現(xiàn)代爆破技術(shù)第一章 巖石性質(zhì)及其分類ppt課件

1、為巖石中孔隙總體積為巖石中孔隙總體積V0V0與巖石的總體積與巖石的總體積V V之比，之比，用百分率表示。用百分率表示。%1000VV0VVMVG 巖石的孔隙度、密度、容重主要影響巖石的拋擲、堆積和裝運(yùn)。幾種巖石孔隙度、密度、容重見(jiàn)表1-1。 表表1-1 1-1 幾種巖石的孔隙度、密度、容重幾種巖石的孔隙度、密度、容重巖石名稱花崗巖 玄武巖 輝綠巖 石灰?guī)r 白云巖 砂 巖 頁(yè) 巖 板 巖 片麻巖 大理巖 石英巖 粘 土 砂 子VVK1/表表1-21-2 幾種巖石的碎脹系數(shù)幾種巖石的碎脹系數(shù)巖石名稱砂、礫石砂質(zhì)粘土中硬巖石堅(jiān)硬巖石碎脹系數(shù)k1.051.201.201.251.301.501.502

2、.50c為波阻抗，表示巖石對(duì)應(yīng)力波傳播的阻尼作用，一般c越大，鑿爆越困難；巖石結(jié)構(gòu)致密，鞏固，強(qiáng)度大，無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造弱面，則c大，日本關(guān)于巖石的分級(jí)多采用c指標(biāo)見(jiàn)表1-3）視頻1表表1-3 1-3 幾種材料的波阻抗幾種材料的波阻抗材料名稱材料名稱密度密度(g/cm(g/cm3 3) )縱波速度縱波速度(m/s)(m/s) 波阻抗波阻抗(kg/cm(kg/cm2 2.s).s)鋼鋼 銅銅 花崗巖花崗巖 玄武巖玄武巖 輝綠巖輝綠巖 輝長(zhǎng)巖輝長(zhǎng)巖 石灰?guī)r石灰?guī)r 白云巖白云巖 砂砂 巖巖 板板 巖巖 石英巖石英巖7.8 7.8 8.48.9 8.48.9 2.63.0 2.63.0 2.72.86 2

3、.72.86 2.853.05 2.853.05 2.93.1 2.93.1 2.32.8 2.32.8 2.32.8 2.32.8 2.12.9 2.12.9 2.32.7 2.32.7 2.652.92.652.95130 5130 3670 3670 40006800 40006800 45007000 45007000 47007500 47007500 56006300 56006300 32005500 32005500 52006700 52006700 30004600 30004600 25006000 25006000 50006500500065004000 4000 3

4、170 3170 8001900 8001900 14002000 14002000 18002300 18002300 16001950 16001950 7001900 7001900 12001900 12001900 6001300 6001300 5751620 5751620 11001900110019001 1 變形特征變形特征變形特征變形特征研究動(dòng)、靜載荷作用下應(yīng)研究動(dòng)、靜載荷作用下應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系力和應(yīng)變的關(guān)系1應(yīng)力與應(yīng)變靜載載荷不隨時(shí)間變化或隨時(shí)間變化不大。巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線見(jiàn)圖1。圖 1靜載變形特性曲線脆性脆性巖石沒(méi)有產(chǎn)生顯著的永久變形就開(kāi)始破壞的性質(zhì)，巖石沒(méi)有產(chǎn)生顯著的

5、永久變形就開(kāi)始破壞的性質(zhì)，一般巖石呈脆性破壞。一般巖石呈脆性破壞。塑性塑性與脆性相反，在破壞前有較明顯的永久變形，如泥與脆性相反，在破壞前有較明顯的永久變形，如泥頁(yè)巖，高嶺土礦，巷道底鼓。頁(yè)巖，高嶺土礦，巷道底鼓。彈性彈性在彈性變形范圍內(nèi)，當(dāng)外載去掉后，巖石恢復(fù)原形在彈性變形范圍內(nèi)，當(dāng)外載去掉后，巖石恢復(fù)原形的性質(zhì)。巖石在彈性極限內(nèi)呈彈性，巖石可用與材料力學(xué)中的性質(zhì)。巖石在彈性極限內(nèi)呈彈性，巖石可用與材料力學(xué)中各彈性常數(shù)一樣表示。各彈性常數(shù)一樣表示。視頻1視頻2視頻32 2巖石動(dòng)載變形特性巖石動(dòng)載變形特性（1 1動(dòng)載的特點(diǎn)動(dòng)載的特點(diǎn)動(dòng)載荷隨時(shí)間而變化動(dòng)載荷隨時(shí)間而變化P=f(t)P=f(t)；

6、沖擊載荷就是一種動(dòng)載荷，鑿巖中活塞與釬尾、釬頭與沖擊載荷就是一種動(dòng)載荷，鑿巖中活塞與釬尾、釬頭與巖石爆破中的起爆、傳爆、爆轟波，應(yīng)力波對(duì)巖石的作巖石爆破中的起爆、傳爆、爆轟波，應(yīng)力波對(duì)巖石的作用都是沖擊載荷。用都是沖擊載荷。圖圖1-2 1-2 沖擊載荷與時(shí)間的關(guān)系沖擊載荷與時(shí)間的關(guān)系巖石變形不均勻，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度不一致巖石變形不均勻，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度不一致即巖石中各質(zhì)點(diǎn)不是以一致速度運(yùn)動(dòng)，巖石不是均勻地即巖石中各質(zhì)點(diǎn)不是以一致速度運(yùn)動(dòng)，巖石不是均勻地變形，這是與靜載作用根本區(qū)別所在。如圖變形，這是與靜載作用根本區(qū)別所在。如圖1-31-3。圖圖1-3 1-3 釬桿中應(yīng)變波傳播情況釬桿中應(yīng)變波傳播情況

7、運(yùn)動(dòng)與變形首先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)與變形首先開(kāi)始于受沖擊的端面，端面處于受沖擊的端面，端面處質(zhì)點(diǎn)受到擾動(dòng)后，產(chǎn)生變質(zhì)點(diǎn)受到擾動(dòng)后，產(chǎn)生變形和應(yīng)力，由于質(zhì)點(diǎn)間的形和應(yīng)力，由于質(zhì)點(diǎn)間的彈性聯(lián)系，變形和應(yīng)力以彈性聯(lián)系，變形和應(yīng)力以速度速度c c傳播，在時(shí)間傳播，在時(shí)間t t內(nèi)，內(nèi)，變形范圍為變形范圍為ct.ct.2 2 巖石的強(qiáng)度特征巖石的強(qiáng)度特征（1 1巖石的強(qiáng)度特征的定義巖石的強(qiáng)度特征的定義巖石的強(qiáng)度特征是指巖石能承受一定巖石的強(qiáng)度特征是指巖石能承受一定外力的作用而不破壞的性能，它是以巖石外力的作用而不破壞的性能，它是以巖石恰在破壞時(shí)應(yīng)力大小來(lái)表示的。分動(dòng)、靜恰在破壞時(shí)應(yīng)力大小來(lái)表示的。分動(dòng)、靜載強(qiáng)度。載強(qiáng)

8、度。表表1-4 1-4 幾種巖石的動(dòng)、靜強(qiáng)度表幾種巖石的動(dòng)、靜強(qiáng)度表巖石種類巖石種類應(yīng)力波的平應(yīng)力波的平均傳播速度均傳播速度（m/sm/s）抗壓強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度（MPaMPa）抗拉強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度（MPaMPa）加載速度加載速度(Mpa/s)(Mpa/s)載荷持續(xù)載荷持續(xù)時(shí)間（時(shí)間（msms）靜態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)靜態(tài)靜態(tài)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)大理石大理石 和泉砂巖和泉砂巖 多湖砂巖多湖砂巖 群馬砂巖群馬砂巖 輝綠巖輝綠巖 石英石英- -閃長(zhǎng)巖閃長(zhǎng)巖45006000 45006000 37004300 37004300 18003500 18003500 41005700 41005700 53006000 5300

9、6000 370059003700590090110 90110 100140 100140 1525 1525 200240 200240 320350 320350 240330240330120200 120200 120200 120200 2050 2050 350500 350500 700800 700800 30040030040059 59 89 89 23 23 1623 1623 2232 2232 111911192040 2040 5070 5070 1020 1020 2030 2030 5060 5060 2030203010107 710108 8 10107 710108 8 10106 610107 7 10107 710108 8 10107 710108 8 10107 710108 81030 1030 2030 2030 50100 50100 1020 1020 2050 2050 305030501 1 普氏分級(jí)法普氏分級(jí)法1基本觀點(diǎn) 是巖石的堅(jiān)固性所綜合上述各特性趨于一致，即硬度、