1g411021 矿业工程的工程地质条件分析与评价

考点一、土的分类 p13

1．土的基本分类：岩石、碎石土、砂土和粘性土

2. 黏性土：按塑性指数分为：黏土和粉质粘土；按液性指数可分为：坚硬粘土、硬塑粘土、可塑黏土、软塑黏土和流塑粘土。p13

3. 土的工程分类（p13）

在土方工程施工中，一般按开挖的难易程度（即土的坚实程度）将土进行分类。共分为八类十六个级别。

表1g411021-1（p13，掌握不同级别土的开挖方法）

考点二、土的物理性能指标和工程性质 p13

1.黏性土的状态指标（重点，p15）

（1）土的塑性指数（i_p）：是土体液限和塑限的差值（用无百分符号的百分数表示）。塑性指数越大，表示土处于塑性状态的含水量范围越大。   

（2）土的液性指数（i_l） ：是指黏性土的天然含水量和土的塑限的差值与塑性指数之比。液性指数i_l 在 0~1 之间。液性指数越大，则土中天然含水量越高，土质越软。

2.土的工程性质（重点，p15）

土的工程性质包括土的可松性、压缩性和休止角。

土的可松性：指土经过挖掘后，组织破坏，体积增加，虽然经过回填严实，仍不能恢复原来体积的性质。一般用最初可松性系数和最终可松性系数表示。

【例题·单选题】 土的初始可松性系数k_p、最终可松性系数k_p′的关系为（　　）。（12年单选6）

a．k_p > k_p′ >1

b．k_p < k_p′ > 1

c．k_p < k_p′ < 1

d．k_p > k_p′ < 1

答案：a

考点三、土的抗剪强度（重点，p15）

影响土体抗剪强度的因素（重点，p16）

①     无粘性土的孔隙比影响：土的级配影响

②     有效应力影响：排水条件

③     土体的固结影响：超固结土、正常固结体和欠固结土。

考点四、土压力（p16）

土压力大小不仅与挡土墙的移动方向有关，而且和墙后土体种类、涂面形式、墙的刚度，地面荷载等因素有关。

【例题·单选题】

关于影响无黏性土体抗剪强度因素的正确说法是（　　）。（07年单选2）

a．土体颗粒级配越均匀其抗剪强度越高

b．土颗粒排列越紧密，其内摩擦角越高

c．松砂的内摩擦角为零

d．颗粒粗糙度越大，排列越不整齐，其强度越低

答案：b

考点五、岩石的基本力学性质与质量评价 p16

1. 岩石的压缩变形与破坏特性（重点，p16）

岩石中含有的结构性缺陷（节理等）与裂隙影响岩石变形和承载能力。

围压（约束作用）对岩石 性质有重要影响，随围压的提高，岩石的脆性减小、峰值强度和残余强度提高。

围压和约束作用对残余强度的高低有重要关系，在较高围岩作用下，岩石甚至不会出现软化现象。

2.节理的影响和岩体力学特性 p16

节理面是岩体的弱结构，一般会使岩石的强度降低，变形模量降低，形成岩体变形和强度的各向异性。

节理面的抗剪强度就决定了岩体的强度（成为最不利方向）。

影响节理面抗剪强度的因素包括节理面的接触形式、剪胀角大小、节理面粗糙度以及节理面充填情况（充填度、充填材料性质、干燥和风化程度）等。

3.岩石质量评价（p17）

（1）饱和状态的岩石单轴抗压强度和普氏系数

（2）岩石的完整性系数（k_v）

（3）岩石质量指标（rqd）

1g411022  地质构造及其对矿山工程影响

考点一、岩石的分类及其特性（p18）

岩石按其生成方式分为三大类，即：沉积岩、岩浆岩和变质岩。

沉积岩根据沉积条件和成分不同分为砾岩、各种砂岩及黏土岩、各种碳酸岩（包括石灰岩、灰岩等）。

变质岩随变质环境（母岩种类、温度、压力）的不同，有石英岩、片麻岩、板岩、大理岩等多种。

【例题·单选题】 关于岩石性质，叙述正确的是（　）。

（06年单选6）　　

a．含高岭石、蒙脱石等成分的岩石孔隙率小、渗透性差，遇水后极易泥化

b．含有硅质和铁质胶结成分的岩石较坚固，钙质胶结难于溶解

c．深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀，强度高，抗风化能力弱

d．变质岩一般具有结晶和定向排列结构，变质程度越高岩性越差

答案：a

考点二、地层赋存特点与地质构造的主要形式 p18

1.地层单位（p18）

地层划分单位：界、系、统；

地质年代单位：代、纪、世。

2.断层的要素 p19

1）断层面和断层线

2）交面线：指断层面与矿体或煤层的交线。

3）断盘：指断层面分开的两侧岩体，上盘和下盘。

4）断距和落差 

5）断层的走向、倾向和倾角

3.断层的分类按断层上下盘相对移动的方向的分类：正断层、逆断层 、平推断层 。 p19

根据断层走向与岩层走向的关系分类：

1）走向断层：断层走向与岩层走向平行的断层。

2）倾向断层 ：断层走向与岩层走向垂直的断层。

3）斜交断层 ：断层走向与岩层走向斜交的断层。

【例题·单选题】 两盘沿近直立的断层面作水平移动的是（　）断层。（09年单选3）

a．走向  

b．倾向 

c．平推 

d．斜交

答案：c

考点三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位（重点）

1.构造应力特点（p19）

以水平应力为主，虽然是局域性的，但是作用大，经常造成岩层和矿山井巷工程的严重破坏。

2. 断层的影响 p20

a断层给矿井掘进、运输、巷道维护及开采带来许多困难。

b断层附近岩石一般较破碎，支护往往困难

c含水层水和地表水易通过断层涌入井下，造成矿井涌水量增大和突水危险。

我国许多矿井常以大断层为井田边界。中小型断层影响巷道布置；断层两侧往往要保留矿柱、增加了矿体损失。

3. 褶区的影响 p20

褶曲轴部顶板压力常有增大现象，巷道容易变形，难于维护，该处开采需加强支护；

煤矿向斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域；

一般情况下井田内阶段或水平运输大巷、总回风巷沿走向布置。

褶曲使沿层布置的巷道发生弯曲。

【例题·多选题】

关于地质构造的特征及其对矿山工程的影响，以下说法正确的有（　　）。（09年多选25）

a．褶曲结构应力的主作用方向和褶曲轴垂直

b．通常可以把大断层作为井田边界

c．中小断层往往影响巷道布置，但可减少巷道掘进量

d．煤矿背斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域

e．一般情况下，褶曲会使沿走向布置的巷道发生弯曲

答案：ab

1g411023  矿山地质图的读图方法

考点一、矿图的绘制和要求 p21

矿图常用比例为：1:10000,1:5000,1:2000,1:50。

考点二、矿图的种类及其用途 p21

按用途和性质不同，矿图又可分为基本矿图、专门矿图、日常生产用图和生产交换图四类。

采掘工程平面图（最基本最重要的图纸）

考点三、矿图的读法 p22

（二）地层结构和地质构造的表示方法（重点，p22）

1.岩层产状表示方法

等高线发生弯曲表示矿体走向发生变化。等高线密集程度发生变化，表示矿体倾角发生变化。

2. 巷道与巷道间的关系（新增）

区分巷道相交和相错主要是通过两条巷道内导线点标高间的关系。在采掘工程平面图上两条巷道相交，若交点标高相同，则它们是相交的，否则它们是相错的。

3．部分地质构造的表示

岩层底板等高线出现弯曲，一般说明是有褶曲构造；如岩层底板等高线出现中断或错开，则可能是由于陷落柱、断层等地质构造而引起的。

正断层表现为等高线缺失；逆断层表现为等高线重叠，重叠部分为上下盘同一层岩体的重叠区。