Rock Stress Measurement by Hydraulic Fracturing with Hemispherical-ended Borehole

半球形钻孔水力压裂测量岩石应力

基本信息

  • 批准号:
    03452241
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.42万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1991
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1991 至 1992
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Recent development in relation to prediction of structural stability of large rock cavern has indicated the need for systematic stress measurements in the field, e.g. systematic measurement of the stress distributions around caverns. In the hydraulic fracturing to determine the state stress at a certain point within a rock mass, the fracture phenomena of a borehole surface, which is a function of the field stress, needs to be measured by applying hydraulic pressure into the borehole. Hydraulic fracturing with hemispherical-ended borehole is very similar to conventional hydraulic fracturing except for the location of applying hydraulic pressure, namely the pressure at the borehole bottom surface which is formed hemispherically. This method has a possibility to measure the three dimensional stress state in rock mass in a single borehole.Firstly, hydraulic fracturing of spherical cavity in infinite rock mass is suggested. Then the fracture phenomena are analyzed by the stress coefficients determined theoretically on the surface of the cavity. It is clarified that two magnitudes and three directions of the principal stresses of rock stress are determined by this method. Secondly hydraulic fracturing with hemispherical-ended borehole is suggested and the stress coefficients are determined by FEM for analyzing fracture phenomena at borehole bottom surface. Finally, analyzing the fracture phenomena on the hemispherical-ended borehole surface under general three dimensional rock stresses, it is made clear that those are dominated by the deferential stress, the directions of principal stresses, the tensile strength of rock mass and so on. It is concluded that the rock stress can be determined by the hydraulic fracturing with hemispherical-ended borehole.
大型岩洞结构稳定性预测的最新发展表明需要在现场进行系统应力测量,例如系统测量洞穴周围的应力分布。在确定岩体内某一点的状态应力的水力压裂中,需要通过向钻孔中施加水压来测量钻孔表面的破裂现象,该破裂现象是场应力的函数。半球形井眼水力压裂与常规水力压裂非常相似,不同之处在于施加水压力的位置,即形成半球形的井眼底面的压力。该方法为测量单个钻孔内岩体三维应力状态提供了可能。首先,提出了无限岩体球腔水力压裂。然后通过理论确定的型腔表面应力系数来分析断裂现象。明确了该方法可确定岩石应力主应力的两个大小和三个方向。其次,提出了采用半球端钻孔水力压裂,并通过有限元法确定应力系数,分析钻孔底面的破裂现象。最后,分析了一般三维岩石应力作用下半球端钻孔表面的断裂现象,明确了其主要受偏应力、主应力方向、岩体抗拉强度等因素的影响。结果表明,通过半球端钻孔水力压裂可以确定岩石应力。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.SUGAWARA,Y.OBARA,K.KANEKO,T.AOKI: "Hemispherical-ended borehole technigue for measurement of absolute rock stress" Proc.of INT.Symp on Rock Stress and Rock Stress Measurements. 207-216 (1986)
K.SUGAWARA、Y.OBARA、K.KANEKO、T.AOKI:“用于测量绝对岩石应力的半球端钻孔技术”Proc.of INT.Symp on Rock Stress 和 Rock StressMeasures。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.SUGAWARA, Y.OBARA, K.KANEKO and T.AOKI: "Hemispherical-ended Borehole Technique for Measurement of Absolute Rock Stress" Proc. of Int, Symp on Rock Stress and Rock Stress Measurement. 207-216. (1986)
K.SUGAWARA、Y.OBARA、K.KANEKO 和 T.AOKI:“测量绝对岩石应力的半球端钻孔技术”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
尾原 祐三,菅原 勝彦,荒木 秀郎,有賀 義明: "スリーブフラクチャリング法による岩盤応力測定" 材料. 38. 13-19 (1988)
Yuzo Ohara、Katsuhiko Sukawara、Hideo Araki、Yoshiaki Ariga:“套筒压裂法测量岩石应力”材料 38. 13-19 (1988)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.SUGAWARA,K.KANEKO,Y.OBARA,H.OKAMURA: "Determination of the State of Stress in Rock by the Measurement of Strains on the Hemispherical Borehole Bottom" Proc.of INT.Symp on Large Rock Caverns. 2. 1039-1050 (1986)
K.SUGAWARA、K.KANEKO、Y.OBARA、H.OKAMURA:“通过测量半球形钻孔底部应变来确定岩石中的应力状态”Proc.of INT.Symp on Large Rock Caverns。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Sugawara: "MEASUREMENT OF IN-SITU ROCK STRESS BY HEMISPHERICAL-ENDED BOREHOLE TECHNIQUE" Mining Science and Technology. 3. 287-300 (1986)
K.Sukawara:“通过半球端钻孔技术测量原位岩石应力”采矿科学与技术。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

OKAMURA Hiroshi其他文献

A市における幼稚園・保育所の昼食後の歯磨きおよび口腔体操について
关于A市幼儿园、托儿所午餐后刷牙和口腔锻炼
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    HASHIMOTO Yuriko;OKAMURA Hiroshi;NINOMIYA Noriko;橋本 由利子
  • 通讯作者:
    橋本 由利子
Development of oral exercise for infants and challenges related to exercise-based intervention
婴儿口腔运动的发展以及与运动干预相关的挑战
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    HASHIMOTO Yuriko;OKAMURA Hiroshi;NINOMIYA Noriko
  • 通讯作者:
    NINOMIYA Noriko
Effect to blood flow of hard chewing confentionaries
硬咀嚼糖果对血流的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    HASHIMOTO Yuriko;OKAMURA Hiroshi;NINOMIYA Noriko;橋本 由利子;HASHIMOTO,Yuriko,OKAMURA,Hiroshi
  • 通讯作者:
    HASHIMOTO,Yuriko,OKAMURA,Hiroshi

OKAMURA Hiroshi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('OKAMURA Hiroshi', 18)}}的其他基金

The characteristic trend of the effects of involvement in music to the fetus, infants on the development of infancy, childhood
音乐参与对胎儿、婴儿对婴儿期、儿童期发育影响的特征趋势
  • 批准号:
    23531078
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study of active and passive control for the walking assist deice used on the irregular sidewalk with the barrier
带护栏的不规则人行道步行辅助装置主被动控制研究
  • 批准号:
    15360125
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of Functionally Graded Piezoelectric Actuator for MEMS(Micro Electro Mechanical System) by Powder Process Technology
利用粉末工艺技术开发MEMS(微机电系统)功能梯度压电执行器
  • 批准号:
    13650771
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Experimental Study on Stress Corrosion and Vacuum Effect of Rocks
岩石应力腐蚀与真空效应实验研究
  • 批准号:
    06452360
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
STUDY ON THE PROPERTIES AND UTILIZATION OF FISH SCALES
鱼鳞的特性及用途研究
  • 批准号:
    04680088
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
The rapid evaluation system of blast fragmentation in open pit mine.
露天矿爆炸破碎快速评价系统
  • 批准号:
    04555152
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Study of Pathogenesis in Dysphagia
吞咽困难发病机制的研究
  • 批准号:
    02670767
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Initial Stress in Underground Rocks
地下岩石的初始应力
  • 批准号:
    63460189
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Study of Swallowing Pressure for Diagnostic Purposes
用于诊断目的的吞咽压力研究
  • 批准号:
    63570810
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Miniaturization of the system and improvement of the accuracy for Hemispherical Ended Borehole Technique
半球端钻孔技术系统的小型化和精度的提高
  • 批准号:
    62850116
  • 财政年份:
    1987
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research

相似国自然基金

深层高温高压页岩水力压裂特性与诱发地震机理研究
  • 批准号:
    42320104003
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    210 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
煤岩孔裂隙对水力压裂微震特征影响机理与破裂岩性识别
  • 批准号:
    52304211
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
深部煤岩水力加砂压裂增透及其协同采动卸荷裂煤机理研究
  • 批准号:
    52374214
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
含节理干热岩水力压裂的热-流-固耦合模型及裂隙网络形成机理
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
考虑流体反常扩散的煤岩水力压裂分形破裂准则研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Reveration from in-situ Stress: Development of Multidirectional Hydraulic Fracturing Method and Establishment of Fracture Modes
地应力的反作用:多向水力压裂方法的发展和破裂模式的建立
  • 批准号:
    23H01903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Integrated Health Sciences Facility Core
综合健康科学设施核心
  • 批准号:
    10689676
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Center for Appalachian Research in Environmental Sciences Administrative Supplement for Cost Extension
阿巴拉契亚环境科学研究中心成本扩展行政补充
  • 批准号:
    10598337
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
Dynamics of fault activation by hydraulic fracturing: Insights from new technologies
水力压裂激活断层的动力学:新技术的见解
  • 批准号:
    548576-2019
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
New Mexico Integrative Science Program Incorporating Research in Environmental Sciences (NM-INSPIRES)
新墨西哥州综合科学计划纳入环境科学研究(NM-INSPIRES)
  • 批准号:
    10689665
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.42万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了