空心包体地应力测试方法与工程应用_高会春

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1、煤炭工程第47卷第4期COALENGINEEＲINGVol.47，No.4doi:10.11799/ce201504028空心包体地应力测试方法与工程应用高会春，杨胜利，刘新杰，王兆会(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京100083)摘要:为分析回采巷道围岩破碎、变形量大、支护困难的原因，采用三维套孔应力解除地应力测试技术和空心包体应变计，对东周窑矿东翼采区进行现场地应力实测和围压率定实验，并详细阐述了空心包体应力解除法测试地应力的原理、仪器与构造、测试过程等。通过对钻孔应力解除测试结果分析，得到以下地应力分布规律:该矿水平应

2、力为最大主应力、中间主应力，垂直应力为最小主应力;水平主应力与垂直主应力之间的平均比值为1.4～2.2，最大水平主应力方向为北东－南西方向，同南－北方向的夹角约为10°。关键词:地应力测试;应力解除法;空心包体;原岩应力中图分类号:TD311文献标识码:A文章编号:1671－0959(2015)04-0083-04HollowInclusionIn－situStressTestMethodandEngineeringApplicationGAOHui－chun，YANGSheng－li，LIUXin－jie，WANGZhao－hui(S

3、choolofＲesourcesandSafetyEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract:Toanalyzethereasonofbrokengatewaysurroundingrock，largedeformationandsupportdifficulty，usingin－situstressmeasurementwith3Dtrepanningstress－releaseandthehollowin

4、clusionstrainometer，in－situstressmeasurementandconfiningpressurerateexperimentwascarriedoutintheeastwingofDongzhouyaoCoalMine．Theprinciple，instrumentandstructure，andprocessofthehollowinclusionstress－releasemethodwereintroduced．Theresultofboreholestress－relieftestshowstha

5、t，theminehorizontalstressisthemaximumprincipalstress，intermediateprincipalstress，theverticalstressistheminimumprincipalstress;averagespecificvalueofthehorizontalprincipalstressandverticalprincipalstressiswithin1.4～2.2，themaximumhorizontalprincipalstressisinnortheast－sout

6、hwestdirection，withabout10°intersectionanglefromthesouth－northdirection．Keywords:in－situstressmeasurement;stressreliefmethod;hollowinclusion;stressofprimaryrock［3－10］岩体中的天然应力通常是由岩体重力、构造应力、动进行实测，为回采巷道留设与支护提供依据。［1］水压力和膨胀作用力等组成，也称原岩应力，是矿山压1空心包体应力计结构及测试方法力产生的根源。随着人们对地应力在工程中重

7、要性认识程度的不断提高，地应力研究工作得到了普遍重视。同时，1.1空心包体应力计结构伴着煤矿的开采强度和深度的不断增加，地应力影响也越空心包体应力计属于三维应力测量，早期由澳大利亚加严重。越来越多的煤矿开展地应力测量工作，并应用地ES＆S公司生产CSIＲO空心包体应力计，主要用于测量岩石和［2］应力测量的结果指导矿井设计和支护设计。因此，地应混凝土中的三向应力。本次测试采用了中科院生产的KX－81力测量与研究已成科研人员和工程界最关心的问题之一。型空心包体式三轴应力计，可以实现对温度变化的补偿。东周窑矿东翼采区、西翼采区煤炭资源回采过程

8、中，普遍空心包体应变计其主体结构是用环氧树脂制成的银白存在巷道围岩破碎、变形量大，支护困难的现象。为揭示色空心圆筒，壁厚5mm，内径25mm，外径35mm，其空腔该矿地应力大小及分布特征，对该矿初始地应力分