【矿业实务】顾士东 教材精讲班课件 04-第一篇-第1章-1.2.1-矿山地质条件分析与应用.pdfVIP

1.2矿业工程地质和水文地质

每年分值2-3分，多数年份每年1分，偶尔涉及案例题，包括四目、21页内容：

1.2.2围岩的工程分类

1.2.3地质构造及其对矿山工程的影响

1.2.4矿山工程水文地质条件分析与应用

1.2.1矿山地质条件分析与应用

知识点一岩石分类及其主要特性

岩石按其形成原因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。石膏、煤炭、石墨、石油常生成于沉积岩形成过

程中，多种金属矿和有色金属矿是通过岩浆活动或变质后形成。

1）沉积岩:通常以层状形式分布，具有明显的层理性。主要构造是层理构造、层面构造，另外

还有化学成因构造（结核、缝合线等）和

生物成因构造（化石等）。

沉积岩根据组成成分、结构、构造和形成条件不同，可分为碎屑岩类（如砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩）、黏

土岩类（如泥岩、页岩）、化学岩及生物化学岩类（如石灰岩、白云岩、硅质岩、泥灰岩等）。

碎屑岩类沉积岩的性质主要取决于胶结成分，钙质胶结的强度中等且可溶，泥质胶结的强度低，易湿软，易

风化

黏土岩类沉积岩遇水后极易泥化而容易有塑性变形，甚至吸水膨胀。

化学岩及生物化学岩类沉积岩有不同的溶解性。

2）岩浆岩:喷出地表冷凝的称喷出岩，在地表下冷凝的称侵入岩。

岩浆岩通常具有均质且各向同性的特性（除部分喷出类岩石），力学性能指标通常也比较高，其中以深成岩的

强度和抗风化能力最高，然后依次是浅成岩、火山喷出岩。

3）变质岩

变质矿物是鉴别变质岩的重要标志，只要含有变质矿物的岩石就是变质岩。

变质岩的结构主要有变余结构、变晶结构、碎裂结构。

常见的构造有片理构造（又细分为片麻状、片状、千枚状和板状构造）和块状构造。有：（1）千枚岩；（2）

片岩；（3）片麻岩；（4）板岩；（5）大理岩；

独：（6）石英岩：强度很高，抵抗风化的能力很强，是良好的建筑石料，但硬度很高，开采加工困难。

知识点二、岩石的工程地质性质

1）岩石的主要物理性质

（1）重量：用相对密度和重度两个指标表示。

重度大，说明结构致密，孔隙性小，强度和稳定性较高。

（2）孔隙性：常用孔隙率表示。孔隙率即岩石中孔隙总体积与包括孔隙在内的岩石总体积之比。岩石随着孔

隙率的增大，其透水性增大，强度降低。

2）岩石的水理性质

通常包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性等

其中：（4）抗冻性：主要取决于岩石张开型孔隙的发育程度、亲水性和可溶性矿物含量及矿物颗粒间联结强

度

3）岩石的力学性质

（1）岩石的强度特性

分为抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。岩石的抗压强度最高，抗剪强度居中，抗拉强度最小。

（2）岩石的变形特性

基本指标是岩石弹性模量和泊松比。

岩石的弹性模量越大，变形越小；

泊松比越大，岩石受力作用后的横向变形越大。

岩石在断裂的瞬间，其压缩过程中所积蓄的能量会突然释放，造成岩石爆裂和冲击荷载，是地下岩爆等突发

性灾害的基本原因。

知识点三、土的物理力学性质及工程性质

1.土的分类

（1）土按堆积年代可划分为老堆积土、一般堆积土、新近堆积土三类。

（2）根据地质成因可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。

（3）根据土中的有机质含量可将土分为无机土、有机土、泥质炭土和泥炭。

（4）按颗粒级配和塑性指数可将土分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。

黏性土：塑性指数大于10的土。按塑性指数可分为黏土和粉质黏土。

（5）特殊土及其分类

特殊土包括软土、湿陷性黄土、红黏土、膨胀土、多年冻土、盐渍土等。

2）土的物理性质与水理性质

（1）土的物理性质

包括土的重量、含水性及孔隙性等。

土的重量常用土粒相对密度或土的密度来衡量。

土的孔隙性常用孔隙比和孔隙率衡量。土的孔隙比是土中孔隙体积与土粒体积之比。

孔隙比大于1.0的土是疏松的高压缩土。

孔隙率是土中孔隙体积与土体体积（总）之比。（考过）

（2）土的水理性质

①黏性土的稠度：即软硬程度

塑性指数：塑性指数越大，表示土处于塑性状态的含水量范围越大。

液性指数：液性指数越大，则土中天然含水量越高，土质越软。

②黏性土的抗水性：包括土的膨胀性、收缩性和崩解性。

③土的渗透性和毛细性

3）土的力学性质：抗剪性和压缩性和休止角。

4）一般土的工程性质

（1）碎石类土：具有孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大的特点，透水性强，常使基坑涌水较大，井

筒渗漏。

（2）砂类土：具有透水性强、压缩性低、压缩速度快、内摩擦角较大、抗剪强度较高等，但可能产生涌水或

渗漏。

（3）黏性土：压缩速度小，压缩量大，抗剪强度主要取决于凝聚力