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声发射法在石膏矿原岩应力测试应用 　　摘要： 通过对邢隆石膏矿现场工程地质调查研究，运用工程地质力学方法确定了地应力方位。结合现场实际，在不同位置灵活设置测点，利用岩石声发射凯塞效应，采用超声波检测方法，测试地应力，测试技术比较简单、检测数据比较可靠。 　　Abstract： The stress range is determined by using the engineering geological mechanics method on the basis of engineering geological investigation and study in the Xinglong gypsum mine site. Combining the condition of different locations， measure In-situ stress by using Kaiser effect of rock acoustic emission and ultrasonic detection， The test technique is simpler， the testing data is reliable. 　　关键词： 地应力测试；凯塞效应；声发射 　　Key words： field stress measurement；Kaiser effect；acoustic emission 　　中图分类号：TD311 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）02-0289-03 　　0 引言 　　邢隆石膏矿是年产30万吨的大型非金属矿。7号膏二分层作业时，于2003年11月10日，发生了大面积的顶板冒落，造成了重大事故。2005年8月25日，在进行开采作业时，又发生了四次瓦斯动力现象。该矿准备进行-530ｍ开采水平巷道延深工程，估计当进行-530ｍ水平开采时，矿井瓦斯涌出量将会明显增加，有可能会发生更大规模的瓦斯突出事故。并且随着开采不断进行，当进入到深部时，开采地压显现会更加严重。为确保安全生产，同时为-530ｍ水平的开拓和开采设计提供科学依据，需确定矿井原岩的应力状态。在此基础上通过研究矿区地应力场，充分掌握矿区围岩的应力状态、分布规律。从而在设计时对矿山巷道、采场进行合理的布置，并确定适当的采矿方法，进而预防矿山灾害事故的发生。 　　1 矿区区域地质及主要构造 　　邢隆石膏矿位于太行山隆起东侧、内邱凹陷（宁晋——隆尧凸起西部）的北部边缘。区内多断裂，东部到F1断裂，边缘陡、有较厚沉积；西部边缘紧邻京广铁路，受到石家庄～邯郸断裂控制（FSH），为一东陡西缓、形似箕状的断陷盆地，面积约100平方公里。北部沿石家庄——邯郸断裂与赵县凹陷相连，南部沿小马往东与巨鹿凹陷相通。 　　通过进行钻孔和地质勘探发现，内邱凹陷受F1、F2两条深大??裂控制，盆地沉积中心在矿区以南的河渠和东良。盆地内下第三系地层主要向南南西倾斜，在F5断层以西局部向北东倾斜。对内邱凹陷的形成、发育起控制作用的主要断裂有三条： 　　①F1正断层。F1正断层位于矿区东部边缘。走向340°，倾向250°，倾角70～75°。两盆地落差大于900米，属第三系前基底断裂，对石膏矿层影响较大。 　　②F2正断层。F2正断层位于矿区南部边缘，走向280°，倾向190°，倾角70°。它使盆地沉降幅度向南增大，且在邻近断裂南缘部位形成了河渠、东良两个沉积中心。 　　③FSH（石家庄—邯郸断裂）。位于盆地西缘，在本区走向北东，倾向东，构成太行山隆起与华北沉降带的分界线。其东侧形成一系列新生代凹陷盆地，内邱凹陷即为其中之一。 　　2 矿岩物理力学性质 　　2.1 工程地质条件 矿层及其顶底板多为泥类岩层，强度和稳固性较差。泥岩强度低，遇水后很快崩解、泥化，表现为粘性土的特征，在压力作用下容易产生滑动和涌砂现象，工程地质条件相对较复杂。通过对石膏矿石进行采样试验，抗压强度平均为23.3MPa，接近半坚固岩石。矿石遇水后强度变化不大，强度相对较高。 　　2.2 水文地质条件 区域内有多个含水层，矿区水文地质类型以空隙裂隙水为主，顶板间接进水，水文地质条件中等。主要含水层为下部中更新统和下更新统冰碛、冰碛中细砂、中粗砂层。矿层顶板以上有30m左右的泥岩类隔水层。矿层底板有3层较厚的砂岩，距主矿层一般为20m左右，最小距离8m，为弱含水层，富水性较弱。但该层地下水的水头较高，对矿层底板的压力可达3MPa以上。当底板较薄或有断裂相通时，可能造成突水。 　　3 矿山地应力测试研究及数值模拟 　　3.1 岩体应力的超声波检测 原岩应力测试的方法很多。主要有：扁千斤顶法、水压致裂法、孔径应变解除法、声发射法。根据本矿