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第1章 岩石力学与采矿工程1

1.1一般概念1

目录1

1.2岩石力学固有的复杂性3

1.3地下采矿5

1.4采矿工程中职能部门间的相互影响7

1.5岩石力学方案的实施9

第2章 应力和无穷小应变12

2.1问题的定义12

2.2力和应力12

2.3应力变换14

2.4主应力和应力不变量16

2.5静力平衡微分方程组18

2.6平面问题和双轴应力18

2.7位移和应变20

2.9应变相容方程24

2.10应力－应变关系24

2.8主应变、应变变换、体应变和偏斜应变24

2.11柱面极坐标27

2.12岩土力学中关于位移、应变和应力的规定29

2.13双轴应力的图示法30

习题31

第3章 岩体结构34

3.1引言34

3.2构造特征的主要类型34

3.3不连续面的重要岩石力学性质37

3.4结构数据的采集42

3.5结构数据的表达49

3.6赤平极射投影50

3.7岩体分类55

习题60

第4章 岩石的强度和变形62

4.1引言62

4.2概念和定义62

4.3各向同性岩石材料在单轴压缩时的性状64

4.4多轴压缩下各向同性岩石材料的性状72

4.5各向同性岩石材料的强度准则77

4.6三轴压缩下各向异性岩石材料的强度83

4.7不连续面的剪切性状85

48不连续岩体的性状94

习题98

第5章 采前应力状态100

5.1采前应力状态的描述100

5.2影响原岩应力状态的因素101

5.3确定原岩应力的方法104

5.4现场应力测量结果的描述108

5.5现场应力测量的结果110

习题111

第6章 应力分析方法113

6.1采矿设计的预报方法113

6.2应力分析经典方法的原则114

6.3简单硐室形状的封闭解119

6.4应力分析的计算方法123

6.5边界元法124

6.6有限元法127

6.7离散元法131

6.8混合计算方法133

第7章 弹性完整岩体中的巷道设计134

7.1设计方法总论134

7.2巷道的影响区135

7.3弱面对弹性应力分布的影响138

7.4巷道形状与边界应力142

7.5岩石破坏区的确定145

7.6岩体的支护与加固147

习题150

第8章 层状岩体中的巷道设计152

8.1设计要素152

8.2岩体对开采的反应152

8.3顶板变形的力学机制154

8.4平面应变情况下的顶板设计方法156

8.5正方形和矩形硐室的顶板设计159

8.6设计方法的改进161

92潜在破坏方式的判别162

9.1设计要素162

第9章 节理岩体中的巷道设计162

9.3顶板的对称三棱柱形岩石条块165

9.4顶板的非对称三棱柱形岩石条块167

9.5顶板四面体楔块的稳定性分析169

9.6节理岩体中的实用设计171

第10章 地下开采时的能量转换174

10.1能量转换的力学关系174

10.2能量转换对矿山开采的影响177

10.3静水应力场中的球形硐室178

10.4释放能的一般确定方法182

105薄层状矿体的采场184

10.6分层充填采矿法187

第11章 岩石支护与加固189

11.1术语189

11.2支护和加固原理190

11.3岩石－支护相互作用分析193

11.4预先加固196

11.5支护和加固设计198

11.6加固材料和加固技术204

第12章 采矿方法及其选择213

12.1矿山巷道213

12.2岩体对开采作业的反应214

12.3影响采矿方法的矿体性质217

12.4地下采矿方法219

12.5采矿方法的选择228

13.1支护矿井结构的组成部分230

第13章 天然支护采矿法230

13.2矿柱工作状态的现场观察231

13.3矿柱支护的从属面积分析法233

13.4矿房－矿柱布置的设计236

13.5顶板和底板岩体的承载能力241

13.6不规则矿体中矿房矿柱的设计242

13.7支护采矿结构的总体稳定性249

13.8屈服矿柱254

习题254

14.1人工支护技术256

第14章 人工支护采矿法256

14.2充填料的性质及其充填257

14.3分层充填采矿法260

14.4空场采矿法中充填料的应用265

第15章 长壁和崩落采矿法270

15.1长壁和崩落采矿法的分类270

15.2硬岩中的长壁采矿法270

15.3长壁法采煤273

15.4分段崩落法281

155矿块崩落法289

习题297

第16章 采矿引起的地表下沉299

16.1采矿引起的地表下沉的类型及其效应299

16.2筒状陷落301

16.3碳酸盐岩体中的渗坑306

16.4崩落法开采引起的不连续下沉308

16.5扁平矿体开采引起的连续下沉313

17.2炸药322

17.1地下采矿工程中的爆破过程322

第17章 爆炸力学322

17.3岩石中能量的传播324

17.4炸药与岩石相互作用的弹性模型330

17.5炸药对岩石破坏的现象学331

17.6爆破的计算模型334

17.7瞬时地运动335

17.8周边爆破336

18.1岩体工作状态监测的目的和特点341

第18章 岩体工作状态监测341

18.2监测系统342

18.3岩体工作状态监测实例352

附录1 采用赤平极射投影的基本作图方法360

附录2 无限各向同性弹性连续介质中点荷载和无限长线荷载引起的应力和位移364

附录3 岩石与支护相互作用分析的计算步骤365

附录4 顶板渐进崩落的极限平衡分析371

习题答案375

参考文献378

英汉对照索引391