基于岩石声发射Kaiser效应的地应力测试研究

作者：刘利斌; 段东; 郑朝阳

来源：煤炭科学技术, 2020, 48(12): 45-50.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2020.12.004

• 声发射
• Kaiser效应
• 地应力
• 单轴加载
• 主应力

地应力是引起地下工程岩体变形破坏的根本作用力,地应力测试技术在煤矿安全高效开采中具有重要作用。以郑庄煤矿3号和15号煤层为工程背景,基于弹性力学及岩石声发射Kaiser效应对测试地应力大小和方向进行了理论分析,采用在试验室试验对地应力分布规律展开了研究,并与现场测试结果进行对比验证。研究结果表明:3号和15号煤层垂直应力、最大水平主应力及最小水平主应力均随埋深增加而增大,2层煤地应力分布规律十分相似,属中等应力区域; 2层煤最大水平主应力>垂直应力>最小水平主应力,即构造应力大于自重应力,属典型以构造应力为主应力场;最大水平主应力方向较稳定,基本集中在N27°W左右; 2层煤两顶、底板平均水平主应力(最大水平主应力与最小水平主应力的平均值)与垂直应力比值分别为0.968、0.948、0.938、0.934。3号煤层平均水平主应力与垂直应力之比大于15号煤层。研究结果对采用岩石声发射Kaiser效应测试矿井地应力提供了实用的参考价值与借鉴意义。

• 单位
  太原理工大学; 西山煤电（集团）有限责任公司