【真题】北京科技大学《831矿山岩石力学》2007年考研真题参考答案

北京科技大学《831矿山岩石力学》2007年考研真题参考答案
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一、论述题
1.试简述全应力-应变曲线，它如何预测岩爆。
答案：全应力-应变曲线是描述岩石在单轴或三轴压缩条件下从开始加载直至完全破坏全过程的应力-应变关系曲线。该曲线通常可分为五个典型阶段：压密阶段、弹性阶段、稳定破裂发展阶段、非稳定破裂发展阶段和破坏后阶段。在压密阶段，岩石内部原有微裂隙闭合；弹性阶段表现为应力应变呈线性关系；稳定破裂发展阶段岩石内部开始产生新的微裂纹但整体仍保持稳定；非稳定破裂发展阶段裂纹加速扩展并相互贯通；破坏后阶段岩石承载力急剧下降。
在岩爆预测方面，全应力-应变曲线的形态特征具有重要意义。具有岩爆倾向的硬脆性岩石通常表现出明显的应力降现象，即在峰值强度后曲线呈现陡峭下降趋势，这表明岩石储存的弹性应变能突然释放。通过分析曲线中弹性应变能与耗散能的比例关系，可以评估岩爆风险。当弹性应变能占比过高时，说明岩石在破坏时会有大量能量突然释放，极易诱发岩爆。此外，曲线峰值后的应力跌落速率越快，表明岩爆烈度可能越大。工程中可通过室内岩石力学试验获取全应力-应变曲线，结合现场地应力测量数据，对岩爆危险性进行定量评估。
2.试筒述莫尔强度理论。