第五章 地应力确定-20130605

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岩体力学05-地应力及其测量讲述

岩体力学05-地应力及其测量讲述


ub

uc

1 2
(ua

ub)2

(ub

uc)2

(uc

ua)2


tg2


2ua
3(ub uc) (ub uc)
③测量步骤: 选点、钻孔:130mm ,深
度一般小于30m ; 在孔底打一测量孔:36mm,
深度一般50cm,并洗干净; 安装应变计:并与应变仪连接,
h min
A
A
h max
假设:
天然应力为水平应力场,其铅直应力v=gz
假设在均质、各向同性、连续的线弹性岩体中 的一
个小圆孔。作用应力为h,max、h,min,根据弹性理论 中的柯西解,未加水压力时,A点的应力为:
A=3h,min-h,max
在水压力作用下,孔壁产生拉裂破坏的条件为:
第六章 地应力及其测量
一、地应力的概念及研究意义 二、地应力成因及分布的一般规律 三、地应力测量的基本原理及方法
地应 力确 定方

自重应力理论
天然应力测量 大地水准测量
地变形量测
三角网测量
GPS测量 地震震源机制解
一、根据自重应力理论确定岩体中的天然应力 适用于:地质构造简单、地层平缓、当地侵蚀基 准面稳定
以东经100~105o为界分东西两区。 强度上:西强东弱(西高东低) 方向上:西: NNE-SSW为主,东:近E-W。
3.实测垂直应力V基 本上等于上覆岩层的重 量
• 对全世界实测垂 直应力资料的统 计分析,在深度 25~2700m的范围 内,垂直应力呈 线性增长,大致 相当于按平均重 度27kN/m3计算 的应力值H。

第五章地应力资料重点

第五章地应力资料重点
油层
NNW
图 水层
涠洲12-1油田北块6井~B5井油藏剖面图
6井
B5井
F5
F81
W
Ⅳ 2
12mm 日产油:175m3 日产气:3039m3
W
Ⅴ 2
19mm
日产油:675m3
F3
日产气:52722m3
10mm 日产油:211m3 日产气:28187m3
WⅥ
F4
W2Ⅵ W3Ⅲ
F11
Φ508mm ×150 m
Φ339.73mm ×1650m
Φ244.48mm ×3180m
Φ140mm ×3500m
N2d:582 N1t:1182 N1s:1612
E2-3a:3127 E1-2z:3500
-
2 管理上 0 0 3 1 技术上 5 0
全日制日费监督制
旋转导向垂直钻 井 – PowerV
E2-3a:2858m E1-2z:3484m
倾角:1700-1820m,60° 倾角:1820-1980m,50-55°
倾角:1980-2240m,50° 倾角:2240-2390m,40° 倾角:2390m以下,30-40°
中完位置2442m
N2d:200m N1t:720m N1s:1398m E2-3a:2837m E1-2z:3876m K2d:4200m
地应力测量技术及分布规律
有关地应力的内容
地应力的概念 地应力的来源 地应力的测量方法 地应力区域分布规律的数值模拟 地应力纵向分布规律
地应力的概念:
地应力:地下某深度处岩石受到的周围岩体对它的 挤压力。
一般在深度H处和岩体所受到的地应力可用三个主地 应力来表示,一个为垂直向主地应力;另二个为相 互垂直的二个水平主地应力。大多数情况下三个主 地应力值是不相等的。

地应力基本概念及测量方法

地应力基本概念及测量方法

地应力基本概念及测量方法应力等因素导致岩体具有初始地应力(或简称地应力)是最具有特色的性质之一。

就岩体工程而言,如不考虑岩体地应力这一要素,就难以进行合理的分析和得出符合实际的结论。

岩体应力天然应力是指未经人为扰动的,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态,称为岩体天然应力或岩体初始应力,有时也称为地应力。

天然应力构成:岩体自重自重应力构造运动构造应力流体作用静水压力梯度,渗流应力其他(低温、地球化学作用)地壳岩体的天然应力状态与人类的工程活动关系极大,它不仅是决定区域稳定性的重要因素,而且往往对各类建筑物的设计和施工造成直接的影响。

比如,地下空间的开挖必然使围岩应力场和变形场重新分布并引起围岩损伤,严重时导致失稳、垮塌和破坏。

这都是由于在具有初始地应力场的岩体中进行开挖所致,因为这种开挖荷载通常是地下工程问题中的重要荷载。

由此可见,如何测定和评估岩体的地应力,如何合理模拟工程区域的初始地应力场以及正确和合理地计算工程问题中的开挖荷载,是岩石力学与工程问题中不可回避的重要问题。

已有的研究和工程实践表明,浅部地壳应力分布主要有如下的一些基本规律:地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,它是时间和空间的函数。

实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量。

水平应力普遍大于垂直应力。

平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小,但在不同地区,变化的速度很不相同。

最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系。

最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大,显示出很强的方向性。

地应力的上述分布规律还会受到地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的影响,特别是地形和断层的扰动影响最大。

高应力区实践表明,在高应力区,地表、地下工程施工期间所进行的岩体开挖工作,往往能在岩体内引起一系列与卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象,其结果是不仅会恶化地基或边坡岩体的工程地质条件,而且作用的本身有时也会对建筑物造成直接的危害。

第五章地应力分析

第五章地应力分析
瞬时停泵压力(PISIP):关泵瞬间的裂缝中的压力。它一般大于PFcp,两 者之间的差别一般在0.1~7MPa之间变化,它取决压裂工艺及岩石性质。 在低渗透性地层,两者近似相等。
A
35
水力压裂法测定地应力
裂缝闭合点(B点)确定方法: 利用裂缝闭合前后压力降低速度不同来确 定。主要确定方法为:作出曲线的切线, 其交点即为裂缝的开始闭合点。此外还 有其它方法。
不同构造区域、不同性质地层地应力大小不同。
A
3
地应力大小表示方法
H
v
hmin
A
地表
hmax
4
地应力的来源:
❖ 上覆岩体的自重; ❖ 地质构造运动产生的构造应力; ❖地温梯度的不均匀性和地层中的水压梯
度。
A
5
A
6
A
7
A
8
A
9
A
10
A
11
A
12
A
13
A
14
N2d:502m N1t:1136m N1s:1820m
1530-1632m,倾角55 ゜,倾向南偏东5゜ 1632-1642m,倾角54↘4゜,倾向南偏东5 ゜ 1676-1900m,倾角56-58 ゜,倾向南偏东4 ゜
1900-2350m,倾角56 ゜,倾向南 2350-2444m,倾角18-20 ゜,倾向南偏东45 ゜ 2444-2500m,倾角40 ゜,南偏东25 ゜
F5
F81
W
Ⅳ 2
12mm 日产油:175m3 日产气:3039m3
W
Ⅴ 2
19mm
日产油:675m3
F3
日产气:52722m3
10mm 日产油:211m3 日产气:28187m3

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文

地应力计算公式范文地应力是指地下岩体受到的应力状态,地应力主要由地球内部的重力、地壳的厚度和岩石本身的力学特性等因素所决定。

在地质勘探和地下工程中,准确地计算和了解地应力的分布和变化对于工程设计和施工具有重要意义。

本文介绍了地应力的计算公式及其推导过程,并对地应力的影响因素进行了简要讨论。

地应力的计算公式可以通过应力平衡方程来推导得到。

应力平衡方程可以表示为:∂σ_xx/∂x + ∂τ_xy/∂y + ∂τ_xz/∂z + F_x = 0 (1)∂τ_xy/∂x + ∂σ_yy/∂y + ∂τ_yz/∂z + F_y = 0 (2)∂τ_xz/∂x + ∂τ_yz/∂y + ∂σ_zz/∂z + F_z = 0 (3)其中,σ_xx、σ_yy和σ_zz分别代表岩体在x、y和z三个方向上的正应力;τ_xy、τ_xz和τ_yz分别代表岩体在xy、xz和yz平面上的剪应力;F_x、F_y和F_z分别代表岩体受到的体力。

有了这个应力平衡方程,我们可以得到一系列求解地应力的计算公式。

根据岩石力学理论,我们可以假设岩体处于弹性状态,即应力与应变之间存在线性关系。

根据胡克定律,我们可以将应力表示为应变的线性函数:σ_xx = E(ε_xx + v(ε_yy+ε_zz)) (4)σ_yy = E(ε_yy + v(ε_xx+ε_zz)) (5)σ_zz = E(ε_zz + v(ε_xx+ε_yy)) (6)τ_xy = 2Gγ_xy (7)τ_xz = 2Gγ_xz (8)τ_yz = 2Gγ_yz (9)其中,E代表岩石的弹性模量,G代表岩石的剪切模量,v代表泊松比,ε_xx、ε_yy和ε_zz分别代表岩体在x、y和z三个方向上的应变,γ_xy、γ_xz和γ_yz分别代表岩体在xy、xz和yz平面上的剪应变。

根据以上公式,结合应力平衡方程,就可以计算出地应力的大小和分布。

具体的计算步骤如下:1.假设每个方向上的应变分布情况,并通过实际野外或实验数据进行验证。

地应力及地应力测量方法计划简介

地应力及地应力测量方法计划简介

地应力与地应力丈量方法简介地应力,又称原岩应力,也称岩体初始应力或绝对应力,是在漫长的地质年月里,因为地质结构运动等原由产生的。

在一准时间和必定地域内,地壳中的应力状态是各样发源应力的总和。

主要由重力应力、结构应力、孔隙压力、热应力和节余应力等耦合而成 ,重力应力和结构应力是地应力的主要根源。

地应力的形成主要与地球的各样动力运动过程相关,此中包含:板块界限受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非平均扩容等。

此外,温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其余物理化学变化等也可惹起相应的应力场。

而重力作用和结构运动是惹起地应力的主要原由,此中尤以水平方向的结构运动对地应力的形成影响最大。

地应力丈量,就是确立拟开挖岩体及其四周地区的未受扰动的三维应力状态,这种丈量往常是经过多个点的量测来达成的。

地应力丈量是确立工程岩体力学属性、进行围岩稳固性剖析、实现岩土工程开挖设计和决议科学化的前提。

地应力对矿山开采、地下工程和能源开发等生产实践均起着至关重要的作用,所以地应力研究是目前国际采矿界上的一个前沿性课题,近几十年来,世界上很多国家均展开了地应力的丈量及应用研究工作 ,获得了众多的成就。

跟着矿区开采现代化进度的不停提升和开采深度的不停增添,对矿区所处的地质条件和应力环境提出了更进一步的要求。

查明矿区深部煤炭资源的开采地质条件和应力环境,为深部矿井的设计、建设和生产供给更为精美靠谱的地质资料和数据,以便采纳有效技术手段和举措,防备和减少灾祸的发生,是实现矿井安全高效生产的重要保障。

地应力是惹起采矿工程围岩、支架变形和损坏、产生矿井动力现象的根本作使劲,在诸多的影响采矿工程稳固性要素中,地应力是最重要和最根本的要素之一。

正确的地应力资料是确立工程岩体力学属性,进行围岩稳固性剖析和计算,矿井动力现象地区展望,实现采矿决议和设计科学化的必需前提条件。

采矿规模的不停扩大和开采深度的纵深展开,地应力的影响越加严重,不考虑地应力的影响进行设计和施工常常造成露天边坡的失稳、地下巷道和采场的坍塌损坏、冲击地压等矿井动力现象的发生,以致矿井生产没法进行,并常常惹起严重的事故,造成人员伤亡和财富的重要损失。

5-地应力

5-地应力

第五章地应力Chapter 5 Geostress学习提示学习对象→岩石应力场、垂直应力、水平地应力、海姆假说以及岩体应力测量。

学习内容→垂直应力与水平地应力的特征,自重应力与海姆假说,岩体天然应力与地下、地面工程的关系和影响,应力解除法、恢复法、水压致裂法。

学习目的→理解和掌握有关概念,特别是掌握应力解除法、恢复法、水压致裂裂法。

掌握垂直应力与水平地应力的特征,自重应力与海姆假说等。

5.1.1 概念☐天然应力把赋存于原岩中的、由各种地质作用、构造运动、岩体自重、水、温度、地震等引起的应力场称为岩体中的天然应力或原岩应力或初始应力(Initial Stress )或地应力(Geostress )当人类岩体表面或岩体内进行工程活动时,如开挖、填方、上部建筑物的修建等,必然对原岩中一定范围内的天然应力产生扰动,这种因人类活动而改变的应力称为重分布应力或二次应力或次生应力。

☐二次应力☐原岩一般来说,把未经人类活动扰动与影响且仍处于自然平衡状态的岩体成为原岩。

无论地应力或是二次应力,它们在岩体空间中有规律的分布形态称为应力场。

5.1.1 概念自重应力:地壳上部各种岩体由于受到地心引力的作用而产生的应力。

它是由岩体自重引起的。

自重应力场:自重应力在空间有规律的分布状态称为自重应力场。

构造应力:由地质构造作用产生的应力称为构造应力。

或地壳中长期存在着一种促使构造运动发生和发展的内在力量,这就是构造应力。

构造应力场:构造应力在空间有规律的分布状态称为构造应力场。

5.1.1 概念 (天然)应力的表示{}{}3213210ααασσσσ={}{}xz yz xy z y x τττσσσσ=05.1.2 天然应力的形成因素影响岩体天然应力大小和分布规律的因素很多,主要有岩体自重(自重应力)、地质构造运动(构造应力)等;此外,成岩过程中的物理化学变化、地形地貌、地温梯度岩体特性的等均对岩体天然应力有不同程度的影响。

地应力大小测定标准

地应力大小测定标准

地应力大小测定标准《地应力大小测定标准,你了解多少?》嘿,各位小伙伴们!你们知道吗?在我们生活的这个地球上,地应力就像是隐藏在地下的神秘力量,时刻影响着我们的大地。

如果把地球比作一个巨大的舞台,那地应力就是幕后的神秘导演,操控着一切!而地应力大小的测定标准,那可绝对是重中之重啊!不搞懂这个,就好像在黑暗中摸索,随时可能摔得鼻青脸肿!一、“应力探测器:寻找神秘力量的神器”在这个小标题下呀,我们得说说用于测定地应力的各种仪器和设备,就像侦探寻找线索的神器一样!“嘿,这些应力探测器可都是寻找地应力的超级英雄啊!”它们能够精准地捕捉到地应力的蛛丝马迹。

就好比指南针能指引方向,这些探测器就是我们探索地应力世界的指南针!比如水压致裂法,就像是一个神奇的魔法棒,能把地应力的秘密给揭示出来。

通过向钻孔内注入高压水,让岩石破裂,从而测定地应力的大小,是不是很绝绝子!二、“数据魔法师:变杂乱为有序”接下来就是数据处理啦!“哇塞,数据魔法师要登场啦!”测定得到的数据就像一堆杂乱无章的拼图,而我们的数据魔法师们要把它们整理得井井有条。

他们运用各种算法和模型,把那些看似毫无头绪的数据变得有意义。

这就好像是把一堆乱麻理成一根根整齐的线,厉害吧!比如最小二乘法,就像是一个神奇的整理大师,能把那些分散的数据点拟合出一条漂亮的曲线,让我们对地应力的大小有更准确的认识。

三、“误差大作战:打败那些调皮的家伙”哎呀呀,误差可是个调皮的家伙,总是想捣乱呢!“哼,我们可不会让误差这个小捣蛋得逞!”在测定地应力大小时,误差就像一只小怪兽,时不时地冒出来捣乱。

我们要和它展开一场激烈的大作战!采取各种措施来减少误差,让测定结果更加可靠。

就像打游戏升级一样,不断提升我们的技能,把误差这个小怪兽打得落花流水!比如多次测量取平均值,就像是给数据穿上了一层坚固的铠甲,抵御误差的攻击。

四、“标准守护者:捍卫地应力的尊严”最后啊,就是要确保我们始终遵循测定标准啦!“嘿,我们是标准的守护者,绝不允许任何违规行为!”这些标准就像是地应力世界的宪法,我们必须严格遵守。

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三、地应力的矿场获取方法
钻井诱导缝显示
¾该井段的压裂缝呈180°对称分 布,呈现出明显的钻井诱导裂 缝特征。
天然裂缝在各种成像图上的显示特征
三、地应力的矿场获取方法
钻井诱导缝显示
应力释放缝
6
三、地应力的矿场获取方法
钻井诱导缝显示
重泥浆压裂缝
二、地应力的矿场获取方法
钻井诱导缝显示
重泥浆压裂缝
三、地应力的矿场获取方法
一、地应力
地应力组成 9 由岩体自重引起的自重应力 9 由岩体构造作用引起的岩体构造应力。 9 由流体作用引起的孔隙压力 9 其它(如地温引起的热应力、地球化学作用引起的化学 应力等)
通常,地应力场是一个三向不等压的空间应力场,主应力 大小和方向随空间与时间的变化而变化。
一、地应力
9 垂向应力(σv) 9 水平向两个主应力(σH1、σH2) 9 地层孔隙压力(PP)
等效深度法
9
三、有效应力 三、有效应力
三、有效应力 地层矿物颗粒对颗粒的作用力。 在多孔的连续介质中,颗粒与颗粒间的接触应力与
孔隙压力一起,支撑着外部总的应力(σ)。
σ σe Pp
本章小结
10
三、地应力的矿场获取方法
小型水力压裂
在注水加压过程中,井壁的某些点切向和铅直 向的有效应力可能变成拉应力。
当此拉应力达到井壁岩体的抗拉强度时,井壁 岩石将发生破裂,此时的井眼内水压力为Pf, 称为开裂压力。
如果水不停地注入,则裂缝一旦形成就会继续 扩展。裂缝深度达到3~5倍井眼直径时,此处 已接近原岩应力状态。
第五章 地应力及测试方法
第一节 概述 第二节 地应力的确定方法 第三节 孔隙压力及有效应力 本章小结
第一节 概述
一、地应力 二、高地应力 三、影响地应力的因素 四、我国地应力的分区性 五、地应力研究的历史
一、地应力
地应力(天然应力、初始应力) 9 人类工程活动之前存在于岩体中的应力 9 存在于地壳岩体中的内应力 9 由地壳内部垂直运动和水平运动的力及其它因 素的力引起的岩体内部单位面积上的作用力
一、地应力
地层中地应力状态存在三种类型: 垂向应力为最大主应力,即:σv>σH1>σH2 垂向应力为最小主应力,即:σH1>σH2>σv 垂向应力为中间主应力,即:σH1>σv>σH2
1
一、地应力
垂向应力主要来源于上覆岩层重量
水平向两个主应力主要来源于上覆岩层重量、构造运动,变
1
波速各向异性
3
波速各向异性 9 岩心/井壁最小波速沿原最大水平主应力方向 9 岩心/井壁最大波速沿原最小水平应力方向 9 该方法受到岩石各向异性的干扰
三、地应力的矿场获取方法
理论基础
井壁岩石发生垮塌、破裂的方向与原地应力延伸方向密切 相关
井壁岩石发生垮塌、破裂的程度则与原地应力大小以及岩 石的强度密切相关。
3
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
9 高强度的脆性岩石有较为明显的声发射凯塞效应。 9 多孔隙低强度及塑性岩体的凯塞效应不明显,疏松软岩石
的应力不宜用声发射法测定。
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
声发射监测系统框图
1、2上下压头;3、4为换能器;5、6为前置放大器;7,8为输入 鉴别单元;9为定区检测单元;
在岩体中,裂隙在与σ3垂直的 平面内扩展。
四、地应力其他预测方法
¾ Matthews & Kelly模型 ¾ Eaton模型 ¾ Anderson模型 ¾ Newberry模型
第四节 孔隙压力预测
一、概述 二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法 三、有效应力
一、概 述
地层孔隙压力/流体压力:地层孔隙中所含流体的压力 9孔隙压力分为正常孔隙压力和异常孔隙压力。 9正常孔隙压力:等于地层水静液柱压力,压力变化范围 1.0~1.07g/cm3 9异常低压:低于地层水静液柱压力 9异常高压:高于地层水静液柱压力
泥岩孔隙度:
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
方法基础
1-储层中的异常高压地层; 2-页岩;3-灰岩;4-砂岩;5-页岩 中的异常高压和异常低压地层
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
方法基础 1
Lf 1-Lf
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
方法基础
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
等效深度法
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
中国: 9 20世纪50年代末开始地应力测量
2
第二节 地应力的确定方法
一、地应力确定方法概述 二、地应力的室内测试方法 三、地应力的矿场获取方法 四、地应力的其他预测方法
一、地应力确定方法概述
地应力方向及大小
地应力确定方法
岩心测试技术
地 质 资 料 分 析
非 弹 性 应 变 恢 复

古 地 磁
一、概 述
根据成因,可分为原始孔隙压力、后天形成压力 原始孔隙压力:地层沉积和构造形成过程中由地质作
用而形成的压力 后天形成压力:受到人类大规模生产活动引起变化后
的压力 地层孔隙压力成因不同,预测方法不同。
一、概 述
8
二、砂泥岩地层剖面孔隙压力预测方法
方法基础 (1) 随着深度的增加,孔隙度按指数规律衰减 (2) 随着深度的增加,放射性强度增加 (3) 随着深度的增加,地层水矿化度按指数规律增加 (4) 随着深度的增加,地温按线性规律增加
地形起伏 地表剥蚀 岩体性质:硬岩往往可积累较高的应力,而软岩则相反 地下水:产生孔隙流体压力 地温:产生温度应力
四、我国地应力的分区性
我国处在四大板块环绕中 9 西南面受印度板块向NNE挤压 9 东面受太平洋板块向W俯冲 9 南面受菲律宾板块向N俯冲 9 北面受西伯利亚板块阻挡
三、地应力的矿场获取方法
当井眼内水压力为P时,井壁出现垂 直裂缝的条件时,A点上的拉应力等 于岩体的抗拉强度。
直井井壁产生垂直水力压裂缝的条件:
7
三、地应力的矿场获取方法
只要压力保持大于与拉裂面垂直 的应力,则裂缝一旦形成就会继 续扩展。
停泵后,若裂缝中的水压力小于 这个裂隙上的正应力,裂隙就会 相应的闭合;若大于,裂隙就会 张开。
四、我国地应力的分区性
在四大板块的碰撞挤压下,形成了中国大陆的地 应力,大致可以东经100~105°为界分东西两区。
东西两区的地应力特征差别很大
9 地应力强度:西强东弱(西高东低) 9 最大水平应力方向:西区以 NNE-SSW为主,东区近
E-W方向
五、地应力的研究历史
全球范围: 9 1878年海姆提出地应力 9 l932年,在美国胡佛水坝下的隧道中,首次成功地测定了 岩体中的地应力 9 目前,地应力测点遍布全球,但大部分是浅部
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
9 SH、Sh分别为最大、最小水平主应力; 9 S1、S2、S3分别为0°、45°、90°三个方向岩芯凯塞效应对应的应力值 9 α:系数 9 PP:地层孔隙压力
二、地应力的室内岩心测试技术
9 凯塞点:从很少产生声发射到大量产生声发射的转折点, 该点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
根据岩石组成和构造特点,凯塞效应可分为4种类型: 9 群发型:以侵入的、矿物结晶良好、中粗粒的结晶岩为主, 以花岗岩为代表。组成这类岩石的矿物强度较高。 9 集发型:以浅层侵入及喷发岩为主,矿物结晶差异性大的玢 岩为代表。 9 突发型:以喷发岩为主,隐晶质结构,以致密玄武岩为代表。 9 散发型:以沉积成因为主的砂岩、砾岩等中等强度岩石为代表。
化规律复杂
σv 垂向应力
σΗ2 水平向最小主应力
σΗ1 水平向最 大主应力
二、高地应力
有些部位岩体地应力极高,对工程作业影响极大 高地应力标志主要有
9 地下工程活动,常产生岩爆、剥离、崩落 9 收敛变形大,使井眼等断面变小 9 软弱夹层内的物质被挤出,节理闭合 9 饼状岩心
三、影响天然应力的因素
差 应 变
凯 塞 效 应
速 各 向 异

现场获取技术
小 型 压 裂
井 壁 崩 落 法
井 璧 诱 导 缝
井点地应力状态:主应力方向和大小
二、地应力的室内岩心测试技术
岩石声发射测量法-凯塞效应
声发射:岩石受外载荷作用时,内部储存的应变能快速释 放并产生弹性波,发出声响的现象。
9 凯塞效应:1950年德国人凯塞发现多晶金属的应力从其 历史最高水平释放后,再重新加载,当应力未达到先前最 大应力值时,很少有声发射发生,而当应力达到和超过历 史最高水平后,则大量发生声发射的现象。
10、11为计数控制单元;12为压机油路压力传感器; 13为压力电信号转换仪器;14为函数记录仪
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
二、地应力的室内测试方法
岩石声发射测量法
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二、地应力的室内测试方法
岩石声发缝
三、地应力的矿场获取方法
小型水力压裂
测定深部岩体应力,尤其最小水平主应力 的一种直接方法。
在需要测定应力的深度段用封隔器封闭隔 离,并用水压方法对被隔离井段井壁施加 压力,直至井壁岩石受拉破裂,最后根据 破裂压力、关井压力变化,确定岩体天然 主应力的大小。
封隔器
地面泵 裂缝
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三、地应力的矿场获取方法
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