检索结果-南通市图书馆

海底金属矿围岩裂隙倾角、开度对渗流特性的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国安全科学学报 2023年第9期33卷 164-172页

作者：付翠翠张永亮曲敏殷诗理刘云飞王明斌青岛理工大学安全科学与工程系山东青岛266520 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东烟台264010

为探究海底金属矿高承压围岩裂隙倾角、开度对渗流特性的影响,揭示海底金属矿高承压围岩裂隙倾角及开度对渗流速度、出口流量的影响特征,以海底金属矿三山岛新立矿区为工程背景,基于裂隙状态与渗流速度耦合理论建立围岩多裂隙渗流模型,... 详细信息

为探究海底金属矿高承压围岩裂隙倾角、开度对渗流特性的影响,揭示海底金属矿高承压围岩裂隙倾角及开度对渗流速度、出口流量的影响特征,以海底金属矿三山岛新立矿区为工程背景,基于裂隙状态与渗流速度耦合理论建立围岩多裂隙渗流模型,应用COMSOL Multiphysics数值模拟软件,通过改变裂隙倾角和开度得到地下水在深井围岩裂隙中渗流速度、出口流量的变化情况。结果表明:裂隙倾角会对地下水渗流速度产生重要影响,多裂隙相交使地下水渗流速度发生突变,在模拟倾角范围内,裂隙倾斜角度越大,地下水出口渗流速度越小,出口流量越小,裂隙相交处渗流速度突变越明显。当裂隙开度处于0.5~2 mm时,裂隙相交处渗流速度发生明显突变,裂隙开度大小对渗流量影响显著。

关键词：海底金属矿裂隙倾角裂隙开度渗流速度渗流特性

变开度岩体裂隙多相渗流实验与有效渗透率模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学学报 2023年第2期55卷 543-553页

作者：胡冉钟翰贤陈益峰武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室武汉430072

岩体裂隙的有效渗透率是描述岩体非饱和或多相渗流的关键参数,而裂隙开度是影响有效渗透率的重要因素.通过自主研发的粗糙裂隙多相渗流可视化实验平台,针对天然岩体裂隙复制而成的裂隙模型开展变开度条件下的多相渗流可视化实验,研究开... 详细信息

岩体裂隙的有效渗透率是描述岩体非饱和或多相渗流的关键参数,而裂隙开度是影响有效渗透率的重要因素.通过自主研发的粗糙裂隙多相渗流可视化实验平台,针对天然岩体裂隙复制而成的裂隙模型开展变开度条件下的多相渗流可视化实验,研究开度变化对多相渗流流动结构以及有效渗透率的影响.研究表明:非湿润相流体运动通道,在低流量比条件下呈现出气泡流流动结构,而在高流量比条件下呈现较为稳定的通道流流动结构.随着开度的增加,非湿润相流动通道的分支变少、等效宽度增加,两相流体的有效渗透率均增大,流动结构趋于稳定.可视化结果还阐明了柱塞流流动结构下,两相流体交替占据裂隙空间的竞争机制:当非湿润相流体通道由连续转变为不连续时,裂隙进出口压差显著增加;反之,当该通道由不连续转变为连续时,压差显著减小.最后,基于分形理论以及渗透率统计建模方法,建立了考虑开度效应的岩体裂隙多相渗流有效渗透率理论模型,并通过实验测定的有效渗透率数据验证了该模型的正确性与有效性.

关键词：岩体裂隙多相渗流裂隙开度流动结构有效渗透率模型

裂隙开度的压力溶解对双重孔隙介质热-水-应力耦合影响的有限元分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2010年第4期31卷 1269-1275页

作者：张玉军张维庆中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 西南交通大学土木工程学院成都610031

为了考虑应力拉压和压力(化学)溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔(... 详细信息

为了考虑应力拉压和压力(化学)溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔(裂)隙水压力、地下水流速和主应力的变化、分布情况。结果显示:3种工况的计算域中温度场基本相同;孔(裂)隙水渗流场形态相似,但其量值有一定差别;工况1的裂隙开度在应力和压力(化学)溶解的共同作用下闭合量最大,负孔(裂)隙水压力增值最高;核废物的释热效应明显地改变了岩体自重应力场的水平分量,但对其垂直分量影响较小。

关键词：双重孔隙-裂隙介质裂隙开度压力溶解热-水-应力耦合有限元分析

基于MIC的非吻合裂隙等效水力开度的表征模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

地质科技通报 2023年

作者：朱悦梁烨孙自豪王亮清范斌强姚浔万宁波工程学院建筑与交通工程学院中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站中国地质大学(武汉)工程学院

等效水力开度可以定量表征粗糙裂隙在达西流态下的导流能力，等效水力开度的精准预测对很多实际应用工程具有重要的意义。粗糙裂隙的等效水力开度受控于复杂的壁面形貌和开度分布等几何特征，本文综合考虑裂隙几何信息，通过最大互信息... 详细信息

等效水力开度可以定量表征粗糙裂隙在达西流态下的导流能力，等效水力开度的精准预测对很多实际应用工程具有重要的意义。粗糙裂隙的等效水力开度受控于复杂的壁面形貌和开度分布等几何特征，本文综合考虑裂隙几何信息，通过最大互信息系数（MIC）的方法确定了等效水力开度的主控因子，并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。首先，基于Barton 10条标准曲线构造了900组非吻合粗糙裂隙，通过壁面几何信息得到13个几何参数并采用直接数值模拟获取了所有裂隙的等效水力开度试验值，然后，采用最大互信息系数方法分析了等效水力开度与13个几何参数之间的相关性，共确定了4个主控因子，并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。基于900个粗糙裂隙数据，选取已有的两个等效水力开度表征模型进行对比分析，分析结果显示本文提出的水力开度预测模型具有更好的表征性能。最后，研究了尺寸效应对建立等效水力开度表征模型的影响，并讨论了将本文的研究推广至三维裂隙的方法。

关键词：粗糙裂隙等效水力开度壁面形貌裂隙开度最大互信息系数

裂隙位置和开度对岩体抗剪强度影响的试验研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

华北水利水电大学学报（自然科学版） 2023年第2期44卷 64-71,110页

作者：姜彤尹纯阳王江锋李洪军华北水利水电大学地球科学与工程学院河南郑州450046 河南省岩土力学与结构工程重点实验室河南郑州450046

Jennings方法忽略了裂隙的位置和开度,直接按照裂隙连通率进行加权平均求得的岩体抗剪强度是不精确的。为了研究裂隙位置和开度对岩体抗剪强度的影响,以水泥浆为类岩石材料,浇筑裂隙岩体试件,在试件的不同位置预制不同开度的裂隙,在直... 详细信息

Jennings方法忽略了裂隙的位置和开度,直接按照裂隙连通率进行加权平均求得的岩体抗剪强度是不精确的。为了研究裂隙位置和开度对岩体抗剪强度的影响,以水泥浆为类岩石材料,浇筑裂隙岩体试件,在试件的不同位置预制不同开度的裂隙,在直剪仪上对裂隙岩体试件进行抗剪强度试验。试验结果表明:当裂隙开度一定,裂隙位于位置三(裂隙中心距剪刃50 mm)时,试件黏聚力最小,裂隙位于位置一(裂隙中心距剪刃10 mm)和位置五(裂隙中心距剪刃90 mm)时,试件黏聚力最大,裂隙位于位置二(裂隙中心距剪刃30 mm)和位置四(裂隙中心距剪刃70 mm)时,试件黏聚力位于两者之间;当裂隙位置一定时,1 mm开度的裂隙试件抗剪强度小于2 mm开度的试件;裂隙试件的内摩擦角受裂隙位置和开度影响不显著;裂隙扩展和剪断面破坏特征受裂隙开度影响显著,相同位置下,1 mm开度试件剪断后裂隙较平直,剪断面相对光滑,2 mm开度试件剪断后裂隙起伏度较大,剪断面凹凸不平。研究结果对加深裂隙岩体剪切破坏规律和破坏机制的认识以及现场裂隙岩体抗剪强度的合理取值,均具有一定的指导意义。

关键词：裂隙岩体直剪试验裂隙位置裂隙开度抗剪强度

裂隙位置和开度对岩体破坏模式影响的试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

裂隙位置和开度对岩体破坏模式影响的试验研究

作者：尹纯阳华北水利水电大学

学位级别：硕士

随着我国经济的持续发展和人民生活水平的不断提升,岩土工程建设在规模与数量上呈现不断增长的趋势。非贯通裂隙岩体是工程中经常遭遇的一类复杂的工程介质,裂隙的存在对岩体的破坏和力学特性起着决定性的作用。岩体的力学性质受裂隙度... 详细信息

随着我国经济的持续发展和人民生活水平的不断提升,岩土工程建设在规模与数量上呈现不断增长的趋势。非贯通裂隙岩体是工程中经常遭遇的一类复杂的工程介质,裂隙的存在对岩体的破坏和力学特性起着决定性的作用。岩体的力学性质受裂隙度的影响,针对岩体工程中计算二向裂隙度时,通常只统计岩体某一截面中裂隙通过的面积,而忽略裂隙位置和开度的不同对岩体力学性质的影响。本文采用水泥、石英砂、石膏、重晶石粉等材料获得一种模拟脆性红砂岩力学性质的类岩石材料配比,通过钢制模具浇筑三种裂隙位置（靠近剪刃、试样中间和远离剪刃）和四种裂隙开度（1mm、2mm、3mm和4mm）的类岩体试样,采用直剪试验仪测试岩体试样非贯通裂隙面的抗剪强度,同步采用高清摄像技术实时监测试验过程中岩体裂隙面的破坏情况,研究不同裂隙位置和开度对岩体试样抗剪强度和破坏模式的影响规律。经过试验研究,主要得到以下结论:（1）当开度一定时,裂隙位于试样中间的岩体的抗剪强度约为类岩石试样的65%～75%,明显小于裂隙靠近剪刃处的岩体（约为类岩石试样的73%～82%）和裂隙远离剪刃处（约为类岩石试样的73%～80%）的岩体;法向应力（从5MPa到9MPa）每增大1MPa,开度为1mm和2mm试样的抗剪强度增量约为8%～13%,开度为3mm和4mm试样的抗剪强度增量约为5%～10%;当裂隙位置一定时,开度为1mm和2mm的岩体的抗剪强度整体大于3mm和4mm开度的岩体;当法向应力为5MPa和6MPa时,裂隙靠近剪刃处开度为2mm的岩体的抗剪强度最大,比同位置开度为3mm和4mm的岩体髙约4%～12%;当法向应力为8MPa和9MPa时,裂隙位于试样两端开度为1mm和2mm的岩体的抗剪强度最大,比同位置开度为3mm和4mm的岩体高约3%～8%。（2）当裂隙开度为4mm时,岩体的黏聚力c随裂隙位置的不同呈现“V”字型分布,裂隙位于靠近剪刃处的岩体的c值约为9.29MPa,裂隙位于远离剪刃处的岩体的c值约为8.88MPa,中间位置裂隙岩体的c值比两侧的低约40%～50%;当裂隙开度为2mm时,裂隙位于试样两侧的岩体的c值基本相等,约为6.5MPa,裂隙位于中间的岩体的c值稍小,约为6.2MPa。当二向裂隙度相同时,岩体的黏聚力c受裂隙开度和位置影响较大,尤其当开度为3mm和4mm时,裂隙位于试样中间的岩体的c值明显小于位于两侧的。（3）当裂隙开度为4mm时,岩体的内摩擦角φ随裂隙位置的不同呈现倒“V”字型分布,裂隙位于靠近剪刃处的岩体的φ值约为41.66°,裂隙位于远离剪刃处的岩体的φ值约为44.42°,中间位置裂隙岩体的φ值比两侧的高约10%～20%;当裂隙开度为2mm时,岩体的内摩擦角φ随裂隙位置的不同呈现“V”字型分布,裂隙位于靠近剪刃处的岩体的φ值约为53.26°,裂隙位于远离剪刃处的岩体的φ值约为54.46°,中间位置裂隙岩体的φ值比两侧的低约5%～10%。当二向裂隙度相同时,岩体的内摩擦角φ受裂隙开度和位置影响较大,当开度为4mm时,裂隙位于试样中间的岩体的φ值明显大于两侧;当开度为3mm时,裂隙位于靠近剪刃处的岩体的φ值最大;当开度为1mm和2mm时,裂隙位于试样中间的岩体的φ值明显小于两侧的。（4）对于裂隙位于靠近剪刃的类岩体试样,试样受剪时在弹性阶段不产生裂纹,进入塑性阶段后开始产生裂纹,最初裂纹产生于裂隙内部和岩桥接触部位,随后试样和挡板接触部位开始产生裂纹,随着剪切力的进一步增大,两个部位的裂纹逐渐增多,最终形成贯通的剪切面;对于裂隙位于中间的类岩体试样,试样受剪时在弹性阶段不产生裂纹,进入塑性阶段后开始产生裂纹,最初裂纹产生于靠近剪刃一侧岩桥,之后是远离剪刃一侧岩桥产生裂纹,随着剪切力的增大,最后两个部位的裂纹逐渐扩展贯通形成剪切滑动面;对于裂隙位于远离剪刃的类岩体试样,试样受剪时在弹性阶段不产生裂纹,进入塑性阶段后开始产生裂纹,最初裂纹产生于岩桥靠近剪刃一侧,随后在岩桥远离剪刃端也开始产生裂纹,随着剪切力的增大,最后两个部位的裂纹逐渐扩展贯通形成剪切滑动面。（5）随着法向应力的增大,裂隙岩体的破坏模式整体由拉剪复合破坏向剪切破坏转变;当法向应力和开度一定,裂隙位于试样中间时,岩体倾向于发生剪切破坏,当裂隙位于试样两侧时,岩体倾向于发生拉剪复合破坏;当法向应力和位置一定时,1mm和2mm裂隙开度岩体倾向于发生剪切破坏,3mm和4mm裂隙开度岩体倾向于发生拉剪复合破坏。

关键词：裂隙位置裂隙开度相似材料配比抗剪强度破坏模式

三轴压应力-化学溶液渗透作用下单裂隙花岗岩裂隙开度演化

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2012年第9期31卷 1869-1878页

作者：杨金保冯夏庭潘鹏志申林方中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

为研究单裂隙花岗岩在应力–化学溶液渗透条件下的开度演化规律,开展单裂隙花岗岩在恒定三轴压应力及化学溶液渗透作用下的试验。对试验过程中渗透溶液离子浓度进行分析,结果表明,压应力作用下,裂隙接触面矿物溶解、自由面矿物溶解以及... 详细信息

为研究单裂隙花岗岩在应力–化学溶液渗透条件下的开度演化规律,开展单裂隙花岗岩在恒定三轴压应力及化学溶液渗透作用下的试验。对试验过程中渗透溶液离子浓度进行分析,结果表明,压应力作用下,裂隙接触面矿物溶解、自由面矿物溶解以及矿物沉淀3个过程影响裂隙开度的演化规律。通过裂隙面三维扫描数据获取裂隙开度变化与接触面积率的关系,并基于此在已有研究基础上分别建立酸性溶液和碱性溶液渗透作用下花岗岩裂隙开度演化模型。模拟结果表明,模型计算结果与试验结果符合较好,能够很好地描述裂隙在化学溶液渗透和应力作用下的演化规律;酸性溶液渗透作用下,接触面矿物溶解过程的强弱控制着裂隙开度的演化,而碱性溶液渗透作用下,矿物的沉淀过程也发挥着重要作用。

关键词：岩石力学裂隙开度压应力-化学-渗透耦合过程裂隙形貌化学溶解沉淀单裂隙岩石

裂隙数量和开度对低强度岩体力学特性及破坏模式的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2018年第12期43卷 3338-3347页

作者：王艳磊唐建新代张音易婷李欣怡重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源及环境科学学院重庆400044 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

采用MTS815电液伺服控制试验机对不同裂隙数量和不同裂隙开度条件下的低强度岩体试件进行常规单轴压缩试验,基于试验结果,详细分析了每种类型裂隙试件的应力-应变曲线、强度、变形参数及破坏模式。研究结果表明:(1)裂隙数量可使试件应力... 详细信息

采用MTS815电液伺服控制试验机对不同裂隙数量和不同裂隙开度条件下的低强度岩体试件进行常规单轴压缩试验,基于试验结果,详细分析了每种类型裂隙试件的应力-应变曲线、强度、变形参数及破坏模式。研究结果表明:(1)裂隙数量可使试件应力-应变曲线的峰后破坏阶段由快速下跌转变为台阶式下跌,最后变为水平延伸式缓慢下跌,呈近似塑性流动变形破坏,相对而言裂隙开度对试件应力-应变曲线的影响则非常小;(2)受结构效应的影响,试件峰值强度只在水平和倾斜裂隙条件下才随裂隙数量的增加呈明显减小趋势,而裂隙开度对试件峰值强度的影响较小,且存在最弱影响开度值;(3)裂隙数量对不同裂隙倾角条件下试件的变形特征均有较大影响,而裂隙开度只对倾斜裂隙试件的变形特征影响较为明显;(4)裂隙数量对倾斜和垂直裂隙试件破坏模式的影响要比水平裂隙试件的明显,但影响规律不明确。裂隙开度可以完全改变垂直裂隙试件的破坏模式,使其由纯拉伸破坏向单一剪切破坏转变,但对水平和倾斜裂隙试件的破坏模式基本没有什么影响。

关键词：低强度岩体裂隙数量裂隙开度力学特性破坏模式单轴压缩

温度循环及渗透压对单裂隙花岗岩裂隙开度影响的实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国矿业 2022年第6期31卷 180-188页

作者：徐轶尘胡耀青朱小舟宋家琪靳佩桦太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024 上海宝冶集团有限公司建筑设计研究院上海200941

在干热岩地热开采中,花岗岩裂隙的演化对热能提取起着至关重要的作用。为了探讨循环高温下花岗岩裂隙开度的演化规律,采用多功能高温三轴伺服控制试验机,对温度为100~300℃的高温单裂隙花岗岩进行渗流实验,研究了不同温度、温度循环(次... 详细信息

在干热岩地热开采中,花岗岩裂隙的演化对热能提取起着至关重要的作用。为了探讨循环高温下花岗岩裂隙开度的演化规律,采用多功能高温三轴伺服控制试验机,对温度为100~300℃的高温单裂隙花岗岩进行渗流实验,研究了不同温度、温度循环(次数为10次)及渗透压力对花岗岩裂隙开度的影响。研究结果表明:①无论温度多高,裂隙开度随渗透压的增加呈增大趋势,但温度不同,裂隙开度随渗透压增加而增大幅度不同,存在明显的转折点,温度不同,转折点不同;②无论渗透压多高,裂隙开度都随温度的升高而降低,但降低的幅度与温度有关;③无论循环温度多高,在同一渗透压下,起初的数次温度循环中,裂隙开度是降低的,当循环次数逐渐增加,裂隙开度也增大,温度越高其增大的趋势越明显。实验结果可为今后控制花岗岩裂隙演化的深入研究提供基础的实验数据。

关键词：花岗岩单裂隙裂隙开度高温地热温度循环