套筒致裂法測(cè)試地應(yīng)力原理、技術(shù)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書圍繞“地應(yīng)力測(cè)試原理與技術(shù)”展開研究。全書共包括8章具體內(nèi)容，依次對(duì)原始地應(yīng)力的基本特征、現(xiàn)有地應(yīng)力測(cè)試方法、套簡(jiǎn)致裂法的理論基礎(chǔ)、套筒致裂法測(cè)試地應(yīng)力的基本原理、套筒致裂法地應(yīng)力測(cè)試的方法與步驟、孫疃煤礦原巖應(yīng)力測(cè)試及結(jié)果分析、地應(yīng)力對(duì)孫疃煤礦主要巖石巷道穩(wěn)定性的影響等內(nèi)容進(jìn)行了較為詳盡的介紹。全書理論與實(shí)踐相互印證，內(nèi)容豐富，題材鮮明，可作為煤礦工程技術(shù)人員、高校專業(yè)教師、專業(yè)設(shè)計(jì)人員施工、教學(xué)與設(shè)計(jì)等方面的重要參考材料。
　　

書籍目錄

前言
第1章地應(yīng)力的基本特征
　1.1與地應(yīng)力相關(guān)的幾個(gè)基本概念
　1.2地應(yīng)力分布的若干規(guī)律
　1.3原始地應(yīng)力基本特征分析
　1.3.1自重應(yīng)力賦存特征分析
　1.3.2構(gòu)造應(yīng)力賦存特征分析
　1.3.3原始地應(yīng)力的最終形態(tài)
第2章現(xiàn)有地應(yīng)力測(cè)試方法評(píng)述
　2.1現(xiàn)有地應(yīng)力測(cè)試方法概況
　2.1.1應(yīng)力恢復(fù)法
　2.1.2應(yīng)力解除法
　2.1.3水壓致裂法
　2.1.4地球物理方法
　2.1.5地質(zhì)測(cè)繪法
　2.2已有測(cè)試方法總評(píng)
　2.2.1間接測(cè)試法
　2.2.2地質(zhì)測(cè)繪法
　2.2.3直接測(cè)試法
　2.3套筒致裂法的基本特征
第3章套筒致裂法的理論基礎(chǔ)
　3.1彈性力學(xué)(平面問題)的基本方程
　3.1.1彈性力學(xué)中的主要符號(hào)
　3.1.2直角坐標(biāo)系下的基本方程
　3.1.3極坐標(biāo)系下的基本方程
　3.1.4應(yīng)力分量的坐標(biāo)變換式
　3.2軸對(duì)稱應(yīng)力和相應(yīng)的位移
　3.3軸對(duì)稱圓環(huán)或圓筒受均布?jí)毫η闆r
　3.4鉆孔內(nèi)壓所引起的孔壁切向應(yīng)力
　3.5圍巖應(yīng)力作用下圓孔周邊應(yīng)力分布
　3.5.1力學(xué)模型的建立
　3.5.2問題一的求解
　3.5.3問題二的求解
　3.5.4圓孔孔口應(yīng)力集中問題的最終解答
　3.6圍巖應(yīng)力及孔壁內(nèi)壓共同作用下圓孔周邊應(yīng)力分布
　3.7套筒致裂理論依據(jù)概述
第4章套筒致裂法地應(yīng)力測(cè)試的基本原理
　4.1三孔致裂測(cè)試法基本步驟及結(jié)果分析
　4.1.1豎直孔致裂結(jié)果分析
　4.1.2首次水平鉆孔致裂測(cè)試分析
　4.1.3　第二次水平鉆孔致裂測(cè)試分析
　4.1.4三孔致裂測(cè)試結(jié)果整理
　4.2地應(yīng)力測(cè)試的單孔致裂法
　4.2.1單孔致裂法基本原理
　4.2.2地應(yīng)力構(gòu)成分析
　4.2.3單孔致裂法總結(jié)
第5章套筒致裂法地應(yīng)力測(cè)試的方法及步驟
　5.1測(cè)試儀器
　5.2測(cè)試步驟
　5.2.1選擇合適的測(cè)試地點(diǎn)
　5.2.2豎直孔致裂測(cè)試
　5.2.3水平孔致裂測(cè)試
　5.2.4　第二個(gè)水平鉆孔的測(cè)試分析
第6章孫疃煤礦原巖應(yīng)力測(cè)試結(jié)果分析
　6.1孫疃煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征
　6.1.1淮北煤田總體構(gòu)造特征
　6.1.2孫疃煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征
　6.1.3利、疃煤礦局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析
　6.2孫疃煤礦主采煤層巖性特征分析
　6.2.172煤
　6.2.282煤
　6.2.310煤
　6.2.4可采煤層頂?shù)装鍘r性特征
　6.3測(cè)試地點(diǎn)選擇及測(cè)試鉆孔施工要求
　6.4測(cè)試結(jié)果處理
　6.4.1南軌道大巷n84測(cè)點(diǎn)測(cè)試結(jié)果處理
　6.4.2南軌道大巷停頭位置測(cè)試結(jié)果處理
　6.5測(cè)試結(jié)果綜合分析
　6.5.1自重應(yīng)力分析
　6.5.2構(gòu)造應(yīng)力分析
　6.5.3上下各巖層構(gòu)造應(yīng)力分析
　6.5.4上下各巖層原始地應(yīng)力分析
第7章孫疃煤礦豎直測(cè)孔巖性測(cè)試報(bào)告
　7.1測(cè)試內(nèi)容
　7.1.1取樣地點(diǎn)
　7.1.2主要測(cè)定內(nèi)容
　7.2采樣的基本要求
　7.3試件的加工與測(cè)試
　7.3.1試件加工
　7.3.2試件數(shù)量
　7.3.3試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)方法
　7.4測(cè)試系統(tǒng)及部分測(cè)試前后的試件
　7.5測(cè)試結(jié)構(gòu)報(bào)告
　7.6部分試件測(cè)試曲線
第8章地應(yīng)力對(duì)孫疃煤礦主要巷道及工作面的影響
　8.1孫疃煤礦原始地應(yīng)力特征分析
　8.1.1地應(yīng)力數(shù)值特征
　8.1.2地應(yīng)力分布特征
　8.2地應(yīng)力分布對(duì)孫瞳煤礦主要巷道與采煤工作面的影響
　8.2.1對(duì)采煤工作面的影響
　8.2.2對(duì)主要巷道的影響
附錄a孫疃礦區(qū)上覆巖層容重計(jì)算依據(jù)
附錄b鉆孔設(shè)備及使用方法簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.1.4地球物理方法 地球物理方法包括光彈性應(yīng)力測(cè)定法、波速法、X射線法、聲發(fā)射法等。 光彈性應(yīng)力測(cè)定法是利用光彈性學(xué)原理測(cè)定巖體表面或鉆孔中的應(yīng)力變化，這種方法的靈敏度較低。 波速法是利用超聲波或地震波在巖石中的傳播速度的變化來測(cè)量應(yīng)力。應(yīng)用原理是巖石受到應(yīng)力作用時(shí)會(huì)影響到波的傳播速度。但是，波速法測(cè)定應(yīng)力在理論上存在問題，波速與應(yīng)力張量之間不存在明確的線性關(guān)系，這種方法目前應(yīng)用還不廣泛。 X射線法測(cè)定巖石的應(yīng)力是測(cè)量接近拋光的定向石英晶片樣品原子間的間距d，把所得的原子間距d與無應(yīng)變的石英原子間距相比較就可以計(jì)算出應(yīng)力。這種方法的明顯困難是如何將其應(yīng)用于測(cè)量巖體中的應(yīng)力，而不是測(cè)量巖石表面的應(yīng)力。 近年來，有的學(xué)者研究了利用聲發(fā)射方法研究巖石的應(yīng)力歷史，以確定巖石中的應(yīng)力。凱瑟（Kaiser）在1957年發(fā)現(xiàn)，脆性材料在單調(diào)增加的應(yīng)力作用下，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到已承受過的最大應(yīng)力時(shí)聲發(fā)射活動(dòng)性開始顯著增加，利用此效應(yīng)可以估計(jì)材料曾經(jīng)承受過的最大應(yīng)力。用聲發(fā)射法研究巖體應(yīng)力歷史的工作在理論上和實(shí)際上都還有待進(jìn)一步研究。 2.1.5 地質(zhì)測(cè)繪法 1.地質(zhì)構(gòu)造信息法 現(xiàn)在的地應(yīng)力狀態(tài)與現(xiàn)存的地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系，通過觀察這些構(gòu)造，可以獲得主應(yīng)力方向（只有最新的地質(zhì)構(gòu)造才能提供比較可靠的地應(yīng)力信息）。它可以與現(xiàn)場(chǎng)原巖應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果相比較，證實(shí)其可靠性。主應(yīng)力方向可由大規(guī)模的斷層、褶曲走向判斷。在小范圍內(nèi)，可根據(jù)節(jié)理、裂隙的方向判斷。 2.鉆孔破壞信息法 大量實(shí)踐表明，鉆孔的破壞主要由集中在孔壁上的壓剪裂紋形成，其方向垂直于最小主應(yīng)力。目前測(cè)量鉆孔破壞的儀器主要是四臂測(cè)斜儀，此外也可用六臂測(cè)斜儀或鉆孔電視等儀器。由于鉆孔費(fèi)用極高，所以這種方法只能用于為其他目的而打的鉆孔中。同時(shí)，此法只能提供地應(yīng)力的方向，而不能確定其大小。 3.井下應(yīng)力測(cè)繪 觀測(cè)資料表明，在大偏應(yīng)力場(chǎng)中，煤層頂板中產(chǎn)生的水平應(yīng)力將會(huì)引起低角度剪切裂紋產(chǎn)生。如果頂板巖層暴露在外面，則在井下很容易測(cè)繪。在矩形巷道中，當(dāng)主應(yīng)力方向近似水平和垂直時(shí)，裂紋走向?qū)⒋怪庇谧钚∷街鲬?yīng)力的方向。當(dāng)矩形巷道與最大水平主應(yīng)力成一定角度時(shí)，在掘進(jìn)工作面一側(cè)將產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，巷道一側(cè)出現(xiàn)“槽溝破壞”。當(dāng)巷道與最大水平主應(yīng)力方向平行時(shí)，巷道受力狀況最好。

圖書封面

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