巖石性質(zhì)ppt課件(參考版)
2025-05-01 23:54本頁面
【正文】 在同一深度條件下，構(gòu)造應(yīng)力較大的地區(qū)，圍巖壓力因變形增大而顯著增大。變形的大小首先決定于原巖應(yīng)力，而原巖應(yīng)力的大小與深度成正比。認(rèn)識(shí)到這種巷道圍巖從掘進(jìn)巷道到圍巖破壞期間壓力變化的動(dòng)態(tài)過程，對于正確選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，及時(shí)發(fā)揮支護(hù)的作用，防止圍巖的不利影響，是非常有用的。 （ 4）圍巖開始冒落到完成，圍巖壓力將從高峰值逐漸降低并趨于穩(wěn)定。 （ 2）隨掘進(jìn)時(shí)間的延長，圍巖變形速度將日趨緩和。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，對于頂壓所引起的圍巖變形移動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)特別注意。當(dāng)巷道底板結(jié)構(gòu)為軟弱巖層時(shí)，底板在水平集中壓力作用下的底鼓變形十分明顯，圍巖控制的重點(diǎn)將是底鼓。頂板下沉變形和頂板冒落的巖石作用在支承物上的壓力稱為頂壓。隨著裂隙的增多、擴(kuò)大，巖石就開始冒落，它的壓力也將逐漸降低，而作用在巷道兩幫巖石上的壓力卻逐漸增加 當(dāng)頂板破碎巖石冒落到一定范圍而形成自然平衡拱時(shí)，就停止冒落。 巷道開掘以后，暴露出來的頂板巖石，類似雙支梁一樣支承上部巖石的壓力。 減小應(yīng)力集中和避免采動(dòng)影響是控制變形壓力的首要措施。 塑性變形壓力。變形地壓又分為彈性變形壓力和塑性變形壓力。由于這種破碎區(qū)的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致應(yīng)力再一次重新分布，支承壓力向巖體深部發(fā)展，巷道周圍即被應(yīng)力降低區(qū)（即破碎區(qū)）所包圍 。開掘后，巷道周邊巖石的受力狀態(tài)由三向壓縮轉(zhuǎn)為雙向壓縮，巖石強(qiáng)度有很大減弱。構(gòu)造應(yīng)力值的主要獲取手段是實(shí)測，并輔以麥克庫欽理論加以驗(yàn)證。 最明顯常見的是張性斷層（正斷層），構(gòu)造應(yīng)力的方向與走向一致，若在構(gòu)造應(yīng)力場內(nèi)布置巷道，巷道圍巖將遭受拉應(yīng)力作用，支護(hù)非常困難。巖體的彈性變形能越大，若巖體中的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限，巖體就破壞，產(chǎn)生地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造作用在巖體內(nèi)積存著的應(yīng)力稱為構(gòu)造應(yīng)力。 巖體自重應(yīng)力的方向是指向地心的。 巖體的自重應(yīng)力隨著深度呈線性增長，在一定深度范圍內(nèi)巖體的自重應(yīng)力數(shù)值不大，巖體基本上處于彈性狀態(tài)。因此，巖體中每一個(gè)單元的原巖應(yīng)力狀態(tài)隨該單元的位置不同而有所變化。 原巖應(yīng)力主要是由于巖體（包括覆蓋的巖體）的自重和地質(zhì)構(gòu)造作用引起的。若二次應(yīng)力大于巖體強(qiáng)度極限，就產(chǎn)生變形松動(dòng)，造成巷道頂板下沉，片幫冒頂，底板鼓起的這種力學(xué)現(xiàn)象，稱地壓現(xiàn)象。茅口灰?guī)r，大冶厚 層 灰?guī)rⅡ穩(wěn) 定性較 好巖層 較堅(jiān) 硬巖 層 ， Rb=40～ 60 MPa 狀巖 層 ，膠 結(jié)較 好 硬 塊 狀巖 層 ，裂隙面 閉 合，無泥 質(zhì)充填物．Rb60 MPa圍 巖基本 穩(wěn) 定， 較長時(shí)間不支 護(hù) 會(huì)出 現(xiàn) 小 塊 掉落膠 結(jié) 好的砂巖、 礫 巖；大冶薄 層 灰?guī)rⅢ 中等 穩(wěn) 定巖 層 層 ， Rb＞ 20～ 40 MPa 狀巖 層 ,以 堅(jiān) 硬巖 層為 主 ,夾 有少數(shù)軟 巖 層 較堅(jiān) 硬的 塊 狀巖 層 ， Rb=40～ 60 MPa圍 巖能 維 持一個(gè)月以上 穩(wěn)定 , 有 時(shí) 會(huì) 產(chǎn) 生局部巖 塊掉落砂巖、砂 質(zhì)頁 巖、粉砂巖、石灰?guī)r、硬 質(zhì) 疑灰?guī)rⅣ穩(wěn) 定性較 差巖層 的完整巖 層 ， Rb＜ 20 MPa 層 狀巖 層
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