岩样
- 冻融作用对条带状磁铁石英岩物理力学性能影响试验研究
达设定冻融周期的岩样进行基于应变监测的单轴压缩试验,分析不同冻融循环周期下条带状磁铁石英岩物理力学参数的变化规律,以期为后继岩质边坡稳定性分析提供基础数据。1 岩样分析及试验方案1.1 岩样采集、制备试验采用的条带状磁铁石英岩取自于研山铁矿东帮边坡,该区域属于季节性冻融区,冬季最低温度可达-25 ℃,夏季最高温度可达40 ℃,研山东帮边坡临近新河,地下水涌水量较大,边坡常年处于浸水状态。将现场所取岩块加工成直径为50 mm,高为100 mm的标准圆柱试样,
金属矿山 2023年10期2023-11-17
- 裂隙几何特征对岩体力学特性的模拟试验研究
研究了裂隙倾角对岩样压缩变形特性的影响，分析得到了不同倾角裂隙岩样的破坏形态；冒海军等[7]、崔景昆等[8]通过力学特性试验，得到了结构面倾角与抗压强度之间的关系；李文洲等[9]通过对裂隙煤岩体变形破坏特征的研究，分析了裂隙扩展临界载荷与裂隙不同角度间的关系；刘红岩等[10]、鲜于文攀等[11]基于相似材料对岩石进行单轴模型试验，并将裂隙岩体的破坏模式分为张性贯通、剪性贯通和张剪性贯通；李术才等[12]、李团结等[13]通过CT 实时观测得到了荷载作用下裂
煤矿安全 2023年7期2023-08-04
- 水岩作用下库岸边坡岩体动力特性劣化机理研究
加卸载试验来研究岩样的物理力学性能，为长期水岩作用和频繁地震作用下水库下部物理力学性能劣化机理的表现提供理论依据。1 水岩作用下岩石物理特性演化研究本研究设计了三种试验方案，其中方案1为周期性水—岩作用下的岩石动力特性试验。考虑通过动态水压和干湿循环的水岩作用来模拟库岸边坡的地质力学环境，在水岩作用的不同时间点进行应力的循环加卸载，分析岩石物理力学性质劣化与周期性水岩作用的相关性。方案2 为周期性循环加卸载和水—岩次序作用下岩石动力特性试验。通过在初期及不
西部探矿工程 2023年1期2023-03-29
- 干湿循环节理砂岩单轴压缩声发射演化特征
在干湿循环后完整岩样的物理力学参数劣化规律、声发射(Acoustic Emission，简称AE)特征以及破裂机理。刘小红等[10]、王子娟等[11]对干湿循环作用下岩体力学参数的劣化、质量及其劣化规律进行了研究，发现干湿循环次数越多，其力学参数劣化程度就越高，砂岩的单轴压缩强度就越低。邓华锋等[12]选取三峡库区典型库岸边坡变幅带区域砂岩为研究对象，进行了饱水-风干循环作用试验，结果表明饱水-风干循环次数越多，砂岩试样的抗压强度、黏聚力和内摩擦角劣化、损
长江科学院院报 2023年2期2023-03-20
- 受酸腐蚀砂岩力学特性及其统计损伤本构模型
模拟试验，分析了岩样抗压强度及CT扫描结果，基于化学动力学和损伤力学理论提出并验证了可应用于酸性溶液的岩石化学损伤强度模型。傅晏等[22]通过3个初始细观结构不一的砂岩全断面CT扫描试验，分析了干湿循环作用下岩样的细观损伤演化机理，获得了干湿循环作用下砂岩循环损伤演化方程。冯夏庭等[23]利用岩石破裂过程中的密度变化分析岩石损伤，考虑了孔隙中化学溶液对损伤的影响，分析了岩石在受力过程中细观结构破裂和化学溶液作用下损伤本构模型。姜立春等[24]基于对酸性矿山
铁道学报 2023年1期2023-02-13
- 三轴压缩条件下单裂隙岩样裂隙扩展研究
ng等[3]对类岩样材料进行单轴试验分析不同裂隙深度、裂隙倾角及材料性质对预制裂隙岩样的贯通机制。张志婷等[4]对含不同岩桥长度的花岗岩试件进行三轴加载试验，采用红外热成像与声发射技术对岩石试件破坏前兆进行分析。庄贤鹏等[5]对含预制裂隙砂岩岩样进行单轴循环加卸载试验，发现在加卸载作用下，砂岩岩样峰值强度与弹性模量呈现出显著的强化现象。李术才等[6-7]和李延春等[8]对预制单裂隙类岩样材料进行三轴试验，同时均采用CT扫描技术进行研究，分析单裂隙岩样的微观
科学技术与工程 2022年26期2022-11-01
- 褐煤失水形变特性研究初探
了不同含水变化率岩样力学参数、破坏特征的差异性,结果表明,干燥时间越长、含水率越低,凝灰岩强度越高,且所得参数均质性更好。另一方面,高含水率岩石失水会造成内部充水孔隙结构大范围显现,导致岩石裂纹数量激增。冯子军等[17]开展了高温条件下褐煤热解CT 扫描试验,发现当热解温度低于200 ℃时,褐煤内部因水和气体散失而形成较为明显的细长裂纹,而温度高于200 ℃时,煤岩内部因热解产物快速逸出而形成大量圆形或椭圆形孔隙。现有针对褐煤研究方向主要是热解提质,其核心
矿业科学学报 2022年6期2022-09-15
- 致密砂岩岩电参数实验方法对比研究*
度且能够保证水在岩样中均匀分布，克服了致密砂岩储层原始含水饱和度低于束缚水饱和度所导致的建立储层含水饱和度困难的难题，避免了气驱法降含水饱和度使岩样中地层水矿化度升高影响岩电参数测试结果的准确性。韩学辉 等[16]采用离心法和隔板法对低渗透储层岩电参数进行测试，认为隔板法更适用于低渗透储层，但适应性受隔板突破压力影响，且实验周期长。以上方法考虑了实验因素对岩电参数测试结果的影响，包括岩样含水饱和度大小、地层水矿化度值、岩样含水饱和度建立方式，均与岩样清洗、
中国海上油气 2022年4期2022-09-02
- 两种环境下贺兰山岩石物理力学特性试验研究
-风干循环作用对岩样的损伤有累积作用的结论。朱朝辉等[7]以砂岩为研究对象，开展了砂岩在饱水-干燥循环作用后处于干燥、饱和及长期浸泡饱和3种状态的巴西劈裂试验，结果表明砂岩抗拉强度的降低在饱和-干燥循环条件下比长期浸泡条件下更显著。黄武峰等[8]通过干湿和冻融循环试验，对泥质白云岩力学特性的劣化规律及扩容进行研究，得出了泥质白云岩在干湿和冻融循环作用下均会出现明显不均匀的强度劣化的结论。刘新荣等[9]以重庆地区砂岩为对象，研究了酸性干湿循环对泥质砂岩强度特
地基处理 2022年4期2022-08-12
- 干湿及循环加卸载条件下弱胶结砂岩力学特性分析
压缩试验1.1 岩样制备以陕西榆林地区埋深423 m的侏罗系直罗组中粗砂岩为研究对象，按照国际岩石力学规程，将试样制作成ϕ50 mm×100 mm、端面平整度±0.05 mm以内的标准圆柱体，如图1所示。选取无明显缺口和裂纹的试样进行密度和纵波波速测试，并挑选参数相近的15个试样进行后续实验，其基本物理参数如表1所示。图1 试验岩样表1 岩样基本物理参数1.2 试验流程试验流程：(1)将岩样分为3组：干燥单轴、干燥单轴循环加卸载、饱和单轴；(2)干燥岩样要
兰州工业学院学报 2022年2期2022-06-28
- 白云岩力学压缩试验及声发射规律研究
压、围压。为研究岩样在加载过程中的破坏过程，在压缩试验中采用声发射系统对岩样的压缩破裂过程进行监测。图1 三轴试验设备Fig.1 Triaxial test equipment2.2 试验岩样本文试验所用岩样取自K83+453位置处，围岩为微风化白云岩，呈大块-块状镶嵌结构。现场对岩块加工打磨后制得底部 d=50 mm、h=100 mm的14个圆柱形标准试件。为方便之后试验和数据处理，对其进行编号（1～14号），如图2所示，其中1～11号为完整岩样，12～
交通节能与环保 2022年3期2022-06-27
- 软岩膨胀岩软化崩解特性
RD)试验分析了岩样的矿物组成，认为泥岩崩解机理的差异性主要是由于矿物组成的影响。曹雪山等[4]做了多次的泥岩干湿循环试验，指出泥岩崩解过程中的各个物理指标在第7次循环作用时会达到一个临界值，前7次变化较为明显，后7次基本不变化。王浪等[5]在室内崩解试验的基础上，给出了泥岩在不同耐崩程度下的颗粒粒径变化规律。张晓媛等[6]、夏振尧等[7]做了不同初始含水率下的崩解试验，指出软岩在不同的浸泡时间下具有不同的崩解速率，并具有一定的规律性。黄明等[8]、刘晓明
科学技术与工程 2022年13期2022-06-14
- 低渗透底水气藏水侵动态模拟实验及其对采收率的影响
压力的多测压点长岩样模拟底水气藏的开发实验，通过均匀分布在长岩样上的3个测压点结合入口与出口共5个压力，可以动态描述底水气藏衰竭开发过程中岩样不同部位的压力变化，以此来确定水侵位置、见水时间及见水后该测点的压力变化，从而实现对水侵动态的准确描述，结合岩样出口对应的累计产气量，进一步研究水侵动态对于气藏采收率的影响。鉴于实验的难度，本次模拟实验主要在均质低渗透岩样和两层纵向非均质岩样上开展，研究成果对于其他类型的复杂气藏具有一定的借鉴和指导意义。此外，运用气
天然气工业 2022年3期2022-04-09
- 泥质粉砂岩冻融作用下含初始损伤岩石动力学特性试验研究
变形态以及荷载对岩样的损伤影响,建立了冻融损伤模型。在露天矿、隧道、公路等寒区工程基建和生产过程中,通过爆破等手段进行生产和建设是不可避免的,而且爆破能、机械冲击能不会全部作用于生产面上,会有一部分能量以应力波的形式向四周扩散,由此会对周围岩体或者建筑造成一定的损伤影响。因此,在寒区工程建设问题中,不仅要考虑冻融作用对岩石造成的劣化影响,还要研究动载荷对岩石的动力学特性影响。颜峰等[11]通过测量现场爆破声波,明确了岩石在遭受第一次爆破影响时造成的损伤大于
金属矿山 2022年2期2022-03-18
- 裂隙长度对大尺寸岩样裂隙演化及破裂的影响特征
大多是室内小尺寸岩样，从中获得的研究结果对现场灾害预防及控制的参考意义不大。研究发现，岩石是一种非均质材料，岩样各个点的力学特性存在差异。实验中岩样的尺寸大小对岩石的力学特性有较大影响，且只有尺寸不小于70 mm×210 mm 的岩样，其岩石力学特性才逐渐趋于稳定[6]。为探究预制裂隙的不同长度对大尺寸岩样破裂的影响规律，笔者对长400 mm、宽200 mm 大尺寸岩样开展了单、双预制裂隙加载实验。1 单裂隙扩演化的数值试验1.1 模拟方案将裂隙试样长、宽
山东煤炭科技 2022年12期2022-02-10
- 高应力状态下大理岩受异源扰动声发射响应研究 ①
的霍普金森杆，对岩样进行外部冲击试验：李夕兵等[5-8]和宫凤强等[9]对岩样进行一维外部冲击，发现冲击荷载会加快岩石劣化速度；而后金解放等[10]又对比了一维与三维冲击下岩样破坏模式，发现岩样一维与三维状态下的破坏模式并不相同；王春等[11]同样进行了三维扰动试验，将扰动下的应力-应变曲线划为四个阶段。以上都是从应力-应变曲线或宏观破坏模式角度分析得出结论，为得出更深层准确的规律，王其胜等[12]与万国香等[13]对岩石进行了带声发射的扰动试验，得出声发
佳木斯大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-01-14
- 加载速率影响下裂隙细砂岩裂纹扩展试验及数值模拟研究
聚结方式，为分析岩样裂纹演化机理奠定了基础。尽管实验室试验能够准确观察并记录岩样表面裂纹变化过程，但由于岩石材料是各种矿物颗粒的集合体[12]，影响其力学性质及裂纹扩展的因素较为复杂，当前实验室试验手段很难获取其全部信息。因此，基于颗粒流理论的PFC数值模拟方法成为研究岩石力学性质的常用手段之一。田文岭等[13]采用PFC颗粒流程序对裂隙砂岩试样的破裂过程进行模拟研究，发现试样的极限破坏模式以劈裂破坏和剪切破坏为主。SARFARAZI等[14]利用PFC软
煤炭学报 2021年11期2021-12-09
- 预制裂纹砂岩样力学特性与能量演化规律研究
条和多条预制裂纹岩样的强度与裂纹扩展规律进行了研究，揭示了新生裂纹萌生、扩展与贯通机制[4-6]；同时，对岩样单轴和三轴压缩条件下的能量变化规律、煤岩组合体加卸载过程中的能量演化机制及破坏规律、非贯通节理岩样的能量转化特征等进行了系统研究，探讨了岩样破坏的能量驱动机制[7-11]。上述研究主要针对小尺度预制裂纹岩样，而在实际工程实践中岩体地质构造尺度与产状均较大，相较于完整岩体，其受采动影响后的破碎程度与动力灾害发生可能性均较大。因此，本文以预制裂纹岩样为
工矿自动化 2021年10期2021-11-05
- 三轴加载过程中大理岩力学及声波响应特征研究
了研究，提出了在岩样加载的不同阶段，岩样波速及峰值均有不同程度的变化，且岩样加载状态的变化对横波波速的影响更为明显。2019 年，王红英等[4]研究了围压对锦屏深埋大理岩力学特性的影响，提出了弹塑脆性力学模型；刘厚彬等[5]对深层脆性页岩力学性能进行了研究，总结了深层脆性页岩的破坏规律，认为层理弱面及层理角度对页岩力学各向异性影响明显。2020 年，吴云等[6]研究了高温作用后单轴压缩下花岗岩的变形特征，分析了温度作用下岩样纵横声波波速的变化，认为当温度超
西南石油大学学报(自然科学版) 2021年4期2021-10-28
- 复杂应力路径下裂隙泥岩渗透演化规律试验研究
1 随机裂隙泥岩岩样制备及试验方法1.1 岩性分析及岩样制备深层泥岩整体呈深灰色，砂状结构，块状构造.岩样碎屑物矿物组分质量分数为石英54%和长石5%；填隙物矿物组分质量分数为泥质物35%、铁质物4%和不透明矿物2%；其中石英呈次棱角状和次圆状，后期边缘存在重结晶现象；长石呈次棱角状，存在泥化现象.岩样微孔隙裂隙分布广泛，填隙物均匀分布于碎屑间隙中.此外，岩样孔隙率为10.2%，属小孔隙率泥岩.将泥岩岩样制备为φ50 mm×100 mm的圆柱状试样.鉴于泥
工程科学学报 2021年7期2021-06-28
- 基于颗粒流的花岗岩微观破坏机制研究
值模拟对预制裂隙岩样进行单轴压缩试验，研究裂隙错开程度对岩样失稳机理；黄明利[5]利用RFPA2D软件进行数值分析，研究非均匀岩石单轴加载条件下的裂纹扩展模式；张晓平等[6]指出岩石的裂纹活动与矿物成分、胶结状态、片理面发育情况等因素有关；赵程等[7]通过模拟试验，获得类岩石材料在单轴压缩下的裂纹扩展规律及局部损伤演化规律；张志镇等[8]对红砂岩试件进行单轴试验，获得能量聚散随应力的演变规律；宋义敏等[9]以白光数字散斑为试验观测手段，研究红砂岩在单轴压缩
水力发电 2021年3期2021-06-11
- 基于数字岩心建立的评价碳酸盐岩完整孔喉结构的方法
——以川西北栖霞组为例
1 实验器材实验岩样取自川西北双鱼石区块栖霞组储层探井，根据岩心观察，选取不发育缝洞（图1a）、只发育裂缝（图1b）、只发育孔洞（图1c）和同时发育缝洞（图1d）的岩样各一块。3 号岩样为孔隙型，表面既无裂缝也无溶洞；7 号岩样为裂缝-孔隙型，端面发育明显的贯通微裂缝；S6-1 号和9 号岩样的端面分别发育毫米级大孔隙和厘米级溶洞，分别为孔洞型和裂缝-孔洞型。图1 实验选取典型岩样端面照片Fig.1 End faces of typical rock sa
油气地质与采收率 2021年3期2021-06-02
- 完整-损伤千枚岩各向异性蠕变试验研究
展垂直组和平行组岩样室内三轴压缩蠕变试验，分析了二者蠕变力学特性的差异。韩琳琳等[7]对灰岩、砂岩、泥岩进行了剪切蠕变试验，探讨了含水率对岩石蠕变特性的影响。屈若枫等[8]对库区滑坡滑带土的蠕变特性进行了研究，获得了滑坡带土的长期强度。Hayano等[9]对多种沉积岩开展了三轴压缩蠕变试验，对沉积岩蠕变特性进行分析。高地应力岩体开挖过程中，部分岩体因应力重分布而进入屈服状态，因此还应考虑损伤对围岩蠕变力学行为的影响。Wawersik[10]、Ito等[11
人民长江 2021年1期2021-02-04
- 不同卸荷速率下岩石强度变形特性
指出卸荷速率越大岩样脆性破坏特征越明显。Huang等[11]研究了岩石卸荷过程中的能量变化规律，Zong等[12]分析了砂岩在不同应力状态下的强度变形特性，Li等[13]对砂岩进行的加卸荷试验表明，相比加载试验而言，卸荷试验时水平层状砂岩的内摩擦角增加而黏聚力降低。综上可知，已有研究多见于不同应力路径下的岩石力学特性分析[14-15]，对于不同卸荷速率下的岩石强度变形特性研究虽有开展，但并不成体系，甚至某些方面的认知还存在较大差异[1]。本文从模拟岩体不同
水利水运工程学报 2020年6期2020-12-28
- 储气库注采过程中有效应力变化模拟试验
气库碳酸盐岩储层岩样，开展了应力敏感试验和考虑有效应力作用时间的应力敏感试验，并测试了试验过程中岩样的渗透率，运用扫描电镜等手段观测了考虑有效应力作用时间试验前后的岩样裂缝壁面，分析了有效应力大小及其作用时间对岩石裂缝和孔隙结构的作用机理。基于以上分析，明确了储气库周期注采过程中有效应力和有效应力作用时间对碳酸盐岩渗透率的影响，以期为优化储气库的注采制度提供理论依据。1 试验岩样与试验方法1.1 试验岩样试验岩样选自川渝地区XG 储气库黄龙组碳酸盐岩储层，
石油钻探技术 2020年6期2020-12-23
- 温度效应对隧道围岩影响的试验研究
试验概况1.1 岩样高温处理过程本试验所用岩样为红砂岩，岩样呈红褐色，细粒结构，质地细腻均匀，岩样为正长方体，尺寸为120 mm×60 mm×30 mm.在对岩样进行高温处理的过程中，高温炉内的温度从室温开始，以15 ℃/min的升温速率匀速升温到100 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃和800 ℃，到达指定温度后，为保证岩样受热均匀，在高温炉内先恒温20 min，待温度降到300 ℃以下时(100 ℃、200 ℃的岩样恒温20 min后可以直接取出
河北建筑工程学院学报 2020年3期2020-12-18
- 大牛地下古生界气藏天然气原生含硫成因研究
) 实验样品：①岩样为不同石膏质量分数的大牛地下古含硫井岩样，即含石膏94.12%的PG33井岩样、含石膏0.51%的PG3井岩样；含石膏0.93%的PG14井岩样；②水样总矿化度为32 g/L、水型为氯化钙型的模拟地层水；③气样为大牛地下古不含硫气井的气样，其中，CH493.53%、C2烃类2.06%、N20.29%、CO24.12%(均为体积分数)。(2) 操作流程：实验前对岩样进行脱水、脱吸附性H2S处理——将样品粉碎至粒径250 μm左右，在马福炉
石油与天然气化工 2020年3期2020-06-29
- 一种快速评价石质文物风化程度的方法★
计算了峨眉山玄武岩样本的化学指数BWI值，提出风化程度的计算公式S=1.669 9ln(BWI)+3.387 7，从而定量划分玄武岩的风化程度等级。在石质文物风化程度评价中，由于石质文物的文物属性，故其风化程度的评价需要利用无损、微损的方法。孙进忠[9]提出了根据瑞雷波波速变化判断风化程度的无损测量方法，并应用于故宫玉石栏板风化程度的评价中。侯志鑫等[10]使用里氏硬度计测量了云冈石窟新鲜和风化岩样的里氏硬度值，将风化岩石硬度值与新鲜岩石硬度值的比值定义为
山西建筑 2020年13期2020-06-20
- 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之第Ⅱ代岩样总体积测定技术
岩样孔隙度的确定，依赖于岩样总体积、骨架体积和孔隙体积3个参数的测定，只要获取其中的2个参数，即可按照孔隙度定义计算岩样孔隙度。岩样总体积的测定，是岩样孔隙度测定的重要环节。现有岩样总体积测定主要有浮力法、丈量法、Hg置换法(GRI方法)等，这些方法在以往岩样孔隙度测试中发挥了重要作用，而蓝光三维扫描法作为一种新方法，尚处于应用研究阶段。随着油气勘探开发进程的不断推进，孔隙度测定对象及测试环境正在发生深刻的变化。测试对象由常规的砂岩、灰岩、火山岩向泥岩、盐
石油实验地质 2020年3期2020-06-04
- 岩石黏性系数的超声波法测试与敏感性分析
：A1为超声波在岩样发射端的最大电压幅值，V；A2为超声波在岩样透射端的最大电压幅值，V；l为岩样试件的长度，m。联立式(5)和式(6)，可得Kelvin-Voigt黏弹性体的黏性系数，计算见式(7)。(7)因此，通过岩石超声波试验，得到不同发射波频率下的发射波和接收波最大幅值，再把岩石的长度、密度以及弹性模量代入式(7)即可求得基于Kelvin-Voigt黏弹性体的岩石黏性系数。3 岩石超声波试验岩石超声波测试采用的测试系统包括：固纬AFG-3000任意
中国矿业 2020年5期2020-05-22
- 含共面双裂隙复合岩样力学特征的颗粒流分析
同岩层倾角的复合岩样，并通过试验得到了岩层倾角对复合岩样强度参数和破坏模式的影响规律；郭志华等[6]对层状复合岩体进行了三轴压缩的有限元数值模拟分析，研究了软层倾角对层状复合岩体宏观力学特性的影响。与均质岩层类似，复合岩层内也存在着大量的微裂纹、裂隙和节理等结构面，这些结构面的萌生、扩展和贯通会降低原岩强度，甚至造成工程岩体的失稳破坏，影响施工进度和安全。因此，研究含裂隙复合岩样的力学行为和破坏机制有着重要的工程应用价值。目前，对于裂纹拓展方面的相关研究大
安全与环境工程 2020年2期2020-05-21
- 注采参数对松辽盆地干热岩物理力学及波动特征的影响
切相关，因此开展岩样温度、水温、高温遇水循环次数与花岗岩物理力学、波动特征间关系的研究对EGS高质量开采具有重要意义。近年来，国内外相关专家针对注采参数与EGS关系已进行了大量的数值模拟研究。Jing等（2014）、Vogt等（2012）、赵阳升等（2004）发现储层初始温度与EGS产能密切相关，温度越高，HDR产热效率越好。随采热进行，当储层温度降幅达到一定程度，产能降低。Fox等（2013）和翟海珍等（2017）指出产能降低，采热效率明显下降，此时需停
高校地质学报 2020年2期2020-05-07
- 冻融循环对砂岩单轴力学性能的影响
试验概况1.1 岩样筛选本试验岩样采用华北地区的红砂岩，将岩样加工完成后，还需要进行筛选和分组。把外观差别明显的岩样剔除，然后根据岩样的波速，选取相一致的，使岩样具有统一性。之后把筛选过的岩样根据波速分组，总体上分成六组，分别对应不同的循环次数（0次、4次、8次、12次、16次、30次循环）。1.2 试验设备游标卡尺、电子天平秤、烘干箱、冷冻箱、CMT5305微机控制电子万能试验机。1.3 试验步骤岩样加工完成并编号，按以下方法进行试验：（1）自然状态下，
建材与装饰 2020年11期2020-04-25
- 复合岩样中单裂隙几何特征对其破坏模式及强度的影响
看出目前针对复合岩样力学特性的大部分研究重点关注其宏观整体力学特性，较少从微观上研究复合岩体中裂隙的扩展特征。而复合岩体的宏观破坏从本质上来讲是裂隙的萌生—扩展—贯通所导致的，因此，有必要对复合岩体中裂隙的扩展规律及其对复合岩体宏观破坏模式和强度的影响进行探讨。基于此，本项目从微观上考虑复合岩体中原生裂隙的几何特征对其宏观力学特性的影响，通过建立由2种岩石构成的含单裂隙的复合岩样数值模型，对复合岩样在单轴压缩载荷下的裂隙扩展进行模拟研究，重点分析裂隙长度、
金属矿山 2020年2期2020-04-13
- 致密砂岩岩石弹性各向异性实验研究
国内外学者对多种岩样在不同条件下的弹性各向异性、声波特性做了较系统的研究。宋连腾等[1]研究了饱和水与干燥条件下，不同围压对致密砂岩弹性各向异性的影响，缺少了控制岩石在不同含水饱和度的情况；赵宇等[2]通过研究煤岩不同吸水率来探讨对岩石声波速度各向异性的影响；张蕾等[3]利用“Brown-Korringa各向异性流体替换理论”来研究岩石Thomsen 参数的变化；易定红等[4]利用频谱分析原理，对碳酸盐岩的声波波形、传播速度和主频率等频谱特性进行了研究，对
石油化工应用 2019年11期2019-12-13
- 泥质白云岩物理力学参数试验研究
（2） 对于试验岩样的质量应该满足规范凡要求，控制在40g≤m≤200g。进行试验的一组岩样最少有5 个，本次试验共15 个岩样。3） 试验相关步骤（1） 选取15 个称量盒，然后将称量盒放入烘箱内烘干，将称量盒放进干燥器内冷却至室温，称取不同盒子的重量m0。（2） 将岩样放进烘干至衡量的称量盒内，称量烘干前的试验岩样和称量盒的总的质量m1。（3） 把称量盒和岩样共同放入烘箱中，试验设定的烘干温度为105℃≦T≦110℃，岩样的烘干时间为12≦h≦24。（
建材发展导向 2019年7期2019-11-29
- 循环冲击下风化花岗岩渗透性演化规律
环冲击荷载作用对岩样渗透特性的影响机制,在矿山高效、安全生产方面具有重要意义。目前,岩石变形—渗流研究是围岩稳定建设的基础性课题[8],国内外学者[9-11]对岩石所受应力与其渗透率变化的关系进行了相关研究,荷载作用会通过改变岩样形状及内部构造的方式影响其渗透性[12]。Norishand[13]研究表明,应力-应变-渗流场耦合的方式在岩体渗透特征研究领域较为适用,为岩体渗透性影响机制研究开辟了新思路。Zhang等[14]通过分析岩石变形过程中渗透性演化规
工程爆破 2019年5期2019-11-12
- 冻融循环作用下砂岩无损测试力学特性研究
检测法对冻融损伤岩样进行分析，进一步阐述砂岩冻融后各动力学、物理参数之间的变化规律及关联性。2 试验方法及研究方案试验岩样为某高寒山区边坡砂岩。依照《水利水电工程岩石试验规程》[15]及《工程岩体试验方法标准》[16]的相关规定，首先剔除表面存有明显裂纹、破损等缺陷的岩样，然后根据岩样的密度和纵波波速对岩样进行二次筛选，最终采用外观尺寸、密度、纵波波速均相近的岩样加工成标准试件，试件的高度及直径分别为100、50 mm；高度及直径的尺寸误差在0.3 mm内
水资源与水工程学报 2019年4期2019-09-23
- 孔隙度测定误差及其控制方法研究
214126)岩样孔隙度的分析测试和应用贯穿于油气勘探与开发的全过程，是油气地质研究的一项不可或缺的重要参数。岩样孔隙度测定技术历经多年的发展，形成了多种测定(计算)方法[1-5]。当前，实验室应用较多的是在测定岩样总体积、骨架体积和孔隙体积参数之后，按照孔隙度定义计算岩样孔隙度。随着油气勘探开发领域的不断扩大，特别是非常规油气勘探开发研究工作的深入，泥页岩、盐岩等岩样的孔隙度测试工作量越来越大。这些岩样易于破碎、微孔发育、水敏的特点，致使现有孔隙度测试
石油实验地质 2019年4期2019-08-22
- 频繁动力扰动对围压卸载中高储能岩体的动力学影响*
发现平均应变率和岩样的体积能耗正相关。对岩石受到动力扰动下的裂纹发育问题，邱加冬等[14]利用霍普金森压杆，对完整和预制缺陷花岗岩做了层裂破坏实验，得出预制缺陷对初始层裂位置的影响。周磊等[15]用青砂岩做巷道模型，分析了冲击荷载下含预制裂缝巷道的裂纹扩展规律，得出了应力反射波与透射波对止裂问题的影响。上述研究主要对岩石在动静组合系统中进行一次冲击或者在一维状态下进行多次冲击，并未考虑岩石在卸围压的同时受到多次冲击时的动力学影响，而本文中实验进行了一定程度
爆炸与冲击 2019年6期2019-07-10
- 高轴压和围压共同作用下受频繁冲击时含铜蛇纹岩能量演化规律*
之间的关系，发现岩样破坏后的块度越小，耗能越多。黎立云等[7]和叶洲元等[8]研究了不同冲击速度下岩石破坏能量的规律，当冲击速度越快，岩石破碎越严重，能耗越大。许金余等[9]和徐小丽等[10]研究了高温下岩石破坏过程中涉及的能量演化规律，认为岩石单位体积吸收能不随温度的增加而呈现规律性变化。尹土兵等[11]研究了温、压耦合及动力扰动下岩石破碎时的耗能规律，得出岩石破碎时能量吸收率最大的预压力及温度值。李夕兵等[12]分析了动静组合加载下岩石破坏的应变能密度
爆炸与冲击 2019年5期2019-06-21
- 受酸腐蚀砂岩物理化学及力学性质的试验研究
方法试验所取砂岩岩样为陕西某水利工程青灰色细粒含钙岩屑长石砂岩，岩性较致密坚硬，碎屑组分主要为石英(58%)、方解石(5%)、长石(11%)、云母(3%)、绿泥石(1%)、硅质岩屑(6%)、灰岩岩屑(2%)、硅质和铁质胶结物(7%)、黏土质(3%).通过室内加工制作h=100 mm，φ=50 mm的圆柱体砂岩试件，将砂岩岩样分为两组，分别浸泡在不同pH的硫酸溶液中.为加速腐蚀速度，每个阶段(30 d)重新配置一次溶液，本文共6个阶段.试验中采用的溶液如表1
西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2019年1期2019-03-25
- 中国石化无锡石油地质研究所实验地质技术之岩样总体积测定技术
实验室岩样孔隙度的确定，依赖于岩样总体积、骨架体积和孔隙体积3个参数的测定，只要获取其中2个参数，即可按照孔隙度定义计算岩样孔隙度。岩样总体积的测定，是岩样孔隙度测定的重要环节，现有岩样总体积测定主要有浮力法、丈量法、Hg置换法(GRI方法)等，在以往岩样孔隙度测试中发挥了重要作用。随着油气勘探开发进程的不断推进，孔隙度测定对象及测试环境正在发生深刻变化：测试对象由常规的砂岩、灰岩、火山岩向泥岩、盐岩等岩石类型扩展；岩样形态由柱塞扩展到块状、颗粒状；测试过
石油实验地质 2018年5期2018-11-02
- 静水压力对岩石在等离子体冲击下 压裂效果的影响*
会产生裂缝，提高岩样渗透率，从而提高页岩气井产量。公式(1)给出了一个冲击波压力的经验公式：pm=β[ρW/(τТ)]1/2(1)式中:pm为冲击波的波前最大压力；β为无因次的复杂积分函数，近似取0.7；ρ为液体密度；W为放电通道单位长度的脉冲总能量；τ为压力波前时间；Т为脉冲能量的持续时间。 从上式可以看出，可以通过改变放电能量、冲击压力波波前时间和冲击波持续时间来调节冲击波压力的大小。当前无静水压条件下水中等离子体水中放电技术已经逐步成熟。冲击波的形成
爆炸与冲击 2018年5期2018-09-27
- 预制节理岩体卸荷损伤破坏机理及声发射特征试验研究
用机械加工法制备岩样的节理。首先，在试件表面钻取直径为2 mm的贯通圆孔；而后，采用钢丝锯穿过圆孔进行切割，形成长度为22 mm、倾角为45°、宽度为1 mm左右的节理。节理切割后用石膏进行填充，制备的试验试件如图1所示。图1 岩样示意图Fig. 1 Sketche of rock sample1.2 试验方案试验采用 MTS815.02 型电液伺服岩石力学试验系统及AE21C声发射试验系统，试验系统可以满足多种复杂路径下的试验需求，具体的试验方案见表1。
中南大学学报（自然科学版） 2018年6期2018-06-25
- 基于声发射监测的含水岩石动态损伤演化过程试验研究*
加载条件下大理岩岩样破裂过程中内部不同空间组合类型自然裂隙的空间动态演化过程进行了研究，实现了自然裂隙及其扩展过程的精确定位；左建平等[8]采用AE监测系统对煤、岩和煤岩组合体损伤破坏过程中的力学行为和AE行为进行了实时监测，获得了其AE三维空间分布规律；张鹏海等[9]对蚀变花岗岩破坏过程中AE事件的演化规律开展了试验研究，研究结果为预测岩石的破坏提供试验依据；刘建坡等[10]采用单纯形定位算法，对预制孔岩石试件损伤破坏过程中的AE时空演化特征进行了研究。
采矿技术 2018年1期2018-05-10
- 微波照射下含水率对岩石强度弱化的影响
ay[7]提出了岩样单轴抗压强度与含水率呈现负指数函数变化规律；黄彦森[8]等分析了不同含水率条件下白云岩的变形特性和强度变化规律；文圣勇[9]等将声发射技术应用到岩石破碎上，对砂岩展开常规单轴压缩试验，分析岩石在不同含水率作用下的声发射特点；唐鸥玲[10]等通过对砂岩进行不同含水率以及不同围压条件作用下的三轴试验，探讨含水率对岩样渐进破裂过程的影响规律。以上研究分别阐述了微波照射和含水率对岩样损伤的影响规律，然而考虑微波照射下含水率对岩石强度弱化影响的研
水力发电 2018年1期2018-04-27
- 水化环境下砂岩的冻融循环试验研究
高海拔地区的砂岩岩样置于不同的水化环境下进行饱水试验，然后进行冻融循环，测定不同冻融循环次数下的无侧限抗压强度。试验结果表明，砂岩在经过2次冻融循环之后，岩样的质量均会增加；第3次冻融循环之后，所有的岩样质量均下降，随着后面的冻融循环次数的增加，中性条件下岩样其质量逐渐趋于稳定，而碱性越强的水化环境下的岩样其质量会逐渐增加。单轴抗压强度结果表明，同种水化环境下岩样其损伤因子和弹性阶段的弹性模量会随着冻融循环次数的增加而变大，当冻融循环次数相同时，碱性越强的
湖南交通科技 2017年2期2017-07-18
- 四川红层岩石强度试验探讨
。关键词：岩石；岩样；试验；分析；资料；四川红层1概述岩石试验是取得岩体物理力学特性指标的重要手段和技术支撑。在试验过程中，除严格按照《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001要求操作外，尚需采取与之相适宜的手段和方法，以确保试验成果的可靠性、准确性、合理性。针对四川红层砂泥岩普遍具有岩性软弱、层理发育、各向异性、遇水易崩解软化等特点，笔者通过总结多年的实践经验，提出了四川红层岩石试验样品采集、运输、加工、试验以及数据整理的方法，具有一定的工程意义。
四川水力发电 2016年2期2016-04-08
- 岩样三向渗透率测定方法实验研究
岩样三向渗透率测定方法实验研究鲍云杰1,2曹婷婷1,2翟怡1，2(1.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所， 无锡 214151；2. 中国石油化工集团公司 油气成藏重点实验室，无锡 214126)摘要：受岩石样品夹持器形状结构的限制，岩样必须加工成规则圆柱状才能测定渗透率。这种岩样外形的限制性要求，使得同一样品测定三个方向的渗透率难以实现。本文提出了一种岩样三向渗透率测定方法，这种方法通过使用岩心分析测试用过渡套(ZL2011
分析仪器 2015年1期2016-01-12
- 冻融循环条件下红砂岩物理力学特性试验研究
40次时分别测量岩样的质量、体积及其纵波波速,并对岩样进行单轴抗压试验;分析了岩石强度与应力-应变曲线及损伤扩展力学特性随冻融循环次数的变化规律。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,岩样的质量、密度、波速及冻融系数减小;岩样的弹性模量及强度逐渐减小,应力-应变曲线压缩性增大,弹性增长段减小,塑性增强;冻融与荷载的共同作用使岩石总损伤加剧,并最终导致岩石破坏。最后，利用陕西红砂岩物理力学特性随冻融循环的变化规律，为寒区岩土工程的建设提供相应的参考数据。岩石
太原理工大学学报 2015年1期2015-06-23
- 不同损伤程度下岩石力学参数变化的声波测试
[13]等发现，岩样压缩过程中声波速度随压应力的变化十分灵敏，与试件的破坏机制有较好的相关性；符文熹等[14-15]则进一步通过测试数据的拟合，获得了平均地应力与声波波速之间的对数关系。结果表明，通过岩体的声波速度可以对岩石的强度进行初步判断和推测。为了提高现场检测的效率，并合理利用损伤区内岩体的声波检测数据来估计损伤区内岩体物理力学参数的发展演化，开展了室内岩石力学试验，以建立不同损伤程度条件下岩体声波速度的差值与其物理力学参数变化之间的关系。2 试验设
岩土力学 2015年12期2015-02-04
- 岩石初始损伤及其对单轴抗压强度的影响研究
]。CT数越大，岩样受损程度越小；CT数越小，岩样受损程度越大。用CT对所取得的岩样进行扫描，每个岩样从顶部到底部均匀间隔选取约5个扫描横断面，获得岩样不同横断面上的CT数分布。对每个断面上的CT数分布按同心圆(如图1，一般3～4个)，从内到外进行统计，统计参数包括统计每个同心圆内的平均CT数和CT数方差，再根据各同心圆内平均CT数的大小及其CT数方差的大小，初步确定岩样的损伤范围及相对损伤程度。限于篇幅，本文只对软硬岩岩样的最外圈CT数进行统计分析。2
长江科学院院报 2014年11期2014-08-20
- 干燥及饱和岩石循环加卸载过程中声发射特征试验研究
不同程度的影响。岩样从干燥状态到饱和状态,其抗压强度降低了6.96%;整个加卸载过程中,饱和岩样的声发射能量累积数为干燥岩样的17.94%,且试件发生宏观破坏之前,饱和岩样的声发射能量累积数为干燥岩样的4.6%;干燥岩样的加卸载响应比的最大值出现在峰值强度前的很短时间内,而饱和岩样的最大值出现在裂纹的非稳定扩展阶段。循环加卸载;不同含水状态;声发射;加卸载响应比;破坏前兆岩石声发射是岩石在受力过程中其内部原生裂纹和缺陷的扩展以及新的微破裂的孕育、萌生、演化
煤炭学报 2014年7期2014-06-07
- 基于磁性液体的岩样总体积测试方法
）基于磁性液体的岩样总体积测试方法鲍云杰1，2，鲍芳1，2，李志明1，2（1.中石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214151；2.中石化油气成藏重点实验室，江苏无锡214151）针对现有浮力法测定岩样总体积受人为因素影响大，以及丈量法测定岩样总体积对岩样外形严格限定的缺点，提出了岩样总体积测试的双密度测定计算公式。在实验验证的基础上，利用磁性液体在磁场作用下密度可变、可控的特性，探索设计了基于磁性液体的岩样总体积测定装置，建立了基于磁性液
计测技术 2014年1期2014-04-15
- 油田常规钻井取心岩样测定润湿性的试验研究
油田常规钻井取心岩样测定润湿性已得到人们广泛的应用［2～7］。常规钻井取心获得的岩石，由于受到钻井液的污染，需要对岩样进行清洗并采用老化的方法恢复油藏岩石初始润湿状态后再进行润湿性的测定［8］。实践表明，利用常规钻井取心岩样测定润湿性的重要环节包括岩样的清洗和老化恢复岩样。笔者利用英东油田常规钻井取心岩样，参照文献 ［8］中介绍的自吸法，研究清洗岩样的溶剂、岩样老化时间和老化用油对测定岩样润湿性的影响。1 岩样清洗溶剂对润湿性的影响1.1 试验试验用岩样为
石油天然气学报 2014年8期2014-03-18
- 储层在高温条件下的应力敏感性研究
法，对该地区砂岩岩样在高温条件下进行了变围压的液测渗透率实验，研究了加载和卸载过程储层渗透率应力敏感性，为该地区大中型天然气田的勘探成功提供实验依据.1 实验方法有效围压为围压与岩石中流体压力的差值.实验所选取岩样为若干莺琼盆地某砂岩储层岩样，在高温(150℃)条件下通过围压的改变测取岩样的渗透率，实验所用液体为模拟地层水所配制的同矿化度盐液.实验步骤如下:①给待测岩样一个固定的进口压力值，对岩样加温至150℃并保持不变，初始有效围压设为5MPa，待压力稳
四川文理学院学报 2013年2期2013-12-17
- 酸对云冈石窟砂岩的劣化作用试验研究
岩在多种水环境下岩样质量、强度以及化学环境对岩石力学效应的影响机制、环境效应做了研究，发现造岩矿物的溶解作用是岩样强度降低的主要原因。谭卓英等［6］对3种酸和3种pH值下2种岩样的抗压强度、抗拉强度及劈裂法抗拉强度等进行了研究，发现酸与碳酸盐岩及硅酸盐岩发生腐蚀作用的机制不同。乔丽萍等［7］对不同水环境下砂岩孔隙率、pH值演变和矿物蚀变进行了研究，发现水－岩作用下次生孔隙率的形成机理。李宁等［8］对受酸腐蚀5，9，14，21 d的砂岩的抗压强度试验及CT扫
长江科学院院报 2013年9期2013-12-03
- 结合CT技术的火山岩水力裂缝延伸实验
7]：压裂后劈裂岩样观测裂缝形态；在压裂液中添加示踪剂来观测裂缝的扩展情况；采用声发射或微地震方法监测裂缝的扩展过程。这些方法的共同缺点是无法准确地认识水力裂缝的扩展形态，实验误差较大。一些研究者借助 CT技术观测水力裂缝，精确度较高，但只获得了裂缝的平面扩展形态[18-20]。本文采用大型真三轴模拟实验系统，对取自野外地层露头的火山岩岩样进行水力压裂模拟实验，在实验前后采用工业CT技术对岩样进行扫描，通过对比分析实验前后CT图像的变化分析水力裂缝的扩展情
石油勘探与开发 2013年3期2013-07-25