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。     

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。     

龙桥铁矿地应力测量及分布规律研究

采用空心包体应力解除法对龙桥铁矿进行地应力测量,对套孔岩芯进行围压率定试验,得出弹性模量和泊松比,根据计算公式得出主应力大小并判断其方向。结果显示:龙桥矿区的主应力为水平应力,应力值相对较高,方向为北西向。通过对龙桥铁矿进行地应力测量,掌握其分布规律,为今后矿山开采设计及施工提供基本依据。     

深部岩体岩芯饼化特征分析与原岩应力计算研究

以三山岛金矿地质勘探钻孔岩芯饼化现象为背景,详述饼化破坏特征,结合国内外多种推算地应力的理论计算公式,与现场岩芯饼化厚度进行大量对比计算,并基于矿区多个水平的地应力测量和岩石试验结果,得出了岩芯饼化薄饼与厚饼推算地应力的优势公式。通过3DEC数值模拟软件结合前期地应力测量成果模拟了钻孔过程以及岩芯根桩的应力分布,依据应力分区和优势公式推算了岩芯根桩不同应力分区的岩芯饼化厚度。区域Ⅰ,最大主应力为82～83.6 MPa,饼化厚度为7.7～7.9 mm;区域Ⅱ,最大主应力为80～82 MPa,饼化厚度为7.9～8.36 mm;区域Ⅲ,最大主应力为76～78 MPa,饼化厚度为8.79～931 mm。通过数值模拟兼理论计算获得的岩芯饼化厚度与现场实测误差在2 mm以内,为岩芯饼化现象研究提供了有益思路。     

钻探岩芯破坏规律探究

以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统 计调查,将岩芯破坏形态分为３种:岩芯断裂成凹凸饼状、岩 芯沿纵向破碎以及岩芯裂而未断.基于该矿区岩性以及地 应力环境,应用３DEC数值模拟技术对钻孔取芯进行试验分 析.通过监测双向等围压条件下岩芯径向应力分布情况,发 现在弹性阶段应力主要集中在岩芯底部下方;通过分析最大 主应力、最大剪应力、应变能密度云图,得出岩芯最易破坏的 位置位于岩芯底部最外缘附近.分别以加载双向等围压、双 向不等围压与三向围压为应力条件,根据破坏单元动态分布 与应变能密度动态云图分析各种应力条件下岩芯破坏形式. 分析结果表明:①双向不等围压与双向等围加载条件下,岩 芯破坏几何形式不同;②双向围压条件下,岩芯断裂形式为 岩芯外缘张拉破坏、岩芯轴心部分拉剪破坏;③双向等围压 条件下,钻进速度影响岩芯是否发生断裂;④在三向围压条 件下,当钻进方向与最小水平主应力夹角小于３０°时,岩芯破 坏位置为岩芯底部,当这一夹角大于３０°时,岩芯不仅底部发 生破坏,沿轴线方向也发生劈裂破坏.通过试验,揭示了岩 芯破坏规律,为研究岩芯破坏反演地应力以及钻探方位选取 提供了参考.     

西部矿区某大型矿井的地应力测量

为了加强对西部矿区地应力的研究工作,采用了空心包体应力解除法对西部矿区某煤矿进行了地应力测量,初步掌握了该煤矿地应力的分布特征,指出该区的地应力以水平构造应力为主,且均为压应力,而且在同一平面内地应力大小和方向没有发生突变,说明矿区的地应力场比较均匀。     

利用岩芯变形测定原始地应力

探讨了利用测量岩芯的直径变形来测定地应力的一种新方法--岩芯变形法，通过预备实验和实际测定确认了岩芯变形法的适用性.预备实验的测定结果表明，平面内的主应力方向和主应力差之值均与所施加的载荷相一致，水压致裂采取到的岩芯的测定结果也表明两种方法的结果相吻合.探讨了岩石的微观裂隙、超声波速度与岩芯变形之间的关系.岩芯变形法不需要对岩芯进行整形，并且在非破坏状态下测定，对各种岩石均适用，为原始地应力测定提供了一种新的方法和途径.     

新城金矿套芯法地应力测量研究

山东省新城金矿开采已达地下400多米深，地下采场应力相应增大，为保证正常生产，进行地应力的测量研究十分必要。本文通过对套芯法实测地应力数据进行分析，结合节理裂隙和构造应力场反映的地应力方向。探讨了该矿地应力分布特征。     

六苴铜矿深部岩体地应力特征分析与研究

六苴铜矿深部开采过程中面临着较大的高应力灾害问题,在综合对比分析目前国内外主要地应力测量方法的基础上,确定采用空心包体应力解除法进行矿区地应力测量。本次地应力测量工作共布置4个测点,对每个测点进行2次应力解除测量,大幅度提高了测试结果精度。测试分析结果得到了岩体最大主应力值、应力方向以及深部岩体的应力分布规律,可为后续深部巷道布置、支护设计优化等工作提供可靠的基础参数。     

北皂煤矿海域扩采区地应力测量与分析

基于北皂煤矿海域扩采区为三软地层,为了合理布置巷道,解决巷道支护较困难问题,采用地应力解除法,使用空芯包体应力计对海域扩采区进行了地应力测量,通过对所测数据进行分析得到了北皂煤矿海域扩采区水平构造应力与垂向应力的比值平均为1.56,地应力场以水平构造应力为主,最大主应力方向为北偏东约45,°因此建议巷道轴线方向应尽可能沿北东方向布置。     

星村矿深部采区地应力分布特征及与 地质构造关系研究

深部采区地质应力环境复杂,对巷道围岩大变形破坏影响突出,因此,对深部采区进行地应力测量,分析地应力场分布特征对巷道设计与维护具有重要意义。星村矿最大开采深度已超过1 300 m,西翼深部采区轨道及回风大巷均发生非对称大变形破坏问题。为了研究其破坏机理并针对性治理,现场采用空芯包体应力解除法对矿区2条大巷的4个测点进行了地应力原位测量。结果表明:1)每个测点均有2个主应力方向接近水平,另一主应力方向接近于垂直;2)实测最大水平主应力是自重应力的1.60～1.67倍,表明应力场是以水平构造应力为主导,且均为压应力;3)各测点垂向应力基本等于或大于上覆岩层重量;4)实测最大主应力平均方位角为129.8°,方向呈NW-SE向。同时结合地应力场与地质构造关系分析认为,该地区郯庐断裂对矿区的构造有控制作用,区域构造应力场的方向与实测最大主应力方向结果相一致。     

阿尔哈达铅锌矿深部地应力分布特征及其应用

阿尔哈达矿区随着开采深度加大,地应力环境复杂,围岩变形破坏严重.为了保障后续工作的顺利开展,采用应力解除法对矿区５个水平中段共５个测点进行了地应力测量,并以地应力场模型为基础,分析矿区地应力的空间分布及应力场与地质构造的关系.研究结果表明:地应力场的最大主应力和中间主应力接近于水平方向,最小主应力接近于竖直方向;实测 最 大 水 平 主 应 力 与 垂 直 应 力 的 比 值 为 １．２０~１．４０,水平应力为主导地应力,最大主应力的平均方位角为２６７°.在盘区采场开采过程中,围岩应力向外部转移,采场顶部以及采场联巷与溜井交会部位应力最为集中;在最大主应力作用下,阿尔哈达矿区 NE向断裂构造呈现出压扭性特征,实测最大主应力方向与区域构造应力场的方向相同.     

六苴铜矿深部岩体地应力特征分析与研究

六苴铜矿深部开采过程中面临着较大的高应力灾害问题,在综合对比分析目前国内外主要地应力测量方法的基础上,确定采用空心包体应力解除法进行矿区地应力测量。本次地应力测试工作共布置了4个测点,每个测点进行了两次应力解除测量,大大的提高了测试结果的精度。测试分析得到了岩体最大主应力值、应力方向以及深部岩体的应力分布规律,可为后续深部巷道布置、支护设计优化等工作提供可靠的基础参数。     

宣东二号煤矿地应力分布规律及巷道围岩控制对策

采用现场空心包体套孔应力解除法对宣东二号煤矿进行了地应力测量,确定了地应力状态和分布特征,实测了煤矿-230水平运输大巷的三维地应力的大小和方向。测量结果表明,煤矿最大水平主应力方向为SW-NE向,水平构造应力很大且占主导地位,并提出了高应力巷道支护对策。     

桑树坪煤矿地应力测试过程及分布规律

地应力是诱发煤矿安全生产事故的主要因素,亟需准确测量并掌握矿井地应力的分布特征。以桑树坪煤矿南一采区为例,介绍了应力解除法测量地应力基本原理以及测试过程——利用煤岩的发生膨胀变形特点,通过地质钻孔、安装空心包体、应力测试等步骤对矿区的2个测点进行了应力测试。测试结果表明,2个测点主应力的方向基本相同,最大主应力方位角均接近110°,且均接近于水平方向;水平主应力为垂直应力的1.07～3.39倍,说明水平应力对巷道掘进的影响具有明显的作用。采用巷道轴向与最大水平主应力平行布置方式,有利于巷道顶底板的稳定。该研究成果有助于优化桑树坪矿井等同类矿区采掘布置,达到矿井的突出危险性防治的目的,为后续矿井布置及安全开采提供借鉴。     

木城涧煤矿3槽围岩地应力测试研究

地应力是造成巷道围岩变形破坏的主要因素之一.针对木城涧煤矿3槽煤层出现的矿压异常现象,采用空芯包体应力解除法测试所选测点的地应力,得到测点处主应力各分量的大小及方向,并利用岩石声发射Kaiser效应对岩芯进行声发射测试验证,得到3个主应力的大小及方向,实验研究与地应力实测结果相吻合.     

李粮店煤矿大采深地应力分布规律研究

为掌握李粮店煤矿大采深地应力分布规律,采用空心包体应力解除法在二1煤层底板L7灰岩中施工钻孔,现场测量了4个测点的地应力大小,结果表明,该矿区为高地应力区域,且最大主应力远大于中间主应力和最小主应力,最大主应力接近水平方向;矿井深部开采时围岩内存在较大的剪应力,围岩稳定性较差。另外通过对矿区地应力场与矿区构造关系的分析,进一步表明了矿井主控地应力为构造应力,最大主应力方向基本垂直于褶皱构造轴向和断裂构造的走向。     

基于凯瑟效应的小厂坝矿区地应力分布规律研究

正确掌握矿区地应力分布规律对于深井开采过程中如何合理选择巷道布置方式、巷道断面形状、采场推进方向、支护形式、支护参数、开采顺序、顶板管理方法等有重要意义。本文采用AE法对小厂坝深部地应力进行了测量,掌握深部地应力的方向、大小和分布规律,测量结果显示:小厂坝矿区深部地应力较大,属于高应力状态,地应力随开采深度的增加呈增大趋势,在深部矿体开采过程中,应加强地压监测,合理布置采矿工程。     

深部地应力实测与巷道稳定性研究

根据红阳三矿实际地质条件，分析了该区的地质构造特征，采用空心包体应力解除方法进行了地应力测量，获得了该区地应力的定性及定量资料，初步分析了地应力对巷道稳定性的影响。     

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。