水平应力

摘要： 针对海底浅层气、天然气水合物分解等气体运动会造成海底沉积物土层液化,引发海底麻坑、海底滑坡破坏等问题,通过一维土柱注气试验,研究气体作用下饱和土体的液化压力和液化深度。结果表明:试验过程中,土体内部孔隙气压出现先升高后下降的趋势;根据多孔介质流体质量守恒方程,不同深度处气压峰值的计算预测值与实际试验测量值较为吻合;将峰值孔隙气压与该深度处土体的水平应力相比较,可以较为准确地得到土体流化深度。

摘要： 为了分析软弱围岩隧道开挖时围岩变形的稳定性,本文以某公路隧道锚喷支护开挖为对象,利用Midas/GTS数值模拟分析固定开挖进尺2m条件下,隧道施工过程的围岩总位移DT、水平应力S-XX及竖向应力S-ZZ的变化规律,得出软弱围岩隧道开挖过程中所需注意的问题。

摘要： 依据韩家洼矿22401“刀把式”综放工作面的地质条件,运用FLAC3D数值模拟软件,对回撤期间顶板的应力状态进行分析,确定了支架回撤期间的现场工序流程。结果表明:当工作面割通前10 m处,最大支承压力为14.4 MPa,最大水平应力为13.6 MPa;当工作面割通后10 m处,最大支承压力为14 MPa,最大水平应力为16.4 MPa,工作面贯通前后应力分布过度集中。根据应力分布状态的数值模拟结果,确定了锚网索联合的顶板支护方案。现场应用结果表明,从末采到回撤结束,共计用时16天,回撤设备用时8天,缩短了回撤工期,提高了回采率。

摘要： 1.目的地应力是页岩气勘探开发研究中涉及的一项重要参数。原岩地应力测量方法目前主要包括应力解除法和水压致裂法两种。其中前者测试深度相对较浅,需要足够的地下空间容纳空心包体应力计设备;后者虽不受测试深度的限制,但求取最大水平应力时则需要给出抗张强度、破裂压力等参数,不确定度较大。为了给页岩气井位部署、压裂设计及套管变形风险预测等提供更可靠的基础数据,笔者采用井底应力解除结合数字图像相关法来测量水平应力的大小和方向,以期提高测量的精确度和快捷度,并且为岩心实验结果提供实测数据,以便于其修正或印证。

摘要： 为了更真实地模拟水力压裂过程中的岩石变形、裂缝扩展及流体流动,在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合的连续-非连续方法的基础上,发展了一种流-固耦合方法。在该方法中,裂缝可沿四边形单元对角线和单元边界扩展,流体流动满足立方定律。通过与单一裂缝非稳态渗流模型及KGD模型的理论解进行对比,验证了该方法的正确性。由定向射孔水力压裂的模拟结果可以发现,(1)距离射孔越远,流体压力越小;随着时间的增加,裂缝中流体压力降低。(2)随着射孔角度的增加,裂缝起裂和扩展过程中的流体压力及转向距离增加;随着x方向水平应力的增加,裂缝起裂和扩展过程中的流体压力增加;两个方向水平应力之差越大,裂缝转向距离越小。(3)随着时间的增加,裂缝区段数目的增速变慢,这与裂缝体积增加变快有关。

摘要： 为了解决小煤柱沿空掘巷围岩变形控制难的问题,以山西方山金晖凯川煤业有限公司5110工作面为研究背景,通过理论分析结合数值模拟的方法对煤柱宽度对围岩稳定性的影响进行了一定的研究,发现随着煤柱宽度的增加,煤柱受到的垂直应力及水平应力均逐步增大,随距煤帮距离的增加呈现先增大后减小的趋势。

摘要： 基于12401工作面回采期间运输顺槽围岩变形量较大影响安全生产的现状,对大采高顺槽进行了受力分析。结果显示,顺槽受到的水平应力和垂直应力是造成围岩变形大的主要原因,因此,对顺槽顶板和两帮进行了加强支护,在加强支护方案下,巷道围岩的变形量得到有效控制,顶板岩层的稳定性较好,满足安全生产的要求。

摘要： 泌阳凹陷陆相页岩油具备较好的形成条件,进行水力压裂改造的可行性较好,但泌阳凹陷已部署的几口页岩油井均存在高产期短、稳产油量低的问题.通过大型真三轴水力压裂物理模拟实验系统,开展泌阳凹陷陆相页岩油储层水力压裂裂缝起裂及扩展的机理研究,结果表明,泌阳凹陷陆相页岩压裂时为了形成复杂裂缝,水平应力差异系数不应大于0.2.当井筒与层理面呈45°夹角时,更有利于形成复杂裂缝;当压裂液排量为25 mL/min(换算实际排量为12.4 m3/min)时比较容易形成复杂裂缝.在此基础上,通过可视裂缝模拟系统优化了具体的压裂施工参数,对下一步泌阳凹陷陆相页岩压裂改造具有一定的借鉴意义.

摘要： 针对深部复杂地质条件回采巷道围岩与支护结构变形破坏较严重的难题,山东七五生建煤矿3上煤层深部回采巷道为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,建立数值模型,对不同埋深条件下的巷道围岩塑性区及应力分布状态做了数值模拟分析,阐述了深部巷道围岩变形破坏机理.结果表明:随着埋深的增加,巷道围岩垂直应力及水平应力均有显著增加,且容易出现应力集中现象,进而增强巷道围岩塑性区向巷道围岩深部发展的趋势;深部回采巷道开挖后,应对巷道位移加以控制,防止变形破坏.

摘要： 工作面在开采过程中煤柱合理留设宽度对矿山提高回采率及巷道围岩稳定性具有重要作用,本文以某矿为研究背景,采用数值模拟的方法对工作面开采过程中煤柱垂直应力、水平应力进行研究,得出煤柱留设的合理宽度.研究表明:煤柱垂直应力变化表现出先增加后减小的特征,即随着煤柱宽度的增加应力呈现双峰变化;水平应力随着煤柱宽度的增加而增大,呈现单峰变化;煤柱宽度范围在14-16m.本研究成果可为类似地质条件下煤矿安全开采及巷道合理支护提供依据.

摘要： 官庄铁矿是我国东部地下矿之一,埋深500～1 000 m,采用无底柱分段崩落法回采.通过应力测量得知,矿区最大水平应力为垂直应力的1.14倍.针对北采区510～550 m水平开采引起的远区水平移动问题,在大量实测资料分析基础上,采用数值方法和随机介质理论对水平移动进行预测,同时对实测水平移动进行分析.通过分析发现,距当前采区边界500 m处的水平移动达到50 mm,而此处并未观测到垂直移动.分析结果表明,由于存在较高的水平应力,导致水平移动较大,而这种现象就是由于官庄铁矿区砂岩和泥岩地层中所存在的高水平应力场引起的.

摘要： 以理论和现场观测为基础,研究高水平应力条件下煤矿长壁工作面采区准备煤巷顶板的离层扩展过程和特征。根据三个不同的采矿阶段,即掘进阶段、掘进之后回采之前和回采阶段,研究巷道顶板离层发生的时间,位置,大小和所对应的地质条件,及离层在各阶段的扩展过程和特点。结果表明,顶板离层与采矿活动有着十分密切的关系,不同的采矿活动隐含着不同的离层特性和机理。从时间上,巷道顶板离层在巷道成巷之时即出现,其大小随着采矿活动的变化而变化。从空间上,成巷初期,离层在顶板6m范围内分布大致均匀,之后形成两个位于顶板附近和深部的离层区,随着时间的推移,两离层区域逐渐合并,在巷道表面上方6m范围内形成离层区,其离层范围为巷道高度的两倍。成巷初期,最大离层决定着巷道离层特性,后期,离层数量则起主导作用。

摘要： 针对上湾煤矿51203工作面辅运巷支护参数设计的问题,对上湾煤矿进行了地应力测试,分析了煤层顶底板岩性,设计了51203工作面辅运巷支护材料参数和支护方案,并对支护效果进行了监测.结果显示:51203工作面直接顶为细粉砂岩和泥岩,直接顶以上以砂岩为主,底板为泥岩和黏土岩,致密.上湾矿水平应力测试结果为5.31MPa,是实测垂直应力的1.48倍.数值模拟显示设计的支护方案二次采动后仍然有效,通过深基点位移监测、表面位移监测和松动圈监测等手段,验证了支护参数的可行性及其在现场的适用性,对相似条件的巷道支护具有一定借鉴意义.

摘要： 针对柴达木盆地东坪1区块基岩气藏储层埋藏深、岩性致密、物性差、地层压力下降快、稳产难度大等特点,提出了通过缝网压裂改造技术提高单井产量并补充地层能量.据此,首先从岩石脆性特征、天然裂缝、水平应力差异及敏感性等方面进行分析,表明该区缝网压裂在地质上可行;接着从压裂体系选择、提高缝内净压力工艺方法、施工排量优化等方面分析论证,表明缝网压裂在工程技术上也是行的通的,最后在总结的基础上,提出了以“滑溜水+线性胶+冻胶复合压裂液、大排量施工、多簇射孔限流、缝内暂堵转向”为主的直井缝网压裂建议方案,该方案对东坪深层基岩气藏缝网压裂的现场实施具有较强的指导意义.

摘要： 深部构造应力作用下巷道失稳机理及控制对策成为矿井深部开采中亟须解决的问题.选取矩形、直墙拱形、梯形、圆形和椭圆形5种断面形状的巷道进行优化研究,基于UDEC程序分析了5中典型巷道的围岩能量释放特征、应力及塑性区分布规律,并深入分析了水平构造应力对它们的影响.模拟结果表明,断面形状对巷道围岩稳定性有较大影响,巷道边界线越光滑,能量释放量越低,主应力差不均匀区域及塑性破坏区范围越小;结合不同水平应力影响下巷道围岩能量释放规律及受力特征,深井巷道的最优断面形状为圆形及椭圆形.针对不同的围岩应力状态选择不同的断面形状,能够有效减少围岩塑性区及主应力差分布不均区域的范围,降低巷道的冲击危险性.

摘要： 岩石Kaiser效应测试是重大岩体工程区地应力测试的常用方法之一,本文介绍了泥巴山深埋特长隧道工程区地应力岩石Kaiser效应测试结果,并与现场钻孔水压致裂测试数据进行了比较分析.结果表明,岩体地应力值与埋深具有较好的线性关系;室内岩石Kaiser效应测试数据与钻孔水压致裂现场测试结果具有较好的吻合性;隧址区岩体地应力以水平应力为主,隧道埋深附近的水平最大主应力量值为45MPa左右,水平最小主应力量值为28MPa左右,垂直向应力为41MPa左右,最大主应力方向为N55°-65°W.

摘要： “重力式加筋土挡墙”在实际工程中已有不少应用，但由于缺乏对其工作性能的系统研究，目前我国相关规范尚无其设计方法，实际工程中一般根据经验设计，缺乏理论依据。采用FLAC2D程序，模拟一个施工顺序为“先筑墙，后填加筋土”的重力式加筋土挡墙，分墙后填土到墙顶和墙顶堆载完成两个阶段，分析加筋土工格栅对挡墙的水平位移和墙后填土的水平位移、水平应力的影响；土工格栅拉力及拉应变随墙后填土和墙顶堆载的变化。在此基础上，对采用“先筑墙，后填加筋土”工序的重力式加筋土挡墙墙后土压力的计算方法提出了初步建议。

摘要： 使用FLAC模拟了巷道底板下方的一列单元(36个)不同围压时水平应力(与圆巷环向应力类似)及垂直应力(与径向应力类似)的分布规律.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.水平应力是连续的,其峰值位于弹性区,这是由于单元在屈服之后,在叠代(为了达到平衡状态)过程中发生了应变软化.在塑性区,水平及垂直应力均是上凹的.当水平应力达到峰值之后,水平应力是上凹的,垂直应力是上凸的.距离巷道底板的距离越远,垂直应力越大.随着围压的增加,水平应力的峰值近似线性增加;垂直应力的峰值与围压的偏差增加,这意味着剪切应力也增加.当围压较低时,松动圈的外边界近似为圆形,应变软化区类似圆环.当围压较高时,松动圈的外边界为矩形,应变软化区为薄壁矩形.随着围压的增加,松动圈的厚度增大,而应变软化区的尺寸不改变.

摘要： 普通条件下锚杆支护巷道变形可以通过增加顶部锚索来加强悬吊作用或加强组合梁作用而得到改善,但在有些条件下,如松软煤层Ⅰ类直接顶,也可能发生不常见的顶板破坏,顶板被水平挤压发生水平变形的情况下,无法通过增加顶部悬吊作用或组合梁作用来改善。

摘要： 普通条件下锚杆支护巷道变形可以通过增加顶部锚索来加强悬吊作用或加强组合梁作用而得到改善,但在有些条件下,如松软煤层Ⅰ类直接顶,也可能发生不常见的顶板破坏,顶板被水平挤压发生水平变形的情况下,无法通过增加顶部悬吊作用或组合梁作用来改善。

摘要： 一种用于确定人的应力相关条件并提供有关这一条件的反馈的装置(1)，其包括：用于探测应力相关的人体参数的人体传感器(20)；应力评估元件(40)；以及反馈装置，其中，所述应力评估元件(40)被设计为处理由人体传感器(20)提供的输入，以及基于由所述人体传感器(20)提供的输入确定用于控制所述反馈装置的控制参数。将人体传感器(20)集成到织物结构中，从而使被测试人感觉不到传感器(20)，因而，测试结果不可能受到装置(1)和人之间的相互作用的影响。

摘要： 一种竖向预应力钢筋有效应力水平测试装置及其测试方法，其中的ARM处理器连接超声脉冲发生器，超声脉冲发生器发出的脉冲信号经升压电路和发射电路传送至超声波换能器；所述超声波换能器将超声波经可编程滤波器、可编程放大器和A/D转换器传送至数据缓存器，所述数据缓存器将采集到的信号送入DSP中，DSP再将信号存储至RAM存储区；ARM处理器与存储器、键盘、显示器、可编程放大器、可编程滤波器、RAM存储区和测温电路均连接；所述测温电路与温度传感器连接。本发明具有无损、快速、精准和低成本特点，特别是量化温度对应力测量结果的影响，修正竖向预应力钢筋应力水平测试的误差，得到具有工程精度的竖向预应力筋有效应力水平值。

摘要： 本发明涉及一种分析复合材料机械连接钉载和应力分布及应力水平的方法，技术特征在于：建立二维壳梁模型计算连接件钉载分配，并从二维模型中取出一个目标钉附近矩形区域的旁路载荷；在二维壳梁模型的基础上，根据矩形区域的大小及螺栓尺寸等几何信息，新建仅包含目标钉的三维实体模型，将二维模型取出的旁路载荷作为三维模型的力边界条件，并可施加螺栓预紧力，计算该三维模型即可得到该区域应力分布及应力水平。本方法发明充分发挥有限元模型中二维建模方法与三维建模方法的优点，为工程上计算多钉连接钉载分配、及应力分析提供快速而准确的计算方法，降低设计成本。

摘要： 一种用于确定人的应力相关条件并提供有关这一条件的反馈的装置(1)，其包括：用于探测应力相关的人体参数的人体传感器(20)；应力评估元件(40)；以及反馈装置，其中，所述应力评估元件(40)被设计为处理由人体传感器(20)提供的输入，以及基于由所述人体传感器(20)提供的输入确定用于控制所述反馈装置的控制参数。将人体传感器(20)集成到织物结构中，从而使被测试人感觉不到传感器(20)，因而，测试结果不可能受到装置(1)和人之间的相互作用的影响。

摘要： 一种竖向预应力钢筋有效应力水平测试装置及其测试方法，其中的ARM处理器连接超声脉冲发生器，超声脉冲发生器发出的脉冲信号经升压电路和发射电路传送至超声波换能器；所述超声波换能器将超声波经可编程滤波器、可编程放大器和A/D转换器传送至数据缓存器，所述数据缓存器将采集到的信号送入DSP中，DSP再将信号存储至RAM存储区；ARM处理器与存储器、键盘、显示器、可编程放大器、可编程滤波器、RAM存储区和测温电路均连接；所述测温电路与温度传感器连接。本发明具有无损、快速、精准和低成本特点，特别是量化温度对应力测量结果的影响，修正竖向预应力钢筋应力水平测试的误差，得到具有工程精度的竖向预应力筋有效应力水平值。

摘要： 本发明涉及一种分析复合材料机械连接钉载和应力分布及应力水平的方法，技术特征在于：建立二维壳梁模型计算连接件钉载分配，并从二维模型中取出一个目标钉附近矩形区域的旁路载荷；在二维壳梁模型的基础上，根据矩形区域的大小及螺栓尺寸等几何信息，新建仅包含目标钉的三维实体模型，将二维模型取出的旁路载荷作为三维模型的力边界条件，并可施加螺栓预紧力，计算该三维模型即可得到该区域应力分布及应力水平。本方法发明充分发挥有限元模型中二维建模方法与三维建模方法的优点，为工程上计算多钉连接钉载分配、及应力分析提供快速而准确的计算方法，降低设计成本。

摘要： 本实用新型公开了一种用于改变结构应力水平的装置和预应力预制楼板，包括管件、节点板、连接件、半球形节点、锚板、钢筋和螺母；三根管件的一端与所述半球形节点的球面固定连接，另一端与节点板固定连接，形成三脚架结构；节点板上设置有孔洞，该孔洞用于通过连接件与结构相连接；锚板上开设有洞口，锚板固定连接在半球形节点的平面上；两组三脚架结构上的锚板上的洞口位于同一条直线上；钢筋两端套丝，钢筋两端分别穿过两组三脚架结构上的锚板上的洞口，螺母套接于钢筋端部并置于锚板内侧。本实用新型可以对结构构件主动施加应力，操作方便，适用复杂环境；预应力预制楼板可以使预制楼板形成反向挠度，可以分段施加应力。

摘要： 一种竖向预应力钢筋有效应力水平测试装置，其中的ARM处理器连接超声脉冲发生器，超声脉冲发生器发出的脉冲信号经升压电路和发射电路传送至超声波换能器；所述超声波换能器将超声波经可编程滤波器、可编程放大器和A/D转换器传送至数据缓存器，所述数据缓存器将采集到的信号送入DSP中，DSP再将信号存储至RAM存储区；ARM处理器与存储器、键盘、显示器、可编程放大器、可编程滤波器、RAM存储区和测温电路均连接；所述测温电路与温度传感器连接。本实用新型具有无损、快速、精准和低成本特点，特别是量化温度对应力测量结果的影响，修正竖向预应力钢筋应力水平测试的误差，得到具有工程精度的竖向预应力筋有效应力水平值。

摘要： 本发明公开了一种检测预应力混凝土管桩水平应力的方法，属于地基基础领域，其包括:制作预应力混凝土管桩的钢筋骨架;制作混凝土应力感应器预制块;在钢筋骨架的中部设置有与钢筋骨架的竖直轴垂直的支撑件;混凝土应力感应器预制块放置在密封盒体内;向钢筋骨架浇灌混凝土，向支撑件的顶部和底部分别浇灌混凝土，将预埋混凝土应力感应器的预应力混凝土管桩放置在高温高压釜中养护;检测预应力混凝土管桩的应力。本发明克服了现有技术中混凝土应力传感器无法预埋在混凝土管桩中的问题，加快了检测效率，提高了检测精度。

摘要： 本发明公开了一种检测预应力混凝土管桩水平应力的方法，属于地基基础领域，其包括：制作预应力混凝土管桩的钢筋骨架；制作混凝土应力感应器预制块；在钢筋骨架的中部设置有与钢筋骨架的竖直轴垂直的支撑件；混凝土应力感应器预制块放置在密封盒体内；向钢筋骨架浇灌混凝土，向支撑件的顶部和底部分别浇灌混凝土，将预埋混凝土应力感应器的预应力混凝土管桩放置在高温高压釜中养护；检测预应力混凝土管桩的应力。本发明克服了现有技术中混凝土应力传感器无法预埋在混凝土管桩中的问题，加快了检测效率，提高了检测精度。