岩体地应力测量方法及抗拉强度均匀性测定方法技术

本发明专利技术公开了一种岩体地应力测量方法及抗拉强度均匀性测定方法，地应力测量方法先在测试位置施工水平钻孔，接着将若干压裂装置置入水平钻孔内，各压裂装置压裂方向不同，然后控制各压裂装置自孔里部至孔外部依次工作，压裂岩体，并记录所施压力；再根据水平钻孔各压裂装置的裂缝开启时记录的开启压力求解水平主应力、竖向主应力以及水平主应力方向；再在测试位置施工垂直钻孔；最后重复压裂即可测量垂直于钻孔方向平面内的最小水平主应力、最大水平主应力和最小水平主应力方向。只需一次放置就可以测定压裂多个方向所需要的孔内压力，避免了多次放置装置引起的测量误差；孔内岩体压裂位置可预先设置并可灵活控制，提高了测量的定向性和针对性。

【技术实现步骤摘要】
岩体地应力测量方法及抗拉强度均匀性测定方法
本专利技术属于地质力学和岩石力学与工程
，特别是涉及一种岩体地应力测量方法及抗拉强度均匀性测定方法。
技术介绍
岩石是地球表层的物质，在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因使地壳物质产生了内应力效应，这种应力称为地应力。地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因；地壳各处发生的一切形变，如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。地应力是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。因此，测定地应力是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析、实现岩石工程开挖设计和决策科学化的必要前提条件。另外，地应力状态对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料的储存、岩爆、煤和瓦斯突出、地球动力学的研究等具有重要意义。目前测量地应力的方法有水压致裂法、扁千斤顶法、刚性包体应力计法和声发射法等直接测量法，还有全应力解除法、局部应力解除法和地球物理方法等间接测量法。其中测量地应力最准确的是水力压裂法，但水力压裂法具有闭合压力、重张压力准确识别困难，主应力方向定不准等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩体地应力测量方法，本方法包括如下步骤：/nS.1、在测试位置施工水平钻孔；/nS.2、将若干压裂装置置入水平钻孔内，各压裂装置压裂方向不同；/nS.3、控制各压裂装置先后工作，压裂岩体，压裂顺序为自孔里部至孔外部，并记录所施压力；/nS.4、根据水平钻孔各压裂装置的裂缝开启时记录的开启压力求解水平主应力σ

【技术特征摘要】
1.一种岩体地应力测量方法，本方法包括如下步骤：
S.1、在测试位置施工水平钻孔；
S.2、将若干压裂装置置入水平钻孔内，各压裂装置压裂方向不同；
S.3、控制各压裂装置先后工作，压裂岩体，压裂顺序为自孔里部至孔外部，并记录所施压力；
S.4、根据水平钻孔各压裂装置的裂缝开启时记录的开启压力求解水平主应力σh、竖向主应力σv以及水平主应力方向α；
S.5、在测试位置施工垂直钻孔；
S.6、重复步骤S.2—S.4，测量垂直于钻孔方向平面内的最小水平主应力、最大水平主应力和最小水平主应力方向。


2.如权利要求1所述的岩体地应力测量方法，其特征在于：所述压裂装置包括压裂盘和液压缸；压裂盘为圆弧盘，一对压裂盘相对布置围成压裂圆环，两压裂盘的拼接面为压裂方向；一对液压缸并列置于压裂圆环内、活塞端与同一压裂盘相连、缸体端与另一压裂盘相连。


3.如权利要求2所述的岩体地应力测量方法，其特征在于：所述压裂盘的外端面设有压裂锯齿；一对所述液压缸通过同一液压站驱动。


4.如权利要求3所述的岩体地应力测量方法，其特征在于：所述水平钻孔内自孔里部至孔外部依次设置三个所述压裂装置，分别为里部压裂装置、中部压裂装置和外部压裂装置；里部压裂装置的压裂方向为θ1，中部压裂装置的压裂方向为θ2，外部压裂装置的压裂方向为θ3。


5.如权利要求3所述的岩体地应力测量方法，其特征在于：在所述S.4中，
kPi1b＝3σv-σh-4(σv-σh)sin2(θ1-α)-P0，
kPi2b＝3σv-σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少锋，景岳，李夕兵，孙立成，唐宇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43