滞弹性应变恢复法地应力测量及地质信息可视化研究

地应力是煤矿深部开采过程中各种灾害频发的重要诱导和驱动因素,摸清其规律对矿井安全开采具有重要的意义。以顾桥煤矿为工程背景,通过理论分析、现场实测、数值反演等手段分析了滞弹性应变恢复法地应力测量及地质信息可视化在顾桥煤矿的应用效果。结果表明:在顾桥煤矿南区及中央区选取了3个测点进行地应力测量,数据显示最大主应力的范围为19.44~26.87 MPa,方向接近东西向,近似水平倾角;中间主应力σ_(2)基本等于上覆岩土自重应力;最小主应力的范围为11.20~14.94MPa,方向接近南北向,近似水平倾角。该区域地应力场以水平应力为主,以近东西向为主构造应力的方向,与区域地质构造运动方向基本一致。建立了顾桥煤矿地质力学信息系统,对该系统进行了初步的应用研究,并对某新建巷道所穿越地层以及围岩力学性质展开分析,发现巷道建成后,系统会自动生成地层岩石力学的参数信息以及巷道与主应力的空间关系,可有效指导工程设计与施工。

日本南海海槽东部首次海上天然气试采站位滞弹性应变恢复法（ASR）在原位应力分析中的应用

原位应力可通过钻井岩心的滞弹性应变恢复（ASR）法来计算。在日本南海海槽东部首次海上天然气试采站位选取一口钻井，从海底之下265～313m之间不同深度取得四块岩心，在钻探船上进行滞弹性应变测量。现场ASR测量结果表明，该研究区深度范围内处于重力作用下形成的正断层应力状态。在随后的实验室实验中，通过K0固结法，使所取岩心恢复到原位应力状态，然后在卸压过程中和卸压之后进行弹性和滞弹性应力测量，进而验证现场（船上）测量结果和量化原位应力值。这些实验室校准实验验证了伴随着应力释放ASR测量结果可为人工预加压力提供合理的估计。