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第一章习题答案1 （1）B 岩体是岩石和结构面组成的，対这2组成部分无主次之分;（2） D2 （1）基木研究内容：以地压为核心，从地压显现入手，研究岩体强度、变形，判定稳定 性，制定地压控制措施（2） 岩石、岩体的关系：分别叙述岩石、岩体的概念，再说明岩体是由岩石和结构面组 成的，复存在一定地质环境（地应力、地温、地下水）中（3） 联系：岩体是由岩石、结构面组成的。
区别：岩体中有各种结构面，还赋存在一定 地质环境屮；岩石是从地质环境屮取出的岩块，无贯通结构而，无原岩应力——地应力等（4） 冇原岩应力，结构面的不连续、不均匀、各向异性和不可确定性，是残余强度第二章习题答案 1 (DC(2) C (3)A (4)D (5) B (6)D (7) B (8) C (9) C (10) D (11) B2 (1) P24 2.2 下的笫三段 儿组大括号 (2) p70 4段标题(3) P40-45 (4) 随1节1压增人，岩石的强度增人， 岩石逐渐从脆性变成延性线弹性体厂完全弹性体 Y特例：滞弹性体非线弹性体Y（5）弹性体YJ 非完全弹性体（6） 74-77作图方法：单轴抗拉、抗压圆作公切线；一组三轴试验值作莫尔圆画包络线; 变角剪切试验作莫尔圆的包络线（7） P18-20容重与密度、孔隙率、吸水性（8） 广义地说，泊松比取值可以大于等于0.5。
0.5时是净水压力状态；大于0.5、小于1 是构造应力场的环境，水平应力大于垂直应力；大于1时是温度应力的场所，如受压的冰块 冻融，垂直受压，水平受拉的。
在矿山岩石力学的狭义环境——重力应力场环境，不存在泊 松比人于等于0.5的情况。
（9） 巴西圆盘试验是纵向压缩而导致横向受拉，力学原理及公式、图见P33（10） 不一定，可能像巴西圆盘试验+横向拉伸，效果都是显现单向的横向拉伸破坏（11） P49（12） 按图2.74,熟练应用圆与切线等的平面儿何去证明（13） 本构关系：表示岩体应力应变关系的数学表达式，有经验模型、微分方程（14） 图2.74,左边圆与横轴的交点——单向抗拉；莫尔库伦曲线与纵轴的交点——纯 剪切；右边通过圆点的圆与横轴的交点——单向抗压；右边不通过圆点的圆与横轴的交点一 —三轴压缩；圆点右边横轴上的任意一点——三向等压；圆点左边横、莫尔库伦1111线与横轴 交点的右边横轴上的任意一-点——三向等拉；莫尔库伦1111线与横轴交点——三向等拉破坏， 其左侧的点都表示三向等拉破坏。
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。
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。
采矿业中的矿山岩体力学与岩石破裂在采矿业中，矿山岩体力学与岩石破裂是一个关键的研究领域。
矿山岩体力学是研究岩石在地下开采过程中的力学行为，而岩石破裂则是指岩石因受到外界力作用而发生破裂的过程。
本文将重点探讨采矿业中的矿山岩体力学与岩石破裂的相关问题。
一、矿山岩体力学矿山岩体力学是对矿山中岩石的力学性质及其变化规律进行研究的学科。
它的研究对象主要是岩石的物理和力学性质，如岩石的强度、变形和破裂等。
矿山岩体力学的研究结果对矿山的开采和安全具有重要意义。
在矿山岩体力学研究中，常用的方法包括实验研究和数值模拟。
实验研究是通过对岩石样本进行拉伸、压缩、剪切等试验，来获得岩石的力学参数。
数值模拟则是运用计算机技术对岩石的力学行为进行模拟，以推断和预测岩石在实际工程中的变形和破裂过程。
二、岩石破裂岩石破裂是指岩石在受到外界力作用时，发生的破裂现象。
这是矿山开采中最常见的岩石力学问题之一。
岩石破裂的形式多种多样，包括岩石断裂、剪切断裂、破碎等。
岩石破裂不仅会导致采矿过程中的岩石失稳，还会引发地面塌陷、岩爆等灾害。
为了研究岩石破裂的机理和规律，采矿业中广泛应用了断裂力学和岩石力学的理论和方法。
断裂力学研究岩石在断裂过程中的力学行为，而岩石力学则研究岩石的力学性质和变形规律。
通过对岩石破裂的研究，可以有效地预测和控制采矿过程中的岩石破坏。
三、应用与展望矿山岩体力学与岩石破裂的研究成果在采矿业中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助矿山工程师了解岩石的力学性质，选择合适的开采方法和支护措施，确保采矿过程的安全和高效。
其次，通过岩石破裂的研究，可以预测岩石破坏的规模和范围，避免因采矿活动引发的灾害。
未来的研究方向包括改进实验方法和数值模拟技术，提高岩石的力学参数和断裂模型的精确度。
此外，结合现代信息技术，如人工智能和大数据分析，可以进一步提高岩石破裂的预测和控制能力。
这将为采矿业的可持续发展提供更加有力的支持。
结论矿山岩体力学与岩石破裂是采矿业中非常重要的研究领域。
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。
《矿山岩体力学》考试题（120分钟）（B卷）
班级姓名序号成绩
题号一二三四五总分得分
一、名词解释（每小题4分，共5题，共20分）
1、岩石力学
2、岩石孔隙比
3、脆性破坏
4、单向抗压强度
5、变形模量
二、填空题（每小题2分，共10题，共20分）
1、描述不稳定蠕变的马克斯维尔（M）体结构组成为_______________________。
2、矿物、____________、_____________是影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素。
3、岩体由_______________、__________________组成。
4、格里菲斯认为不论岩石受力状态如何，最终在本质上都是___________引起岩石破坏。
5、锚杆的作用原理有悬吊、_________________、_______________、抗剪切等不同解释。
6、岩石塑性变形有真塑性和假塑性之说，其中假塑性变形是指________________________。
7、当侧压系数为_______________时，圆形巷道周边恰恰不产生拉应力。
8、ISRM 建议：加载速率为______________MPa/s；破坏时间一般为________________分钟。
9、岩石破坏后所具有的残余强度是指_____________________________________________。
10、一般以高于（低于）原岩应力___________为界，划分集中应力影响范围。
三、判断题（每小题1分，共10题，共10分）
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。
（）
四、简答题（每小题9分，共2题，共18分）
1、试述弹性力学的基本假定？
2、作岩石蠕变的典型应变—时间曲线，并简述其特点？
五、计算题（每小题16分，共2题，共32分）
1、 将某一岩石试件进行单轴压缩实验，其压应力达到40MPa 时发生破坏，破坏面与水平面的夹角为60°设该岩石满足摩尔-库仑破坏准则，试求：
（1）该岩石的内摩擦角φ和粘聚力C ？
（2）当对其进行三轴压缩实验，围压为10MPa 时，轴向压应力达到多少时岩石破坏？
2、在地下600m 处，掘进一圆形巷道，断面半径为3m ，覆盖岩层的容重3/27m kN =γ，侧压力系数为1，试求：
（1）求离巷道壁面4m 处围岩的径向应力ρσ和环向应力θσ大小？
（2）绘出巷道顶板中线和侧壁中线处的r -ρσ和r -θσ曲线图。
《矿山岩体力学》考试题（B 卷）答案
一、名词解释
1、 岩石力学：岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论和应用科学，是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。
2、 岩石孔隙比：岩石中各种孔洞和裂隙体积的总和与岩石固体部分实体积之比。
3、 脆性破坏：岩石在载荷作用下没有显著觉察的变形就突然破坏的形式。
4、单向抗压强度：岩石试件在单轴压力下（无围压而轴向加压力）抵抗破坏的极限能力或极限强度，它在数值上等于破坏时的最大压应力。
5、变形模量：在应力—应变曲线上的任何点与坐标原点相连的割线斜率，表示该点所代表的应力的变形模量。
二、填空题
1．M = H —N （或元件图）
2．结构 构造
3．岩块 结构面
4．拉伸应力
5．组合梁 挤压拱
6．岩石内部存在的节理裂隙被压闭合在宏观表现上的变形。
7．1/3
8．0.5—1.0 5—10
9．破裂岩块之间因相互错动摩擦产生的摩擦阻力。
10．5%
三、判断题
1．× 2.× 3.× 4.∨ 5.∨ 6.∨ 7.× 8.∨ 9.∨ 10.×
四、简答题
1. 试述弹性力学的基本假定？
（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，不留任何空隙。
（2）完全弹性假设：假定物体能完全恢复原形而没有任何剩余形变。
（3）均匀性假设：假定整个物体是由同一材料组成的
（4）各向同性假设：假定物体的弹性在所有各个方向都相同。
（5）小变形假设：假定整个物体所有各点的位移都远小于物体原来的尺寸，而且应变和转角都远小于1。
2. 作岩石蠕变的典型应变—时间曲线，并简述其特点？
首先，在开始加载的瞬间，试件立即产生一个瞬时的弹性应变（图中OA 段），这一段所经时间极短，可看作与时间无关。
由A 到B 这一段应变不断增加，但应变速率逐渐减小，故曲线是下凹型，AB 段称为过渡蠕变或第一阶段蠕变.由B 到C 这一段应变以恒定的速率增长，故BC 段称为定常蠕变或第二阶段蠕变，这个阶段的时间延续最长。
在C 点以后应变又加速增长，故曲线呈上凹型，当应变达到某个数值D 点时试件破坏，加速蠕变或第三阶段蠕变。
五、计算题
1. 将某一岩石试件进行单轴压缩实验，其压应力达到40MPa 时发生破坏，破坏面与水平面的夹角为60°设该岩石满足摩尔-库仑破坏准则，试求：
（1）该岩石的内摩擦角φ和粘聚力C ？
（2）当对其进行三轴压缩实验，围压为10MPa 时，轴向压应力达到多少时岩石破坏？
解：（1）根据摩尔-库仑破坏准则知岩石破坏时的破坏面与水平面的夹角为2450φα+
=，并由题意知0
60=α，所以得岩石的内摩擦角︒=30φ。
再由摩尔-库仑破坏准则知岩石破坏时主应力符合()φ
φσφσsin 1sin 1cos 231-++=C ，由题意知岩石单轴压缩实验时MPa 401=σ，MPa 03=σ，继而求得MPa C 320=。
（2）当进行三轴实验时，MPa 103=σ，由摩尔-库仑破坏准则知岩石破坏时主应力符合()φ
φσφσsin 1sin 1cos 231-++=C ，即求得MPa 701=σ，即轴向压应力达到70MPa 时岩石破坏。
2. 在地下600m 处，掘进一圆形巷道，断面半径为3m ，覆盖岩层的容重3/27m kN =γ，侧压力系数为1，试求：
（1）求离巷道壁面4m 处围岩的径向应力ρσ和环向应力θσ大小？
（2）绘出巷道顶板中线和侧壁中线处的r -ρσ和r -θσ曲线图。
解：（1）由题意知该巷道处的垂直应力Ma H v 2.1627600=⨯==γσ，并由侧压力系数为1，得水平应力Ma v h 2.16==λσσ。
由此得该圆形巷道处于静水压力下，此时围岩的径向应力和环向应力表达式为：
2
02202(1)(1)r a r a r θσσσσ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩
再由题意知，式中原始应力MPa h v 2.160===σσσ，断面半径m a 3=，离巷道壁面4m 处围岩即为距巷道中心距离m r 7=，代入上式得MPa r 2.13=σ，MPa 2.19=θσ。
（2）。
