金川镍矿是我国最大的有色金属矿床，也是世界上不多见的特大型矿床之一。该矿床以埋藏深、地应力高、矿体厚大和围岩破碎不稳固等特点著称于采矿界，给矿床开采设计与采矿生产带来巨大困难和安全隐患。针对金川镍矿复杂的采矿技术条件，自矿山开发建设以来，金川镍矿开展了大量工程地质和岩石力学研究，为矿山采矿设计和地压控制奠定了基础。《特大型镍矿工程地质与岩石力学》是对金川镍矿建矿多年来矿山工程地质和岩石力学研究成果的全面分析和系统总结。本书由杨志强等著。

《特大型镍矿工程地质与岩石力学》是《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》中第一册，主要介绍金川大型镍矿工程地质和岩石力学的研究成果。本书以金川大型复杂难采矿床开采设计和采矿生产为目标，进行了大量的工程地质和岩石力学研究。本书概述了矿区地质构造和矿体赋存环境；详细介绍了矿区矿岩力学试验和地应力测试工作；阐述了以矿区地质构造特征为地质基础，以力学实验和现场实测为技术手段，以岩组划分为核心，采用神经网络学习和知识获取能力，进行复杂矿区岩石力学参数和矿区地应力作用特征研究的成果；最后介绍了矿区岩石力学参数预测与可靠性评价系统。

《特大型镍矿工程地质与岩石力学》可供采矿、地质、水电和土木工程等领域从事采矿设计、生产实践以及科学研究的科研人员，以及从事采矿教学工作的大专院校和科研院所的教师和研究生参考。本书由杨志强等著。

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序一

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序二

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》序三

《特大型镍矿充填法开采技术著作丛书》编者的话

前言

第1章 绪论

 1.1 矿产资源概况

 1.2 资源开采面临的问题

 1.3 研究综述

1.3.1 研究方法与指导思想

1.3.2 矿区断裂构造和力学特性研究

1.3.3 矿区地应力特征与应用研究

1.3.4 矿岩力学特性和本构模型研究

 1.4 工程地质研究的关键技术

 1.5 本章小结

第2章 地质构造与地质条件

 2.1 地貌与区域构造

2.1.1 矿区地貌

2.1.2 区域构造

 2.2 区域构造与矿床成因关系

2.2.1 区域大地构造位置

2.2.2 区域构造体系

2.2.3 区域性断裂

2.2.4 区域地质构造演化

2.2.5 成矿超基性岩体

2.2.6 矿体成因类型

 2.3 地层与地质构造特征

2.3.1 矿区区域地层概况

2.3.2 矿区地质构造特征

2.3.3 矿区超基性岩体地质特征

2.3.4 矿体地质特征与空间形态

 2.4 矿区水文地质与导水构造

2.4.1 矿区水文地质概况

2.4.2 矿区水文地质条件

2.4.3 主要断层水文地质特征

2.4.4 Ⅱ矿区优势导水构造体系

2.4.5 矿井涌水量预测

 2.5 矿区井巷涌水灾害防治技术

2.5.1 巷道涌水治理方案

2.5.2 竖井涌水治理方案

2.5.3 施工防治水措施

 2.6 本章小结

第3章 矿区地应力环境与作用特征

 3.1 矿区地质构造与运动方式

3.1.1 中国大陆板块与其他板块的作用关系

3.1.2 龙首山地区及矿区地质构造特征

3.1.3 矿区地应力现场测量

3.1.4 地应力测量结果综述

 3.2 地应力测量原理与方法

3.2.1 地应力测量基本原理

3.2.2 地应力测量实施步骤

3.2.3 原岩主应力大小及方向

3.2.4 传感器类型与结构

 3.3 第一阶段地应力测量

3.3.1 测点位置与实测结果

3.3.2 地应力作用特征分析

 5.4 第二阶段地应力测量

3.4.1 地应力测量工作

3.4.2 地应力作用特征分析

 3.5 第三阶段地应力测量

3.5.1 Ⅱ矿区深部和F17以东地应力测量

3.5.2 Ⅲ矿区地应力测量分析

3.5.3 Ⅲ矿区地应力作用特征综合分析

 3.6 本章小结

第4章 矿区工程岩组划分与岩体结构特征

 4.1 工程地质岩组划分与特征

4.1.1 工程地质岩组的概念

4.1.2 矿区岩石建造的发育特征

4.1.3 工程地质岩组划分

4.1.4 岩组的基本特征

 4.2 岩体结构与地质特征

4.2.1 岩体结构基础

4.2.2 岩体结构基本单元

4.2.3 岩体结构类型与地质特性

 4.3 本章小结

第5章 矿区岩石与结构面力学特性

 5.1 上部岩石力学与结构面力学特性

5.1.1 岩石单轴抗压实验

5.1.2 岩石三轴压缩实验

5.1.3 岩石弱面剪切实验

 5.2 深部岩石与结构面力学特性

5.2.1 岩石力学强度试验

5.2.2 矿岩弱面剪切试验

5.2.3 岩石膨胀试验

5.2.4 矿岩单轴压缩蠕变试验

5.2.5 岩石弯曲剪切和扭转蠕变试验

 5.3 Ⅲ矿区岩石力学特性

5.3.1 矿物成分的X衍射分析

5.3.2 矿岩微细结构和构造

5.3.3 岩石力学试验设备与方法

5.3.4 岩石物理力学性质试验

5.3.5 岩石试验结果综合分析

 5.4 本章小结

第6章 岩体质量评价和力学参数预测

 6.1 概述

 6.2 矿区岩组划分与岩体参数研究

 6.3 中瑞合作研究的岩体力学参数研究

 6.4 矿区深部岩体力学研究与质量评价

6.4.1 Ⅱ矿区西部矿岩工程地质条件

6.4.2 岩体稳定性分区与质量评价

6.4.3 岩体结构识别与岩体力学模型

 6.5 本章小结

第7章 矿山岩体力学参数理论与方法

 7.1 岩体特性参数的预测方法

7.1.1 节理指标法

7.1.2 工程围岩分类法

7.1.3 弹性波速法

7.1.4 基于节理间距预测岩体变形参数

7.1.5 岩体参数系数折减法

 7.2 岩体参数模糊综合评判预测法

7.2.1 影响岩体分类的因素

7.2.2 隶属函数

7.2.3 确定因素隶属函数

7.2.4 工程岩体分级的模糊综合评判

7.2.5 权重矩阵确定

7.2.6 工程岩体计算参数确定

 7.3 矿山岩体力学特性参数预测系统

7.3.1 预测系统功能与界面

7.3.2 岩体力学参数可靠性评价

 7.4 本章小结

第8章 金川矿区地应力分布特征智能识别

 8.1 神经网络特点及在岩石力学中应用现状

8.1.1 人工神经网络主要特点

8.1.2 人工神经网络在岩石力学中的应用

 8.2 人工神经网络的建模与预测

8.2.1 BP人工神经网络的基本原理

8.2.2 地应力测试样本处理

8.2.3 测试数据的归一化处理

8.2.4 网络结构参数设计

 8.3 金川矿区地应力网络训练

8.3.1 神经网络模型的构建

8.3.2 学习样本的训练过程

8.3.3 神经网络模型可靠性分析

 8.4 矿区不同深度地应力的预测

 8.5 本章小结

第9章 金川矿区地应力变化规律与作用特征

 9.1 统计回归分析理论与方法

 9.2 矿区浅部地应力变化规律

9.2.1 浅部原岩地应力随深度的变化规律

9.2.2 浅部水平地应力之比随深度的变化规律

9.2.3 浅部地应力测压系数随深度变化规律

 9.3 矿区深部地应力回归分析

9.3.1 深部矿岩地应力随深度的变化规律

9.3.2 深部两个水平主应力之比随深度的变化规律

9.3.3 深部原岩平均测压系数尾随深度的变化规律

 9.4 矿区1000m以上地应力的变化规律

9.4.1 矿区1000m水平以上地应力随深度的变化规律

9.4.2 矿区水平构造应力之比随深度的变化规律

9.4.3 矿区1000m以上平均侧压系数κ随深度的变化规律

 9.5 不同岩性和矿区位置的地应力分布规律

9.5.1 不同岩性和位置的地应力预测结果

9.5.2 不同岩性和位置的地应力作用特征

 9.6 本章小结

结束语

参考文献