第一章 岩石性质及其分类VIP专享VIP免费

第一章岩石性质及其分类第一章岩石性质及其分类主要内容主要内容1.11.1岩石的物理性质岩石的物理性质1.21.2岩石的力学性质岩石的力学性质1.31.3岩石的分级岩石的分级11岩石的孔隙度岩石的孔隙度ηηη为岩石中孔隙总体积V0与岩石的总体积V之比，用百分率表示。%1000VV第一节岩石的物理性质第一节岩石的物理性质密度密度ρ:ρ:不包括孔隙在内的岩石密度。不包括孔隙在内的岩石密度。(g/cm(g/cm33))0VVM容重容重γ:γ:包括孔隙在内的岩石单位体积重量，包括孔隙在内的岩石单位体积重量，也称岩石的体重。也称岩石的体重。(t/m(t/m33))VG22密度密度ρρ和容重和容重γγ岩石的孔隙度、密度、容重孔隙度、密度、容重主要影响岩石的抛掷、堆积和装运岩石的抛掷、堆积和装运。几种岩石孔隙度、密度、容重见表1-1。表1-1几种岩石的孔隙度、密度、容重岩石名称孔隙度（孔隙度（%%））密度（密度（g/cmg/cm））容重（容重（t/mt/m33））花岗岩玄武岩辉绿岩石灰岩白云岩砂岩页岩板岩片麻岩大理岩石英岩粘土砂子0.5~1.50.5~1.50.1~0.20.1~0.20.6~1.20.6~1.25.0~205.0~201.0~5.01.0~5.05.0~255.0~2510~3010~300.5~1.50.5~1.50.5~2.00.5~2.00.1~0.80.1~0.8454530~5030~502.6~2.72.6~2.72.8~3.02.8~3.02.85~3.02.85~3.02.71~2.852.71~2.852.5~2.62.5~2.62.58~2.692.58~2.692.2~2.42.2~2.42.3~2.72.3~2.72.9~3.02.9~3.02.6~2.72.6~2.72.65~2.92.65~2.91.6~2.11.6~2.11.5~1.71.5~1.72.56~2.672.56~2.672.75~2.902.75~2.902.8~2.92.8~2.92.46~2.652.46~2.652.3~2.42.3~2.42.47~2.562.47~2.562.0~2.32.0~2.32.1~2.572.1~2.572.65~2.852.65~2.852.52.52.54~2.852.54~2.851.6~2.01.6~2.01.4~1.61.4~1.633碎胀性碎胀性碎胀性是指岩石破碎后，总体积增加的性质。碎胀性是指岩石破碎后，总体积增加的性质。表征岩石的碎胀性用碎胀系数表征岩石的碎胀性用碎胀系数KK表示，碎胀系表示，碎胀系数也称为松散系数。数也称为松散系数。碎胀系数碎胀系数kk也称为松散系数，一般为也称为松散系数，一般为k=1.3~1.6k=1.3~1.6，在挤压爆破和深孔天井掘进中，，在挤压爆破和深孔天井掘进中，kk值非常重要值非常重要。。VVK1/表1-2几种岩石的碎胀系数岩石名称砂、砾石砂质粘土中硬岩石坚硬岩石碎胀系数k1.05~1.201.20~1.251.30~1.501.50~2.5044、岩石的波阻抗、岩石的波阻抗ρc为波阻抗，表示岩石对应力波传播的阻尼作用，一般ρc越大，凿爆越困难；岩石结构致密，坚硬，强度大，无大的地质构造弱面，则ρc大，日本关于岩石的分级多采用ρc指标（见表1-3）视频1表1-3几种材料的波阻抗材料名称密度(g/cm3)纵波速度(m/s)波阻抗(kg/cm2.s)钢铜花岗岩玄武岩辉绿岩辉长岩石灰岩白云岩砂岩板岩石英岩7.88.4~8.92.6~3.02.7~2.862.85~3.052.9~3.12.3~2.82.3~2.82.1~2.92.3~2.72.65~2.9513036704000~68004500~70004700~75005600~63003200~55005200~67003000~46002500~60005000~650040003170800~19001400~20001800~23001600~1950700~19001200~1900600~1300575~16201100~19001变形特征变形特征—研究动、静载荷作用下应力和应变的关系1）应力与应变静载—载荷不随时间变化或随时间变化不大。岩石应力应变曲线见图1。图1静载变形特性曲线第二节岩石的力学性质第二节岩石的力学性质①脆性—岩石没有产生显著的永久变形就开始破坏的性质，一般岩石呈脆性破坏。②塑性—与脆性相反，在破坏前有较明显的永久变形，如泥页岩，高岭土矿，巷道底鼓。③弹性—在弹性变形范围内，当外载去掉后，岩石恢复原形的性质。岩石在弹性极限内呈弹性，岩石可用与材料力学中各弹性常数一样表示。视频1视频2视频32）岩石动载变形特性（1）动载的特点①动载荷随时间而变化P=f(t)；冲击载荷就是一种动载荷，凿岩中活塞与钎尾、钎头与岩石爆破中的起爆、传爆、爆轰波，应力波对岩石的作用都是冲击载荷。图1-2冲击载荷与时间的关系②岩石变形不均匀，质点运动速度不一致即岩石中各质点不是以一致速度运动，岩石不是均匀地变形，这是与静载作用根本区别所在。如图1-3。图1-3钎杆中应变波传播情况运动与变形首先开始于受冲击的端面，端...