Page 46 - 矿山地质灾害与环境治理

第二章 常见矿山地质灾害

的刚度。

当 FCF ＜ 1 时，就有发生岩爆的可能。
（四）基于岩石断裂的岩爆机理
1. 形成板状结构

硐壁岩石在切向应力作用下，有两种可能的断裂：一种是由于位向最有利的晶粒出现
微视解理，诱导最近邻晶粒、次近邻晶粒依次发生解理开裂，导致岩石多晶材料迅速破坏；
另一种是沿着原子键合力最弱的晶粒界面发生沿晶脆性断裂。

2. 岩板屈曲断裂
裂纹扩展断裂形成的岩板，在切向应力继续作用下发生变形。切向应力较小时，岩板
沿容易的路径产生压缩变形；而切向应力较大时，岩板则沿着弯曲变形路径使弹性变形势

能降低。当切向应力达到岩板结构的临界值后，岩板结构处于后屈曲平衡位形。随后的微
小扰动，如切向应力继续增加或爆破引起的弹性应力波作用等，都会使岩板产生屈曲断裂。

3. 岩爆岩块的弹射、喷出
经历上述两个阶段后，产生后屈曲的岩板中临空面一侧拉应力迅速增加，并导致新的
数纹产生、扩展，使岩板断裂成块。如果在整个岩板形成、屈曲、张裂过程中，岩石为低

能耗的脆性断裂，那么，岩石弹性应变能将有大的剩余，在整个岩板结构失稳的同时，这
些剩余能量转化为动能，使岩石断块突然弹射，或猛烈喷出。

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