煤巷围岩地应力测量及岩芯断裂形态分析

文章在孙村矿进行的煤巷围岩地应力测量过程，测量获得了三维地应力的大小和方向并且对测量过程中发生的岩芯饼状断裂现象进行了分析。结果表明 ：测点垂直应力与上覆射 层自重应力基本一致，最大主应力为近水平压应力。     

利用声发射法和变形率变化法联合测定地应力

针对葡萄牙南部Neves Corvo，SA(Somincor)矿区一垂直钻孔钻取的岩芯，利用声发射法（AE法）和变形率变化法（DRA法）联合测定该区域垂直向地应力。试验表明：矿区垂直向地应力呈现随深度增加而增加的趋势，但由于受褶皱、断裂等多种地质因素的影响，随深度的增加，由AE法和DRA法测得的地应力值差别也越大；通过AE和DRA试验曲线确定地应力在较大程度上依赖于对试验曲线中拐点的判断，而这种判断必须结合曲线本身的特点进行。在同一个试样上同时利用AE法和DRA法测定其地应力不仅是可行的，二者还可相互印证，确保了试验数据的可靠性。     

钻孔岩芯声发射法在张北能源储气库地应力测量中的应用

使用新型定向岩芯声发射方法,对河北张北综合能源项目储气库建造工程区域进行地应力测量,结果表明,3个钻孔对应的90 m埋深处的地应力以水平构造应力为主,3个钻孔的最大主应力方向基本一致,均为近南北方向。使用圆周波速各向异性分析法进行验证,结果显示,圆周波速各向异性分析法得到的最大主应力方向与钻孔岩芯声发射法得到的结果吻合,进一步验证了钻孔岩芯声发射法测量结果的正确性。     

复杂地应力井下开采岩体变形规律研究

复杂地应力作用下的千枚岩岩体变形规律复杂,工程岩体问题多。研究复杂地应力作用下岩体变形规律,为解决相关工程问题提供理论依据和技术支持。根据某矿区的应力分布及岩体力学参数,构建三维模型及数值分析模型,设计了6个模拟方案,分析各个监测点的X、Y、Z轴向位移、应力。显示大多数点的位移值都大于变形临界值,在550～600 m中段的综合位移最大,与该区域首先出现裂隙相吻合。掌握了该矿区的岩体变形规律,针对竖井井壁裂纹、地表露天边坡滑动等灾害,制定了长锚索加固、废石充填处理、削坡减载治理方案,指导矿山企业正常生产。     

煤巷围岩地应力测量及岩芯断裂形态分析

文章介绍在孙村矿进行的煤巷围岩地应力测量过程，测量获得了三维地应力的大小和方向并且对测量过程中发生的岩芯饼状断裂现象进行了分析。结果表明：测点垂直应力与上覆岩层自重应力基本一致，最大主应力为近水平压应力。岩芯发生饼状断裂是由于垂直于钻孔轴线方向的地应力组合超过岩芯饼状断裂临界应力所致。     

赵楼煤矿原始岩温测定

利用掘进工作面迎头浅钻孔与工作面顺槽探放水长钻孔对赵楼煤矿一采区原始岩温进行测定.结果表明:赵楼煤矿一采区-900m水平煤体原始温度约为43±0.1℃;掘进工作面迎头新暴露区域1～1.5m左右浅钻孔可以测得原始岩温;利用探放水长钻孔测温时钻孔流水应尽量少;测温深度应超出巷道调热圈深度;否则测温结果准确度不够.     

某矿山深部地应力特征及岩体稳定性分析

矿山开采过程中巷道和采场的变形破坏是地应力、地质构造和岩体强度等多因素综合作用的结果,地应力是其中重要影响因素之一,研究原岩应力测量结果有助于全面地认识和了解整个工程区地应力分布情况,为工程设计和矿山开采提供依据。本文采用套芯解除法对某矿埋深600 m以深的2个中段进行了地应力测量,结果表明：应力场主要以水平应力为主导,最大水平主应力值为14.25～20.17 MPa;中间主应力值为8.34～11.35 MPa;最小主应力值为5.67～8.68 MPa,为竖直应力。测区最大主应力方向NNE～NEE,各测段最大主应力与最小主应力的相差较大,其比值平均在2.54左右,造成剪应力值相对较大。通过R_c/σ_max评价岩体稳定性,-258 m中段,英安斑岩、闪长岩、石英斑岩围岩属于低应力,无岩爆;绢云母千枚岩围岩大变形等级轻微。-378 m中段,英安斑岩、石英斑岩围岩为高应力,有岩爆倾向;闪长岩围岩属于低应力,无岩爆;绢云母千枚岩围岩大变形等级轻微。     

深井软岩巷道声发射地应力测试及变形失稳机理

为了获得深井软岩巷道的地应力大小和变形规律及其失稳机理,选取千米深井同一水平的2个硐室,进行声发射地应力测试,获得各自相应的地应力大小和方向,发现垂直应力分布差别不大,而水平应力分布差别较大。基于地应力理论计算公式,利用VB6.0编写相应的计算程序,获得相应区域的主应力场的大小和方向,结合现场提供的钻孔柱状图,利用ANSYS建立模型,导入FLAC3D进行数值分析,获得相应的主应力场作用下的硐室围岩变形失稳规律,即岩性较为软弱区域的剪应力集中程度明显、分布范围较广,且围岩破坏越严重。最后发现实测数据与数值模拟结果较为吻合,即破坏严重部位的围岩收敛速度也较大,从而在一定程度上揭示了深部软岩巷道的变形破坏规律,也说明了围岩岩性、剪应力集中程度和范围对整个巷道稳定性起着至关重要作用。     

宜万线地应力实测资料分析

通过对宜万线12个孔(宜万铁路5个孔,沪蓉西高速公路7个孔)的水压致裂法地应力实测资料进行的统计分析,对鄂西灰岩山区地应力状态及规律进行了初步评价。同时,对该区域洞室岩爆及塑性大变形进行了评估分析。     

利用浅钻孔测定原始地温的方法

矿井原始地温是制订矿井热害治理方案、进行矿井降温设计的基础资料。文章对矿井原始地温的测定方法进行了简要的探讨和比较,提出在掘进工作面采用浅钻孔测定矿井原始地温的简便方法,并用该方法对长广集团七矿现开采水平的掘进工作面原始地温进行了测定,取得了满意的效果。     

原孔位多次应力解除地应力测试方法与实践

针对影响深部煤矿巷道围岩稳定的地应力因素,基于深埋巷道围岩体应力分布的力学特征和地应力钻孔解除法原理,探讨了在同一钻孔内间隔一定距离进行反复多次解除的地应力测试方法,建立了判别原始应力的科学依据,根据基准孔和校验孔的测量结果,可以推算出其他测点原岩应力区与巷道半径之间的关系。工程实践表明：在千米埋深的大屯矿区孔庄煤矿井底车场区域,基准孔在3.7R处进入了原岩应力区,实测垂直原岩应力值为23.3 MPa,并在校验孔和推广孔得到了验证。     

基于Monte Carlo方法的地应力测量可靠性分析及其误差估算

地应力测量分析在煤矿安全高效开采中具有非常重要的作用,但以往对地应力测试结果的可靠程度、影响因素及其误差分析方面研究较少。利用概率统计、Monte Carlo数值模拟等技术手段建立空心包体应变计法测试地应力的参数敏感性和误差估算模型,并以国投新集能源股份有限公司两淮矿区4个矿井的实验测试数据为例,统计分析了岩体物理力学参数分布概型和特性参数,并对地应力测量结果的敏感性因素及其影响规律进行了研究。结果表明:岩体泊松比、弹性模量和测孔直径是影响地应力大小的关键因素,而测孔方位角、岩体泊松比和内摩擦角则是影响地应力方位的重要因素,并通过多元回归分析方法获得了最大主应力的相对误差和方位偏角估算公式。研究成果可为空心包体应变计法测量地应力的结果可靠性分析及其他相关测试研究提供重要借鉴。     

紫金煤矿软岩条件下原岩地应力测试方法的选择

针对紫金煤矿地质条件复杂、区域构造多、水平应力较大的特点,选择钢弦式应力盒作为测定原岩应力的传感器,对该矿埋深580m的3204工作面进行了地应力测试,给出了地应力分布的大小和方向。结果表明,紫金煤矿三采区2#煤层区域的应力分布特征以水平应力为主,约为垂直主应力的1.3倍;且区域性明显,不同位置的原岩应力方向不同,差别较大。     

深部地应力场下砂岩力学性质的变化

山东万福煤矿位于鲁西南成武县和巨野县交界处,煤田上覆土层厚度高达700 m.在该矿区采用水压致裂法对深部地应力进行了测量,获得了矿区较为准确的地应力状态和分布规律.在此基础上,结合万福矿区地下900 m以下砂岩所处的地压环境,采用三轴岩石力学测试系统研究深部地应力条件对不同砂岩力学性质的影响,建立砂岩力学性质与深部地应力之间的相关关系.结果表明,砂岩的刚度和强度随围压的增大而增大;同时,在高围压情况下,砂岩由低围压条件下的剪切破裂转变为塑性流动破坏.     

青海能源鱼卡一井流变应力恢复法地应力测试研究

青海能源鱼卡一井是目前世界上海拔最高的大型煤矿,受多期区域构造运动的影响,围岩软弱破碎,导致巷道支护问题愈发突出.为了对鱼卡一井巷道开挖支护进行科学合理设计,需要掌握巷道围岩赋存的地应力特征.基于深部破碎软弱围岩的流变应力恢复法地应力测试技术,在鱼卡一井+2750 m西翼机轨合一大巷开展了现场地应力测试.测试结果表明:...     

套筒致裂单孔三维地应力测试法的原理与应用

详细介绍了一种操作简单,应用广范,计算结果全面且具有较高精度的地应力测试方法及其原理。该方法使用JHDC-1型套筒致裂地应力测试仪,依据弹性力学的相关理论并结合矿井实际地质条件,仅凭一孔致裂即可确定测试点最大、最小水平地应力和构造应力的数值,并且可以进一步推算出主地应力的大小和方位。该测试方法简便、快捷,非常适合煤矿井下地应力测试。     

金川三矿区东部贫矿现场地应力测量及应力分析

金川三矿区东部贫矿地处于F₁₇断层以东,属于超基性贫矿。随着选矿和冶炼技术的逐步提高,三矿区东部贫矿于2004年4月份建成投产,是金川三矿区的主力采区。掌握矿山围岩应力状态,可以为采矿方法的选择、巷道的支护与施工、防止巷道大变形提供有效的科学依据。采用空心包体应力解除法对三矿区东部贫矿1200m-1450m进行地应力实测,共获得13个测点的地应力实测数据,1200m水平获得7个地应力测点,1250m-1450m水平获得6个地应力测点。通过分析地应力实测数据表明,井下1200m～1450m水平最大主应力量值为13.0～21.1MPa,属于中等应力水平。部分测点的最大水平主应力倾角超过20°,最大达到-57°表明该地区应力状态较为复杂,应力作用方式发生改变,水平应力为主导的趋势已不明显。     

地应力测量在岩石与CO2突出灾害研究中的应用

为减轻和防治岩石与CO2突出灾害,对吉林营城煤矿进行了地应力测量、岩石力学参数测试、CO₂气体压力量测以及地质构造分析,并进行了应力场的数值计算,得到了该区地应力的详细分布情况.在此基础上,预测了岩石与CO₂突出的危险区,提出了用超前钻孔爆破卸压法降低工作面前方的气体压力和地应力的防治措施.     

平行钻孔-套筒致裂法测试地应力试验研究及工程应用

针对套筒致裂法测试深井地应力存在的技术瓶颈,改进了套筒致裂法测地应力的套筒膨胀管装置;综合单孔套筒致裂法和控制致裂法的特点,提出了可操作性更强的平行钻孔-套筒致裂法地应力测试技术,通过试验对原有的单孔套筒致裂法和控制致裂法地应力计算公式进行了合理修正。由试验结果可得,单孔套筒致裂的修正系数为0.78,控制致裂的修正系数为0.83。现场地应力测试结果表明:朱集东煤矿-965 m轨道大巷最大主应力为23.16 MPa,东西水平方向;中间主应力为21.04 MPa,铅垂方向;最小主应力为13.01 MPa,南北水平方向。     

狮子山铜矿深部开采三维地应力实测及应力场分布研究

狮子山铜矿已进入深部开采阶段,针对深部巷道破坏严重、岩层移动加剧的现象,采用空心包体应力解除法对该矿进行三维地应力测量,共获取四个不同中段测点的三维地应力测试数据。地应力实测结果表明,四个中段测点的最大、最小主应力基本呈线性变化,最大主应力为45.59 MPa,随深度增加而增加,倾角变化范围为-8.68°～6.15°。最大水平主应力与垂直主应力的比值变化范围为1.41～2.75,说明矿区地应力以水平构造应力为主,剪应力值相对较大。九中段、十一中段、十二中段的最大主应力方向与矿体走向基本一致,而十五中段最大水平主应力方向与矿体走向近似垂直,地应力场的分布特征与工程地质调查和巷道变形调查结果相吻合。