潞安矿区井下地应力测量及分布规律研究

在山西潞安矿区的13个煤矿采用小孔径水压致裂地应力测量装置,完成了60个测点的原岩应力测量工作。实测数据表明：潞安矿区55%的测点最大水平主应力大于垂直主应力,由于受埋藏深度与地质构造影响,矿区内各矿地应力值差别较大,但地应力大小总体上属于中等地应力值;潞安矿区最大水平主应力方向从南到北变化较大,构造应力场呈现出多变的形态。在实测数据的基础上,绘制了潞安矿区地应力分布图;分析了地应力随埋藏深度的变化规律、平均水平主应力与垂直主应力的比值与埋藏深度的关系。煤矿井下地应力测量为井田开拓、巷道布置与支护设计等工程实践提供了可靠的基础参数,提高了工程设计的科学性、合理性与可靠性。     

我国原位地应力测量与地应力场分析研究进展

随着我国交通、能源和水利水电等行业快速发展,在复杂地形地貌和地质条件下兴建大量岩土工程,尤其是深埋长隧道,原位地应力测量及其相关研究逾加重要。我国自20世纪60年代首次成功进行原位地应力实测以来,在地应力测量及相关研究方面已取得了长足进展。文中扼要介绍了我国地应力测量的发展历程,着重总结了在钻孔应力解除法、水压致裂法和其他常用原位地应力测量法及工程区初始地应力场分析研究方面所取得的进展,并结合我国区域构造应力环境和岩土工程的特点,对地应力测量和工程区初始地应力场研究方面的展望阐述了一点认识。     

北京昌平十三陵钻孔地应力测量与实时监测在断层活动危险性分析中的应用探讨

本文尝试运用北京昌平十三陵钻孔98 m深度原地应力测量和实时监测数据,依据弹性力学应力张量叠加原理,计算得到不同时段地应力结果;根据断层滑动摩擦准则,探讨南口山前断裂活动性,对了解该区地震危险性有重要的意义。原地应力测量与实时监测计算结果表明:在2010年1月初和2013年3月31日,最大水平主应力平均值分别为5.30 MPa和7.56 MPa,呈增加趋势;最大水平主应力方向也由NNW逐渐过渡到NE至近EW向。断层面上剪应力与正应力的比值结果显示:在2010年1月初和2013年3月底,平均比值分别为0.12和0.22,虽均没有达到断层面临界滑动摩擦系数0.6,但其显示出的增加趋势在一定程度上反映了该地区构造活动有增强的迹象,该现象值得关注。     

基于DFOS的采场围岩变形破坏监测研究进展与展望

原生地质体在煤岩层采掘条件下将发生变形破坏,相关物理属性(应变场、渗流场、化学场、温度场、地球物理场)随之改变,为了对变形破坏机理进行精细化分析需对场源特征进行重构反演,因此,亟需一种高灵敏度、性能稳定且分布式的监测系统对上述场源信息进行实时动态监测.基于光纤传感测试技术自身的优点(分布式、稳定性高、抗电磁干扰等),可...     

原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中的作用和意义

当2013年4月20日四川芦山Ms 7.0级大地震发生时,中国科学家已不再像2008年汶川Ms 8.0大地震发生时那样茫然和不知所措。其根本原因在于,2008年汶川大地震发生后,龙门山地区开展了大量的科学研究工作,已超前初步认知龙门山断裂带西南端具有潜在地震危险性,特别是原位地应力测量和实时监测已发现绝对地应力大小高值异常和相对地应力大小临震异常变化。论文简要介绍了地震预报国际主流观点与认识,梳理了地应力在地震预报研究中的作用和认识,探讨了2004 Parkfield earthquake钻孔应变监测结果给予的启示,详细介绍了原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中应用的实践与探索。实践证明:地震预报是值得探索和研究的,原位地应力测量与实时监测是地震预报的有效方法之一。      

全国重点矿区矿山遥感监测综合研究

矿山遥感监测是一项具有中国特色的基础国情调查工作。通过5年的遥感调查与监测实践研究,初步建立了矿山遥感监测基本理论,基本建成了矿山遥感监测技术体系,编制了《矿产资源开发遥感监测技术指南》,为全国重点矿区遥感监测工作的开展奠定了方法技术基础。通过对历年遥感调查与监测成果的综合研究,揭示了全国重点矿区的矿产资源开发状况、矿山环境、矿产资源规划执行情况等诸方面的规律,为全国矿政管理工作提供了重要决策数据和技术支撑。指出了目前存在的问题和努力方向。     

红庆梁煤矿地应力场特征及巷道稳定性分析

针对红庆梁煤矿回采巷道变形严重问题,采用空心包体地应力测量方法对红庆梁煤矿3-1煤的地应力进行了实测,获得地应力场分布特征。应用地质动力区划法划分红庆梁井田Ⅰ—Ⅴ级断裂构造,应用“岩体应力状态分析系统”,进行应力区划分和巷道稳定性分析。研究表明：红庆梁煤矿地应力场属于以水平压应力为主导的水平构造应力场,地应力场方向对巷道稳定性影响较小;井田范围内共划分4个应力区：低应力区、正常应力区、应力梯度区、高应力区,分别占井田面积的5.9%、55.7%、27.0%、11.4%;应力大小是影响巷道稳定性的主要原因,致使处于应力梯度区和高应力区内的巷道变形严重。地应力场的分布特征分析和应力区的划分对红庆梁煤矿及类似条件矿井的采掘部署和支护设计具有重要作用。移动阅读     

探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测及其在地震地质研究中应用

为提高首都北京的地质安全,在探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测在地震地质研究中应用思路方法的基础上,制定首都圈地区深孔地应力测量与实时监测总体规划,通过不同关键构造部位深孔地应力测量、实时监测以及测量监测结果的对比分析,揭示首都圈地区地壳浅表层现今地应力环境,捕捉中强地震发生的地应力前兆异常。平谷地应力实时监测台站全程记录了2011年3月11日日本9.0级大地震及其前后地应力大小和地下水位相对变化,尤其是大地震发生的前兆应力变化,为地震地质研究积累了宝贵的数据。通过首都圈地区不同关键构造部位地应力测量与实时监测数据的对比分析及2012年和2013年唐山及其周围地区地震发震背景的综合研究,发现唐山—滦县—昌黎一带,尤其是昌黎地区,现今构造活动异常,需要重点关注其未来发展趋势。     

双江口水电站地应力特征及岩爆成因分析与防治建议

在西南山区,受新构造运动影响,部分岩体中地应力较高,因此在地下洞室开挖过程中经常遇到岩爆现象。本文在双江口水电站前期勘测资料的基础上,结合筹建期开挖1#导流洞岩爆发生的规律,经过统计分析,总结了双江口水电站地应力分布特征及岩爆成因,提出了防治建议。     

滇中香炉山引水隧洞工程区地应力场特征及断裂影响模糊综合评价

在滇中香炉山引水隧洞工程区活动断裂部位开展了八个钻孔的水压致裂原地应力测试工作。结果显示工程区应力状态以水平应力为主导,龙蟠-乔后断裂和丽江-剑川断裂部位均为走滑应力状态,鹤庆-洱源断裂西支为走滑应力状态,南段为逆冲应力状态。从应力累积的角度分析,测深范围内三条活动断裂大部分测点实测最大主应力值未超过使断层产生滑动失稳的临界值。地应力测试获得的最大主应力优势方位NNE-NE向与利用该地区震源机制解反演得到的现今构造应力场主压应力方位NEE向存在差异,说明地应力测试结果在一定程度上受到了断层活动性的影响。考虑活动断裂形变和力学属性的多个指标参数,对活动断裂影响程度的Fuzzy-Grey模糊综合评价表明龙蟠-乔后断裂对香炉山隧洞工程的影响较弱,丽江-剑川断裂的影响程度最强,需引起重视。     

深部矿井地应力场分布规律及其在冲击地压预测中的 应用

以徐州张小楼矿井埋深1200m深部采区为例,在区域地应力场宏观分析基础上,用AE法测试了采区不同深度岩层地应力值,采用软岩地应力估算方法估算了不同岩层中地应力值大小;采用数值模拟法,对采区深部地应力场进行了反演计算。在此基础上,测试分析了主采煤层冲击倾向性指标,评价了深部开采冲击地压危险性并进行了预测分区。研究成果对指导该矿井深部安全生产具有重要意义,对我国其他深部矿井开采冲击地压预测预报具有普遍指导意义。     

青藏高原多年冻土区热融滑塌变形现场监测分析

为了了解青藏高原多年冻土区K3035里程热融滑塌体的变形特征,分别在未滑动土体、近滑塌前缘滑体中布设了2个变形监测孔,利用Geokon-603型测斜仪实施了近1 a的变形监测。结果表明,发育在平缓斜坡上的热融滑塌具有明显的变形特征,其位移主要发生在土层浅部,越往深部,位移越小,这一监测结果通过室内数值模拟得到了验证。将阳坡的K3035热融滑塌与阴坡的K3057热融滑塌体的变形做了对比监测,无论是滑塌体后缘还是前缘,前者的滑动变形均显著大于后者。而无热融滑塌发育的斜坡(青藏铁路DK1139)土体变形量极小,这种差异一方面说明了开挖是导致热融滑塌发生的直接因素,另一方面,由于热融滑塌的影响,其后缘相对稳定的原斜坡土体也处于相对较大的蠕变变形之中。     

矿井探地雷达井下快速超前探测与数据分析

煤矿井下条件复杂,生产进度快,探测掘进面平整度差。为了准确探测矿井掘进工作面前方地质构造情况,基于探地雷达反射原理,介绍探地雷达在井下工作实用探测方式,探讨了井下探地雷达数据处理和波形分析方法,结合在煤矿井下的应用试验,分析探地雷达实际使用效果,指导煤矿安全生产。     

金川矿山地表岩移GPS监测及岩体采动影响规律

本文通过建立在金川二矿区地表的GPS监测系统,对由于地下采矿引起的地表岩移进行了GPS实时监测,并根据2001～2006年12期监测数据分析了二矿区地表岩体移动变形的特征。在此基础上,阐述了急倾斜金属矿体开采条件下岩体移动的概化传递模式及其地表岩移显现特征,并结合数值模拟和GPS监测结果,分析了采动影响下金川矿山岩体移动发生的机理,同时,探讨了地表岩体移动速率变化特征。     

河北矾山磷矿矿山地质环境及地面塌陷监测

综合研究矾山磷矿的矿山地质环境,针对矿区存在的严重地面塌陷,布设监测网。分析监测结果表明,矾山磷矿地面塌陷与采空区走向存在正相关关系,地面塌陷目前仍处于不断下沉的不稳定状态。同时提出相应的地面塌陷治理措施及建议。     

山丹地应力监测站体应变仪的地震效应

本文简要介绍了山丹地应力监测台站的概况, 用多种方法对该台站安装的TYB-2000A体应变仪在2007年8月至2008年7月记录的174次肘M_s4.0~M_s8.6地震数据进行了处理与分析, 其中汶川地震及余震共85次, 并与其他台站记录的地震资料进行比对, 对记录的应变地震波、同震应变阶跃、地震前后地球自由振荡的变化及其所包含的物理意义等信息深入分析, 揭示出地震前后应变波的变化规律, 为今后的地震预测和灾害防治提供了科学依据.      

探地雷达方法应用于煤矿井下断层探测

通过煤矿井下的工程探测实例 ,论证了探地雷达方法作为当前国际上最为先进的地球物理勘探手段之一应用于煤矿井下断层探测的可行性。     

金川深部高应力采场工程地质研究与岩体质量评价

金川矿区1#矿体是金川矿区主要矿体,也是二矿区二期开采的矿体。由于矿体埋藏深、地压大,矿区地应力高,岩体节理裂隙发育,围岩稳定性极差。随着开采延深、采场面积扩大,采场地压活动剧烈。因此,采场地压控制和巷道稳定性维护是二期深部开采中的关键技术难题。它不仅直接关系到二期工程的安全生产,而且还决定了深部采矿的生产成本。因此,探索最佳采场地压控制措施和巷道支护技术和采场系统分析与参数优化,是二矿区深部采矿的重要研究课题,而工程地质研究与岩体质量评价是这一研究的基础。本文在进行了深部工程围岩的现场调查、分析与研究的基础上,进行了工程围岩分类和质量评价,给出了可以用于深部地压控制和系统分析的地质基础。     

沈阳红菱煤矿地应力测量

为了了解红菱煤矿地应力状态和分布特征, 采用空芯包体应力解除法进行了地应力实测工作, 获得了该矿区3个水平3个测点的三维地应力状态。实测表明:该区地应力以水平构造压应力为主导, 三个测点的最大主应力均为NNE向, 最大主应力在18.32~21.5MPa之间, 最大主应力的大小是随深度的增加而增加的。中间主应力为铅直应力, 在13.1~14.79MPa之间。最小主应力在9.54~13.08MPa之间。测量结果可用于本矿区的生产设计, 并作为煤与瓦斯突出等矿山灾害评价的参考资料。