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摘要
地应力是矿井生产最基础的地质资料之一，现场实测是获取地应力数据的唯一可靠方法。围绕地应力测试钻孔合理深度，采用弹性力学理论，建立了巷道围岩应力分布的无量纲数学模型，分析了不同侧压系数和误差等级下巷道围岩中原岩应力边界范围；采用数值模拟方法，研究了不同巷道宽度和高度时巷道围岩中的应力分布规律，揭示了巷道围岩中原岩应力边界深度与巷道尺寸的关系，得到了地应力测试钻孔的合理深度并在现场进行了验证。结果表明：巷道围岩应力分布与巷道无量纲半径R及侧压系数λ密切相关；巷道开挖应力影响范围为3～5倍巷道半径；当λ<1时，巷道围岩应力影响范围边界为长轴过巷道中心且水平的椭圆形；当λ>1时，影响范围边界为长轴过巷道中心且竖直的椭圆形；|λ-1|的值越大，长轴与短轴的比值越大；垂直巷道帮部施工地应力测试孔时，钻孔深度取1～2倍的巷道宽度；垂直巷道顶板施工钻孔时，深度为1.5～2.5倍巷道宽度；随着巷道宽度和高度的增加，巷道围岩中原岩应力边界深度逐渐增加；巷道宽度对原岩应力深度的影响明显大于巷道高度。综合来看，2倍巷道宽度可以作为地应力测试钻孔深度下限。
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