（礦山井巷）鉆眼爆破與井巷支護技術(shù)

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1、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!鉆!!第!!!!!!!!!!!!一!眼!!!!!!!!!!!篇!!!!爆!!!!!!!!!!!!破!!!!!!!!!!!!!!!與!!!!!!!!!!!!!!!井!!!!!!!!!!!!!!!巷!!!!!!!!!!!!!!!支!!!!!!!!!!!!護!!!!!!!!!!!!!!!技!!!!!!!!!!!!!!!術(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!

2、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第一篇鉆眼爆破與井巷支護技術(shù)—’—第一章巖石性質(zhì)與工程分級第一節(jié)礦山巖石的基本概念巖石是組成地殼的基本物質(zhì)，它由各種造巖礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律（通過結(jié)晶聯(lián)結(jié)或借助于膠結(jié)物粘結(jié)）組合而成。自然狀態(tài)下的巖石，按其固體礦物顆粒之間的結(jié)合特征，可以分為固結(jié)性巖石、粘結(jié)性巖石、散粒狀巖石、流動性巖石（如流砂）等。所謂固結(jié)性巖石是指造巖礦物的固體顆粒之間成剛性聯(lián)系，破碎后可以保持其一定形狀的巖石。在煤礦中

3、遇到的大多是固結(jié)性巖石，常見的有砂巖、石灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖、泥巖、粉砂巖等，比較少見的有礫巖、泥灰?guī)r等。所以對于采礦工程，重點是研究固結(jié)性巖石的有關(guān)性質(zhì)。按照巖石的力學(xué)強度和堅實性，常把礦山巖石分為堅硬巖石和松軟巖石。一般將飽水狀態(tài)下單向抗壓強度大于!"#$的巖石叫做堅硬巖石，而把低于該值的膠結(jié)巖石（如泥巖，泥質(zhì)頁巖，泥灰?guī)r，硅化粘土等）稱為松軟巖石（實踐中又往往把單向抗壓強度小于%&"#$的巖石看作是松軟巖石）。松軟巖石具有結(jié)構(gòu)疏松，視密度小，孔隙率大，強度低，遇水易于膨脹及有明顯流變性等特點。從礦壓控

4、制的角度來看，這類巖石往往會給采掘工作造成很大困難。按照巖石的構(gòu)成特征，可以區(qū)分出巖石的結(jié)構(gòu)和巖石的構(gòu)造這兩個概念。巖石的結(jié)構(gòu)是指決定巖石組織的各種特征的總合，通常是指巖石中礦物顆粒的結(jié)晶程度，礦物或巖石碎屑顆粒的形狀和大小，顆粒之間相互連結(jié)的狀況，以及膠結(jié)物的膠結(jié)類型等特征。組成巖石的物質(zhì)顆粒大小差異程度，決定著巖石的非均質(zhì)性。顆粒愈均勻，巖石的力學(xué)性質(zhì)也愈均勻。顆粒大小也影響到巖石的力學(xué)性質(zhì)，一般來說，組成巖石的物質(zhì)顆粒愈小，則該巖石的強度愈大。對于煤礦中常見的碎屑沉積巖來說，根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)可分為以下幾種：—

5、)—最新礦山井巷工程施工綜合技術(shù)與標準規(guī)范實用手冊（!）礫狀結(jié)構(gòu)———指由粒徑大于"##的巖石碎屑膠結(jié)而成的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如礫巖；（"）砂質(zhì)結(jié)構(gòu)———指粒徑變化在"$%&%’##之間的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如砂巖；（(）粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)———指粒徑變化在%&%’$%&%%’##之間的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如粉砂巖、頁巖等；（)）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)———指粒徑小于%&%%’##的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如泥巖、粘土巖等。巖石的構(gòu)造是指巖石中礦物顆粒集合體之間，以及它與其他組成部分之間的排列方式和充填方式。從礦山巖石力學(xué)觀點來看，最重要的是以下幾種構(gòu)造：（

6、!）整體構(gòu)造———巖石的顆?；ハ鄧烂艿鼐o貼在一起，沒有固定的排列方向；（"）多孔狀構(gòu)造———巖石顆粒彼此相接并不嚴密，顆粒之間有許多小空隙（微孔）；（(）層狀構(gòu)造———巖石顆?；ハ嘟惶妫憩F(xiàn)出層次疊置現(xiàn)象（層理）。巖石的構(gòu)造特征對其力學(xué)性質(zhì)有明顯影響，如層理的存在常使巖石具有明顯的各向異性。在垂直于層理面的方向上，巖石承受拉力的性能很差，沿層理面的抗剪能力也很弱。受壓時，則隨加載方向與層理面交角的不同，強度有較大差別。在大多數(shù)巖石力學(xué)文獻中，所謂巖石一般是指小塊巖石，有時稱之為巖塊，以表示區(qū)別于自然狀態(tài)下的巖體

7、。所以，巖塊是指從巖體中取出的、尺寸不大的巖石，如實驗室試驗過程中所用的巖石試件就屬于巖塊。第二節(jié)巖石的物理性質(zhì)一、巖石的密度巖石的（真）密度是指單位體積的巖石（不包括空隙）的質(zhì)量，可表示為：+實（!-!）!*,式中———巖石的密度，./0#(；!第一篇鉆眼爆破與井巷支護技術(shù)—6—!實———巖石實體的質(zhì)量，"#；&。$———巖石實體的體積，%巖石密度的大小取決于組成巖石的礦物密度，而與巖石的空隙和吸水多少無關(guān)。一般來說，巖石的密度接近于巖石礦物成分的密度。例如，硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖的密度接近于石英（’()*）的密

8、度，而石灰?guī)r的密度接近于方解石（+,+)&）的密度。所以礦物的密度愈大，則巖石的密度也愈大。巖石的密度一般在*-./01&&左右，煤礦中常見巖石的密度見表030。"#2%表030煤礦中常見巖石的密度和視密度巖石種類密度（"#2%&）視密度（"#2%&）砂巖（*-45*-.6）/01&（*5*-4）/01&頁巖（*-6.5*-..）/01&（*5*-7）/01&石灰?guī)r（*-785*-86