第四章巖石性質(zhì)及其分類主要內(nèi)容

4.1巖石的物理性質(zhì)4.2巖石的力學(xué)性質(zhì)4.3巖石的分級1巖石的孔隙度ηη為巖石中孔隙總體積V0與巖石的總體積V之比，用百分率表示。第一節(jié)巖石的物理性質(zhì)密度ρ:不包括孔隙在內(nèi)的巖石密度。(g/cm3)容重γ:包括孔隙在內(nèi)的巖石單位體積重量，也稱巖石的體重。(t/m3)2密度ρ和容重γ巖石的孔隙度、密度、容重主要影響巖石的拋擲、堆積、裝運以及炸藥的選擇。幾種巖石孔隙度、密度、容重見表1。

表1幾種巖石的孔隙度、密度、容重巖石名稱孔隙度（%）密度（g/cm）容重（t/m3）花崗巖玄武巖輝綠巖石灰?guī)r白云巖砂巖頁巖板巖片麻巖大理巖石英巖粘土砂子0.5~1.50.1~0.20.6~1.25.0~201.0~5.05.0~2510~300.5~1.50.5~2.00.1~0.84530~502.6~2.72.8~3.02.85~3.02.71~2.852.5~2.62.58~2.692.2~2.42.3~2.72.9~3.02.6~2.72.65~2.91.6~2.11.5~1.72.56~2.672.75~2.902.8~2.92.46~2.652.3~2.42.47~2.562.0~2.32.1~2.572.65~2.852.52.54~2.851.6~2.01.4~1.63碎脹性

碎脹性是指巖石破碎后，總體積增加的性質(zhì)。表征巖石的碎脹性用碎脹系數(shù)K表示，碎脹系數(shù)也稱為松散系數(shù)。碎脹系數(shù)k也稱為松散系數(shù)，一般為k=1.3~1.6，在擠壓爆破和深孔天井掘進中，k值非常重要。表1-2

幾種巖石的碎脹系數(shù)巖石名稱砂、礫石砂質(zhì)粘土中硬巖石堅硬巖石碎脹系數(shù)k1.05~1.201.20~1.251.30~1.501.50~2.504、巖寶石的己波阻?？功裞為波阻亦抗，表酷示巖蓬石對識應(yīng)力劈燕波傳烘播的悅阻尼套作用辯，一般ρc越大儲，鑿層爆越湊困難；巖石愧結(jié)構(gòu)紗致密愉，堅惰硬，星強度械大，褲無大俯的地勢質(zhì)構(gòu)全造弱錫面，驕則ρc大，摟日本污關(guān)于診巖石弓的分某級多絲式采用ρc指標(biāo)宣（見抄表1-巴3）視頻1表1-槐3幾種洞材料鼓的波拋阻抗材料名稱密度(g/cm3)縱波速度(m/s)波阻抗(kg/cm2.s)鋼銅花崗巖玄武巖輝綠巖輝長巖石灰?guī)r白云巖砂巖板巖石英巖7.88.4~8.92.6~3.02.7~2.862.85~3.052.9~3.12.3~2.82.3~2.82.1~2.92.3~2.72.65~2.9513036704000~68004500~70004700~75005600~63003200~55005200~67003000~46002500~60005000~650040003170800~19001400~20001800~23001600~1950700~19001200~1900600~1300575~16201100~19001變形史特征變形羨特征—研究哀動、哪靜載呆荷作膝用下討應(yīng)力廟和應(yīng)切變的步關(guān)系1）應(yīng)修力與射應(yīng)變靜載—載荷舌不隨泥時間犬變化防或隨帝時間賠變化填不大乘。巖芹石應(yīng)念力應(yīng)織變曲邪線見圣圖1。圖1靜載變形特性曲線第二府節(jié)析巖石戰(zhàn)的力子學(xué)性滲質(zhì)①脆醫(yī)性—巖石沒有產(chǎn)生忽顯著派的永久沈變形就開冬始破唱壞的號性質(zhì)形，一可般巖娘石呈枕脆性坐破壞痕。②塑射性—與脆笨性相陣反，遺在破洪壞前有較明瓣顯的永久腿變形，如離泥頁謹巖，爹高嶺豬土礦辟，巷或道底林鼓。③彈那性—在彈牢性變環(huán)形范戀圍內(nèi)陶，當(dāng)躲外載飯去掉廁后，朗巖石短恢復(fù)震原形緩的性社質(zhì)。委巖石騎在彈允性極堤限內(nèi)番呈彈苦性，查巖石溜可用便與材樣料力貫學(xué)中吹各彈紗性常銹數(shù)一柳樣表征示。視頻1視頻2視頻32）巖靈石動呈載變懶形特籍性（1）動聞載的曾特點①動脂載荷授隨時斑間而巖變化P=f(易t)；沖擊企載荷就是題一種炎動載埋荷，獅鑿巖瓜中活翼塞與逮釬尾輔、釬淚頭與卡巖石拘爆破志中的付起爆淹、傳頂爆、桂爆轟輕波，各應(yīng)力炕波對訴巖石遺的作屠用都閑是沖嗎擊載鼠荷。圖1-親2沖擊末載荷慕與時困間的辯關(guān)系②巖歇石變洋形不脆均勻花，質(zhì)辜點運林動速鳳度不深一致即巖濕石中姜各質(zhì)驅(qū)點不蒼是以忙一致發(fā)速度悲運動幣，巖艘石不恰是均昨勻地蜜變形啄，這閑是與框靜載陣作用李根本掌區(qū)別區(qū)所在慢。如套圖1-庫3。圖1-析3釬桿籃中應(yīng)幸變波杠傳播動情況運動鳴與變息形首漂先開早始于劣受沖擱擊的差端面念，端惜面處由質(zhì)點蜜受到怒擾動戴后，鉤產(chǎn)生勞變形下和應(yīng)食力，賊由于玻質(zhì)點聽間的點彈性線聯(lián)系捷，變寒形和骨應(yīng)力賣以速汗度c傳播腿，在敞時間t內(nèi)，棕變形除范圍迅為ct屆.2巖石桶的強仔度特酬征巖石店的強驚度特由征是指家?guī)r石薄能承送受一獵定外康力的移作用隆而不疊破壞茅的性勵能，活它是奧以巖澇石恰漫在破壞雁時應(yīng)舒力大仗小來表蓄示的鮮。分細動、攪靜載卻強度挨。表1-圣4幾種已巖石小的動畢、靜撒強度繼表巖石種類應(yīng)力波的平均傳播速度（m/s）抗壓強度（MPa）抗拉強度（MPa）加載速度(Mpa/s)載荷持續(xù)時間（ms）靜態(tài)動態(tài)靜態(tài)動態(tài)大理石和泉砂巖多湖砂巖群馬砂巖輝綠巖石英-閃長巖4500~60003700~43001800~35004100~57005300~60003700~590090~110100~14015~25200~240320~350240~330120~200120~20020~50350~500700~800300~4005~98~92~316~2322~3211~1920~4050~7010~2020~3050~6020~30107~108107~108106~107107~108107~108107~10810~3020~3050~10010~2020~5030~503巖石捕的堅涌固性堅固治性是指心巖石倍對外界秧各種郊機械捕破壞的綜合抵抗夸能力踩。1）強中度巖石貿(mào)能承皺受一察定外腫力作圾用而雖不破垮壞的題性能巖石陳表面甩抵抗燈工具業(yè)侵入度的性英能，較與鑿養(yǎng)巖性攏密切艘相關(guān)稠。鑿斑巖時貼，比穿單向罪抗壓宗強度仙更有光意義距，指喚巖石榆表面去被破象壞的狼性能趟。（城莫氏問硬度挑：滑執(zhí)石方森，熒暴磷長顫，石暖英黃跑玉剛傍金剛肺）2）硬巧度3）磨臥蝕性巖石千對工竹具的比磨蝕庸能力祖，主厘要與背巖石魯?shù)某闪R分有鈴關(guān)。4）鑿清巖性表示戶巖石料被爆僅碎的痛難易暮程度稱：用單位皇原巖越的炸絕藥消掀耗量挺和所裹需炮符眼長陶度表示瀉。巖石丙被鑿怪碎的仇難易接程度害：用每米雀炮眼禾所消字耗的弱釬頭藝數(shù)，掠純鑿物速，卵比能三指限標(biāo)表乏示5）爆梁破性1普氏況分級化法1）基獅本觀騾點是巖非石的遠堅固茂性所質(zhì)綜合暑上述蜓各特幅性趨徹于一藥致，濃即硬度廣、強最度、肥鑿巖蒙性、片爆破修性是被一致件的。2）分口級方房誠法用堅廟固性編系數(shù)f來大園致概交括，布作為讓分級盜的根劈燕據(jù)。f=場R/委10接,或共分10級。第三身節(jié)蹄巖石謀的分按級等級堅固性程度典型的巖石f值Ⅰ最堅固最堅固、細致和有韌性的石英巖、玄武巖及其它堅固巖石20Ⅱ很堅固很堅固花崗巖、石英斑巖、硅質(zhì)片巖、較堅固的砂巖和石灰?guī)r15Ⅲ堅固致密花崗巖、很堅固砂巖和石灰?guī)r，石英質(zhì)礦脈等10Ⅲa堅固堅固的石灰?guī)r、砂巖、大理巖、不堅固的花崗巖、黃鐵礦8Ⅳ較堅固一般的砂巖、鐵礦6Ⅳa較堅固砂質(zhì)頁巖、頁巖質(zhì)砂巖5Ⅴ中等堅固的粘土質(zhì)巖石、不堅固的砂巖和石灰?guī)r4Ⅴa中等各種不堅固的頁巖、致密的泥灰?guī)r3Ⅵ較軟弱軟弱的頁巖，很軟的石灰?guī)r，白堊、巖鹽、石膏、凍土2Ⅵa較軟弱碎石質(zhì)土壤，破碎頁巖、堅固的煤等1.5Ⅶ軟弱致密黏土，軟弱的煙煤、堅固的沖擊層、黏土質(zhì)土壤1.0Ⅶa軟弱輕砂質(zhì)黏土、黃土、礫石0.8Ⅷ土質(zhì)巖石腐植土、泥煤、輕砂質(zhì)土壤、濕砂0.6Ⅸ松散性巖石砂、細礫石、松土、采下的煤0.5Ⅹ流沙性巖石流沙，沼澤土壤、含水黃土及其它含水土壤0.33）該裙評價帥方法娘的評訪價強調(diào)貓了一途致性弟，忽授視了歉各巖叔石特雅性的慣特殊鎮(zhèn)性和巴差異繪性，盡因此尊有一湖定的隱誤差押，顯味得有瞇些片艷面和君籠統(tǒng)碰，如指難鑿賭的巖麥石不徹一定府難爆暴，但釀簡單粱易行測，易冰于推宿廣。跳多年千來在沸各類委礦山褲流行音使用殿。2可鉆立性分圖級可鉆蔬性分膨級的更測定劑是使權(quán)用便扇攜式辭巖石壁鑿測墳器測遵定巖輔石的啊鑿碎尸比能球（破咬碎單掃位體吼積巖偵石所遲消耗竄的能蛇量（J/籠cm3）和究鑿48緊0次后竄釬刃