煤矿井下空心包体应力解除法地应力测量层位选择方法

在分析煤矿井下围岩强度、结构面和岩层倾角对空心包体应力解除法地应力测量影响的基础上，提出在煤层顶板采用空心包体应力解除法进行地应力测量时，利用检测钻孔孔内围岩信息确定测量层位的方法。在测点附近首先施工检测钻孔，在孔内进行围岩结构观测和围岩强度测试，结合两方面测试结果设计测量钻孔参数；采用该方法能大幅度提高测试成功率及测试数据质量。通过井下实测，介绍该方法的应用过程和测试效果，并提出测量钻孔轴线与岩层层面夹角以30～60＆#176;为宜。

棉花坑矿井地应力测量及其应力状态分析

地应力测量是确定工程岩体力学属性,进行围岩稳定性分析,实现岩石工程开挖设计和决策科学化的前提条件。随着棉花坑矿井开采深度的不断增加,复杂构造应力对巷道和采场围岩稳定性产生的影响日趋显现。为了掌握该矿深部岩体地应力分布情况,提高井下工程设计的科学性、安全性和经济合理性,采用空心包体应力解除法对该矿开展地应力测量研究,分析其应力状态和分布规律。研究结果表明,在该矿区埋深615~715 m范围内,水平最大主应力为22.5~29.8 MPa,最大主应力与垂直应力分量之比为1.5~1.7;各主应力大小随深度增加呈线性增长;各测点水平最大主应力方向具有较强的一致性,介于91.2~110.3°,为北西西-南东东方向。

赵庄矿深部巷道围岩地应力测定及稳定性因素分析

随着赵庄矿井开采范围的不断延伸,煤层埋藏深度逐渐增大,造成巷道围岩地应力急剧增强,深部巷道矿压蠕变特征和软岩化倾向性明显,围岩变形量大,片帮和底鼓现象严重,巷道支护设计不能适应巷道所处的深度条件和强地应力水平,因此需测定巷道围岩的地应力。基于深部巷道的特点和稳定控制技术,采用空心包体应力解除法对赵庄矿一、二盘区的5处位置实施了地应力测定,计算结果表明,所测区域三维地应力是以水平构造应力为主,最大水平主应力方向N30.1°W;测定区域可评判为高应力区,局部为超高应力区。研究分析了巷道围岩稳定性主要影响因素,分别为巷道宽度、煤柱弹塑性区大小、巷道埋深、岩性及支护结构及断面形状,为巷道支护方案设计及布置轴线方向提供了科学的理论技术支撑。

余吾煤矿地应力测量及分布规律研究

了解余吾煤矿的地应力分布情况,可为巷道的开挖和支护设计提供科学依据。采用空心包体应力解除法,在余吾煤矿完成了8个测点原岩地应力的测量。结果表明:余吾煤矿50%的测点区域处于走滑断层应力状态,以水平应力为主导;最大主应力的平均走向为N88.7°E,最大主应力的优势方向为接近于E~W向;矿区内各测点的应力值差别较大,但地应力的大小整体上属于中等地应力;8个测点的最大水平主应力与垂直主应力的比值为0.47~1.97,侧压比值区间为0.44~0.91。

近直立煤层地应力测试及围岩应力分布特征研究

为了解乌东煤矿近直立特殊产状煤层地应力情况和围岩应力分布特征,采用空心包体应力解除测试方法,对乌东矿区地应力进行了测试分析,得到该矿区实测地应力数据和分布特征。测试地点最大水平主应力为15.12 MPa,最大水平主应力是垂向主应力的1.7~1.85倍,地应力以水平构造应力为主;最大水平主应力方向为N21.4°W。采用数值模拟分析开采后围岩应力分布特征表明:应力集中主要分布在开采水平以下30~90 m,在开采水平以下50 m处B6煤层及其顶板应力集中程度达到最大,应力集中系数达到3.1。回采巷道处于高应力区,对围岩稳定性具有极为不利的影响。

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2018年7月份建成投产,是未来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1200~1450m水平进行地应力实测,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,1250~1450m水平获得6个地应力测点。通过分析地应力实测数据,结果显示井下1200~1450m水平最大主应力量值为13.0~21.1 MPa,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。

金川龙首矿西二采地应力状态分析

为保证龙首矿西二采区开采和支护工程的顺利实施,在龙首矿西二采区1 430 m、1 514 m、1 610 m3个中段巷道上,采用空心包体应力解除法进行地应力测量,共获得6个测点三维应力测量数据,同时绘制各个测点不同法线方向的截面应力椭圆。结果表明:在井下100～280 m深度范围内,最大主应力量值约为10～14 MPa,属于中等应力水平;测点2、5、6最大主应力量值与最小主应力量值差值较大,范围在8.2～11.2 MPa;地应力状态特征参数KHh、KHV、Kav分布范围分别为1.43～4.81、1.06～3.1、0.88～2.28,基本在先前的参数研究范围内;各测点最大水平主应力大于垂直应力,构造力处于主导地位,但从各测点主应力与水平面的夹角大小可知,非水平应力场特征开始出现,显示该区应力特征的复杂性;最大主应力的方向为NNE、NWW2组,优势方向为NNE向,至于NWW方向是否可能成为西二采区新的最大主应力的优势方向还需进一步进行地应力测量工作方可得出结论。

下伏煤层开采对上覆巷道围岩应力的影响

为了掌握淮南矿业集团潘三矿17101(3)高抽巷下伏11-2槽煤开采前后高抽巷的应力状态,采用空心包体应力解除法对巷道在下伏煤层开采前后各做了6个点的地应力测量,并通过有限差分软件FLAC3D对该工程进行了数值模拟计算。结果表明,该区最大主应力大小为21.62 MPa,最大主应力方向接近水平方向,最大水平主应力是竖直应力的1.42倍左右,具有明显的构造应力特征。通过下伏煤层开挖实测地应力分析比较得知,最大水平主应力比开挖前减小了3%。

砚北煤矿地应力测量及其分布规律研究

本文介绍了砚北煤矿地应力测量的方法、过程和结果。通过现场实测 ,获得了矿区 2个水平 4个测点的地应力大小和方向 ,并通过回归分析得出了矿区的地应力场分布规律。

西石门铁矿旋转地应力场的研究

本文运用地质力学的原理和空心包体应力解除法,对西石门铁矿区进行了构造应力场研究和地应力实测。不仅论证了西石门铁矿旋转地应力场与旋扭构造的关系,而且为旋扭构造体系提供了实测数据。

下伏公路隧道施工对上覆引水隧洞稳定性的影响分析

为分析广西某下伏高速公路隧道施工对上覆引水隧洞稳定性的影响,文章采用空心包体应力解除法对上覆引水隧洞在下伏公路隧道施工前后进行地应力测试,并对上覆引水隧洞围岩松动圈范围进行现场实测分析。结果表明,该隧址区围岩应力以构造应力为主,在下伏公路隧道施工后,上覆引水隧洞围岩的最大主应力下降3.08%;同时,引水隧洞左侧墙测点处围岩的最大位移由8.9 mm增加到9.2 mm,右侧墙测点处围岩的最大位移由4.9 mm增加到5.2 mm。故下伏隧道施工对上覆引水隧洞的影响较小,引水隧洞处于稳定状态。