双鸭山矿区井下地应力测试及其分布特征研究

作     者：陈金宇 孙卓越 武龙云 王社新 孙玉明 殷永超 Chen Jinyu;Sun Zhuoyue;Wu Longyun;Wang Shexin;Sun Yuming;Yin Yongchao

作者机构：中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司黑龙江双鸭山155100 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52174080) 

出 版 物：《能源与环保》 (CHINA ENERGY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION)

年 卷 期：2024年第46卷第8期

页      码：235-241页

摘      要：采用小孔径水压致裂法对双鸭山矿区7个矿井不同水平与采区的30个测点进行地应力测试,得出双鸭山矿区整体上属于高地应力场,局部地区属于超高地应力场,最大水平主应力达到36.35 MPa,应力场以σ_(H)>σ_(v)>σ_(h)型为主;根据最大水平主应力矢量图可知,最大水平主应力方向随着矿区由北向南由N86.3°E方向逐渐转为N31.3°W方向,地应力场类型由σ_(H)>σ_(v)>σ_(h)逐渐转为σ_(H)>σ_(h)>σ_(v)。同时采用最小二乘法进行线性回归分析,得到双鸭山矿区最大水平主应力和埋深的关系方程为:σ_(H)=0.033 H+4.675;最小水平主应力和埋深的关系方程为:σ_(h)=0.017 H+3.465。分析了双鸭山矿区地应力侧压比、水平主应力差及差比、平均水平主应力与垂直主应力比值随深度变化关系,得出随着埋深增加,双鸭山矿区侧压比整体呈降低趋势、主应力差整体呈升高趋势,平均水平主应力和垂直主应力的比值与深度的关系为:k=195.59/H+0.9261。预测双鸭山矿区进入深部采区后地质构造会比较发育,岩体破坏趋势变大,巷道维护难度增加。研究结果对双鸭山矿区井巷工程设计具有重要的参考价值。

主 题 词：水压致裂 地应力 应力场类型 侧压比 主应力差 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.19389/j.cnki.1003-0506.2024.08.037

馆 藏 号：203140337...