基于岩石声发射Kaiser效应的地应力测试研究 论文

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、0.934。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一定参考价值与借鉴意义。