第一篇 岩石(体)与应力场的基本知识 1 岩石的基本性质 4 1 岩石的基本性质 在地下工程稳定性研究当中,研究岩体或岩石主要是研究其物理性质和力学性质,其次是从微观上研究其矿物组成。这主要取决于煤矿地下工程者的两个主要研究目的,其一是岩体的开挖问题,即采用何种方式方法和工艺过程对岩体进行开挖,从而形成所需要的地下空间,如井下巷道和硐室;其二是岩体的维护问题,即采用何种支护方式来保证在岩体中所形成地下空间能够确保使用期间的安全,也即通过何种方式来保证其围岩的稳定。 从地质学的基本知识可知,岩体是指在地质历史过程中形成的,具有一定的岩石成分和一定结构,并赋存于一定地应力状态的地质环境中的地质体。岩体在形成过程中,长期经受着建造和改造两大地质作用,生成了各种不同类型的结构面,如断层、节理、层理、片理等。所以,岩体往往表现出明显的不连续、非均质和各向异性。具有一定的结构是岩体的显著特征之一,它决定了岩体的工程特性及其在外力作用下的变形破坏机理。由此可见,从抽象的、典型化的概念来说,可以把岩体看作是由结构面和受它包围的结构体两部分共同组成的,而岩石是不含有结构面的矿物集合体,故在这种条件下,可以将岩石近似看作岩块(结构体)进行分析和研究。 在岩体的两个基本组成部分当中,首先要对岩石的基本性质进行全面的了解。 1 .1 岩石的结构与构造 岩石作为多孔介质的一种,是各种矿物的集合体,是各种地质作用的产物,是构成地壳的物质基础。影响岩石基本性质的主要因素是岩石的矿物组成、岩石的结构与构造。 1 .1 .1 岩石的分类 目前在岩石的分类当中,主要从以下两个方面进行: 1 )按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类 ① 岩浆岩 岩浆岩是指在内力地质作用下,地球内部的岩浆沿地壳裂隙侵入地壳或喷出地面冷凝而成的岩石。岩浆岩又称火成岩,其中,埋于地下深处或接近地表的称为侵入岩;喷出地表的称为喷出岩。 ② 沉积岩 沉积岩是指岩石在外力地质作用下,经过风化、剥蚀成岩石碎屑,经流水、风等搬运作用搬运到低洼处沉积下来,而后再经过压紧或化学作用硬结而成的岩石。 ③ 变质岩 变质岩是指地壳的原岩(岩浆岩或沉积岩)因地壳运动、岩浆活动,在高温、高压和易发生化学反应的物质作用下,改变原岩的结构、构造和成分,形成一种新的岩石。 2 )按其坚固性可分为硬质岩石和软质岩石两类 ① 硬质岩石 是指其饱和单轴极限抗压强度≥...