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水压致裂法测量地应力模拟方法研究

基于大量的实验室水压致裂法测量应力的实验,得到了大量的可靠实验数据和一些新颖的结论。试验用作模拟和检验不同钻孔倾角对裂隙产生和重张试验情况的影响,以及流体流速对重张实验的影响。基于对实验试件进行变形和简化处理,通过弹性力学的计算得到了计算最大主应力和岩石抗张强度的计算公式。为对实验结果和数据进行验证,本文应用三维有限元应力分析耦合准三维流体有限元分析,对试件受压致裂的情况进行了模拟,并得到了岩石试件变形的位移和流体流速。选择共轭梯度法解决由有限元法形成的大型稀疏矩阵方程,应用FORTRAN语言编制了数值模拟系统软件。  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

韩国背后岭隧道水压致裂法地应力测量与围岩稳定研究

为了对地下洞室进行科学合理的开挖设计和施工,就必须对影响工程稳定性的各种因素进行充分的调查。在诸多的影响岩体开挖工程稳定性的因素中,地应力状态是最重要最根本的因素之一。一切与围岩有关的工作,如隧道的布置、隧道支护设计,锚杆支护衬砌设计,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必要前提条件。对隧道设计来说,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定隧道的总体布置,确定其最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支护结构参数等,从而保证围岩稳定性。所以,研究岩体的初始地应力,测量岩体的初始应力值状态,其目的不单纯在于初始地应力自身理论的发展和测试技术的改进,还在于如何把初始地应力实测值转化为地面和地下工程设计荷载,即初始地应力与地面和地下工程关系的研究。岩体的初始地应力状态的测试及研究的意义是多方面的。地应力测量是用来确定工程岩体力学属性,进行围岩稳定性分析,实现岩土工程开挖设计和决策的...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古科技大学
内蒙古科技大学

地应力测量技术在煤矿开采中的应用

地应力是引起采矿及其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,其大小和方向对巷道围岩稳定性影响较大。因此,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,实现岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。地应力主要由自重应力与构造应力组成。为了研究地应力分布规律,一方面采用理论分析方法建立多种地应力分析模型,为预测和估算地壳中的应力提供了理论手段;另一方面,基于大量地应力实测数据,研究了不同区域地应力分布特征、地应力随埋深变化的规律、主应力之间的关系,以及影响地应力分布的主要因素。本文在进行了大量的学习和分析基础上,较为详细地分析了测量地应力的各种测量方法,并对各种测量方法的优缺点进行了总结和对比。重点是对于测量中常用的两种方法,钻孔应力解除法和水压致裂法的测量原理以及测量方法进行了详细的分析研究。水压致裂法地应力测量能够测量较深部的原岩应力,测试方法简便易行,比较适合用于煤矿地应力测量。同时,文中采用数值模拟方法初步...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古科技大学
内蒙古科技大学

水压致裂法测量地应力的误差分析

随着科技的不断进步,综合技术的不断发展,人们越来越意识到在工程中,测量地应力的好处。地应力的测量对于工程中的安全和资源节省有着重要作用,现在已经成为我国矿山研究的重大课题。另外,测量地应力在研究自然灾害的领域也有着不可忽略的地位,例如地震、山体滑坡、大规模群发性滑坡泥石流等地质灾害等的发生都与地应力相关。我们可以通过检测地应力的大小,进而去对容易发生地质灾害的地区进行灾害准备,有时,甚至可以进行灾害预测。所以有着重要的意义。本文主要的内容是针对水压致裂法对于在工程中应用时出现的一些问题进行研究,主要包括传统水压致裂法在含有有原生裂隙的测试段进行测量的方法研究,对于测量过程中对于如何选择可靠的参数进行了详细的解释,在三维水压致裂法的应用中,也提出了减小误差的办法,对于垂直方向上的应力问题,通过统计也给出了一个一般规律。本文通过运用含有原生裂隙的水压致裂法大大的提高的了测量的精度。对于三维水压致裂法的测量误差,本文在了解了其的原理上...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

煤炭科学研究总院
煤炭科学研究总院

小孔径水压致裂地应力测量技术研究及现场应用

本文对水压致裂地应力测量原理和方法进行了比较深入的阐述,详细分析了水压致裂曲线的特征及破裂压力、重张压力及关闭压力的确定方法。探讨了在高差异水平应力下传统最大主应力计算公式的局限性,采用量板分析法进行高差异水平应力下的最大主应力计算比较合理。运用水压致裂法在晋城矿区进行了大面积的应力测量,得出了晋城矿区地应力场基本特征,特别是在寺河矿采用了水压致裂法测量三维地应力,在国内煤炭系统尚属首次。采用数值模拟方法初步研究了地应力对巷道围岩变形和破坏的影响,得出了水平应力对巷道顶、底板,垂直应力对两帮围岩变形和破坏影响较为明显的规律。实践表明地应力测量结果对提高巷道支护设计的科学性、可靠性具有重要意义。  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
安徽理工大学

地应力测量方法及岩爆分析研究

地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也被称为岩体初始应力,广义上也指地球体内的应力。地应力是引起采矿、水利水电、土建、隧道、公路、军事和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,因此,对地应力的研究具有十分重要的意义。论文首先介绍了地应力的研究背景和意义,以及国内外现状和地应力的成因及其影响因素,分别研究了地幔热对流、岩体自重、板块边界受压、构造应力、岩浆入侵对地应力形成的作用以及地质构造、地形地貌与侵蚀作用、岩石的力学性质、水和温度等对地应力的影响,以及它的变化规律和我国的应力场区的划分。然后分析了我国目前常用的几种地应力测量方法的测量原理及优缺点,如水压致裂法、孔壁变形法、孔底应力解除法、应力恢复法、声发射法。其中论文主要研究的是水压致裂法测量地应力以及对测量结果的岩爆分析,总结了该方法的基本原理、测量设备的组成和安装、计算理论根据以及在测量过程中可能遇到的问题的整个流程。之后,通过对400~500m深...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>