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万福矿区水压致裂法地应力测量及其应力场的反演分析

专 业: 岩土工程
关键词: 水压致裂 岩体地应力测量 地应力反演 边界荷载 ANSYS 数值模拟
分类号: TD311  TD326
形 态: 共 78 页 约 51,090 个字 约 2.444 M内容
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内容摘要


计算机技术的发展、岩体地应力测量方法、岩土材料本构关系、数值计算方法及室内试验在岩土稳定性分析领域的发展,为隧道开挖、煤矿开采等地下工程结构的设计分析提供了强有力的基础理论和技术支持。

但是工程设计所依据的初始地应力场的模拟,大多只考虑自重应力场的影响,而忽视了构造应力场的作用,这将对深部复杂应力条件下地下工程设计产生不利影响。

因此根据实测地应力值和岩体参数等,合理模拟实际的初始地应力场是值得深入研究的。

本文以山东省巨野煤田万福矿区为工程背景,开展了有关地应力场及其相关问题的研究。

1、采用水压致裂法进行了7个测孔37个测点的地应力测量,测量深度最大可达1104m,获得了该矿区开挖前的地应力分布规律。

2、根据测得的区内地应力大小和方向,结合矿区地质构造发育特征,分析了地应力场与矿区地质构造的关系。

研究表明,矿区深部超过800m的现今地应力场状态以水平构造应力为主。

3、在地应力实测数据基础上,采用边界荷载调整法对该地区的地应力场进行了反演,运用有限元软件ANSYS建立了勘探区的几何模型,通过系统的岩石力学室内试验,合理选取其物理力学参数,使模型能够较为真实的反映工程地质状况;以地应力实测值为基本赋值参数,采用加载不同组合的边界值进行模拟,将提取的计算值和边界组合作为样本,通过BP神经网络整合归纳,确定出实测值所对应的边界条件,通过边界荷载的调整模拟出矿区地应力场的分布规律..……

全文目录


文摘
英文文摘
1万福煤矿工程概况及课题研究内容
1.1工程概况
1.2勘探区地层岩性
1.3勘探区地质构造
1.3.1鲁西南区域地质构造发育规律
1.3.2矿区附近地质构造
1.4论文研究目的及内容
2矿区水压致裂法地应力测量及结果分析
2.1水压致裂法的原理
2.2水压致法的测量步骤
2.3地应力测量结果及分析
2.3.1地应力测量结果
2.3.2测量结果分析
2.4岩石的物理力学性质试验
3矿区地应力场分布规律研究
3.1地应力场影响因素分析
3.1.1断层
3.1.2节理
3.1.3褶皱
3.2矿区构造应力场分析
3.3矿区地应力场分布规律总结
4矿区地应力场反演研究
4.1地应力场反演方法研究
4.2矿区地应力场反演方案研究
4.2.1反演步骤
4.2.2ANSYS介绍
4.3应力值转换
4.4矿区地应力场的模拟
4.4.1矿区地应力场的有限元分析过程
4.4.2模拟结果分析
4.4.3BP神经网络对边界位移的优化
4.4.4地应力场模拟结果分析过程
结论
参考文献

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中图分类: > TD311 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论 > 原岩应力
其他分类: > TD326 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力与岩层移动 > 矿山压力观测与设备

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