相对地应力测量设备现状及发展趋势

徐 帅 韩明飞 李家后 田 猛 杨 敏

（深部金属矿山安全开采教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110819）

在深部开采过程中，原生应力场指的是未开挖或未受到开挖影响的原岩体所处的应力平衡状态，而受开挖卸荷影响导致原生应力场从原始平衡状态过渡到新平衡状态被称为次生应力场。次生应力场相对于原生应力场的改变值被称为相对应力［1］。可见，相对应力属于受开采卸荷而动态变化的值。原生地应力是存在于岩层内的内应力，开挖卸荷导致了内应力的调整而产生相对应力。原岩应力反映了岩体开挖前所处的天然应力状态，是影响岩石工程开挖变形和破坏的根本作用力。原岩应力是确定工程岩体力学属性、围岩稳定性分析、岩石开挖设计和科学决策的重要基础。原岩应力的大小和方向影响着开挖空间的稳定，进而影响到工程开挖效率和支护成本，影响工程位置和开挖参数的选择。相对应力是引起工程失稳、变形与破坏和应力调整等一切工程灾害事故的直接原因。因此，地应力的测量在地下工程的施工中是非常重要的内容。

据不完全统计，国外已有80多座矿山进入了深部开采，部分金矿开采深度已达4 000 m，矿体延深6 000 m以上。“十四五”期间，我国预计有30多座矿山进入了1 000 m以下的深部开采。地应力与开采深度的平方成正比，因而深部开采过程中原岩应力更高，开挖卸荷带来的相对应力的数值也越大，高地应力带来的工程灾害更加频繁。……