平顶山十矿地应力分布特征研究
地应力场与地质构造运动关系研究
[ 1 ]蔡美峰. 地应力测量原理和技术[ M]. 科学出版社 ,2000. 9. [2 ]刘允芳. 岩体地应力与工程建设 [ M ] . 湖北科学技术出版 社 ,2000. 9. [ 3 ] Tu X , Gou P , Zhang Y. Application of Matlab in processing and analysis of rock stress data[ A ] . Proceedings in Mining Science and Safety Technology [ C] . Science Press , 2002 , 279284. [ 4 ]蔡美峰 , 乔兰 , 于波等. 金川二矿区深部地应力测量及其分 布规律研究[J ] . 岩石力学与工程学报 , 1999 , 18 (4) : 414～418. [ 5 ]Cai M , Qiao L , Li C. Application of an improved hollow inclu2 sion technique for in situ stress measurement in Xincheng Gold Mine , China〗[J ] . International Journal of Rock Mechanics and Mining Sci2 ences , 1995 , 32 (4) : 735739.
到了普遍的使用 。
根据应变计探头上 n 个应变片在应力解除后的
稳定读数 ,利用弹性力学原理可计算得到原岩应力
即地应力 。计算步骤如下 :
(1) 建立测孔壁上每个应变片的稳定读数和空
间应力分量 (σx σ, y σ, z τ, xy τ, yz τ, zx) 之间的关系 ,即 Eεk = Ak1σz + Ak2σy + Ak3σz + Ak4τxy + Ak5τyz +
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。
地应力分布规律对煤与瓦斯突出的影响
地应力分布规律对煤与瓦斯突出的影响作者：李涛等来源：《价值工程》2015年第12期摘要：利用空心包体地应力测量方法对煤与瓦斯突出严重的平顶山八矿区地应力场进行了测量分析，得出煤与瓦斯突出矿区地应力场分布规律，对矿区预防煤与瓦斯突出具有重要的意义。
Abstract： The hollow inclusion stress measurement method is used for measurement and analysis of the stress field of Pingdingshan No.8 mining area where coal and gas outburst is serious. The stress field distribution law of the mining area with coal and gas outburst is obtained， which has important significance for coal and gas outburst prevention.关键词：地应力测量；岩石力学；煤与瓦斯突出；地应力分布规律Key words： stress measurement；rock mechanics；coal and gas outburst；situ stress distribution中图分类号：TD163 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）12-0170-030 引言煤与瓦斯突出（以下简称突出）是煤体-围岩区域动力系统受到采掘工程动力扰动而引发的一种矿井动力现象，是煤岩体在采掘工程未进行以前的原岩应力和采掘工程的扰动应力相互叠加造成的，突出在时间和空间上的不均匀分布及其显现强度的差异取决于地壳内的构造应力场[1-6]。
地应力场的研究有助于对区域构造活动过程的深入理解，应力的具体方向和数量级的确定，对于研究所有关于地质构造活动的问题是至关重要的。
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。
煤层气参数井地应力测试及其分布规律研究
ｄｏ ｉ ：１ ０ ．１ １ ７ ９ ９ ／ｅ ｅ ２ ０１ ３１ ２ ０ ２ ２
炭
工
程
２ ０ １ ３年第 ｌ ２期
煤层 气 参 数 井 地 应 力测 试 及 其 分布 规律 研 究
代 志旭 ， 吕有 厂
（ 中国平煤 神马集 团能源化工研究 院，河南 平顶山 ４ ６ ７ ０ ０ ０ ）
为２ １ ５ 。～ ２ ５ ０ 。 ，倾 角 １ ０ 。一 ３ ５ 。 。 由于 井 田北 东 边 界 接 近 于
襄郏背斜轴部 ，其主体上受襄郏背斜 构造 的影 响更 为重要 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ７— ０ ５
缝逐渐 闭合 ，当裂缝处 于临界 闭合状 态时 ，裂 缝 内的流体
２ 地应 力测试 原理 及设 备
２ ． １ 测 试 原 理 采用水力压裂法 进行 地应力测 量 ，利用 膨胀封 隔器 在 预定的深 度封 隔井 筒一 段 ，使测 试 煤层 与上 部井 筒 隔开 。 然后 向测试煤层高 压注入 流体直 至孔 壁煤层 发生破 裂 ，从 而在孔壁周 围煤层 中诱发 形成水 力裂缝 。根据 能量最低 原 理 ，裂缝起裂后 总是沿着 垂直最 小主应 力 的方 向扩 展 ，当
煤矿井下 进 行地 应 力测 量 ，从 测试 仪 器 、测 试方 法 、 现场操作都 已趋 于成熟 。但 是 ，得 到代 表性 测量 区域 的地 应力值仍然 比较 困难 Ｊ ，除合理选 取测 点外 ，测量 技术 也 十分重要 。 目前普 遍应 用 的测 量技 术是 井 下水力 压 裂 法。 水力压裂地应力测量法 不仅 是 国际岩石力 学专业 委员会 指 定 的测量原地应力 的方 法之一 ，而 且也是 目前深 部地应 力
闭合压力（ Ｐ ） 、破裂压力梯 度及 闭合 压力梯度 等煤 储层参 数 ，同时分析受 采动 影响原 始地应力 的变 化规 律。三个测
平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析
维普资讯
第 １期
许 伟 功 等 ： 顶 山十 矿煤 与 瓦斯 突 出地 质 因 素 分 析 平
７
突 出矿 井 ．
１ ２ 煤 与 瓦 斯 突 出 现 状 ．
十矿是 目前 平 顶 山矿区 突 出最 严重 的矿井 之一 ．随着矿井 开 采深 度 的加大 ，煤 与 瓦斯 突 出已愈来
煤 与 瓦斯 突出带 ，其 他 煤层分 又合 并线 附近 可能形 成煤 与 瓦斯 突 出危 险 带、 关 键 词 ：煤 与瓦斯 突 出； 瓦斯赋 存 ；地质 构造 ；煤 层厚度 ；煤体 结构 中 图分类 号 ：Ｔ １ Ｄ７２ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ —３ ２ （ ０ ６ １０ ０ —４ ０ ７７ ３ ２ ０ ）０ —０ ６０
０ 引 言
平顶 山十 矿位 于河南 省平 顶 山市东部 ，井 田东 西 走 向长度 为 ５ｋ ｍ，南北 倾 斜 宽度 为 ６ ５ｋ ． ｍ，面 积 约 ３ ． ｍ２．矿井 １ ６ ２ ５ｋ ９ ４年投 产 ，原设 计 生产 能力 为 １ ０万 ｔａ ２ ／ ，后 经 两 次改 扩 建 ，现 生 产能 力 达 ３ ０万 ｔａ ０ ／ ．开采 丁 、戊 、 己 ３个 含 煤 段 的 ８个 煤 层 ：己煤 段 自上 而 下 分 别 为 己】 己ｌ、己】煤 层 ； ６ ７ 戊煤段 自上而 下分别 为戊 ８ 、戊 戊 煤层 ；丁煤 段 煤层 由于 灰分 产 率 高 现 已停 止 回采 ．全 矿 现有 己 ０
平顶山矿区构造煤的分布规律及其对煤与瓦斯突出的影响
收稿日期:2009-03-31作者简介:韩习运(1956—),男,河南新乡人,高级工程师,1981年毕业于焦作矿业学院,现任中平能化集团勘探工程处处长。
平顶山矿区构造煤的分布规律及其对煤与瓦斯突出的影响韩习运(中平能化集团勘探工程处,河南平顶山 467000)摘要:通过对平顶山矿区主要煤组中构造煤的研究、分析,发现矿区内构造煤分布具有分区性、多层性和多期性的规律,阐述了构造煤对煤与瓦斯突出的影响。
根据构造煤的分布规律及厚度变化,可以对煤矿煤与瓦斯突出危险区进行预测,防止事故发生。
关键词:构造煤;分布规律;煤与瓦斯突出;地质构造;平顶山矿区中图分类号:T D713 文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2009)07-0036-021 矿区概况(1)矿区构造。
平顶山矿区位于平顶山煤田东段,主体构造为一枢纽向北西倾伏的宽缓向斜构造———李口向斜。
其北东、北西、南侧分别为襄县北凹陷、临汝凹陷和舞阳凹陷,呈一四周凹陷、中间拱托的断块,构造线方向以北西向为主。
(2)矿井简介。
平顶山矿区是煤与瓦斯突出较严重的矿区,矿区现有生产矿井16对,主要矿井位于区域构造李口向斜的西南翼。
矿区主要地质构造线展布方向与李口向斜轴部近平行,主要有锅底山断层、九里山断层及褶皱构造。
矿区内次级构造发育,矿区地质构造特征表现为东、中、西3个区域,中区构造相对简单。
矿区内含煤地层有晚石炭纪的太原组和二叠纪的山西组、下石盒子组、上石盒子组,主采煤组为二叠纪的丁组、戊组、己组。
矿区内有8对煤与瓦斯突出矿井,已发生煤与瓦斯突出100余次,突出点均有构造煤发育,所以构造煤是煤与瓦斯突出预测的重要地质标志。
构造煤在不同区域有不同的发育程度,并且发育程度对煤与瓦斯突出有直接控制作用。
2 构造煤构造煤即煤体原生结构遭受构造作用破坏的煤。
从煤体结构成生角度看,构造煤即具有改造的煤体结构的煤,或后生结构煤。
实践经验证明,构造煤和煤与瓦斯突出事件的发生有着密切关系。
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。
平煤十矿戊9-10煤层瓦斯突出煤体分布特征
20183中国内外瓦斯地质研究表明，煤与瓦斯突出与构造煤发育程度密切相关，并且突出的瓦斯量远远超过煤层原始瓦斯含量，一定厚度的构造煤和高能瓦斯赋存是煤与瓦斯突出两个必要条件[1,2,3]。
吕绍林曾提出“构造严重破坏并具有发生瓦斯突出的瓦斯能介质条件的煤体称作瓦斯突出煤体”，也就是说含高能瓦斯的构造煤为瓦斯突出煤体，高瓦斯含量与一定厚度的构造煤的叠加区域具有煤与瓦斯突出危险性。
构造煤厚度及分布、煤层瓦斯含量大小又与地质构造有关，受地质构造的控制[4]。
基于这种思想，本文应用瓦斯地质理论，从构造控制特征、构造煤分布规律和高能瓦斯赋存特征三个方面，研究平顶山十矿戊9-10煤层瓦斯突出煤体赋存，为煤与瓦斯突出预防提供依据。
一、构造控制特征与分区平顶山十矿所在的平顶山矿区位于秦岭造山带后陆逆冲断裂褶皱带，受着秦岭造山带的控制，同时还位于华北板块南缘，又受华北板块构造活动的控制。
印支期以来长时期受着秦岭造山带板块碰撞隆起、推挤的控制，尤其是燕山中期以来，秦岭造山带发生了主造山期后的陆内造山的逆冲推覆和花岗岩活动，来自南西侧的推挤力，使平顶山矿区地层由南向西翘起，发生了逆冲推覆断裂褶皱作用，形成了控制平顶山矿区的九里山断裂、锅底山断裂、李口向斜等一系列N W 向展布的断裂褶皱，这也是平顶山矿区的主体构造（图1）。
平顶山十矿位于平顶山矿区东部构造复杂区，受区域、矿区构造的控制，十矿井田区域被北西-北西西向展布的一系列挤压构造所控制，构造复杂、构造分区特征明显[4,5]，被划分为3个构造区，分别为位于十矿向斜轴及以南的十矿向斜区，位于郭庄背斜轴以北的郭庄背斜北翼区和位于十矿向斜与郭庄背斜间、发育有牛庄逆断层和原十一矿逆断层的地垒区（图1、图2）。
平煤十矿戊9-10煤层瓦斯突出煤体分布特征文/周瑞摘要：平煤十矿戊9-10煤层地质构造复杂，煤与瓦斯突出严重，严重影响着煤矿安全高效生产。
文章运用瓦斯地质理论，从地质构造、构造煤发育程度和高能瓦斯赋存三个方面分析，认为由于受NW-NWW 向压扭性构造带的控制，戊9-10煤层瓦斯赋存分区、分带明显，全层发育较厚的构造煤，高能瓦斯控制着煤与瓦斯突出，高能瓦斯区即为瓦斯突出分布区。
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]。
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。
平顶山地区地质方面的研究报告doc
平顶山地区地质方面的研究报告篇一：平顶山地区地貌及第四系概况目录第一章：概况................................................. . (2)1．自然地理 ................................................ .. (2)1.1 地理位置 (2)1.2 地形地貌 (2)1.3 气候条件 (3)1.4 土、动植物资源 (3)1.5 矿产资源.................................................31.6 旅游资源 (3)2．地质概况 ................................................ .. (4)2.1地层 ................................................ .. (4)2.2构造 ................................................ .. (7)第二章：地貌及第四纪地质 (9)1．地貌特征 ................................................ .. (9)2．第四纪地层特征及其分布 (9)2.1 下更新统鲁山组（Qpll） (10)2.2 下更新统下汤组（Qplx） (11)2.3 社旗组（Qp2s） ..........................................122.4 马塘组（Qp3m） ..........................................143．地貌旅游资源及其发展趋势 (15)4．第四纪地层中所含矿藏 (16)5．灾害地质特征及其工程效应 (16)5.1 主要地质灾害点 (17)5.2 地质灾害重点防范期 (18)5.3 地质灾害引起的工程效应 (18)5.4 地质灾害防治措施 (18)第三章：第四纪以来构造地貌演化 (19)第一章：平顶山地区概况1．自然地理1.1 地理位置平顶山市位于河南省中南部，北纬33°08′～34°20′，东经112°14′～113°45′之间，以中心市区建在“山顶平坦如削”的平顶山下而得名。
地应力对平顶山东部矿区动力灾害影响程度分析
中州 煤炭
总第 １５期 ９
燎
矿 安
地 应 力 对 平 顶 山 东 部 矿 区 动 力 灾 害 全 影 响 程 度 分 析
寇建 新 ， 吕有 厂
（中 国平 煤 神 马 集 团 能 源化 工研 究 院 ， 南 平 顶 山 河 ４７０ ６ ０ ０）
摘 要 ： 矿 井 动 力 灾 害 影 响 因素 中 ， 应力 是 最 重 要 的 影 响 因 素 之 一 。 对 平 煤 股 份 八 矿 、 矿 和 十 二 矿 地 应 在 地 十 力 进 行 了测 量 和 分 析 ， 果 表 明 ： 顶 山东 部 矿 区地 应 力 以 水 平 压 应 力 为 主 导 ， 力 升 高 区和 应 力 梯 度 区 对 结 平 应
Ｋｏ ｉ ｎ ｉ Ｌｉ Ｙｏ ｃ ａ ｕ Ｊａ ｘｎ， ａ ｕ ｈ ｎｇ
（ ｎ ｒｙ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕｔ ｓａ ｃ ｎｔｕｅ Ｃ ｉａ Ｐ ｎ ｍｅ Ｓ ｅ ｍａ Ｇｏ ｐ， ｎ ｄｎ ｓ ａ ４ ７ ０ Ｃ ｉａ） Ｅ ｅｇ ｈ ｍｉａ ｄ ｓ ｙＲｅｅ ｒｈ Ｉｓ ｔｔ ， ｈｎ ｉｇ ｉ ｈ ｎ ｒｕ Ｐｉｇ ｉｇ ｈ ｎ ６ ０ ０， ｈｎ Ｉ ｒ ｉ
通 过应力 分 析确定 了各 矿应 力 场 类 型 ， 分 不 同应 划
力 区 ， 究 了各矿 发 生 动 力 灾 害 与 不 同 应力 区的 对 研
应关 系 。
１ 地 应 力对 八 矿 动 力 灾 八 矿 一４ ０ ｍ 水 平 大 巷 中 部 车 场 （ ３ １号
矿 井 动 力 灾害 的 发 生 起 到 控 制 作 用 。
关 键 词 ： 应 力 ； 力 升 高 区 ； 力 梯度 区 ； 地 应 应 动力 灾害
中图 分 类 号 ： Ｄ １ Ｔ ７３ 文 献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３—０ ０ （ ０ ２ ０ ０ ８ ０ １０ ５ ６ ２ １ ） ３— ０ １— ４
平顶山东北部矿区地应力发育特征及其对煤储层压力、渗透率的控制作用
Abstract： In order to study the effect of in－situ stress on the pressure and permeability of coal reservoir in the Northeast of Pingdingshan Mining Area ，the method of obtaining in－situ stress by hydraulic fracturing is adopted based on the test data of hydraulic fracturing and well test engineering in coal－bed methane wells，the characteristics of in－situ stress development in the northern mining area of Pingdingshan are studied，and the influence of in－situ stress on the pressure and permeability of coal reservoir is analyzed． The study shows that the present in－situ stress field is mainly horizontal stress and belongs to the typical type of tectonic stress field，and the overall stress field is characterized by high dip fault or fracture development； the maximum horizontal principal stress，minimum horizontal principal stress，lateral pressure coefficient and lateral pressure ratio increase linearly with the increase of buried depth． Buried depth is about 682m geostress type conversion，the geostress type in the vertical transformation is mainly caused by the Pingdingshan mining area multi－stage tectonic movement of the results of stress superposition； The pressure of coal reservoir increases with the increase of minimum horizontal principal stress，vertical stress，effective principal stress and principal stress difference． The permeability of coal reservoir decreases with principal stress difference，maximum horizontal effective principal stress and minimum horizontal effective principal stress in negative exponential form． It is the key layout area for coal bed gas fracturing and other reservoir reconstruction and underground coal seam permeability increasing and pressure relief engineering． Keywords： northeastern Pingdingshan Mining Area； in－situ stress； reservoir pressure； permeability
地应力及其分布规律
地应力及其分布规律1 、地应力的根本概念地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。
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。
地应力是各种岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力；是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析，实现开挖设计和决策科学化的必要前提条件。
此外地应力状态对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。
2、地应力的成因产生地应力的原因是十分复杂的，地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆浸入和地壳非均匀扩容等。
另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其它物理化学变化等也可引起相应的应力场。
其中，构造应力场和自重应力场为现今地应力场的主要组成局部。
当前的地应力状态主要由最近的一次构造运动所控制，但也与历史上的构造运动有关。
由于亿万年来，地球经历了无数次大大小小的构造运动，各次构造运动的应力场也经过屡次的叠加、牵引和改造，另外，地应力场还受到其他多种因素的影响，造成地应力状态的复杂性和多变性，地应力成因之一：地幔热对流〔图1、图2〕地应力成因之一：板块边界受压〔图3〕地应力成因之一：岩浆浸入〔图4〕3、地应力的影响因素地壳深层岩体地应力分布复杂多变，造成这种现象的根本原因在于地应力的多来源性和多因素影响，但主要还是由岩体自重、地质构造运动和剥蚀决定。
1)岩体自重的影响岩体应力的大小等于其上覆岩体自重，研究说明：在地球深部的岩体的地应力分布根本一致。
但在初始地应力的研究中人们发现，岩体初始应力场的形成因素众多，剥蚀作用难以合理考虑，在常规的反演分析中，通常只考虑岩体自重和地质构造运动2)地形地貌和剥蚀作用对地应力的影响地形地貌对地应力的影响是复杂的，剥蚀作用对地应力也有显著的影响，剥蚀前，岩体内存在一定数量的垂直应力和水平应力，剥蚀后，垂直应力降低较多，但有一局部来不及释放，仍保存一局部应力数量，而水平应力却释放很少，根本上保存为原来的应力数量，这就导致了岩体内部存在着比现有地层厚度所引起的自重应力还要大很多的应力数值。
平顶山煤业集团十矿戊9＿10煤层掘进工作面突出预测指标初探
平顶山煤业集团十矿戊9＿10煤层掘进工作面突出预测指标
初探
王安民;潘峰;魏风清
【期刊名称】《中国煤炭工业》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】平顶山煤业集团十矿为煤与瓦斯突出矿井，主采丁组、戊组、己组三组煤。
1988～2000年，戊9_10煤层共发生煤与瓦斯突出10次．且均发生在掘进
工作面．严重影响巷道安全高效推进，对矿井安全生产和高产高效构成了一定威胁。
【总页数】2页(P53-54)
【作者】王安民;潘峰;魏风清
【作者单位】河南平顶山煤业集团公司;河南理工大学;河南平顶山煤业集团公司;河南理工大学;河南平顶山煤业集团公司;河南理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】F426.21
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平煤十矿矿井毕业设计资料资料
第一章概况1.1 矿井基本概况1.1.1交通位置平煤十矿位于河南省平顶山市东部，距平顶山市区中心约5km，东与十二矿为邻，西与一矿相邻。
十矿工业广场有矿区专用铁路与国铁京广线、焦支线相连接，东距京广线孟庙火车站70km，西距焦支线宝丰火车站28km。
矿区专用铁路线与孟宝线平顶山东站相接。
公路以平顶山市为枢纽，有柏油公路通向附近各县市，东与许南公路相连，交通便利。
1.1.2地形地势井田的东南部为开阔的冲积～洪积平原，西北部为砂岩组成的高山，山脊平缓，山坡陡峭，约为30°，向南逐步过渡到平原。
地势是西北高，东南低。
西北部有平顶山，北部为马棚山，山的相对标高为+360m～+460m，平原+80～+100m。
1.1.3 气象、地震本区属大陆性半干燥湿度不足带，年平均降雨量794.6mm，年最大降雨量为1323.6mm，雨季一般集中在7～9月份。
历年平均蒸发量为2269.2mm，年最大蒸发量2825mm，蒸发量大于降雨量。
年平均气温为15℃，最高气温42.3℃，最低气温-15℃。
常年风向多为北西和北东，以北西风的风速最大，为24m/s;最大积雪厚度为16cm，冻土最深22cm。
平顶山位于许昌～淮南震带的南缘。
据国家地震烈度区域划分的意见，本区为VI级地震列度区。
1.1.4 矿区水、电源矿区地下水有寒武系灰岩含水层，太原组下段灰岩含水层，己17煤底板灰岩含水层，己15煤顶板砂岩含水层，戊9-10煤顶板砂岩含水层，均可为矿井供水水源。
矿区电源主要来自平顶山市电业局所辖的贾庄、肖营和孙岭变电站的110Kv和35Kv系统以及平煤集团公司所辖的谢庄110Kv变电站。
十矿现有变电所(地面)两座，其中一座位于南院工业场地内，称院内6Kv变电所，另一座位于北翼风井工业场地内，称北翼风井6Kv变电所。
矿井电源取自于北翼风井工业场地内的月台35Kv变电站之6Kv母线。
月台变电所现有两台主变，容量为2×1250KVA，电压等级为35/6Kv，正常情况下两台主变同时分列运行。
平煤集团十矿煤与瓦斯突出地质原因分析
平煤集团十矿煤与瓦斯突出地质原因分析许伟功1,郭德勇1,程伟2,和德江2(1.中国矿业大学北京校区,北京100083;2.平顶山煤业集团,河南平顶山467000)摘要:通过对平顶山十矿煤与瓦斯突出的地质原因分析,找出突出与瓦斯赋存状态、地质构造、煤层厚度、煤体结构联系的规律性,以指导今后的生产,同时为其它井田提供生产实践的经验。
关键词:突出;瓦斯赋存;地质构造;煤层厚度;煤体结构中图分类号:TD713文献标识码:B文章编号:1003-496X(2006)03-0054-03煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的地质自然灾害,轻者影响正常的生产循环,重者危及人身安全和国家财产。
随着矿井开采深度的不断加大,煤与瓦斯突出已愈来愈成为影响和制约生产的重要因素。
大量的调查结果都肯定了瓦斯突出分布的不均衡性。
这种不均衡性与地质条件的差异性有着密切的联系。
国内外研究成果表明:地质条件对煤与瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用。
1矿井概况十矿位于河南省平顶山市东部,井田东西走向长5km,南北倾斜宽6.5km,井田面积32.5km2,东西分别与一矿、八矿、十二矿相邻。
1958年开工兴建,1964年投产,原设计生产能力为120万t/a,经1982年和1995年2次改扩建后,生产能力可达300万t/a。
十矿可采煤层有丁组、戊组、己组共3组,现开采有戊、己2组,丁组煤层由于内灰高已经停止回采,全矿共有己二、己四、北翼中区、北翼东区4个采区。
矿井开采二叠系山西组己组煤层和下石盒子组戊组煤层,己组宽自上而下为己15、己16、己173层。
戊组煤自上而下为戊8、戊9、戊103层。
井田范围内,由于成煤环境的变化,而使各煤层间距时小时大,煤层也时分时合。
煤层顶底板岩性均为砂质泥岩。
戊8、戊9、戊10煤种为肥煤,己15、己16、己17煤种为焦煤或1/3焦煤。
井田位于李口向斜西翼中东段井田发育2个北西剪切带:其一为原十一矿逆断层与郭庄背斜断褶带;其二为牛庄逆断层与十矿向斜断褶带,它们成为十矿井田的主干构造。
首山一矿深部地应力分布规律及影响因素
首山一矿深部地应力分布规律及影响因素郭德勇;揣筱升;张铁岗;郭明生【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2024(49)5【摘要】为探讨平顶山首山一矿深部地应力分布规律及其影响因素,基于矿井实测地应力数据,运用构造物理学、岩石力学和数值模拟方法,研究了测点地应力类型、大小和方向分布规律,反演了地应力场分布特征,分析了埋深、岩性和地质构造对地应力的影响,确定了影响地应力分布的主控因素。
研究表明:多元回归反演分析法获得的地应力计算值与实测值吻合,相对误差小于20%,结果可靠。
矿井煤岩体处于三维压应力状态,煤层主应力关系为S_(H)>S_(V)>S_(h),地应力由矿井北部向南部呈现先增大后减小再增大的变化趋势,地应力为28~44 MPa,属于高应力水平,地应力方向为NEE向。
埋深影响地应力大小和类型,随埋深增加主应力增大,应力场类型向准静水压力场过渡;岩性与地应力密切相关,从泥岩到砂岩或灰岩,地应力增大,弹性模量越大地应力越大,地层岩性的差异造成地应力大小离散分布、应力方向偏转角不超过10°;矿井地应力与埋深、弹性模量的关系可表示为σH=0.0350H+0.4681E−8.5513。
地质构造是影响首山一矿地应力分布的主控因素,褶皱形态控制地应力的水平应力分布,向斜内弧应力值大于背斜内弧,且褶皱弯曲程度越大,其内弧地应力越大,应力梯度越大;断层带内应力降低、断层尖灭端应力集中,地应力方向沿着断层走向偏转,与断层走向夹角越大,应力方向偏转角越大;断层切割复式褶皱时,断层与向斜构造组合区应力值大于断层与背斜构造组合区,且断褶构造组合造成地应力方向分布紊乱。
【总页数】16页(P2360-2375)【作者】郭德勇;揣筱升;张铁岗;郭明生【作者单位】中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院;中国平煤神马能源化工集团有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】TD311【相关文献】1.旗山煤矿深部地应力测量及地应力场分布规律2.某金属矿深部原岩应力测量及地应力场分布规律研究3.墨江金矿矿体分布规律、控矿因素及深部找矿方向探讨4.玲珑金矿深部地应力测量及矿区地应力场分布规律因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析
平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析
许伟功;郭德勇;程伟;和德江
【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(25)1
【摘要】随着矿井开采深度的增加,煤与瓦斯突出已愈来愈成为影响和制约生产的重要因素.为确保煤矿安全生产,作者对平顶山十矿影响突出煤层瓦斯赋存和突出的地质构造、煤层厚度的变化、煤体结构、埋藏深度等地质因素进行了分析研究,认为:地质条件对煤层瓦斯体积含量和煤与瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用;井田内厚度小于2 m的单一煤层一般不具突出危险性,但随着开采深度的增加有可能发生突出;戊9-10煤层分叉合并线附近为煤与瓦斯突出带,其他煤层分叉合并线附近可能形成煤与瓦斯突出危险带.
【总页数】4页(P6-9)
【作者】许伟功;郭德勇;程伟;和德江
【作者单位】中国矿业大学,北京校区,北京,100083;平顶山煤业(集团)有限责任公司,河南,平顶山,467000;中国矿业大学,北京校区,北京,100083;平顶山煤业(集团)有限责任公司,河南,平顶山,467000;平顶山煤业(集团)有限责任公司,河南,平顶
山,467000
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
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从 小的断层走 向统计来看 ， 十矿北西走 向的断层 居多 ， 其是北西 尤 向 ６ 一 ９ 的断层数 目最多 ， Ｏ６ 度 利用各 种地质构造 形变痕迹 反推变形 作 用时期 的古 应力场方 向 ， 是确定古 应力方 向的一 种重要地质方 法 。利 用断裂构造 和褶皱构 造确定古应力 场方 向是 常见的一种 ， 过对平顶 通
１＃ １ ９４ １ 中区戊 ８ ３ ＯＯ￣段 －Ｏ ｌ ｂ ９３ ．５ ３２ ．原岩应力的大小和方向 表 ２ 平 顶 山 十 矿 实 测 地 应 力
科 技 信启
顶山 十 矿 地 匝力 分 布 特 征 砜 穷
姚 威 任 青 山 高万 兴 于 博 （． １ 平顶 山天 安煤 业股 份有 限公 司十三矿 ２河 南理 工大 学） ．
［ 摘 要］ 通过 区域构造 力学成 因分析 与实测数据相结合 的方 法， 定 了平顶山十矿的地应力状 态和分布特征 。结果表 明 ， 确 平顶山十
７． ７５ ５３ ９
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己 １— ４ ８ 高位巷里孔 ５２００
己 １— ４ ８ 高位巷外孔 ５２００ 东 区戊组轨道下 山 东 区戊组轨道下 山
— ２ 行 人 石 门 ３０
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— ２ 行 人 石 门 ３０ 中 区戊 ８ ３０ ０ ｂ －０ １Ｐ段
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２２ －矿井地质构造与地应力方 向分析
ＮＷ Ｗ — ＥＥ。 Ｓ
测 点 位 置
己 四 ：水 平 新 ．
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孔 深 （ Ｒ Ｄ（ ｍ） Ｏ ％）
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测 点 测 点 埋 深 ｍ）
１ ＃ １２ １３
地块南 部向秦岭 的巨型陆 内俯 冲带相吻合 ， 区 中生代 之前属于华北 该
型的地壳结构 ， 同华北地块一样 ， 如 缺失 ｏ 一 １ ２ ｃ 地层 。 石炭 、 叠纪含煤地层 形成后 ， 质史上平顶 山地 区主要经历 了３ 二 地 次大的构造运动 ， 依次为三叠纪时期的印支运动 ， 中生代 的燕 山运动 和 新 生 代 的喜 山运 动 。 印支期 ， 秦岭 造山带各主干断裂发生强烈 的逆 冲推覆构造 ， 于后 位 陆区 的秦岭造 山带 北缘边界断裂发生逆 冲推覆 ， 同时， 华北地块南部 自 北 向南 向秦岭 的巨型陆 内俯 冲 ， 致使平顶 山矿 区三叠 纪以前地层发 生 了强烈 的褶皱 隆起 和断裂运动 ， 形成 了以北西 、 北西西 向为 主的开 阔的 背、 向斜构造 ， 生相当发育的北西 向为主 的压扭性断 裂及发 育较差 的 伴 北东 向张扭性 断裂 ， 的最大 主地应 力方 向为Ｎ — Ｗ 向。 该期 ＥＳ 燕 山期 ， 区受 太平洋库 拉板块北北 西向俯 冲形 成的 区域左 旋力 矿 偶 作 用 的应 力 场 所 控 制 ， 时期 的最 大 主应 力 方 向 为 近 Ｎ — Ｅ向 。 该 Ｗ Ｓ 喜 山期 ， 太平洋 库拉板 块俯 冲方 向 ， 由原来 的北 北西转 为北西 西 向 ， 时 随 着 印 度 板 块 挤 压 应 力 的 增 强 ， 期 的 矿 区 主 应 力 的 方 向 为 同 该
矿 受 印 支 期 的 古应 力 影 响 较 大 ， 大 主应 力 方 向 为 ＮＥ Ｓ 向 ， 大 主 应 力与 埋 深 的 关 系为 ｕ Ｏ０ Ｈ＋ ， 高地 应 力矿 井 ， 究 结 最 —Ｗ 最 ＝ ． ４ ８为 研 果对 矿 井 支 护 、 治煤 与 瓦斯 突 出有 重要 的指 导 意 义 。 防 ［ 键 词 ］ 应 力测 量 关 地
１引 言 ．
地质构造
分 布 特 征
地应 力是存在 于地层 中的天然应力 ， 它是引起各 种地下或露 天岩 土开挖工程 变形和破坏 的根本原 因 ， 响深井巷道 围岩工程稳 定性的 影 重 要因素 ， 也是导致煤 与瓦斯突 出的重要 因素之 一。随着开采 深度 的 增加， 巷道 支护越来越 困难 ， 煤与 瓦斯 突出 的危 险性 越来越大 ， 只有掌 握 了具体工程 区域的地应力特征 ， 能合理 的确定 矿山的总体布局 ， 才 选 取合适 的巷道布置 、 支护方法 ， 对矿 山开 采具有 重要的价值和意义 。本 文通 过区域构造应力分析和实测相结合 的方法来 讨论 平顶山十矿的地 应 力分 布特 征及其对 生产 的影响。 ２构造分 析 ． ２１ ．区域地质构造与古地应力方 向分析 平顶 山矿区位 于华 北地块南缘 带 ， 或称秦 岭造 山带后 陆逆冲断裂 褶皱带 的豫西渑 池一 义马一 阳一 山一 宜 鲁 平顶 山一 阳区段 ， 部与华北 舞 深
山十矿小 断层 的走 向统计及断层 的形 成机理可 知 ， 该矿受Ｎ： 东 向的 Ｉ Ｌ
构造应力的影响最大 。 ３矿 井地 应 力 现 场 实测 结 果 ． 北京科技 大学通过应 力解除法在平 顶山十矿进 行地应力测 试 ， 具 体选点和测试结果如下 ： ３１ 点 布 置 ．测 为合理研究矿 井的地应力分布规律 ， 合理布置测点位置 ， 点一 般 选 有如下 原则 ： 地层具有代表性的区域 ； ① ②完整 的岩体 内； 远离 断层 、 ③ 开挖 造成的破碎带 、 应力集 中区 ； ④测点要 选择在不 同埋 深位置 ， 以便 研究地应力 随深度 的变换规律 ， 十矿 的地应力测点如下 表１ 平顶 山十矿地应力测点分布情况