矿山岩体力学教学大纲

本科《矿山岩体力学》课程教学大纲
课程中英文名称：矿山岩体力学，Mine Rock Mechanics
课程编码：011046
课程性质：学科基础必修课
适用专业：采矿工程
学时数：48 ；其中：理论学时：40 ；实践学时：8 ；机动学时：0 ；学分数：3 ；
编写人：；审定人：；
一、课程简介
（一）课程教学目的与任务
本课程是采矿工程专业的主要学科基础课，是关于岩石物理、力学性质及其试验方法的一门课程。

通过课堂教学，使学生掌握岩石力学的基本知识（基本原理、基本方法与实验方法）；结合采矿工程专业特点，使学生得到矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的训练，从而具有从事矿山生产和管理的基本能力，为从事矿山开采和设计奠定专业理论基础。

（二）课程教学的总体要求
通过本课程的学习，使学生掌握岩石物理力学性质、岩体结构面特征及强度特征；岩石的基本力学实验研究方法、岩体的质量评价及其分类理论方法、地应力及其测量理论和方法、岩石的流变理论和强度理论、岩石地下工程围岩压力与控制理论和方法、岩石地基承载能力与稳定性。

在学生掌握岩石力学基础理论知识、基本实验技能和基本研究方法的基础上，培养和激发学生创新意识和创新能力，使学生具有发现问题、分析问题和解决岩石工程实际问题的综合能力。

（三）课程教学内容
第一章岩石物理力学性质
第二章岩体力学性质
第三章地应力及其测量
第四章岩石本构关系与强度理论
第五章岩石力学数值分析方法
第六章岩石地下工程
第七章岩石地基工程
第八章岩石力学研究新进展
（四）先修课程及后续课程
先修课程：《材料力学》、《弹性力学》等；
后续课程：《矿山压力与岩层控制》、《煤矿开采学》等。

二、课程教学总体安排
（一）学时分配建议表
学时分配建议表
（二）推荐教材及参考书目
推荐教材：
1.《岩石力学与工程》，蔡美峰等编著，科学出版社，2004.
参考书目：
1.《弹性力学》，吴家龙编，北京：高等教育出版社，2001.
2.《矿山岩石力学》，李通林等编著，重庆大学出版社，1991.
3.《岩石力学简明教程》，李世平编，中国矿大出版社，1986.
4.《岩体力学》，沈明荣主编，同济大学出版社，1999.
5.《矿山岩体力学》，[波兰]M.鲍莱茨基，煤炭工业出版社1985.
6.《地下采矿岩石力学》，[澳]B.H.G.布雷迪等，煤炭工业出版社，1986.
7.《岩石的力学性质》，尤明庆著，地质出版社，2007.
8.《岩石力学基础》，耶格，科学出版社，1981.
参考网站：
1. 西北工业大学弹性力学网络课程：/jp2005/21/txlx/default.htm
参考期刊：
1.煤炭学报
2.岩石力学与工程学报
3.岩土力学学报
（三）课程考核方式
1．考核方式：闭卷考试。

2．成绩构成：课程考核成绩=平时成绩（30%）+卷面成绩（70%）。

平时考核包括学习过程中的出勤情况、作业完成情况、学习的主动性以及同学间的协作能力等表现综合评定。

三、课程教学内容及基本要求
第一章岩石物理力学性质（14个学时，其中实验8学时）
1．教学目的
岩石物理力学性质是矿山岩体力学中重要的内容之一。

通过本章的学习，要求学生掌握岩石基本物理性质及表征参数，理解岩石受力变形的基本规律。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
岩石的物理性质；岩石的力学性质；影响岩石力学性质的主要因素。

（2）教学难点
岩石的力学性质。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
概述；岩石的基本构成和地质分类；岩石物理性质、岩块的基本力学性质（变形、强度、分类）；岩石力学性质的测定（压、拉、剪、三轴等），了解影响岩石力学性质的主要因素。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第二章岩体力学性质（6学时）
1．教学目的
岩体力学性质是矿山岩体力学中最重要的内容之一。

通过本章的学习，掌握岩体的基本物理特征，理解岩体受力变形的基本规律。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
岩体结构面及其性质；岩体的变形特性；岩体的强度特征等。

（2）教学难点
岩体的变形特性及其强度特征。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
岩体结构面的基本类型、了解岩体结构面及其充填特征；岩体的力学、变形、强度特征；理解岩体质量评价及其分类。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第三章地应力及其测量（6学时）
1．教学目的
掌握地应力测量的基本方法与原理。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
地应力测量的基本原理与方法步骤。

（2）教学难点
地应力测量的基本原理。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
地应力的概念，地应力测量的基本方法与手段。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第四章岩石本构关系与强度理论（8学时）
1．教学目的
掌握岩石的弹性本构关系，岩石的流变理论及强度理论。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
岩石的弹性本构关系；岩石的流变理论及其强度理论。

（2）教学难点
岩石的流变理论及强度理论。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
综述；岩石的弹性本构关系；岩石塑性本构关系；岩石流变理论；岩石强度理论。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第五章岩石力学数值分析方法（4学时）
1．教学目的
了解岩石力学数值分析方法。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
介绍几种数值分析方法的基本原理。

（2）教学难点
数值分析方法的基本原理。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
综述；有限元法；边界元法；有限差分法；离散元法及位移反分析法。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第六章岩石地下工程（6学时）
1．教学目的
掌握地下工程围岩应力分布的解析方法；围岩压力分布规律及控制，掌握基本的围岩工程监测方法。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
围岩压力与控制。

（2）教学难点
地下工程围岩应力解析法；围岩压力与控制。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
综述；岩石地下工程围岩应力解析法分析；围岩压力与控制；岩石地下工程的监测；软岩工程。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第七章岩石地基工程（2学时）
1．教学目的
通过本章学习，掌握岩石地基沉降；岩石地基承载能力；岩石地基的稳定性。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
地基工程承载力确定。

（2）教学难点
地基承载力确定。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
综述；地基承载力确定；建筑物岩石地基；岩石路基；水工构筑物的岩石地基。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

第八章岩石力学研究新进展（2学时）
1．教学目的
了解岩石力学问题的研究方向。

2．教学重点与难点
（1）教学重点
岩石力学的发展方向及研究手段。

（2）教学难点
岩石力学的发展方向。

3．教学方法
采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。

4．教学内容：
引言；岩石力学问题的不确定性分析；岩石力学系统的只能分析方法；岩石细观力学研究；岩石断裂损伤研究等。

5．教学要求
预习，认真听课作笔记，独立完成作业。

四、课程设计要求
本课程无课程设计。

五、实验要求
（一）实验的目的与要求
巩固同学课堂所学理论知识，提高理论认识及掌握基本力学测试方法。

（二）实验项目名称、学时分配表
（三）考核方式
写实验报告的形式，分五级记实验成绩，即优、良、中、及格、不及格，教学结束后，将实验总分计入平时成绩。

六、实习要求
本课程无实习。