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第6章 岩石力学 1

6.1 概述 1

6.2 岩石的示性指标 2

6.2.1 比重和密度 2

6.2.2 孔隙率 3

6.2.3 含水率和吸水率 3

6.2.4 渗透系数 5

6.2.5 点载指数 6

6.2.6 施密特硬度 7

6.2.7 耐水指数 8

6.2.8 弹性波传播速度 10

6.3 岩体的工程分类 11

6.3.1 普氏坚固性分级 11

6.3.2 岩体质量Q分类(NGI法) 12

6.3.3 动态分类法 18

6.4 岩石的变形与强度 20

6.4.1 室内试验 20

6.4.2 应力-应变曲线及破坏判据 24

6.4.3 岩石的力学参数 30

6.5 应力分析 35

6.5.1 几个有用的弹性解析解 35

6.5.2 有限单元法 41

6.5.3 边界单元法 46

6.5.4 离散单元法 50

6.6 岩体力学性能 57

6.6.1 不连续面的力学性能 57

6.6.2 岩体的强度与变形 65

6.7 块体滑塌分析 71

6.7.1 滑塌块体的识别 71

6.7.2 块体几何 78

6.7.3 块体的稳定性 80

6.8 散体的物理力学性质 81

6.8.1 散体的物理力学参数的测定 81

6.8.2 影响散体力学性质的因素 90

6.8.3 等效力学模型 92

6.9 岩石力学中的物理模拟 95

6.9.1 相似材料模拟研究 95

6.9.2 偏振光弹模拟研究 99

6.9.3 底摩擦模拟法 102

6.10 现场测量 103

6.10.1 原岩应力测量 103

6.10.2 位移测量和收敛测量 108

6.10.3 其他测量 112

参考文献 118

7.1.1 凿岩破碎的分类和原理 120

7.1.2 岩石可钻性及其测定方法 120

第7章 凿岩工程 120

7.1 概述 120

7.2 露天钻孔 124

7.2.1 露天牙轮钻机 124

7.2.2 露天潜孔钻机 141

7.2.3 露天旋转钻机 155

7.2.4 凿岩钻车 161

7.3 地下凿岩 168

7.3.1 气动凿岩机 169

7.3.2 液压凿岩机 178

7.3.3 内燃凿岩机及电动凿岩机 187

7.3.4 凿岩钻车和钻架 187

7.3.5 地下用潜孔、牙轮和金刚石钻机 196

7.4.1 牙轮钻具 205

7.4 钻具 205

7.4.2 潜孔钻具 216

7.4.3 旋转钻具 221

7.4.4 金刚石钻进用钻具 222

7.4.5 钎具 225

7.4.6 矿用硬质合金 234

7.4.7 钎头修磨 237

7.5 影响钻孔与凿岩速度的主要因素 238

7.5.1 牙轮钻钻孔 238

7.5.2 冲击式凿岩 242

7.5.3 旋转式钻孔 245

7.5.4 排碴对钻孔速度的影响 247

7.6 钻孔与凿岩的技术经济指标 247

7.6.1 露天牙轮钻的技术经济指标 247

7.6.2 露天潜孔钻工效和成本 248

7.6.4 露天二次爆破的凿岩费用 249

7.6.3 露天旋转钻机的技术经济指标 249

7.6.5 地下凿岩的技术经济指标 251

7.7 破碎岩石的非凿岩爆破方法 253

7.7.1 犁松法及其设备 253

7.7.2 碎石器 255

7.7.3 开采大理岩的锯石设备 261

7.7.4 静态破碎剂 263

7.7.5 水射流破碎 267

7.7.6 岩石的热破碎 268

参考文献 270

第8章 爆破工程 271

8.1 概述 271

8.1.1 爆炸现象与炸药 271

8.1.2 工程爆破的类别 271

8.2.1 岩石的动态力学性质 272

8.1.3 评价矿山爆破的技术经济指标 272

8.2 岩石的爆破性及其分级 272

8.2.2 岩石爆破性分级 274

8.3 矿用炸药 281

8.3.1 矿用炸药的发展及特点 281

8.3.2 铵油类炸药 282

8.3.3 含水炸药 286

8.3.4 铵梯炸药 290

8.3.5 其他炸药品种 292

8.3.6 矿用炸药主要示性指标及测试方法 295

8.3.7 矿用炸药分类及使用范围 300

8.4 起爆器材与起爆方法 301

8.4.1 导火索 301

8.4.2 导爆索 301

8.4.3 导爆管 302

8.4.4 火雷管 303

8.4.5 电雷管 304

8.4.6 非电瞬发雷管和非电延期雷管 311

8.4.7 其他起爆器材 312

8.4.8 起爆方法与网路 314

8.4.9 中继起爆药柱 320

8.5 爆破技术 323

8.5.1 爆破技术的理论和实践概况 323

8.5.2 岩石爆破机理 324

8.5.3 爆破参数及其选择 326

8.5.4 浅孔爆破 333

8.5.5 深孔爆破 334

8.5.6 药壶爆破 336

8.5.7 硐室爆破 337

8.5.8 二次爆破 346

8.5.9 控制爆破技术 349

8.5.10 高温爆破技术 358

8.6 装药设备 360

8.6.1 露天装药设备 360

8.6.2 井下装药设备 366

8.7 爆破产生的有害效应及爆破安全 368

8.7.1 爆破地震效应 368

8.7.2 爆炸空气冲击波 374

8.7.3 飞石 379

8.7.4 爆破噪声 381

8.7.5 爆炸产生的有毒气体 383

8.7.6 爆破安全 386

参考文献 387

9.1.2 采矿底部结构分类 389

9.1.1 采场运搬和采场底部结构在地下采矿方法中的地位 389

9.1 概述 389

第9章 采场运搬及溜井放矿 389

9.1.3 采场运搬方法分类 390

9.2 采场底部结构 391

9.2.1 采场底部结构的重要性及其发展趋势 391

9.2.2 漏斗式底部结构 391

9.2.3 堑沟式底部结构 395

9.2.4 平底式底部结构 396

9.3 重力自溜运搬 400

9.3.1 重力自溜运搬的概述 400

9.3.2 漏口(溜口)闸门种类和适用条件 401

9.3.3 闸门型号规格 406

9.3.4 漏口放矿实例 406

9.4 振动放矿 407

9.4.1 振动放矿的概述 407

9.4.2 振动放矿的采场底部结构 408

9.4.3 振动出矿机 409

9.4.4 振动放矿实例 412

9.5 电耙运搬 418

9.5.1 电耙运搬的应用条件和应用方式 418

9.5.2 电耙运搬主要装置 418

9.5.3 提高电耙运搬效果的途径 420

9.5.4 电耙运搬采场底部结构尺寸设计 421

9.5.5 电耙运搬的应用及评价 423

9.6 爆力运搬 423

9.6.1 爆力运搬的应用条件 423

9.6.2 爆力运搬的底部结构 424

9.6.3 爆力运搬的凿岩爆破参数 425

9.6.4 爆力运搬实例 426

9.7.1 无轨设备 430

9.7 无轨设备运搬 430

9.6.5 爆力运搬的评价 430

9.7.2 无轨设备运搬的发展趋势 433

9.7.3 无轨设备运搬的底部结构 434

9.7.4 无轨设备运搬实例 435

9.7.5 无轨设备运搬的评价 438

9.8 连续运搬 438

9.8.1 连续运搬与连续开采 438

9.8.2 连续开采运搬实例 439

9.8.3 连续开采的运搬 440

9.8.4 连续运搬的发展趋势 444

9.9 其他运搬方法 445

9.9.1 水力冲运 445

9.9.2 板式给矿机运搬 446

9.9.3 单轨运搬 447

9.10.2 溜井的结构参数 448

9.10.1 溜井的结构形式 448

9.10 溜井放矿 448

9.10.3 溜井放矿生产能力 454

9.10.4 溜井的故障及其处理 454

9.10.5 溜井放矿实例 458

参考文献 458

第10章 岩层支护与加固 459

10.1 概述 459

10.2 支护原理 459

10.2.1 巷道周围的应力分布和破坏模式 459

10.2.2 支护与围岩的相互作用 469

10.2.3 地压计算综述 474

10.2.4 支护方法的设计 482

10.3 巷道支护 485

10.3.1 锚杆支护 485

10.3.2 喷射混凝土支护 495

10.3.3 装配式支架 512

10.3.4 整体式支护及砌碹支护 518

10.4 采场支护 526

10.4.1 采场支护的特点 526

10.4.2 采场支护方法 526

10.4.3 采场支护实例 528

10.5 岩层加固 531

10.5.1 长锚索加固 531

10.5.2 注浆加固 537

参考文献 540

第11章 井巷工程 542

11.1 概述 542

11.1.1 我国井巷施工技术的发展 542

11.1.2 存在问题和发展趋向 542

11.2.1 竖井断面设计 543

11.2 井巷断面设计 543

11.2.2 巷道断面设计 560

11.2.3 斜井断面设计 570

11.2.4 斜坡道断面设计 575

11.3 竖井施工 580

11.3.1 竖井普通法施工 580

11.3.2 竖井延深 636

11.3.3 盲竖井施工 644

11.3.4 特殊凿井法 650

11.3.5 井底车场施工及建井总组织 657

11.4 平巷施工 666

11.4.1 平巷普通法施工 666

11.4.2 复杂地质条件下的巷道施工 700

11.4.3 联合掘进机及掘进新方法 706

11.5.1 普通法掘进天井 715

11.5 天(溜)井掘进 715

11.5.2 吊罐法掘进天井 717

11.5.3 爬罐法掘进天井 724

11.5.4 深孔爆破法掘进天井 727

11.5.5 钻进法掘进天井 736

11.5.6 天井掘进方法评述 746

11.5.7 溜井加固 748

11.6 斜井及斜坡道施工 753

11.6.1 斜井施工 753

11.6.2 斜坡道掘进 762

11.7 硐室施工 766

11.7.1 硐室开挖方法的影响因素 766

11.7.2 硐室开挖方法 767

11.7.3 硐室开挖工艺技术及经验 775

参考文献 780

索引 782