淮南矿区地应力场作用特征研究

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煤矿开采中的地应力特点及其应用

煤矿开采中的地应力特点及其应用摘要：现如今，随着时代的进步，煤矿行业也迅速发展起来。

本文对煤矿开采中地应力的特点进行了分析，结合煤矿开采实际情况对于原岩应力进行实地测量，通过巷道原岩应力实测结果分析得出，一些准备巷道设置的方向和最大水平主应力的方向相互垂直。

因此，在这些巷道两帮位置处均需进一步强化了锚网支护，确保煤矿开采的安全性。

关键词：煤矿开采；地应力；特点；应用引言众所周知，地球无时无刻不在自传与公转着，在地球各种运动的过程中便会产生多种天然的应力，这种应力潜藏于地层中，具有较大的能量以及工程破坏力。

原岩应力便是潜藏在没有受过工程干扰的地层之中的一种天热应力，当人们下井挖巷道的时候，原始的地应力就会受到干扰，从而形成一组新的应力在巷道围岩之中，这一新的应力就被称之为次生应力。

在煤矿开采的过程中，对巷道进行掘进，对工作面进行回采是其开采的主要活动形式，同其他的地下采矿工程一样，研究与应用地应力的意义已经越来越突出，越来要重要的。

1地应力概述地应力就是指在地层当中潜藏着，从来都没有被工程器械干扰的原岩应力，也叫做天然的应力，因此又被称为岩体的初始应力和绝对应力。

地应力主要来自于地球在自转与公转过程中、地幔热对流的产生以及地心引力和地球原有的内部应力等各种各样的地球运功。

在目前已经发现的地应力中，最主要的组成部分就是构造应力和重力应力。

在煤矿施工人员下井挖煤的时候，就会影响到原始的地应力，会产生一种新的应力，这就是所谓的次生应力。

煤矿井下巷道围岩的矿压特征是由岩石所表现出来的力学特性与所处的地应力场来决定的。

现如今，地应力在煤矿工程中的意义已经越来越明了，开挖前岩体中已存在的地应力场与井下巷道、硐室周围所分布的应力及相关的支护要求之间都存在一定的联系。

2煤矿开采中的地应力特点目前，随着人类对地应力认识的程度不断提升，大部分工程施工都会对地应力进行实地测量，这就为研究矿井原岩应力的特点和分布提供了技术基础。

淮南矿区地应力条件及其对煤层顶底板稳定性的影响

维普资讯
第３５卷第１期
２００７年２月
煤田地质与勘探
ｃＬＧＯ【ｌＹ＆Ｄ【Ｉ０ＡＥＪＧ。ＰＤ咖ＯＮ
Ｖ１３，０．５Ｎｏ１
Ｆｂ．０ｒｅ２ｃ７
文章编号：０１９６２０｝１０１５１０．８（０７０．２— １００
淮南矿区地应力条件及其对煤层顶底板稳定性的影响
孟召平，程浪洪，雷志勇
（中国矿业大学资源与地球科学系，京１０８）北００３
摘要：通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计算，究了淮南矿区地应力分布规律，研探讨了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下回采工作面顶板稳定性分布。研究结果表明：淮南矿区原
Ｕｉｒｌｔｉｅｄｓｎｅｂｔｅｎｍｅｓｒ０ｎｆｒｕｄｓｒｃ．Ｉｗａａｅａｒｓｕｅｃｅｃｅｔｉｇｅｔｒｌｇｓｅａｅｗｔｔｉａｃｅｗｅａｕｉｐｉｔｏｕｆｅｔｌｉｔｔｌｔｒｌｐｅｓｒｏｆｉｎｓｒａｅｄｈｈｔｇｎｏｇｎａｓａｓｈｉ
ｔａｎｓｕｓｅｓｏａｎｎｍｉｅａｅｐｅｅｔｄｃｉｆ８ｇａｉｔｈｔ－ｉｔｓｆＨｕｉａｎｒａｉｒｒｓｎｅｈｅｙａｒｖｔｓｉｔｒｓｅｌｙ心
ｉｄｘｅｔｌｃｌｃｎｒｉｄｓｅｔｒｓｏｆｌ．Ｅｃｐｏａｌｅｔｌｅｔｓ．ｅｅｉｎｅｙａｚｒｈ
提供了科学依据。

煤矿开采中的地应力特点与运用分析

建材发展导向2018年第18期120人们都知道，地球的公转以及自传时时刻刻都在进行，同时在地球运动的过程中，还会产生很多天然的应力，这种应力在地层中的破坏力以及能量都比较大。

原岩应力属于潜藏在未受到地层干扰中的一种天然的应力。

人们在挖掘井下巷道时，就会被扰动，从而在巷道中出现一种新的应力。

此时的应力就被称之为次生应力。

煤矿在开采的过程中，需要做好巷道德掘进工作，同时，还需要对工作面进行回采处理，和其他的地下工程采矿工作一样，对该项工作进行研究具有非常重要的意义。

1　地应力概述所谓的地应力，又可以将其称为岩体的初始应力以及绝对应力，也就是潜藏在没有被干扰的地层中的天然应力。

地球的公转以及自传、地球内部应力、地幔热对流、地心引力、板块边界受压等地球的各种运动过程是产生地应力的主要原因。

在目前存在的这些地应力中，构造应力以及重力应力是其中的重要内容，人们在进行井下巷道挖掘工作时，就会干扰到原始的应力，并且在巷道中形成一种新的应力。

岩石所表现出的力学特征以及地应力场都能够直接影响到煤矿井下巷道围岩的矿压特征。

1.1　原岩应力原始岩石应力也称为绝对应力和初始应力。

它通常在采煤前留在岩体中。

应力的原因通常包括构造运动，岩体质量和地质构造应力。

1.2　开采中地应力地应力场的变化与工程有直接关系。

如果岩石受到压力损坏，将影响项目的正常运行。

因此，在设计矿山并支持设计时，必须准确掌握地应力的方向和大小。

重要信息，在开采煤矿的过程中，大多数挖掘工程都会影响周围的地面应力而不是岩石的强度。

在煤矿建设中，如果能够全面分析地应力，可以在很大程度上避免地应力。

岩石造成的破坏确保了道路的稳定性。

2　煤矿开采中地应力的特点分析随着社会经济的不断发展，科学技术也不断提高，人们对矿山工程地应力的认识也在不断提高。

人们对采矿工程中的地应力有一定的了解，并对项目可能的地应力进行了大量的检查，为研究煤的地应力特征提供了一定的技术依据。

井下采矿工程地应力分布规律研究与应用

井下采矿工程地应力分布规律研究与应用发布时间：2022-09-05T00:35:50.109Z 来源：《建筑实践》2022年4月第8期(下) 作者：柴彬[导读] 随着矿井开采深度与强度的不断增加，地应力对围岩变形与破坏的影响更加突出柴彬黑龙江七台河龙湖煤矿黑龙江省七台河市154600摘要：随着矿井开采深度与强度的不断增加，地应力对围岩变形与破坏的影响更加突出，在煤矿矿区进行地应力测量，并分析地应力场分布特征对开采与支护工程具有重要意义。

引起地应力的主要原因是重力作用和构造运动，其中尤以水平方向的构造运动对地应力形成及其分布特点影响最大。

岩体自重引起的自重应力场相对比较简单，而影响构造应力场的因素则非常复杂，它在空间的分布极不均匀，而且随着时间的推移在不断变化，属于非稳定应力场。

对于采矿工程的设计来说，可以忽略时间因素，将其视为相对稳定的应力场来分析。

迄今为止，还很难用函数形式来表达构造应力场，而只能通过实测得到比较准确的地应力值，然后基于实测数据，进行统计分析，寻找地应力分布规律，用以指导工程实践。

关键词：采矿工程；地应力测量；分布规律就采矿工程而言，地应力的大小和方向对井巷断面形态优化、方位的合理选择及巷道支护等都是重要的科学依据，甚至可以说，地应力是影响矿井开采稳定性的最主要因素，所以，为了矿井开采活动能够安全化、科学化的进行，首先应对地应力进行充分、有效的测量和分析，正确的掌握矿区的地应力条件。

以此为前提，才能合理的确定矿山总体布置，选取适当的采矿方法，确定巷道和采场的最佳断面形状、巷道位置、支护形式、支护结构参数和支护时间等，从而在保证围岩稳定性的前提下，最大限度地增加矿井产量，提高矿井的经济效益。

一、地应力的概念地应力也可以称为初始应力或者原岩应力，是指岩体内某一点所固有的应力状态。

地应力是引起矿山、水利水电、土木建筑、铁路、公路和各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本力源。

现如今，已经得到了国内外学者广泛的重视，它所起到的作用也越来越大，涉及到各个领域及各个学科。

煤矿开采中的地应力特点与应用分析

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.16.057煤矿开采中的地应力特点与应用分析①杨建飞(济宁矿业集团霄云煤矿山东济宁 272000)摘要：地应力会破坏岩土工程，定性分析围岩力学特点的关键作用在于有效地设计岩土工程和科学化施工。

为此，本文分析了地应力的涵义、特点，以及煤矿开采中的地应力应用问题，旨在确保安全地开采煤矿和岩土工程的质量达标。

本文首先介绍了地应力的涵义，重点介绍煤矿开采中地应力的特点，重点论述煤矿开采中受到的地应力影响和煤矿开采中地应力的应用，期望能给同仁提供借鉴价值。

关键词：煤矿开采地应力特点应用中图分类号：TD311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)06(a)-0057-02①作者简介：杨建飞(1980，6—)，男，汉族，山东泗水人，硕士研究生，工程师，研究方向：采煤技术管理。

在开采煤矿的时候，需要掘进巷道，而煤矿开采的一种主要方式是回采工作面，跟其他的地下采矿工程相同，对地应力的分析与应用具备愈加显著的作用，其不但具备相应的工程价值，而且具备一定的研究价值。

下面，笔者对煤矿开采中的地应力特点与应用等问题进行了简要的分析。

1 地应力的涵义地应力指的是地层当中没有受到扰动的天然应力，也被叫作岩体的初始应力与绝对应力。

地应力基于地球内部应力、地心引力、地球旋转、板块边界受压而形成，其关键的组成部分是重力应力场、构造应力场等。

倘若将巷道开挖于地下，那么会影响到巷道周围的原应力，这样巷道围岩中的一种新型应力会形成，这被叫作次生应力或者是次生地应力。

并且，在开采煤矿的情况下，次生应力与原始应力会影响到巷道围岩。

1.1 原岩应力原岩应力又被叫作初始应力与绝对应力，通常在开采煤矿前业已在岩体中留存，形成这种应力的因素通常涵盖地质结构应力、岩体自重、地壳构造运动等。

1.2 次生应力开采煤矿会导致重新分布应力，而在开采前岩体中的应力状态较为平衡，然而开采煤矿会影响到原岩应力场，这种情况下的地应力也被叫作次生应力。

千米深井地应力测量技术研究与分析

第43卷第6期f h丨v£讨V〇1.43,N〇.6 2017 年6 月______________________Sichuan Building Materials_________________________June ,2017千米深井地应力测量技术研究与分析卜宜顺，张金松(安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001)摘要：为查明朱集西煤矿矿区地应力分布特点，并对以后的支护设计提供有力的参数，采用空心包体法测量朱集西典型巷道。

结果表明：经过试验测量可得在朱集西矿区近乎垂直方向分布着中间主应力，而在近水平方向分布的是最大和最小主应力；测量得到高应力区的最大水平应力和垂直应力比值是1.55 ;同时根据理论估算深约950 m的水平和垂直应力，通过比较发现理论数值小于现场实测数值，通过分析该处以水平构造力为主属于大地动力场一种。

关键词：千米深井;地应力测量;数值分析中图分类号:TU452 文献标志码:A文章编号：1672 -4011(2017)06 -0183 -02DOI：10.3969/j.issn. 1672 - 4011. 2017. 06. 095〇前言在矿山开采过程中，地应力是引起围岩松动、支护结构破坏以及矿井发生动力现象的最主要原因之一e地虛力对工程影响较为明显，因此，掌握地应力相关数据对分析深井岩性和岩体的稳定、矿山动力现象具有很大意义。

为后期回采提供了科学化的理论依据。

以前的矿山开采过程中对地应力的考虑并不是作为主要问题，但是由于经济发展的需要以及对能源的需要，各地区不同程度地在扩大采矿规模以及向深部岩层发展，伴随着问题就是地应力影响日趋复杂，不得不对地应力影响进行考虑，防止在向深部发展过程中出现地下巷道W畀大变形、冲击地压等动力现象的出现，为了保证工程如期完工以及施工安全，对于那些千米深井以及采深较大的矿井，要结合当地具体地质情况以及相关实验支持掌握地应力数据，及时采取预防技术措施，同时给采矿施工人员合理地确定采场布局和回采顺序提供强有力的数据。

地应力研究现状以及在工程应用中存在的问题

地应⼒研究现状以及在⼯程应⽤中存在的问题地应⼒研究现状以及在⼯程应⽤中存在的问题。

地应⼒存在於地壳中的应⼒。

⼴义上也指地球体内的应⼒。

它包括由地热﹑重⼒﹑地球⾃转速度变化及其他因素产⽣的应⼒。

地质⼒学认为﹐地壳内的应⼒活动是使地壳克服阻⼒﹑不断运动发展的原因﹔地壳各处发⽣的⼀切形变﹐如褶皱﹑断裂(见节理﹑断层)等都是地应⼒作⽤的结果。

通常﹐地壳内各点的应⼒状态不尽相同﹐并且应⼒随(地表以下)深度的增加⽽线性地增加。

由於所处的构造部位和地理位置不同﹐各处的应⼒增加的梯度也不相同。

地壳内各点的应⼒状态在空间分布的总合﹐称为地应⼒场。

与地质构造运动有关的地应⼒场﹐称为构造应⼒场。

通常指导致构造运\动的地应⼒场。

有⼈也将由於构造运动⽽产⽣的地应⼒场简称为构造应⼒场。

在地质⼒学中﹐构造应⼒场是指形成构造体系和构造型式的地应⼒场﹐包括构造体系和构造型式所展布的地区﹐连同它内部在形成这些构造体系和构造型式时的应⼒分布状况。

有多少类型的构造体系﹐就有多少种类的构造应⼒场。

⼀定型式的构造体系所代表的应变图像﹐反映了其构造应⼒场的特徵。

通过对构造应⼒场的分析研究﹐可以推演构造运\动的⽅式和⽅向﹐把各个⼤陆及地区运动的⽅式和⽅向综合起来﹐可以推断地壳运\动的⽅式和⽅向﹐进⽽探索地壳运动的起源。

存在於某⼀地质时期内的构造应⼒场称为古构造应⼒场。

现今存在的或正在活动的地应⼒场称为现今构造应⼒场。

现今构造应⼒场的研究﹐既要实地考察挽近地质时期﹐特别是第四纪以来﹐岩⽯﹑地层发⽣的构造变形以及地区的升降﹐也要⽤适当的仪器装置及其他⽅法﹐直接测量现今地应⼒的活动。

进⾏地应⼒测量时要根据活动的构造体系﹑活动的构造带(如地震带)和重⼤⼯程建设要求来布置测点﹐同时配合相应的地质⼯作。

地应⼒活动会产⽣或影响地质构造。

剧烈的地应⼒活动会引起地震。

地应⼒活动还可影响地壳内岩⽯﹑矿物的物理性质和化学性质。

因此﹐也可以利⽤这种物理和化学性质的改变来分析地应⼒的活动情况。

基于地应力实测的某矿区应力场分布特征

基于地应力实测的某矿区应力场分布特征杨睿;马骥【摘要】地应力是影响矿井工程设计施工的重要因素，以某矿区为例，选取4个具有代表性的原岩应力测点，采用应力解除法进行了三维地应力测量，分析了该矿区的地应力分布特征。

结果表明：各测点最大水平主应力都大于垂直应力，矿区最大主应力方向基本为 NW—SE 向，与实测主要构造的应力场方向基本一致，即矿区主控地应力为构造应力。

现场实测地应力表明：目前主要巷道与最大主应力方向的夹角较大，对巷道围岩稳定与维护产生不利影响，需根据实际采矿地质条件、施工因素、最大主应力方向，综合确定巷道的最佳轴线方向及合理的断面形状。

【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3页(P224-226)【关键词】地应力;三维地应力测量;应力场分布特征;构造应力【作者】杨睿;马骥【作者单位】山东科技大学土木工程与建筑学院;陕西正通煤业有限责任公司【正文语种】中文地应力是导致土木建筑、水利水电、矿山、铁路及其他岩土开挖工程变形、破坏的根本力源[1]，是确定岩体的力学性质、岩土工程施工设计、决策及相应的围岩稳定性控制所必备的基本资料[2-3]。

大量研究表明，在影响巷道围岩稳定性、采矿工程的诸多因素中，地应力是起主导作用的因素之一[4]。

近年来，相当一部分矿井陆续开展了地应力的现场实测工作，为井巷设计、矿井施工、围岩稳定性维护提供了主要依据[5-8]。

为有效掌握矿区地应力场的分布规律，本研究以某矿区为例，选取该矿区不同区域的4个测点进行地应力测量，为该矿井巷工程设计提供依据。

某矿区所在的亭南井田的设计面积为33.82 km2，主采煤层为8#煤，煤层平均厚8.29 m，矿井地质储量约3.98亿t，可采储量约1.84亿t(图1)。

该矿区处于路家—小灵台背斜中段，向南进入大佛寺向斜北翼，向北则跨入孟村向斜南翼。

井田受路家—小灵台背斜、孟村向斜、大佛寺向斜的影响，而受路家—小灵台背斜的影响最大。

矿山深部地应力场变化规律研究

矿山深部地应力场变化规律研究矿山深部地应力场是矿山工程中十分重要的参数之一，它直接影响着地下岩体的稳定性和开采工艺的安全性。

矿山深部地应力场的变化规律研究，可以为矿山工程设计和生产提供重要的理论依据。

本文将针对矿山深部地应力场的变化规律展开深入研究。

首先，我们需要了解矿山深部地应力场的形成机制。

矿山深部地应力场是由地壳构造运动、地球内部物质运动以及地表荷载等因素共同作用而形成的。

其中，地壳构造运动是主要的影响因素之一。

地壳构造运动会导致地下岩层的变形和应力分布的变化，进而影响矿山深部地应力场的变化。

此外，地球内部物质运动和地表荷载也会对矿山深部地应力场产生影响。

其次，我们需要分析矿山深部地应力场的特点和变化规律。

矿山深部地应力场呈现出空间分布不均匀、变化较大的特点。

在同一矿山区域内，不同地点的地应力场可能存在较大的差异，这与地下岩石的性质、构造特征以及地质构造等因素有关。

因此，研究不同地质条件下矿山深部地应力场的变化规律对于深入理解地下岩石应力状态具有重要意义。

进一步地，我们可以通过数值模拟和实地观测相结合的方法来研究矿山深部地应力场的变化规律。

数值模拟可以帮助我们快速准确地分析不同条件下地应力场的变化趋势，预测地下岩层的稳定性。

而实地观测则可以验证数值模拟结果的准确性，为矿山工程设计提供可靠的依据。

通过这种综合的研究方法，我们可以更全面地把握矿山深部地应力场的变化规律。

最后，我们需要关注的应用意义。

研究矿山深部地应力场的变化规律不仅可以为矿山工程设计提供理论支持，还可以为矿山生产提供安全保障。

通过深入了解地应力场的变化规律，我们可以采取相应的措施来减小地下岩体的变形和破坏风险，保障矿山工人的安全。

因此，深入研究矿山深部地应力场的变化规律对于提高矿山生产效率和保障工人安全具有重要意义。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，矿山深部地应力场变化规律研究是一个复杂而又重要的课题。

通过深入分析研究矿山深部地应力场的形成机制、特点和变化规律，结合数值模拟和实地观测方法，我们可以更好地理解地下岩体的稳定性，为矿山工程设计和生产提供可靠的依据。

煤矿开采中的地应力特点及其应用

煤矿开采中的地应力特点及其应用摘要：地应力会给岩土工程产生很大的影响，主要是造成其变形、破坏等，所以进行围岩力学分析就是为了掌握岩土工程设计特点，为开发顺利的进行奠定基础。

分析了解煤矿开采地应力特点和应用，目的就是让煤矿开采安全性和岩土工程质量得到提升。

本文对于煤矿开采地应力特点和应用，目的就是保证安全性和岩土工程质量。

关键词：煤矿开采；地应力特点；岩土工程我们都知道，地球时刻保持着自转与公转，在地球运动的过程中，会产生天然的应力，潜藏在地层结构内部，能量较大，给工程产生较大的破坏力。

原岩应力是潜藏在没有给工程产生干扰的天然应力，在人们下井开挖巷道围岩内，这就会产生新的应力，即次生应力。

煤矿开采环节，巷道掘进作业施工，工作面回采是重要的工作之一，与其他地下采矿是相同的，所以进行地应力研究有着极为重要的作用。

1地应力概述地应力是在底层内没有受到工程扰动的天然应力，也可以叫做是岩体的绝对应力与初始应力。

地应力的产生原因有很多，比如地球内部应力、不同板块之间的受压、地心引力等，其主要组合成了应力场、重力场等。

如果在地下空间进行巷道开挖施工，会给巷道周边的原始应力以及所在位置形成不同程度的影响，所以巷道周围会有新的应力产生，这就是次生地应力。

煤矿开采作业阶段，巷道围岩容易受到原始应力和次生应力的联合作用，所以要加强这一方面的分析。

1.1原岩应力原岩应力一般也可以被叫做绝对应力、初始应力，所以在煤矿开采作业前，就已经在岩体中存在，这一应力形成的原因包含地壳构造运动、自重、地质结构应力等方面。

1.2次生应力煤矿开采工作进行中，会让应力发生改变，达到新的平衡性状态，在之前岩体内部地应力是平衡性的状态，在煤矿开采进行中，原岩应力场会有不同程度的影响，这样就会形成次生应力。

开采活动不同，原油应力场产生的影响也是不同的。

开采环节所导致的次生应力会超过原岩应力，也可能会出现比原岩应力小的情况，对于煤矿开采工作来说，开采活动包含工作面回采与巷道掘进。

基于矿开采的地应力特点及应用分析

律的分析和掌握。通过对国内外矿井次生力的研究可知，要想准确掌握次生力分布的情况，就必须在矿开采之前进行实测．通过科学的实测方法获取真实有效的数据，为矿开采扫除障
碍。４地应力实测及应用
方法分别应用于不同的情况，并且具有不同的特点和优势。钻孔应力解除法与其他方法相比具有测量准确性高、施工难度低、应用较为广泛的优势，这些优势使得该方法成为矿井原岩
次生应力规律的研究需要在采空区影响的范围内设置均匀分布的测点，并且分布于同一岩层之中，这样的勘测方法能够使得测点测出的应力数据比较有可比性，保证其他影响条件
基本相同。这样的实测方法测出的数据可以加工描绘成垂直应力以及水平应力在巷道截面的分布曲线，这样更利于次生力规
了解还能够了解相关的支护要求．做好矿开采的准备。２原岩应力分布特征以及对开采的影响就目前采矿工程的技术而言．原位测量是最可靠的测力方法，它能够根据工程所需的不同测取不同深度的原岩应力。相比较原岩测量，地应力实测的方法要多很多，一般常用的有三类．分别是应力解除法、水压致裂法以及应力恢复法。这三种

浅谈淮南矿区地质异常体

浅谈淮南矿区地质异常体摘要：本文对淮南矿区地质异常体进行了分析阐述。

关键词：淮南矿区地质异常体0 引言自1996年12月皖北矿业集团发生岩溶陷落柱突水淹井后，相续在两淮矿区发现了近30个岩溶陷落柱，其中淮南矿业集团于2002年后先后发现9个地质异常体：孔集矿1个，谢桥矿2个，张集矿1个，潘三矿实见1个，疑似3个，顾桥矿2个（尚有争议）；朱集矿的异常体尚未统计在内。

地质异常体主要通过三维地震解释发现，后多被定名为“疑似岩溶陷落柱”。

其形态有带状和椭圆形两种，故亦称为“岩溶陷落带”和“岩溶陷落柱”。

1 张集井田在西三采区发现一疑似岩溶陷落柱，其在8煤的平面形态为椭圆形，长轴近东西向，直径约264m；短轴近南北向，直径约185m。

尚未验证和揭露。

2 谢桥井田2002年，中国矿业大学对谢桥矿东二采区三维地震资料解释时发现有两个地质异常体，2004年通过钻探验证及井下揭露确定为岩溶陷落柱（带）。

2.1 1#岩溶陷落柱位于补II线附近，其在8煤的平面形态为椭圆形，长轴近南北向，直径约252m；短轴近东西向，直径约180m。

在此范围之内施工了补Ⅱ5孔，探测结果为：2.1.1 孔深776.88m，基岩面深度387.00m，孔深470.75m见11-2煤，566.25m见8煤，610.90m见6煤，732.15m见1煤，755.35m见C31层灰岩，终孔层位为C33层灰岩顶板。

2.1.2 孔深446.00m冲洗液全漏。

见C31层灰岩前孔内无水位，孔深760m揭露C31灰岩24小时后水位埋深560.00m，48小时后水位上升至485.00m。

终孔测井前孔内灌水，水位基本稳定在485.00m，为潘谢新区C3-I组灰岩最深水位，分析为柱内C3-I组灰岩富水性微弱并向煤系砂岩排泄所致。

2.1.3 孔深387.00～758.10m范围内，岩层受力挤压现象明显，泥岩松软，砂岩呈短柱状或卵石状；随深度的增加，岩层的破碎。

无序程度增强。

淮南矿区地应力条件及其对煤层顶底板稳定性的影响_孟召平

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煤田地质与勘探第 35 卷
果[ 8-10] 。但是 , 由于煤矿区地应力测量点资料相对较少 , 系统的地应力资料相对比较缺乏 , 应用地应力资料进行顶板岩层控制还有一定的困难。
评价煤层开采过程中顶板稳定性 , 除考虑顶板岩性变化和天然断裂构造因素外 , 重视地应力对煤层顶板稳定性的影响 , 对于煤炭开采具有理论和实际应用价值[ 11] 。本文从研究区地质条件入手 , 研究了淮南矿区地应力分布规律 , 探讨了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下煤层顶板稳定性 , 为研究区顶板岩层控制提供了理论依据。
孟召平 , 程浪洪 , 雷志勇 (中国矿业大学资源与地球科学系 , 北京 100083)
摘要 :通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计算 , 研究了淮南矿区地应力分布规律 , 探讨了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下回采工作面顶板稳定性分布。研究结果表明 :淮南矿区原岩应力主要表现为自重应力场 , 除局部构造应力集中外 , 不存在高构造应力 ;区内侧压力系数 λ值一般为 0 .49 ～ 1 .49 , 平均为 0 .92 , 并且与测点距地表深度有一定的趋向性 , 表现为在浅部 λ值较大 , 变化范围也大 , 而在深部 λ值渐小 , 变化范围也缩小 ;回采工作面顶底板稳定性与侧压系数 λ 的大小密切相关 , 且随侧压系数 λ的增大 , 顶板垂直位移减小 , 顶板岩层易于形成结构平衡而保持稳定 , 但底板垂直位移量增大 , 且易于形成底鼓破坏。这些认识为研究区煤层顶底板岩层支护控制提供了科学依据。关键词 :淮南矿区 ;地应力分布 ;煤层顶底板稳定性中图分类号 :TD32 文献标识码 :A
由自重应力构成。
1 .2 水平主应力分布

煤矿开采中的地应力特点及其应用研究

煤矿开采中的地应力特点及其应用研究
地应力是引起各种岩土工程变形和破坏的根本作用力，是确定工程岩体力学属性，进行围岩力学定性分析，实现岩土工程设计和施工科学化的必要前提。

在我国采矿领域，传统的采掘和施工多数是根据经验进行，一直没有对地应力进行系统的研究。

针对于此，本课题从矿井地应力实测方法、地应力分布特点及地应力对采矿的影响等方面进行了系统的分析和研究，得出了钻孔应力解除法是矿井地应力实测优选方法；根据对矿井地应力实测结果，研究了矿井地应力的分布特点和规律，提出了矿井原岩应力以最大水平应力为主的观点，次生应力分布依靠实测；根据矿井巷道变形特点，研究了最大水平应力以及次生应力对采矿的影响，分析了最大水平应力与巷道掘进方向的关系。

最后对兖州矿区的实际应用情况进行了分析和研究。

试论煤矿开采中的地应力特点及其应用

试论煤矿开采中的地应力特点及其应用摘要：地应力是地球的地壳部分在漫长的地质年代由于地壳构造运动而产生的一种内应力，即在地壳构造运动结束之后，还残存在地壳内部的应力。

地应力在各种岩土工程中，尤其是在采矿工程中，是引起整个工程变形和破坏的根本物理力。

在我国的采矿过程中，尤其是在煤矿开采中，一直没有对地应力进行相关的研究，而是凭借经验施工开采，这无疑增加了煤矿开采的事故发生率。

本文将对煤矿开采中的地应力的特点进行初步的探讨，并指出在煤矿开采中如何运用地应力的特点使煤矿开采工作能够更好地进行。

关键词：煤矿开采地应力特点岩土工程1 地应力的含义地应力是指在没有受到外界工程干扰的地层中存在的一种自然力量，对地应力我们又称为初始应力和绝对应力。

地应力的产生原因主要是地球引力、地壳边缘运动、地幔热对流、地球每部的应力以及地球自身转动和公转。

在目前人们所知的范围内，构造应力和重力应力是地球应力中的重要组成部分。

当人们开始开凿隧道的时候，原始的自然应力遭到人为施工的过程遭到破坏，在新再造的隧道岩石周围产生了新的用力，我们称这种新的应力为此生应力。

在隧道周围的岩石上，显示出了次生应力的作用特征。

2 地应力在煤炭开采中的特点随着科学技术和社会经济的不断发展，人们对地应力的认识在不断增强，在煤矿开采中，地应力的作用效果也逐渐被人们认识。

人们在已知的基础上，对隧道周围的地应力进行检测，对我们研究煤炭开采过程中地应力的特点具有非常有效的研究依据和支持。

由此可分析煤炭开采时原始地应力的特点：（1）地壳运动过程中，地壳从垂直方向和水平方向相互作用，使得在地壳中产生原始地应力。

通常，地应力可以在水平面上分为最大水平应力和最小水平应力。

（2）垂直应力受埋藏深度的影响。

深度的不同，垂直应力的大小以不同。

垂直应力和重力应力可以按照公式进行计算，和实际测量的结果几乎符合。

（3）一般情况下，垂直应力都较小，有时候会小于水平应力中的最大值，更有甚者，垂直应力值会小于水平应力中的最小值。

两种地应力测量方法及其结果对比和分析

— —
５两种方法的测试结果
得的。
表３套筒致裂法主应力计算结果
测试点最大主应力值最大主应力方向最小主应力值最小主应力方向ＭＰａ（）。ＭＰａ（。）
Ａ２２５３．９０１４９６．０
两种地应力测量方法及其结果对比和分析
王再举
摘
邓
昕
２２０）３０１
（安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南
要：用了平行钻孔——套筒致裂法和套孔应力解除法对朱集西煤矿新开巷道的地应力进行了测试，采并对其结果进行了分析，
以便验证在同一巷道内用不同的地应力测试方法所测得结果的准确性，同时了解和评价了新开巷道上覆岩层和围岩的稳定性情况。
２０ｏｏ
Ｂ
ＣＤ
２．４１８
２３．５５２１．３８
９０
９０９０
１．７６８
１４８．２１３５．３
０
Ｏ０
１５００
套筒致裂法测量结果见表４。
１０００
表４套筒致裂法测量结果
ｙ
Ｃ
煤种为气煤和１３／焦煤，是化工、动力和炼焦用煤。
２测点布置
地应力测量是一项认真、细致的工作，何工作环节的失误任
都会给测量结果带来误差，中地应力的测点布置非常的重要，其
；
国６目ｏｌ
图２应变花位置图（Ｂ。Ａ．Ｃ为三组应变片）

第三章__煤矿深部地应力场研究

第三章煤矿深部地应力场研究3.1深部原岩应力场的特点自然界中的地壳是由多种岩层和岩体结合而成。

在漫长的地质年代里地壳始终处于运动和变化之中，由此常使岩层和岩体产生褶皱、断裂、和错动，这些现象的出现都是岩层和岩体受力的结果，表明在人类活动之前，岩体中就存在一个天然的地应力场。

所谓地应力，是指地壳岩体在天然状态下所存在的内在应力，在工程上通常称作初始应力。

它是指在没有进行任何地下或地面工程之前，在岩体中各个位置及各个方向所存在的应力的空间分布状态。

它是不取决于人类活动的自然应力场。

初始地应力是相对于施工开挖后造成的应力重分布（二次应力）而言，是指开挖前某一特定时间的地应力场。

从地质年代看，地应力是随空间、时间而变化的非稳定场。

对于工程建设，初始地应力场可视为忽略时间因素的相对稳定应力场。

初始地应力是岩体中实际蕴藏的内力，在岩体中进行开挖以后，改变了岩体的初始地应力状态，使岩体应力重新分布，原先处于弹性状态的岩体可能因应力重分布而进入塑性状态，原先低应力状态的岩体可处于高应力状态，甚至发生脆性破坏。

还可能使得岩体与工程相关的那些部位形成应力集中，从而引起岩体的变形或破坏。

对于地下工程来讲，工程的开挖引起围岩的应力和变形，这不仅会影响洞室本身的稳定状态，而且为了维持围岩的稳定，必须进行人工支护。

而在建造一定的支护结构或衬砌、合理地设计支护结构、确定经济合理的支护尺寸时，必须知道岩体的初始地应力。

由此可见，地下工程的稳定状态与岩体的初始地应力状态紧密相关。

因此，初始地应力场的可靠性是各种地下建筑分析研究方法能否反映工程实际情况的决定因素之一。

随着地壳浅部资源的逐渐枯竭，越来越多的开发将在高山深谷中进行，因此，认清深部地应力场的特点是一项迫在眉睫的工作。

由于地应力的非均匀性，以及地质、地形、构造和岩石力学性质等方面的影响，使得我们在概括地应力状态及其变化规律方面，遇到了很大困难。

不过从目前现有实测资料来看，深部地应力场的变化规律，大致可归纳为如下几点：1、地应力场是个相对稳定的非稳定应力场岩体中的地应力除地壳深层以外，绝大部分是以水平应力为主的三向不等压的三维应力场。

煤矿开采中的地应力特点及其应用研究

煤矿开采中的地应力特点及其应用研究作者：王振等来源：《价值工程》2014年第05期摘要：本文对煤矿开采中的地应力特点及其应用展开了分析与研究工作，旨在提升煤矿开采的安全性以及岩土工程的质量水准。

关键词：煤矿开采；地应力特点；岩土工程中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）05-0294-020 引言众所周知，地球无时无刻不在自传与公转着，在地球各种运动的过程中便会产生多种天然的应力，这种应力潜藏于地层中，具有较大的能量以及工程破坏力[1]。

原岩应力便是潜藏在没有受过工程干扰的地层之中的一种天热应力，当人们下井挖巷道的时候，原始的地应力就会受到干扰，从而形成一组新的应力在巷道围岩之中，这一新的应力就被称之为次生应力[2]。

1 地应力概述地应力又被称之为岩体的绝对应力、初始应力，指的是潜藏在没有受过工程干扰的地层之中的一种天然应力[3]。

地球的自传与公转、地心引力、地幔热对流、地球内部应力、板块边界受压等各种地球运动的过程为地应力产生的主要原因。

在已经发现的地应力中，重力应力与构造应力场为其主要的组成部分，当人们开始下井挖巷道的时候，原始的地应力就会受到干扰，从而形成一组新的应力在巷道围岩之中，这一新的应力就被称之为次生应力。

岩石所处的地应力场与岩石表现出来的力学特性，直接决定着煤矿井下巷道围岩的矿压显的特征[4]。

2 煤矿开采中的地应力特点随着社会经济的不断发展，科学技术也得到了不断地提高，人们在矿山工程中对地应力的认识也在不断地提高[5]。

人们对矿山工程中的地应力有了一定的认识高度，便会对工程中的可能存在的地应力进行大量的检测工作，这样便为煤矿开采中的地应力特点的研究工作提供了一定的技术基础。

单就地应力的特点来说，不同时期，应力作用的主应力方向表现出来的特点也是不同的。

淮南矿区煤系地层简介

淮南矿区煤系地层简介菱铁成份，未见海豆芽化石。

第六含煤段：厚89、50m（图4-6）。

与第五含煤段合称为“D组”。

岩性以灰色、青灰色、灰绿色粘土岩类为主，夹细中粒砂岩，含1～3层燧石薄层。

D18煤以下常有一层灰白色铝质泥岩。

常含鲕，D18煤顶部砂质泥岩中常含海豆芽化石。

含煤4层，多位于中部或偏上，不稳定，D19和D21多尖灭或为炭质泥岩所代替。

第五含煤段：厚89、00m（图4-5）。

底部常有一层灰白色石英砂岩或中细粒砂岩与第四含煤段分界。

青灰、灰绿色岩性是本组的主要特征。

下部有1～3层紫红色花斑状泥岩或铝质泥岩，含鲕为主要标志层之一。

中上部为泥岩、砂质泥岩夹薄～中厚层中细粒砂岩和砂页岩互层，局部含鲕及菱铁结核。

上部含煤4～6层，煤薄，但层位较稳定，对比容易。

第四含煤段:厚82、66m（图4-4）。

为主要含煤段之一，习惯称为“C 组”。

底部发育有1～3层灰白色厚层中粒石英砂岩，并以其底界作为上下石盒子组的分界。

下部为紫红色花斑状泥岩，常含鲕及铝质为主要标志层。

中部及上部以灰色泥岩及砂质泥岩为主，中夹砂岩，含煤4层，以C13 煤最厚且稳定为特征，顶部多羊齿等植物化石碎片为对比主要标志之一。

C15煤顶局部有1～2层煤线或炭质泥岩。

（3）二叠系下统下石盒子组（P1xs）：第三含煤段：厚99、11m（图4-3）。

与第二含煤段合称为“B组”。

底部发育一厚层灰白色石英砂岩，中粒为主。

西部主要为灰及灰褐色泥岩、砂质泥岩为主含鲕及菱铁结核，夹薄层砂岩，含B10 煤一层，上部以灰及浅灰色砂质泥岩、泥岩为主，夹砂岩，含鲕、菱铁结核及菱铁层，含稳定煤层B11b、不稳定煤层B11a、 B11C及1～2条煤线。

顶部为灰白色砂岩及灰色砂质泥岩，常夹有薄煤一层（B11c上）。

B11b煤顶板为灰色砂质泥岩及互层，多含羊齿及辩轮木化石为对比标志。

第二含煤段：厚101、85m（图4-2），为主要含煤段之一。

本含煤段煤层最多，含煤厚度最大，含煤系数为15、52m。

深埋巷道地应力测量及围岩应力分布特征研究

第29卷第7期岩石力学与工程学报V ol.29 No.7 2010年7月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July，2010 深埋巷道地应力测量及围岩应力分布特征研究罗超文，李海波，刘亚群(中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071)摘要：基于淮南矿务局潘一矿的水压致裂法地应力测量结果及围岩应力分布特征研究，可以得出如下初步结论：(1)－790 m高程东翼矸石胶带机大巷区地应力以构造应力场为主，其最大原岩水平主应力值大于28.33 MPa，岩石单轴饱和抗压强度与最大水平主应力比值为 5.82，属高应力区；(2) 在高地应力作用下巷道围岩塑性区从洞周向深部逐渐扩展，同时围岩应力也在塑性区向纵深方向逐渐增大，受围岩弱化的影响，围岩应力在约2倍洞径处应力达到最大值，然后再降低并趋于原岩应力；(3) 底板轨道大巷对顶板围岩应力分布的影响范围大于6倍洞径，远远超过根据传统弹性力学计算的3倍洞径影响范围。

研究表明，深埋巷道围岩应力分布特征有别于传统的浅埋巷道，可为类似巷道围岩的变形破坏机制分析以及巷道加固支护提供参考。

关键词：采矿工程；深埋巷道；水压致裂法；地应力测量；围岩应力；分布特征中图分类号：TD 163 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)07–1418–06STUDY OF DISTRIBUTING CHARACTERISTICS OF STRESS IN SURROUNDING ROCK MASSES AND IN-SITU STRESS MEASUREMENTFOR DEEPLY BURIED TUNNELSLUO Chaowen，LI Haibo，LIU Yaqun(State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan，Hubei430071，China)Abstract：The following preliminary results are obtained based on the study of in-situ stress measurements using hydraulic fracturing(HF) method and distributing characteristics of stress in surrounding rock masses in the region of Panyi Mine：(1) The dominative stress of the tunnel for Gangue adhesive tape machine at elevation －790 m is tectonic stress and the maximum horizontal principal stress is larger than 28.33 MPa. The ratio of saturated uniaxial compressive stress to maximum horizontal principal stress is 5.82，which means that the stress level in this region belongs to high stress are. (2) The plastic zone of surrounding rock to the ratio of maximum horizontal principal stress for the tunnel extends from the periphery to depth；at the same time，the stress of surrounding rock gradually increases and reaches the maximum value at a location of about 2 times of tunnel diameter，then gradually decreases and is finally equal to in-situ stress in some location. (3) The influence range of the floor track tunnel on the stress of surrounding rock of the top tunnel is greater than 6 times of tunnel diameter，which far exceeds the influence range of 3 times of that obtained by traditional elastic mechanics. The above results indicate that the distributing characteristics of stress in surrounding rock masses for deep-buried tunnels are different from that for shallow-buried tunnels，and it can provide references for similar projects.Key words：mining engineering；deep-buried tunnels；hydraulic fracturing method；in-situ stress measurements；stress of surrounding rocks；distributing characteristics收稿日期：2010–01–20；修回日期：2010–04–21基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732001)作者简介：罗超文(1963–)，男，1999年于武汉工业大学获岩土工程专业博士学位，现任副研究员，主要从事地应力、岩石力学实验以及相应实验仪第29卷第7期罗超文，等. 深埋巷道地应力测量及围岩应力分布特征研究 • 1419 •1 引言随着我国经济的快速发展，对各种资源需求日益提高。