深埋大斷層構(gòu)造區(qū)三維地應(yīng)力場反演分析

黃耀光，王連國，2，李正立，2

(1.中國礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室，江蘇徐州，221116; 2.中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，江蘇徐州，221116)

巖體初始地應(yīng)力是各種地下或露天巖土工程變形和破壞的根本推動力，同時也是進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性分析，實現(xiàn)大型巖土工程施工設(shè)計的必要前提［1－3］。當(dāng)前采礦工程中許多礦區(qū)整體上已進(jìn)入深部開采階段［4］，其采深甚至超過1000m，由于深部巖體的強(qiáng)度、變形等性質(zhì)［5－6］發(fā)生顯著變化，故地應(yīng)力成為影響圍巖穩(wěn)定性的主控因素［7］。淮北袁店一井煤礦預(yù)計采深將達(dá)1100m，且礦區(qū)內(nèi)斷層眾多、大小不一，在地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力和自重應(yīng)力等作用下，使礦區(qū)呈現(xiàn)異常高地應(yīng)力。此次礦區(qū)擬開挖巷道將穿過一個大斷層，由于開挖擾動使原有高地應(yīng)力強(qiáng)烈影響著工程域內(nèi)圍巖穩(wěn)定性，因此確定深部大斷層區(qū)內(nèi)的地應(yīng)力場成為急需解決的工作。

在確定深部巖體地應(yīng)力時，羅超文［8］和劉泉聲［4］等用水力壓裂法和套孔應(yīng)力解除法對淮南礦區(qū)進(jìn)行了地應(yīng)力實測，得到礦區(qū)內(nèi)地應(yīng)力大體分布特征。但由于地應(yīng)力成因極為復(fù)雜，且受現(xiàn)場測試條件和巨大測量經(jīng)費的限制，導(dǎo)致不可能通過大量的地應(yīng)力實測點來掌握區(qū)域內(nèi)巖體的三維初始應(yīng)力分布狀態(tài)。對此，谷艷昌［2，9］、何江達(dá)［3］、袁海平［10］和姚顯春［11］等通過應(yīng)力場反演方法獲得了工程域內(nèi)巖體初始地應(yīng)力場。在該應(yīng)力反演分析中，皆假設(shè)影響地應(yīng)力的各個因素是單獨作用的，而忽略了地應(yīng)力通常是在眾多因素綜合影響、相互作用下形成的事實。而且在研究斷層構(gòu)造對地應(yīng)力場的影響時［12－15］，通常將斷層簡化為線性模型，而忽略了斷層內(nèi)部的地應(yīng)力分布狀態(tài)。

因此，為了彌補(bǔ)以上研究中的不足，以有限個地應(yīng)力實測值為基礎(chǔ)，綜合考慮鉆孔勘探所得地質(zhì)巖層資料，建立“系統(tǒng)因素”影響下的大斷層數(shù)值計算模型，通過三維應(yīng)力場反演方法獲得該深埋大斷層工程區(qū)域內(nèi)的地應(yīng)力場分布規(guī)律，從而為工程開挖設(shè)計提供參考依據(jù)。

1 深埋大斷層構(gòu)造區(qū)的工程地質(zhì)概況

該礦位于地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈的徐宿弧形地形區(qū)內(nèi)，其井區(qū)內(nèi)斷層地質(zhì)構(gòu)造作用明顯。目前，該礦擬開采第3采區(qū)內(nèi)的10煤層。采區(qū)南端主要受控于五溝楊柳大斷層，屬正斷層，其傾斜角度在65～75°之間，落差在178～340m內(nèi);北端則主要被F1大斷層所阻隔，屬正斷層，其傾斜均角約65°，斷層走向與正北方向成45°夾角，落差在300～500m內(nèi)，而斷層寬度約140m。此次擬開挖的3條礦用巷道將穿過F1大斷層，由于該采區(qū)內(nèi)還揭露有10條小型斷層，其傾斜角度在50～70°之間，落差均小于30m，如圖1所示。而且經(jīng)鉆探勘測表明，該采區(qū)內(nèi)地層復(fù)雜，且?guī)r層種類多樣、厚度差異大，總體上呈不均勻分布狀態(tài)，再加上斷層內(nèi)部破碎巖體的強(qiáng)度和變形能力都發(fā)生顯著變化，使得F1大斷層區(qū)域內(nèi)地應(yīng)力極為異常，這將嚴(yán)重影響巷道開挖的穩(wěn)定性。因此在巷道開挖之前，需確定深部大斷層工程區(qū)域內(nèi)的地應(yīng)力分布規(guī)律，為巷道開挖設(shè)計與施工提供參考，確保工程順利進(jìn)行。

圖1 采區(qū)斷層地質(zhì)構(gòu)造及開挖巷道位置

2 地應(yīng)力實測結(jié)果分析

在地應(yīng)力實測中，地應(yīng)力測點的科學(xué)合理選擇是保證實測結(jié)果精度的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。具體的地應(yīng)力測點布置需滿足3個基本要求:實測點的地應(yīng)力狀態(tài)能代表性地反映該區(qū)域內(nèi)的一般情況;地應(yīng)力實測點應(yīng)盡可能布置在完整、均質(zhì)、層厚合適的頂?shù)装宸€(wěn)定巖層中;地應(yīng)力測點應(yīng)該遠(yuǎn)離施工位置，以避免開挖擾動影響實測結(jié)果。因此，結(jié)合袁店一井煤礦的工程地質(zhì)條件，在103采區(qū)F1大斷層周圍確定了3個地應(yīng)力實測點，如表1所示。

表1 第3采區(qū)地應(yīng)力測點及鉆孔參數(shù)

在巷道開挖設(shè)計前，采用套孔應(yīng)力解除法對第3采區(qū)附近3個點的初始地應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了實測，具體實施步驟可參見王向前［16］和J.Han［17］等的文章，此處不再贅述。經(jīng)計算得到由表2所示的該采區(qū)主應(yīng)力及垂直應(yīng)力實測結(jié)果，而地應(yīng)力分量結(jié)果在進(jìn)行反演效果檢驗時由表5給出。

表2 第3采區(qū)地應(yīng)力實測結(jié)果

表2表明:3個地應(yīng)力測點的最大主應(yīng)力方位角接近90°，傾角均值約8°小于10°，故可近似為0°;最小主應(yīng)力方位角接近180°，傾角均值約7°小于10°，也可近似為0°;中間主應(yīng)力大小與垂直應(yīng)力相差不大，其傾角約為90°。綜合分析可知，該采區(qū)內(nèi)的最大最小主應(yīng)力皆為水平應(yīng)力，且最大主應(yīng)力方向與正北方向成垂直關(guān)系，具體如圖2所示，而中間主應(yīng)力方向垂直于最大最小主應(yīng)力所在平面。但這有限個實測點所反應(yīng)的初始地應(yīng)力場較為粗糙，很難為巷道開挖設(shè)計提供有價值的參考。因此后文將借助這些有限點的地應(yīng)力實測數(shù)據(jù)，利用回歸反演方法來研究該大斷層工程區(qū)域內(nèi)的三維地應(yīng)力場分布規(guī)律。

3 三維地應(yīng)力反演原理及數(shù)值建模

3.1 三維地應(yīng)力場反演分析基本原理

圖2 實測主應(yīng)力方向與大斷層夾角示意

在已測得的采區(qū)內(nèi)地應(yīng)力實測資料基礎(chǔ)上，采用三維應(yīng)力回歸反演分析方法來獲得大斷層區(qū)內(nèi)的精細(xì)地應(yīng)力分布狀態(tài)。其基本思路是:基于工程區(qū)域內(nèi)的詳細(xì)地質(zhì)地形資料，分析對地應(yīng)力起主要控制作用的影響因素，結(jié)合考察區(qū)域內(nèi)有限個實測地應(yīng)力值的基本規(guī)律，建立區(qū)域內(nèi)的三維有限差分FLAC3D數(shù)值模型，計算出各基本控制因素獨立作用下的數(shù)學(xué)模型的觀測值，利用數(shù)理統(tǒng)計理論，擬合出實測應(yīng)力值與觀測值殘差平方和最小的地應(yīng)力場，并采用實測地應(yīng)力值進(jìn)行回歸效果檢驗，使實測數(shù)據(jù)得到充分合理應(yīng)用，從而把初始地應(yīng)力的研究從點應(yīng)力階段推向場應(yīng)力設(shè)計階段，使工程設(shè)計理論更加科學(xué)和完善，也更符合實際。

根據(jù)三維地應(yīng)力回歸反演分析基本原理，現(xiàn)將地應(yīng)力反演計算值作為因變量，而將有限差分?jǐn)?shù)值模擬所得地應(yīng)力值作為自變量，則地應(yīng)力反演計算值可寫成如下形式

式中，k為地應(yīng)力實測點編號;n為地應(yīng)力影響因素個數(shù);Li為多元回歸系數(shù);為第i個影響因素下第k個測點的地應(yīng)力回歸反演計算值;為第i個影響因素下第k個測點的地應(yīng)力有限差分模擬值。假設(shè)有m個地應(yīng)力實測點，則回歸方程可由各測點的地應(yīng)力實測值與回歸反演計算值的偏差的平方和表示為

式中，j為獨立應(yīng)力分量個數(shù)，此處為三維問題，故j=6，當(dāng)為平面問題時，j=3;σjk為第k個測點的第j方向的應(yīng)力分量實測值;為第i個影響因素下第k個測點的第j方向的地應(yīng)力分量的有限差分模擬值。

為了求得各個影響因素下的回歸系數(shù)Li，按照最小二乘法原理，上式 (2)所示的應(yīng)力偏差平方和應(yīng)達(dá)到最小值，則由極值原理可以建立求解回歸系數(shù)Li的回歸方程組為

將上式 (3)化為矩陣形式后，可得如下形式

當(dāng)實測點數(shù)m大于等于地應(yīng)力回歸影響因素個數(shù)n時，求解上式 (4)即可得到回歸方程的n個待定系數(shù)L=(L1L2… Ln)T。由此，最后形成的區(qū)域內(nèi)地應(yīng)力場可由該點各個影響因素下的子應(yīng)力場的有限差分模擬值疊加而得到，即計算區(qū)域內(nèi)任一點P的地應(yīng)力反演值為

3.2 三維地應(yīng)力場反演數(shù)值模型建立

3.2.1 數(shù)值計算模型尺寸的確定

在地應(yīng)力反演中，數(shù)值計算模型范圍是影響反演計算合理性及計算精度的主要因素［18］。綜合分析礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)地形資料和采區(qū)內(nèi)3個實測點的埋深情況，以及埋深800m處的3條預(yù)開挖巷道，故最后取模型的垂直高度為600m，并將埋深為496m的水平面作為Z方向的0平面。因開挖巷道半徑都約為5m，相鄰巷道間距為30m，為了消除邊界效應(yīng)對巷道開挖區(qū)應(yīng)力產(chǎn)生影響，選取開挖巷道間隔的8倍即600m作為模型在水平X方向的邊界。又因整個巷道走向需穿過采區(qū)，故取1000m作為模型在水平Y(jié)方向的邊界。

3.2.2 數(shù)值模型計算參數(shù)及邊界條件的確定

根據(jù)所給采區(qū)內(nèi)的巖層柱狀圖可知，在埋深從496m到1150m高度范圍內(nèi)，共分布有114層厚度各異的煤巖層。由于所給資料不完整以及實際建模的限制，在遵循一般巖層參數(shù)合并原則［18］下，經(jīng)綜合分析整理，最后將深埋大斷層計算區(qū)域分為斷層上盤、大斷層和斷層下盤3個組別。其中大斷層組是一寬度約140m的弱化巖層，而斷層上盤和斷層下盤分別包含五類巖石，共計56層煤巖層。其具體的巖組及所含巖層物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)由表3給出，其中ρ，K，G，C和φ分別為煤巖體密度、體積模量、剪切模量、黏聚力和內(nèi)摩擦角。

因通過地應(yīng)力實測已初步掌握了巷道開挖工程區(qū)域內(nèi)的大致地應(yīng)力分布狀態(tài)，故在確定數(shù)值計算模型邊界條件時，以應(yīng)力邊界條件為主，并把1號實測點的應(yīng)力值作為計算時的初始應(yīng)力邊界，在該過程中假定同一水平上的主應(yīng)力大小和方向都相同。但由于研究的F1大斷層與正北方向約成45°夾角，而實測地應(yīng)力的最大最小主應(yīng)力方向分別與正北方向垂直、平行，即F1大斷層與最大最小主應(yīng)力方向成45°夾角，如圖2所示。因而需將1號實測點的主應(yīng)力進(jìn)行分解，合并成模型邊界的法向和切向應(yīng)力后再作為模型的初始應(yīng)力邊界條件予以施加。表4給出了三維數(shù)值計算模型的邊界條件。

表3 巖層類別及巖層性質(zhì)參數(shù)

表4 三維數(shù)值計算模型的邊界條件

綜合以上所確定的計算工程域范圍以及邊界條件，建立如圖3所示的三維地應(yīng)力場力學(xué)模型，而圖4為對應(yīng)的FLAC3D數(shù)值計算模型。

圖3 三維地應(yīng)力反演力學(xué)模型

4 三維地應(yīng)力場反演結(jié)果分析

圖4 三維地應(yīng)力反演有限差分?jǐn)?shù)值模型

在一般的地應(yīng)力反演分析方法中，通常先將自重應(yīng)力場、構(gòu)造應(yīng)力場等因素單獨進(jìn)行分析，獲得各個影響因素下的應(yīng)力場，再將其按照線性疊加的方法來獲得總應(yīng)力場［2，3，9－11］。但影響地應(yīng)力場的因素眾多，若分別考慮各個因素的作用則會造成計算量過大，而且應(yīng)力并不是在某個因素單獨作用下形成，而是在各個影響因素相互作用、相互影響下形成的，并且這種相互影響大多是非線性的，這使得形成的最終應(yīng)力場要比單獨作用時更為復(fù)雜。所以采用線性疊加方法來反演應(yīng)力場存在一定的缺陷性。為了彌補(bǔ)這一缺陷，認(rèn)為此深埋大斷層工程區(qū)內(nèi)的地應(yīng)力場是在深部自重應(yīng)力和大斷層構(gòu)造應(yīng)力等眾多因素綜合作用下形成的，即僅有一個“系統(tǒng)因素”控制著區(qū)域內(nèi)的最終應(yīng)力場。故在地應(yīng)力反演過程中只需確定一個待定系數(shù)，它代表著眾多影響因素的綜合結(jié)果。

因此，在建立三維數(shù)值計算模型時，在模型上頂面施加了法向應(yīng)力，并同時考慮了煤巖體自身體積力作用，以模擬深埋大斷層工程域內(nèi)的自重應(yīng)力場。而在模型的四個側(cè)面施加法向應(yīng)力和切向應(yīng)力，以模擬大斷層地質(zhì)構(gòu)造中的剪切擠壓運動對區(qū)域內(nèi)的地應(yīng)力場的影響。因為數(shù)值計算是在同時施加這些應(yīng)力邊界條件下進(jìn)行的，即計算時充分考慮了它們之間的相互影響作用，避免了用線性疊加方法獲得最終應(yīng)力場。并且所施加的初始應(yīng)力邊界值是以實測地應(yīng)力值為基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了一般方法試算邊界載荷［19］的缺陷。這些表明，采用該三維地應(yīng)力場反演方法所獲得的地應(yīng)力與開挖區(qū)域內(nèi)實際地應(yīng)力場更為接近。

4.1 三維地應(yīng)力場反演效果檢驗

在遵循同一水平上主應(yīng)力大小和方向都相同的假定下，對地應(yīng)力場反演效果進(jìn)行檢驗。由于1號測點的地應(yīng)力實測值已作為初始條件施加到了模型邊界上，因此在進(jìn)行三維地應(yīng)力反演效果檢驗時，不再考慮1號測點，而將3號節(jié)點作為求解反演回歸系數(shù)的參考點，2號節(jié)點作為反演地應(yīng)力場的校驗點。表5給出了各測點的地應(yīng)力分量實測值與數(shù)值模擬反演值的對比關(guān)系。

因認(rèn)為深埋大斷層構(gòu)造區(qū)內(nèi)的地應(yīng)力僅受一個“系統(tǒng)因素”控制，即公式 (4)中的n=1，而對應(yīng)所需的地應(yīng)力實測點也只需一個，即m=1。由此可將公式(4)變?yōu)槿缦滦问?/p>

表5 地應(yīng)力分量實測值與模擬反演值的對比

再將表4所給3號測點的實測值代入上式(6)，可以求得影響深埋大斷層構(gòu)造區(qū)地應(yīng)力的綜合回歸系數(shù)為

則將L1代入公式 (5)即可獲得深埋大斷層構(gòu)造區(qū)內(nèi)任意點的地應(yīng)力狀態(tài)。

為驗證深埋大斷層工程區(qū)三維地應(yīng)力場反演方法的可靠性，以2號地應(yīng)力實測點對反演結(jié)果進(jìn)行檢驗，其反演計算應(yīng)力值如表4中2號測點所示。

由此可知，2號測點的6個地應(yīng)力分量的誤差百分 比 分 別 為 10.85%，7.32%，18.75%，6.29%，14.31%和7.19%，除z方向兩個平面內(nèi)的剪力有較大差異外，其余應(yīng)力分量誤差都在10%左右?？紤]到該大斷層工程區(qū)內(nèi)地應(yīng)力成因的復(fù)雜性，以及地應(yīng)力實測本身所存在的誤差，其反演結(jié)果存在一定偏差是必然的，故綜合分析認(rèn)為此次地應(yīng)力場反演結(jié)果在工程上是可被接受的。

4.2 深埋大斷層構(gòu)造區(qū)三維地應(yīng)力場分布規(guī)律

由于預(yù)計開挖巷道將在埋深800m處進(jìn)行，因此該埋深附近的地應(yīng)力分布規(guī)律是需重點研究的區(qū)域。故分別對埋深700m，800m和900m平面上的垂直應(yīng)力、水平最大最小主應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行分析，為巷道開挖提供參考數(shù)據(jù)。

4.2.1 垂直應(yīng)力分布規(guī)律

這3個不同埋深平面上的垂直應(yīng)力分布特征由圖5給出，經(jīng)綜合分析可知，深埋大斷層構(gòu)造區(qū)垂直應(yīng)力分布具有如下規(guī)律:垂直應(yīng)力整體上隨著埋深增加而呈逐漸增大趨勢，并且埋深越深，應(yīng)力梯度變化越大，至埋深800m時，其最大垂直應(yīng)力已達(dá)20.2MPa，大于巖體平均自重應(yīng)力18MPa，說明大斷層構(gòu)造顯著增強(qiáng)了巖體自重應(yīng)力場;當(dāng)埋深小于700m時，大斷層內(nèi)部垂直應(yīng)力相比于斷層上下盤區(qū)域開始出現(xiàn)應(yīng)力弱化，而且在斷層上盤與大斷層的交界處，應(yīng)力變化劇烈，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，如圖5(a)所示;隨著埋深增加，斷層上下盤與大斷層的交界區(qū)域附近都開始出現(xiàn)應(yīng)力集中，其應(yīng)力變化也更加劇烈，而在大斷層內(nèi)部形成顯著的應(yīng)力弱化區(qū)，如圖5(b)和圖5(c)所示。這表明，埋深影響著大斷層區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力整體大小，而大斷層地質(zhì)構(gòu)造作用控制著區(qū)域內(nèi)地應(yīng)力的具體分布狀態(tài)。

圖5 不同埋深處的垂直應(yīng)力等值線圖(單位:MPa)

4.2.2 水平主應(yīng)力分布規(guī)律

圖6和圖7分別給出了3個不同埋深平面上的水平最大最小主應(yīng)力的等值線分布特征圖。由圖6和圖7可知，深埋大斷層構(gòu)造區(qū)域內(nèi)的水平主應(yīng)力分布規(guī)律為:隨著埋深增加，水平主應(yīng)力呈增大趨勢，且應(yīng)力梯度變化也逐漸增大，在埋深800m時，其最大最小水平主應(yīng)力分別達(dá)到28.8MPa，21.8MPa，與斷層內(nèi)部形成約3MPa差異;與區(qū)域內(nèi)垂直應(yīng)力分布相似，水平主應(yīng)力在大斷層上下盤與斷層邊界的交界附近區(qū)域發(fā)生劇烈變化，并使最大應(yīng)力值向該區(qū)域集中，而在大斷層內(nèi)部應(yīng)力相對較小，形成應(yīng)力弱化區(qū)，從而使大斷層附近區(qū)域成為應(yīng)力活躍不穩(wěn)定區(qū)，也即煤巖體的破裂發(fā)育區(qū)，如圖6(b)所示。而埋深增加，其應(yīng)力活躍區(qū)進(jìn)一步增強(qiáng)，形成如圖6(c)所示的應(yīng)力整體活躍區(qū)。這主要是因為大斷層內(nèi)部巖體較為破碎，在斷層構(gòu)造水平擠壓與剪切作用下，使其煤巖體的承載能力極大弱化而形成。若發(fā)生巷道開挖擾動，大斷層附近區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力將會進(jìn)一步增大，其煤巖體發(fā)生破壞可能性也增加，因此成為巷道開挖需重點支護(hù)的區(qū)域。對比圖6和圖7發(fā)現(xiàn)，水平最大主應(yīng)力向大斷層邊界區(qū)域集中得快，其應(yīng)力集中程度也高，而水平最小主應(yīng)力集中慢、程度也較低，這說明水平最小主應(yīng)力受大斷層構(gòu)造作用的影響滯后于水平最大主應(yīng)力。

圖6 不同埋深處水平最大主應(yīng)力等值線圖 (單位:MPa)

圖7 不同埋深處的水平最小主應(yīng)力等值線圖 (單位:MPa)

4.2.3 水平主應(yīng)力方向分布特征

各埋深平面上的最大主應(yīng)力方向與x軸所成角度整體上約為48°，但其在斷層邊界附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)變化，其最大偏轉(zhuǎn)角達(dá)到3.5°左右，而在斷層內(nèi)部保持約45°的恒定值，如圖8所示。

圖8 水平主應(yīng)力方向沿巷道開挖方向的變化規(guī)律

由于主應(yīng)力方向突然大角度轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致煤巖體的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，可能使煤巖體突然進(jìn)入破壞狀態(tài)，從而影響煤巖體的穩(wěn)定性。而且在巷道開挖擾動影響下，其主應(yīng)力方向大角度偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響作用將更強(qiáng)烈，因此在開挖時應(yīng)對大斷層邊界區(qū)域采用合理的強(qiáng)支護(hù)措施。

5 主要結(jié)論

(1)在三維地應(yīng)力反演中，用“系統(tǒng)因素”來代替影響深部地應(yīng)力場形成的各基本因素，綜合考慮了它們之間的相互影響作用，彌補(bǔ)了一般線性疊加方法獲得反演應(yīng)力場的不足。經(jīng)反演效果檢驗表明，地應(yīng)力反演值與實測值誤差約為10.0%，從而證明該反演方法所得地應(yīng)力場與工程域?qū)嶋H地應(yīng)力場相符合。

(2)分析所得三維反演地應(yīng)力場表明:工程域內(nèi)垂直應(yīng)力和水平主應(yīng)力都隨埋深增加而顯著增大，且應(yīng)力梯度也增大。在埋深800m處，其垂直應(yīng)力比上覆巖體平均自重應(yīng)力大2.2MPa，說明埋深控制地應(yīng)力整體大小，而大斷層地質(zhì)構(gòu)造會增大埋深的影響作用。

(3)在深部工程區(qū)域內(nèi)，地應(yīng)力在大斷層內(nèi)部形成應(yīng)力弱化區(qū)，而在大斷層與斷層上下盤邊界附近區(qū)域應(yīng)力變化劇烈，出現(xiàn)應(yīng)力集中，使該區(qū)域成為應(yīng)力活躍區(qū)，也即煤巖體破裂發(fā)育區(qū)。并且水平主應(yīng)力方向在大斷層邊界處發(fā)生3.5°左右偏轉(zhuǎn)，而巷道開挖擾動進(jìn)一步增大了區(qū)內(nèi)煤巖體由于應(yīng)力狀態(tài)突變而發(fā)生破壞的可能性，故在工程開挖時，需對應(yīng)力整體活躍區(qū)內(nèi)巷道進(jìn)行強(qiáng)支護(hù)管理，以保證工程的安全性。

［1］白世偉，韓昌瑞，顧義磊，等.隧道應(yīng)力擾動區(qū)地應(yīng)力測試及反演研究［J］.巖土力學(xué)，2008，29(11):2887－2891.

［2］谷艷昌，鄭東健，郭航忠，等.小灣水電站壩址區(qū)三維初始地應(yīng)力場反演回歸分析［J］.巖土力學(xué)，2008，29(4): 1015－1020.

［3］何江達(dá)，謝紅強(qiáng)，王啟智，等.官地水電站壩址區(qū)初始地應(yīng)力場反演分析［J］.巖土工程學(xué)報，2009，31(2):166－171.

［4］劉泉聲，劉愷德.淮南礦區(qū)深部地應(yīng)力場特征研究［J］.巖土力學(xué)，2012，33(7):2089－2096.

［5］劉 高，聶德新，韓文峰.高應(yīng)力軟巖巷道圍巖變形破壞研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2000，19(6):726－730.

［6］何滿潮，謝和平，彭蘇萍，等.深部開采巖體力學(xué)研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24(16):2803－2813.

［7］劉立鵬，姚磊華，王成虎，等.地應(yīng)力對脆性巖體洞群穩(wěn)定性的影響［J］.中南大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版)，2010，41 (2):710－714.

［8］羅超文，李海波，劉亞群.煤礦深部巖體地應(yīng)力特征及開挖擾動后圍巖塑性區(qū)變化規(guī)律 ［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2011，30(8):1613－1618.

［9］谷艷昌，何鮮峰，梁月英，等.壩址區(qū)三維初始地應(yīng)力場的應(yīng)力反演回歸分析［J］.水力發(fā)電，2007，33(2):26－30.

［10］袁海平，王金安，蔡美峰.復(fù)雜地應(yīng)力場幾何跨尺度反演與重構(gòu)方法研究［J］.采礦與安全工程學(xué)報，2011，28(4): 589－595.

［11］姚顯春，李 寧，曲 星，等.拉西瓦水電站地下廠房三維高地應(yīng)力反演分析［J］.巖土力學(xué)，2010，31(1).

［12］劉美平.斷層附近地應(yīng)力分布規(guī)律及巷道穩(wěn)定性分析［D］.青島:山東科技大學(xué)，2009.

［13］王有熙，鄧廣哲，曹 晶.斷層帶對深部地壓影響的數(shù)值模擬［J］.西安科技大學(xué)學(xué)報，2012，31(6):818－822.

［14］雷顯權(quán)，陳運平.應(yīng)用非連續(xù)模型研究斷層對地殼應(yīng)力的影響［J］.中南大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)，2011，42(8).

［15］沈海超，程遠(yuǎn)方，王京印，等.斷層擾動下地應(yīng)力場三維有限元約束優(yōu)化反演［J］.巖土力學(xué)，2007，28(S).

［16］王向前，劉慶林.劉橋一礦地應(yīng)力現(xiàn)場實測及反演分析［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2010，30(3).

［17］HAN J，ZHANG H，Li S，SONG WH.The characteristic of in－situ stress in outburst area of China［J］.Safety Science，2012，50 (4):878－884.

［18］高 峰.地應(yīng)力分布規(guī)律及其對巷道圍巖穩(wěn)定性影響研究［D］.徐州:中國礦業(yè)大學(xué)，2009.

［19］閆相禎，王保輝，楊秀娟，等.確定地應(yīng)力場邊界載荷的有限元優(yōu)化方法研究［J］.巖土工程學(xué)報:2010，32(10): 1485－1490.