矿山岩体力学考试题（120分钟）（A卷）
班级 姓名 学号 成绩 _____ _______
题号
二
三
总计
分
名词解释（题4分10题40分）
1 圣维南原理
2 逆解法
3 岩石孔隙率
4 延性破坏
5 蠕变
6 结构面线连续性系数
7 围岩应力
8 支承压力
9 构造应力
10 应力间接测量法
二简答题（题8分3题24分）
1 写出二维直角坐标弹性力学基方程？
2 作岩石应力—应变全程曲线示意图简述阶段特点？
3 简述具单结构面岩体强度确定？
三计算题（题12分3题36分）
1 已知点六应力分量试求出该点三应力应力方？
2 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达28MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准
（1）试求该岩石摩擦角粘聚力C写出摩尔库仑方程式？
（2）画出受力状态时摩尔库仑破坏准示意图
3 400m深处掘进圆形巷道断面半径5m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面2m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
矿山岩体力学考试题（A卷）答案
名词解释（题4分10题40分）
1 圣维南原理：果物体部分边界面力变换分布静力等效面力（矢量相点矩相）处应力分布显著改变远处受影响计
2 逆解法：先设定种形式满足相容方程应力函数求出应力分量然根应力边界条件弹性体边界形状应力分量应边界什样面力知选取应力函数解决问题
3 岩石孔隙率：岩石中种孔洞裂隙体积总岩石总体积
4 延性破坏：岩石破坏前变形没明显破坏载荷表现出显著塑性变形流动挤出种破坏称延性破坏
5 蠕变：固体材料变载荷长期作变形时间增长缓慢增加现象
6 结构面线连续性系数：结构面延伸方结构面段长度测线长度值
7 围岩应力：岩体开挖硐室围岩径环分发生引张压缩变形原径压应力降低环压应力升高通常种应力重分布波岩石称围岩重分布应力状态围岩应力
8 支承压力：岩体开掘巷道巷道围岩必然出现应力重新分布般巷道两侧改变切应力增高部分称支承压力
9 构造应力：质构造运动引起应力
10 应力间接测量法：助某传感元件某媒介测量记录岩体中某应力关间接物理量变化岩体中变形应变岩体密度渗透性吸水性电磁电阻电容变化弹性波传播速度变化等然测间接物理量变化通已知公式计算出岩体中应力值
二简答题（题8分3题24分）
1 写出二维直角坐标弹性力学基方程？
（1）衡微分方程
（2）方程
（3）物理方程
2 作岩石应力—应变全程曲线示意图简述阶段特点？
四区段：①区段该曲线稍微弯曲②区段接直线③区段曲线弯曲直点值④降段第区段属压密阶段细微裂隙受压闭合造成第二区段相应弹性工作阶段应力应变关系曲线直线第三阶段材料塑性性状阶段行荷载轴方开始强烈形成新细微裂隙点岩石弹性转变塑性转折点谓屈服点相应该点应力称屈服应力区段材料破坏阶段点坐标单轴抗压强度
3 简述具单结构面岩体强度确定？
根莫尔强度包络线应力莫尔圆关系进行判断设图中节理面强度包络线岩石(岩块)强度包络线根试件受力状态()出应力莫尔圆应力莫尔圆某点代表试件某方截面受力状态
首先根莫尔强度理应力莫尔圆点落结构面强度包络线试件会截面破坏外结构面夹角满足时试件会结构面破坏应力莫尔圆已岩石强度包络线相切试件岩石截面破坏应力莫尔圆岩石强度包络线相切落间时试件发生破坏结构面破坏岩石面破坏
外定值时岩体承载强度关系水线结构面破坏曲线相交两点两点相两点间曲线表示结构面破坏时值两点外<>时岩体会结构面破坏时岩体强度取决岩石强度结构面存关
三计算题（题12分3题36分）
1．已知点六应力分量试求出该点三应力应力方？
解：（1）求：
应力求解方程：求解该方程三应力分：
（2）应力方公式计算：
中
3
0
0
求解应力（xyz）坐标系夹角余弦（100）
2 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达28MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准
（1）试求该岩石摩擦角粘聚力C写出摩尔库仑方程式？
（2）画出受力状态时摩尔库仑破坏准示意图
解：（1）根摩尔库仑破坏准知岩石破坏时破坏面水面夹角题意知岩石摩擦角
摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合题意知岩石单轴压缩实验时继求
摩尔库仑方程式
（2）
3 400m深处掘进圆形巷道断面半径5m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面2m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
解：（1）题意知该巷道处垂直应力侧压力系数1水应力该圆形巷道处静水压力时围岩径应力环应力表达式：
题意知式中原始应力断面半径离巷道壁面2m处围岩距巷道中心距离代入式
（2）
矿山岩体力学考试题（120分钟）（B卷）
班级 姓名 序号 成绩 _____ _______
题号
二
三
总计
分
名词解释（题4分10题40分）
1 岩石力学
2 半逆解法
3 岩石孔隙
4 脆性破坏
5 单抗压强度
6 变形模量
7 岩体结构
8 围岩应力
9 支承压力
10 应力直接测量法
二简答题（题8分3题24分）
1 试述弹性力学基假定？
2 作岩石蠕变典型应变—时间曲线简述特点？
3 简述矿山岩体力学门学科身特点？
三计算题（题12分3题36分）
1 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达40MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准试求：
（1）该岩石摩擦角粘聚力C？
（2）进行三轴压缩实验围压10MPa时轴压应力达少时岩石破坏？
2 600m处掘进圆形巷道断面半径3m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面4m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
3 设矩形截面长梁(长度远深度h)宽度远深度长度(似面应力情况取单位宽度梁)两端受相反力偶弯曲体力计设满足相容方程应力函数试半逆解法求应力分量？
矿山岩体力学考试题（B卷）答案
名词解释（题4分10题40分）
1 岩石力学：岩石力学研究岩石力学性质门理应科学探讨岩石周围物理环境中力场反应
2 半逆解法：针求解问题根弹性体边界形状受力情况假设部分全部应力分量函数形式推出应力函数形式然代入相容方程求出应力函数具体表达式应力函数求应力分量考察应力分量否满足全部应力边界条件（连体须满足位移单值条件）果条件满足然出正确解答果某方面条件满足作假设重新进行求解
3 岩石孔隙：岩石中种孔洞裂隙体积总岩石固体部分实体积
4 脆性破坏：岩石载荷作没显著觉察变形突然破坏形式
5 单抗压强度：岩石试件单轴压力（围压轴加压力）抵抗破坏极限力极限强度数值等破坏时压应力
6 变形模量：应力—应变曲线点坐标原点相连割线斜率表示该点代表应力变形模量
7 岩体结构：岩体中结构面结构体形态组合特征
8 围岩应力：岩体开挖硐室围岩径环分发生引张压缩变形原径压应力降低环压应力升高通常种应力重分布波岩石称围岩重分布应力状态围岩应力
9 支承应力：岩体开掘巷道巷道围岩必然出现应力重新分布般巷道两侧改变切应力增高部分称支承压力
10 应力直接测量法：测量仪器直接测量记录种应力量补偿应力恢复应力衡应力应力量原岩应力相互关系通计算获原岩应力值
二简答题（题8分3题24分）
1 试述弹性力学基假定？
（1）连续性假设：假定整物体体积组成物体介质填满留空隙
（2）完全弹性假设：假定物体完全恢复原形没剩余形变
（3）均匀性假设：假定整物体材料组成
（4）性假设：假定物体弹性方相
（5）变形假设：假定整物体点位移远物体原尺寸应变转角远1
2 作岩石蠕变典型应变—时间曲线简述特点？
首先开始加载瞬间试件立产生瞬时弹性应变（图中OA段）段时间极短作时间关AB段应变断增加应变速率逐渐减曲线凹型AB段称渡蠕变第阶段蠕变BC段应变恒定速率增长BC段称定常蠕变第二阶段蠕变阶段时间延续长C点应变加速增长曲线呈凹型应变达某数值D点时试件破坏加速蠕变第三阶段蠕变
3 简述矿山岩体力学门学科身特点？
（1）采深工程部门开挖巷硐离表深点采矿工程作业点常百米深处甚达二三千米深部岩体动态表附相表附岩体破坏形式般脆性断裂较深处岩体属粘塑性破坏次岩体应力状态相浅部岩体垂直应力水应力差般明显深部岩体相差甚显著述情况矿山岩石力学采压计算方法测试技术工程相
（2）开采程中安设工支护服务年限长维护时间较短时结构物求开采期间致破坏适时破坏开采维持衡状态危害面安全许工程结构物采废计算精度安全系数岩体加固等方面求般均低水利水电交通建筑国防等部门标准
（3）采矿作业点必须服矿物然埋藏点选择工程建筑物位置受限制
（4）工程部门中研究象开挖转移硐室隧道矿井采掘工作面断移动求矿山岩石力学必须考虑难预见复杂质变化工程结构带影响面积开采会引起采空区方量岩层移动破坏研究岩层运动破坏衡规律控制方法矿山岩石力学重课题区应性岩石力学学科重容
三计算题（题12分3题36分）
1 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达40MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准试求：
（1）该岩石摩擦角粘聚力C？
（2）进行三轴压缩实验围压10MPa时轴压应力达少时岩石破坏？
解：（1）根摩尔库仑破坏准知岩石破坏时破坏面水面夹角题意知岩石摩擦角
摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合题意知岩石单轴压缩实验时继求
（2）进行三轴实验时摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合求轴压应力达70MPa时岩石破坏
2 600m处掘进圆形巷道断面半径3m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面4m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
解：（1）题意知该巷道处垂直应力侧压力系数1水应力该圆形巷道处静水压力时围岩径应力环应力表达式：
题意知式中原始应力断面半径离巷道壁面4m处围岩距巷道中心距离代入式
（2）
3 设矩形截面长梁(长度远深度h)宽度远深度长度(似面应力情况取单位宽度梁)两端受相反力偶弯曲体力计设满足相容方程应力函数试半逆解法求应力分量？
解：应力函数
相应应力分量：
6ay
边界条件首先考虑两边界(占边界绝部分)条件边边没面力求
满足点次考虑左右端次边界(占边界部分)条件左端右端没铅直面力分求
满足点
外两端面相较边界应圣维南原理关边界条件改矢量矩条件代左端右端边界面合成矢量应零合成矩应等面力力偶矩：
代式
前式总满足式求
：
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班级 姓名 学号 成绩 _____ _______
题号
二
三
总计
分
名词解释（题4分10题40分）
1 圣维南原理
2 逆解法
3 岩石孔隙率
4 延性破坏
5 蠕变
6 结构面线连续性系数
7 围岩应力
8 支承压力
9 构造应力
10 应力间接测量法
二简答题（题8分3题24分）
1 写出二维直角坐标弹性力学基方程？
2 作岩石应力—应变全程曲线示意图简述阶段特点？
3 简述具单结构面岩体强度确定？
三计算题（题12分3题36分）
1 已知点六应力分量试求出该点三应力应力方？
2 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达28MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准
（1）试求该岩石摩擦角粘聚力C写出摩尔库仑方程式？
（2）画出受力状态时摩尔库仑破坏准示意图
3 400m深处掘进圆形巷道断面半径5m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面2m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
矿山岩体力学考试题（A卷）答案
名词解释（题4分10题40分）
1 圣维南原理：果物体部分边界面力变换分布静力等效面力（矢量相点矩相）处应力分布显著改变远处受影响计
2 逆解法：先设定种形式满足相容方程应力函数求出应力分量然根应力边界条件弹性体边界形状应力分量应边界什样面力知选取应力函数解决问题
3 岩石孔隙率：岩石中种孔洞裂隙体积总岩石总体积
4 延性破坏：岩石破坏前变形没明显破坏载荷表现出显著塑性变形流动挤出种破坏称延性破坏
5 蠕变：固体材料变载荷长期作变形时间增长缓慢增加现象
6 结构面线连续性系数：结构面延伸方结构面段长度测线长度值
7 围岩应力：岩体开挖硐室围岩径环分发生引张压缩变形原径压应力降低环压应力升高通常种应力重分布波岩石称围岩重分布应力状态围岩应力
8 支承压力：岩体开掘巷道巷道围岩必然出现应力重新分布般巷道两侧改变切应力增高部分称支承压力
9 构造应力：质构造运动引起应力
10 应力间接测量法：助某传感元件某媒介测量记录岩体中某应力关间接物理量变化岩体中变形应变岩体密度渗透性吸水性电磁电阻电容变化弹性波传播速度变化等然测间接物理量变化通已知公式计算出岩体中应力值
二简答题（题8分3题24分）
1 写出二维直角坐标弹性力学基方程？
（1）衡微分方程
（2）方程
（3）物理方程
2 作岩石应力—应变全程曲线示意图简述阶段特点？
四区段：①区段该曲线稍微弯曲②区段接直线③区段曲线弯曲直点值④降段第区段属压密阶段细微裂隙受压闭合造成第二区段相应弹性工作阶段应力应变关系曲线直线第三阶段材料塑性性状阶段行荷载轴方开始强烈形成新细微裂隙点岩石弹性转变塑性转折点谓屈服点相应该点应力称屈服应力区段材料破坏阶段点坐标单轴抗压强度
3 简述具单结构面岩体强度确定？
根莫尔强度包络线应力莫尔圆关系进行判断设图中节理面强度包络线岩石(岩块)强度包络线根试件受力状态()出应力莫尔圆应力莫尔圆某点代表试件某方截面受力状态
首先根莫尔强度理应力莫尔圆点落结构面强度包络线试件会截面破坏外结构面夹角满足时试件会结构面破坏应力莫尔圆已岩石强度包络线相切试件岩石截面破坏应力莫尔圆岩石强度包络线相切落间时试件发生破坏结构面破坏岩石面破坏
外定值时岩体承载强度关系水线结构面破坏曲线相交两点两点相两点间曲线表示结构面破坏时值两点外<>时岩体会结构面破坏时岩体强度取决岩石强度结构面存关
三计算题（题12分3题36分）
1．已知点六应力分量试求出该点三应力应力方？
解：（1）求：
应力求解方程：求解该方程三应力分：
（2）应力方公式计算：
中
3
0
0
求解应力（xyz）坐标系夹角余弦（100）
2 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达28MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准
（1）试求该岩石摩擦角粘聚力C写出摩尔库仑方程式？
（2）画出受力状态时摩尔库仑破坏准示意图
解：（1）根摩尔库仑破坏准知岩石破坏时破坏面水面夹角题意知岩石摩擦角
摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合题意知岩石单轴压缩实验时继求
摩尔库仑方程式
（2）
3 400m深处掘进圆形巷道断面半径5m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面2m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
解：（1）题意知该巷道处垂直应力侧压力系数1水应力该圆形巷道处静水压力时围岩径应力环应力表达式：
题意知式中原始应力断面半径离巷道壁面2m处围岩距巷道中心距离代入式
（2）
矿山岩体力学考试题（120分钟）（B卷）
班级 姓名 序号 成绩 _____ _______
题号
二
三
总计
分
名词解释（题4分10题40分）
1 岩石力学
2 半逆解法
3 岩石孔隙
4 脆性破坏
5 单抗压强度
6 变形模量
7 岩体结构
8 围岩应力
9 支承压力
10 应力直接测量法
二简答题（题8分3题24分）
1 试述弹性力学基假定？
2 作岩石蠕变典型应变—时间曲线简述特点？
3 简述矿山岩体力学门学科身特点？
三计算题（题12分3题36分）
1 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达40MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准试求：
（1）该岩石摩擦角粘聚力C？
（2）进行三轴压缩实验围压10MPa时轴压应力达少时岩石破坏？
2 600m处掘进圆形巷道断面半径3m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面4m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
3 设矩形截面长梁(长度远深度h)宽度远深度长度(似面应力情况取单位宽度梁)两端受相反力偶弯曲体力计设满足相容方程应力函数试半逆解法求应力分量？
矿山岩体力学考试题（B卷）答案
名词解释（题4分10题40分）
1 岩石力学：岩石力学研究岩石力学性质门理应科学探讨岩石周围物理环境中力场反应
2 半逆解法：针求解问题根弹性体边界形状受力情况假设部分全部应力分量函数形式推出应力函数形式然代入相容方程求出应力函数具体表达式应力函数求应力分量考察应力分量否满足全部应力边界条件（连体须满足位移单值条件）果条件满足然出正确解答果某方面条件满足作假设重新进行求解
3 岩石孔隙：岩石中种孔洞裂隙体积总岩石固体部分实体积
4 脆性破坏：岩石载荷作没显著觉察变形突然破坏形式
5 单抗压强度：岩石试件单轴压力（围压轴加压力）抵抗破坏极限力极限强度数值等破坏时压应力
6 变形模量：应力—应变曲线点坐标原点相连割线斜率表示该点代表应力变形模量
7 岩体结构：岩体中结构面结构体形态组合特征
8 围岩应力：岩体开挖硐室围岩径环分发生引张压缩变形原径压应力降低环压应力升高通常种应力重分布波岩石称围岩重分布应力状态围岩应力
9 支承应力：岩体开掘巷道巷道围岩必然出现应力重新分布般巷道两侧改变切应力增高部分称支承压力
10 应力直接测量法：测量仪器直接测量记录种应力量补偿应力恢复应力衡应力应力量原岩应力相互关系通计算获原岩应力值
二简答题（题8分3题24分）
1 试述弹性力学基假定？
（1）连续性假设：假定整物体体积组成物体介质填满留空隙
（2）完全弹性假设：假定物体完全恢复原形没剩余形变
（3）均匀性假设：假定整物体材料组成
（4）性假设：假定物体弹性方相
（5）变形假设：假定整物体点位移远物体原尺寸应变转角远1
2 作岩石蠕变典型应变—时间曲线简述特点？
首先开始加载瞬间试件立产生瞬时弹性应变（图中OA段）段时间极短作时间关AB段应变断增加应变速率逐渐减曲线凹型AB段称渡蠕变第阶段蠕变BC段应变恒定速率增长BC段称定常蠕变第二阶段蠕变阶段时间延续长C点应变加速增长曲线呈凹型应变达某数值D点时试件破坏加速蠕变第三阶段蠕变
3 简述矿山岩体力学门学科身特点？
（1）采深工程部门开挖巷硐离表深点采矿工程作业点常百米深处甚达二三千米深部岩体动态表附相表附岩体破坏形式般脆性断裂较深处岩体属粘塑性破坏次岩体应力状态相浅部岩体垂直应力水应力差般明显深部岩体相差甚显著述情况矿山岩石力学采压计算方法测试技术工程相
（2）开采程中安设工支护服务年限长维护时间较短时结构物求开采期间致破坏适时破坏开采维持衡状态危害面安全许工程结构物采废计算精度安全系数岩体加固等方面求般均低水利水电交通建筑国防等部门标准
（3）采矿作业点必须服矿物然埋藏点选择工程建筑物位置受限制
（4）工程部门中研究象开挖转移硐室隧道矿井采掘工作面断移动求矿山岩石力学必须考虑难预见复杂质变化工程结构带影响面积开采会引起采空区方量岩层移动破坏研究岩层运动破坏衡规律控制方法矿山岩石力学重课题区应性岩石力学学科重容
三计算题（题12分3题36分）
1 某岩石试件进行单轴压缩实验压应力达40MPa时发生破坏破坏面水面夹角60°设该岩石满足摩尔库仑破坏准试求：
（1）该岩石摩擦角粘聚力C？
（2）进行三轴压缩实验围压10MPa时轴压应力达少时岩石破坏？
解：（1）根摩尔库仑破坏准知岩石破坏时破坏面水面夹角题意知岩石摩擦角
摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合题意知岩石单轴压缩实验时继求
（2）进行三轴实验时摩尔库仑破坏准知岩石破坏时应力符合求轴压应力达70MPa时岩石破坏
2 600m处掘进圆形巷道断面半径3m覆盖岩层容重侧压力系数1试求：
（1）求离巷道壁面4m处围岩径应力环应力？
（2）绘出巷道顶板中线侧壁中线处曲线图
解：（1）题意知该巷道处垂直应力侧压力系数1水应力该圆形巷道处静水压力时围岩径应力环应力表达式：
题意知式中原始应力断面半径离巷道壁面4m处围岩距巷道中心距离代入式
（2）
3 设矩形截面长梁(长度远深度h)宽度远深度长度(似面应力情况取单位宽度梁)两端受相反力偶弯曲体力计设满足相容方程应力函数试半逆解法求应力分量？
解：应力函数
相应应力分量：
6ay
边界条件首先考虑两边界(占边界绝部分)条件边边没面力求
满足点次考虑左右端次边界(占边界部分)条件左端右端没铅直面力分求
满足点
外两端面相较边界应圣维南原理关边界条件改矢量矩条件代左端右端边界面合成矢量应零合成矩应等面力力偶矩：
代式
前式总满足式求
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