深层岩石力学与技术

230：深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题香山科学会议第230次学术会议随着经济建设的快速发展，传统意义上的地球生存空间（地面和浅地表）已经不能满足人类活动的需求，向地球深部寻求发展和生存空间已经成为世界围岩土工程建设和开发的共同趋势。

近年来，深部岩石力学特性与工程应用研究是目前岩石力学基础研究中十分活跃的研究领域。

目前，国际上该领域研究在与其它学科的交叉融合中迅速发展，已成为当前重要的科技前沿之一。

香山科学会议于2004年6月23～25日在召开了以“深部地下空间开发中的基础研究关键技术问题”为主题的第230次学术讨论会。

本次会议旨在通过跨学科的学术交流，充分了解国外在深部地下空间的开发和利用的趋势以其引发的工程和岩石力学问题，深入探讨我国在地下的国防工程、地下大型洞室或巷道的建设、高放废料地质处置库场址评估、石油资源储备等重大工程实践中面临的科学技术挑战，以把握可能的发展机会，推动整个岩石力学学科向非传统非标准方向的全面深化。

钱七虎院士（中国人民解放军理工大学）、夏庭研究员（中科院岩土力学研究所）、修润院士（中科院岩土力学研究所）被聘请担任本次会议执行主席会议。

中国科学院和中国工程院7位院士以与来自全国各地的40位专家学者参加了会议。

会议设置了深地下战略防护工程中的岩石力学问题；深部岩体中国家战略能源贮存与核废料地质处置工程中的岩石力学问题；其它复杂条件下深部地下工程中的岩石力学问题；深部岩层岩体构造和力学特性与其研究容和途径四个会议中心议题。

钱七虎院士在主题评述报告中指出，随着经济建设和国防建设的不断发展，地下空间开发利用的深度不断加大。

核废料的深层地质处理深度已达数百米至千米；核心防护工程，如北美防空司令部达七百米，有的将达一千米。

所有这些地下空间工程施工和设计，引发诸多与浅部完全不同的亟需解决共同的深部工程技术问题。

他详细阐述了伴随深部岩体工程的响应发生的一系列具有新特征的科学现象，并探讨了“深部地下空间开发中的关键科学问题”。

深部岩体力学与开采理论研究进展随着矿产资源的不断开采，浅层矿产资源日益枯竭，矿产开采逐步向深部转移。

深部岩体力学与开采理论作为矿产资源开采的重要支撑，近年来取得了长足的发展。

本文将探讨深部岩体力学与开采理论的研究现状及进展，旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。

深部岩体力学与开采理论是一个涉及多个学科领域的复杂系统。

在研究过程中，需要综合运用地球物理学、地质学、岩石力学、采矿学等多个学科的知识和方法，以揭示深部岩体复杂的物理、力学行为和开采过程中的动态变化规律。

针对深部岩体力学与开采理论的研究，国内外学者已取得一系列重要成果。

在理论方面，建立了深部岩体应力场、位移场分析方法，提出了多种数值计算模型和数值求解技术，为准确预测岩体动态行为提供了有效手段。

在实践方面，不断探索和发展了各种高效、安全的采矿技术和装备，为实现深部矿产资源的高效、安全开采提供了重要保障。

然而，深部岩体力学与开采理论仍面临诸多挑战和问题。

深部岩体复杂的物理、力学特性给理论研究带来很大困难，需要加强基础理论研究，深入揭示深部岩体的力学行为和变形规律。

深部开采过程中岩体应力场、位移场的调控技术和装备亟待研发，以实现开采过程的安全、高效和可控。

针对不同地域、不同矿种的开采技术需要进一步集成和创新，以满足多样化的矿产资源需求。

深部岩体力学与开采理论是矿产资源开采的重要基础，在未来的研究中需要不断加强基础理论、关键技术和装备的研究和开发，以适应矿产资源开采深度和广度的不断增加，推动我国矿业事业的持续发展。

需要重视学科交叉和融合，加强国内外学术交流与合作，共同推进深部岩体力学与开采理论的研究和应用水平不断提升。

深部岩体力学与开采理论是采矿工程领域的重要研究方向。

本文将探讨这一领域的研究构思和预期成果展望。

深部岩体力学与开采理论的研究目标包括： a.深入了解深部岩体的应力场和变形特征； b.探究采矿活动对周围环境的影响； c.提出有效的开采技术和方法，提高开采效率； d.确保开采过程的安全性和环境保护。

岩石力学与工程应用一、引言岩石力学是物理力学的一个分支，研究岩石的形变、破坏、应力和应变等力学性质。

岩石是地球地壳的主要构成部分之一，广泛应用于不同领域，如土木工程、矿山工程、地震学等。

因此，岩石力学对于岩石和地球科学的研究、岩石工程的设计和可持续的发展具有重要的意义。

二、岩石力学1. 岩石力学的基本概念岩石力学研究的对象是岩石的力学性质，包括力学实验、力学分析和地震学。

岩石力学在发展中形成了自己的理论体系，如岩石三轴压缩实验、岩石力学参数、岩石破坏模型等。

2. 岩石力学的研究方法岩石力学研究的方法包括实验和理论分析。

实验方法通常用于确定材料的力学性质和破坏特性，在多种标准实验中常用的有三轴压实验、拉伸实验、弯曲实验、剪切强度试验等。

理论方法包括材料力学、破碎力学、爆炸力学、结构力学、地震动力学等。

三、岩石工程应用1. 岩石工程的概念岩石工程是应用岩石力学原理和方法的一种工程领域，比如地下矿山、隧道、堡坝、房屋和公路等。

它主要研究岩石工程设计、施工和安全问题。

2. 岩石工程应用的重要性岩石工程应用的重要性不言而喻。

如在隧道建设中，建筑师需要对隧道内的岩石进行勘探和分析，以便确定建造隧道的最佳方式。

在矿山工程中，岩石承载能力的计算将决定采矿过程中的安全和效率。

在堡坝建设中，岩石的自重将是安全和稳定性的重要因素。

四、岩石工程案例1. 三峡大坝三峡大坝是一个式样相当独特的工程，其建设涉及到岩石固结、渗透和力学特性等问题。

在建设过程中，需要不断地对岩石进行研究和实验。

并且，三峡大坝的设计和建设对于深入研究岩石力学的理论和实践提出了重大挑战。

2. 北京大兴国际机场在北京大兴国际机场建设中，因地质条件不同，采取了不同的岩石工程技术。

比如，在南部，采用了爆破开挖的方法；在北部，则采用了高压水射流切割装备。

通过对不同岩石工程技术的使用，有效地保证了建设过程顺利进行。

五、结论随着工程技术和理论的不断发展，岩石力学和岩石工程应用将在各个领域解决越来越多的问题。

深部开采工程岩石力学现状及其展望摘要：随着浅部资源的日益减少，进入深部开采已成为国内外矿产资源开采的必然趋势。

深部“三高一扰动”的复杂力学环境，使得深部岩体力学特性及其工程响应有着明显的不同，同时也在造成了岩爆、突水、顶板大面积来压和采空区失稳等灾害性事故在程度上加剧，频度上提高，成灾机理更加复杂。

因此，正确认识深部开采工程岩行力学与浅部开采岩石力学的区别，深入研究深部开采条件下的岩体力学特性、工程稳定性控制理论及其设计方法，对于避免深部资源开采中的重大事故发生，降低深部开采的成本，提高经济效益，保证21世纪我国主体能源的后备储量，具有重要的理论指导意义和现实意义。

关键词：深部开采；岩石力学；现状；展望深部开采岩石力学，主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。

目前，对能源的需求逐步增加，开采强度也不断加大，这些都造成了浅部资源的日益减少，因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。

而开采深度的不断增加，工程灾害也随之增多，这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。

1.深部开采岩体的力学特点1.1开采环境深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境，也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。

“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。

“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。

当进入深部开采后，岩体呈现塑性状态，即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度，并且对岩石造成破坏。

1.2力学行为特性深部岩石的“三高一扰动”复杂环境，对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。

主要表现在深部岩体动力响应的突变性，深部岩体应力场的复杂性，深部岩体的大变形和强流变性，深部岩体的脆性一延性转化，深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。

2 深部开采工作今后研究重点2.1强度确定在浅部开采条件下，由于所处的地应力水平比较低，其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可，即在实验室对岩块迸行加载直至破坏所确定的强度。

岩石力学及其在工程中的应用岩石力学是应用力学的一个分支，研究岩石的力学性质及其变形和破坏机理。

在工程中，岩石力学的应用主要表现在以下两个方面：一是岩石固体结构的稳定性问题；二是岩石开挖、钻孔和支护技术的设计和施工问题。

岩石固体结构的稳定性问题在基础工程中，岩石固体结构的稳定性是一个非常重要的问题。

对于岩石的稳定性分析，需要考虑岩体的力学性质、岩体中的裂缝分布及其性质、岩体中水文地质条件等因素。

岩体的力学性质包括岩石的强度、韧性、刚度等。

强度是指岩石能够承受的应力大小，韧性是指岩石的抗拉性能，刚度是指岩石的变形特性。

针对不同的应用背景，需要分析不同的岩石性质。

比如，在大坝建设中，需要考虑岩体的强度和韧性；在隧道施工中，需要考虑岩体的刚度和变形能力。

岩体中的裂缝分布及其性质也会对岩体的稳定性产生影响。

裂缝是指岩石体中自然形成的或人工产生的细小的裂隙。

裂缝的分布情况和性质直接关系到岩体的强度和变形特性。

在基础工程中，需要对岩体中的裂缝进行覆盖面积、走向、宽度、深度等参数进行详细的测量和分析，并在此基础上进行计算和模拟。

水文地质条件是指地下水、岩层结构和地形条件等。

这些因素对岩体稳定性有着重要的影响。

在稳定性分析中，需要对这些因素进行综合考虑和分析。

岩石开挖、钻孔和支护技术的设计和施工问题在岩石工程中，岩石开挖、钻孔和支护技术是一个十分重要的环节。

岩石的开挖、钻孔和支护技术不仅需要在设计阶段考虑岩石性质和结构特点，而且在施工阶段，需要根据具体情况进行调整和改进。

开挖岩石需要考虑岩石的切削性能，开挖的参数包括切削速度、切削力、切削深度、切削方式等。

在实践中，需要根据岩石的不同性质和结构特征，选择合适的工具、方法和参数进行开挖。

钻孔技术是在岩石中开孔的一种常用方法。

钻孔需要考虑岩石的强度和刚度，以及岩体中的裂缝和隐伏流等水文地质条件。

在钻孔时，还需要考虑工具钻进岩体之后的排渣和灰尘等问题。

支护技术是在岩石施工过程中用于支撑岩层的方法，主要包括加固和支撑两种方式。

岩石力学与工程教学大纲岩石力学与工程教学大纲岩石力学与工程是土木工程领域中的重要学科之一，它研究岩石的物理力学性质以及岩石在工程中的应用。

岩石力学与工程教学大纲的制定对于培养学生的专业素养和实践能力具有重要意义。

本文将从教学目标、课程设置、教学方法和评估方式等方面探讨岩石力学与工程教学大纲的设计。

一、教学目标岩石力学与工程的教学目标是培养学生具备以下能力：理解岩石力学基本理论和应用原理；掌握岩石力学实验方法和测试技术；了解岩石工程中的常见问题和解决方法；具备分析和解决岩石工程问题的能力；具备独立进行岩石力学与工程研究的能力。

二、课程设置岩石力学与工程课程的设置应包括以下内容：岩石力学基础知识、岩石物理力学性质、岩石力学实验方法、岩石力学参数测定、岩石力学分析、岩石工程中的应用等。

1. 岩石力学基础知识该部分主要介绍岩石的组成、结构特征、物理性质以及力学性质的基本概念和原理。

学生需要了解岩石的分类、成因、变形机制等基础知识，为后续学习打下基础。

2. 岩石物理力学性质该部分重点介绍岩石的物理性质，如密度、孔隙度、渗透性等。

学生需要了解这些性质对岩石力学行为的影响，为后续的实验和分析提供依据。

3. 岩石力学实验方法该部分介绍岩石力学实验的基本方法和测试技术，包括岩石样品的采集与制备、力学性能测试的常用设备和操作技巧等。

学生需要通过实验实践，掌握实验方法和技术，培养实验设计和数据分析的能力。

4. 岩石力学参数测定该部分介绍岩石力学参数的测定方法和计算原理，包括弹性模量、抗压强度、抗剪强度等。

学生需要学会运用实验数据计算和分析岩石力学参数，为岩石工程设计提供依据。

5. 岩石力学分析该部分重点介绍岩石力学分析的基本理论和方法，包括岩石的应力应变关系、岩石的破坏准则等。

学生需要通过理论学习和实例分析，掌握岩石力学分析的基本原理和方法。

6. 岩石工程中的应用该部分介绍岩石力学在工程中的应用，包括岩石坡体稳定、岩石隧道设计、岩石基础工程等。

岩石力学与工程岩石力学与工程是一门研究岩石的力学性质和在工程中的应用的学科。

它涉及到岩石的结构和性质，岩石力学实验技术，以及岩石在矿物加工，建筑结构，地质勘查，水利工程，排水系统，桥梁，隧道，路面和其他建设等方面的应用。

岩石力学包括研究岩石的力学性质，以及岩石在重力加速度，温度，温度，流动性等外部因素的影响。

这种外部环境的影响会影响岩石的坚硬度、抗压强度以及对不同外部施力的反应。

为了更好地研究岩石的力学性质，需要对这些外部环境因素进行深入调查，并建立适当的模型来模拟它们。

岩石力学实验技术是研究岩石力学特性的实验方法，其目的是评估岩石的力学特性，并对岩石的力学性质进行分析，从而对岩石的应用提出更准确的方案。

岩石力学实验技术包括拉伸实验，抗压实验，弯曲实验，运动学实验，柔韧性实验，以及其他实验，例如应力完整性实验，抗裂性实验，以及原位测试等。

所有这些实验都可以帮助我们更好地了解岩石的力学性质，从而能够制定更加有效的工程方案。

岩石在工程中的应用岩石被广泛应用于矿物加工、建筑结构、地质勘查、水利工程、排水系统，桥梁、隧道、路面建设等领域。

针对不同应用，建筑师需要考虑岩石的强度，坚硬度，密度，摩擦系数，抗高温性，耐冲击性，耐水曝气性，耐磨性，耐化学侵蚀性等参数，这些参数都与岩石的本质和力学特性有关，因此必须充分研究岩石的力学特性，以便更好地应用岩石。

岩石力学及其在工程中的应用是一门重要的学科，它研究岩石本质性质以及在不同应用领域的应用，为工程建设提供了重要依据。

此外，岩石力学实验技术也可以帮助我们更准确地了解岩石的力学特性，从而更准确地应用岩石。

因此，岩石力学及其在工程中的应用是一个十分重要的学科，为工程建设提供了重要依据，可以给我们带来更好的生活环境和更安全的娱乐环境。

我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用我国深层岩石力学研究及在石油工程中的应用近年来，我国在深层岩石力学研究领域取得了显著的进展，这些研究成果在石油工程中得到了广泛的应用。

深层岩石力学研究的目的是为了更好地理解地下岩石的力学特性，以便在石油勘探和开采过程中提供科学依据。

深层岩石力学研究主要涉及岩石的力学性能、应力状态、变形行为以及岩石与井壁之间的相互作用。

通过对深层岩石的野外观测、室内试验和数值模拟等手段的综合应用，研究人员可以得到深层岩石的力学参数，如弹性模量、泊松比、抗剪强度等，从而为石油工程提供可靠的数据支持。

在石油工程中，深层岩石力学研究的应用主要体现在以下几个方面。

深层岩石力学研究可以帮助确定井眼稳定性。

在钻井过程中，岩石与钻井液、钻杆等之间会发生相互作用，可能导致井壁塌陷或井壁稳定性下降。

通过对井壁稳定性进行深入研究，可以确定合理的钻井参数，降低事故风险，提高钻井效率。

深层岩石力学研究可用于油层开采中的地应力分析。

在油层开采过程中，地应力的大小和分布对采油效果具有重要影响。

通过研究地应力的变化规律，可以合理确定钻井方向、注水方案和压裂参数，从而提高采油效率。

深层岩石力学研究还可以用于岩石力学参数反演。

通过采集地震数据、井下测井数据等，结合岩石力学模型，可以对深层岩石的力学参数进行反演，如岩石的弹性模量、泊松比等。

这些参数的准确反演有助于评估油藏的储量、预测油藏的产能，为油田开发提供科学依据。

深层岩石力学研究还可以用于岩石破裂与断裂机理的分析。

在地下开采过程中，岩石的破裂与断裂现象经常发生，对油田的开发和生产造成一定的影响。

通过研究岩石的破裂与断裂机理，可以预测岩石的破裂形态和破裂扩展路径，为油田的开发和生产提供科学指导。

我国深层岩石力学研究在石油工程中具有重要的应用价值。

深层岩石力学研究的成果不仅可以为石油勘探和开采提供科学依据，还可以提高石油工程的安全性和效率。

未来，随着石油工程的不断发展和深水油气开发的推进，深层岩石力学研究将发挥更加重要的作用，为我国石油工程的发展做出更大的贡献。

岩石力学性质测试技术研究1. 引言岩石力学性质是指岩石在外力作用下的力学行为和性能。

研究岩石力学性质对于工程建设、地质勘探和自然灾害防治等领域具有重要意义。

本文将介绍岩石力学性质测试技术的研究进展。

2. 试验方法岩石力学性质的试验方法主要包括室内试验和现场试验两种。

2.1 室内试验室内试验是在实验室环境下进行的试验，通常通过对岩石样品进行加载或应力应变循环测试来获取其力学性质参数。

常用的室内试验方法包括单轴压缩试验、剪切试验、抗拉试验等。

2.2 现场试验现场试验是在实际工程场地进行的试验，通过在岩石体上施加加载或监测其反应来获取其力学性质参数。

常用的现场试验方法包括岩石钻孔取芯试验、地下水位监测、地下应力测量等。

3. 岩石力学性质参数岩石力学性质参数是表征岩石性能的指标，常用的包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、弹性模量等。

3.1 抗压强度抗压强度是指岩石在一定条件下抵抗垂直加载的能力。

室内试验中常用的测试方法有单轴压缩试验和扰动法试验。

3.2 抗拉强度抗拉强度是指岩石在拉力作用下的抵抗能力。

室内试验中常用的测试方法有直接拉伸试验和间接拉伸试验。

3.3 抗剪强度抗剪强度是指岩石在剪切力作用下的抵抗能力。

室内试验中常用的测试方法有直剪试验和剪切试验。

3.4 弹性模量弹性模量是指岩石在弹性变形状态下的刚度。

常用的测试方法有静态弹性模量试验和动态弹性模量试验。

4. 测试技术研究进展随着科技的进步，岩石力学性质测试技术也在不断发展。

以下将介绍一些研究的新技术和方法。

4.1 声发射技术声发射技术是通过监测岩石中产生的声波信号来分析岩石的破裂和变形状况。

该技术可以实时监测岩石的力学行为，对于工程结构的安全评估和地质灾害的预警具有重要意义。

4.2 数值模拟技术数值模拟技术是通过基于岩石力学理论的数学模型对岩石进行仿真计算，以获取其力学性质。

该技术可以对复杂的力学问题进行精确分析，为工程设计和施工提供科学依据。

4.3 无损检测技术无损检测技术是通过无需对岩石进行破坏性试验的方法，如超声波检测和红外热像仪检测，来获取岩石的力学性质参数。

深部岩体力学
深部岩体力学是研究地壳深部岩石在高地应力、高温高压等极端条件下的力学行为和变形机制的学科。

它涉及地质学、岩石力学、工程地质学等多个学科领域，对于资源开发、地质灾害防治、地下工程建设等具有重要的理论和实际应用价值。

深部岩体力学的研究内容包括深部岩石的物理力学性质、变形特征、破裂机制、流体-岩石相互作用等方面。

通过实验、理论分析和数值模拟等手段，研究人员可以深入了解深部岩石的力学行为和变形规律，为资源开发、地质灾害预测和地下工程设计提供科学依据。

在资源开发方面，深部岩体力学可以为深部矿产资源的勘探和开采提供关键技术支持。

例如，通过研究深部岩石的破裂机制和变形特征，可以优化深井开采方案，提高矿产资源的回收率。

在地质灾害防治方面，深部岩体力学可以为地震、滑坡、崩塌等地质灾害的预测和防治提供科学依据。

例如，通过研究深部岩石的应力状态和变形规律，可以预测地震活动和滑坡灾害的发生，采取相应的防治措施。

在地下工程建设方面，深部岩体力学可以为地下隧道、地下空间开发等工程提供设计和施工的技术支持。

例如，通过研究深部岩石的力学性质和变形特征，可以优化工程设计，降低工程风险。

总之，深部岩体力学是一门重要的学科，对于资源开发、地质灾害防治和地下工程建设等领域具有重要的理论和实际应用价值。

随着科技的不断进步和研究的深入，深部岩体力学将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

岩土工程的新技术与方法岩土工程是一门涉及土壤和岩石的力学与工程技术学科，涵盖了土体力学、岩石力学、地基处理和基础工程等多个领域。

随着科技的不断进步和工程需求的变化，岩土工程领域也不断涌现出新的技术与方法，以应对各类复杂地质条件和工程问题。

本文将介绍一些在岩土工程中应用的新技术与方法。

1. 无人机在岩土工程中的应用无人机技术的发展使得其在岩土工程中的应用得以大幅提升。

通过装载高分辨率遥感仪器和激光雷达等设备，无人机可以快速、准确地获取地表的形貌和地质信息。

这些信息有助于勘察人员更好地了解工程所面临的地质条件，制定更科学的方案。

此外，无人机还能够进行巡检和监测工作，为工程的施工和运营提供实时数据支持。

2. 数字化建模技术在岩土工程中的应用数字化建模技术是将岩土工程中的地质、地形和工程参数等信息通过数学模型进行建立和仿真的技术手段。

通过建立真实可靠的数字模型，可以准确地模拟和预测工程可能的变化和行为。

这有助于优化设计方案、提前预警风险，并减少工程的不确定性。

数字化建模技术还可以为工程提供可视化的展示，方便管理人员和决策者了解工程的状态和进展。

3. 智能监测系统在岩土工程中的应用智能监测系统是一种综合利用传感器、数据采集设备和远程通讯技术等实现对岩土工程的在线监测和数据分析的系统。

该系统可以实时、连续地监测工程的变形、应力和环境参数等，并将数据传输至监测中心进行分析和处理。

通过智能监测系统，工程师可以及时了解工程的状态，识别潜在的问题，并采取相应的措施进行干预和修复，从而提高工程的可靠性和安全性。

4. 微生物技术在岩土工程中的应用微生物技术是利用微生物的活动和代谢能力来改变土壤和岩石的性质和行为的技术方法。

在岩土工程中，利用微生物的作用可以加固和稳定软土地基、降低土壤和岩石的渗透性、提高抗冻性等。

此外，微生物还可以用于环境修复和污染物去除等方面，为岩土工程的可持续发展做出贡献。

5. 弹性波技术在岩土工程中的应用弹性波技术是指利用波的传播和反射现象来获取地下结构和性质信息的一种技术手段。

第一章绪论岩石力学是一门研究岩石在外界因素（如荷载、水流、温度变化等）作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。

又称岩体力学，是力学的一个分支。

研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。

它是一门新兴的，与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。

应用：水利水电道路建设采矿工程等煤与瓦斯突出预测及处理理论和技术铁路隧道设计和施工技术水库诱发地震的预报问题地震预报中的岩石力学问题岩体力学的研究对象：岩石由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体岩体力学的发展历程：20世纪以前萌芽阶段宋应星《天工开物》古德恩维地表移动范围20世纪初到20世纪50年代第二阶段松散介质学派卡曼型三轴试验机三下开采 20世纪50年代到现在现代阶段弹塑性理论流变理论百花齐放世界各国成立岩石力学学会论文的发表数值模拟方法矿山岩体力学的特点及其研究范围采深大计算精度低位置受限不断移动由于大面积开采还会引起采空区上方大量岩层移动和破坏，研究这些岩层的运动、破坏和平衡规律及其控制方法，是矿山岩石力学的重要课题，这也是区别于其他应用性岩石力学学科的重要内容。

矿山岩体力学的研究目的和方法在安全、经济、高强度、高指标的原则下最大限度地开采地下资源。

矿山岩石力学的研究方法是科学实践和理论分析相结合，二者互相联系，互相促进。

岩石的物理性质密度、视密度、孔隙性、碎胀性和压实性、吸水性、透水性、软化性、膨胀性和崩解性 密度是指单位体积的岩石（包括空隙）的质量容重是指单位体积的岩石（包括空隙）的重量通常，岩石的容重愈大则它的性质就愈好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，故也称为孔隙率通常根据岩石的密度和干视密度经计算而求得 碎胀性是岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大的性质吸水性是指遇水不崩解的岩石在一定的试验条件下(规定的试样尺寸和试验压力)吸入水分的能力，通常以岩石的自然吸水率和强制吸水率表示。

第３３卷第５期Ｖ０１．３３Ｎｏ．５钻采工艺ＤＲＩＵ』ＮＧ＆ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＣＹ·２９·川西须家河深层岩石力学性质及可钻性研究朱澄清１，杨迎新２，廖忠会３，况雨春２，王希勇３（１中石化西南油气分公司２西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室３中石化西南油气分公司工程技术研究院）朱澄清等．川西须家河深层岩石力学性质及可钻性研究．钻采工艺，２０１０，３３（５）：２９—３ｌ，３８摘要：川西须家河深层岩性致密，石英含量高，研磨性强，硬度高，可钻性差，钻井机械钻速普遍很低，严重制约了川西地区深层油气勘探开发事业的发展。

文章通过大量的室内试验研究，获得了岩石抗压强度、研磨性、硬度等岩石力学性质和可钻性参数，并通过对岩石的可钻性级值与测井资料之间的相关性分析，拟合出适用于这一层位的ＰＤＣ钻头可钻性分析预测函数。

并通过对岩石力学性质剖面曲线的分析研究，总结出了川西须家河深部地层对ＰＤＣ钻头工作性能的几点要求，为深入开展ＰＤＣ钻头个性化设计提供了重要的理论依据和指导思想。

关键词：岩石力学性质；可钻性；深层；ＰＤＣ钻头中图分类号：ＴＥ２１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—７６８Ｘ．２０１０．０５．００８地层岩石力学性质及可钻性可以为钻头选型和钻井工艺设计等提供重要的技术依据。

随着我国石油工业勘探和开发工作不断向深部地层方向发展，深井超深井数量逐年增多。

但是由于深部地层或深部井段地层岩石非常致密，岩石的硬度、塑性系数和抗压强度高，特别是川Ｉ开ｉ地区深部须家河层段地层岩石可钻性差、研磨性强，且须四底部含有砾石，从而导致钻速慢、钻头寿命低，川西新场地区须三、须四层段平均机械钻速不足１ｍ。

因此专门针对川西地区须家河层段开展地层岩石力学性质及町钻性室内试验研究对于合理选用钻头、开展个性化钻头设计、加快钻进速度以及优化钻井参数、缩短建井周期具有重要意义。

表ｌ试验用岩石基本资料层位岩石类别岩性取样层段岩石数量ｒ１３）（５露头岩石中一细砂岩须五底６块露头岩石底砾岩１块露头岩石中一细粒岩屑石英砂岩须四底２块乃Ｘ４露头岩石粗砂岩２块露头岩石粗砂岩须四顶２块仍）（３实钻岩心粗砂岩须三底３块ｒ１３Ｘ３露头岩石中粒岩屑石英砂岩须三顶５块１３Ｘ２露头岩石中一细粒岩屑石英砂岩须二底７块一、岩石力学性质及可钻性室内实验为精确测得川两深层岩石力学性质及可钻性级值，本次室内实验研究共采集到须家河层段实钻岩心和露头岩石共计２８块，其基本资料如表１。

深部岩体力学与开采理论研究进展一、本文概述随着全球矿产资源需求的日益增长，深部岩体力学与开采理论的研究显得愈发重要。

本文旨在探讨深部岩体力学的基本理论、关键技术和最新进展，以及这些理论在矿产资源开采中的应用。

我们将首先概述深部岩体的基本特性，包括其力学行为、稳定性分析等方面，然后重点介绍近年来在深部岩体力学领域取得的理论突破和技术创新。

我们还将讨论这些理论在指导矿产资源开采实践中的应用，以及未来可能的研究方向。

本文的目标是为相关领域的研究人员提供一个全面的深部岩体力学与开采理论的研究进展概览，为未来的研究提供参考和借鉴。

二、深部岩体力学特性随着开采深度的增加，岩体的力学特性发生了显著的变化，这使得深部岩体力学特性的研究变得尤为重要。

深部岩体不仅承受着巨大的上覆岩层压力，还受到高地应力、高温度、高渗透压等多重因素的影响，导致其力学行为更加复杂。

深部岩体的强度特性发生了明显的变化。

随着深度的增加，岩体的单轴抗压强度、抗拉强度等力学指标均呈现出增大的趋势。

这主要是由于深部岩体经历了长期的地质作用，其内部结构更加致密，微观裂隙和缺陷得到了有效的愈合和压缩。

深部岩体的变形特性也发生了变化。

在深部高应力环境下，岩体的变形模量、泊松比等参数均有所增大，表现出更强的刚性。

同时，岩体的蠕变特性也变得更加显著，长期载荷作用下岩体的变形量随时间逐渐增加。

深部岩体的破坏模式也发生了变化。

在浅部开采中，岩体的破坏主要表现为脆性断裂，而在深部开采中，由于高应力和高温度的作用，岩体的破坏模式逐渐转变为延性破坏和剪切破坏。

这使得岩体的稳定性分析更加复杂，需要综合考虑多种因素的影响。

针对深部岩体力学特性的变化，研究者们提出了多种理论和方法来揭示其内在机理。

其中，损伤力学、断裂力学、弹塑性力学等理论在深部岩体力学特性研究中得到了广泛应用。

随着数值模拟技术和实验技术的发展，研究者们可以通过建立三维数值模型、开展室内实验和现场监测等手段来深入研究深部岩体的力学特性。

深部岩体力学研究与探索一、本文概述《深部岩体力学研究与探索》一文旨在深入剖析和探讨深部岩体力学领域的最新研究进展与探索方向。

随着地下工程的不断深入，深部岩体力学问题日益凸显，成为制约地下工程安全、高效发展的重要因素。

本文首先对深部岩体力学的基本概念、研究意义以及国内外研究现状进行简要概述，为后续研究提供理论基础和背景支撑。

在概述过程中，本文将重点介绍深部岩体力学的研究内容、方法和技术手段，包括深部岩体的力学特性、本构关系、变形破坏机理、稳定性分析等方面。

还将探讨深部岩体力学在地下工程中的应用，如隧道、矿井、水电站等地下结构的设计、施工和运营过程中的力学问题。

本文还将关注深部岩体力学领域的前沿研究动态和发展趋势，分析当前研究中存在的问题和挑战，并提出相应的解决策略和发展建议。

通过本文的阐述，旨在为深部岩体力学领域的研究者和实践者提供全面的研究视角和深入的探索思路，推动深部岩体力学研究的不断发展，为地下工程的安全、高效发展提供有力支撑。

二、深部岩体的基本特性随着开采深度的不断增加，深部岩体的力学特性相较于浅部发生了显著的变化。

这些变化不仅体现在岩体的物理性质上，更体现在其力学行为和响应机制上。

随着深度的增加，岩体的应力状态发生了显著的变化。

由于上覆岩层的重量增加，岩体的初始应力状态逐渐由低应力状态转变为高应力状态。

这种高应力状态使得岩体的力学行为更加复杂，变形和破坏的模式也随之发生变化。

深部岩体的温度环境也发生了变化。

随着深度的增加，地温逐渐升高，这使得岩体的物理性质如弹性模量、泊松比等发生变化。

同时，高温环境还可能导致岩体的热损伤和热软化，进一步影响岩体的力学行为。

深部岩体的赋存环境也更为复杂。

由于地质构造、地下水活动等因素的影响，深部岩体往往存在大量的节理、裂隙等不连续面。

这些不连续面的存在不仅降低了岩体的整体强度，还使得岩体的变形和破坏模式更加复杂。

因此，深部岩体的基本特性与浅部相比有着显著的不同。