p45岩体的结构是指岩体中结构面和结构体的形态和组合
特征。 7、长期强度；p5p12岩石的长期强度：岩石的蠕变形式取决于岩石应力
大小，当应力小于某一临界值时，岩石产生稳定蠕变；当应力大于 该值时，岩石产生非稳定蠕变。则将该临界应力称为岩石的长期强 度。 8、次生应力；p95p60次生应力（二次应力）岩体开挖扰动了原岩的自 然平衡状态，使一定范围内的原岩应力发生变化，变化后的应力称为次 生应力或二次应力 9、应力松弛、p11应变一定时，应力随时间延长而减小的现象。 10、完整性系数：p47完整性系数K：(p54)
风干状态抗压强度的比值。 7、简述围岩与支护的相互作用原理，根据该原理论述喷锚支护相对于 整体混凝土衬砌有什么优点？（10分）
P86答：基本原理

岩体力学一、名词解释1.岩体：在地质历史过程中形成的，由结构面网络和岩块组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

2 岩块: 不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。

3 结构面：地质历史发展过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。

（地质成因类型分类：原生，构造，次生结构面。

）（力学成因有张性结构面和剪性结构面）4 岩石：具有一定结构构造的（含结晶和非结晶的）矿物的集合体。

5 岩（体）石力学：是力学的一个分支学科，是研究岩（体）石在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的一门基础学科。

6.岩石质量指标（RQD）：指大于10cm的岩芯累计长度与钻孔进尺长度之比的百分数。

7 空隙指数：指在0.1MPa压力条件下，干燥岩石吸入水的重量与岩石干重量的比值。

8 软化性：软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。

7.软化系数：指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。

8.膨胀性：是指岩石浸水后体积增大的性质。

9透水性：在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水透过的性质。

（渗透系数：表征岩石透水性的指标。

大小取决于岩石空隙的数量，规模和连通情况。

岩石的渗透性很小，远小于其透水性）10抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的能力。

11吸水性：岩石在一定条件下吸收水分的能力。

（用吸水率，饱和吸水率，饱水系数表示）12.单轴抗压强度：是指岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限值。

，13.抗拉强度：是指岩石试件在单向拉伸条件下能承受的最大拉应力。

14.抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力。

15.形状效应：在岩石试验中，由于岩石试件形状的不同，得到的岩石强度指标也就有所差异。

这种由于形状的不同而影响其强度的现象称为“形状效应”。

16 岩石记忆：逐级一次加载条件下，其应力--应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致的现象。

17 回滞环：每次加载·卸载曲线都不会重合，且围成一环形面积。

中国矿业大学2011～2012学年第 2 学期《矿山岩体力学》试卷（A）卷参考答案考试时间：100 分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号一、选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分）1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于（ A ）。

（A）岩体中含有大量的不连续面（B）岩体中含有水（C）岩体为非均质材料（D）岩石的弹性模量比岩体的大2、岩体的尺寸效应是指（ B ）。

（A）岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系（B）岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象（C）岩体的力学参数随试件的增大而减小的现象（D）岩体的强度比岩石的小3、一般把应力变化超过原岩应力（ A ）%的区域称为采动影响区。

（A）5 （B）6 （C）8 （D）104、岩石的吸水率是指（ B ）。

（A）岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比（B）岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比（C）岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比（D）岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比5、大体而言，构造应力的方向（ A ）（A）近似水平（B）竖直方向（C）沿断层方向（D）沿煤层走向6、一般情况下，岩石的抗压强度随着围岩的增大（ A ）。

（A）而增大（B）而减小（C）保持不变（D）会发生突变7、格里菲斯强度理论确定的材料的单轴抗压强度是单轴抗拉强度的（C ）倍。

（A）4 （B）6 （C）8 （D）128、平面问题的弹性力学基本方程有（ C ）个。

（A）3 （B）6 （C）8 （D）159、我国岩体分类中的BQ分类的基本质量指标是由哪两个指标确定的？（B ）。

（A）RQD和节理密度（B）岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数（C）地下水和RQD（D）节理密度和地下水10、地应力是指（ A ）。

（A）未受开挖影响的原始地应力（B）未支护时的围岩应力（C）开挖后岩体中的应力（D）支护完成后围岩中的应力二、名词解释（本大题共10小题，每题3分，共30分）1、软化系数:材料在水饱和状态下的无侧限抗压强度与在干燥状态下的无侧限抗压强度的比值。

矿山岩石力学电子版2009-01-02 11:50矿山岩石力学是研究采矿工程所影响的那一部分地壳内岩体力学现象和这些力学现象所引起的有关规律的科学岩体特性：1岩体是非均质各向异性体2岩体内存在着初始应力场3岩体内存大着裂隙系统。

岩体既是断裂的，又是连续的，是断裂与连续的统一体，可黎为裂隙介质或准连续介质。

岩石的容重：单位何种内岩石的重量。

分为：天然容重、干容重、饱和容重。

岩石的比重就是岩石的干重量除以岩石的实体体积（不包括孔隙）再与4度时水的容重之比岩石的孔隙度是指岩石中裂隙中孔隙的发育程度，其徇指标为孔隙率或孔隙比（e）1空隙率：岩石内孔隙何种占原何种的百分比2孔隙比：岩石中各种原体积内固体矿物颗粒的体积之比岩石的吸水率（V1）：标准大气压力下，岩石吸入水的重量W1与岩石干重量Wd之比岩石的饱水率（V2）：高压或真空条件下，岩石吸入水的重量Wd与岩石干重量之比岩石的饱水系数（KS）：岩石吸水率与饱水率之比。

透水性：在一定的压力作用下，地下水可以透过岩石的性能。

透水性的大小不仅与有关，还与孔隙大小和贯通程度有关。

衡量岩石透水性的指标为渗透率碎胀性：岩石破碎后其体积比原体积增大的性能。

岩石的变形特性：弹性变形（指物体在外力作用下发生变形，当外力撤除后变形能够恢复的性质）、塑性变形（~不能~）和延性变形（物体能够承载较大的塑性变形而不丧失其承载能力和性质）岩石的强度牲：1岩石的单向抗压强度2岩石的抗拉强度：直接拉伸法和裂隙法进行测定室内抗剪断强度的测定方法：直接剪切，楔形剪切试验和三轴压缩剪切试验。

岩石的扩容现象是岩石具有一种普遍性质，是岩石在载荷作用下，在其破坏之前产生的一种明显的非弹性体积变形。

扩容：当外力继续增加，岩石试件的何种不是减小，而是大幅度增加，且增长速率越来越大，最终将导致岩石试件的破坏。

流变性质：指岩石的应力—应变关系与时间因素有关的性质，岩石在变形过程中具有时间效应的现象。

蠕变—当载荷不变时，变形随着时间而增长的现象松弛—当应变保持不变时，应力随时间增长而减小的现象弹性后效—加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象格里菲斯理论：材料内部存在着许多随机分布的细微裂隙，在力的作用下，这些细微裂隙周围，特别是裂隙端部可能产生很大的应力集中。