水压致裂的尺度效应模拟分析_中国煤炭行业知识服务平台

水压致裂的尺度效应模拟分析

作者

崔峰来兴平曹建涛
单位

西安科技大学能源学院教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室
摘要

为分析水压致裂时的尺寸效应,建立了考虑急斜围岩应力特征的多尺度单孔水压致裂模型,分析了水压致裂过程中声发射信号、裂纹扩展形态、孔隙压力演化规律等特征,归纳了不同尺度的模型致裂时所需水压的变化趋势。结果表明:虽然各个模型的尺度不同,但裂纹的发育特征相似,主要由钻孔中心垂直发育,向模型的顶部和底部方向呈三角形发展;尺寸效应的存在使得试件破坏水压随试件增大呈上升趋势,破坏水压和试件半径R/钻孔半径r呈现出较好的相关性,随着试件所需破坏范围的加大要求水压愈大。
关键词

水压致裂尺寸效应致裂机制数值模拟注水水压
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(U1361206)；西安科技大学博士(后)启动金资助项目(2014QDJ070)；西安科技大学培育基金资助项目(2014055)；国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2015CB251600)；973计划前期研究专项资助项目(2014CB260404)；陕西省重点科技创新团队计划资助项目(2013KCT-16)；
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