矿山岩体力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810212564

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• 岩体力学
• 矿山工程
• 地质工程
• 岩石力学
• 矿山压力
• 地应力
• 爆破
• 矿井安全
• 数值模拟
• 岩体稳定性

《矿山岩体力学》 前言 岩石力学是研究岩石在外力作用下产生的变形和破坏规律的学科。在矿山开采过程中，岩石力学理论与实践的应用至关重要，它直接关系到矿井的稳定、采掘作业的安全以及资源的有效开采。本书旨在系统地阐述矿山岩体力学的基础理论、研究方法以及在实际工程中的应用，为岩土工程、矿山工程等领域的科研人员、工程技术人员和相关专业的学生提供一本有价值的参考书。 第一章 绪论 本章将引出现代岩石力学的概念和发展历程，重点介绍其在矿山工程中的重要性。我们将探讨岩石力学研究的对象——岩石的宏观与微观特性，以及岩石力学研究的基本方法，包括室内试验、现场测试和数值模拟。此外，还将简要介绍本书的结构和主要内容，为后续章节的学习奠定基础。 第二章 岩石的物理力学性质 岩石的物理力学性质是理解其行为的基础。本章将详细介绍岩石的密度、孔隙度、渗透性等物理性质，以及抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等关键力学参数。我们将探讨影响这些参数的因素，如岩石的成分、结构、成岩作用、风化程度等。此外，还将介绍常用的岩石物理力学性质测试方法，并展示典型岩石的测试数据，帮助读者建立对岩石性质的直观认识。 第三章 黏聚力与内摩擦角 黏聚力和内摩擦角是描述岩石剪切强度的两个关键参数。本章将深入探讨这些参数的物理意义，并介绍它们在岩石破坏中的作用。我们将阐述基于摩尔-库仑准则等破坏准则如何利用黏聚力和内摩擦角来预测岩石的破坏。此外，还将介绍影响黏聚力和内摩擦角的因素，如岩石的湿度、围压、加载速率等，并介绍相关的试验测试方法。 第四章 围压对岩石力学行为的影响 在地下开采环境中，围压是影响岩石力学行为的关键因素。本章将重点研究围压如何影响岩石的强度、变形模量和破坏模式。我们将介绍三轴压缩试验的原理和结果，展示不同围压下岩石的应力-应变曲线和破坏特征。此外，还将讨论围压在隧道、巷道等地下工程中的实际意义，以及如何通过合理控制围压来保证工程的安全。 第五章 岩石的变形与强度 本章将系统地介绍岩石在外力作用下的变形特性，包括弹性变形、塑性变形和蠕变。我们将阐述应力-应变关系，介绍岩石的本构模型，如线弹性模型、弹塑性模型等。同时，还将深入研究岩石的强度，介绍不同的强度理论，如莫尔-库仑理论、Drucker-Prager理论等，并讨论岩石在复杂应力状态下的强度特性。 第六章 裂隙岩体的力学行为 实际的岩体并非完整均质，而是普遍存在各种裂隙。本章将重点研究裂隙岩体的力学行为，包括裂隙的几何形态、密度、连通性等对岩体整体强度的影响。我们将介绍单裂隙和多裂隙岩体的力学模型，以及裂隙对岩体渗透性和变形特性的影响。此外，还将讨论裂隙网络的形成机制及其在地下工程中的重要性。 第七章 巷道围岩的应力分析 在矿山开采中，巷道的开挖会引起围岩应力的重新分布。本章将介绍巷道围岩应力分析的基本原理和方法，包括解析法、数值模拟法等。我们将分析不同巷道形状、埋深和围岩力学性质对围岩应力场的影响，并探讨应力集中现象及其对巷道稳定性的危害。此外，还将介绍应力监测的方法和技术，以便及时掌握围岩的应力状态。 第八章 巷道围岩的变形与稳定性分析 巷道围岩的变形是影响巷道稳定性的重要因素。本章将深入研究巷道围岩的变形机理，包括弹性变形、塑性变形和蠕变变形。我们将介绍巷道失稳的几种典型模式，如岩石压入、岩壁坍塌、顶板垮落等。此外，还将阐述巷道围岩稳定性的评价方法，并介绍用于提高巷道稳定性的支护技术。 第九章 矿山动力学及其应用 矿山动力学研究的是矿山岩体在动力作用下的响应，如地震、爆破、采动等。本章将介绍矿山动力学的基本概念和理论，重点研究爆破振动对岩体结构和稳定性的影响，以及地震波在岩体中的传播规律。此外，还将讨论采动诱发的地压和矿震现象，并介绍相应的防治措施。 第十章 矿山岩体力学的试验与测试技术 本书将详细介绍矿山岩体力学研究中常用的试验与测试技术。我们将从室内试验（如单轴压缩、三轴压缩、直剪试验等）和现场测试（如应力监测、变形监测、声波测试等）两方面展开。详细介绍各种试验的仪器设备、试验步骤、数据处理方法及其应用范围。 第十一章 矿山岩体力学的数值模拟方法 数值模拟是现代岩石力学研究不可或缺的工具。本章将介绍多种常用的数值模拟方法，包括有限元法、有限差分法、离散单元法等。我们将阐述这些方法的原理、适用范围以及在模拟岩体变形、破坏、流体流动等方面的应用。通过实例展示如何利用数值模拟来分析复杂的矿山工程问题。 第十二章 矿山岩体力学的工程应用案例 为了更好地理解理论知识在实际工程中的应用，本章将选取多个典型的矿山岩体力学工程应用案例进行详细分析。这些案例将涵盖巷道支护设计、边坡稳定性分析、地下采空区管理、矿井水害防治等多个方面。通过对这些案例的深入剖析，读者可以更直观地了解岩石力学理论如何指导工程实践，解决实际工程难题。 第十三章 矿山岩体力学的未来发展趋势 最后，本章将对矿山岩体力学未来的发展趋势进行展望。我们将探讨智能化岩体力学、大数据分析、人工智能在岩石力学中的应用前景。同时，还将关注绿色矿山开采、深部矿产开发等对岩石力学提出的新挑战和新需求。 结语 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握矿山岩体力学的基础理论、研究方法和工程应用，为解决矿山工程中的岩石力学问题提供坚实的理论基础和实践指导。

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我对这本书的排版和图表的质量印象非常深刻。在如此技术密集型的专业书籍中，清晰的插图是至关重要的，而本书在这方面做得非常出色。无论是描述岩石宏观结构特征的扫描电镜图（如果书中有涉及的话，或者类似的微观结构示意图），还是用来解释复杂荷载作用下应力云图的彩色图例，都经过了精心的处理，标注清晰，比例准确。尤其值得称赞的是，许多公式和符号的定义都遵循了国际通用的标准，极大地减少了跨语言阅读时的理解障碍。此外，书中的参考引用部分也显示了作者广阔的知识视野，涵盖了东西方最新的研究成果，这使得本书不仅是知识的传递，更像是对该领域前沿动态的一次系统性梳理。总而言之，从物理呈现到内在逻辑，这本书在细节的处理上，体现出极高的专业水准，让人在阅读时感到非常舒适和信赖。

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这本书给我的启发，更多地在于它对“岩体”概念的重新定义和深入挖掘。它并没有把岩体简单地视为无数块岩石的简单堆砌，而是深入探讨了结构面、节理网络、以及渗透性等对整体力学响应的耦合作用。我尤其喜欢作者引入的“等效连续介质”模型与“离散单元法”模型的适用性边界分析。这部分内容非常现实——它提醒我们，在工程实践中，我们必须根据工程的规模和精度要求，审慎地选择最合适的数学描述工具。这本书的价值在于，它教会我们如何进行这种审慎的选择，而不是盲目地套用最复杂的模型。它成功地在理论的普适性和工程的特殊性之间搭建了一座坚实的桥梁，让读者在面对实际复杂地质条件时，能够带着更批判性的眼光和更深层次的理解去制定安全、经济的工程方案。对于想成为领域专家的读者，这本书是绕不开的经典。

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这本书的结构安排，坦率地说，非常严谨，甚至带着一种古典工程学著作的匠气。从最基本的单轴/三轴压缩实验讲起，逐步过渡到复杂的应力场和应变场分析，逻辑链条是无懈可击的。然而，这也是它可能让部分读者感到略微吃力的地方。全书对于数学工具的依赖程度非常高，很多章节的论证都建立在张量分析和偏微分方程的基础之上。我个人在阅读过程中，有好几处不得不暂停下来，翻阅高等数学和弹性力学的基础知识，以确保自己完全理解了推导的每一步含义，特别是关于岩体内部裂隙扩展的能量判据那部分，需要极高的专注力。这绝不是一本可以轻松“浏览”的书籍，它要求读者投入大量的时间和精力去“啃食”每一个章节。但请相信，一旦你攻克了这些数学上的难关，你对岩体变形破坏机理的理解深度，将远超那些只了解结论的人。它在“硬核”程度上，绝对是同行中的佼佼者。

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这本书绝对是给那些真正想钻研岩土工程领域的朋友们准备的，内容深度相当惊人。我最近在进行一个复杂的边坡稳定性分析项目时，发现书里提到的好几个计算模型和参数选取方法，与我日常工作中使用的规范有着微妙但关键的区别。作者在阐述理论推导时，几乎是步步为深的，没有给你任何跳跃或含糊的地方。比如，关于岩体的结构面强度各向异性如何影响整体抗剪稳定性那几个章节，简直是教科书级别的详尽，我甚至能感觉到作者在文字中灌注的对实验数据和现场观测的深刻理解。它不是那种浮于表面的“是什么”的书，而是深挖“为什么”和“怎么算”的宝典。对于初学者来说，可能需要耐心，需要配合大量的计算练习才能真正消化。但对于有一定基础，希望将理论提升到实践指导层面的人来说，这本书无疑提供了一个极其扎实且可靠的理论基石，我甚至把它放在手边，当成工具书一样时不时翻阅，查找那些关键的本构关系表达式，那种踏实的工程感扑面而来，让我对复杂岩体行为的认知又上了一个台阶。

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读完这本关于岩体力学的著作，我的第一感受是，作者显然是一位身经百战的实践者，而不是一个纯粹的理论家。书中大量穿插的案例分析，尤其是那些涉及深基坑开挖和地下硐室支护的描述，极具画面感和说服力。我特别欣赏作者在处理不连续介质力学问题时的那种务实态度——不拘泥于完美的解析解，而是侧重于如何将复杂的现场条件映射到可行的数值模型中去。比如，对于应力松弛效应的讨论，作者没有仅仅停留在时间相关的蠕变方程上，而是结合了某特定矿井在不同地质构造带中的实际监测数据进行了对比，这种“理论指导现场，现场反哺理论”的叙事方式，让原本枯燥的力学概念立刻鲜活了起来。我感觉自己像是跟着一位经验丰富的老工程师在项目现场进行技术交底，而不是在书斋里看公式堆砌。对于我们这些需要向业主和施工方解释复杂工程决策的人来说，这本书提供了充足的论据和生动的例子来支撑我们的技术方案，实在是非常宝贵的财富。

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