岩石的坚固性系数

根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级（表3-1），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。

表3-1

岩石级别坚固程度代表性岩石

Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。(f=20)

Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15)

Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10)

Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8)

Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6)

Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5)

Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4)

Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3)

Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)

Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5)

Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1)

Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8)

Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6)

Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.

5)

Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) 这种方法比较简单，而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点：

(1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。

(2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。

岩石抗力系数英文:coefficient of rock resistance 释文:岩石抗力系数又称弹性抗力系数,是指使围岩产生单位长度的径向位移(向围岩内方向)所需单位面积上的径向压力。以k表示。即k=p/u,式中,p为作用在单位面积衬砌上的压力。

岩石的坚固性系数

岩石的坚固性系数 由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数（又称普氏系数）至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数 f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，即 / =耳口0（ 1-19） 式中：--岩石的单轴抗压强度，MPa f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为 10MPa岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f 值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。根据岩石的坚固性系数（f）可把岩石分成10级（表1-9），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第川，叽V, W ,叫级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa勺岩石，故把凡是抗压强度大于 200MPa勺岩石都归入I级。 这种方法比较简单，而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点： （1）岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。 （2）普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免 地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。

表1-9按坚固性系数对岩石可钻性分级表

岩石力学试验报告

岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 山东科技大学土建学院实验中心编

目录 一、岩石比重的测定 二、岩石含水率的测定 三、岩石单轴抗压强度的测定 四、岩石单轴抗拉强度的测定 五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度 试验） 六、岩石变形参数的测定 七、煤的坚固性系数的测定

实验一、岩石比重的测定 岩石比重是指单位体积的岩石（不包括孔隙）在105～110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。 一、仪器设备 岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平（量0.001克）、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。 二、试验步骤 1、岩样制备：取有代表性的岩样300克左右，用机械粉碎，并全部通过孔径0.2（或0.3）毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶，用蒸馏水洗净，注入三分之一的蒸馏水，擦干瓶的外表面。 3、取15g 岩样（称准到0.001克）得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中，注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。 4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1～1.5小时。 5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温，然后注入蒸馏水，使液面与瓶塞刚好接触，注意不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 1。 6、将岩样倒出，比重瓶洗净，最后用蒸馏水刷一遍，向比重瓶内注满蒸馏水，同样使液面与瓶塞刚好接触，不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 2。 三、结果：按下式计算： s d g g g g d 1 2-+= 式中：d ——岩石比重； g ——岩样重、克； g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1

岩石硬度分级标准

岩石硬度分级标准 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6)

Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ① 极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ② 坚硬岩石 f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③ 中等坚固岩石 f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④ 不坚固岩石 f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。

煤的坚固性系数测试

59 煤的坚固性系数测定方法 1 仪器、设备和用具 1.1 捣碎筒，如图1所示。 1. 2 计量筒，如图2所示。 1.3 分样筛：孔径20mm 、30mm 和0.5mm 各一个。 1.4 天平：最大称量1000g ，感量0.5g 。 1.5 小锤、漏斗、容器。 图1 捣碎筒 图2 计量筒 1-重锤；2-筒体；3-筒低 1-活塞尺；2-量筒 2 采样和制样 2.1 在新暴露的煤层沿煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm 左右的煤样两块。当在地面打钻取样时，也应在沿煤层厚度上、中、下部各采取长度约10cm 的煤芯两块。煤样采出后应及时用纸包上并浸蜡封固以免风化。 2.2 煤样要附有标签，注明采样地点、层位、时间等。 2.3 煤样在携带、运送过程中应注意不得摔碰。 2.4 把煤样用小锤碎制成块度为20～30mm 小块，用孔径为20或30mm 的筛子筛选。 2.5 称取制备好的试样50g 为1份，每5份为一组，共称取3组。

3 测定步骤 3.1 将捣碎筒放置在混凝土或水泥地板中2cm厚的铁板上，放入试样1份，将质量为2.4kg的重锤提高到600mm（锤底面至筒底上表面）高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎后的试样装在同一容器中。 3.2 把每组（5份）捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分，端平分样筛轻筛，筛动幅度约200mm即可，筛至不再漏下煤粉为止。 3.3 把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，轻轻敲打使其密实。然后轻轻插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触。在计量筒口相平的A处（见图2）读数为l（即粉末在计量筒内实际测量高度，读至毫米）。 当l≥30mm时，冲击次数n即可定为3次，按以上步骤继续进行其他各组的测定。 若l<30mm时，则第一组试样作废，每份试样冲击次数n改为5次，按以上步骤进行冲击、筛分和测量，仍以每5份作一组，测得煤粉高度l。 4 坚固性系数的计算 坚固性系数按下式计算： l n f 20 式中：f ——坚固性系数； n ——每份试样冲击次数，次； l——每组试样筛下煤粉的计量高度，mm。 平均测定3组（每组5份），取算术平均值，计算结果取一位小数。试验报告中列出每组测定结果及3组的算术平均值。 60

岩石分类及硬度级别

岩石分类及硬度级别 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A

表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法

应用技术 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其 临界值的确定方法 赵旭生1,2,董银生3,岳超平2 (1.山东科技大学资源与环境学院,山东青岛266510; 2.煤炭科学研究总院重庆分院,重庆400037; 3.宁夏煤矿安全监察局银南分局,宁夏银川751411) 摘　要:论述了突出预测敏感指标及其临界值的概念、判断原则和确定方法,结合大湾矿的实践,介绍了一种集历史资料统计、实验室和现场试验相结合的突出预测敏感指标及其临界值的确定过程、步骤和方法,对钻屑瓦斯解吸指标K 1、钻孔瓦斯涌出初速度及其衰减指标、钻粉量、炮后30min 吨煤瓦斯涌出量指标V 30和综合指标R 的敏感性进行了考察,并在此基础上研究和确定了K 1指标和V 30指标的临界值。 关键词:突出危险性预测;敏感指标;临界值;确定方法 中图分类号:T D713+.2 文献标识码:C 文章编号:1008-4495(2007)03-0028-03 收稿日期:2006-09-05 工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预 测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的 两项关键工作。目前我国大多数突出矿井,在进行 突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基 本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。 但是,针对不同的矿井或煤层,突出预测指标的敏感 性及其临界值可能是不同的,甚至存在很大的差异。 矿井在使用中应通过现场试验,摸索和确定适合本 矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。否 则,可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预 测结果的不准确,导致误判,结果发生突出事故或增 加不必要的防突措施工程。所以,确定矿井突出预 测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要 的内容。1　预测敏感指标的概念及确定方法突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时,在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标[1]。煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象,是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素,而实际上,目前常用的预测指标 仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。对不同矿井、煤层或区域,突出的主导因素有所不同,3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。所以,主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不同指标,其预测突出危险的敏感性会有所不同。同时,预测指标还在一定程度上或多或少地受到现场测试条件、仪器性能、操作人员责任心等外部条件和人为因素的影响,使测定出的指标值影响因素复杂,从而影响指标的敏感性。判断一种指标是否敏感,主要考虑两个方面的因素:一是指标值的大小是否随着突出危险性的大小明显变化;二是影响指标值大小的突出危险因素是否大于测定误差等外部条件和人为因素。具体确定时可根据在有无突出危险时的指标值大小及其变 化幅度,以及测试环境、手段、人员水平等引起的测 定误差大小等判断,如在突出危险区与非危险区、突 出点附近与正常带、打钻时喷孔等动力现象(严重度 与频度等)与正常时、措施前后等测值的变化情况, 以及测值统计结果分布规律、指标与其他敏感指标 的对比等进行判断。所以预测敏感指标,必须通过 对各种指标的实际考察,结合本矿煤层或区域的具 体测试条件来确定,其敏感指标既能体现出本矿煤 层的突出主导因素,又适应矿井的具体测试条件, 从而较好地符合矿井实际。 ? 82?

岩石软硬界定

岩石按岩体分级标准GB50218-94是如何进行工程分类的? 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。

煤的分类、f

动力煤 boiler; power coal; steam coal; 从广义上来讲，凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。 火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的基本依据。燃料煤的特性包括两个方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量（碳、氢、氧、氮、硫）、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。这些指标与燃烧、加工（例如磨成煤粉）、输送和储存有直接关系。灰特性指煤灰的化学成分、高温下的特性、以及比电阻等。这些特性对燃烧后的清洁程度，对钢材的腐蚀性以及煤灰的清除等有很大的影响。 动力用煤就类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分（大于40%）低热值（小于15.73兆焦/千克）的烟煤、低挥发分（小于10%）的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫（大于2%）煤等。 洗精煤 洗精煤(clened coal )，又叫瘦精煤。是指经洗煤厂机械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些杂质，适合一些专门用途的优质煤。包括炼焦用、非炼焦用的洗精煤和加热、动力用的洗混煤、洗块煤、洗末煤等。不包括洗中煤、矸石和煤泥。洗精煤可分为冶炼用炼焦洗精煤和其它用炼焦洗精煤。冶炼用的炼焦洗精煤，其粒度为小于50毫米、80毫米和100毫米三种；灰分小于或等于12.5%，简称冶炼精煤；其它用炼焦洗精煤，粒度也小于50、80、100毫米三种，灰分在12.5%-16%之间,简称其他精煤。

硬度系数 普氏硬度表示矿岩的坚固性的量化指标 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) kg/cm2=105pa=0.1MPa 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 岩石的抗压强度是指在无侧束状态下（Unconfined）所能承受的最大压力，通常以每平方公分多少公斤，或每平方英寸多少磅。换言之，它指把岩石的加压至破裂所需要的应力。 煤炭系统通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ⑤软煤f=1～1.5 ⑥硬煤f=2～3 ⑦软岩f=2～3 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。 电铲采装区包括采装区、爆破区和穿孔区 采装区：电铲进行采装作业区域，运输道路已经形成，卡车出入运输。 爆破区：穿孔作业已经完成，正在进行爆破作业，爆破后，成为采装区。 穿孔区：正在进行穿孔作业，爆破后，成为爆破区。

岩石力学实验方案

实验方案 实验一单轴压缩试验 一、实验得目得 以白垩系软岩为研究对象，设置不同得冻结温度,分别对岩样进行一次冻融循环，并测定其冻融前后得单轴抗压强度与杨氏弹性模量，且绘出应力—应变曲线。当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受得载荷称为岩石得单轴抗压强度,即式样破坏时得最大载荷与垂直与加载方向得截面积之比. 本次试验主要测定饱与状态下试样得单轴抗压强度。 二、试样制备 （1)样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取得岩块,在取样与试样制备过程中,不允许发生人为裂隙。 (2）试样规格:经过钻取岩芯、岩样尺寸切割、岩样打磨几道工序制备成直径5cｍ、高10cm得圆柱体。 (3)试样制备得精度应満足如下要求: a沿试样高度，直径得误差不超过０.03cm; b试样两端面不平行度误差，最大不超过０．00５cm; c端面应垂直于轴线,最大偏差不超过０、25°； ｄ方柱体试样得相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0、２5°。 三、主要仪器设备 1、制样设备：钻石机、切石机及磨石机. 2、测量平台、角尺、游标卡尺、放大镜、低温箱等。

3、压力试验机。 四、实验步骤 1、取加工好得岩石试样15块，放入抽真空设备中进行饱水处理，浸泡2４h; 2、a.(1）从饱水后得试样中取３块,进行冻结前常温（＋2０℃）条件下岩石得单轴压缩试验,并记录应力—应变曲线等信息；（2)从剩下得饱水岩样中取出6块放入低温箱中，在恒温—1０℃条件下冻结4８h；（3）取出冻结后得3块岩样,进行冻结－10℃条件下岩石得单轴压缩试验，并记录应力-应变曲线等信息；(4）取出冻结后另外3块岩样,在室内常温环境下自然解冻后，进行岩石冻结解冻后恢复到常温条件下岩石得单轴压缩试验,并记录应力-应变曲线等信息； b、以剩余得6块试样为对象，把冻结温度设置为—30℃，重复a中步骤(2)～(4）； ３、通过试验数据分析在两种冻结温度下，岩样冻结前、冻结中与冻结解冻后三种状态下三种岩石单轴压缩下强度、应力-应变曲线及弹性模量等参数得变化情况. 五.成果整理与计算 1、按下式计算岩石得单轴抗压强度： －———-岩石单轴抗压强度,ＭPａ; ———－最大破坏荷载，Ｎ； －—－—垂直于加载方向得试样横截面积,mｍ2。 2、固体材料得弹性模量就是指弹性范围内应力与应变得比值，反映材料得坚固性.计算割线弹性模量E50,即应力应变曲线零荷载点与单

岩石力学习题

岩石的物理力学性质习题 1、某岩样试件，测得容量3/9.1cm kg =γ，比重69.2=?，含水量0029=d ω试求该岩样的孔隙比v ε，孔隙度n ，饱和度s r 和干容量d γ。 2、某岩样测得其容量3/2厘米克=γ，天然含水量为W 0024=d ，及比重71.2=?，试计算该岩样的孔隙度n ，孔隙比v ε，水下容量/γ及饱和度S r 。 3、设岩石的容量 3/0025.0cm kg =γ，孔隙度n=2.5%，求其密度及比重。 4、在岩石力学中，测定岩石的抗拉强度，目前常用的是劈裂法，其计算公式为 S dt P t π2= 。拟请证明上式。 5、三块3555cm ?? 立方体试件，分别作倾角为48°，55°，64°的抗剪强度试验，其施加的最大载荷分别为4.5T,2.8T 和2T ，求岩石的C 、Φ值，并绘出抗剪强度的曲线图。 6、试用莫尔应力圆画出： （1）单向拉伸；（2）纯剪切；（3）单向压缩；（4）双向拉伸；（5）双向压缩 7、有一块几何尺寸为7×7×7cm 3的石英岩立方体试块。当试块承受20吨压力后，试块轴向缩短了0.003cm ，横向增长了0.000238cm.试求石英岩试块的弹性模量和泊松比。 8、推导马克斯威尔模型应变与时间的函数关系。 9、已知石灰岩的比重23/1048.2cm kg -?=?，容重33/102.2cm kg -?=γ，孔隙度005=n 。试求该岩石的孔隙比，单位体积的岩石孔隙体积，岩石颗粒体积和水的体积。 10、有三块几何尺寸()cm 555??相同的花岗岩试件，在自然状态下称的重量分别为312.5克，337.5克和325克。经过烘干后的恒重分别为290.4克，332.1克和311.25克。将烘干试件放入水中后测得孔隙的体积为0.753cm ，0.53cm 和0.6253cm .试求该花岗岩的容重γ，比重?，孔隙度n ，孔隙比v ε，含水量d W 和饱和度Sr 。 11、6块玄武岩试件，有3块几何尺寸是3555cm ??的立方体试件，破坏时施加最大受压载荷分别为t P 401=，t P 372=，t P 35 3=。另外3块试件，由于加工不准，几何尺寸变为31077cm ??，破坏时施加最大受压荷载分别为t P 704=，t P 675=，t P 586=，试求玄武岩的单向抗压强度。 12、已知大理岩单向抗压强度2/800cm kg s c =，内摩擦角 25=Φ，试计算侧压力为2/400cm kg 时，其三轴抗压强度为多少？ 13、已知岩石的抗剪强度的C 和Φ值。试求应力圆与强度曲线的关系，求该岩石的单向抗压强度和

岩石硬度系数表示方法

岩石硬度系数表示方法 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各 种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚 固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英 矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石 (f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软 砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、 碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f= Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层， 粘土质土壤。 (f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f= Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f= Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f= Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f= A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破 碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比 较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的 如： ①极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石 f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石 f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石 f=～3 （如黄土、仅为）

岩石普氏系数的分类

普氏围岩分级表

注： 1.将每一种岩石划分到这种或那种等级时，不仅仅单独地按照其名称，而且必 须按照岩石的物理状态，并根据它的坚固性与分级表中列出的诸岩石进行比较。风化的、破碎的、打碎成个体的、经断层挤压过的、接近于地表的岩石，一般说来，应当把它划分到比处于完整状态的同种岩石稍低的等级中； 2.上述的岩石坚固性系数，可以认为是对所有各种不同方面岩石相对坚固性的 表征，它在采矿中的意义在于：手工开采时的采掘性；浅眼以及深孔的凿眼性；应用炸药时的爆破性；在冒落时的稳定性；作用于支架上的压力等等；

3.在分级表中指出的数值是对某一类岩石中所有岩石而言的（例如：页岩类， 石英岩类，石灰岩类等等），而不是对此类个别岩石而言的；因而，在特定情况下确定f值时，必须十分慎重，并且这一f值在不同的情况下是不一样的。 普氏系数是单轴抗压强度除以10 极硬（f＝20）、很硬（f＝15）、坚硬（f＝8～10）、较硬（f＝5～6）、普通（f＝3～4）、较软（f＝1.5～2）、 软层（f＝0.8～1）、松软（f＜1）等8类。 一、定义 1. 普氏系数又称岩石的坚固性系数、紧固系数，数值是岩石或土壤的单轴抗压强度极限的1/100，记作f，无量纲。f=Sc/100，式中：Sc的计量单位为kg/cm²。 2.因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，即f=R/10 式中：R是岩石的单轴抗压强度，MPa。f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。编辑本段二、分级标准及分级根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级（见下表），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。这种方法比较简单，而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点：(1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。 (2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

煤的坚固性系数(f)测定方法

煤的坚固性系数(f)测定方法 1、仪器设备及用具 捣碎筒、计量筒、分样筛(孔径20mm、30mm和0.5mm 各一个),天平(最大称量1000g,感量0.5 g)小锤、漏斗、容器。 2、采样与制样 1）沿新暴露的煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm左右的煤样两块,取样时应沿煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm左右的煤样两块。煤样采取后应及时用纸包上并浸蜡封固(或用塑料带包严)以免风化。 2）煤样要附有标签,注明采样地点、层位、时间等； 3）在煤样携带、运输过程中注意不得摔碰； 4）把煤样用小锤碎制成20~30mm的小块,用孔径为20至30mm的筛子筛选； 5）称取制备好的煤样50g为一份,共5份。 1、测定步骤 1).将捣碎筒放置在水泥地板或明或2cm厚的铁板上,放入试样一份,将 2.4Kg重锤提高到600mm高度,是起自由落下冲击试样,每份冲击3次,把 5份捣碎后的试样装在同一容器中； 2).把每组(5份)捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分,筛到不 在漏下煤粉为止； 3).把筛下的煤粉末用漏斗装入计量筒内,轻轻敲打使之密实,然后轻轻 插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末接触。在计量筒口相平处读取数 l( 即粉末在计量筒内实际测量高度,读至毫米)。 当F≧30mm时,冲击次数n,即可定为3次,按以上步骤继续进行其他各 组测定； 当F<30mm时,第一组煤样作废,每份冲击次数n改为5次,按以上步骤进 行冲击、筛分和测量,仍以每5份作一组,测定煤份高度l。 1、坚固性系数的计算 坚固性系数的计算:

mm l n f l n f ,20 -----------= 测定平行样3组(每组5份),取算数平均值,计算结果取一位小数； 1、软煤坚固性系数的确定 如果取得的煤样粒度达不到测定f 值所要求粒度(20~30mm),可采取粒度 为1~3mm 的煤样按上要求进行测定,并按下式换算: 当 f 1~3>0.25时, f=1.57f 1~3-0.14 当 f 1~3 ≦0.25时, f=f 1~3 式中: f 1~3------粒度为1~3mm 时煤样的坚固性系数。

岩石作业指导书详解

参照规程编号JTG E41-2005 文件编号HNHW-ZD-002-13 T 0221一2005岩石单轴抗压强度试验 1目的和适用范围 单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法，主要用于岩石的分级和岩性描述。 本法采用饱和状态下的岩石立方体(或圆住体)试件一的抗压强度来评定岩石强度(包括碎石或卵石的原始岩石强度)。 在某些情况下，试件含水状态还可根据需要选择天然状态、烘干状态或冻融循环后状态。试件的含水状态要在试验报告中注明。 2 仪器设备 （1）压力试验机或万能试验机。 （2）钻石机、切石机、磨石机等岩石试件加工设备。 （3）烘箱、于燥器、游标卡尺、角尺及水池等。 3试件制备 3.1建筑地基的岩石试验，采用圆柱体作为标准试件，直径为50mm±2mm、高径比为2:1. 每组试件共6个. 3.2 桥梁工程用的石料试验，采用立方体试件，边长为70mm±2mm。每组试件共6个 3.3 路面工程用的石料试验，采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm ±2mm。每组试件共6个 有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个。试件上、下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05 mm，端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.250。对于非标准圆柱体试件，试验后抗压强度试验值按本章条文说明中公式(TO221一3)进行换算。 4试验步骤 4.1用游标卡尺量取试件尺寸(精确至0.1mm)，对立方体试件在顶面和底面上各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积;对于圆柱体试件在顶面和底面分别测量两个相互正交的直径，并以其各自的算术平均值分别计算底面和顶面的面积，取其顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。 4.2试件的含水状态可根据需要选择烘干状态、天然状态、饱和状态、冻融循环后状态。试件烘千和饱和状态应符合本规程T 0205中相关条款的规定，试件冻融循环后状态

坚固性系数

坚固性系数 目录 编辑本段基本信息 学科：工程地质学 词目：坚固性系数 英文：firmness coefficient 释文：坚固性系数又称普罗托季亚科诺夫系数（Protodyakonov's coefficient）。根据普氏山压理论，如果压力拱高为h1，则岩土越软弱其坚固性系数越小，围岩山岩压力越大。[1] 编辑本段岩石的坚固性系数 由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数（又称普氏系数）至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/100作为岩石的坚固性系数，f=R/100 (R 单位 kg/cm2) 式中：R--岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。 编辑本段岩石分级 根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级（表3-1），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。

考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强 度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。 表3-1 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特 别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚 固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚 固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。(f=4) Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚 固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。 (f=1) Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) 这种方法比较简单，而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它 也还存在着一些缺点： (1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。 (2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免地带 来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。 编辑本段计算公式 岩石坚固系数（普氏系数）由俄罗斯学者于1926年提出，至今仍在矿 山开采业和勘探掘进中得到广范应用。我国建筑定额也采用该系数区分施 工岩体类别。

岩石硬度分级

也难以凿岩，难以爆破，则它们的硬度也比较大，概括地说就是比较坚固。因此人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数（f值）。 坚固性系数f=R/100(R单位 Kg/cm2) R-岩石标准试样的单向极限抗压强度值。如： ①极坚固岩石f=15~20（坚固的花岗岩、石英岩、石灰岩等） ②坚固岩石f=8~10（不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4~6（普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=~3（如黄土，仅为） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩 抗压缩、拉伸、弯曲及剪切等单向作用的性能，而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力（如抵抗锹、镐、机械破碎，炸药的综合作用力）。 莫氏硬度 陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度，它只表示硬度由小到大的顺序，不表示软硬的程度。后面的矿物可以划破前面矿物的表面。一般莫氏硬度按10级标准的莫氏硬度计确定，后来因为出现了一些人工合成的硬度大的材料，又将莫氏硬度分为15级。 维氏硬度 在陶瓷材料的研究中，精确测定材料的硬度，通常在维氏显微硬度计上进行。 岩石分级

岩石可分三大类：1、岩浆岩（喷出岩）2、沉积岩 3、变质岩 1、岩浆岩主要有：花岗岩、安山岩、闪长岩、流纹岩、玄武岩、辉长岩等。 2、沉积岩主要有：石英砂岩、石灰砾岩、泥铁岩、白云岩、泥岩、石膏等。 3、变质岩主要有：片麻岩、绿泥石片岩、千枚岩、大理岩、云母片岩等。 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们的形成环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩 1、沉积岩：沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型，它是由风化产物、火山 物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最后形成的岩石。不论哪种方式形成的碎屑物质都要经过搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。沉积岩依照沉积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩。 沉积岩的形成：1、风化侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风华，逐渐崩解成小的泥沙、碎屑。2、搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。3、堆积：下游流速减缓，搬运力减小，岩石碎屑便沉积下来。4、压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压得较紧实。5、胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起，形成沉积岩。6、露出：沉积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露出地表。 2、岩浆岩：岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷 出地表冷却凝固并经过结晶作用形成的岩石。因为它形成的条件和沉积岩差别很大，因此它的特点也与沉积岩明显不同。岩浆岩又分安山岩、玄武岩、花岗岩。有地底岩浆冷却凝固形成。 由于岩浆成分和冷却方式不同，便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成：1、安山岩：岩浆由火山口喷出地面，快速冷却形成。2、玄武岩：岩浆经由缓和喷发漫流而出，逐渐冷凝形成的。3、花岗岩：岩浆并不喷出地面，而是在地下慢慢冷却形成的。 3、变质岩：在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环 境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，从而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。变质岩又分板岩、片岩、片麻岩、大理石。变质岩的形成：1、为变质前的岩层：由于沉积或火山作用，堆积出一层层岩层。2、挤压岩层：在强大压力和摩擦力作用下，产生温度和压力，使得深埋在地下岩石发生变质作用。3、变质成新岩石：岩石里分散排布的矿物结晶会呈规矩排列，或生出新矿物来，而变成各种新的变质岩。 在全球陆地表面，沉积岩覆盖了75%，岩浆岩和变质岩占陆地面积1/4。但是到了地下深处，沉积岩逐渐变成了少数民族。在整个地壳中，沉积岩只占地壳体积的8%，变质岩占了27%，剩下的65%都是岩浆岩。

岩石硬度分级

1、按岩石的单轴抗压强度RC分类 用岩块单轴抗压强度进行分类，简单、早期，因此在工程上采 用了较长的时间(普氏系数)。 （一）岩石单轴抗压强度分类(表5-1) 由于岩石点荷载试验可在现场测定，数量多而简便，所以用点荷载强度指标分类得到重视。由伦敦地质学会与Franklin等人提出， 见图5-1

一）斯梯尼(Stini)分类 根据巷道围岩的稳定性进行分类，如表5-2所示。

（二）前苏联巴库地铁分类 根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳定破坏现象，分四类，并有相应的施工措施，见表5-3

岩石硬度分级 岩石级别坚固程度代表性岩石 I 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其它各种特别坚固的岩石。（f=20） II 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩、较坚固的石英岩、最坚固的砂岩和石灰岩。（f=15） III 坚固致密的花岗岩、很坚固的砂岩和石灰岩、石英矿脉、坚固的砾岩、很坚固的铁矿石。（f=10） IIIa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理石、白云岩、黄铁矿、不坚固的花岗岩。（f=8） IV 比较坚固一般的砂岩、铁矿石。（f=6） IVa 比较坚固砂质页岩、页岩质砂岩。（f=5） V 中等坚固坚固的泥质页岩、不坚固的砂岩和石灰岩、软砾石。（f=4）Va 中等坚固各种不坚固的页岩、致密的泥灰岩。（f=3） VI 比较软软弱页岩、很软的石灰岩、白垩、盐岩、石膏、无烟煤、破碎的砂岩和石质土壤。（f=2） VIa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。（f=1.5） VII 软软致密粘土、较软的煤、坚固的冲击土层、粘土质土壤。（f=1）VIIa 软软砂质粘土、砾石，黄土。（f=0.8）