三向壓力盒地應(yīng)力測(cè)試與反演方法研究.pdf

1、地應(yīng)力是引起地下工程圍巖變形和破壞的根本作用力，是進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性分析，實(shí)現(xiàn)巖石地下工程開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)所需的基本條件。煤礦深部圍巖大多破碎軟弱，力學(xué)強(qiáng)度低，在這樣松軟的圍巖中進(jìn)行地應(yīng)力的有效測(cè)試是非常困難的。因此，對(duì)松散軟弱圍巖的地應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試，基于測(cè)試數(shù)據(jù)反演分析巷道區(qū)域、整個(gè)礦井或礦區(qū)的地應(yīng)力場(chǎng)分布，對(duì)礦區(qū)或礦井規(guī)劃、巷道和采區(qū)整體布局及巷道支護(hù)設(shè)計(jì)等具有重要意義。針對(duì)這一構(gòu)思，本文的研究工作分為軟弱巖體地應(yīng)力測(cè)試方法和基于地應(yīng)力實(shí)

2、測(cè)數(shù)據(jù)的地應(yīng)力場(chǎng)反分析方法兩個(gè)主要部分部分，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一部分，對(duì)目前常用的地應(yīng)力測(cè)試方法及其研究現(xiàn)狀與使用條件進(jìn)行了總結(jié)，得出“在松軟圍巖中進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試目前還沒(méi)有行之有效的方法”的結(jié)論，從而提出了一種適用于松散軟弱圍巖的地應(yīng)力測(cè)試方法——三向壓力盒地應(yīng)力測(cè)試方法。該方法的研究主要包括地應(yīng)力測(cè)試原理、測(cè)試步驟和巖土三向壓力盒、輸送安裝桿等測(cè)試設(shè)備的研制等內(nèi)容。其中巖土三向壓力盒的研制是研究的重點(diǎn)，分析了巖土工程中常

3、用的壓力傳感原理及測(cè)試場(chǎng)地條件限制等因素。三向壓力盒以電阻應(yīng)變式壓力測(cè)量原理為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括外觀設(shè)計(jì)、內(nèi)部的壓力測(cè)控系統(tǒng)及顯示電路設(shè)計(jì)、完全溫度補(bǔ)償技術(shù)研究等內(nèi)容。
　　第二部分，概述了初始地應(yīng)力場(chǎng)反演分析的常用方法，對(duì)比各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了自己的研究思路。主要對(duì)有限元多元回歸分析反演方法作了進(jìn)一步的研究，針對(duì)樣本應(yīng)力場(chǎng)與實(shí)際應(yīng)力場(chǎng)偏差過(guò)大的情況采用了該方法的改進(jìn)算法。通過(guò)常規(guī)算法與改進(jìn)算法的算例對(duì)比分析，說(shuō)明了改進(jìn)算法