1 緒論 1.1 巖石力學(xué)的發(fā)展簡史 1.1.1 初始階段(19世紀(jì)末～20世紀(jì)初) 1.1.2 經(jīng)驗理論階段(20世紀(jì)初～20世紀(jì)30年代) 1.1.3 經(jīng)典理論階段(20世紀(jì)30年代～20世紀(jì)60年代) 1.1.4 近代發(fā)展階段(20世紀(jì)60年代至今) 1.2 礦山巖石力學(xué)的基礎(chǔ)知識 1.2.1 基本概念 1.2.2 采礦工程的力學(xué)特點 1.2.3 礦山巖石力學(xué)對采礦工程的作用 1.3 礦山巖石力學(xué)的研究內(nèi)容與方法 1.3.1 巖石力學(xué)的研究領(lǐng)域及問題 1.3.2 礦山巖石力學(xué)的研究內(nèi)容 1.3.3 礦山巖石力學(xué)的研究方法 1.3.4 礦山巖石力學(xué)的教學(xué)目的與學(xué)習(xí)方法 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 2 巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì) 2.1 巖石的物理性質(zhì) 2.1.1 密度與容重 2.1.2 巖石的孔隙性 2.1.3 巖石的水理性 2.1.4 巖石的其他特性 2.2 巖石的力學(xué)性質(zhì) 2.2.1 巖石的強度 2.2.2 巖石的變形性質(zhì) 2.3 巖石的擴容 2.4 巖石的流變 2.4.1 概述 2.4.2 三種基本元件的力學(xué)模型 2.4.3 組合模型 2.4.4 巖石的長期強度 2.5 巖石的各向異性 2.5.1 極端各向異性體的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系 2.5.2 正交各向異性體的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系 2.5.3 橫觀各向同性體的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系 2.5.4 各向同性體 2.6 影響巖石力學(xué)性質(zhì)的主要因素 2.6.1 礦物成分對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.6.2 巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.6.3 水對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.6.4 溫度對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.6.5 加載速度對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.6.6 受力狀態(tài)對巖石力學(xué)性能的影響 2.6.7 風(fēng)化對巖石力學(xué)性質(zhì)的影響 2.7 巖石的強度理論 2.7.1 最大伸長線應(yīng)變理論 2.7.2 庫侖準(zhǔn)則(coulomb) 2.7.3 莫爾強度準(zhǔn)則 2.7.4 格里菲斯強度理論 2.7.5 德魯克一普拉格準(zhǔn)則(Drucker-Prager) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 3 巖體的力學(xué)性質(zhì)及其分類 3.1 概述 3.2 巖體結(jié)構(gòu) 3.2.1 巖體分類 3.2.2 巖體力學(xué)機制分析方法簡介 3.3 結(jié)構(gòu)面 3.3.1 結(jié)構(gòu)面的分級 3.3.2 結(jié)構(gòu)面的狀態(tài) 3.3.3 結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì) 3.4 巖體的強度特性 3.4.1 巖體強度的測定 3.4.2 巖體強度的估算 3.4.3 巖體破壞機理及破壞判據(jù) 3.5 巖體的變形特性 3.5.1 巖體的單軸和三軸壓縮變形特征 3.5.2 巖體的剪切變形特征 3.5.3 巖體各向異性變形特征 3.5.4 原位巖體變形參數(shù)測定 3.6 巖體的水力學(xué)性質(zhì)概述 3.6.1 巖體與土體滲流的區(qū)別 3.6.2 巖體空隙的結(jié)構(gòu)類型 3.6.3 巖體的滲流問題 3.6.4 地下水滲流對巖體性質(zhì)的影響 3.7 巖體質(zhì)量評價及其分類 3.7.1 按巖石(芯)質(zhì)量指標(biāo)(RQD)分類_ 3.7.2 按巖體結(jié)構(gòu)類型分類 3.7.3 巖體質(zhì)量分級 3.7.4 巖體地質(zhì)力學(xué)(CSIR)分類 3.7.5 巴頓巖體質(zhì)量(Q)分類 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 4 原巖應(yīng)力及其測量 4.1 概述 4.1.1 認(rèn)識地應(yīng)力的工程意義 4.1.2 地應(yīng)力的成因 4.2 重力應(yīng)力場 4.3 構(gòu)造應(yīng)力場 4.4 地應(yīng)力分布的一般規(guī)律 4.5 影響原巖應(yīng)力分布的因素 4.6 地應(yīng)力測量 4.6.1 直接測量法 4.6.2 間接測量法 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 5 地下硐室圍巖穩(wěn)定性分析與控制 5.1 概述 5.2 彈性理論計算巷道圍巖與襯砌應(yīng)力 5.2.1 無內(nèi)壓巷道圍巖應(yīng)力分布 5.2.2 有內(nèi)壓巷道圍巖與襯砌的應(yīng)力計算 5.3 巷道圍巖應(yīng)力分布的彈塑性力學(xué)分析法 5.3.1 圍巖的破壞方式 5.3.2 巷道圍巖應(yīng)力的彈塑性力學(xué)分析 5.4 巷道圍巖位移 5.4.1 無支反力作用下圓形巷道圍巖彈性位移 5.4.2 軸對稱條件下有支反力作用的圓形巷道周邊彈性位移 5.4.3 軸對稱條件下塑性區(qū)位移 5.5 圍巖壓力計算 5.5.1 支架與圍巖共同作用原理 5.5.2 圍巖變形壓力的彈塑性理論計算 5.5.3 圍巖壓力的塊體極限平衡理論計算 5.5.4 圍巖壓力的壓力拱理論計算 5.5.5 太沙基理論計算圍巖壓力 5.5.6 豎井地壓分析 5.6 軟巖工程與深部開采特性 5.6.1 軟巖工程特性 5.6.2 地下工程圍巖的分區(qū)變形破裂特征 5.7 巖體地下工程維護(hù)原則及支護(hù)設(shè)計原理 5.7.1 巖體地下工程維護(hù)的基本原則 5.7.2 支護(hù)分類與圍巖加固 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 6 礦山地壓顯現(xiàn)規(guī)律 6.1 圓形巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律 6.1.1 雙向不等壓圓形巷道圍巖的彈性應(yīng)力狀態(tài) 6.1.2 相鄰圓形巷道圍巖的彈性應(yīng)力狀態(tài) 6.1.3 圍巖的支承壓力分布 6.2 采準(zhǔn)巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 6.2.1 水平巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 6.2.2 傾斜巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 6.3 采礦工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 6.3.1 概述 6.3.2 回采工作面支承壓力分布 6.3.3 頂板應(yīng)力分區(qū)與覆巖變形和破壞規(guī)律 6.3.4 影響采礦工作面礦壓顯現(xiàn)的因素 6.3.5 分層開采時的礦壓顯現(xiàn)特點 6.4 沖擊地壓及其控制 6.4.1 沖擊地壓 6.4.2 頂板沖擊地壓 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 7 采場地壓與控制 7.1 采礦方法簡介 7.1.1 崩落采礦法 7.1.2 充填采礦法 7.1.3 空場采礦法 7.2 空場法的地壓控制與評價 7.2.1 緩傾斜頂板應(yīng)力分析與礦柱設(shè)計 7.2.2 傾斜及急傾斜厚礦體圍巖穩(wěn)定性分析及礦柱計算 7.2.3 急傾斜薄礦脈群地壓顯現(xiàn)與夾壁穩(wěn)定性 7.2.4 采空區(qū)的安全評價方法 7.3 充填法的地壓 7.3.1 充填體類型 7.3.2 充填體對控制地壓的作用 7.3.3 充填體的穩(wěn)定性分析 7.4 崩落法的地壓 7.4.1 無底柱崩落采礦法回采進(jìn)路的地壓控制 7.4.2 有底柱崩落采礦法的地壓控制 7.4.3 自然崩落法的可崩性控制 7.5 長壁式開采的地壓問題 7.5.1 采場地壓假說 7.5.2 老頂巖層的穩(wěn)定性 7.5.3 回采工作面頂板控制 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 8 露天開采邊坡穩(wěn)定性分析與控制 8.1 概述 8.1.1 露天礦邊坡的概念和特點 8.1.2 邊坡工程對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響 8.1.3 露天礦邊坡變形和破壞 8.2 影響露天礦邊坡穩(wěn)定性的主要因素 8.3 邊坡穩(wěn)定性分析 8.3.1 平面滑動計算 8.3.2 楔體滑動計算 8.3.3 圓弧形滑動 8.3.4 有限差分法計算簡介 8.4 滑坡的防治 8.4.1 滑坡防治方法分類及防治原則 8.4.2 滑坡的監(jiān)測 8.4.3 滑坡的預(yù)測與監(jiān)測預(yù)報 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 9 現(xiàn)場地壓觀測與分析 9.1 圍巖位移與變形觀測 9.1.1 圍巖表面位移測量 9.1.2 圍巖內(nèi)部位移測量 9.2 支架荷載測量 9.2.1 錨桿測力計與拉拔試驗 9.2.2 巖柱與支架壓力監(jiān)測 9.2.3 礦壓遙測儀 9.3 圍巖應(yīng)力測量 9.3.1 光彈應(yīng)力計 9.3.2 光彈應(yīng)變計 9.4 巖體聲發(fā)射監(jiān)測預(yù)報技術(shù) 9.4.1 概述 9.4.2 聲發(fā)射測試 9.5 光電技術(shù)在地下工程監(jiān)測中的應(yīng)用 9.5.1 光纖傳感的特點 9.5.2 光纖傳感技術(shù)原理 9.5.3 光纖傳感技術(shù)在巖體地下工程監(jiān)測中的應(yīng)用 習(xí)題 參考文獻(xiàn)