[发明专利]水压致裂法测量结果的校验方法及加载装置

说明书

本发明提供一种水压致裂法测量结果的校验方法及加载装置，水压致裂法测量结果的校验方法包括：获取现场实际地质测量的岩石作为试样；用加载装置对试样施加加载应力，通过水压致裂法确定注水压力与注水时间的关系曲线中关键点位置；根据得到的关键点的位置，对现场实际地质测量中通过水压致裂法得到注水压力与注水时间的关系曲线的关键点位置的选取，提供依据和参考。通过对现场实际地质岩石采样，采用水压致裂法在加载装置内对水压致裂地应力测量过程中水压‑时间关系曲线的关键点位置选取进行校验，实现为现场实际地质水压致裂法得到的关系曲线关键点位置拾取提供依据和参考。达到提高水压致裂法测量结果精度、可靠性及准确度的效果。

技术领域

本发明涉及矿山开采领域技术领域，尤其涉及一种水压致裂法测量结果的校验方法及加载装置。

背景技术

地应力是引起采矿及其他各种地下工程变形和破坏的根本作用力，其大小和方向对煤矿巷道围岩稳定影响很大，地应力测量是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析以及实现地下工程开挖设计科学化的必要前提。随着矿井开采深度不断增加，地应力的作用表现得越来越明显。深部高地应力巷道的维护、冲击地压等灾害现象都与地应力有着密切的关系。弄清开采范围内地应力的大小和方向，据此进行合理的巷道布置，不仅可以显著改善巷道维护状况，避免灾害发生，而且可节约大量支护和维修费用，显著提高矿井的经济效益。

地应力测试理论与技术一直是岩石力学与工程学科的重要研究内容。目前地应力测量方法有很多种，根据测量原理可分为三大类：第一类是以测定岩体中的应变、变形为依据的力学法，如应力恢复法、应力解除法及水压致裂法等；第二类是以测量岩体中声发射、声波传播规律、电阻率或其他物理量的变化为依据的地球物理方法；第三类是根据地质构造和井下岩体破坏状况提供的信息确定应力方向。水压致裂地应力测量方法是国际岩石力学测试技术专业委员会制定的测定原位应力的方法之一，也是目前深部地应力测量所能够采用的最有效的方法。由于水压致裂法对环境的要求比较宽松，能测量较深处的绝对应力状态，是最直接的测量方法，无需了解和测定岩石的弹性模量，测量应力的空间范围较大，受局部因素的影响较小；不需要套芯等复杂工序，成功率较高。这种方法在水利水电工程、金属矿山、煤矿、隧道工程等方面已得到广泛应用。

水压致裂地应力测量方法有其局限性，主要体现在：

(1)数据分析资料必须依靠对水压致裂试验曲线关键点的准确识别，如裂缝闭合压力Ps，破坏压力Pb，重张压力Pr等参数，否则得到的结果就无法应用，如何合理地识别水压致裂试验曲线上关键点对提高水压致裂法地应力测量的精度及准确性是十分重要的；

(2)水压致裂地应力测量需假设其为线弹性、各向同性的完整、非渗透性岩石，但地下工程岩体往往是节理裂隙发育的，发育的原生裂隙对于压裂裂纹起裂及扩展都是有显著影响的，分析原生节理对水压裂地应力测量的影响是十分重要的。

发明内容

本发明提供一种水压致裂法测量结果的校验方法及加载装置，用以解决现有技术中不能准确拾取水压致裂地应力测量水压-时间曲线上的关键点问题，导致水压致裂法测量的结果精度低或不准确性的缺陷，通过对现场实际地质岩石试样采用水压致裂法在加载装置内开展地应力测量，对水压-时间关系曲线的关键点位置选取进行校验，实现为现场实际地质工程条件水压致裂法测量中水压-时间曲线的关键点位置拾取提供依据和参考。

本发明提供一种水压致裂地应力测量方法测量结果的校验方法，包括：

获取现场实际地质测量的岩石作为试样；

用加载装置对试样施加加载应力，通过水压致裂法确定注水压力与注水时间的关系曲线中关键点位置；

根据得到的关键点的位置，对现场实际地质测量中通过水压致裂法得到注水压力与注水时间的关系曲线的关键点位置的选取，提供依据和参考。