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专利号: 2023101616999
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,包括:S1.在待测地应力点位置获取直径为Rk的钻孔;

S2.获取直径为R0的钻孔,对R0钻孔进行套孔应力解除,获取套孔应力解除中所述R0钻孔的孔壁围岩的应力数据;其中,所述R0钻孔位于Rk钻孔的底部并与所述Rk钻孔同心,R0

S3.依次获取直径为R1、R2、……、Rk‑1的钻孔,重复所述S2,获取k次的所述应力数据;其中,R0

S4.基于所述应力数据,获取地应力测试结果,基于所述地应力测试结果,获取所述待测地应力点位置的地应力大小与方向。

2.根据权利要求1所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,所述R0钻孔,通过直径为R1的钻孔进行套孔应力解除。

3.根据权利要求1所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,所述直径为R1、R2、……、Rk‑1的钻孔,通过直径为R2、R3、……、Rk的钻孔进行套孔应力解除。

4.根据权利要求1所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,获取所述待测地应力点位置的地应力包括:剔除所述地应力测试结果中的偏差值;

基于剔除偏差值后的所述地应力测试结果,构建地应力解超静定模型;

基于最小二乘法,对所述地应力解超静定模型求解,获取所述地应力。

5.根据权利要求1所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,所述地应力测试结果为:式中,k为解除次数编号,i为应变花编号,j为应变片编号,εkij为应变片测得的应变变化量,θki为应变花对应的极角, 为应变片的角度;Kjk为应变片的修正系数,σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx均为钻孔坐标系下岩体的应力分量,νk为岩石的泊松比,为地应力测试结果。

6.根据权利要求4所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,所述地应力解超静定模型为:式中,k为解除次数编号,s为观测值方程个数,Ak为地应力计算方程中的简化系数,εk为应变片的变形量,σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx为钻孔坐标系下岩体的六个应力分量。

7.根据权利要求4所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,剔除所述地应力测试结果中的偏差值包括:获取全部所述地应力测试结中应力分量的平均值;

将单次所述地应力测试结中应力分量与所述平均值进行比较,超出预设阈值的进行剔除。

8.根据权利要求7所述的单点多次应力解除原岩应力测试方法,其特征在于,所述预设阈值包括:单次所述地应力测试结中应力分量超出所述平均值的预设范围。