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采动裂隙岩体压剪渗透规律试验研究

发布时间:2018-05-06 15:05

  本文选题:采动裂隙 + 压剪-渗流耦合 ; 参考:《岩土力学》2017年09期


【摘要】:根据采动过程中裂隙岩体的应力变化,用法向载荷、剪切载荷和渗透水压分别模拟开采过程中采场的水平应力、垂向应力和水头压力,应用JAM-600型剪切-渗流耦合试验系统对裂隙岩体进行压剪-渗流藕合试验,探讨在恒定法向荷载(CNL)和法向刚度(CNS)条件下,裂隙岩体的法向载荷、裂隙粗糙度与渗透水压对试样的位移、应力和渗流性的影响规律,分析剪切位移大小和岩体裂隙的剪胀特性对裂隙岩体的剪切应力、法向位移、节理水力开度及渗透率影响规律。研究表明:剪切应力和水头压力对裂隙水力开度起促进作用,水平地应力对水力开度变化起抑制作用。随着剪切位移变化,水力开度可分为变小或持平、增大、稳定3个阶段。裂隙表面粗糙度越大,裂隙岩体的刚度越小,则水力开度最终稳定值越大。由于裂隙岩体的剪胀作用渗透率先变小后增大,剪切位移增大,渗透率增大;法向荷载增大,试件的渗透率越小;裂隙表面越粗糙,其渗透率越大,其研究结果可为岩体透水通道形成时的孕育、萌生和爆发的导渗灾变演化过程提供理论基础。
[Abstract]:According to the stress change of fractured rock mass during mining process, the horizontal stress, vertical stress and head pressure in mining process are simulated by the applied load, shear load and permeable water pressure, respectively. The compression-shear seepage coupling test of fractured rock mass is carried out by using JAM-600 shear seepage coupling test system. The normal load of fractured rock mass under the condition of constant normal load and normal stiffness is discussed. The influence of fracture roughness and permeable water pressure on the displacement, stress and percolation of the specimen is analyzed. The shear stress and normal displacement of the fractured rock mass are analyzed by the magnitude of the shear displacement and the shear expansion characteristic of the rock mass crack. The effect of hydraulic opening and permeability of joints. The results show that shear stress and head pressure promote the hydraulic opening of fractures, and horizontal ground stress inhibits the variation of hydraulic opening. With the change of shear displacement, hydraulic opening can be divided into three stages: decreasing or flat, increasing and stabilizing. The greater the roughness of fracture surface, the smaller the stiffness of fractured rock mass, the greater the final stability value of hydraulic opening. Due to the shear dilatation of fractured rock mass, the permeability increases first and then increases, the shear displacement increases, the permeability increases; the normal load increases, the permeability of the specimen decreases; the surface of fracture becomes rougher, and the permeability of the specimen increases. The results can provide a theoretical basis for the formation of permeable channels in rock mass, such as inoculation, initiation and explosion of cataclysmic evolution process.
【作者单位】: 山东科技大学矿业与安全工程学院;大连交通大学土木与安全工程学院;
【基金】:国家自然基金资助项目(No.41472281) 2017年安全生产重特大事故防治关键技术科技项目(No.liaoning-0005-2017AQ)~~
【分类号】:TD31

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本文编号:1852784

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