本书选择神东矿区的大柳塔、补连塔和布尔台 3 个有代表性的试验矿井，在每个矿井中施工试验钻孔，采集从地表至煤层的所有岩心，并在每层岩层中选择 3 个样品，按照《煤和岩石物理力学性质测定方法第 7 部分：单轴抗压强度测定及软化系数计算方法》(GB/T 23561.7—2009)和《煤和岩石物理力学性质测定方法第 9 部分：煤和岩石三轴强度及变形参数测定方法》(GB/T 23561.9—2009)对 11 种基本岩石物理力学性质进行了室内测试，共计测试样品超过 3000 组。为了方便读者查阅相关原始数据，每一岩层的密度、孔隙率、波速、矿物成分、颗粒粒径分析、单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度等岩石物理力学性质分别用表和图列出。
样章试读
目录
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前言
第1章 研究区域采矿条件 1
1.1 试验矿井概况 1
1.2 试验钻孔位置 1
1.2.1 大柳塔煤矿试验钻孔(SJ-1 钻孔) 1
1.2.2 补连塔煤矿试验钻孔(SJ-2 钻孔) 2
1.2.3 布尔台煤矿试验钻孔(SJ-3 钻孔) 3
第2章 实验内容及方法 4
2.1 实验内容 4
2.2 煤岩物理性质的测试方法 4
2.2.1 岩石成分测试方法 4
2.2.2 岩石微观结构测试方法 5
2.2.3 岩石孔隙率测试方法 5
2.2.4 岩石密度测试方法 6
2.2.5 岩石波速测试方法 7
2.2.6 岩石RQD 值测试方法 7
2.3 力学性质测试方法 8
2.3.1 抗拉强度测试 8
2.3.2 单轴压缩参数测试 9
2.3.3 三轴压缩参数测试 10
参考文献 14
第3章 神东矿区地质地层与取样加工 15
3.1 沉积环境 15
3.2 地层特征及岩心钻孔柱状特征 16
3.2.1 地层特征 16
3.2.2 钻孔柱状特征 18
3.3 试样采集与加工 23
3.3.1 试样采集 23
3.3.2 试样制备 24
3.4 神东矿区地质地层特点 24
参考文献 27
第4章 煤岩物理性质试验 28
4.1 神东矿区岩石密度测试结果分析 28
4.2 神东矿区岩石波速测试分析 38
4.3 神东矿区岩石孔隙率测试分析 49
4.4 神东矿区岩石微观结构测试分析 55
4.5 神东矿区岩石RQD 值测试分析 65
参考文献 68
第5章 神东矿区煤岩力学性质 70
5.1 神东矿区岩石抗压强度分析 70
5.1.1 补连塔煤矿岩层抗压强度分析 70
5.1.2 大柳塔矿岩层抗压强度分析 70
5.1.3 布尔台煤矿岩层抗压强度分析 85
5.2 神东矿区岩石弹性模量分析 101
5.2.1 补连塔煤矿岩层弹性模量分析 101
5.2.2 大柳塔煤矿岩层弹性模量分析 101
5.2.3 布尔台煤矿岩层弹性模量分析 106
5.3 神东矿区岩石抗拉强度分析 112
5.3.1 补连塔煤矿岩层抗拉强度分析 112
5.3.2 大柳塔煤矿岩层抗拉强度分析 112
5.3.3 布尔台煤矿岩层抗拉强度分析 113
5.4 神东矿区岩石三轴抗压强度分析 123
5.4.1 补连塔煤矿岩层三轴抗压强度分析 123
5.4.2 大柳塔煤矿岩层三轴抗压强度分析 123
5.4.3 布尔台煤矿岩层三轴抗压强度分析 135
5.5 神东矿区岩石黏聚力分析 135
5.5.1 补连塔煤矿岩层黏聚力分析 135
5.5.2 大柳塔煤矿岩层黏聚力分析 145
5.5.3 布尔台煤矿岩层黏聚力分析 147
5.6 神东矿区岩石内摩擦角特征 149
5.6.1 补连塔煤矿岩层内摩擦角特征 149
5.6.2 大柳塔煤矿岩层内摩擦角特征 150
5.6.3 布尔台煤矿岩层内摩擦角特征 150
参考文献 153
第6章 神东矿区岩石物理力学特征综合分析 154
6.1 岩石密度随埋深变化特征 154
6.1.1 大柳塔煤矿岩石密度随埋深变化特征分析 154
6.1.2 布尔台煤矿岩石密度随埋深变化特征分析 156
6.1.3 补连塔煤矿岩石密度随埋深变化特征分析 159
6.1.4 3个煤矿不同岩性密度对比分析 160
6.2 岩石抗压强度随埋深变化特征 162
6.2.1 大柳塔煤矿岩石抗压强度随埋深变化特征分析 162
6.2.2 布尔台煤矿岩石抗压强度随埋深变化特征分析 164
6.2.3 补连塔煤矿岩石抗压强度随埋深变化特征分析 167
6.2.4 3个煤矿不同岩性岩石抗压强度对比分析 167
6.2.5 抗压强度分布与岩性关系分析 169
6.3 岩石抗拉强度随埋深变化特征 171
6.3.1 大柳塔煤矿岩石抗拉强度随埋深变化特征分析 171
6.3.2 布尔台煤矿岩石抗拉强度随埋深变化特征分析 172
6.3.3 补连塔煤矿岩石抗拉强度随埋深变化特征分析 175
6.3.4 3个煤矿不同岩性抗拉强度对比分析 176
6.3.5 抗拉强度分布与岩性关系分析 178
6.4 岩石弹性模量随埋深变化特征 180
6.4.1 大柳塔煤矿岩石弹性模量随埋深变化特征分析 180
6.4.2 布尔台煤矿岩石弹性模量随埋深变化特征分析 181
6.4.3 补连塔煤矿岩石弹性模量随埋深变化特征分析 184
6.4.4 3个煤矿不同岩性弹性模量对比分析 185
6.4.5 弹性模量分布与岩性关系分析 187
图目录
图1-1 大柳塔煤矿试验钻孔(SJ-1 钻孔)平面位置 2
图1-2 补连塔煤矿试验钻孔(SJ-2 钻孔)平面位置 2
图1-3 布尔台煤矿试验钻孔(SJ-3-1 钻孔、SJ-3-2 钻孔)平面位置 3
图2-1 待测试的部分试样 6
图2-2 抗拉试验标准试样 9
图2-3 σ-τ 坐标下库仑准则 12
图2-4 σ1-σ3 坐标下库仑准则 13
图3-1 补连塔煤矿钻孔柱状图 19
图3-2 大柳塔煤矿钻孔柱状图 20
图3-3 布尔台煤矿钻孔柱状图 21
图3-4 试样现场编号图(布尔台煤矿) 23
图3-5 试样现场密封图(布尔台煤矿) 24
图3-6 部分单轴、三轴压缩试样(补连塔煤矿) 25
图3-7 试验矿井钻孔柱状图 26
图4-1 不同浸泡时间砂岩试样的照片 49
图4-2 粉砂岩微观结构 56
图4-3 粉砂岩粒径和孔隙大小分布直方图 57
图4-4 细粒砂岩微观结构 58
图4-5 细粒砂岩粒径和孔隙大小分布直方图 59
图4-6 中粒砂岩微观结构 60
图4-7 中粒砂岩粒径和孔隙大小分布直方图 61
图4-8 粗粒砂岩微观结构 62
图4-9 粗粒砂岩粒径和孔隙大小分布直方图 63
图4-10 砂质泥岩微观结构 64
图4-11 砂质泥岩粒径和孔隙大小分布直方图 65
图4-12 补连塔煤矿地层RQD 值分布图 66
图4-13 布尔台煤矿地层RQD 值分布图 67
图4-14 大柳塔煤矿地层RQD 值分布图 68
图5-1 补连塔煤矿岩层全应力–应变曲线详细情况 74
图5-2 大柳塔煤矿岩层全应力–应变曲线详细情况 85
图5-3 布尔台煤矿岩层全应力–应变曲线详细情况 101
图5-4 补连塔煤矿岩层三轴压缩下全应力–应变曲线详细情况 126
图5-5 大柳塔煤矿岩层三轴压缩下全应力–应变曲线详细情况 134
图5-6 布尔台煤矿岩层三轴压缩下全应力–应变曲线详细情况 144
图5-7 补连塔煤矿岩层黏聚力特征图. 145
图5-8 大柳塔煤矿岩层黏聚力特征图. 146
图5-9 布尔台煤矿黏聚力特征图 148
图5-10 补连塔煤矿岩层内摩擦角特征图 149
图5-11 大柳塔煤矿岩层内摩擦角特征图 151
图5-12 布尔台煤矿内摩擦角特征图 152
图6-1 大柳塔煤矿细粒砂岩密度随埋深变化特征 154
图6-2 大柳塔煤矿粉砂岩密度随埋深变化特征 155
图6-3 大柳塔煤矿砂质泥岩密度随埋深变化特征 155
图6-4 布尔台煤矿粗粒砂岩密度随埋深变化特征 156
图6-5 布尔台煤矿中粒砂岩密度随埋深变化特征 157
图6-6 布尔台煤矿细粒砂岩密度随埋深变化特征 157
图6-7 布尔台煤矿粉砂岩密度随埋深变化特征 158
图6-8 布尔台煤矿砂质泥岩密度随埋深变化特征 158
图6-9 补连塔煤矿砂质泥岩密度随埋深变化特征 159
图6-10 各煤矿细粒砂岩密度对比 160
图6-11 各煤矿粉砂岩密度对比 160
图6-12 各煤矿砂质泥岩密度对比 161
图6-13 大柳塔煤矿细粒砂岩抗压强度随埋深变化特征 162
图6-14 大柳塔煤矿粉砂岩抗压强度随埋深变化特征 163
图6-15 大柳塔煤矿砂质泥岩抗压强度随埋深变化特征 163
图6-16 布尔台煤矿粗粒砂岩抗压强度随埋深变化特征 164
图6-17 布尔台煤矿中粒砂岩抗压强度随埋深变化特征 164
图6-18 布尔台煤矿细粒砂岩抗压强度随埋深变化特征 165
图6-19 布尔台煤矿粉砂岩抗压强度随埋深变化特征 165
图6-20 布尔台煤矿砂质泥岩抗压强度随埋深变化特征 166
图6-21 补连塔煤矿砂质泥岩抗压强度随埋深变化特征 167
图6-22 各煤矿细粒砂岩抗压强度对比 168
图6-23 各煤矿粉砂岩抗压强度对比 168
图6-24 各煤矿砂质泥岩抗压强度对比 169
图6-25 大柳塔煤矿抗压强度分布与岩性的关系 169
图6-26 补连塔煤矿抗压强度分布与岩性的关系 170
图6-27 布尔台煤矿抗压强度分布与岩性的关系 170
图6-28 大柳塔煤矿细粒砂岩抗拉强度随埋深变化特征 171
图6-29 大柳塔煤矿粉砂岩抗拉强度随埋深变化特征 171
图6-30 大柳塔煤矿砂质泥岩抗拉强度随埋深变化特征 172
图6-31 布尔台煤矿粗砂岩抗拉强度随埋深变化特征 173
图6-32 布尔台煤矿中粒砂岩抗拉强度随埋深变化特征 173
图6-33 布尔台煤矿细粒砂岩抗拉强度随埋深变化特征 174
图6-34 布尔台煤矿粉砂岩抗拉强度随埋深变化特征 174
图6-35 布尔台煤矿砂质泥岩抗拉强度随埋深变化特征 175
图6-36 补连塔煤矿砂质泥岩抗拉强度随埋深变化特征 176
图6-37 各煤矿细粒砂岩抗拉强度对比 176
图6-38 各煤矿粉砂岩抗拉强度对比 177
图6-39 各煤矿砂质泥岩抗拉强度对比 177
图6-40 大柳塔煤矿抗拉强度分布与岩性的关系 178
图6-41 补连塔煤矿抗拉强度分布与岩性的关系 179
图6-42 布尔台煤矿抗拉强度分布与岩性的关系 179
图6-43 大柳塔煤矿细粒砂岩弹性模量随埋深变化特征 180
图6-44 大柳塔煤矿粉砂岩弹性模量随埋深变化特征 180
图6-45 大柳塔煤矿砂质泥岩弹性模量随埋深变化特征 181
图6-46 布尔台煤矿粗粒砂岩弹性模量随埋深变化特征 182
图6-47 布尔台煤矿中粒砂岩弹性模量随埋深变化特征 182
图6-48 布尔台煤矿细粒砂岩弹性模量随埋深变化特征 183
图6-49 布尔台煤矿粉砂岩弹性模量随埋深变化特征 183
图6-50 布尔台煤矿砂质泥岩弹性模量随埋深变化特征 184
图6-51 补连塔煤矿砂质泥岩弹性模量随埋深变化特征 185
图6-52 各煤矿细粒砂岩弹性模量对比 185
图6-53 各煤矿粉砂岩弹性模量对比 186
图6-54 各煤矿砂质泥岩弹性模量对比 186
图6-55 大柳塔煤矿弹性模量分布与岩性的关系 187
图6-56 补连塔煤矿弹性模量分布与岩性的关系 188
图6-57 布尔台煤矿弹性模量分布与岩性的关系 188
表目录
表3-1 神东矿区地层沉积特征 17
表4-1 补连塔煤矿岩层密度分布表 29
表4-2 大柳塔煤矿岩层密度分布表 30
表4-3 布尔台煤矿岩层密度分布表 34
表4-4 补连塔煤矿岩层波速分布表 40
表4-5 大柳塔煤矿岩层波速分布表 41
表4-6 布尔台煤矿岩层波速分布表 45
表4-7 补连塔煤矿岩层孔隙率分布表 50
表4-8 大柳塔煤矿岩层孔隙率分布表 51
表4-9 RQD 值分类标准 66
表5-1 补连塔煤矿岩层抗压强度统计表 71
表5-2 大柳塔煤矿岩层抗压强度统计表 75
表5-3 布尔台煤矿岩层抗压强度统计表 86
表5-4 补连塔煤矿岩层弹性模量统计表 102
表5-5 大柳塔煤矿岩层弹性模量统计表 103
表5-6 布尔台煤矿岩层弹性模量统计表 107
表5-7 补连塔煤矿岩层抗拉强度统计表 114
表5-8 大柳塔煤矿岩层抗拉强度统计表 115
表5-9 布尔台煤矿岩层抗拉强度统计表 118
表5-10 补连塔煤矿岩层三轴抗压强度统计表 124
表5-11 大柳塔煤矿岩层三轴抗压强度统计表 127
表5-12 布尔台煤矿岩层三轴抗压强度统计表 136
表6-1 大柳塔煤矿岩石密度随埋深变化的线性拟合方程 155
表6-2 大柳塔煤矿岩石抗压强度随埋深变化的线性拟合方程 163
表6-3 布尔台煤矿岩石抗压强度随埋深变化的线性拟合方程 166
表6-4 大柳塔煤矿岩石抗拉强度随埋深变化的线性拟合方程 172
表6-5 布尔台煤矿岩石抗拉强度随埋深变化的线性拟合方程 175
表6-6 大柳塔煤矿岩石弹性模量随埋深变化的线性拟合方程 181
表6-7 布尔台煤矿岩石弹性模量随埋深变化的线性拟合方程 184
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