【摘 要】
：
本文通过SCB 试验方法、3D 激光形貌扫描三维成像技术，对沁水煤田15＃煤及其顶板砂质泥岩进行了三种方位条件下I 型断裂特性、断裂面形貌特征、裂纹扩展规律进行了分析研究，并从能量耗散的角度对裂纹起裂、扩展进行了讨论。结果 表明：载荷方向与层理之间的方位关系对煤岩的断裂韧度KIC、断裂面面积、线粗糙度以及裂纹扩展过程中的偏转角度有较大影响；裂纹在扩展过程中的总体趋势沿着(或平行)预制切缝沿线方向；
【机 构】
：
太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024;太原理工大学 原位改性采矿省部共建教育部重点实验室,山西 太原 030024
【出 处】
：
第十四届全国青年岩石力学与工程学术大会
论文部分内容阅读
本文通过SCB 试验方法、3D 激光形貌扫描三维成像技术，对沁水煤田15＃煤及其顶板砂质泥岩进行了三种方位条件下I 型断裂特性、断裂面形貌特征、裂纹扩展规律进行了分析研究，并从能量耗散的角度对裂纹起裂、扩展进行了讨论。结果 表明：载荷方向与层理之间的方位关系对煤岩的断裂韧度KIC、断裂面面积、线粗糙度以及裂纹扩展过程中的偏转角度有较大影响；裂纹在扩展过程中的总体趋势沿着(或平行)预制切缝沿线方向；在煤及其邻近砂质泥岩层中能量损耗较小、脆性度较高的垂直及正交层理方位造缝，更有利于裂纹的扩展以及煤岩体渗透率的提高。对于一些压裂效果不甚理想的煤层，建议可从煤层顶底板邻近岩层中进行穿层垂直压裂，进而达到提高煤层渗透性目的。
其他文献
以不同初始温度损伤后砂岩三轴流变试验为依据，发现：试验后从砂岩的外观形态和细观形态来看，温度对砂岩具有明显的损伤效应；各级轴向加载应力对岩样内部的微缺陷、微裂纹有逐步的损伤。采用初始温度的损伤来描述岩石瞬时弹性模量的损伤，根据各级轴向加载应力作用下流变粘弹性系数的变化定义砂岩长期流变损伤变量，将相应的损伤因子引入到西原模型中，建立了基于西原模型反映初始温度损伤的本构模型，推导了其三维流变方程。对所
为弄清岩石细观特征对其宏观力学行为的影响，采用颗粒流数值分析方法模拟岩石在单轴和常规三轴压缩情况下的力学行为，获得三轴压缩强度，并根据摩尔-库伦强度准则，反算粘结力c 和内摩擦角φ。探讨颗粒细观参数：颗粒接触刚度比、平行黏结刚度比、颗粒接触模量、平行黏结弹性模量与摩擦因子对岩石抗剪强度参数和单轴抗压强度的影响，结果表明：(1)数值模拟与理论计算所得的单轴抗压强度随细观参数的变化趋势大致相同，但数值
为研究冻融循环对砂质泥岩动荷载强度的影响规律,利用直径50 mm 变截面分离式Hopkinson 压杆试验装置,以取自甘肃省灵南唐家河副井-101.55 m 处砂质泥岩为研究对象,对长径比为0.5 的砂质泥岩试件经历冻融循环后进行单轴冲击压缩试验,分析了冻融循环次数对砂质泥岩动态应力-应变曲线和破坏形态的影响.研究结果表明,在0～15 次冻融循环过程中,随着冻融循环次数的增加,砂质泥岩的纵波波速逐
岩质高边坡通常存在多个潜在失效模式,传统系统可靠度分析方法不能有效求解低概率水平边坡系统可靠度问题。本文提出了含多个相关失效模式岩质边坡系统可靠度分析的子集模拟方法,推导了3 种典型边坡系统失效概率计算表达式,其中分别采用max 和min 函数构建并联和串联系统功能函数,最后通过分析一个含双滑块的岩质边坡系统可靠度问题验证了提出方法的有效性。结果 表明：子集模拟方法的计算效率远高于传统直接蒙特卡洛
现行规范利用单轴抗压强度确定的岩石地基承载力通常是偏低的，岩基载荷试验是目前确定岩石地基极限承载力的可靠方法，但在勘察阶段地基尚未开挖形成，直接进行载荷试验难以实现。岩石三轴压缩试验与岩石地基的实际受力状态相似，利用岩石三轴压缩试验成果，岩石地基的极限承载力是可以确定的。该文依据莫尔库伦强度准则和广义胡克理论确定岩石地基破坏的临界围压，由此推导出岩石地基极限承载力的理论公式，可利用抗压强度和抗拉强
华北煤田煤系地层的底部为含水丰富的奥陶系灰岩，该层灰岩与地表水系和煤系地层含水层存在着密切的水力联系。许多大型突水是采掘空间与含水层之间形成突水通道引起的。因此，分析开采工过程中底板岩体中含承压水裂隙的断裂力学特性具有重要意义。本文采用作者发展的数值方法分析了含高压水裂隙在开采过程中的断裂力学特性。假设裂隙面上作用着均匀水压力，考虑地应力的影响，采用断裂力学的叠加原理，分析了采煤工作面推进过程中含
实测数据表明地下水位变化对城市区域沉降存在影响，而区域沉降会引发所在区域的地上及地下建(构)筑物变形及受力存在一定的影响，滨河地区地下水位对区域沉降的影响不容忽视。本文依托滨河相地区(南京市河西地区)，对其地下水位和地面沉降开展长期持续观测，并在考虑土层变形的时间效应和不同特征土层间变形叠加的基础上，基于太沙基理论提出分段独立算法，进一步自行开发了考虑了土体总应力变化和弹塑性变形的沉降计算程序，最
综述了土质心墙坝水力劈裂破坏的力学机理、分析方法、判断准则、影响因素等方面的研究成果，并做了相应的分析和讨论。分析表明：土工离心试验技术和数字成像技术可能是心墙水力劈裂研究的有效手段；水力劈裂始于心墙土体的张拉破坏，而水力劈裂的进一步的扩展则取决于水压楔劈效应，但还没有充分的证据来证明其合理性；非饱和耦合固结有效应力分析方法能够描述施工填筑期及初次蓄水初期土质心墙的固结特性，进行一些切实可行的非饱
通过颗粒流程序(PFC2D)细观参数敏感性分析与煤岩在常规三轴压缩下的试验结果，获得一组能够真实反映煤岩宏观力学行为的细观参数。在此基础上，采用伯格斯(Burgers)流变模型对煤岩在不同应力作用下蠕变行为进行颗粒流模拟，分析马克斯伟尔体弹性系数、马克斯伟尔体粘性系数、开尔文体弹性系数、开尔文体粘性系数等参数对岩石的流变力学特性的影响。验证了 颗粒流程序中的伯格斯模型用于岩石蠕变试验模拟的可行性。
作为世界文化遗产，莫高窟自开挖1600 多年来，由于受自然环境和自身地层的影响，逐渐发育了裂隙和风化等病害，其对崖体稳定性极具威胁。随着文化遗产由被动性保护向主动预防性保护的转变，危险性评估和风险管理已成为文物保护领域的前沿课题之一。为了构建莫高窟崖体监测预警体系和长期预防性保护，采用AHP 加权线性和的方法对莫高窟崖体整体危险性进行评价。根据洞窟分布和现场调查，将崖体划分为14 个评价区域。应用