工程硕士复习资料

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1、简述岩石力学在采矿工程中的主要研究问题。

答：①、露天矿边坡设计及稳定加固技术;

②、井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题;

③、采场稳定性及开采优化设计问题;

④、矿井突水预测、预报及处理技术;

⑤、岩爆、瓦斯突出的预测及处理技术;

⑥、采空区处理及地面沉降问题;

⑦、岩石破碎问题。

2、简述岩石在反复冻融后其强度降低的主要原因。

答：①、构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀、缩不均而导致岩石结构的破坏;

②、当温度降到0℃以下时，岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏。

3、简述水在岩石中的赋存形式和影响作用。

答：①、水在岩石中通常以两种方式赋存，一种结合水，一种为重力水;

②、水对岩石的影响作用：连结作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用。

4、岩石力学的研究方法大概可归纳为哪四种?

工程地质研究方法，科学实验法，数学力学分析方法和整体综合分析方法。

5、巴顿(Q)分类法考虑的是岩体的哪些因素?其特点是什么?

巴顿(Q)分类法考虑的因素有RQD、节理组数、节理粗糙程度、节理蚀变程度、地下水和地应力。

巴顿(Q)分类法考虑的地质因素较全面，而且把定性分析和定量评价结合起来了,因此，是目前比较好的岩体分类方法，且软、硬岩体均适用，在处理极其软弱的岩层中推荐采用此分类法。

6、试述莫尔—库仑强度理论的优缺点。

答：莫尔—库仑强度理论实质上一种剪应力强度理论。一般认为，该理论比较全面地反映了岩石的强度特征，它既适用于塑性岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。同时也反映了岩石抗拉强度远小于抗压强度这一特性，并能解释岩石在三向等拉时会破坏，而在三向等压时不会破坏的特点，目前莫尔理论被广泛应用于岩石工程实践。

莫尔判据的缺点是忽略了中间主应力σ2的影响，另外该判据只适用于剪破坏，且不适用于膨胀或蠕变破坏。

7、设岩石服从莫尔—库仑直线型强度准则，岩石试件做单轴抗压试验时测得其强度为σc=40MPa，破坏面与最大主应力σ1的夹角θ=60°，若用该岩石试件做三轴压缩试验，当施加围压σ3=2MPa时，试计算：

1、轴压σ1施加到多少时岩石试件破坏?

2、破坏面上的正应力σ和剪应力τ。

答：(1)、破坏面与最大主应力σ1的夹角为：

由此可得内摩擦角Φ为：

莫尔—库仑直线型强度准则的主应力表达式为：

当σ3=2MPa时，

即轴压σ1施加到46.0MPa时岩石试件发生破坏。

(2)、破坏面上的正应力σ和剪应力τ：

8、试述影响岩石边坡稳定性的主要因素，并对如何做好露天矿山边坡的维护和管理工作谈一谈您的看法。

答：1、影响岩石边坡稳定性的主要因素：

(1)、边坡外形：斜坡的高度、坡度、形状等要素可使斜坡内力状态变化而导致斜坡处于稳定或失稳状态。

(2)、岩石性质：组成边坡的岩石强度高，边坡稳定性好;岩石强度低则稳定性差。易亲水软化的土层、软岩及断层破碎带组成的边坡体，容易产生滑坡。

(3)、岩体构造：斜坡内的一些层面、节理、断层、片理等软弱面与斜坡坡面倾向近于一致时，则斜坡的岩体容易失稳成为滑坡。

(4)、水的影响：地下水在斜坡内的静水压力、动水压力及软化岩土体作用，使斜坡稳定性降低，是影响斜坡稳定性的重要因素。

(5)、爆破与地震：爆破与地震可使岩体进一步破碎，破坏岩土体结构，强度降低。地震产生惯性力增加滑体下滑力，促进滑坡的发生。

2、做好露天矿山边坡的维护管理工作：

(1)、露天矿山开采方案设计时，切实做好边坡稳定性的研究工作，确定合理的边坡角、边坡形状等边坡构成参数，并在生产过程中根据岩体揭露情况对矿山设计进行局部的优化调整;

(2)、矿山开采过程中，加强岩性、岩体结构及地应力等内因条件的调查与研究工作，合理预测危险区域，做好防范工作;

(3)、做好防排水工作，修筑截水、排水、疏水等工程，降低水对边坡稳定性的影响;

(4)、露天矿生产爆破时采取微差起爆技术，降低最大段药量，减少爆破震动;最终境界靠帮时采取预裂、光面爆破技术，避免岩石的进一步损伤;

(5)、对不稳定区段及时采取合理的加固措施，如挡墙、抗滑桩、锚索、挂网喷浆等。