尖端相交裂隙砂岩强度与破裂演化特征试验研究

发布时间：2018-02-11 03:38

本文关键词： 尖端相交裂隙强度特征起裂形式破裂演化声发射　出处：《煤炭学报》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：岩石中裂隙的分布形态对岩石力学特性的影响极为显著。通过对含尖端相交裂隙砂岩试样进行单轴压缩试验,研究了2条相交裂隙分布方向角β和夹角α对砂岩强度、变形及破裂演化特征的影响。试验结果表明:随着β角的增大,试样峰值强度逐渐增大,平均模量先增大后减小。当β角为0°时,试样表现为双裂隙外尖端贯通破坏,当β角在30°~45°之间时,试样表现为单裂隙外尖端开裂破坏;当β角在60°~90°之间时,试样表现为双裂隙外尖端独立开裂破坏。随着β角的增大,裂隙内尖端的裂纹发育程度逐渐减弱。随着α角的增大,试样峰值强度逐渐减小,平均模量表现出先减小后增大再减小的趋势,当α角在30°~60°之间时,试样表现为单裂隙外尖端开裂破坏;当α角在90°~150°之间时,试样表现为双裂隙外尖端开裂破坏。随着α角的增大,裂隙内尖端裂纹发育程度逐渐减弱直至无裂纹产生。利用声发射仪记录了试样加载过程中的声发射特征,结果表明AE事件数主要集中在峰值和峰前非线性段,宏观裂纹的起裂、扩展和贯通都会产生明显的AE事件。
[Abstract]:The distribution of fractures in rock has a significant effect on the mechanical properties of rocks. Through uniaxial compression tests on sandstone samples with tip intersecting fractures, the distribution direction 尾 and angle 伪 of two intersecting fractures on the strength of sandstone are studied. The experimental results show that with the increase of 尾 angle, the peak strength of the specimen increases gradually, and the average modulus increases first and then decreases. When the 尾 angle is 0 掳, the specimen appears to be broken through the outside tip of double fractures. When the 尾 angle is between 30 掳and 45 掳, the specimen exhibits cracking failure at the outer tip of a single fissure, and when the 尾 angle is between 60 掳and 90 掳, the specimen exhibits an independent cracking failure at the outer tip of a double fissure. With the increase of 伪 angle, the peak strength of the specimen decreases gradually, and the average modulus decreases first and then increases, when the 伪 angle is between 30 掳and 60 掳, the peak strength decreases gradually. When 伪 angle is between 90 掳and 150 掳, the specimen exhibits cracking failure at the outer tip of a single fissure, and with the increase of 伪 angle, the specimen exhibits cracking failure at the outer tip of a double fissure. The development degree of crack at the crack tip gradually decreases until no crack occurs. Acoustic emission characteristics during loading are recorded by acoustic emission instrument. The results show that AE events are mainly concentrated in the peak value and nonlinear segment before the peak, and the crack initiation occurs in macroscopical cracks. Both expansion and penetration produce obvious AE events.
【作者单位】：中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB036003) 国家自然科学基金资助项目(51374198) 中国博士后基金资助项目(2016M590518)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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