巖石的性質(zhì)與分級

巖石的性質(zhì)與分級第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/42井巷工程的重要性井巷工程的要求本課程的主要內(nèi)容緒論第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日授課時間安排周次授課時數(shù)章節(jié)和內(nèi)容摘要1~212第一章巖石的性質(zhì)與分級第二章井巷地壓第三章鉆眼機具3~412第四章爆破材料與爆破原理53第五章巷道斷面設(shè)計66第六章礦用工程材料7~812第七章巷道掘進爆破技術(shù)第八章掘進通風(fēng)和防塵9~1012第九章裝巖與調(diào)車第十章

巷道支護11~1212第十一章

巷道施工組織與管理第十二章

采區(qū)巷道和采區(qū)煤倉施工136第十三章

硐室及交岔點第十四章

特殊條件下的巷道施工146第十五章

立井施工156第十六章

立井井筒延深166復(fù)習(xí)、考試、機動第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/44第一章巖石的性質(zhì)與分級§1.1

巖石的物理性質(zhì)§1.2

巖石的力學(xué)特征§1.3

巖石分級和圍巖分類第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/45破碎巖石和防止巖石破碎就成為井巷工程中要解決的一對主要矛盾。首先應(yīng)了解巖石的性質(zhì)，制訂出科學(xué)的巖石分級和圍巖分類方法，以此作為選擇破巖和井巷維護方法的依據(jù)?！?.1巖石的物理性質(zhì)第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/46§1.1巖石的物理性質(zhì)一、概述（一）巖體的組成從煤礦采掘角度來看，巖體包括以下三部分：1．巖石2．地下水3．瓦斯

第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/47§1.1巖石的物理性質(zhì)1．巖石巖石是指顆粒間牢固聯(lián)結(jié)、呈整體或具有節(jié)理、裂隙，并由各種造巖礦物顆粒組成的集合體。巖石是組成整體地殼的自然材料而非經(jīng)搬運后的一塊巨石。

礦物是組成巖石的細胞，它是地殼中具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素或化合物。

巖石的特性，很大程度上取決于它的礦物成分。組成巖石的礦物稱為造巖礦物，分原生礦物和次生礦物兩大類，常見的主要造巖礦物僅30多種。

第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/48§1.1巖石的物理性質(zhì)

2．地下水地下水充填于巖石的孔隙、層理、節(jié)理、裂隙、斷層甚至溶洞之中。地下水可使巖質(zhì)軟化，強度降低，不僅對井巷工程的設(shè)計方案、施工方法與工期、工程投資以及工程長期使用，有著密切的關(guān)系，而且若對地下水處理不當(dāng)，還可能產(chǎn)生不良影響，甚至發(fā)生工程事故。在地下水中進行井巷工程施工時必須采取排水措施。第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/49§1.1巖石的物理性質(zhì)

3．瓦斯瓦斯是指從井下煤體和圍巖中涌出以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有害氣體的總稱。在煤系地層中，瓦斯主要是指沼氣(CH4)，瓦斯易積聚于巷道頂部，易擴散，滲透性強，它產(chǎn)生于煤層而又?jǐn)U散到附近巖體的裂隙或孔洞中。瓦斯爆炸是煤礦主要災(zāi)害之一，國內(nèi)外已有不少由于瓦斯爆炸造成人員傷亡和嚴(yán)重破壞的慘痛教訓(xùn)。所以，必須很好地掌握瓦斯爆炸的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律及其預(yù)防措施，杜絕此類事故，確保安全生產(chǎn)。第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/410§1.1巖石的物理性質(zhì)(二)巖石的生成及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造1．巖石的生成巖石按其生成原因不同，可分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。煤系地層多屬沉積巖，只有局部地段才有巖漿巖的侵入。常見的沉積巖有角礫巖、礫巖、砂巖、泥巖、頁巖和石灰?guī)r等。沉積巖是由沉積物經(jīng)過壓緊、膠結(jié)等作用而形成的巖石，是一種經(jīng)過一系列地質(zhì)作用的產(chǎn)物。建井工程中常把上述這些固結(jié)性巖石，統(tǒng)稱為基巖；把覆蓋在基巖上的松散性沉積物稱為表土，如黃土、粘土、砂礫等。自然界長期暴露在地表的多種巖石，由于受到各種物理、化學(xué)風(fēng)化和剝蝕等破壞作用，成為碎石、細砂、泥土及溶解于水的物質(zhì)。這些風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物，被流水或風(fēng)搬運到海洋、湖泊及地表其他低洼地帶沉積下來，稱為沉積物。隨著地殼不斷地沉降，沉積物由下而上，逐層逐層地堆積起來而不斷增厚，經(jīng)過壓實、脫水、膠結(jié)等固結(jié)成巖作用，松散的沉積物就形成了堅硬的沉積巖。

沉積巖是煤礦井下最常見的巖石，煤層本身就是由植物遺體轉(zhuǎn)變而成的沉積巖。煤層的頂板和底板多是由沉積巖組成的，煤礦的井巷工程絕大多數(shù)都布置在沉積巖中。因此，沉積巖與煤礦頂板管理關(guān)系極為密切。第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/411§1.1巖石的物理性質(zhì)

(二)巖石的生成及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

2．巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

(1)巖石的結(jié)構(gòu)。巖石的結(jié)構(gòu)是指決定巖石組織的各種特征的總合，即巖石中礦物顆粒的結(jié)晶程度，礦物或巖石碎屑顆粒的形狀和大小，顆粒之間相互連結(jié)的狀況，以及膠結(jié)物的膠結(jié)類型等特征。對于煤礦中常見的碎屑沉積巖來說，根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)可分為以下幾種：

①礫狀結(jié)構(gòu)：指粒徑大于2mm的巖石碎屑膠結(jié)而成的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如礫巖；

②砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：指粒徑變化在2~0.05mm之間的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如砂巖；

③粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)：指粒徑變化在0.05~0.005mm之間的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如粉砂巖、頁巖等；

④泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：指粒徑小于0.005mm的碎屑結(jié)構(gòu)類型，如泥巖、粘土巖等。

(2)巖石的構(gòu)造。巖石的構(gòu)造是指巖石中礦物顆粒集合體之間，以及它與其他組成部分之間的排列方式和充填方式。常見的巖石構(gòu)造有下列三種：①整體構(gòu)造：巖石的顆?；ハ鄧?yán)密地緊貼在一起，沒有固定的排列方向；

②多孔狀構(gòu)造：巖石顆粒彼此相接并不嚴(yán)密，顆粒之間有許多小空隙(微孔)；③層狀構(gòu)造：巖石顆?；ハ嘟惶?，表現(xiàn)出層次疊置現(xiàn)象(層理)。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/412§1.1巖石的物理性質(zhì)二、巖石的密度和表觀密度巖石的密度是指在絕對密實狀態(tài)下，單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量。巖石的密度按下式計算：

ρ＝m/V(1—1)ρ——巖石的密度，g/m3；m——巖石在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量，g；V——巖石在絕對密實狀態(tài)下的體積，指不包含巖石內(nèi)部孔隙的實體積，cm3。式中

ρ0——巖石的表觀密度，g/m3；m——巖石在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量，kg；V0——巖石在自然狀態(tài)下的體積，指包括實體積和孔隙體積在內(nèi)的體積，

m3。表1－1煤礦中常見巖石的密度和表觀密度巖石名稱密度／g·cm-3表觀密度／kg·m-3砂

巖2.6~2.752000~2600頁

巖2.57~2.772000~2400石灰?guī)r2.48~2.852200~2600煤—1200~1400巖石的表觀密度是指在自然狀態(tài)下，單位體積內(nèi)巖石的質(zhì)量。巖石的表觀密度按下式計算：

ρ0＝m/V0(1—2)第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/413§1.1巖石的物理性質(zhì)三、巖石的空隙比

巖石的空隙比是指巖石中各種孔隙、裂隙體積占巖石內(nèi)固體部分實體總體積的百分比。它反映巖石中孔隙和裂隙的發(fā)育程度，用P來表示。巖石的空隙比按下式計算：

P=（V0－V）/V0×100%=（1－V/V0）/V0×100%=（1－ρ0/ρ）

(1—3)巖石名稱空隙比板

巖0.001~0.0101石灰?guī)r0.053~0.250砂

巖0.031~0.429頁

巖0.111~0.538表1—2煤礦中常見巖石的空隙比

第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/414§1.1巖石的物理性質(zhì)四、巖石的碎脹性和壓實性巖石的碎脹性是指巖石破碎以后的體積將比整體狀態(tài)下的體積增大的性質(zhì)。兩種狀態(tài)下的體積比稱為碎脹系數(shù)，用α來表示。巖石的碎脹系數(shù)按下式計算：

α＝V”/V0式中α－巖石的碎脹系數(shù)；

V”－破碎膨脹后的堆積體積，m3。碎脹系數(shù)與巖石的物理性質(zhì)、破碎后塊度的大小及其排列狀態(tài)等因素有關(guān)。巖石破碎后，在其自重和外加載荷的作用下將逐漸壓實，體積隨之減小，這種壓實后的體積與破碎前原始體積之比，稱為殘余碎脹系數(shù)。殘余碎脹系數(shù)反映破碎巖石被壓實的程度，它與巖石本身的物理力學(xué)性質(zhì)、外加載荷大小及破碎后經(jīng)歷的時間長短有關(guān)。煤礦中常見巖石約碎脹系數(shù)和殘余碎脹系數(shù)見表1—3。表1—3煤礦中常見巖石的碎脹系數(shù)和殘余碎脹系數(shù)巖石名稱碎脹系數(shù)殘余碎脹系數(shù)砂1.06~1.151.01~1.03粘

土＜1．201.03~1.07碎

煤＜1．201.05泥質(zhì)頁巖1.401.10砂質(zhì)頁巖1.60~1.801.10~1.15硬砂巖1.50~1.80第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/415§1.1巖石的物理性質(zhì)五、巖石與水有關(guān)的性質(zhì)

(一)巖石的水脹性和水解性

水脹性和水解性主要是松軟巖石所表現(xiàn)的特征。巖石的水脹性是指軟巖遇水而膨脹的性質(zhì)，常以試件浸入水中后，厚度膨脹量與原始厚度之比作為水脹性指標(biāo)。巖石的水解性是指軟巖遇水崩解、破裂的性質(zhì)，將試樣浸入水中，崩解后剩余的試樣質(zhì)量與原始質(zhì)量之比可作為水解性指數(shù)。

(二)巖石的軟化性

巖石的軟化性是指巖石浸水后的強度明顯降低的特征，用軟化系數(shù)來表示。即用吸水飽和狀態(tài)下巖石試件的單向抗壓強度與干燥巖石試件單向抗壓強度的比值來表示水分對巖石強度的影響程度。巖石的軟化系數(shù)按下式計算：

KR＝Rb/Rg(1—5)式中

KR——巖石的軟化系數(shù)；

Rb——吸水飽和狀態(tài)下巖石試件的單向抗壓強度，Mpa；

Rg——巖石試件在干燥狀態(tài)下的單向抗壓強度，MPa。

巖石浸水后的軟化程度，與巖石中親水性礦物和易溶性礦物的含量、空隙發(fā)育情況、水的化學(xué)成分以及巖石浸水時間的長短等因素有關(guān)，親水礦物和易溶礦物含量越多，開口空隙越發(fā)育，巖石浸水時間越長，則巖石浸水后強度降低程度越大。

研究巖石的軟化系數(shù)對用高壓注水軟化方法控制堅硬難冒頂板有著重要意義。煤礦中常見巖石的軟化系數(shù)見表1—4。

巖石名稱干試件抗壓強度/Pa水飽和試件抗壓強度/MPa軟化系數(shù)粘土巖20.7~59.02．4~31.80.08~0.87頁

巖57.O~136.013．7~75.1O.24~O.55砂

巖17.5~250.85．7~245.50.44~O.97石灰?guī)r13.4~206.77．8~189.20.58~0.94第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/416§1.1巖石的物理性質(zhì)六、巖石的硬度和耐磨性巖石的硬度是指巖石表面抵抗其他較硬物體壓人或刻劃的能力。巖石的硬度常采用刻劃法測定，硬度越大，則其耐磨性越好，加工越困難。巖石的耐磨性是指巖石表面抵抗磨損的能力。巖石的耐磨性用磨損率來表示，可按下式計算：N＝(m1-m2)/A式中

N——巖石的磨損率，g/cm2；ml——巖石磨損前的質(zhì)量，g；m2——巖石磨損后的質(zhì)量，g；A——巖石試件受磨面積，cm2。第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/417§1.2巖石的力學(xué)特征一、巖石的變形特性(一)巖石的彈性和塑性

(二)巖石的流變性質(zhì)二、巖石的強度特性拉、壓、剪、扭第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/418§1.2巖石的力學(xué)特征一、巖石的變形特性巖石受到外部載荷時首先發(fā)生變形，當(dāng)載荷增加超過極限強度時，就會導(dǎo)致巖石破壞。所以巖石的變形和破壞是巖石在載荷作用下力學(xué)性質(zhì)變化過程中的兩個階段。(一)巖石的彈性和塑性巖石的彈性是指在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，能完全恢復(fù)到原形狀的性質(zhì)。

這種完全能恢復(fù)的變形，稱為彈性變形。彈性變形是可逆的。巖石在彈性變形范圍內(nèi)，其應(yīng)力σ與應(yīng)變ε的比值是一個常數(shù)，這個比值稱為巖石的彈性模量，即E＝σ/ε(1—7)彈性模量且是衡量巖石抵抗變形能力的一個指標(biāo)，其值越大，則巖石越不易變形。巖石的塑性是指在外力作用下產(chǎn)生的變形，當(dāng)取消外力后，仍保持變形后的形狀和尺寸的性質(zhì)。這種不能恢復(fù)的永久變形，稱為塑性變形。塑性變形具有不可逆性。巖石與一般固體材料不同，它的彈性變形和塑性變形往往是同時出現(xiàn)的。例如，巖石在彈性變形階段就已伴隨或多或少的塑性變形，甚至在剛開始出現(xiàn)彈性變形的時刻，便出現(xiàn)了塑性變形。因此，巖石是兼有彈性和塑性的材料。

第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/419§1.2巖石的力學(xué)特征一、巖石的變形特性

(二)巖石的流變性質(zhì)巖石的變形特性與巖石類型、加載方式、載荷大小、巖石的物理狀態(tài)等因素有關(guān)。另外，許多巖石的變形并非在一瞬間完成，它與時間因素有密切關(guān)系。巖石的流變就是指巖石的應(yīng)力應(yīng)變隨時間因素而變化的特性。巖石的流變性質(zhì)表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)蠕變。在恒定載荷持續(xù)作用下，應(yīng)變隨時間變化而增長的現(xiàn)象稱蠕變。蠕變有兩種情況：一是當(dāng)巖石應(yīng)力較小時，經(jīng)過一定時間，應(yīng)變能穩(wěn)定下來，不再增加，稱穩(wěn)定蠕變；二是當(dāng)巖石應(yīng)力較大時，應(yīng)變隨時間變化而不斷增加，直至巖石破碎，稱不穩(wěn)定蠕變。其間的臨界應(yīng)力即為巖石長期穩(wěn)定的必要條件。井下某些含有粘土礦物的巖石，蠕變相當(dāng)突出，如位于一些軟巖中的巷道，可以經(jīng)過幾天甚至幾小時以后，就使巷道斷面縮小到難以通行的程度。(2)后效彈性變形。巖石在彈性變形階段，卸載以后，有一部分變形立刻恢復(fù)，還有一部分變形不能立刻恢復(fù)，但是經(jīng)過一定時間仍能完全恢復(fù)。這部分變形，不是塑性變形，這種現(xiàn)象稱為后效彈性變形。后效彈性變形的發(fā)展很緩慢，而且變形量所占的比重較小，通常只占彈性變形的百分之幾，很少超過10％。盡管如此，后效彈性變形在井下工程中仍有重要意義。(3)松弛。在應(yīng)變保持一定的條件下，應(yīng)力將隨時間而逐漸減小的現(xiàn)象稱為松弛。研究巖石變形的松弛性質(zhì)可以更合理地選擇井下支護形式。第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/420§1.2巖石的力學(xué)特征二、巖石的強度特性在載荷的作用下巖石變形，達到一定程度就會破壞。巖石發(fā)生破壞時所能承受的最大載荷叫極限載荷，用單位面積表示則稱為極限強度。對巷道面言，如圍巖強度小于所受應(yīng)力，則圍巖要破壞，可能發(fā)生冒頂、片幫和底鼓等現(xiàn)象；如圍巖強度大于所受應(yīng)力，則巷道可不支護而長期穩(wěn)定。影響巖石強度的因素很多，如巖石性質(zhì)(巖石本身礦物成分、顆粒大小及膠結(jié)物的種類不同)、巖石的構(gòu)造特征、試件的幾何尺寸、巖石所處的物理狀態(tài)、加載速率和巖石的受力狀態(tài)等。(一)巖石的抗壓強度巖石試件在壓縮時所能承受的最大壓應(yīng)力值，稱為巖石的抗壓強度。它是目前井下采掘工程中使用最廣泛的巖石力學(xué)特性參數(shù)。巖石的抗壓強度又分為兩類：巖石試件在單向壓縮時所能承受的最大壓應(yīng)力值，稱為巖石的單向抗壓強度；巖石試件在三向壓應(yīng)力作用下所能承受的最大軸向應(yīng)力(或稱最大的主應(yīng)力)，稱為巖石的三向抗壓強度。通常，巖石中含高強度的礦物多、礦物顆粒間的聯(lián)接力大、空隙度小，則巖石抗壓強度大；反之，巖石抗壓強度小。此外，在一定變化范圍內(nèi)，試件尺寸越小，加載速度越大，則抗壓強度越大。

(二)巖石的抗拉強度巖石試件在拉伸時能承受的最大拉應(yīng)力值稱為巖石的抗拉強度。巖石的抗拉強度，主要受其內(nèi)部因素的影響，如果組成巖石的礦物強度高、顆粒之間的聯(lián)接力強且空隙不發(fā)育，則其抗拉強度高。

(三)巖石的抗剪強度巖石的抗剪強度是指巖石抵抗剪切作用的能力，它也是反映巖石力學(xué)性質(zhì)的主要參數(shù)之一。第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/421§1.2巖石的力學(xué)特征煤礦中常見巖石的單向抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度見表1—5。第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/422§1.2巖石的力學(xué)特征(四)巖石各種強度之間的關(guān)系巖石受力狀態(tài)不同，其極限強度亦不同。實驗研究可知，巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的各種強度值，一般符合下列順序：三向等壓抗壓強度＞三向不等壓抗壓強度＞雙向抗壓強度＞單向抗壓強度＞抗剪強度＞抗拉強度。此外，實驗證明，各種強度值有以下數(shù)量關(guān)系：抗拉強度／單向抗壓強度＝1／5~1／38抗剪強度／單向抗壓強度＝l／2~1／15針對巖石強度的特點，在破巖時應(yīng)使巖石單向或雙向受力處于拉伸或剪切的狀態(tài)，在井巷維護時應(yīng)使巖石處于受壓狀態(tài)。第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/423§1.2巖石的力學(xué)特征(四)巖石各種強度之間的關(guān)系巖石受力狀態(tài)不同，其極限強度亦不同。實驗研究可知，巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的各種強度值，一般符合下列順序：三向等壓抗壓強度＞三向不等壓抗壓強度＞雙向抗壓強度＞單向抗壓強度＞抗剪強度＞抗拉強度。此外，實驗證明，各種強度值有以下數(shù)量關(guān)系：抗拉強度／單向抗壓強度＝1／5~1／38抗剪強度／單向抗壓強度＝l／2~1／15針對巖石強度的特點，在破巖時應(yīng)使巖石單向或雙向受力處于拉伸或剪切的狀態(tài)，在井巷維護時應(yīng)使巖石處于受壓狀態(tài)。第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/424§1.3巖石分級和圍巖分類為了滿足巖體工程設(shè)計、施工和管理工作的需要，對巖石進行分級和對圍巖進行分類是

十分必要的。由于組成巖體的巖石性質(zhì)不同，巖體中裂隙發(fā)育情況存在差異，巖體力學(xué)性質(zhì)比較復(fù)雜，而且因研究的目的不同，分類方法也不相同。各種巖石按其成因和礦物成分劃分種類，加以質(zhì)的區(qū)別，只能滿足地質(zhì)工作的需要。對于采掘工程來說，則是以破碎巖石和維護圍巖穩(wěn)定為目的的，需要對巖石按其工程性質(zhì)加以量的區(qū)分，即巖石分級和圍巖分類。在采掘工程中，為了提高破巖效率，合理地選擇鉆眼爆破參數(shù)，對小范圍內(nèi)的巖石加以量的區(qū)分，稱為巖石分級；為了判定巷道周圍巖體的穩(wěn)定性并合理選擇支護類型，對較大范圍內(nèi)的巖體加以量的區(qū)分，稱為圍巖分類。我國煤礦普遍應(yīng)用的是以堅固性為基礎(chǔ)的普氏巖石分級法和以圍巖穩(wěn)定性為基礎(chǔ)的圍巖分類法。第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/425§1.3巖石分級和圍巖分類一、普氏巖石分級法1926年前蘇聯(lián)采礦工程師M．M．普洛托古雅可諾夫(簡稱普氏)提出用一個綜合性的指標(biāo)“堅固性系數(shù)”來劃分巖石等級。堅固性系數(shù)不同于巖石的硬度、強度、可鉆性和可爆性等指標(biāo)，它表示巖石在各種采礦作業(yè)(如鍬、鎬、鉆機、炸藥爆破等)以及地壓等外力作用下被破壞的相對難易程度。該方法是以巖塊的強度為基礎(chǔ)的，適用于巖石破碎方面的應(yīng)用。普氏認為，巖石的堅固性在各方面的表現(xiàn)是趨于一致的，難破碎的巖石用各種方法都難于破碎，容易破碎的巖石用各種方法都易于破碎。第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/426§1.3巖石分級和圍巖分類一、普氏巖石分級法巖石的堅固性系數(shù)表示巖石被破壞的相對難易程度，用f表示，f稱為普氏系數(shù)。f值的計算，是用巖石的單向抗壓強度R(MPa)除以標(biāo)準(zhǔn)巖石的抗壓強度10(MPa)，即

f=R／10(1—8)來表示的。根據(jù)f值的大小，普氏將巖石分為十級共十五種。普氏巖石堅固性系數(shù)見表1—6。普氏巖石分級法的優(yōu)點是指標(biāo)單一簡便，分類方法簡單易行，給設(shè)計與施工帶來了方便，在我國礦山工程中得到應(yīng)用。存在的問題是：只是反映了巖石開挖的難易程度；由于定級的標(biāo)準(zhǔn)是以巖塊強度為基礎(chǔ)的，不能說明巖體的穩(wěn)定性和完整性等特征，而決定巖體穩(wěn)定性的主要因素是巖體的完整性；由于分類等級較多，使用起來不很方便。一般來講，普氏巖石分級法對于松散巖體比較適用，而在堅固的裂隙發(fā)育較少的巖體中因計算結(jié)果偏大則不適用。第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/427§1.3巖石分級和圍巖分類第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/428§1.3巖石分級和圍巖分類二、圍巖分類法

(一)煤礦錨噴支護巷道圍巖分類法隨著采礦業(yè)、水電工程和其他地下工程技術(shù)的迅速發(fā)展，單純采用巖石堅固性系數(shù)分級有一定的局限性，不能全面反映煤礦巷道的圍巖巖體的質(zhì)量。因此逐步建立了一些綜合考慮工程地質(zhì)構(gòu)造特征的分類方法，大多圍繞圍巖穩(wěn)定性來劃分，以選擇合理支護方式為目的。他們的共同特點是：不僅考慮了巖塊的強度，而且考慮了巖體的完整性，即地質(zhì)構(gòu)造的影響程度、節(jié)理和裂隙的發(fā)育程度、風(fēng)化程度、層狀巖層的層厚等；以調(diào)查研究為基礎(chǔ)，根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)，對各類巖體提出了維護措施，便于應(yīng)用。我國煤炭、冶金和鐵路等系統(tǒng)，都提出了巖體穩(wěn)定性分類方法。其中煤礦錨噴支護巷道的圍巖分類，根據(jù)錨噴支護設(shè)計需要，結(jié)合煤礦巖體的特點，將圍巖劃分為五類，見表1—7。煤礦錨噴支護巷道圍巖分類法，是為選擇錨噴支護類型和參數(shù)服務(wù)的。這種圍巖分類法，充分考慮了圍巖的節(jié)理、裂隙影響，為選擇錨噴支護類型和確定錨噴支護參數(shù)提供了依據(jù)，彌補了普氏分級法的不足。但還缺少綜合性的分類指標(biāo)，仍然缺乏簡單易行的現(xiàn)場實測手段，有待不斷改進。第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/429§1.3巖石分級和圍巖分類第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日2023/2/430§1.3巖石分級和圍巖分類(二)圍巖松動圈分類法井下巷道開挖后，圍巖應(yīng)力超過圍巖強度，圍巖即產(chǎn)生變形松動現(xiàn)象。圍巖在原始狀態(tài)，是一個被壓密實的實體，處于應(yīng)力平衡狀態(tài)。巷道開挖后，破壞了圍巖的原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，即產(chǎn)生松動變形，