岩石的碎胀系数对于顶板管理、瓦斯抽放及开采沉陷规律、机理的研究有着重要意义。在一般情况下地表下沉盆地的体积小于采空区体积，最大下沉值小于采厚，是由于采后上覆岩体发生裂隙、离层、冒落等。受损的岩石产生碎胀虽经以后重新压实，但是不能恢复到原来的状态。在着残余碎胀。岩石的碎胀系数不是一个常数，本文研究采后压实过程中上覆岩层碎胀系数的变化规律。碎胀系数与覆岩的地层结构、岩性及破碎后块度的大小等因素有关。但是目前很难把各个因素分开单个考虑。本文采用相似材料模型试验和实测钻孔资料相结合研究各个因素综合作用下的数理统计规律。它仍能　反映真实碎胀系数的变化趋势。 2100433B

岩石碎胀系数是岩石的碎胀性可用岩石破碎后处于松散状态下的体积与岩石破碎前处于整体状态下的体积之比。岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大，这种性质称为岩石的碎胀性。来表示，该值称为碎胀系数。

岩石的碎胀系数对于顶板管理、瓦斯抽放及开采沉陷规律、机理的研究有着重要意义。在一般情况下地表下沉盆地的体积小于采空区体积，最大下沉值小于采厚，是由于采后上覆岩体发生裂隙、离层、冒落等。受损的岩石产生碎胀虽经以后重新压实，但是不能恢复到原来的状态。在着残余碎胀。岩石的碎胀系数不是一个常数，本文研究采后压实过程中上覆岩层碎胀系数的变化规律。碎胀系数与覆岩的地层结构、岩性及破碎后块度的大小等因素有关。但是很难把各个因素分开单个考虑。本文采用相似材料模型试验和实测钻孔资料相结合研究各个因素综合作用下的数理统计规律。它仍能　反映真实碎胀系数的变化趋势。 2100433B

爆破是矿山开采的重要工艺环节，众所周知，矿岩爆破须具备一定的补偿空间，为爆破矿岩提供碎胀空间，形成矿岩爆破移动自由面。一些矿山为提高爆破效率和生产的安全度尝试应用深孔空孔掏槽爆破和深孔爆破一次成井方法掘进天井溜井和形成切割井，但成井率较低，其主要原因都与爆破补偿空间参数选择不合理有关。本研究通过一系列的室内物理试验揭示岩石碎胀系数、补偿空间与深孔爆破的关系，为现场爆破设计提供依据。

爆破补偿空间碎胀系数与深孔爆破补偿空间的关系

散体受到挤压后下落的情况与碎胀系数的减小并非成线性关系，在碎胀系数达到极限值(1.446)前，散体可顺利下落，而当碎胀系数小于该值后，散体下落量很少。碎胀系数为1.446对应的补偿系数为44.6%，而松散状态下的补偿系数为54.7%。可见：即使破碎岩石无法完全松散，在一定的范围内仍可顺利落矿，最小补偿系数的确定为爆破补偿空间的计算提供了依据。

爆破补偿空间不同形式补偿空间与深孔爆破成井的关系

通过查阅相关资料可知：几乎所有立井的剖面均为一矩形，立井上下尺寸一致，切割井的截面或圆或方。立井爆破可提供的补偿空间有限，单纯增加切割井的直径无法有效利用切割巷提供的空间。若将立井剖面修改为上小下大的等腰梯形(楔形)，不但可有效减小破碎岩石的夹制力，最大限度地利用切割巷提供的空间，而且可有效利用爆炸产生的爆轰气体协助完成爆破成井。不同形状的切割井如图1所示。

由图1可知：两切割井高均为L，V₁在切割巷中对应的补偿空间为V₂。若岩石破碎后的体积V=V₁K=V₁ V₂，取K=1.5，则V₂=0.5V₁，即采用直筒形切割井时，切割巷所能提供的补偿空间为0.5V₁；由于V₃=V₅=0.5V₁，V₃部分的岩石破碎后增加的体积为0.5V₂=0.5V₄，同理V₅部分的岩石破碎后增加的体积为0.5V₂=0.5V₆，于是V₃、V₅部分相加，切割巷便可额外提供1个V₂，即采用楔形切割井时，切割巷为破碎岩石提供的补偿空间可增加1倍。因此采用楔形切割井掘进立井时，不但可减小切割井下部散体的夹制力，而且可有效增加破碎岩石的补偿空间，同时楔形切割井体积的增加也为后续切割槽爆破提供了更多的补偿空间。

爆破补偿空间研究结论

（1）挤压及松散2种状态下岩石的碎胀系数均与块度成反比，在挤压状态下矿岩的碎胀系数随压力的增加而减小，初期变化量较大，随压力的增加碎胀系数的变化量逐渐减小并缓慢趋于稳定。

（2）通过分析矿岩碎胀特性对深孔爆破的影响，得出实验室条件下矿岩顺利下落的合理补偿系数为44.6%。

（3）通过分析深孔爆破中切割井的影响因素，认为楔形切割井可有效增加补偿空间，减小破碎岩石的夹制力，此外，楔形切割井可充分利用爆轰气体协助完成爆破成井。 2100433B

地壳内所有矿物的集合体称为岩石。岩石大致可分为三大类，即：岩浆岩、沉积岩及变质岩。由于地球内部高温液态物质冷却和结晶而形成的岩石称为岩浆岩，也叫火成岩;由各种不同的沉积物所形成的岩石称为沉积岩。由于岩浆中沉积岩在高温或高压影响下，地球内部产生剧烈变化的结果所生成的岩石称为变质岩。

块状构造又称均一构造。组成岩石的矿物在整个岩石中排列无一定次序、无一定方向，呈均匀状分布的构造。岩石各部分在成分或结构上都是一致的，表现为均匀块体状。是岩浆岩中最常见，分布最广的一种构造。

带状构造是指岩石中不同结构和不同成分的条带大致平行排列呈现的一种构造。常表现为不同成分或深浅不同颜色的条带相间组成。如在辉长岩中可以见到暗色矿物辉石和橄榄石与浅色矿物斜长石相间排列形成条带。其成因，有人认为与岩浆分液作用有关，也有人认为是液体状态的残余岩浆挤入正在凝结的其他成分岩浆体中而形成的。

斑杂构造是指岩石的不同部分在矿物成分或结构构造上差异很大，整个岩石看起来是不均一的一种构造。引起斑杂构造的原因很多，可由析离体和捕虏体形成，也可以由不均匀不彻底的同化混染作用及不均匀的交代作用形成。

流纹构造是指酸性喷出岩——流纹岩中最常见的构造。它是由不同颜色的条纹和拉长的气孔等呈现出来的一种流动构造。形成于熔岩流动过程中。流纹构造不止流纹岩中有，在英安岩、粗面岩中也有。另外，在浅成、超浅成侵入体，次火山岩体边缘和一些岩脉的两侧均能见到。