矿用电动岩石钻参数及说明
矿用电动岩石钻使用说明书
一、用途及技术特点
KHYD40A、KHYD75A、KHYD140AB、KHYD155AB型矿用电动岩石钻系供钻岩石爆破孔的一种工具。
1、钻机需有钻架配合，可水平向前或倾斜向上等任意方向钻孔。
2、为了延长钻头的使用寿命及改善操作者的劳动条件，采用水排粉即湿式钻孔。
3、钻机在作业中，只须操纵手轮，电钻就可自行推进和快速退回。
二、技术规范
KHYD40A KHYD75A 电机额定输出功率 2 kW 3kW
电机额定电压380 V 380 V
电机额定频率50 Hz 50 Hz
电机额定电流 4.5 A
电机转速2814 r／min
电机相数三相交流
额定工作方式连续
主轴转速240 r／min
钻孔速度280 mm／min
钻机退回速度7.12 m／min
钻孔时最大轴向推力7000 N
钻孔直径φ35-φ45 mm φ50 mm 适用岩石硬度范同f＜10(普氏硬度系数)
最大钻孔深度在钻久转速为240r／min，
最大可钻深 5 m 8 m
钻机重量(不包括跑道、钻杆、钻架等) 42kg
钻机外形尺寸(长x宽x高) (570x 360x 300)mm
(不包括跑道、钻杆、钻架等)
采用的电缆型号规格u型3x4+l x4 (用户自备)
GB1170-74《矿用橡套软电缆》．
三、结构概述
矿用电动岩石钻由电动机、减速箱(借用KHYD40dLA)、电气控制箱(用户自备)和跑道(借用KHYD40dlA)等机构组成，电功机和减速箱连成一体，在跑道上通过链轮、链条进行工作。
1、电动机系三相交流鼠笼型自扇风冷式异步电动机。铸铝转子用热压装厂轴上，定子热装于机壳内。
电动上用180303KZ轴承，轴承用钙钠基润滑脂SYBl403-59—1。
2、减速箱主轴传动系两级直齿减速，其中一级减速齿轮可根据岩石硬度来更换。出厂时只带一级减速齿轮，如需要可另订货供应。主轴前后轴承分别是36207和205。单头和双头蜗杆上的轴承均为7203。轴承润滑亦采用$YBl403—59—1润滑脂润滑。减速箱内采用钙钠基润滑脂润滑或用二硫化钼润滑，加油量为减速箱容积的三分之二即可。
3、传动系统(参看传动系统图)
减速器有三根输出轴，一根带动钻杆旋转，另外是二根对称的蜗杆轴，通过单头左向蜗杆蜗轮系统和双面摩擦片离合器，使链轮在链条上转动，即可自动钻进，通过双头右向蜗杆蜗轮及双面摩擦离合器即可获得自动快速退钻。
4、电气控制供电系统
(1)钻机通过控制箱供电。
(2)接线座漏电距离≥10mm，电气间隙为8mm。
5、跑道系由两根5号槽钢和联接销焊接而成。一端有钻杆支承座及挂牵引链条的挂钩，另一端有拉紧链条的螺杆，使链条保持一定的张紧力。
6、供水装置，前盖内装有v型水套密封圈及PD40x 52x 7密封圈，水通过阀门和空心钻杆进入孔底，进行排冲岩渣。
四、使用方法
1、根据巷道的高度、宽度及岩石孔的排列确定钻架架设位置。
2、将钻机安放在跑道上，把链条与跑道两端的挂钩联接好，并拉紧链条上的螺杆，使之水。严禁干打眼，严格执行先供水，后开钻，先停钻，后停水的方法。
五、使用注意事项
1、使用电钻的人员，必须穿绝缘鞋并山熟悉电钻的性能、结构、
操纵方法及一般的安全事项。
2、电钻使用前，在电机进线端必须安装漏电保扩装置。
3、在使用前必须检查电缆，是否被刮伤。
4、钻车或钻架的支撑安装必须牢靠。
5、使用的钻头应是锐利的。
6、在钻孔中，若发生突然卡钎停钻或钻杆弯曲，应立即松开离合器，撤退钻机，检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况。以决定更换钻头否，若遇局部硬岩层时，亦可操纵离合器缓慢推进。
7、应在椎进终了前停电或迅速拔开离合器，以免超过行程，损坏机件等。
8、发生下列情况者禁止使用：
(1)发生漏电麻手。
(2)减速箱内声音不正常，如有碰击声等。
(3)电机运转声音不正常，如发生尖叫声等。
9、不要在现场拆开钻机。
六、保养及维修
保养及维修：
(1)电钻在使用前须抬查外壳有无裂纹，进线装置是否良好。
(2)检杏电缆是否刮伤、破裂，钻机与插销地线是否良好。
(3)各部分紧固定螺栓是否拧紧，有无松动现象。
(4)测量绕组对机壳的绝缘电阳，其值小于o.5MΩ时禁止使用。
(5)空运转检查电动机有玉异常的响声与气味，减速箱声音是否正
常。
(6)经常检查橡皮密封圈的磨损情况，以免水进入减速箱或电机内部。
(7)更换磨损严重的轴承和齿轮，清理油污，换新的润滑油，电机不允许有油污。
(8)拆装电动机时，使用木锤或橡皮锤为宜。
(9)在一般情况下电动机不准拆开，若必须取出定子铁芯时，应将机壳加热到120℃后，将定于铁芯磕出。
(10)接线盒部件中，接线端子专用垫圈，外径为9mm及弹簧垫圈，如缺少需补齐，不允许用大直径垫圈代用，以确保接线端子与电缆芯线可靠联接。
(11)大修后定子，应作空载、短路及耐压试验，井保证恢复钻机的原有性能。
(12)使用后的钻机，须擦净灰尘、油污等脏物，检查螺钉、螺帽紧固情况。
(13)检查清理后，钻机应妥善保管在干燥地点，防止机件锈蚀，电机受潮。
(14)发现问题必须及时处理或更换另件方可使用。
七、常见故障处理
减速箱零件明细表
常用地岩土和岩石物理力学全参数
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
砂岩 15.7 9.6 0.28 0.21 5.2 石灰石 39.8 36.0 0.18 0.25 14.5 页岩 66.8 49.5 0.17 0.21 25.3 大理石 68.6 50.2 0.06 0.22 26.6 花岗岩 10.7 5.2 0.20 0.41 1.2 流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时 间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长, tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （7.5） 不排水的泊松比为：
岩石力学参数测试
3.2 侏罗系煤岩层物理力学性质测试 3.2.1试验仪器及原理 本试验采用电子万能压力试验机(图3.24)对侏罗系、石炭系岩石试样进行抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度的测定。 (a) 电子万能压力试验机 (b) 单轴抗压强度测试 (c) 抗拉强度测试 (d) 抗剪强度测试 图3.24 岩石力学电子万能压力试验机及试验过程 (1) 岩石抗压强度测定： 单轴抗压强度的测定：将采集的岩块试件放在压力试验机上，按规定的加载速度(0.1mm/min)加载至试件破坏。根据试件破坏时，施加的最大荷载P ，试件横断面A 便可计算出岩石的单轴抗压强度S 0，见式(3.1)。 S 0= P A (3.1) 一般表面单轴抗压强度测定值的分散性比较大，因此，为获得可靠的平均单轴抗压强度值，每组试件的数目至少为3块。 (2) 岩石抗拉强度的测定： 做岩石抗拉试验时，将试件做成圆盘形放在压力机上进行压裂试验，试件受集中荷载的作用，见式(3.2)。
S t = 2P DT π (3.2) 式中：S t ——岩石抗拉强度 MPa ； P ——岩石试件断裂时的最大荷载，KN ； D ——岩石试件直径； T ——岩石试件厚度。 为使抗拉强度值较准确，每种岩石试件数目至少3块。 (3) 岩石抗剪强度测定： 将岩石试件放在两个钢制的倾斜压模之间，然后把夹有试件的压模放在压力实验机上加压。当施加荷载达到某一值时，试件沿预定的剪切面剪断，见式(3.3)。 sin cos n T P A A N P A A τασα? = =? ??? ==?? (3.3) 式中：P ——试件发生剪切破坏时的最大荷载； T ——施加在破坏面上的剪切力； N ——作用在破坏面上的正压力； A ——剪切破坏面的面积； τ——作用在破坏面上的剪应力； n σ——作用在破坏面上的正应力； α——破坏面上的角度。 每组取3块试件，变换不同的破坏角，根据所得的数值，便可在στ-坐标系上画出反映岩石发生剪切破坏的强度曲线。并可求出反映岩石力学性质的另外两个参数：粘聚力c 及内摩察角?。 3.2.2 标准岩样加工 根据需要和所在矿的条件，在晋华宫矿12#煤层2105巷顶板钻取岩样，钻孔长度约22m ，在。根据各段岩心长度统计结果，晋华宫矿顶板岩层的RQD 值为72.4%，围岩质量一般。 岩心取出后，随即贴上标签，用透明保鲜袋包好以防风化，之后装箱，托运到实验室，经切割、打磨、干燥制成标准的岩石试样，岩样制作过程见图3.25。
岩体力学参数确定的方法
岩体力学参数的确定方法 在岩石工程实践中,首先需要了解其研究对象———工程岩体的力学特性,确定其特性参数。力学参数的合理确定在岩石力学的研究和发展过程中始终是难题之一。在应用工程力学领域, 如果原封不动地借用经典理论力学的连续性假设和定义,会出现理解上的毛病。必须考虑假设的合理使用范围和各物理量的适用定义。本文就地下岩体工程根据侧重的点不同对岩体参数的确定方法进行探讨。 一．传统岩体参数的确定方法 地下巷道、硐室开挖后，围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。 确定地下巷道、硐室工程岩体力学参数的方法为: (1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数; (2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。 目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。 二．建立力学模型确定岩体力学参数
建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数确定的问题。要确定复杂岩体的力学参数需要把工程岩体看作具有连续性的模型,运用确定岩体力学参数的新方法,对含层状斜节理的岩体建立力学模型进行力学实验,从而确定了该岩体的各项基本力学参数值。 1．工程岩体力学参数模型 目前对岩石的力学属性及其划分基本有两种观点：一种观点认为岩石本身是一个连续的、没有各向异性的材料,另一种意见认为岩石由多晶体系组成,并存在空洞和裂纹等缺陷,使得岩体本身结构表现出各向异性和不连续性。一般情况下岩体被视为非连续介质,但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假定。因此给定工程岩体的连续性假设:假定整个物体的体积都被组成这个物体的物质微元所充满,没有任何空隙。物质微元是有大小的，物质微元的尺寸决定于所研究的工程物体的尺寸。这样就存在一个用连续体理论来研究非连续体的问题。 2．工程岩体力学参数 为确定工程岩体的力学参数,需要通过井下工程地质调查,根据岩体所含结构面的不同及结构体特性的差异,选取具有代表性的不同尺寸的岩块和结构面,然后进行一系列室内力学实验和数值模拟实验。具体步骤如下: (1) 通过井下工程调查,确定结构面的空间分布模式,抽象工程岩体结构模型;并在现场采集有代表性的完整岩块和软弱结构面试
岩石力学作业
岩石力学习题 第一章绪论 1.1 解释岩石与岩体的概念，指出二者的主要区别与联系。 1.2 岩体的力学特征是什么？ 1.3 自然界中的岩石按地质成因分类可分为几大类，各有什么特点？ 1.4 简述岩石力学的研究任务与研究内容。 1.5 岩石力学的研究方法有哪些？ 第二章岩石的物理力学性质 2.1 名词解释：孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度 2.2 岩石的结构和构造有何区别？岩石颗粒间的联结有哪几种？ 2.3 岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？ 2.4 已知岩样的容重=22.5kN/m3，比重，天然含水量，试计算该岩样的孔隙率n，干容重及饱和容重。 2.5 影响岩石强度的主要试验因素有哪些？ 2.6 岩石破坏有哪些形式？对各种破坏的原因作出解释。 2.7 什么是岩石的全应力－应变曲线？什么是刚性试验机？为什么普通材料试 验机不能得出岩石的全应力－应变曲线？ 2.8 什么是岩石的弹性模量、变形模量和卸载模量？
2.9 在三轴压力试验中岩石的力学性质会发生哪些变化？ 2.10 岩石的抗剪强度与剪切面上正应力有何关系？ 2.11 简要叙述库仑、莫尔和格里菲斯岩石强度准则的基本原理及其之间的关系。 2.12 简述岩石在单轴压力试验下的变形特征。 2.13 简述岩石在反复加卸载下的变形特征。 2.14 体积应变曲线是怎样获得的？它在分析岩石的力学特征上有何意义？ 2.15 什么叫岩石的流变、蠕变、松弛？ 2.16 岩石蠕变一般包括哪几个阶段？各阶段有何特点？ 2.17 不同受力条件下岩石流变具有哪些特征？ 2.18 简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。 2.19 什么是岩石的长期强度？它与岩石的瞬时强度有什么关系？ 2.20 请根据坐标下的库仑准则，推导由主应力、岩石破断角和岩石单轴抗压强度给出的在坐标系中的库仑准则表达式，式中。 2.21 将一个岩石试件进行单轴试验，当压应力达到100MPa时即发生破坏，破坏面与大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为65°，假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则)，试计算： 1)内摩擦角。 2)在正应力等于零的那个平面上的抗剪强度。
最新常见岩石力学参数
几种常见岩石力学参数汇总 2010年9月2日 参考资料：《构造地质学》，谢仁海、渠天祥、钱光谟编，2007年第2版，P25-P37。 1.泊松比的变化范围： 2.弹性模量的变化范围：
3.常温常压下强度极限： 4.内摩擦角和内聚力的变化范围： 一、课程名称：中国戏曲介绍课时：2个学时 二、背景分析：戏曲是中国文化的瑰宝，同学们对中国戏曲 还不够了解，不能经常接触戏曲。 三、教学内容：中国戏曲 四、教学目标：初步了解中国戏曲的相关知识，并学会哼唱具有代表性的戏曲，简要说出
他们的起源 五、教学过程： 【引入课程】1、先介绍董永和七仙女的故事，然后放[天仙配]，为讲戏曲作铺垫，将同学们带入戏曲的氛围中 【初步了解】1、介绍戏曲相关知识中国戏曲主要是由民间歌舞、说唱和滑稽戏三种不同艺术形式综合而成。它起源于原始歌舞，是一种历史悠久的综合舞台艺术样式。经过汉、唐到宋、金才形成比较完整的戏曲艺术，它由文学、音乐、舞蹈、美术、武术、杂技以及表演艺术综合而成，约有三百六十多个种类。它的特点是将众多艺术形式以一种标准聚合在一起，在共同具有的性质中体现其各自的个性。[1]中国的戏曲与希腊悲剧和喜剧、印度梵剧并称为世界三大古老的戏剧文化，经过长期的发展演变，逐步形成了以“京剧、越剧、黄梅戏、评剧、豫剧”五大戏曲剧种为核心的中华戏曲百花苑。[2-5]中国戏曲剧种种类繁多，据不完全统计，中国各民族地区地戏曲剧种约有三百六十多种，传统剧目数以万计。其它比较著名的戏曲种类有：昆曲、粤剧、淮剧、川剧、秦腔、晋剧、汉剧、河北梆子、河南坠子、湘剧、黄梅戏、湖南花鼓戏等。放[刘海砍樵] 2、戏曲行当 生、旦、净、丑各个行当都有各自的形象内涵和一套不同的程式和规制；每个都行当具有鲜明的造型表现力和形式美。 3、艺术特色 综合性、虚拟性、程式性，是中国戏曲的主要艺术特征。这些特征，凝聚着中国传统文化的美学思想精髓，构成了独特的戏剧观，使中国戏曲在世界戏曲文化的大舞台上闪耀着它的独特的艺术光辉。 4、唱腔 第一种是抒情性唱腔，其特点为速度较缓慢，曲调婉转曲折，字疏腔繁，抒情性强。它宜于表现人物深沉而细腻的内心感情。许多剧种的慢板、大慢板、原板、中板均厉于这-类。放[女驸马] 第二种是叙事性唱腔，其特点为速度中等，曲调较平直简朴，字密腔简，朗诵性强。它常用于交代情节和叙述人物的心情。许多剧种的二六、流水等均属于这一类。放[花木兰] 第三种是戏剧性唱腔，其特点为曲调的进行起伏较大，节奏与速度变化较为强烈，唱词的安排可疏可密。它常用于感情变化强烈和戏剧矛盾冲突激化的场合。各戏剧中的散板、摇板等板式曲调都属于这一类。 5、国五大戏曲剧种
煤系地层常见岩石力学参数
常见岩层力学参数 组号岩石名称容重d/ (kg/m3) 弹性模量E /GPa 体积模量K/GPa K=E/(3(1-2v)) 剪切模量 G/GPa G=E/(2(1+v))泊松比v 内聚力 /MPa 摩擦角 /° 抗拉强度 /MPa 1 粉砂岩246019.510.838.13 0.2 2.7538 1.84泥岩24618.75 6.08 3.47 0.26 1.2300.605砂质泥岩2510 5.425 2.56 2.36 0.147 2.16360.75细砂岩287333.421.01 13.52 0.235 3.242 1.29砂岩248713.5 5.97 6.01 0.123 2.0640 1.13 13煤1380 5.3 4.91 2.01 0.32 1.25320.15泥岩248317.79.97 7.35 0.204 1.2320.58粉砂岩246019.510.83 8.13 0.2 3.7538 1.84砂岩258025.012.22 10.79 0.159 2.542 3.6砂质泥岩253010.85 5.12 4.73 0.147 2.4540 2.01粉砂岩246019.510.83 8.13 0.2 2.7538 1.84 2中砂岩2580 5.99 3.3 2.50.20 4.037 1.2土层19600.25 0.280.0930.35 0.85250.35细砂岩2540 4.01 2.7 1.60.25 2.035 1.0煤14000.99 0.850.380.31 1.0280.5粗砂岩25607.07 4.2 2.90.22 5.034 1.5
常用的岩土和岩石物理力学参数
(E, ν与) (K, G) 的转换关系如下： K E 3(1 2 ) G E （7.2） 2(1 ) 当 ν值接近 0.5 的时候不能盲目的使用公式 3.5，因为计算的 K 值将会非常的高，偏离 实际值很多。最好是确定好 K 值 (利用压缩试验或者 P 波速度试验估计 )，然后再用 K 和 ν 来计算 G 值。 表 7.1 和 7.2 分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值） （Goodman,1980） 表 7.1 干密度 (kg/m 3) E(GPa) ν K(GPa) G(GPa) 砂岩 19.3 0.38 26.8 7.0 粉质砂岩 26.3 0.22 15.6 10.8 石灰石 2090 28.5 0.29 22.6 11.1 页岩 2210-257 11.1 0.29 8.8 4.3 大理石 2700 55.8 0.25 37.2 22.3 花岗岩 73.8 0.22 43.9 30.2 土的弹性特性值（实验室值） （Das,1980） 表 7.2 松散均质砂土 密质均质砂土 松散含角砾淤泥质砂土 密实含角砾淤泥质砂土 硬质粘土 软质粘土 黄土 软质有机土 冻土 3 弹性模量 E(MPa) 泊松比 ν 干密度 (kg/m ) 1470 10-26 0.2-0.4 1840 34-69 0.3-0.45 1630 1940 0.2-0.4 1730 6-14 0.2-0.5 1170-1490 2-3 0.15-0.25 1380 610-820 2150 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况， 横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量： E E 3 , ν12 , ν 和 G 13 ；正交各向异性弹性模型有 9 个弹性模量 E 1, 13 1,E 2,E 3, ν12 , ν , ν 和 G 23。这些常量的定义见理论篇。 1323 ,G 12,G 13 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。 一些学者已经给出了用 各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表 3.7 给出了各向 异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表 7.3 E x (GPa) E y (GPa) νyx νzx G xy (GPa) 砂岩 43.0 40.0 0.28 0.17 17.0 砂岩 15.7 9.6 0.28 0.21 5.2
关于常用的岩土和岩石物理力学参数
(E , ν) 与(K , G )的转换关系如下： ) 1(2ν+= E G （） 当ν值接近的时候不能盲目的使用公式，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表和分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表
流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （） 其中 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （） 不排水的泊松比为： ） G 3K (22G 3K u u u +-= ν （） 这些值应该和排水常量k 和ν作比较，来估计压缩的效果。重要的是，在FLAC 3D 中，排水特性是用在机械连接的流变计算中的。对于可压缩颗粒，比奥模量对压缩模型的影响比例与流动。 固有的强度特性 在FLAC 3D 中，描述材料破坏的基本准则是摩尔-库仑准则，这一准则把剪切破坏面看作直线破坏面： s 13N f φσσ=-+ （） 其中 )sin 1/()sin 1(N φφφ-+=
岩体力学参数数据处理基本方法讲解
岩体力学参数数据处理基本方法
目录 第一章引言………………………………………………………………………[5 ] 1.1 岩体力学参数取值研究的意义 (5) 1.2 岩体力学参数取值国内外研究现状分析 (6) 第二章岩体力学参数取值方法 (9) 2.1 岩体力学参数取值方法简介 (9) 2.2 根据试验资料来确定岩体力学参数 (9) 第三章岩体力学参数确定方法的研究 (12) 3.1 引言 (12) 3.2 工程岩体的连续性模型 (12) 3.3 工程岩体力学参数的实验方法 (14) 3.4 模拟试验结果分析 (14) 第四章岩体力学参数确定方法 (18) 4.1 传统岩体力学参数方法 (18) 4.1.1 地基基础工程 (18) 4.1.2 边坡与基坑工程 (18) 4.1.3 地下洞室工程 (18) 4.2 不同受力特性的岩体工程 (19) 4.2.1地基基础工程 (19) 4.2.2边坡与基坑工程 (19) 4.2.3地下洞室工程 (19)
4.3 三种不同工况下的岩体力学参数确定方法 (20) 4.3.1地基基础工程 (20) 4.3.2边坡与基坑工程 (21) 4.3.3地下洞室工程 (22) 4.4 建立力学模型确定岩体力学参数 (23) 4.4.1 工程岩体力学参数模型 (23) 4.4.2 工程岩体力学参数 (23) 4.5分析节理用数值方法确定岩体力学参数 (24) 4.5.1 节理岩体的强度 (24) 4.5.2 岩体的变形特性 (24) 第五章岩石力学参数数据库系统的构建研究 (26) 5.1 岩石力学参数数据库建立的目的和意义 (26) 5.2 岩石力学参数数据库的数据结构 (26) 5.2.1 引言 (26) 5.2.2 Access软件介绍 (27) 5.2.3 岩石力学参数数据库的数据结构 (28) 5.3 岩石力学参数数据库系统的框架 (29) 5.3.1 系统的功能 (29) 5.3.2岩石力学参数数据库系统的框架 (30) 5.4 详述Access的查询方法 (33) 5.4.1 用向导创建查询 (33) 5.4.2 用设计视图创建查询 (34) 5.4.3 创建操作查询 (35)
岩石力学参数
水泥密度g/cm3 3.10 普通混凝土密度g/cm3 2.60 轻骨料混凝土密度g/cm3 2.60 石灰岩容重kg/m3 1000~2600 花岗岩容重kg/m3 2500~2700 （石灰岩）碎石容重kg/m3 1400~1700 砂容重kg/m3 1450~1650 粘土容重kg/m3 1600~1800 普通粘土砖容重kg/m3 1600~1800 粘土空心砖容重kg/m3 1000~1400 水泥容重kg/m3 1200~1300 普通混凝土容重kg/m3 2100~2600 轻骨料混凝土容重kg/m3 800~1900 岩石名称容重d/ (kg。 m-3) 弹性模量 /MPa 泊松比内聚力 /MPa 摩擦角 /° 抗拉强度 /MPa 顶板粉砂岩2460 1.95e40.2 2.7538 1.84泥岩24610.875e40.26 1.2300.605 砂质泥岩25100.5425e40.147 2.16360.75 细砂岩2873 3.34e40.235 3.242 1.29 砂岩2487 1.35e40.123 2.0640 1.13煤13煤1380 0.53e4 0.32 1.25 32 0.15 底板泥岩2483 1.77e40.204 1.2320.58粉砂岩2460 1.95e40.2 3.7538 1.84 砂岩2580 2.5e40.159 2.542 3.6 砂质泥岩2530 1.085e4 0.147 2.45 40 2.01
上层为填筑中细砂土，基层为中硬粘土 主要为砂质泥岩，无其他岩土层，岩体基本质量等级Ⅳ。粘聚力c=730kPa，内摩擦角Φ=31°，弹性模量E=2661Mpa，泊松比ν=0.3，密度ρ=2559kg/m3。
常用土层和岩石物理力学性质
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用
各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3 流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。
岩石力学课后作业(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 2.17 不同受力条件下岩石流变具有哪些特性？ 答：（1）恒应力长期作用下岩石的流变体现为蠕变，蠕变指岩石材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。蠕变可分为三个阶段：第一阶段：蠕变速率（Δε/Δt ）随时间而呈下降趋势。第二阶段：蠕变速率不变，即（Δε/Δt ）为常数，这一段是直线。第三阶段：蠕变速率随时间而上升，随后试样断裂。 （2）在应变一定的情况下，岩石的流变体现为松弛，松弛分为立即松弛——变形保持恒定后，应力立即消失到零；完全松弛——变形保持恒定后，应力逐渐消失，直到应力为零；不完全松弛——变形保持恒定后，应力逐渐消失，但最终不能完全消失，而趋于某一值。 （3）岩石强度随外荷载作用时间的延长而降低的特性称作岩石的长期强度，岩石长期强度也是岩石流变特性的体现。 2.18 简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。 答：（1）马克斯威尔（Maxwell）模型。这种模型是由弹性单元和黏性单元串联而成，当骤然施加应力并保持为常量时，变形以常速率不断发展。
（2）开尔文（Kelvin ）模型。它是由弹性单元和黏性单元并联 而成，当骤然施加应力时，应变速率随着时间逐渐递减，在t 增长到一定值时剪应变就趋于零。 （3）广义马克斯威尔模型。该模型由开尔文模型与黏性单元串 联而成，剪应力开始以指数速率增长，逐渐趋近于常速率。 （4）广义开尔文模型。该模型由开尔文模型与弹性单元串联而 成，开始产生瞬时应变，随后剪应变以指数递减速率增长，最 终应变速率趋于零，应变不再增长。 （5）柏格斯（Burgers ）模型。这种模型由开尔文模型与马克斯 威尔模型串联而成，蠕变曲线开始有瞬时变形，随后剪应变以 指数递减速率增长，最后趋于以不变的速率增长。 2.19 什么是岩石的长期强度？它与岩石的瞬时强度有什么关系？ 答：岩石的长期强度指岩石强度随外荷载作用时间的延长而降 低的性能，即作用时间t →∞的强度s ∞。岩石的瞬时强度小于岩 石的长期强度，对于不同的岩石，长期强度与瞬时强度之比为 0.4—0.8。 2.20请根据σ—τ坐标下的库伦准则，推导由主应力、岩石破断 角和岩石单轴抗压强度给出的在σ3—τ1坐标系中的库伦准则表达 式 σ1=σ3tan 2 θ+σc ,式中 σc =2ccosψ1?sinψ 。 答：
常用的岩土和岩石物理力学参数
常用的岩土和岩石物理 力学参数 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
(E , ν) 与(K , G )的转换关系如下： ) 1(2ν+= E G （） 当ν值接近的时候不能盲目的使用公式，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表和分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表
各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表 流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长, tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （）