银山矿区深部铜铅锌矿地应力测试研究

江西银山铜铅锌矿浅部资源已经开采殆尽,为保证矿山产能,逐渐向深部矿体进行规模回采,将面临深部岩体应力扰动、岩爆等关键难题。为进一步探明银山铜铅锌矿深部岩体应力分布规律,基于水压致裂测量法,结合9个地质钻孔,在银山区、九龙上天区、西山区、北山区和九区5个区域开展地应力测试分析。结果表明,九龙上天区、西山区在深部标高880 m时即进入高应力开采区域,而银山区、北山区和九区在深部标高550 m时即进入高应力开采区域,此时水平地应力明显增高,测压系数可达到1.5。研究结果可为银山铜铅锌矿深部开采岩体应力演化规律提供参考依据。     

关于深部地应力测量若干改进技术的讨论

地应力是影响地下工程稳定性的重要因素,要获取某一区域精确的地应力资料,必须进行地应力测量。与浅部相比,深部岩体具有"三高一扰动"的特性,其地质条件更为复杂,一些传统的测量技术已不能适应这种复杂环境。通过分析3种常用地应力测量方法在深部测量中面临的问题,结合收集的大量地应力研究资料,对深部地应力测量方法提出了改进技术与措施,以万福煤矿深部地应力测量为例,详细介绍了改进后的水压致裂法测量技术的实际应用情况,并针对今后地下工程呈现的新特点和新问题,分析了地应力测量的发展趋势,提出了个人的看法和意见。     

拉拉铜矿落凼矿区深部地应力场特征及岩爆预测分析

拉拉铜矿位于川滇应力区中部,浅部资源接近开采结束,逐步由露天开采全面转为地下开采,由于其深部开采地质条件复杂,落凼深部矿区将面对开采过程中的地应力问题。以拉拉铜矿落凼矿区深部地应力场特征为研究对象,开展了10个钻孔的应力解除法地应力测试、22组围岩室内物理力学测试,结合国标法、Barton法及陶振宇法3种应力判据完成了深部开采区域的岩爆预测分析。结果表明：地应力值浅部离散分布,深部线性增长;最大主应力方向整体离散;岩爆程度随深度逐渐增大,浅部离散分布,深部逐渐集中,东区1780m标高可能出现强烈岩爆的现象;结合矿区断层及测试点分布特征,指出矿区断层及地层对地应力测试结果的影响,为该类金属矿山深部灾害预防及安全开采提供有益的参考。     

基于地应力测量的岩爆倾向性预测

根据岩性选择地应力测点的位置,采用套孔应力解除法测得该矿山三维地应力测试结果,线性回归得出最大主应力随深度的变化,使地应力更好地应用于岩爆预测。从岩爆发生的力学、脆性、完整性和储能等四个方面的要求来描述岩爆发生的可能性,系统地提高了岩爆倾向性预测的准确性,并与该矿现场岩爆情况、发生的位置进行对比分析,提出了一套新的简便、完整的岩爆倾向性预测的方法。     

基于地应力测量的地应力场研究

分析了我国多个矿区的200多个测站的水压致裂地应力测试数据,在测试数据的基础上对典型矿区进行了地应力场研究,并对测试结果进行了统计分析,得出了我国煤矿不同深度矿区的构造应力场特征及水平主应力与垂直主应力的比值随深度变化的规律,测量结果可为煤矿生产实践提供重要的参考价值。     

水厂铁矿深部边坡岩体水压致裂地应力测量与分析

对水厂铁矿区域工程地质进行了分析,采用水压致裂法对该矿深部边坡岩体进行了3个钻孔11个测段的地应力测量。结果表明:最大水平主应力方向平均为N82°E,与华北地区的主应力方向基本一致;最大水平主应力与最小水平主应力大小之比约为1.5;最大水平主应力的大小为2.16～14.79MPa,最小水平主应力的大小为1.66～8.00MPa,水平主应力是垂直应力的0.57～2.9倍。     

万福煤矿深部地应力场与地质构造关系分析

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,结合测量结果,对万福煤矿地区地质构造进行了细致分析。通过7个钻孔、37个测点的现场实测,获得了矿区较为准确的地应力状态和分布规律。实测的地应力场与区域构造应力场显示了良好的一致性,验证了实测结果的可靠性和正确性,为矿山建设和开采设计提供了科学依据。     

对水压致裂地应力测量资料的解释

水压致裂法地应力测量技术，已在国内外得到广泛应用。它具有直接测量的优点。但是在对压力-时间曲线的分析上，存在多种解释方法。本文根据野外现场测量的结果，分析说明了如何正确解释所得的测量资料。     

隧道地应力测量与岩爆预测分析

本文基于解南高速公路某隧道实测地应力数据研究隧址区初始地应力场分布规律,结果表明隧道区初始地应力场以构造应力为主导。根据实测地应力资料对高地应力区隧道开挖阶段进行岩爆预测,结果显示该区表现为中等岩爆等级。     

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.     

阿舍勒铜矿深部岩爆倾向性综合分析应用研究

通过现场调查、地质钻探、地应力测试, 初步判断阿舍勒铜矿深部岩爆倾向性。依据室内试验结果运用6种不同岩爆评价方法对凝灰岩、铜硫矿、黄铁矿3种深部主要岩性进行了评价, 并基于模糊数学多因素综合评价其岩爆倾向性分别为弱、强、强。该研究对其他深井矿山岩爆倾向性分析具有一定的指导意义。     

基于地应力测量的锚杆支护设计与应用

介绍了水压致裂地应力测量原理及在现场中的具体应用,通过现场地应力测量为巷道支护初始设计提供了重要的基础参数,实践证明地应力测量结果对提高巷道支护设计的科学性与可靠性有着重要意义。     

水压致裂地应力测量技术在成庄煤矿四盘区的应用

成庄煤矿四盘区井下巷道变形严重,影响安全生产。为了弄清巷道变形破环机制和特征,采用水压致裂法对四盘区进行了详细的地应力学测量工作,为巷道支护设计提供详细的基础参数。实践表明,地应力的测试有利于支护设计,为改善巷道严重变形的现状提供了有力地帮助。     

高海拔矿区地应力测量与岩爆倾向性评价

采用套孔应力解除法和空心包体三轴应变计,完成甲玛矿区井下4个水平的地应力测量,获得8组三维地应力状态数据,揭示了矿区地应力场的分布规律,建立了矿区地应力场模型。根据地应力实测数据,采用多角度、多重判据对围岩岩爆倾向性进行评价。结果表明：甲玛矿区地应力以水平构造应力为主导,属构造应力场型矿区,地应力量级属中等,井下围岩岩爆倾向性为弱~中等。研究成果对指导矿山井巷工程设计、采场布置、支护参数优化及地压灾害防控等具有重要参考价值。     

伊泰矿区井下地应力测量及应力场分布特征研究

采用小孔径水压致裂地应力测量装置在伊泰矿区3个煤矿完成了10个测点的原岩应力测量。实测数据表明：矿区应力场属于低地应力值区域,构造应力占绝对优势,最大水平主应力方向以北东方向为主;由于受埋藏深度、地质构造和地形地貌影响,各矿地应力值差别较大,最大水平主应力方向亦有所偏差。基于实测数据,得出最大与最小水平主应力,最大水平主应力和垂直应力的差值普遍较大,导致岩体内剪应力较大;分析了地应力随埋藏深度的变化规律,并得出水平主应力与埋深之间的关系。     

2号煤层水压致裂法地应力测量分析

为了提供可靠的基础技术数据用于回采巷道支护技术研究,根据2号煤层赋存情况,进行了科学的煤层地应力测站布置,使用SYY-56型小孔径水压致裂地应力测量装置对2号煤层地应力进行了测量,得出了地应力的大小和方向。     

深部三维地应力测量方法的综合对比分析

以逢春煤矿+380 m大巷及其临近区域煤岩体为工程背景,对水压致裂法、声发射法和理论解析法在深部三维地应力测量中的结果进行了综合对比分析。研究表明:3种方法所测得的垂向主应力结果差异较小,其中水压致裂法、理论解析法相比声发射法计算出的值小;水平主应力方面,理论解析法所得出的结果与另两者相比差异较大,而水压致裂法与声发射法相比差异较小,但前者比后者偏大,离散性也较大;三者均能在一定程度上反映出深部三维地应力的变化规律。     

水压致裂法地应力测试研究

为了对某矿进行支护设计,布置3个测站,采用水压致裂法对地应力进行测试。结果表明:水压致裂法具有测速快、适应性强的优点;3个测站的测试结果显示该矿应力水平不高,最大主应力为水平应力,最大水平应力在7.63~12.52MPa之间,最大主应力方位角在N37.1°W~N46.2°W之间。     

潞新矿区地应力场分布特征研究

采用水压致裂法进行了潞新矿区15个测点的地应力测试。结果表明:矿区应力场总体属于构造应力场,水平应力占优;矿区整体上属于中等偏低地应力值矿区,水平应力随着埋深的增加而增大;矿区侧压比绝大部分位于1.0～2.0之间,而且随着埋深的增加逐渐减小;断层不但影响最大水平主应力方向,而且对应力值也有一定的影响;按照测试结果进行断层附近巷道支护设计,巷道变形量很小,稳定性较好。     

汾西矿区地应力测试与分析

采用小孔径水压致裂地应力测量装置在汾西矿区进行了7个煤矿、24个测点的地应力测量.实测数据表明,汾西矿区地应力场有两种类型:σH＞σv＞σh及σv＞σH＞σh.埋藏相对较深的井区水平应力占明显优势,具有典型的构造应力场特征;所测区域属于低及中等地应力值矿区;最大与最小水平主应力值基本随埋藏深度的增加而增大.但部分测点存在明显的离散性;有些矿井最大水平主应力方向比较一致.但也有些矿井由于开采深度不同,地质构造分布与煤岩性质存在较大差异而出现明显的离散性.基于实测数据,采用回归方法得出地应力与埋藏深度的关系;分析了水平主应力与垂直主应力的比值随埋藏深度的变化.将地应力测量结果应用于巷道支护设计,显著提高了设计的合理性与可靠性,巷道支护状况得到明显改善.