礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法

礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

趙奎 著
圖書標籤:
  • 礦山工程
  • 岩石力學
  • 測試技術
  • 分析方法
  • 地質工程
  • 岩土工程
  • 礦業安全
  • 岩體穩定性
  • 工程地質
  • 數值模擬
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齣版社: 冶金工業齣版社
ISBN:9787502449254
版次:1
商品編碼:10089820
包裝:平裝
開本:大32開
齣版時間:2009-05-01
用紙:膠版紙
頁數:189
字數:167000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》針對礦山岩石力學測試中的光彈性應力監測、聲波測試、聲發射測量地應力、岩體結構麵調查、測量及位移、應變等現場監測技術與分析方法中存在的問題,結閤大量實驗室和現場試驗,力求通過測試、監測結果結閤研究對象具體特點,發展能夠揭示研究對象的內在機理和規律的分析方法。對光測、聲測部分從理論上進行瞭較深入的探討,並係統介紹瞭相應的分析方法。對岩體結構麵調查、測量方麵著重從理論上闡述瞭相應的分析方法,對位移、應變等現場監測部分著重從工程應用的角度論述瞭監測結果分析對工程實際指導價值。
  《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》可作為采礦工程、岩土工程領域從事測試、監測科研人員的參考用書,也可以作為相關專業研究生的學習教材或參考用書。

內頁插圖

目錄

1 光彈性應力計
1.1 基本構造與測量原理
1.2 測孔布置與安裝
1.3 觀測與記錄
1.4 光彈性應力計率定試驗的數值模擬
1.4.1 模型的建立
1.4.2 計算結果分析
1.4.3 條紋級數等值綫與雲紋圖
1.5 基於Matlab的條紋圖像處理與識彆
1.5.1 圖像處理
1.5.2 圖像特徵提取
1.5.3 圖像識彆

2 光彈性應力計監測結果分析方法
2.1 穩定性等級與關鍵承載點
2.1.1 相似性度量
2.1.2 FCM聚類算法
2.1.3 參數的選取
2.1.4 聚類有效性檢驗
2.1.5 穩定性等級與關鍵承載點的確定
2.2 用應力增量進行礦柱穩定性分析
2.2.1 礦柱強度與平均應力
2.2.2 極限狀態方程與分析

3 光彈性應力計監測工程應用實例
3.1 工程實例一
3.1.1 測點布置與監測結果
3.1.2 結果分析
3.2 工程實例二
3.2.1 測點布置與監測結果
3.2.2 結果分析

4 聲波測試
4.1 概述
4.1.1 基本原理
4.1.2 換能器布置與工程應用
4.2 岩石聲速與其損傷及聲發射關係
4.2.1 研究意義
4.2.2 公式的建立與分析
4.2.3 單軸壓縮全程聲波測試試驗
4.2.4 岩石聲速與Ka1ser點的關係
4.2.5 岩體穩定性簡易判斷法
4.3 材料聲速與其強度的關係
4.3.1 岩體聲速與其抗壓強度的關係
4.3.2 充填材料聲速與其抗壓強度的關係

5 聲波測試分析礦柱穩定性
5.1 礦柱波速變化及其分布特點
5.1.1 礦柱波速變化與壓力的關係
5.1.2 礦柱波速分布特點
5.2 礦柱穩定性模糊推理係統的建立
5.2.1 采用模糊推理的原因及依據
5.2.2 模糊推理係統的建立

6 聲波測試在工程中應用實例
6.1 工程實例
6.1.1 聲波監測點布置與監測結果
6.1.2 模糊推理結果與分析
6.2 工程實例二
6.2.1 保護墩穩定性簡易判斷法與結果分析
6.2.2 保護墩穩定性分析
6.3 工程實例三
6.3.1 充填體強度測試
6.3.2 測試結果與分析

7 地應力測量
7.1 概述
7.2 岩石聲發射Kaiser效應測量地應力若乾研究
7.2.1 研究意義
7.2.2 小波基與閾值的確定
7.2.3 小波去噪試驗與結果分析
7.2.4 Kaiser點信號能量特徵
7.2.5 信號頻譜分析
7.2.6 Kaiser點信號分形特徵
7.3 最大主應力與圍岩性質關係的識彆
7.3.1 計算與識彆方法
7.3.2 工程實例

8 位移、應變、壓力等現場監測
8.1 位移監測
8.1.1 常用儀器及用途
8.1.2 工程實例
8.2 應變監測
8.2.1 常用儀器及用途
8.2.2 工程實例
8.3 拉、壓力的監測
8.3.1 液壓枕
8.3.2 壓力計
8.3.3 鋼筋測力計

9 結構麵調查、測量結果定量分析岩體穩定性方法
9.1 概述
9.1.1 結構麵調查、測量的重要性
9.1.2 調查、測量及分析方法
9.2 岩體節理麵延展性的概率分析
9.2.1 節理跡長的概率分布特徵
9.2.2 節理麵延展性概率密度函數的建立
9.3 節理麵構成塊體的概率公式及其工程應用
9.3.1 公式的建立與分析
9.3.2 工程實例
9.4 大型結構麵構成塊體穩定性可靠性分析及其工程應用
9.4.1 問題的提齣
9.4.2 不確定性因素與模糊概率測度
9.4.3 工程實例
參考文獻

精彩書摘

  1 光彈性應力計
  作為光測彈性力學的一種應力分析手段的光彈性應力計(簡稱光應力計)是監測礦岩體應力變化的一種簡便實用的方法,它是一種測量應力的剛性包體應力計,該方法由M.M.Frocht提齣,後經平鬆良雄、Barron、Roberts及Dhir等人的努力,使其在理論和實踐上得到進一步發展。實際應用中,光彈應力計可作為圍岩應力的一種轉換器,能顯示齣明顯的應力條紋(等差綫圖),用光彈儀進行觀測。
  與其他應力電測方法相比,光應力計具有價格便宜、觀測方便的優點,且不受井下惡劣環境(如十分潮濕的環境)條件的影響,能夠進行長期穩定觀測的突齣優越性。實踐錶明:除彈性模量很低的粉礦和類似的土體外,絕大部分礦岩體均可以采用光應力計進行應力變化監測,可以廣泛埋設在巷道、礦柱、礦壁及采場內,對礦岩體穩定性進行長期監測,因而在金屬礦山岩體應力變化監測中得到瞭較廣泛的應用,例如廣西大廠長坡锡礦、銅坑锡礦、湖北銅錄山礦、雲南大姚銅礦、江西蕩坪鎢礦、鐵山籠鎢礦、安徽安慶銅礦、鼕瓜山銅礦、甘肅白銀小鐵山礦、銀山鉛鋅礦、武山銅礦、浙江遂昌金礦、遼寜紅透山銅礦等。
  1.1 基本構造與測量原理
  光應力計一般多用玻璃製成,它是一個帶中心孔的短圓柱體,用普通玻璃製成的光應力計具有價格低廉、剛性大、靈敏度穩定等優點。

前言/序言

  地應力狀態、岩體結構麵産狀等有關采礦基礎信息的獲取是進行金屬礦山采礦設計優化的前提條件,應力、位移等多手段現場監測則是實現金屬礦山采礦設計優化的保證。為瞭最終實現金屬礦山采礦設計優化這一目標,就必須加強這一目標的各個環節的研究。就有關測試技術而言,測試結果主要依靠儀器的先進性,如何正確利用測試結果指導工程實踐,尤其是對於岩石力學這一復雜性問題,測試結果的科學分析就尤為重要瞭。
  岩石力學有關測試技術及其計算、分析方法內容十分豐富,作者根據多年在科研工作中取得的一些研究成果,對部分測試技術理論、測試結果分析方法等進行瞭歸納、整理而編寫瞭本書。本書內容僅僅是岩石力學測試技術、計算分析方法中的一部分內容。
  測試、監測數據的分析通常需要建立一定的數學模型,以實測值與模型計算值之間的誤差作為評價建模的效果。作者認為對於岩石力學測試、監測結果,最為重要的是通過客觀測試、監測的結果揭示研究對象自身的內在規律或機理,因此,需要結閤研究內容、研究對象的特點對測試、監測結果采用不同的計算分析方法,僅依靠數學建模是難以實現揭示內在規律、機理之目的。
《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》一書,並非您所提及的“礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法”,而是一本深入探討地下空間開發與利用的地質力學基礎理論及其工程應用的著作。 本書的核心在於闡釋在地質構造復雜、應力環境多變的地下環境中,如何科學地認識岩體的力學特性,並在此基礎上進行閤理的設計與施工,以確保工程的安全、穩定與經濟性。我們關注的焦點,是地下工程,包括但不限於礦山開采、隧道掘進、地下倉儲、核廢料處置庫選址等各類對岩體穩定性和承載能力有嚴苛要求的工程活動。 全書圍繞岩體在地下應力作用下的響應展開,首先係統梳理瞭岩體力學理論的最新進展,重點介紹瞭幾種在當前地下工程領域具有重要指導意義的本構模型。這些模型不僅僅是抽象的數學錶達式,更是對岩石宏觀、微觀力學行為的科學刻畫,能夠幫助工程師理解岩體在不同加載條件下的變形和破壞機理。我們將詳細分析這些模型的適用範圍、優缺點以及在實際工程問題中的應用案例,旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎。 在理論框架之下,本書著力於地下工程中岩體變形與破壞的控製技術。地下工程的成敗,很大程度上取決於能否有效控製岩體的變形,避免發生突發性的大範圍破壞。本書將深入剖析導緻岩體變形和破壞的主要因素,如地應力、岩性、節理裂隙、地下水等,並在此基礎上,詳細介紹一係列行之有效的控製方法。這包括但不限於: 應力釋放與調整技術: 針對地下高應力區域,介紹如預裂技術、卸荷孔技術等,以降低岩體中的殘餘應力,延緩岩體的變形速率。 圍岩支護技術: 詳細闡述各類支護體係的原理、設計依據和施工要點,如錨杆支護、噴射混凝土支護、鋼拱架支護等,並分析不同支護體係在不同地質條件下的適用性。特彆地,我們將探討主動支護與被動支護的協同作用,以及如何通過監測數據反饋優化支護方案。 地下水控製技術: 地下水對岩體穩定性的影響不容忽視。本書將詳細介紹堵水、排水、截水等技術,以及如何通過數值模擬預測地下水變化對圍岩應力狀態的影響,並據此製定相應的應對策略。 圍岩穩定性評價方法: 結閤理論分析與工程實踐,介紹多種用於評價地下工程圍岩穩定性的方法,包括定性分析方法(如地質力學模型分析)和定量分析方法(如極限平衡法、極限分析法、數值模擬方法)。我們將重點講解基於這些方法的判彆準則及其在工程設計中的應用。 此外,本書高度重視數值模擬方法在地下工程中的應用。隨著計算機技術的發展,數值模擬已成為岩石力學分析不可或缺的工具。本書將介紹幾種主流的數值模擬軟件及其在模擬岩體變形、破壞、應力分布、地下水流動等方麵的應用。我們將通過具體的算例,演示如何建立岩體模型,設定邊界條件和荷載,以及如何解讀模擬結果,並將其與現場監測數據進行對比驗證,從而提高模擬的可靠性和指導性。 最後,本書還探討瞭地下工程的長期穩定性評估與風險管理。地下工程的壽命往往很長,因此對其進行長期穩定性的評估至關重要。本書將介紹長期穩定性評價的理論框架,包括考慮時間效應、蠕變、風化等因素。同時,我們將深入探討地下工程在設計、施工和運營過程中可能存在的各類風險,並介紹風險識彆、評估、控製和應急預案的製定方法,以期最大程度地保障地下工程的安全運行。 本書力求理論聯係實際,內容嚴謹,邏輯清晰,語言精練。每一章節都配有詳細的圖錶和實例分析,便於讀者理解和掌握。本書不僅適閤從事地下工程設計、施工、研究的工程師和科研人員,也為地質學、岩土工程、土木工程等相關專業的學生和教師提供瞭寶貴的參考資料。通過閱讀本書,讀者將能夠更深入地理解地下工程的復雜性,掌握解決實際工程問題的關鍵技術,為推動地下空間的高效、安全利用貢獻力量。

用戶評價

評分

我是一位年輕的研究生,正在攻讀岩土工程專業。在學習過程中,我接觸到瞭許多關於岩石力學的理論知識,但是將這些理論與實際的礦山工程應用聯係起來,仍然感到有些睏難。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書的齣現,恰好能夠為我提供一個實踐性的指導。我希望書中能夠詳細介紹一些礦山岩石力學領域常用的原位測試和室內試驗方法,並對這些方法的原理、操作步驟、注意事項以及結果解釋進行清晰的闡述。 特彆是在室內試驗方麵,我希望能看到關於岩石強度、變形、滲透性、疲勞以及高溫、高壓等特殊環境下岩石力學性質的測試技術。同時,對於這些測試結果的分析,我期望書中能夠提供一些常用的計算公式、圖錶繪製方法以及數據處理技巧。此外,我也希望書中能夠介紹一些如何利用這些測試結果來評估礦山開挖對圍岩穩定性的影響,如何進行支護結構的優化設計,以及如何預測采動引起的動力災害等。這本書如果能夠幫助我建立起一套從測試到分析的完整認知體係,那將是我學術研究的一大助力。

評分

我是一名在礦山工作的技術員,我每天的工作都與岩石打交道,但對於岩石力學測試和分析的理解,還停留在比較基礎的層麵。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從標題來看,應該能夠幫助我提升這方麵的專業技能。我期待書中能夠提供一些操作性強、易於理解的測試規程,以便我在實際工作中能夠規範地進行岩石樣品的采集、製備和測試。 我希望書中能夠詳細介紹一些常用的室內試驗設備的使用方法和注意事項,比如三軸壓力試驗機、直剪試驗機等,並且能夠明確地指齣在進行這些試驗時,需要注意的關鍵點,以保證測試數據的準確性。在數據分析方麵,我希望能看到一些簡單明瞭的圖錶和計算示例,讓我能夠快速掌握如何從測試報告中提取關鍵的力學參數,並且能夠理解這些參數在岩體穩定性分析中的意義。如果書中還能提供一些關於如何利用這些基礎數據來初步判斷岩體質量和風險的指導,那將對我日常的工作非常有幫助。

評分

我是一名礦山安全監督員,我工作的核心任務是確保礦山的開采過程安全可靠。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,如果能夠提供關於如何通過岩石力學測試來識彆和評估潛在安全風險的方法,那將對我非常有價值。我希望書中能夠詳細介紹一些用於評估岩石破碎度、裂隙發育情況、以及岩石強度等指標的測試技術,並解釋這些指標與礦山安全事故(如岩爆、冒頂、塌方)之間的關聯性。 我期待書中能夠提供一些關於如何進行岩體質量評價的係統方法,例如RMR、Q值等方法,並解釋這些評價方法是如何與具體的岩石力學測試數據相結閤的。在分析方法方麵,我希望能看到如何利用測試結果來預測采場和巷道的變形趨勢,以及如何評估支護結構的可靠性,從而為製定安全規程和應急預案提供科學依據。如果書中能夠包含一些關於如何進行動力災害(如岩爆、瓦斯突齣)的岩石力學機理分析,並提供相應的預防措施,那將對我更好地履行職責具有重要意義。

評分

作為一名資深的礦山地質工程師,我見證瞭礦山技術幾十年的發展。從最初的經驗性判斷,到如今的科學化、精細化管理,岩石力學測試與分析技術在其中扮演著至關重要的角色。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從標題來看,應該是對這一領域的一次係統性梳理,這對於我們這些需要不斷更新知識體係的從業人員來說,具有重要的參考價值。 我尤其關注書中是否能夠涵蓋一些近年來發展起來的新型測試技術,例如,利用先進的傳感器技術進行的實時監測,或者利用圖像識彆、人工智能等技術對岩石進行無損檢測和力學參數評估。在分析方法方麵,我希望能夠看到一些如何利用多源數據進行綜閤分析,如何進行不確定性分析,以及如何構建基於數據驅動的岩石力學模型。此外,對於礦山安全生産中至關重要的災害預測與防治,例如岩崩、滑坡、瓦斯突齣等,我希望書中能夠提供一些基於岩石力學測試結果的預測模型和評價方法。

評分

我是一名工程項目的管理者,在工作中,我需要對項目的風險進行評估,其中岩石力學的評估是不可或缺的一環。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從書名上來看,似乎能夠為我提供一些關於如何準確評估岩石力學風險的實用工具。我關注的是,書中介紹的測試技術和分析方法是否能夠快速、準確地獲取工程所需的岩石力學參數,並且這些參數是否能夠直接用於工程設計和風險評估。 我希望書中能夠提供一些關於如何選擇最經濟、最有效的測試方案的建議,以及如何快速解讀測試結果,並將其轉化為工程可用的數據。在分析方法方麵,我更看重如何利用這些數據來預測潛在的工程風險,例如,邊坡失穩的可能性、巷道變形的程度、以及地下水對岩體穩定性的影響等。如果書中能夠提供一些風險評估的案例,並展示如何根據測試分析結果製定相應的工程對策,那將對我管理的項目帶來極大的幫助。

評分

我是一名礦山企業的設計人員,在實際工作中,我們經常需要根據岩石的力學特性來設計各種地下工程結構,比如巷道、采場、竪井等。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從書名來看,似乎能夠為我們提供一套完整的設計參考體係。我特彆關注書中是否能夠提供針對不同類型礦山岩石的典型力學參數範圍,以及如何根據這些參數來選擇閤適的支護方式和設計參數。 我希望書中能夠詳細介紹一些能夠反映岩石在長期荷載作用下的變形特性和蠕變行為的測試技術,以及如何將這些測試結果應用於巷道支護的長期穩定性分析。同時,對於采場設計,我也希望書中能夠介紹如何利用岩石的強度和變形參數,來優化采場規模和開采順序,以減少圍岩的破壞和采場沉陷。此外,書中如果能夠提供一些關於如何進行地應力測試和分析的指導,以及如何利用這些結果來評估采場和巷道的圍岩應力分布,那將對我們的設計工作帶來極大的便利。

評分

我是一名對岩石力學抱有濃厚興趣的愛好者,雖然我並非專業人士,但我一直希望能夠深入瞭解岩石在各種工程環境下的行為。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,雖然標題聽起來有些專業,但我相信其內容一定能夠以一種相對易懂的方式,嚮我展示岩石力學測試和分析的奧秘。我希望書中能夠用生動的語言,配以精美的圖示,來介紹那些抽象的力學概念和復雜的測試流程。 我特彆想瞭解,那些在礦山中常見的岩石,比如砂岩、花崗岩、煤岩等,它們的力學性質到底有何不同?在不同的荷載和環境下,它們會錶現齣怎樣的“脾氣”?書中如果能通過一些有趣的實驗例子,來生動地展示這些岩石的力學特性,那就太棒瞭。此外,對於分析方法,我希望能夠有一些直觀的演示,例如,如何通過簡單的計算,來估算岩石的承載能力,或者如何通過觀察一些痕跡,來判斷岩石的受力狀態。我希望這本書能讓我感受到岩石力學不僅僅是枯燥的公式,更是隱藏在山體和地下深處的秘密。

評分

我是一名岩土工程的谘詢師,經常需要為不同的礦山項目提供專業的岩石力學評估和技術支持。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從其內容導嚮來看,很可能為我提供一套係統性的評估框架。我希望書中能夠詳細闡述各種測試技術所能反映的岩石力學特性,以及這些特性在不同礦山工程場景下的應用。 我特彆關注書中是否能夠介紹如何進行多參數的耦閤分析,例如,考慮水-力-熱-力耦閤效應的岩石力學行為。在分析方法方麵,我期望書中能夠提供一些關於如何根據工程特點選擇最優的測試組閤,以及如何對測試結果進行統計分析,以得齣可靠的岩體參數。此外,對於一些特殊的礦山環境,例如高應力、高地溫、或者存在易爆岩石的區域,我希望書中能夠提供一些專門的測試技術和風險評估方法,以指導我為客戶提供更具針對性的技術谘詢。

評分

說實話,我對岩石力學的理解,很大程度上是通過實踐一點點摸索齣來的。很多時候,我們遇到的問題都顯得異常棘手,缺乏現成的解決方案。有時候,即便找到瞭一些相關的文獻,也因為缺乏深入的理論基礎和係統的分析方法,導緻難以將其應用到實際工作中。因此,一本能夠提供詳細的測試步驟、嚴謹的分析流程,並且能夠解答“為什麼這樣做”的書,對我來說是彌足珍貴的。《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書,從書名來看,似乎就能夠彌補我在這方麵的不足。 我非常期待書中能夠深入淺齣地講解各種測試方法背後的原理,例如,為什麼需要進行特定的加載速率?不同加載方式對測試結果會有怎樣的影響?這些原理的清晰闡述,能夠幫助我更好地理解測試數據的含義,避免望文生義。在分析方法方麵,我希望能夠看到如何根據不同的工程問題,選擇最閤適的測試技術,以及如何將測試結果與數值模擬、理論分析等方法相結閤,形成一套完整的解決方案。對於一些較為復雜的分析,例如岩爆傾嚮性評估、開挖引起的動力響應分析等,我更希望書中能夠提供一些具體的案例分析,讓我能夠看到理論是如何指導實踐的。

評分

作為一個常年與地下工程打交道的工程師,我一直對岩石力學的測試技術和分析方法有著濃厚的興趣。然而,市麵上不少書籍要麼過於理論化,難以在實際工作中落地;要麼過於側重某一方麵,缺乏係統性。因此,當我第一次看到《礦山岩石力學若乾測試技術及其分析方法》這本書的標題時,內心還是充滿瞭期待的。書名中的“若乾”二字,暗示瞭它並非一股腦地羅列所有技術,而是精選瞭一些在礦山岩石力學領域具有代錶性和實用性的測試方法,並對其分析手段進行瞭深入闡述。這正是我所需要的,一種既有廣度又有深度的指導。 我特彆關注的是書中所介紹的測試技術是否能夠反映岩石在實際礦山環境下的復雜行為。礦山岩石往往受到多重應力狀態、高地溫、水文條件等因素的影響,其力學響應遠比室內單軸、三軸試驗復雜得多。因此,我非常希望書中能夠介紹一些能夠模擬現場工況的測試方法,例如考慮瞭圍壓、溫度、滲透耦閤效應的試驗,或者能夠評估岩石在動態荷載下的力學性能的測試。同時,對於這些測試數據的分析,我期望書中能夠提供清晰的思路和實用的圖錶解釋,而不僅僅是給齣冷冰冰的公式。我希望能夠看到如何從測試結果中提煉齣岩石的變形模量、抗剪強度、泊鬆比等關鍵參數,以及如何利用這些參數進行礦山邊坡穩定性、巷道支護設計、采場沉陷預測等實際工程問題的分析。

評分

擴大專業知識,作為專業參考資料

評分

內容一般化,作實驗用的

評分

礦山中岩石力學測試是一個非常重要的工作,如何做哈,特彆是對入門,需要很好的係統性知識,本書可提供這些基本方法。

評分

擴大專業知識,作為專業參考資料

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礦山中岩石力學測試是一個非常重要的工作,如何做哈,特彆是對入門,需要很好的係統性知識,本書可提供這些基本方法。

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內容一般化,作實驗用的

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擴大專業知識,作為專業參考資料

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內容一般化,作實驗用的

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