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山东万福矿区地应力测量及其应力场分析

专 业: 岩土工程
关键词: 地质构造 有限元 地应力测量 水压致裂 数值模拟 构造应力场
分类号: TD311  TD312
形 态: 共 111 页 约 72,705 个字 约 3.478 M内容
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内容摘要


本论文通过在山东省巨野煤田万福勘探区进行的地应力现场实测和对矿区及其周围区域地质构造的研究,对该矿区的地应力状态,包括其大小、方向及其分布规律进行了定性和定量的分析。

由于矿区正处于前期建设阶段,尚没有地下峒室、巷道可接近测量地点,故此次地应力测量采用水压致裂法。

水压致裂法测量应用广泛,国内最高深度800m。

此次山东巨野万福矿区水压致裂法地应力测量深度已经超过1000m,最深点1104m,测量的深度将创造我国的最高纪录。

通过对岩心的仔细观察、精心选择,本次试验最终确定了有代表性的深埋煤层的7个勘察钻孔中的38个测点进行地应力测量。

首先对各测点进行现场水压致裂试验,通过对数据的分析处理得到各个点的地应力大小和方向;然后根据现有的区域和矿区的地质构造资料,运用地质力学原理对矿区的构造应力场进行了定性的分析,同时也验证了实测结果的可靠性;结合构造应力分析研究的结果和地应力实际的测量的结果对矿区地应力场进行深入的综合研究,得到整个矿区的地应力分布规律。

此外,在获得已知各个测点的地应力大小和方向后,为了更好地了解万福矿区现今地应力场状态,为设计和施工提供依据,本文利用ANSYS软件,采用三维有限元回归分析法对矿区地应力场进行反演模拟,建立矿区的地应力场分布模型。

借助数值分析理论和计算机技术,把实测地应力资料、工程地质资料和数理统计理论结合一体,充分利用各方面资料,综合考虑影响地应力的各种因素,从而保证回归的地应力场最大限度地接近真实情况。

同时结合地应力实测结果及构造应力场分析结果,对模拟结果进行验证。

最后,对矿区的地应力分布规律及工程的稳定性问题作出结论,对下一阶段的工作提出合理、有效的建议..……

全文目录


文摘
英文文摘
1文献综述
1.1地应力测量概述
1.1.1地应力的概念
1.1.2地应力的分布规律
1.1.3原岩地应力测量原理
1.1.4地应力测量方法简介
1.2构造应力研究
1.2.1各类地质构造及其形成机制
1.2.2研究地质构造的意义
1.2.3构造应力分析的意义
1.2.4构造应力场分析与地应力测量的关系
1.3研究主要内容
2勘探区地质构造及构造应力场分析
2.1勘探区概况
2.2勘探区地质构造
2.2.1地层岩性
2.2.2区域及矿区地质构造
2.3勘探区构造应力场分析
2.3.1区域构造应力场分析
2.3.2矿区构造应力场分析
3地应力测量及其结果分析
3.1水压致裂法
3.1.1水压致裂法测量原理
3.1.2水压致裂法测量设备
3.1.3水压致裂法测量步骤
3.1.4水压致裂法评价
3.2地应力测量结果
3.2.1 W-6#孔测试结果
3.2.2 W-1
3.2.3 W-1
3.2.4 W-20#孔测试结果
3.2.5 W-24#孔测试结果
3.2.6 W-28#孔测试结果
3.2.7 W-29#孔测试结果
3.3地应力测试结果分析
3.3.1万福煤矿勘探区W-6孔地应力测量测试结果分析
3.3.2万福煤矿勘探区W-13孔地应力测量测试结果分析
3.3.3万福煤矿勘探区W-15孔地应力测量测试结果分析
3.3.4万福煤矿勘探区W-20孔地应力测量测试结果分析
3.3.5万福煤矿勘探区W-24孔地应力测量测试结果分析
3.3.6万福煤矿勘探区W-28孔地应力测量测试结果分析
3.3.7万福煤矿勘探区W-29孔地应力测量测试结果分析
4勘探区应力场综合分析
4.1勘探区实测地应力值总结
4.2实测地应力值与构造应力场分析结果对比
4.3勘探区地应力场分布规律总结
5矿区深部应力场数值模拟分析
5.1基本思路及相关理论
5.1.1基本思路
5.1.2相关理论
5.2建立模型
5.2.1模型区域选择
5.2.2建模步骤
5.3确定边界应力荷载
5.3.1应力值转换
5.3.2三维应力场多元回归分析
5.3.3确定边界应力荷载
5.4应力场数值模拟分析
5.5矿区地应力场特征分析
结 论
参考文献
附图1-2
附图3-9

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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: > TD312 > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿山压力理论

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