*張延德
(山西陽(yáng)泉盂縣辰通煤業(yè)有限公司 山西 045100)
煤巖體的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)是煤礦井下巷道施工的基礎(chǔ),對(duì)煤礦安全開(kāi)采有著不可替代的作用。在煤礦開(kāi)采前,煤礦企業(yè)應(yīng)該開(kāi)展煤巖體的地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測(cè)量工作。測(cè)試可以分為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量和煤礦井下測(cè)量。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量時(shí),只能測(cè)得巖塊的強(qiáng)度,很難獲得真實(shí)的巖體狀態(tài)。因此,必須需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量煤巖體的地質(zhì)力學(xué)參數(shù),主要包括巖體的強(qiáng)度、巖體的應(yīng)力分布狀況。
水力壓裂法是測(cè)量地應(yīng)力的一種常用的方法,其主要是通過(guò)對(duì)煤礦井下一定長(zhǎng)度的鉆孔進(jìn)行水力裂,根據(jù)壓裂過(guò)程中壓力和流量隨時(shí)間的變化規(guī)律來(lái)確定主應(yīng)力。
在進(jìn)行測(cè)量時(shí),首先將預(yù)定位置的鉆孔進(jìn)行封孔,并采用高壓泵注入高壓水直至圍巖破裂。圍巖破裂的方向即為主應(yīng)力的方向,破裂時(shí)的壓力即為主應(yīng)力的值。從水力壓裂過(guò)程中各回次的壓力曲線,就可以得到鉆孔的破裂壓力Pb、瞬時(shí)關(guān)閉壓力Ps、重張壓力Pr。根據(jù)這樣參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,即可算出最大水平主應(yīng)力σH及最小水平主應(yīng)力σh、巖石抗張強(qiáng)度T。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)只能測(cè)得巖塊的物理力學(xué)參數(shù),難以反映巖體的真實(shí)情況,為此采用鉆孔觸探法來(lái)測(cè)試圍巖強(qiáng)度。在測(cè)試時(shí),巖體的強(qiáng)度測(cè)試是在鉆孔中進(jìn)行的,在達(dá)到鉆孔的臨界破壞壓力之前,探針保持不動(dòng)。一旦達(dá)到臨界破壞壓力,探針會(huì)發(fā)生一定的偏轉(zhuǎn),此時(shí)壓力表的讀數(shù)即為該測(cè)點(diǎn)處巖體的臨界強(qiáng)度(Pm)。……