煤礦技術人員培訓講-文庫吧資料
2025-01-12 15:26本頁面
【正文】 能形成局部應力集中。 礦山巖體內應力的重新分布 巖體中的自重應力與構造應力 原巖體：沒有受到人類工程活動影響的巖體。試驗證實，大部分巖體的強度曲線的受壓區(qū)仍符合“庫侖－摩爾”準則，總是處于巖石強度曲線與弱面強度曲線之間。根據試驗研究，巖體受力后產生變形和破壞的過程可分為四個階段，其應力應變曲線如下圖 6 所示： 巖體的強度特征及強度試驗：巖體強度主要取決于軟弱結構面的強度，因此可認為巖體是一種不能承受拉力的工程材料，在工程設計中稱為無拉力準則。 巖體的變形破壞過程：巖體是具有彈性的、塑性和粘性的、多裂隙的非連續(xù)介質，因此巖體的變形要比巖塊的變形要復雜得多。 礦山巖體的基本性質 巖體：自然界中由各種巖性和各種結構特征的巖石所組成的集合體。 格里菲斯強度理論：脆性破壞是由于拉伸而破壞，并不是因剪切而破壞。 莫爾強度理論：認為材料發(fā)生破壞主要是由于破 壞面上的剪應力達到一定限度的緣故，這個剪應力除了與材料本身性質有關外，還與破壞面上由于正應力造成的磨擦阻力有關。 巖石的強度理論：研究巖石在復雜應力狀態(tài)下的破壞原因、規(guī)律及其強度條件的理論。 巖石的破壞機理和強度理論 巖石的破壞機理：任何材料的破壞，從不同部分散離的狀態(tài)來看，不外是兩種，即產生散離的部分互相遠離或錯開，所以物體的破壞機理歸結到底只有兩種：即拉斷和剪切。 巖石強度的影響因素及相互關系： 內在因素：礦物成份、結構、構造、水、溫度等 外在因素：巖石的受力狀態(tài)。 巖石的三軸抗壓強度：巖石試件在三軸壓應力作用下所能抵抗的最大軸向應力。 巖石的抗剪強度：巖石試件受到剪斷時，剪切面上的切向應力值。 巖石的單向抗拉強度：巖石試件在單向拉伸時肥承受的最大拉應力值，它也是巖石力學性質的重要指標。 巖石的強度性質及其測定 巖石的單向抗壓強度：巖石試件在單向壓縮時所能承受的最大應力值。由于蠕變而造成的應變最后能否趨于穩(wěn) 定，取決于所施加的恒定載荷值的大小以及能使這種巖石的蠕變量保持穩(wěn)定的臨界值的大小。 蠕變：固體材料在不變載荷的長期作用下，其變形隨時間的增長而緩慢增加的現象。 巖石的流變性質 流變：即材料在出現塑性變形后，在應力不變或應力增加很小的情況下繼續(xù)產生變形，簡稱流變，也叫屈服?？筛鶕蜗驂嚎s時的巖石變形性質把巖石分為脆性巖石 (破壞前的總應變小于 3%)和塑性巖石兩類。一般巖石的變形曲線如圖 2 所示。 (見圖 1) 由于巖石是一個復雜的組合體，它的彈性變形和塑性變形往往是同時出現的，即巖石是一個彈塑性體。 巖石的力學性質 巖石的彈性和塑性 彈性：指卸載后能變形能全部恢復的變形性質； 塑性：指卸載后變形全部不能恢復的變形性質。 巖石的軟化性：浸水后強度明顯降低的性質。工程上往往 用吸水率的大小來評價巖石的抗凍性能，當吸水率小于 %時，一般認為巖石是耐凍的。 巖石的吸水性：指遇水不崩解的巖石在一定的試驗條件下吸入水份的能力。 巖石的碎脹性和壓實性：碎脹性指巖石在破碎后的體積增大的性質，一般用碎脹系數來表示。即各種孔洞、裂隙體積的總和與巖石總體積之比，也稱孔隙率。根據含水狀態(tài)的不同可分為天然視密度、干視密度和飽和視 密度。 巖石的視密度：指單位體積的巖石（包括空隙）的質量。 巖石的物理性質 巖石的（真）密度：指單位體積的巖石（不包括空隙）的質量，取決于組成巖石的礦物密度，且與巖石的空隙和吸水多少無關。一般將飽水狀態(tài)下單向抗壓強度大于 5Mp 的巖石叫做堅硬巖石，反之稱為松軟巖石。 在自然狀態(tài)下，按其固體礦物顆粒之間的結合特征，可以分為固結性巖石、粘結性巖石、散粒狀巖石、流動性巖石等。在應用方面，采用煤柱護巷和無煤柱護巷的各類巷道中的礦壓顯現規(guī)律研究，進一步改善了巷道支護技術。以后又考
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