当前岩石力学研究中若干关键问题的思考与认识
“岩石力学”课程思政建设与教育教学改革探析
2022年2月第6期Feb. 2022No.6教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM“岩石力学”课程思政建设与教育教学改革探析陈祥胜（华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330013）［摘 要］ “岩石力学”课程思政建设是落实立德树人的基本方向，突出针对性和实践性教学是“岩石力学”课程教育改革的基本特色。
基于现阶段课程教学现状思考与分析，分别针对教育角色、教学内容及授课方式提出了适用可行的改革措施，旨在优化“岩石力学”课程教学体系、突出学科特色和提升育人效果。
此外，思想政治元素与党史事迹的融入，不仅提升了学科的广度和维度，还增强了学生的国家和民族认同感，达到了为党育才、为国育才、育有用人才的根本目的。
［关键词］ 岩石力学；课程思政；教育教学改革；教学分析［基金项目］ 2020年度江西省高等学校教学改革研究课题“产教融合背景下中部地区高校土木大类专业课程体系改革研究”（JXJG-20-5-1）［作者简介］ 陈祥胜（1994—），男，江西九江人，工学博士，华东交通大学土木建筑学院讲师，主要从事地下能源储备岩石力学与流固耦合渗流研究。
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）06-0057-04 ［收稿日期］ 2021-05-27引言随着全国高校思想政治工作会议的召开，课程思政被逐渐纳入教育教学，它是高校以落实立德树人根本任务的重要抓手，同时也是专业课程教育教学改革的基本要求［1］。
教育教学首先需将立德放在人才培养的首位，引导学生树立正确的人生观和价值观；其次才是专业知识的授业解惑，提升学生专业知识素养，以实现中国梦为光荣使命。
从发展方面看，课程思政是对新时代教师育人职责的深化和拓展；从理论方面看，课程思政是对教育理念的发展和创新。
在江西省教育厅的指导下，华东交通大学积极开展专业课程思政建设与教育教学改革，坚持以立德树人根本任务为学校建设的办学之基和立身之本。
采矿过程中的岩石力学问题
采矿过程中的岩石力学问题在采矿行业，岩石力学是一个关键的领域，它涉及到矿山开采中的安全和效率。
岩石力学的研究可以帮助工程师理解岩石的力学特性，预测和解决采矿过程中可能出现的问题。
本文将探讨在采矿过程中可能遇到的岩石力学问题，并讨论相应的解决方法。
1. 岩层破裂和塌方采矿过程中，地下岩层会承受来自地面上的自重、采掘操作和地下水的压力。
当这些力超过岩石的强度极限时，岩层可能会发生破裂和塌方。
为了解决这个问题，工程师可以采取以下措施：- 选择合适的爆破技术和爆破参数，以减小岩层破裂的可能性。
- 加固岩层，使用锚杆、注浆等技术来增强岩石的稳定性。
- 控制地下水位，降低地下水对岩层稳定性的影响。
2. 岩石的变形和应力集中在采矿过程中，采掘机械的挖掘和震动会导致岩石发生变形和应力集中。
这可能导致岩石的破裂和支护结构的损坏。
为了解决这个问题，工程师可以采取以下措施：- 控制采掘机械的振动幅度和频率，减小对岩石的影响。
- 合理设计支护结构，使其能够承受岩石的变形和应力集中。
- 使用数值模拟软件对岩石的变形进行预测和分析，以指导采矿过程中的操作。
3. 地震和地震引起的地下水涌出地震是一种常见的自然灾害，它可能对采矿过程产生严重影响。
地震能够使岩石产生剪切和断裂，导致矿井坍塌和地下水涌出。
为了应对这个问题，工程师可以采取以下措施：- 对采矿区域进行地震风险评估，合理选择采矿区域。
- 加强岩石的支护结构，以减少地震引起的岩石破坏。
- 控制地下水位，减少地震引起的地下水涌出。
4. 岩层的固结和沉降采矿过程中，岩层的固结和沉降是常见的问题。
岩层在采矿后会回缩或下沉，导致地表下陷。
为了解决这个问题，工程师可以采取以下措施：- 合理规划矿山的开采顺序和速度，减小地表下陷的风险。
- 使用地表压缩和填充技术来填补岩层回缩空隙。
- 监测地表下陷情况，及时采取补救措施。
综上所述，岩石力学在采矿过程中起着重要的作用。
了解和解决采矿过程中可能出现的岩石力学问题对于确保采矿的安全和高效至关重要。
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案
采矿工程中的岩石力学问题探讨与解决方案引言：采矿工程中，岩石力学是一门关键的学科，它研究岩石的强度、变形性质和破坏机理等方面的问题。
岩石力学问题的解决对于确保采矿工程的顺利进行至关重要。
本文将就采矿工程中常见的岩石力学问题进行探讨，并提出相应的解决方案。
1.岩石强度分析与评估在采矿工程中，岩石强度分析与评估是保证工程安全运行的基础。
首先，需要对岩石样本进行采集，并通过试验手段测定其强度参数。
然后，基于实测数据，进行岩石强度参数的统计分析，确定岩石的强度分布特征。
最后，结合采矿工程的实际情况，进行岩石强度评估，并制定相应的支护方案。
2.岩石变形性质研究在采矿工程中，岩石的变形性质对于工程的稳定性和安全性具有重要影响。
因此，需要开展岩石的变形特性研究，包括岩石的弹性模量、剪切模量、压缩模量等参数的确定。
这可以通过采取野外观测、试验室试验以及数值模拟等方法进行。
研究结果可以为采矿工程的设计和管理提供科学依据。
3.岩石力学模型建立建立适用于采矿工程的岩石力学模型是解决岩石力学问题的重要步骤。
根据岩石的物理性质和实测数据，可以选择合适的力学模型，并进行参数拟合。
常用的岩石力学模型包括弹性模型、弹塑性模型和粘弹塑性模型等。
建立准确可靠的力学模型有助于预测岩石的强度和变形，为采矿工程提供科学的指导。
4.岩石破坏机理研究研究岩石的破坏机理是为采矿工程提供有效的支护措施的重要前提。
通过对岩石的破坏过程进行分析，可以确定岩石发生破坏的主要因素和机制。
常见的岩石破坏机理包括岩石断裂、滑动、剥落等。
研究岩石的破坏机理可以为制定合理的支护措施和采矿方案提供科学依据。
5.岩石支护措施设计根据岩石力学问题的分析结果，设计有效的支护措施是确保采矿工程安全运行的关键。
支护措施可以根据实际情况选择，常见的支护方式包括开挖法支护、钢支撑、锚索支护等。
通过合理设计和施工，可以增强岩石的稳定性，保证采矿工程的正常进行。
总结：采矿工程中的岩石力学问题是影响工程安全运行的重要因素。
采矿工程中的岩石力学问题探究
采矿工程中的岩石力学问题探究岩石力学是指研究岩石在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
在采矿工程中，岩石力学问题的探究对于确保矿山安全和提高采矿效率至关重要。
本文将探讨一些采矿工程中常见的岩石力学问题，包括地应力、岩体稳定性、岩爆和岩层冲击等。
首先要了解的是地应力。
地应力是指地下岩体中由于地球重力和地震等原因引起的应力分布。
在采矿过程中，地应力的大小和方向对于岩石的稳定性和采矿工作的安全性有着重要影响。
通过岩石力学实验和数值模拟等方法，可以测定和预测地应力的大小和方向。
合理地应用这些信息可以提高采矿工作的安全性，并且可以优化采矿方法，减少岩石的破碎和变形。
其次，岩体稳定性是采矿工程中常见的问题之一。
岩体的稳定与否直接关系到矿山的安全性。
在采矿过程中，岩体可能受到地震、地下水、采矿震动和地表荷载等因素的作用而发生破裂和塌陷。
通过岩石力学的理论分析和实际勘察，可以评估和预测岩体的稳定性，并采取相应的支护措施来保证矿山的安全。
支护措施包括钢支撑、锚杆索网、喷射混凝土等。
岩爆问题也是采矿工程中需要关注的一个重要问题。
岩爆是指岩石在受到瞬时或持续的应力作用下，发生剧烈的破碎和释放巨大的能量，造成矿石片段飞射和岩层位移。
岩爆的发生将严重危及采矿工人的安全。
研究岩石的力学性质、强度和破裂机制是理解和预测岩爆的关键。
通过选用合适的支护和爆破技术，可以减少岩爆的发生。
岩层冲击是指地下采矿过程中，岩层在爆破、掘进和回采等作业过程中发生的瞬间破碎和塌陷。
岩层冲击不仅影响采矿工作的效率，还影响矿山的开采成本和环境保护。
研究岩层的力学性质，包括压缩性、扩散性和渗透性等，是有效控制岩层冲击的关键。
合理选择和优化采矿方法，减少冲击和振动对岩层的影响，可以提高采矿效率和降低开采成本。
在采矿工程中，岩石力学问题的探究是不可或缺的。
通过深入研究岩石力学原理，结合实际采矿工作中的观测和数据，可以预测和评估岩石的稳定性、岩爆、岩层冲击等问题，并制定相应的采矿方案和支护措施。
我国岩石力学的研究现状及其进展
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岩石力学与工程课后习题与思考解答
岩石力学与工程课后习题与思考解答(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第一章岩石物理力学性质3.常见岩石的结构连接类型有哪几种各有什么特点答：岩石中结构连接的类型主要有两种，分别是结晶连接和胶结连接。
结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。
这类连接使晶体颗粒之间紧密接触，故岩石强度一般较大，抗风化能力强；胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起，这种连接的岩石，其强度主要取决于胶结物及胶结类型。
7.岩石破坏有几种形式？对各种破坏的原因作出解释。
答：岩石在单轴压缩载荷作用下，破坏形式包含三种：X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉伸破坏。
前两类破坏形式主要是因为轴向主应力因起破坏面的剪应力超过岩石最大剪应力而导致的破坏；后一类破坏主要是因为轴向主应力引起破坏面横向拉应力超过岩石最大拉应力而导致的破坏。
9.什么是全应力-应变曲线，为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线？答：能全面反映岩石受压破坏过程中的应力、应变特征，特别是岩石破坏后的强度与力学性质变化规律的应力应变曲线就叫全应力-应变曲线。
普通试验机只能得出半程应力-应变曲线不能得出全应力-应变曲线的原因是由于试验机的刚性不足，在岩石压缩过程中，试件受压，试验机框架受拉，随着岩样不断被压缩，试验机发生的弹性变形以应变能形式存于机器中，当施加压力超过岩石抗压强度，试件破坏，此时，试验机迅速回弹，被存于试验机中的应变能瞬间释放到岩石试件中，引起岩石的激烈破坏和崩解，因而造成无法获得岩石在超过峰值破坏强度后受压的应力应变曲线。
10.如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和反复加、卸载作用下的破坏？答：（1）如下图示全应力应变曲线：左半部A的面积代表，达到峰值强度时，积累在试件内部的应变能，右半部B 代表试件从破裂到破坏所消耗的能量。
若A＞B，说明岩石破坏后尚余一部分能量，这部分能量突然释放就会产生岩爆，若A＜B，则说明应变能在破坏过程中全部消耗掉，因而不会产生岩爆。
浅述岩体力学研究的前沿问题及热点
浅述岩体力学研究的前沿问题及热点浅述岩体力学研究的前沿问题及热点侯兰杰陈廷方摘要:当前岩石力学基本理论研究的热点问题包括:宏微观、多层次、变尺度研究;多因素耦合分析;岩石力学参数的状态相关性研究;非线性动力学与综合智能分析;新的算法与程序。
关键词:岩石力学学科前沿热点问题20 世纪末到现在,由于人类环境保护以及资源永续利用意识的不断提高,联合国和世界各国可持续发展战略的制定,人们对地球只有一个,人类生活空间的有限性、大多数天然资源不可再生性的认识的不断深化,推动人们对岩石力学与工程的认识进入了一个更高阶段。
这个阶段的特征是:保护资源环境及可持续发展,岩石力学与岩石工程(包括地面、边坡、地下工程)以环境友好工程的姿态出现在人们面前。
这一点可以说是人们对新世纪岩石力学与工程认识的一个飞跃。
我国的三峡工程以及西南水电能源开发、青藏铁路、南水北调、西电东送、西气东输等西部大开发战略中的重大工程的实施,对岩石力学与工程提出了严峻的挑战,也为岩石力学和工程学科的发展提供了绝好的发展机遇。
岩石力学基本理论方面的研究热点体现在[1～12 ]:宏微观、多层次和变尺度研究,多因素耦合分析,岩石力学参数的状态相关性研究,非线性动力学与综合智能分析,以及新的算法和程序的开发等方面。
(1)岩石力学与工程岩体稳定性研究的新进展,则体现在计算机技术与现代数学(如模糊数学、拓扑学、分形理论、优化理论等)和岩体力学相结合,形成了前所未有的强大的数值仿真方法和新的研究方法,例如东北大学唐春安教授所开发的岩石破裂数值仿真和冯夏亭教授提出的智能岩石力学方法。
此外还体现在采用高新科技手段(卫星GPS技术、激光技术、穿地雷达和遥感遥控技术、机器人技术、电镜细观实验、声波测试1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.技术、模拟仿真技术等等)进行的原型和地质力学模型实验。
岩石力学与工程的挑战与机遇：探索未知的边界
岩石力学与工程的挑战与机遇：探索未知的边界在人类与自然界的斗争中，岩石力学与工程问题始终是一个古老而又崭新的课题。
随着工程实践的不断深入，我们面临的岩石工程问题越来越复杂，挑战也日益严峻。
本文旨在探讨岩石力学与工程领域的最新研究进展，并对其未来的发展方向进行展望。
1. 岩石力学的古老与新生岩石力学，作为一门古老的学科，其历史源远流长。
然而，随着人类工程活动的不断拓展，新的工程问题和挑战不断涌现，使得这一领域又焕发出新的活力。
在解决这些复杂问题的过程中，人们发现传统的力学理论往往难以给出满意的解释和解决方案。
因此，国内外的专家们积极地将最新的研究成果贡献给这一领域，以期形成对复杂岩石工程问题的统一认识和先进解决方案。
2. 岩石力学与工程的创新研究在《Energies》期刊上发表的一系列论文中，我们可以看到岩石力学与工程领域的最新研究成果。
这些研究不仅涵盖了岩石的变形特性、力学性质，还包括了地震波在斜坡地形中的传播特性、岩石-断层接触系统的非线性动态模拟方法等。
这些研究不仅为岩石力学的理论发展提供了新的视角，也为实际工程问题的解决提供了新的思路。
3. 岩石力学与工程的实践意义尽管岩石力学与工程是一个广泛的领域，但这些研究成果的集合无疑将激发学术界对当前研究的进一步发展。
我们相信，这些论文将对岩石力学与工程领域的未来发展具有实际意义。
同时，我们也感谢所有为这一领域做出贡献的作者。
4. 岩石力学与工程的未来展望随着科技的不断进步，岩石力学与工程领域的研究方法和手段也在不断更新。
未来，我们期待能够通过更先进的技术手段，如人工智能、大数据分析等，来解决岩石力学中的复杂问题。
同时，我们也期待能够有更多的跨学科合作，将岩石力学与地质学、材料科学等领域相结合，以期在更广泛的领域内取得突破。
结语岩石力学与工程领域的发展是一个不断探索和创新的过程。
随着人类对自然界的了解越来越深入，我们面临的挑战也将越来越复杂。
然而，正是这些挑战激发了我们的创造力和探索精神，推动了岩石力学与工程领域的不断进步。
对岩石力学的认识和看法
对岩石力学的认识和看法
岩石力学是地质学中的重要分支，它研究岩石在地壳中受力变形的规律。
在我的看法中，岩石力学是地球科学中非常重要的一门学科，具有广泛的应用价值。
首先，岩石力学对于地质灾害的预测和防治非常关键。
例如，地震、滑坡、泥石流等地质灾害都与岩石力学有着密切的联系。
通过研究岩石的受力变形规律，可以预测地震的发生时间和地点，从而采取相应的防护措施；可以通过分析岩体的稳定性，预防和治理滑坡和泥石流等灾害。
其次，岩石力学在建筑工程和地质勘探方面也具有重要的应用。
在建筑工程中，需要对土壤和岩石的力学性质进行研究，以确定建筑物的基础设计和施工方案。
在地质勘探中，岩石力学可以帮助我们识别不同的岩层类型和性质，从而确定地质储层的位置和规模。
最后，岩石力学在矿产资源开发和环境保护方面也有重要作用。
在矿产资源开发中，需要对矿山岩石的力学性质进行研究，以确定采矿的方法和技术；在环境保护方面，岩石力学可以帮助我们评估和治理地下水和土地污染等环境问题。
综上所述，岩石力学是一门非常重要的学科，它对于地球科学、建筑工程、地质勘探、矿产资源开发和环境保护等方面都有重要的应用价值。
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岩石力学问题的若干问题
岩石力学问题的若干问题
孙钧;刘保国
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】1997(18)A08
【摘要】论述了岩石力学问题有关研究方法及逆分析中对参数估计与系统模型辨识方面的若干进展。
【总页数】5页(P1-5)
【关键词】岩石力学;研究法;逆问题;参数估计;模型辨识
【作者】孙钧;刘保国
【作者单位】同济大学岩土工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TU45
【相关文献】
1.煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题 [J], 刘泉声;黄兴;时凯;刘学伟
2.关于岩石力学中应用断裂力学的几个问题 [J], 叶金汉
3.用高温高压岩石蠕变实验解释岩石圈流变时存在的若干问题的讨论 [J], 周永胜;何昌荣
4.水电水利工程岩石（体）试验资料整理及力学参数取值若干问题浅析 [J], 李雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
采矿过程中的岩石力学问题
采矿过程中的岩石力学问题在采矿过程中，岩石力学问题是一个关键而复杂的领域。
岩石力学研究的目的是理解和解决与岩石开采相关的各种力学问题，例如岩石的稳定性、岩石的开采和支护方法以及人为活动对岩石的影响等。
本文将讨论采矿过程中的岩石力学问题，并探讨解决这些问题的方法。
1. 岩石的物理力学特性岩石是地球表面的主要构成物之一，具有复杂的物理力学特性。
岩石力学的研究包括岩石的强度、岩石的应力-应变关系以及岩石的破坏机制等内容。
了解岩石的物理力学特性对采矿工程的设计和实施至关重要。
2. 采矿过程中的岩石变形和破裂在采矿过程中，岩石会受到各种力的作用而发生变形和破裂。
岩石的变形和破裂对采矿工程的稳定性和安全性造成重要影响。
因此，研究岩石变形和破裂的机理，确定合适的支护和加固措施是非常重要的。
3. 采矿支护措施为了确保采矿工程的安全和稳定，必须采取适当的支护措施。
常见的支护方法包括钢筋混凝土支护、锚杆支护、锚索支护以及岩石爆破等。
这些支护措施通过增强岩石的强度和稳定性，防止岩石塌方和崩落。
4. 岩石力学在采矿工程中的应用岩石力学在采矿工程中具有广泛的应用，包括岩石的楔入力学、岩层的断裂力学以及岩石开采的优化设计等。
岩石力学的应用可以提高采矿工程的效率和安全性，降低采矿成本。
5. 采矿过程中的岩石力学问题解决方法解决采矿过程中的岩石力学问题需要综合考虑多个因素，如岩石的物理力学特性、采矿工程的特点以及支护措施的选择等。
常用的解决方法包括岩石力学试验、数值模拟和经验分析等。
这些方法可以提供对采矿过程中岩石力学问题的全面理解和解决方案。
结论：在采矿过程中，岩石力学问题是一个极具挑战性的领域。
通过对岩石的物理力学特性、岩石变形和破裂机制的研究，采取适当的支护措施，以及应用岩石力学的解决方法，可以确保采矿工程的安全和稳定性。
然而，岩石力学问题的解决是一个综合性的课题，需要全面考虑各种因素，并持续不断地进行研究和创新。
只有不断提高岩石力学研究水平和应用能力，才能更好地解决采矿过程中的岩石力学问题。
岩石工程关键理论与技术论文
岩石工程关键理论与技术论文岩石工程关键理论与技术论文为纪念中国岩石力学与工程学科的奠基人陈宗基院士，《岩石力学与工程学报》自2018 年设立“陈宗基讲座”,每年邀请一位著名专家全面介绍各自领域的研究成果。
至今已举办6 次,讲座内容主要以当前岩石工程的关键理论为主线，其主要研究成果。
值得指出的是，2004 年以何满潮和钱七虎为首席主持了“深部岩体力学基础研究与应用”第一个涉及岩石工程的国家自然科学基金委重大项目，围绕“深部构造及地应力场分布特征与变异规律”、“深部岩体力学特性与时效特征”、“深部开采围岩变形破坏机制”、“深部多相多场耦合作用机制”、“深部采场瓦斯渗流及相关的非线性动力学机制”等五大科学问题开展了系统、深入的研究工作。
主要创新性成果包括：（1）系统研究了矿山开采的深部岩体力学问题，初步形成了以深部地质构造精细探测理论与方法、深部岩体力学特性和工程响应特征、深部采动覆岩移动规律及巷道稳定性控制理论、深部多相多场耦合作用及其灾害发生机制、深部工程围岩分破裂化理论为主体的深部岩体力学理论框架；（2）探索了深部开采工程稳定性及灾害防治技术，包括深部煤岩精细构造探测技术、深部地应力测试技术、深部采场覆岩隔水关键层防水技术、深部开采围岩控制技术、深部采空区探测与灾害防治技术、深部煤和瓦斯突出预测技术等；（3）研发了适用于深部矿山开采的原创性试验平台及软件系统，包括硬岩岩爆过程试验系统、破碎岩体渗透性及软岩水理作用测试系统、巷道工程破坏过程及新型真三轴巷道模型试验系统、动静组合加载与卸载试验系统、煤与瓦斯突出测试仪器、岩体区域化交替破裂模型试验装置及深部软岩工程大变形力学分析设计软件等。
1孙钧/2007岩石流变力学及其工程应用研究的若干进展/上海。
流变模型辨识及其参数确定；岩石弹–非线性黏塑性流变模型及其蠕变状态方程；考虑岩体非线性流变效应的隧洞围岩–支护系统有限元法分析。
软岩和节理裂隙发育岩体的流变试验研究、流变模型辨识与参数估计、流变力学手段在收敛约束法及隧道结构设计优化中的应用、高地应力隧洞围岩非线性流变及其对洞室衬护的力学效应，以及岩石流变损伤与断裂研究。
岩石力学认识中的若干谬误
岩石力学认识中的若干谬误
岩石力学是地球科学领域中重要的一个分支，它研究岩石结构、性质和变形规律，是用各种方法探讨岩石内部和外部复杂关系的科学。
在岩石力学领域中，学者们由于对岩石力学知识体系的不完善，对岩石力学理论存在一些维系谬认和误解。
首先，有关岩石力学构造形态的认识存在错误。
根据岩石力学理论，岩石构造形态具有垂直和水平变形的特点，然而一些学者将岩石力学的垂直构造形态误解为岩层的斜坡，把岩石力学的水平构造形态错误地理解为拐点和坡度改变的岩层。
这样的错误认识在深入的研究岩石力学的过程中可以造成很大的影响。
其次，有关岩石变形规律的理解存在误解。
岩石力学理论认为，相同一定条件下，岩石构造形态会发生一定变形，但是很多学者错误地认为，相同一定条件下，岩石构造形态是永久不变的，而不是会发生变形的，这样的谬认是深入的岩石力学研究的一个重大障碍。
再次，有关岩石变形过程的认识存在错误。
岩石力学理论认为，岩石变形是由多种因素共同作用的结果，这些因素中，最重要的是静力和力学作用，然而，很多学者将岩石变形误解为一个单独的过程，把它当做是由静力或力学作用单独作用的结果，而没有发现岩石变形的复杂性，这样的误解会影响有关岩石力学的研究结果。
综上所述，岩石力学理论在许多方面发展迅速，但是在研究岩石力学时，由于知识本身的不完善，也出现了许多谬认和误解，严重影响了研究结果的准确性。
因此，在研究岩石力学时，我们应当尤其注
意剔除掉各种谬误和误解，以正确的基础理论研究岩石力学，使有关的研究结果更加准确和可靠。
浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨
浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨摘要：现如今，随着我国国民经济的飞速发展，人们在生产生活之中对于矿物的需求量也在逐渐的增加，现今，物产丰富的中国已经成了世界的采矿业的重头。
而采矿工程在社会建设发展中的地位也越来越凸显，成为人们十分热衷的话题。
而在具体的采矿工程中离不开对岩石力学的应用，其作为地质学和力学之间的一门边缘学科，其应用已经比较广泛。
本文就将对我国岩石力学在非金属矿山采矿工程中的应用进行分析探讨。
关键词：岩石力学；采矿；问题；措施在矿山的开采中对于岩石力学的应用是非常普遍的，其主要来源于大规模的工程实践。
由于采矿工程一般规模比较大、施工条件复杂，不管是地下还是露天的采矿工程，都是以具有地质构造的岩石为对象，这也就决定了岩石力学的问题将贯穿于整个采矿工程的实际。
在采矿工程中的岩石力学，主要包括岩石的稳定性以及强度等，它是会随着矿山中岩石内部的结构发生不同的变化。
与此同时，因为采矿工程是一个动态的过程，所以在这其中岩石的力学性质会随着矿山工程的进展发生变化，还有就是自然环境也对其有一定的影响。
这就决定了在矿山工程中的岩石力学应用手段必须多样化。
1、岩石力学研究的目的和内容岩石力学研究的目的是对矿区内不同类型岩体的地质结构、岩石组成及其强度和应力的资料给以解释，按岩石力学的要求对矿、岩体进行分类，以便根据其自然崩落性选择合适的开拓方式和采矿方法，从而为制定采矿试验计划和编制采矿设计提出推荐意见。
岩石力学研究的主要内容有：断层和破碎带的位置、形态和相对运动；不同类型岩石及其夹层的抗压、抗张、抗剪强度；微裂隙的类型及系统；区域残余应力的大小、方向和变化；应力释放的方法；在一段时间内岩石的应力集中及其移动的性态，坑内井巷工程不同支护方法的效果；使应力影响减少到最小的井巷工程的位置及方向等等。
2、背景研究2.1、采矿工程的力学背景采矿工程的力学背景，主要指的是在推翻原有平衡关系的基础之上建立起新的平衡结构，它具有一定的时代特色。
采矿工程中的岩石力学问题
采矿工程中的岩石力学问题采矿工程是指通过对地下矿藏的开采和加工，获取矿产资源的过程。
在进行采矿工程活动时，岩石力学问题是一个十分重要的考虑因素。
本文将从岩石力学的角度出发，探讨采矿工程中的岩石力学问题，并介绍一些解决这些问题的方法和技术。
一、工程岩石力学的基本概念岩石力学是研究岩体受力和变形规律的科学，它是岩石工程中的基础理论。
在采矿工程中，岩石力学主要用于分析岩层的稳定性、洞室支护设计、岩爆和塌陷问题等。
二、岩层稳定性分析在采矿过程中，岩层的稳定性对工程的安全性和稳定性至关重要。
岩层稳定性分析是指通过对岩层受力状态和力学性质的研究，判断其是否具有破坏的趋势。
常用的分析方法包括岩层受力分析、岩层破坏准则和稳定性评价指标等。
三、洞室支护设计在采矿过程中，为了保证洞室的稳定和安全，需要进行洞室支护设计。
岩石力学在洞室支护设计中起到了重要的作用。
通过对岩石体力学性质的研究，选择合适的支护方式和材料，并合理布置支护结构，可以提高洞室的稳定性和安全性。
四、岩爆问题岩爆是指岩体在采矿过程中由于受到剧烈破坏而迅速释放大量能量的现象。
岩爆不仅会对采矿工程造成严重的危害，还会威胁到工作人员的生命安全。
因此，研究和解决岩爆问题变得尤为重要。
岩石力学可以通过分析岩体的力学特性和爆炸波传播规律，提供岩爆问题的预测和控制方法。
五、塌陷问题采矿过程中，由于岩石体的开采和变形，地表会发生塌陷现象。
塌陷问题对于采矿工程的安全和环境保护都具有重要意义。
岩石力学可以通过研究岩体的受力状态和变形规律，预测和控制塌陷问题的发生。
六、解决岩石力学问题的方法和技术为了解决采矿工程中的岩石力学问题，人们发展了许多方法和技术。
例如，可以利用岩石力学模型进行实验研究，以了解岩体的力学特性；可以使用数值模拟方法，模拟岩石的力学行为；还可以通过现场观测和监测，了解岩体的变形和破坏情况。
这些方法和技术为解决岩石力学问题提供了重要的工具和手段。
总结采矿工程中的岩石力学问题是一个复杂而重要的研究领域。
岩石力学若干问题-孙钧
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(二)岩石的动变形
1. 低应变率下, 岩石的破坏应变随加荷速度增快而减 低应变率下 曲线可见, 此时岩石由韧变脆. 小; 从σ~ε 曲线可见 此时岩石由韧变脆. 2. 在中,高应变率范围,则情况与" 1"款正相反. 在中,高应变率范围,则情况与" 款正相反 款正相反. 3. 从" 2"款,随围压和应变率增大,均导致岩石达 款 随围压和应变率增大, 到破坏强度时其极限应变值也增大. 到破坏强度时其极限应变值也增大. 4. 与岩石的极限压缩应变相似,其极限拉伸应变亦随 与岩石的极限压缩应变相似, 应变率提高而增大. 应变率提高而增大. 5. 冲击型动力试验,岩石变脆,不再产生蠕变变形. 冲击型动力试验,岩石变脆,不再产生蠕变变形.
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2. 率相关内时本构模型 (1971) )
(1)与传统,经典的塑性理论不同,该模型不需 )与传统,经典的塑性理论不同, 塑性屈服面"为前提, 以 " 塑性屈服面"为前提,也无需用到 "加载函 用以区分加载和卸载) 因而避免了" 数"(用以区分加载和卸载),因而避免了" 塑性 屈服"的模糊概念, 正交流动法则" 屈服"的模糊概念,也不必考虑 " 正交流动法则". (2)应用内时理论建立岩土本构方程的重要定律: )应用内时理论建立岩土本构方程的重要定律: 对耗散型材料, 其本构方程的形式不变, 对耗散型材料 , 其本构方程的形式不变 , 以便借助 粘弹性理论和方法, 粘弹性理论和方法 ,来建立塑性 / 粘塑性介质材料 的本构方程. 的本构方程.
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三,波在层状岩体和非匀质岩体介质中的传播
(一)刚度法研究(1994) 刚度法研究( ) 1. 研究对象 研究对象——正交各向异性层状弹性半无限平面,在时 正交各向异性层状弹性半无限平面, 正交各向异性层状弹性半无限平面 间谐波扰动下的响应. 间谐波扰动下的响应. 2. 取基本未知量为叠层界面处位移的富里叶变换量,以显 取基本未知量为叠层界面处位移的富里叶变换量, 式给出单层介质的精确刚度阵, 式给出单层介质的精确刚度阵,以描述各层上下表面处位移与 附着力的富里叶变换之间的关系. 附着力的富里叶变换之间的关系. 3. 使用单层刚度阵以及界面间附着力的连续条件,可得到 使用单层刚度阵以及界面间附着力的连续条件, 层状半无限平面的球形对称带状刚度阵;于是, 层状半无限平面的球形对称带状刚度阵;于是,层状半无限平 面介质的位移和应力可再通过富里叶数值积分求得. 面介质的位移和应力可再通过富里叶数值积分求得. 4. 上法的提出,对层状介质中在相当宽的频域与层厚范围 上法的提出, 内求解出位移和应力,给出了一种精确而有效的方法. 内求解出位移和应力,给出了一种精确而有效的方法.
岩石力学课程论文+总结
岩石力学课程论文——主要前沿方向和实验方法分析学院：班级：学号：姓名：通过6周的岩石力学课程的学习，对岩石力学以及岩土工程的相关方面有了粗略的了解。
首先，岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科。
通过对岩石力学性态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题。
主要的研究方法围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和实验方法，较好的解决了岩土工程中所遇到的相关问题。
例如，在很多工程建设中，会遇到岩石边坡。
如公路或铁路的路堑边坡，露天开采的矿山边坡，水利水电工程中的库岸边坡，渠道边坡，隧洞进出口边坡等等。
为某些工程边坡，边坡稳定问题是工程建设中经常遇到的问题之一。
众所周知，岩体常被各种方位的地质结构面切割成不同形状的块体。
因此，工程实践中所遇到的岩坡，多为岩块所组成。
在一般情况下，结构面的强度远低于完整岩体的强度，岩坡中结构面的规模、性质及其组合方式在很大程度上决定着岩坡失稳时的破坏形式。
结构面的形状或性质稍有改变，则岩坡的稳定性将会受到显著的影响。
岩坡的失稳情况，按其破坏方式主要可分为崩塌与滑坡两种。
1、崩塌是指块状岩体与岩坡分离向前翻滚而下，其特点是：在崩塌过程中，岩体中无明显滑移面，同时下落岩块或未经阻挡而直接坠落于坡脚；或于斜坡上滚翻，滑移，碰撞，最后堆积于坡脚。
2、滑坡滑坡是指岩体在重力作用下，沿坡内软弱结构面产生整体滑动，其滑动面往往深入坡体内部，有时甚至延伸到坡脚以下。
边坡实际的破坏形式是很复杂的，除上述两种主要破坏形式外，还有介于崩塌与滑坡之间的坍滑以及倾倒、剥落等破坏形式，有时也可能出现以某种破坏方式为主，有其他若干破坏形式的综合破坏。
特别是含有软弱结构面的高边坡工程，其失稳是一个渐进累积到突发破坏的过程。
对岩石流变力学特性和流变模型的研究能够较好地描述岩石的粘弹塑性性质，修正从流变试验数据进行模型辩识和参数拟合的方法，并对高边坡的稳定性状况作出合理的评价。
岩石力学研究的现状和未来
引言岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩石的力学以及与力学有关现象的一门新兴科学。
它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系，具有重要的实用价值，而且也是力学和地学相结合的一个基础学科。
岩石力学的发生与发展与其它学科一样，是与人类的生产活动紧密相关的。
早在远古时代，我们的祖先就在洞穴中繁衍生息，并利用岩石做工具和武器，出现过“石器时代”。
公元前2700年左右，古代埃及的劳动人民修建了金字塔。
公元前6世纪，巴比伦人在山区修建了“空中花园”。
公元前613-591年我国人民在安徽淠河上修建了历史上第一座拦河坝。
公元前256-251年，在四川岷江修建了都江堰水利工程。
公元前254年左右（秦昭王时代）开始出钻探技术。
公元前218年在广西开凿了沟通长江和珠江水系的灵渠，筑有砌石分水堰。
公元前221-206年在北部山区修建了万里长城。
在20世纪初，我国杰出的工程师詹天佑先生主持建成了北京-张家口铁路上一座长约1公里的八达岭隧道。
在修建这些工程的过程中，不可避免地要运用一些岩石力学方面的基本知识。
但是，作为一门学科，岩石力学研究是从20世纪50年代前后才开始的。
当时世界各国正处于第二次世界大战以后的经济恢复时期，大规模的基本建设，有力地促进了岩石力学的研究与实践。
岩石力学逐渐作为一门独立的学科出现在世界上，并日益受到重视。
目前国际上已建和正建的大坝，最大高度超过300m，地下洞室的最大开挖跨度超过50m，矿山开采深度超过4000m，边坡垂直高度达1000m，石油开采深度超过9000m，深部核废料处理需要考虑的时间效应至少为1万年，研究地壳形变涉及的深度达50-60km，温度在1000oC以上，时间效应为几百万年。
今后，随着能源、交通、环保、国防等事业的发展，更为复杂、巨大的岩石工程将日益增多。
但是，国际上有许多工程由于对岩石力学缺乏足够的研究，而造成工程事故。
其中最著名的是法国马尔帕塞（Malpasset）拱坝垮坝及意大利瓦依昂（Vajont）工程的大滑坡。
浅述岩体力学研究的前沿问题及热点
浅述岩体力学研究的前沿问题及热点侯兰杰陈廷方摘要:当前岩石力学基本理论研究的热点问题包括:宏微观、多层次、变尺度研究;多因素耦合分析;岩石力学参数的状态相关性研究;非线性动力学与综合智能分析;新的算法与程序。
关键词:岩石力学学科前沿热点问题20 世纪末到现在,由于人类环境保护以及资源永续利用意识的不断提高,联合国和世界各国可持续发展战略的制定,人们对地球只有一个,人类生活空间的有限性、大多数天然资源不可再生性的认识的不断深化,推动人们对岩石力学与工程的认识进入了一个更高阶段。
这个阶段的特征是:保护资源环境及可持续发展,岩石力学与岩石工程(包括地面、边坡、地下工程)以环境友好工程的姿态出现在人们面前。
这一点可以说是人们对新世纪岩石力学与工程认识的一个飞跃。
我国的三峡工程以及西南水电能源开发、青藏铁路、南水北调、西电东送、西气东输等西部大开发战略中的重大工程的实施,对岩石力学与工程提出了严峻的挑战,也为岩石力学和工程学科的发展提供了绝好的发展机遇。
岩石力学基本理论方面的研究热点体现在[1～12 ]:宏微观、多层次和变尺度研究,多因素耦合分析,岩石力学参数的状态相关性研究,非线性动力学与综合智能分析,以及新的算法和程序的开发等方面。
(1)岩石力学与工程岩体稳定性研究的新进展,则体现在计算机技术与现代数学(如模糊数学、拓扑学、分形理论、优化理论等)和岩体力学相结合,形成了前所未有的强大的数值仿真方法和新的研究方法,例如东北大学唐春安教授所开发的岩石破裂数值仿真和冯夏亭教授提出的智能岩石力学方法。
此外还体现在采用高新科技手段(卫星GPS技术、激光技术、穿地雷达和遥感遥控技术、机器人技术、电镜细观实验、声波测试© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.技术、模拟仿真技术等等)进行的原型和地质力学模型实验。
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以二滩水电工程坝区地应力实测结果为例 ( 见 图 5)。说明在山脚河谷附近会产生一个地应力高峰
(a) 方案 I 洞室开挖塑性区分布
区。
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岩石力学与工程学报
2015 年
性圈。各圈的能量和变形量如何计算？加锚后锚杆 又能吸收多少能量？等有一定难度的问题。最好是 能先让围岩有一定变形，释放一部分位能。然后。 再用强力锚杆或支架加以支护。用最少的支护代价 取得较好的效益。是一个效益优化问题。 2.4 硬岩工程中的危害 主要是岩爆问题、围岩劈裂破坏问题。 (1) 岩爆问题。 国内不少学者已做了大量工作。在实验室研究 中。如何满潮院士[4]、顾金才院士等……都有专门 的实验室模拟装置，得到很好的岩爆产生模拟效 果。在实际工程中，如冯夏庭[5]教授、唐春安[6]教 授等都做了大量研究。但在隧道开挖中，岩爆往往 不在开挖面附近发生，而在其后方一定的距离处发 生。说明存在滞后效应。作者的看法，今后还应在 围岩能量积聚过程和流变断裂方面进一步做研究， 可能需在其中列入时间效应的因子。 (2) 围岩劈裂破坏和空腔性变形 先以日本学者 Hibino[7]和 Yoshida[8]等的研究来 说。他们主要是通过几种现场测试手段，得到不少 实测资料。 得到的结果说明裂隙张开位移，对火成岩可占
第 34 卷 第 4 期 2015 年 4 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
Vol.34 No.4 April，2015
当前岩石力学研究中若干关键问题的思考与认识
朱维申，赵成龙，周 浩，李邦翔
(山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250061)
SOME CONSIDERATION AND RECOGNITION ON SEVERAL KEY ISSUES OF PRESENT STUDY OF ROCK MECHANICS
ZHU Weishen，ZHAO Chenglong，ZHOU Hao，LI Bangxiang，
( Geotechnical and Structural Engineering Research Center，Shandong University，Jinan，Shandong 250061，China)
Abstract：In this paper，the author puts forward its own views and suggestions in view of the several current key problems in the development of rock mechanics. First ， this paper involves the stability problem of soft surrounding rock and hard rock mass related to high ground stress. Second，it studies jointed and fractured rock masses， some nonlinear weak surrounding rock and support， which deals with the fracture mechanism of complex rock mass and the influence of construction process. Third，the role of model test method is discussed，and the model test should be mainly applied in the problems，where the numerical analysis effect is not good. Fourth，the problems existing in the numerical analysis method are discussed，giving respectively applicable conditions，the existence question and the possible solutions，especially the solving thoughts that the current discontinuous analysis method cannot solve large engineering problems. Also for complex constitutive relation of rock mass，the research idea in the future are proposed. Finally，the author puts forward his own idea and suggestions on several other hot and difficult problems，including the idea nondeterministic analysis method as the criterial rock stability and discontinuous analysis method of seepage problems for the true stress-water couple model of jointed
收稿日期：2014–12–23；修回日期：2014–12–23 基金项目：教育部博士点专项基金(20130131110033)，国家自然科学基金面上项目(41072234) 作者简介：朱维申(1932–)，男，博士生导师，1962 年毕业于波兰克拉科夫矿冶系，获工学博士学位，现为山东大学二级岗教授，主要从事岩石力 学和地下工程围岩稳定性方面工作，E-mail： zhuw@。通讯作者简介：赵成龙(1976–)，男，博士研究生，2006 年毕业于山东师范大学 数学与系统科学学院，讲师，主要从事岩土工程方面的教学科研工作，E-mail： jnchlzhao@ DOI：10.13722/ki.jrme.2015.04.000
Some large hydropower stations completed or to be
在我国的煤矿系统，800～1 000 m 以上埋深的 开采已经相当常见。 在水利工程中， 埋深超过 2 000
第 34 卷 第 4 期
朱维申等：当前岩石力学研究中若干关键问题的思考与认识
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应力的分布规律。结果表明，在山体坡角或坡面附 近 100 至 200 m 范围内。其初始应力比想象的大很 多。 图 2， 3 和 4 说明了若山体坡度愈大则该效应越 明显 ( 地应力侧压系数为 1.5 时 ) 。图 3 中定义
1 引
言
经建成和在建或处于规划中的海底隧道和海下石油 储存库，也在不断增加。比如规划中的琼州海峡隧 道和渤海湾隧道等 ( 后者将是全世界最长的海底隧 道，也可能是最深的)。 因此，我国岩石力学和岩石工程面临不断出现 的、前所未有的新的研究热点、难点和挑战。由于 作者所从事领域的局限性，先仅对其中某些关键性 的难点问题谈些思考和认识。
N1 max / h ， max 为计算出的实际最大主应力，
而 h 则为用该处直接埋深算出的垂向地应力。
(b) 方案 II 洞室开挖塑性区分布
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图2 Fig.2 不同山体坡度和洞室不同位置的剖面图 图4 Fig.4
(c) 方案 III 洞室开挖塑性区分布
Geological section of different slope angles and 3 schemes of cavern location
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Байду номын сангаас
岩石力学与工程学报
2015 年
engineering rock mass should be developed. Key words：discipline development；key issues；initial stress；constitutive relation；physical and numerical simulation 余米的引水隧洞已经开建(锦屏二级引水隧洞)。已
2 作为工程荷载的高地应力问题
对地下工程，首要问题，要知道原岩应力的量 级和特征。因为这是基本的工程荷载因素。 2.1 水平向地应力问题 受到全球板块运动的影响，在中国，具体说主 要是太平洋板块和印度洋板块的挤压作用的影响， 根据我国在地学领域的统计资料，至少在 1 000 m 埋深以内。大部分地区水平向构造应力多大于垂力 向应力。也即地应力侧压系数，大多在 k = 1.5～3 之间。对大型地下工程要认识到这点很重要。在工 程设计阶段就要首先了解所在地的地应力量级和特 征。埋深只是其中一个因素。比如大同煤矿的坚硬 厚层顶板， 放顶时难以垮落问题。 当时(十余年之前) 煤炭系统还不大重视水平向地应力的作用问题。那 时本文第一作者在武汉岩土力学所在的团队在该矿 做了地应力测试，发现水平向地应力差不多是垂直 埋深算得的垂直向应力的 2 倍之多。因此才认识到 这乃是顶板难以放落的重要原因。 2.2 山坡坡脚处的工程 我国山区多，许多大型水电地下厂房建在山谷 旁，在山脚内不远处(大约为 100～400 m 水平向埋 深长度 )。很多隧道开挖也开挖于河谷邻近的山体 中。但其初始地应力不能只考虑工程的直接埋深。
图3
山体不同角度时 0 m 高程 N1/h 比值的变化
Fig.3 Value N1 VS. distance for elevation of 0 when slope having deferent angles
图5 Fig.5
二滩工程坝址区实测地应力分布图[2]
Distribution of in-situ stress measured in dam site of Er-Tan project[2]
摘要：本文作者对当前岩石力学发展中的若干关键问题提出了自己的看法和建议。其中首先涉及到高地应力对软 弱围岩稳定性和硬质围岩的稳定性问题。第二方面涉及节理裂隙岩体和某些非线性软弱围岩及支护的研究。这其 中涉及到复杂岩体的破裂机制和施工过程的影响。第三方面对模型试验方法的作用做了论述，并建议应着重在数 值分析效果不佳的问题上采用模型试验。第四方面对于数值分析方法存在的问题作了评述，指出它们分别适用的 条件、存在的问题和可能解决的途径。特别指出当前非连续介质分析法不能解算大工程问题的解决思路，还对复 杂岩体的本构关系、今后研究的思路提出了建议。最后对其它几个热点和难点问题谈了认识和建议，包括工程岩 体稳定性的判据、应发展非确定性方法作为围岩稳定性判据，及用非连续分析法分析节理岩体进行真正裂隙网络 固流耦合模型的渗流问题研究等。 关键词：学科发展；关键问题；地应力；本构关系；物理和数值模拟 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2015)04–0000–00