• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
原岩应力井下测量钻孔合理深度研究
  • 86
  • 作者

    马文顶周嘉乐张源郝佑民杜广立

  • 单位

    中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭精准勘探与智能开发全国重点实验室大屯煤电(集团)有限责任公司孔庄煤矿

  • 摘要
    地应力是矿井生产最基础的地质资料之一,现场实测是获取地应力数据的唯一可靠方法。围绕地应力测试钻孔合理深度,采用弹性力学理论,建立了巷道围岩应力分布的无量纲数学模型,分析了不同侧压系数和误差等级下巷道围岩中原岩应力边界范围;采用数值模拟方法,研究了不同巷道宽度和高度时巷道围岩中的应力分布规律,揭示了巷道围岩中原岩应力边界深度与巷道尺寸的关系,得到了地应力测试钻孔的合理深度并在现场进行了验证。结果表明:巷道围岩应力分布与巷道无量纲半径R及侧压系数λ密切相关;巷道开挖应力影响范围为3~5倍巷道半径;当λ<1时,巷道围岩应力影响范围边界为长轴过巷道中心且水平的椭圆形;当λ>1时,影响范围边界为长轴过巷道中心且竖直的椭圆形;|λ-1|的值越大,长轴与短轴的比值越大;垂直巷道帮部施工地应力测试孔时,钻孔深度取1~2倍的巷道宽度;垂直巷道顶板施工钻孔时,深度为1.5~2.5倍巷道宽度;随着巷道宽度和高度的增加,巷道围岩中原岩应力边界深度逐渐增加;巷道宽度对原岩应力深度的影响明显大于巷道高度。综合来看,2倍巷道宽度可以作为地应力测试钻孔深度下限。
  • 关键词

    地应力钻孔深度应力解除数值模拟

  • 文章目录
    1 原岩应力深度理论计算
    1.1 巷道围岩应力分布数学模型
    1.2 原岩应力深度分析
    2 巷道围岩应力分布数值模拟
    2.1 数值模型与模拟方案
    2.2 模拟结果
    3 工程实例
    3.1 工程概况
    3.2 测试结果
    4 结论
  • 引用格式
    马文顶,周嘉乐,张源等.原岩应力井下测量钻孔合理深度研究[J/OL].采矿与安全工程学报:1-10[2023-11-02].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1760.TD.20231101.1247.006.html
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