伊泰矿区井下地应力测量及应力场分布特征研究

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1、第36卷第4期煤炭学报Vol．36No．42011年4月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYApr．2011文章编号:0253－9993(2011)04－0562－05伊泰矿区井下地应力测量及应力场分布特征研究1，2刘江(1.煤炭科学研究总院开采设计研究分院，北京100013;2.内蒙古伊泰集团有限公司，内蒙古鄂尔多斯045000)摘要:采用小孔径水压致裂地应力测量装置在伊泰矿区3个煤矿完成了10个测点的原岩应力测量。实测数据表明:矿区应力场属于低地应力值区域，构造应力占绝对优势，最大水平主应力

2、方向以北东方向为主;由于受埋藏深度、地质构造和地形地貌影响，各矿地应力值差别较大，最大水平主应力方向亦有所偏差。基于实测数据，得出最大与最小水平主应力，最大水平主应力和垂直应力的差值普遍较大，导致岩体内剪应力较大;分析了地应力随埋藏深度的变化规律，并得出水平主应力与埋深之间的关系。关键词:伊泰矿区;地应力测量;地应力场;水压致裂;浅埋深煤层中图分类号:TU453文献标志码:AIn-situstressmeasurementsandstudyondistributioncharacteristicsofstre

3、ssfieldsinundergroundcoalminesinYitaiminingarea1，2LIUJiang(1.CoalMiningandDesigningBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China;2.YitaiGroupCo．，Ltd．，Erdos045000，China)Abstract:In-situstressmeasurementswerecarriedoutwiththehelpofthesmallboreholehydr

4、aulicfracturingtestunitin10testsitesrespectivelybelongingto3coalminesinYitaicoalminingarea．Thetestresultsshowthatthecoalmin-ingareabelongstothelowstresszone，thetectonicstressdominatesabsolutely，andtheprimaryhorizontalstressmain-lyalignswithnorth-east;stress

5、valuesdifferfromeachotheramongcoalminesinthecoalminingarea，andthedirec-tionoftheprincipalhorizontalstressesalsovaryfromoneminetoanothermine．Basedonthemeasurementdata，thedifferencebetweenthemaximumprincipalhorizontalstressandtheminimumhorizontalstress，orthem

6、aximumprinci-palhorizontalstressandtheverticalstress，arerelativelylarge，andthisstressconfigurationleadstohighshearstressintherockmass．Thelawofstressdistributionwithoverburdendepthwasanalyzed，andtherelationbetweentheprin-cipalhorizontalstressesandoverburdend

7、epthwasestablished．Keywords:Yitaiminingarea;in-situstressmeasurement;stressfield;hydraulicfracturing;shallowburieddepthcoalseam煤岩体在未受采动影响之前处于原岩应力平衡壳运动、地表地形、地貌对煤矿井下应力场的影响更状态。采掘工程使围岩应力重新分布，在采掘空间周为明显。因此，在浅埋深煤矿井下进行地应力测量，围煤岩体内形成促使煤岩体向采掘空间运动的并分析地应力场分布特征与规律对煤矿开采与岩

8、层［1］力。矿山压力的根源是由于煤岩体内含有原岩应控制具有不可替代的重要作用。［3－5］力，这是煤岩体区别于其它工程材料的最显著特点。地应力测量有很多种方法。大量的实测证煤矿巷道、硐室及采场等地下工程的稳定性与其所处明，适合煤矿井下地应力测量方法主要有应力解除法的应力环境有很大关系，原岩应力的大小与方向显著与水压致裂法。水压致裂法属于直接测量法，在测量［2］影响围岩变形与破坏。对于浅埋深煤系岩层，地