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 最大伸长线应变理论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