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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不同围压下峰后循环载荷对砂岩力学及渗流特性的影响研究
  • 104
  • 作者

    张培森许大强颜伟胡昕李霄方家鑫鞠照强赵铭

  • 单位

    山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司

  • 摘要
    开采扰动导致煤层底板一定范围内岩体处于峰后状态,受相邻巷道开挖及煤层开采作用促使峰后岩体经历循环加-卸载过程,为探究不同地应力环境下峰后循环载荷作用对岩体结构的影响,明晰煤层底板突水等灾害的孕育过程,基于Rock Top多场耦合试验仪对砂岩开展了5、10、15、20、25MPa围压峰后循环载荷试验研究,结果表明:①峰后循环载荷作用之前,岩石单位渗透率均呈快速下降-趋于平稳-突然上升-突然下降-趋于平稳的变化规律,峰后循环阶段,岩石单位渗透率则与轴向载荷近乎呈倒置关系;②岩石弹性模量、裂隙闭合应力、起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力均与围压呈正相关,泊松比则随围压增大呈先增大后减小的变化特点;③5、10MPa围压下,岩石出现间歇性破坏,脆性破坏特征有所减弱,15、20、25MPa围压下,岩石脆性破坏特征明显,岩石破坏特征由岩石本身性质所决定;④峰后轴向载荷主要对岩石渗透率增大起促进作用,但该促进作用较围压对岩石渗透率的抑制作用弱,围压为影响岩石峰后渗透率变化的主导因素;⑤不同围压下,岩石均产生了一条贯穿剪切裂纹,但随围压增大,岩石破坏程度逐渐减弱,破坏模式趋于简单。
  • 关键词

    岩石力学峰后循环载荷力学特性渗流特性破坏模式

  • 文章目录
    0 引言
    1 试验概况
    1.1 试验材料
    1.2 试验仪器
    1.3 试验原理及过程
    2 试验结果与分析
    2.1 岩石全应力-应变-渗流曲线
    2.2 岩石强度与变形特征
    2.3 峰后循环载荷对岩石渗透率的影响
    2.4 岩石破坏前后渗透率演化特点
    2.5 岩石破坏模式分析
    3 结论
  • 引用格式
    张培森,许大强,颜伟,胡昕,李霄,方家鑫,鞠照强,赵铭.不同围压下峰后循环载荷对砂岩力学及渗流特性的影响研究[J/OL].煤炭科学技术:1-13[2023-06-11].DOI:10.13199/j.cnki.cst.2023-0384.
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