《采煤概论》课件——第4章 矿山压力与岩层控制.pptxVIP

1.1岩石的基本性质第4章矿山压力与岩层控制

01岩石的基本概念目录0203岩石变形性质的类别及其指标岩石的流变（蠕变）特性

岩石的基本概念01

岩石的基本概念岩石是组成地壳的基本物质，由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律组合而成。从岩体中取出的其尺寸却不大有时称为岩块

岩石的基本概念岩石按不同的标准可分为不同类型，常见的分类有：按岩石的成因按岩石的成因:岩浆岩沉积岩变质岩

岩石的基本概念按岩石固体矿物颗粒间的结合特征：固结性粘结性散粒状流动性岩石按不同的标准可分为不同类型，常见的分类有：

岩石的基本概念按岩石的构成特征，可以区分岩石的结构和岩石的构造。按岩石的力学强度和坚实性，可分为坚硬岩石和松软岩石。岩石按不同的标准可分为不同类型，常见的分类有：

岩石变形性质的类别及其指标02

岩石变形性质的类别及其指标岩石的变形性质弹性变形岩石在外力作用下产生变形，当撤去外力后岩石变形能完全恢复到其原始状态的性质。（如图所示）粘性变形塑性变形岩石变形性质的类别

三种不同的弹性特征岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单向受压应力-应变曲线线弹性，应力-应变关系呈直线。1是加载过程；2是卸载过程关系。完全弹性，应力-应变关系不是直线关系。卸载时应力应变沿原来曲线返回原点。滞弹性，应力-应变关系为曲线关系。无残余变形，但卸载时应力应变沿另一条曲线返回原点。岩石的不同弹性类型

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单轴受压应力-应变曲线的分类根据大量的试验，单轴受压条件下岩石的应力-应变曲线大体可以归纳为以下四种类型（如图所示），即：

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单轴受压应力-应变曲线的分类直线型曲线：主要反映有明显弹性性质的岩石，且大部分有很大的脆性，如石英岩等坚硬岩石。01

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单轴受压应力-应变曲线的分类下凹型曲线：也称弹塑性曲线，主要反映具有明显塑性的岩石变形，石灰岩为其代表性的岩石。02

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单轴受压应力-应变曲线的分类上凹型曲线：主要反映具有较大孔隙且又较大坚硬岩石的变形特性，如片麻岩。03

岩石变形性质的类别及其指标岩石变形性质的类别岩石单轴受压应力-应变曲线的分类S型曲线：表征多孔且具有明显塑性岩石的变形特性，实质上是上弯型和下弯型的组合，如大理岩。04

岩石变形性质的类别及其指标岩石的单轴抗拉强度及变形特性目前主要用劈裂法来测岩石的抗拉强度（如图所示），用直径5cm和厚2.5cm的圆盘形试件，使其承受径向压缩荷载直到破坏，求出岩石的抗拉强度，又称做径向压裂法。劈裂法测岩石的抗拉强度

岩石的流变（蠕变）特性03

岩石的流变（蠕变）特性岩石的流变类型蠕变和弹性后效曲线

岩石的流变（蠕变）特性岩石的流变类型蠕变：在应力不变条件下，应变随时间延长而增加的现象称为蠕变变形，它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限后才出现，而蠕变变形只要应力的作用下时间相当长，应在应力小于弹性极限的情况下也能出现。

岩石的流变（蠕变）特性岩石的流变类型松弛：应变一定时，应力随时间的延长而减小的现象。弹性后效：加载或卸载后经过一段时间应变才增加或减小到一定数值的现象。粘性流动：岩石在蠕变发生一段时间以后卸载，部分变形永久不能恢复的现象。

岩石的流变（蠕变）特性岩石的蠕变特性反映蠕变特征的变形-时间曲线称为蠕变曲线。由图岩石的蠕变曲线可以划分为以下部分：岩石的蠕变曲线Ⅰ初始（减速）蠕变阶段Ⅱ稳定（等速）蠕变阶段Ⅲ非稳定（加速）蠕变阶段

岩石的流变（蠕变）特性岩石典型蠕变曲线010-A段：瞬时变形阶段。在加载瞬间，试件立即产生瞬时弹性应变，此段所经时间极短，可以认为与时间无关。岩石的蠕变特性

岩石的流变（蠕变）特性岩石的蠕变特性岩石典型蠕变曲线02A-B段：第一阶段蠕变，又称初始蠕变。此段应变不断增加，但增长速率却随时间降低，曲线呈下凹型。

岩石的流变（蠕变）特性岩石的蠕变特性岩石典型蠕变曲线03B-C段：第二阶段蠕变，又称等速蠕变。此段时间延续最长，应变随时间呈近似的等速增长。

岩石的流变（蠕变）特性岩石的蠕变特性岩石典型蠕变曲线04C-D段：第三阶段蠕变，又称加速蠕变。当应变达到C点后加速增长，曲线呈上凹型，当应变达到某个数值D点时试件破坏。

1.2岩石的性质对矿山的影响第4章矿山压力与岩层控制

01岩石的特点目录02地质特征

岩石的特点01

岩石的特点以某矿的岩石结构为题材讲述岩石的特点：该地区造山带是地球表层变形最强烈的地区之一，是