岩体地应力及其测量方法综述

岩体中的地应力场是一个具有三维空间的复杂应力场,它的大小和分布规律受岩体自重、地质构造运动、地形地貌及剥蚀作用等多种因素的影响,选择合理有效的地应力测量方法对地应力场的测量至关重要。作者对地应力的分布规律、影响因素、地应力测量前后应考虑的问题进行分析,对几种常用的地应力测量方法进行对比,对地应力测量研究中的主要问题进行分析。在关键地域建立地应力监测系统,进行长期的地应力实时监测,同时重点研究开展深部地应力测量和构造应力场研究。     

钱家营煤矿原地应力测量结果及其分析

钱家营煤矿地应力测量采用了空芯包体三维地应力计,测量获得了-600m水平两个构造区域的地应力数据,得出了该井田为水平应力占主导的构适应力场的结论,并分析了矿井巷道变形破坏方式与地应力的关系。     

有限元法开展油气储层地应力研究综述

储层古今地应力场研究在油气勘探开发中发挥着日益重要的作用,有限元法进行地应力模拟有着自身的优势.介绍了有限元方法开展油气储层地应力模拟研究的原理与流程,总结了模拟过程中所需的基本资料及其获取方法,分析了研究成果在油气运移、天然裂缝系统分布以及油气开发等领域的应用.     

煤矿地应力测量

正该测量方法是空心包体类三维应力测量。该应力计是通过对澳大利亚CSIRO应力计进行改进而研制的(具体结构见图1、图2),与其它孔壁应力计相比的优点是更能适应于软弱、多裂隙、完整性较差的岩体,操作方便,测试成功率较高。该应力计是由嵌入环氧树脂筒中的12个电阻应变片组成的。应力计制作时先将3个应变丛(每个应变丛有4个电阻应变片组成)沿环氧树脂薄壁筒圆周相隔120°粘贴。然后再用环氧树脂粘结剂浇注外层,使电阻应变片嵌固在此环氧树脂层筒壁内。主要技术参数与尺寸如下:内径:30.5mm±0.1;应变片位置直径:32.5mm±0.1;外径:34.5mm±0.1;效长度:200mm;总长度:     

漳平煤矿地应力显现与变化规律

本文通过对巷道支架载荷和围岩变形观测数据的统计分析,探讨了漳平煤矿地应力的变化规律。通过分析讨论了矿井支护改革方案,为漳平煤矿控制地应力找出了有效的途径。     

地应力对煤层渗透性的影响

国内外资料表明,地应力对煤层渗透性有显著影响,通过实验室和试井资料分析发现,煤层渗透率与地应力呈幂指数相关关系,据此可以在某种程度上预测煤层的渗透性。     

基于地应力椭球和椭圆的松动圈计算方法

采用地应力椭球和地应力椭圆分析方法,结合实测的车集矿地应力结果,以及矿区地质资料、地应力测量中揭露的地质情况,研究原岩应力与巷道松动圈的关系.结果表明:在地应力作用下,不同的巷道走向将影响到其周边围岩的受力状况,随着地应力椭圆离心率的增大,巷道周围受力的不均匀性增加.走向一定的情况下,将应力椭圆视为围岩破碎带的形状,从而进行巷道断面形状的优化和支护参数的优选是合理可行的.     

榆树井煤矿地应力测量及分布规律研究

在榆树井煤矿风井井底车场布置2个测点,采用应力解除法进行现场地应力实测.实测数据表明:水平应力大于垂直应力,最大水平主应力为垂直应力的1.70～1.76倍,即井底车场的地应力以水平构造应力为主,水平构造应力对巷道稳定性影响较大;实测的最大水平主应力为最小水平主应力的1.90 ～ 1.93倍,即水平应力对巷道稳定性的影响具有明显的方向性.并根据矿区实测地应力资料,分析了矿井地应力大小、方向和分布特征.实践表明,钻孔套芯应力解除地应力测量法是测量矿井地应力的最快捷、有效的技术手段,为巷道布置及支护设计等提供了可靠依据.     

一种简易海滩测量方法

介绍了一种简易的海滩测量方法.通过实践证明这种方法不但简单易行、花费少,携带方便,而且精度有保证.     

Techniques for in-situ stress measurement at great depth

Reliable information of in-situ stress state is necessary for the design and construction of most important rock projects. As most rock projects are getting deeper and deeper, traditional techniques of in-situ stress measurement are not very suitable. The current techniques of in-situ stress measurement and their insufficiency for use at great depth are analyzed. Some basic ideas of the development of new techniques and the improvement of current techniques for use at great depth are provided.     

利用岩石Kaiser效应对地应力的测试实验

介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的原理、方法以及测试技术,根据弹性力学理论推导出岩体测点处地应力方程.按6个特殊方向对所取岩样进行制取,并对岩样进行声发射测试,由此结果计算出单向正应力值和3个主应力的大小及方向.其实验研究结果可为工程提供借鉴和参考.     

蠕变对坚硬岩体的地应力测量的影响分析

在不同的围岩和应力条件下,尤其是含有多种其它介质夹杂的坚硬围岩,钻进速度对地应力测量有直接影响。一般来说,钻进速度对地应力测量产生影响的主要原因是岩石的蠕变特性。针对不同岩性、不同应力条件下的复杂围岩体,提出了在地应力测量的不同阶段,钻进速度应遵循的原则。     

土的含水率测定方法综述

土的含水率测定对于农业生产、地质灾害、工程建设和遗址保护等领域有着非常重要的意义,随着物联网技术的应用和传感器技术的发展,研发适应人工智能的含水率测定技术需求急迫。文中整理比对了各国含水率测定规范方法,并对现有测定方法的优缺点和适应性进行总结分析。提出应进一步加强土壤水分间接测试理论的定量研究,完善数学模型;测定仪器逐步向小型化、低功耗、无损型转变;测定方法应与现代信息技术紧密结合,加强含水率数据的采集和应用于反馈、控制的人工智能管理研究。     

高填方盖板涵受力特性的原位试验 及数值模拟研究

通过现场测试,分析上埋式盖板涵在路堤填土荷载作用下的变形规律和受力特性;同时结合现场测试与数值模拟的方法,研究盖板涵顶板、基底土压力与侧墙水平土压力的分布特征。结果表明:在填土荷载作用下,涵洞顶板、底板垂直土压力以及侧墙的水平土压力呈非线性分布,其受力状态与规范计算的结果存在较大差异。由于涵洞与填土的模量不同,涵洞以上填土与两侧填土存在差异沉降,涵顶两侧墙土压力大于涵顶中部土压力,大于填土自重。数值模拟分析结果显示盖板涵土压力的分布特征与现场测试的分析结果一致,实际涵顶受力为涵顶附加摩擦力与填土自重之和;涵顶两侧墙分担了两侧填土竖向应力,涵洞侧墙水平土压力小于静止侧压力,实测平均值与铁路桥涵设计规范理论值的比值为0.53~0.87。由于地基土的不均匀沉降以及涵洞底板的挠曲变形,基底土压力呈非线性分布,跨中附近土压力产生卸荷现象。结合涵顶受力的理论研究与对包茂高速(粤境段)多个盖板涵涵顶数据的监测,提出了涵顶土压力的经验模型;该模型与涵顶上覆填土高度具有良好的线性关系,与现场实测值吻合较好。     

New development of hydraulic fracturing technique for in-situ stress measurement at great depth of mines

In-situ stress measurement using the hydraulic fracturing technique was made at Wanfu Coal Mine in Shandong Province, China. To solve problems caused by great measuring depth and extra thick overburden soil layers in the mine, a series of improved techniques were developed for the traditional hydraulic fracturing technique and equipment to increase their pressure-enduring ability and to ensure safe and flexible removal of the sealing packers with other experimental apparatus. Successful in-situ stress measurement at 37 points within 7 boreholes, which were mostly over 1000 m deep, was completed. Through the measurement, detailed information of in-situ stress state has been provided for mining design of the mine. The improved hydraulic fracturing technique and equipment also provide reliable tools for in-situ stress measurement at great depth of other mines.     

东欢坨煤矿深部地应力测试及其对煤击地压的影响

采用声发射法测量技术对东欢坨煤矿深部进行了地应力测试,分析得到了东欢坨煤矿深部地应力的大小和方向,最大水平主应力方向接近垂直方向,最小水平主应力方向接近水平方向,表明矿区深部主要受垂直应力影响,垂直应力是煤层冲击地压发生的诱导因素。     

应变解除法原理及其在大红山铁矿地应力测量中的应用

将应变解除法应用于云南大红山铁矿的原岩地应力测量中,通过测量4个不同中段6个测点的地应力,获得大红山矿区三维地应力的如下变化规律:矿区最大、最小主应力均大致呈线性变化,矿区的最大主应力为47 MPa,方位角介于南偏西16-到52-之间,平均倾向为南34-西,近似呈南北方向,平均倾角约16-,最小倾角仅2.88-,说明该区域的地应力以水平构造应力为主,且最大主应力随深度的增加而增加;每个测点的最大剪应力均为τxy。     

双孔劈裂条件下地应力及孔间应力的耦合分析

针对注浆过程中的裂纹扩展问题,通过理论分析和数值模拟,研究了地应力与孔间应力耦合作用下劈裂注浆的作用机理.研究结果表明:单孔劈裂主要受地应力影响,钻孔沿着最大主应力方向或垂直于最小主应力方向扩展.双孔劈裂受到地应力与孔间应力扰动的耦合作用,相当于力矩合成定理,使钻孔沿其合力方向扩展(孔距较大时相当于两个单孔劈裂);其劈裂破坏过程可分为应力积累、裂纹稳定扩展、失稳破坏三个阶段,双孔间观测点处的最大主应力和孔隙水压力会随着计算步数的增加分别对应形成应力跌落区和能量累积区;钻孔间距较小时初始起裂压力的变化不明显,而间距较大时初始起裂压力随侧压力系数的增加而增加.     

新型在线光谱测量方法在环境排放中的应用

 新型在线光谱测量方法, 如宽带腔增强吸收光谱及可调谐半导体激光吸收光谱技术, 由于其高灵敏度、原位实时以及较好的时间空间分辨率, 被广泛应用于环境排放监测。本文结合实际测量案例, 对腔增强吸收光谱技术在气态亚硝酸、气溶胶消光及可调谐激光在选择性催化还原脱硝中的液膜多参数测量中的应用研究做了总结回顾, 并认为两种测量技术的发展结合, 将为大气化学反应的核心活性物种测量、气溶胶消光参数的准确定量及非均相大气反应动力学测量提供有效的方法。