基于地应力测量的保护煤柱留设技术
2021-01-06马伟
煤矿现代化 2021年1期
关键词:测量
马 伟
(山西兰花科技创业股份有限公司,山西 晋城048000)
0 引 言
地应力也称原岩应力,工程岩体开挖后天然应力得到释放,产生新的应力分布[1-2]。在煤矿工程中布置新的井田开拓方案时常需要先对井田内的地应力进行测量,基于地应力的大小和方向来布置开拓巷道和采区巷道有利于维护巷道的稳定性同时降低支护成本,可见,研究基于地应力测量结果的煤柱留设技术具有极为重要的意义[3-5]。
1 工程概况
山西兰花科创玉溪煤矿采用斜立混合开拓方式,其井田构造纲要如图1 所示,井下以+320m 水平开拓全井田,三条大巷((中央回风大巷、中央辅助运输大巷、中央胶带输送机大巷)均布置在3#煤层底板岩层中,井田内地质构造复杂,因此地应力情况也较为复杂,为保证3#煤层的安全开采,需对其地应力进行测量。
2 地应力的测量
2.1 地应力测量技术
目前常用的地应力测量技术如图2 所示。
1)应力恢复法。应力恢复法是将已经处于应力释放状态的岩体,用千斤顶使其恢复原始应力状态,该方法可直接测读地应力,避免了计算误差,但该方法只能测已知主应力方向的二维应力。
2)应力解除法。应力解除法是在岩体上先开一个钻孔,并测量钻孔的相关数据,再采用套管在已开钻孔外钻取同心的岩芯,此时岩芯应力得到释放而产生弹性变形,可根据钻取同心岩芯前后的读数差值计算出地应力的大小和方向。
3)水压致裂法。水压致裂法是在选定的测量区域,开凿并封隔一段裸露的岩孔,用高压水流注入岩孔增压,直至钻孔破裂,根据压力和时间曲线和钻孔破裂模式来确定主应力的大小和方向。……
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