岩石硬度分类
围岩分类参考
围岩分类 岩层描述 巷道开掘后围岩岩种举例
稳定状态(3-5米类别 名称
跨度)
I 强稳定1( 坚硬、完整、围岩稳定,长期不玄武岩、石英岩、
岩层 整体性强、不支护无碎块掉落石英质砂岩、奥陶
易风化,Rb,现象 纪石灰岩、茅口石
60Mpa 灰岩
2( 层状岩层,胶
结较好,无软
弱夹层
II 稳定岩1( 比较坚硬,围岩基本稳定,较胶结好的砂岩、砾
层 Rb=40-60Mpa 长时间不支护技岩、石灰岩
2( 层状岩层,胶出现小块掉落
结较好
3( 坚硬块状岩
层,裂隙面闭
合无泥质充
填物,Rb,60
Mpa
III 中等稳1( 中硬岩层,能维持一个月以砂岩、砂质泥岩、
定岩层 Rb=20-40 上稳定,会产生局粉砂岩、石灰岩等
Mpa 部岩块掉落
2( 层状岩层以
坚硬层为主,
夹有少量软
岩层
3( 软坚硬的块
状岩层,
Rb=40-60Mpa
IV 弱稳定1( 较软岩层,Rb围岩的稳定时间泥岩、胶结不好的
岩层 ,20Mpa 仅有几天 砂岩、硬煤
2( 中硬层状岩层
3( 中硬块状岩
层,
Rb=20-40Mpa
V 不稳定1( 高风化、潮解围岩很容易产生泥岩、软质灰岩,
岩层 的松软岩层 冒顶片帮 破碎砂岩等
2( 各类破碎岩层
注:引自《矿山井巷
施工及验收
》GBJ213-1990。
1(岩层描述将岩层分为完整、层状、块状、破碎4种: (1) 完整岩层:层理和节理裂隙间距大于1.5米 (2) 层状岩层:层与层间距小于1。5米
(3) 块状岩层:节理裂隙间距小于1。5米,大于0。3米 (4) 破碎岩层:节理裂隙间距小于0。3米。 2(当地下水影响围岩的稳定时,应考虑降级。 3(Rb为岩石的饱和抗压强度。
附件2锚喷围岩分级
围 主要工程地质特征 毛洞稳定情
岩况 岩体构造影响程度,岩石强度指岩体声纵波指标 岩级结构 结构面发育情标 体别 况和组合状态 单轴点荷岩体纵强岩体
度饱和载强波速度完整
-1应抗压度(km.s) 性指
力强度MPa 标
比 MPa
I 整体构造影响轻微, 毛洞跨主度状及偶有小断层。结 5-10米时,层间构面不发育,仅 长期稳定,结合有两到三级,平 无碎块掉落 良好均间距大于0.8 的厚米以原生和构,60 ,,5 , 层状造节理为主,多2.5 0.75
结构 数闭合,无泥质
充填,不贯通。
层间结合良好,
一般不出现不
稳定块体
II 同I级同I级围岩特性 30-61.253.7-5.2 , 毛油跨度围岩0 -2.5 0.75 5-10米时,特征 围岩能较长块状构造影响较重,,60 ,3.7-5.2 ,0.5 时间(数月
至数年)维结构有少量断层。结2.5
持稳定,仅和层构面较发育,一
出现局部小间结般为3组,平均
块掉落 合较间距0.4-0.8米,
好的以原生和构造
中厚节理为主,多数
层或闭合,偶有泥质
厚层充填,贯通性较
状结差,有少量软弱
构 结构面。层间结
合较好,偶有层
间错动和层面
张开现象
III 同I级同I级围岩特征 20-30.853.0-4.5 ,,毛洞跨度围岩0 -1.20.75 2 5-10米时,特征 5 围岩能维持
同II同II级围岩块30-61.253.0-4.5 0.5-0.,一个月以上级围状结构和层间0 -2.5 75 2 的稳定,主岩块结合较好的中要出现局部状结厚层或厚层状掉块、塌落 构和结构特征
层间
结合
较好
的中
厚层
或厚
层状
结构
层间构造影响较重。,60 ,3.0-4.5 0.3-4.,结合结构面发育,一 2.5 5 2 良好般为3组,平均
的薄间距0.2-0.4米,
层和以构造节理为(软
软硬主,节理面多数岩,
岩互闭合,少有泥质20)
层结充填。岩层为薄
构 层或以硬岩为
主的软硬岩互
层,层间结合良
好,少见软弱夹
层、层间错动和
层面张开现象
碎裂构造影响较重。,60 ,3.0-4.5 0.3-0.,镶嵌结构面发育,一2.5 5 2 结构 般为3组以上,
平均间距
0.2-0.4米,以构
造节理为主,节
理面多数闭合,
少数有泥质充
填,块体间牢固
咬合
同II同II级围岩块10-30.422.0-3.5 0.5-0.,毛洞跨度5
级围状结构和层间0 -1.275 1 米时,围岩
岩块结合较好的中5 能维持数日
状结厚层或厚层状到一个月的
构和结构特征 稳定,主要
层间失稳形式为
结合冒落或片帮
较好
的中
厚层
IV 或厚
层状
结构
散块构造影响严重,,30 ,,2.0 ,,状结一般为风化卸1.25 0.15 1 构 荷带。结构面发
痛,一般为3
组,平均间距
0.4-0.8m,以构
造节理,卸荷、
风化裂隙为主,
贯通性好,多数
张开,夹泥,夹
泥厚度一般大
于结构面的起
伏高度,咬合力
弱,构成较多的
不稳定块体
层间构造影响严重,,,2.0-3.5 0.2-0.,结合多数为断层影30(1.25 4 1 不良响带或强风化软
的薄带。结构面发岩,
层、中育,一般为3,
厚层组以上,平均间10)
和软距0.2-0.4m,大
硬岩部分微张
互层(0.5-1.0mm),
结构 部分张开(,
1.0mm),有泥
质充填,层间结
合不良,多数夹
泥,层间错动明
显
碎裂构造影响严重,,30 ,2.0-3.5 0.2-0.,状结多数为断层影1.25 4 1 构 响带或强风化
带。结构面发
育,一般为3
组以上,平均间
距0.2-0.4m大
部分微张
(0.5-1.0mm),
部分张开(,1。
0mm),有泥质
充填,形成许多
碎块体
V 散体构造影响很严- - ,2.0 - - 毛洞跨度状结重,多数为破碎5m,时,围岩构 带、全强风化稳定时间很
带、破碎带交江短,约数小
部位。构造及风时至数日
化节理密集,节
理面及其组合
杂乱,形成大量
碎块体,块体间
多数为泥质充
填,甚至呈石夹
土状或土夹石
状
`注:引自《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001。
1( 围岩按定性分级与定量指标分级有差别时,一般应以低者为准;
2( 本表声波指标以孔测法测试什为准。如果用其他方法测试时,可通过对比试验,进
行换算;
3( 层状岩体按单层厚度可划分为:
厚层:大于0.5m;
中厚层:0.1-0.5m;
薄层:小于0.1m.
4( 一般条件下,确定围岩级别时,应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准;当洞跨小于5m、
服务年限小于10年的工程,确定围岩通讯别时,可采用点荷载强度指标代替岩块
单轴饱和搞压强度指标,可不做岩体声波指标测试; 5( 测定岩石强度,做单轴抗压强度测定后,可不作点荷强度测定。
附件3 普氏岩石分类
级别 坚硬程度 岩石特征 普氏系数f 单向抗压内摩擦角 松散系数K
强度
R/Mpa
0极硬岩石 极硬、极致密2(2 I 20 200 8708`
和韧性最大
的石英岩和
玄武岩,及其
他特坚硬的
岩石
0很硬岩石 很硬的花岗2(2 15 150 8611`
岩、石英斑岩
硅质面岩,比
上述石英岩
略弱的石英
岩,最硬的砂
岩和石灰岩
0硬岩石 花岗岩(紧密2(2 10 100 8418`
的)、花岗质
岩石,很硬的
砂岩和石灰
岩,石英质矿
脉,很硬的砾
岩,很硬的铁
矿石
0硬岩石 石灰岩(坚硬2(0 8 80 8253`
的),不硬的
花岗岩,硬的
砂岩,硬大理
岩,黄铁矿,
白去岩
相当硬的普通砂岩,铁2(0 6 60 80032` 岩石 矿石
相当硬的砂质面岩,片2(0 5 50 78041` 岩石 状砂岩
中硬岩石 各种不坚硬3(0 1(8 30 71034`
的面岩、致密
的泥灰岩
相当软的软片岩、软质2(0 1(6-1(7 20 63026 岩石 灰岩,白垩、
岩盐、石膏、
冻结土、无烟
煤,普通泥灰
岩,破碎的砂
岩、胶结的卵
石和砂砾岩,
掺石土
相当软的碎石土,破碎1(5 1(4-1(5 56019` 岩石 的面岩,结块
的卵石和碎
石,坚硬的
煤,硬化的粘
土
软岩石 致密的粘土、1(0 1(3-1(4 45000`
中硬的煤,硬
的冲积土,粘
土质土壤
软岩石 0(8 1(25-1(35 38040`
轻砂质粘土,
黄土、砾石,
软煤(f=0。
6-1
土质岩石 0(6 1(2-1(3 35000`
腐殖土、泥
煤,轻砂质粘
土,湿砂
松散岩石 0(5 1(1-1(2 30058`
砂、岩悄、小
砾石、堆积
土,松散土,
开采出的煤
流沙性岩0(3 1(05 16042`
流砂,沼泽石
土,含水黄
土,其他含水
土壤
(f=0.1-0.3)
引自《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社,2003。5
附件4隔水层安全厚度计算参考公式
隔水层安全厚度计算公式为
221/2T=l[rl+8Kp]-rl]/4K pp
式中t—底板安全隔水层厚度,m;
l—掘进工作面底板最大宽度,,m; 3r—隔水层岩石的容重,KN/m;
Kp—隔水层岩石的抗张强度,Mpa;
p—隔水层底板承受的水头压力,Mpa。