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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