地应力与地应力测量方法简介
地应力的测量方法
地应力的测量方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊地应力的测量方法，这可真是个有趣又重要的事儿呢！
你想想看，地应力就像是大地的“脾气”，咱得搞清楚它是怎么个情况，才能更好地和大地打交道呀！那怎么测量这大地的“脾气”呢？
有一种方法叫水压致裂法，就好像给大地来个“温柔的挑战”。
通过向钻孔里注水，然后观察岩石的反应，就像试探一个人对不同事情的反应一样，是不是挺有意思？这种方法能比较直接地得到一些关键信息呢。
还有一种叫应力解除法，这就像是给大地“松松绑”。
先把岩石周围的束缚慢慢解除，然后看它会有什么变化，从而了解它原来承受着多大的应力。
就好像你一直背着很重的包，突然把包放下，那一下子的轻松感，就是我们要去捕捉的。
声发射法也不错哦！就像是听大地“说话”。
岩石在受力的时候会发出一些微小的声音，我们就通过这些声音来推断地应力的情况。
这就好比你能从一个人的语气中听出他的心情一样。
那这些方法难不难呢？其实也没那么可怕啦！只要咱认真去学，去实践，肯定能掌握的。
就像学骑自行车一样，一开始可能会摇摇晃晃，但多练几次不就会了嘛！
测量地应力可不能马虎，这关系到很多工程的安全呢！要是没搞清楚
地应力，那盖房子、修隧道啥的，说不定就会出问题哦，那可不得了！所以啊，我们得重视起来，把这些方法学好、用好。
大家想想，要是我们能准确地知道地应力的大小和方向，那不是能让我们的工程建设更顺利、更安全吗？那多有成就感呀！所以说，地应力的测量方法可真是太重要啦，我们可得好好研究研究呢！总之，地应力的测量方法是我们了解大地的重要途径，让我们一起努力，把这个神秘的领域搞清楚吧！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
4-地应力及其测量解析
e) 对地应力的传统认识有误。
1912年A.Heim h v H
1926年A.H.Динник
h
H 1
20世纪50年代N.Hast实测发现存在于地壳 上部的最大主应力方向接近水平的，而且 最大水平主应力一般为垂直应力的1～2倍， 甚至更多。
6
4.1.3 地应力的成因
1）地幔热对流
• 硅镁质组成的地幔因高温，上 下对流、蠕动，深部地幔上升 到顶部时变成2股方向相反的 平流：与反向平流相遇，转为 下降流进入深部，形成封闭的 循环体系。
Pb0 Pb0
Ps
Ps
Ps0
Ps
Ps0
Ps
P0
P0 ④Ps0-关闭压力
⑤Pb0-重张压力
图 压裂过程泵压变化及特征压力
36
• 各特征压力的物理意义 ①P0-岩体内孔隙水压力或地下水压力 ②Pb-注入钻孔内液压将孔壁压裂的初始压裂压力 ③Ps-液体进入岩体内连续的将岩体劈裂的液压，称为稳定开
裂压力 ④Ps0-关泵后压力表上保持的压力，称为关闭压力。如围岩
y 1 sin
z 1 sin
17
（4）当松散介质有一定粘聚力时 (c>0 )
侧压力为：
x
H
1 sin 1 sin
2c cos 1 sin
18
注：当 x 0
说明无侧压力
x 0
无侧压力深度
HO
2C cos
1 sin
19
5)地质构造应力
20
5)地质构造应力
Fujianshanghang，
平均水平应力 K 垂直应力
K 1500 0.5 Z
K 100 0.3 Z
4.4 高地应力地区的主要岩石力学问题
3地应力及其测量原理解析
3地应力及其测量原理解析地应力是指地球内部岩石受到的力。
地应力是大地构造活动的重要因素，它对岩石变形、断裂产生重要影响。
了解地应力的分布及其大小对地质灾害预测和地下工程设计具有重要意义。
本文将探讨地应力及其测量原理。
地球内部的岩石受到的力主要有三个方向的应力，即水平应力、垂直应力和剪切应力。
水平应力是指岩石受到的平行于地表面的力，可以分为水平主应力和水平次应力。
垂直应力是指岩石受到的垂直于地表面的力，也称为垂向应力或竖向应力。
剪切应力是指岩石受到的平行于地表面的剪切力，它是水平主应力和水平次应力的合成力。
测量地应力的方法有很多种，常见的方法有直接法、间接法和综合法。
直接法是指在地下开展实地观测和实验，测量地应力的大小和分布。
这种方法需要精密的仪器设备和专业的人员，成本较高。
直接法主要有压力封、应力计和杨氏圆及其变形规律三类。
压力封是将传感器封装在地下岩石中，通过监测传感器的变形来获得地应力信息。
应力计是一种用于测量地应力的仪器，它通过应用压力给传感器的晶体，在晶体上产生电压信号来测量地应力的大小。
杨氏圆及其变形规律是一种通过岩石的弹性性质和材料参数来推导地应力的方法，它主要通过岩石的横向应变和纵向应变的关系来计算地应力的大小。
间接法是指通过间接测量来推断地应力的大小和分布。
这种方法通过测量岩石的应力释放和地震活动来判断地应力的情况。
间接法主要有岩层位移法、地震法和微观破裂法。
岩层位移法是通过测量岩层的位移来推断地应力，它主要通过岩石剪切带和断层的破碎及位移来判断地应力的大小。
地震法是通过测量地震波的传播速度和波峰时间来推断地应力的情况，它主要通过地震波在地下传播的路径和速度来判断地应力的方向和大小。
微观破裂法是通过观察岩石微观裂纹和破碎情况来推断地应力的大小和方向，它主要通过观测岩石的细微结构和断口来判断地应力的情况。
综合法是指将直接法和间接法相结合来测量地应力。
这种方法利用不同的测量技术和方法相互补充，可以提高地应力的准确性和可靠性。
地应力基本概念及测量方法
地应力基本概念及测量方法应力等因素导致岩体具有初始地应力（或简称地应力）是最具有特色的性质之一。
就岩体工程而言，如不考虑岩体地应力这一要素，就难以进行合理的分析和得出符合实际的结论。
岩体应力天然应力是指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态，称为岩体天然应力或岩体初始应力，有时也称为地应力。
天然应力构成：岩体自重自重应力构造运动构造应力流体作用静水压力梯度，渗流应力其他（低温、地球化学作用）地壳岩体的天然应力状态与人类的工程活动关系极大，它不仅是决定区域稳定性的重要因素，而且往往对各类建筑物的设计和施工造成直接的影响。
比如，地下空间的开挖必然使围岩应力场和变形场重新分布并引起围岩损伤，严重时导致失稳、垮塌和破坏。
这都是由于在具有初始地应力场的岩体中进行开挖所致，因为这种开挖荷载通常是地下工程问题中的重要荷载。
由此可见，如何测定和评估岩体的地应力，如何合理模拟工程区域的初始地应力场以及正确和合理地计算工程问题中的开挖荷载，是岩石力学与工程问题中不可回避的重要问题。
已有的研究和工程实践表明，浅部地壳应力分布主要有如下的一些基本规律：地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数。
实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量。
水平应力普遍大于垂直应力。
平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小，但在不同地区，变化的速度很不相同。
最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系。
最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性。
地应力的上述分布规律还会受到地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度、地下水等因素的影响，特别是地形和断层的扰动影响最大。
高应力区实践表明，在高应力区，地表、地下工程施工期间所进行的岩体开挖工作，往往能在岩体内引起一系列与卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象，其结果是不仅会恶化地基或边坡岩体的工程地质条件，而且作用的本身有时也会对建筑物造成直接的危害。
地应力及其测量
3.1 概论
3.1.4 地应力测量的基本原理和方法 测量方法： 测量基本原理不同划分： 直接测量法和间接测量法。
直接测量法：由测量仪器直接测量和记录各种应力量，并由这些应力量和原 岩应力的相互关系，通过计算获得原岩应力值。 间接测量法：借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应 力有关的间接物理量的变化，然后由测得的间接物理量的 变化，通过已知的公式计算岩体中的应力值。
P 3
Pi 3 2 1 T
水压致裂应力测量原理
原理
3.2直接测量法(水压致裂法)
如果继续向封隔段注入高压 水，使裂隙进一步扩展，当 裂隙深度达到3倍钻孔直径 时，此处已接近原岩应力状 态，停止加压，保持压力恒 定，将该恒定压力记为Ps,Ps 应和原岩应力相平衡， 即
第三章 地应力及其测量
3.1 概论
3.2 直接测量法（水压致裂）
3.3 间接测量法（空心包体CSIRO）
3.1 概论
3.1.1 地应力测量的必要性
a 概念：地应力是存在于地层中的未受工程扰 动的天然应 力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。 b 重要性： 决定洞室布置的决定性因素之一。稳定性分析 的重要参数。
世界各国水平主应力与垂直主应力的关系
h,av/v(%) 国家名称 h,max/v <0.8 32 0 0 18 17 0 41 51 37.5 0.8~1.2 40 22 0 41 17 0 24 29 37.5 >1.2 28 78 100 41 66 100 35 20 25 2.09 2.95 2.56 3.29 3.56 4.99 2.50 4.30 1.96
3.1 概论
3.1.1 地应力测量的必要性
地应力与地应力测量方法简介
地应力与地应力测量方法简介3.1 地应力与地应力测量方法简介地应力，又称原岩应力，也称岩体初始应力或绝对应力，是在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因产生的。
在一定时间和一定地区内，地壳中的应力状态是各种起源应力的总和。
主要由重力应力、构造应力、孔隙压力、热应力和残余应力等耦合而成,重力应力和构造应力是地应力的主要来源。
地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。
另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。
而重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因，其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大。
地应力测量，就是确定拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态，这种测量通常是通过多个点的量测来完成的。
地应力测量是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析、实现岩土工程开挖设计和决策科学化的前提。
地应力对矿山开采、地下工程和能源开发等生产实践均起着至关重要的作用，所以地应力研究是当前国际采矿界上的一个前沿性课题，近几十年来，世界上许多国家均开展了地应力的测量及应用研究工作,取得了众多的成果。
随着矿区开采现代化进程的不断提高和开采深度的不断增加，对矿区所处的地质条件和应力环境提出了更进一步的要求。
查明矿区深部煤炭资源的开采地质条件和应力环境，为深部矿井的设计、建设和生产提供更加精细可靠的地质资料和数据，以便采取有效技术手段和措施，避免和减少灾害的发生，是实现矿井安全高效生产的重要保障。
地应力是引起采矿工程围岩、支架变形和破坏、产生矿井动力现象的根本作用力，在诸多的影响采矿工程稳定性因素中，地应力是最重要和最根本的因素之一。
准确的地应力资料是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析和计算，矿井动力现象区域预测，实现采矿决策和设计科学化的必要前提条件。
采矿规模的不断扩大和开采深度的纵深发展，地应力的影响越加严重，不考虑地应力的影响进行设计和施工往往造成露天边坡的失稳、地下巷道和采场的坍塌破坏、冲击地压等矿井动力现象的发生，致使矿井生产无法进行，并经常引起严重的事故，造成人员伤亡和财产的重大损失。
地应力的直接测量法
地应力的直接测量法
地应力的直接测量法包括下面几种方法：
1. 地应力测量仪器：使用地应力测量仪器直接测量地下的应力。
这些仪器通常是通过在地下钻孔中放置应变计或应力计来测量地应力。
这种方法可以提供准确的地应力数据，但需要进行钻孔操作，费用较高。
2. 爆炸法：通过在地下设置炸药并引爆，测量地表上的应力波传播速度和振动特征来推断地下的应力。
这种方法相对简单，但需要进行炸药操作，安全风险较高。
3. 岩石力学试验：通过进行岩石力学试验，测量岩石的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等参数，从而间接推断地应力。
这种方法需要采集岩石样本进行实验室测试，适用于岩石层较浅的地区。
4. 岩石应变测量：通过在地下岩石体内放置应变计，测量岩石的应变变化来推断地应力。
这种方法需要进行钻孔操作，并需要考虑岩石体的应变计的选择和安装位置。
这些方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑实际情况和研究目的。
地应力及其测量原理
地应力及其测量原理地应力是指地壳内部受到的力的情况，是地壳变形和破裂的重要因素。
地应力的测量原理主要有古应力法、浅层应力法、深部应力法和孔隙压力法等。
古应力法是通过分析岩石中保存的古代应力信息，推断出地下岩层的应力状态。
岩石中保存的古代应力信息主要有构造岩浆岩的变形特征、断层的形态及断层面上的应力痕迹等。
通过对这些古代应力信息的研究，可以了解地下岩层的应力分布特征和变化规律。
浅层应力法是通过测量地表上的地壳应变，进而推导出地下岩层的应力状态。
测量地壳应变的方法主要有测量地表沉降、测量地表水位变化和测量地震波的传播速度变化等。
通过测量这些地表变化的参数，可以计算出地下岩层的应力状态。
深部应力法是通过对地下岩层应力的直接测量，来了解地下岩层的应力状态。
深部应力测量常用的方法主要有测量地区应力差和测量钻井中的岩层应力等。
测量地区应力差的方法是通过分析地震波的传播路径和速度差异来推导地壳内应力的分布，从而计算出地下岩层的应力状态。
测量钻井中的岩层应力则是通过在钻井过程中使用测力器测量地下岩层的应力情况。
孔隙压力法是通过测量地下岩体中的孔隙压力来推导地下岩层的应力状态。
孔隙压力是指地下岩体内孔隙中的水或气体的压力，可以通过测量地下水位、测量浅孔压力和测量深孔压力等方法来获得。
通过计算这些孔隙压力的变化规律，可以推导出地下岩层的应力状态。
总的来说，地应力的测量主要有古应力法、浅层应力法、深部应力法和孔隙压力法等方法。
这些方法各有特点，可以通过综合运用来获得地下岩层应力状态的全面信息。
地应力的测量对于地下工程的设计和地震研究等具有重要的科学意义和工程价值。
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3.1 地应力与地应力测量方法简介地应力，又称原岩应力，也称岩体初始应力或绝对应力，是在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因产生的。
在一定时间和一定地区，地壳中的应力状态是各种起源应力的总和。
主要由重力应力、构造应力、孔隙压力、热应力和残余应力等耦合而成,重力应力和构造应力是地应力的主要来源。
地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。
另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。
而重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因，其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大。
地应力测量，就是确定拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态，这种测量通常是通过多个点的量测来完成的。
地应力测量是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析、实现岩土工程开挖设计和决策科学化的前提。
地应力对矿山开采、地下工程和能源开发等生产实践均起着至关重要的作用，所以地应力研究是当前国际采矿界上的一个前沿性课题，近几十年来，世界上许多国家均开展了地应力的测量及应用研究工作,取得了众多的成果。
随着矿区开采现代化进程的不断提高和开采深度的不断增加，对矿区所处的地质条件和应力环境提出了更进一步的要求。
查明矿区深部煤炭资源的开采地质条件和应力环境，为深部矿井的设计、建设和生产提供更加精细可靠的地质资料和数据，以便采取有效技术手段和措施，避免和减少灾害的发生，是实现矿井安全高效生产的重要保障。
地应力是引起采矿工程围岩、支架变形和破坏、产生矿井动力现象的根本作用力，在诸多的影响采矿工程稳定性因素中，地应力是最重要和最根本的因素之一。
准确的地应力资料是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析和计算，矿井动力现象区域预测，实现采矿决策和设计科学化的必要前提条件。
采矿规模的不断扩大和开采深度的纵深发展，地应力的影响越加严重，不考虑地应力的影响进行设计和施工往往造成露天边坡的失稳、地下巷道和采场的坍塌破坏、冲击地压等矿井动力现象的发生，致使矿井生产无法进行，并经常引起严重的事故，造成人员伤亡和财产的重大损失。
岩体地应力测量，主要是指对处于地下原始状态的岩（矿）中的某点的应力或应变的测量。
近半个世纪以来，特别是近30年来，随着地应力测量工作的不断开展，各种测量方法和测量仪器也不断发展起来。
就世界围而言，目前主要测量方法有数十种之多，而对测量方法的分类并没有统一的标准。
目前各用和正在研究的测定地应力的方法主要有：应力解除法，水压致裂法，钻孔锯法，非弹性应变恢复法等。
利用从钻孔中采取的岩芯实验室测量方法有：凯塞尔效应法，变形率分析，微分应变曲线分析等。
近年来发展有超声波检测原岩应力的方法等。
根据测量手段的不同，将地应力测量方法分为五大类，即：构造法、变形法、电磁法、地震法、放射性法。
根据测量原理的不同，可分为应力恢复法、应力解除法、应变恢复法、应变解除法、水压致裂法、声发射法、X射线法、重力法共八类。
而国外多数依据测量基本原理的不同，可将测量方法分为间接测量和直接测量法两大类。
间接测量法是借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化，如岩体中的变形或应变，岩体的密度、渗透性、吸水性、电阻、电容的变化，弹性波传播速度的变化等，然后由测得的间接物理量的变化，通过已知的公式，计算岩体中的应力值。
因此，在间接测量法中，为了计算应力值，首先必须确定岩体的某些物理力学性质以及所测物理量和应力的相互关系。
套孔应力解除法和其它应力或应变解除方法以及地球物理方法等是间接法中较常用的。
其中,套孔应力解除法是目前国外最普遍采用的发展较为成熟的一种地应力测量方法。
直接测量法是由测量仪器直接测量和记录各种应力量，如补偿应力、恢复应力、平衡应力，并由这些应力量和原岩应力的相互关系，通过计算获得原岩应力值。
在计算过程中并不涉及不同物理量的换算，不需要知道岩石的物理力学性质和应力应变关系。
扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法均属直接测量法。
其中，水压致裂法在目前的应用最为广泛，声发射法次之。
早期的原位地应力测量一般是在岩体的表面进行，分为表面应力恢复法和表面应力解除法两种。
扁千斤顶法是表面应力恢复法的代表，而中心钻孔法和平行钻孔法则为表面应力解除法的代表。
岩体表面应力测量一般都在开挖表面进行，只能测量岩体表面的一维或二维应力状态。
而这种应力状态也受到开挖扰动影响，并非原岩应力。
而且，岩体表面因开挖会受到程度不同的破坏，使它们与未受扰动的岩体的物理力学性质大不相同。
同时隧道开挖对原始应力场的扰动也是十分复杂的，不可能进行精确的分析和计算。
所以这类方法不能准确确定测点的原岩应力状态。
为了克服这类方法的缺点，另一类方法是从隧道表面向岩体中打小孔，直至原岩应力区，地应力测量是在小孔中进行的。
由于小孔对原岩应力状态的扰动是可以忽略不计的，这就保证了测量是在原岩应力区中进行。
这类方法称为“钻孔测量法”，目前普遍采用的应力解除法和水压致裂法均属此类方法，其特点见表3-1。
表3-1钻孔测量法分类表钻孔应力解除技术已基本成熟，国的学者、专家们对之进行了深入的研究。
总的来说，地应力的测量是一项综合性的测试，可以说任何一种单一的方法都不能很好地保证精度，往往需要几种方法结合起来对比使用，才可以保证结果的可靠性。
工程技术大学多年来致力于地应力方面的测试与研究，使用空芯包体应力解除法在诸多矿区进行了地应力测量工作，测量效果良好。
受城矿业公司委托，工程技术大学与中国矿业大学合作，对城矿业公司所属的象山矿进行现场地应力测试。
现场地应力测量采用空芯包体应力解除法进行，应变计使用中国地质科学院地质力学研究所研制的kx81-1型空芯包体应力计，应用kx81-1型空芯包体计算程序进行地应力计算，最后给出各矿地应力的主要参量，并根据计算结果对该矿地应力特征进行简要分析。
3.1.1空芯包体地应力测量方法及测量仪器3.1.1.1应力解除法1)应力解除法的种类（1）、钻孔位移法该法又称为钻孔变形法。
它是通过测量解除槽开出前后钻孔孔径的变化来测量地应力的。
使用的传感器称为钻孔变形计。
（2）、钻孔应变法该法又分为孔底应变法和孔壁应变法。
孔底应变法是通过测量解除前后钻孔底面的应变变化来测量应力的；孔壁应变法则是通过测量解除前后钻孔孔壁表面的应变变化来测量地应力的。
（3）、钻孔应力法该法是将刚性的钻孔变形计置于钻孔，利用测量解除前、后变形计上的压力变化来测量地应力。
变形计上的压力变化与钻孔孔径变化有关。
通过力学分析，可以建立变形计的压力与地应力的解析表达式。
这种刚性变形计称为钻孔应力计。
2)应力解除法常用的测试仪器地应力的测试仪器很多，这里只介绍几种常用的仪器。
（1）、KX-81型空芯包体式三轴地应力计KX-81型空芯包体式三轴地应力计是由地质力学研究所制造的。
这种应力计是澳大利亚CSIRO应力计的一种改进型，目前这种测试仪器在我国得到广泛的应用。
图3-1 KX-81型空心包体三轴地应力计结构示意图1－安装杆；2－定向器导线；3－定向器；4－读数电缆；5－定向销；6－密封圈；7－环氧树脂筒；8－空腔（装粘胶剂）；9－固定销；10－应力计与孔壁之间的空隙；11－柱塞；12－岩石钻孔；13－出胶孔；14－密封圈；15－导向头；16－应变花（2）、YG-73型和YG-81型压磁地应力计YG-73型和YG-81型压磁地应力计是由地质力学研究所和地壳应力研究所研制的，是对瑞典哈斯特应力计的一个改进。
这种测试仪在我国得到广泛的应用。
图3-2 YG-73型压磁地应力计图3-3 YG-81型压磁地应力计（3）、USBM钻孔变形计该变形计是由美国矿物局研制的，是国际岩石力学学会实验方法委员会建议采用的一种变形计。
该变形计可安装在孔径为38mm的钻孔中，可测三个方向的直径变化，灵敏度为钻孔直径的十万分之一。
该应力计在套芯过程中可牢固地固定在测量孔中，不会产生滑动。
它具有良好的防水性能，并能与讯号电缆分离。
通过贴有应变计的触头与孔壁相接触，量测钻孔直径的变化。
USBM钻孔变形计使用电阻应变仪进行读数，使用双向模量率定台测量岩芯的弹模。
（4）、36-2型钢环式钻孔变形计该变形计是由中国科学院岩土力学研究所研制的。
变形计中有4个钢环，每个钢环上贴有应变片，可量测互成45°的四个直径方向的直径变化。
该应变计可安装在36mm直径的岩石钻孔中。
该方法需要测量岩石的弹性模量和泊松比。
（5）、CSIR三向应变计CSIR三向应变计与KX-81型空芯包体三轴地应力计的原理相同，也是用来进行孔壁应变测量的。
它可在单孔过一次套芯解除获得三维地应力状态，所不同的只是应力计的结构不一样。
（6）、SDX定向仪SDX水平定向仪是用来确定水平或倾斜钻孔中地应力计应变片的方向的。
显示器由三位半袖珍式数字万用表改装而成，它的作用是供给转换器一个恒压电源和显示测量读数。
转换器由圆形的高精度线性快速电位器、重锤、外壳、安装卡头组成。
电位器固定在外壳上，重锤固定在电位器旋转轴上，使重锤与滑动臂相对固定不变，由于重力作用，重锤永远指向重力方向，所以滑动臂的指向也固定不变。
当电位器电阻膜片随着外壳旋转时，滑动臂与电阻膜片上的参考点之间的夹角将发生变化。
测出电压的变化即可求算出探头的安装角度。
图3-4部分测量仪器（7）、静态电阻应变仪目前空芯包体地应力测量中使用的YJK4500静态电阻应变仪是由煤炭科学研究总院开采所生产的。
特点是稳定性好、灵敏系数调节围宽、电阻平衡围宽、量程宽、分辨率高、精度高。
仪器按安全型电路设计，密封便携，可应用于野外及煤矿井下，是现场进行钻孔应力解除中可靠的测量工具。
（8）、传感器围压率定机传感器围压率定机的作用一是将仪器的读数换算成折算位移；二是求算岩石的弹性模量和泊松比。
为了把仪器的读数换算成折算位移，以便进行主应力的计算，必须对元件进行率定，做出率定曲线。
率定机主要由围压器和油泵组成，原理结构如图3-5。
图3-5围压率定机结构图现场测量时，取出带有空芯包体探头的岩芯，将套芯之后所取出的带有元件的岩芯放入元件率定机中，用油泵将油打入围压器中，给岩芯施加均匀围压到预定值，然后退压，同时进行仪器读数，就可以根据下列公式画出率定曲线。
将套取的岩芯连同应力计一同放入围压率定机中并加压，测出不同压力下各应变片的读数，用下式计算弹性模量E 和泊松比μ：E =2)(12D d P t-εμ=tx εε式中：P0—围压值，Mpa；d—岩芯小孔径；D—岩芯外径；ε—轴向应变；xε—周向应变；t这种率定是在现场进行的，在应力解除之后，将带有元件的岩芯立即放入率定机中进行率定。