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白砂岩卸围压强度与损伤破坏特征王云飞1,焦华喆1,李震1,宿辉21. 河南理工大学土木工程学院2. 河北工程大学水利水电学院摘 要:为了探讨白砂岩卸围压强度变形特征,利用RMT岩石力学试验系统进行了常规三轴,恒轴压卸围压应力路径试验,分析了白砂岩卸围压强度,变形,稳定时间和损伤破坏特征.获得以下主要结论:相同初始围压下,卸围压速率越大,屈服段越小,相同卸围压速率下初始围压越大屈服特性越明显;相同初始围压下,随着卸围压速率的减小,白砂岩破坏时的轴向变形增大,表明脆性减弱而延性增强,破坏时的内部损伤越严重;随着卸围压速率的减小,同一初始围压下破坏时围压增加,围压降减小而围压比增大;初始围压越大白砂岩稳定时间越长,但随着卸围压速率的增大稳定时间迅速减小,卸围压速率达到1 MPa/s时,初始围压对稳定时间的影......
煤岩材料卸围压过程破坏突变特性实验研究黄启翔重庆大学资源及环境科学学院摘 要:应用MTS815材料力学试验机和煤岩材料三轴瓦斯渗流试验装置,开展煤岩材料的卸围压实验,并对卸围压过程中煤岩材料的破坏突变特性进行研究.研究结果显示:不含瓦斯煤岩材料在卸围压过程中破坏突变现象不明显.含瓦斯煤岩材料的卸围压过程具有2个阶段;在2个阶段的分界点,轴向应力随围压的变化呈现突变特征;瓦斯压力小于等于1.5MPa时,随着瓦斯压力的增大,含瓦斯煤岩材料在卸围压过程中的破坏突变特性更加不明显.研究结果对预测煤岩的破坏和预防煤与瓦斯突出具有现实指导意义.关键词:煤岩材料;卸围压;瓦斯;突变;......
含瓦斯煤多级式卸围压变形破坏及渗透率演化规律实验蒋长宝1,2,3,黄滚1,2,3,黄启翔1,2,31. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学资源及环境科学学院3. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室摘 要:以重庆松藻煤电有限责任公司的典型煤与瓦斯突出矿井--打通一矿7号煤层为研究对象,利用自行研制的"含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置",进行了不同初始围压和不同瓦斯压力组合条件下,含瓦斯煤多级式卸围压变形破坏及渗透率演化规律实验研究.研究结果表明:开始卸围压后,煤岩并不是立即被破坏失稳,而是维持在σ1u一段时间,经历n级卸围压作用后才会失稳;在煤样失稳前,每一级卸围压过程中煤样的变形和渗透率变化速度都是不一样的,均呈加速增大的趋势;在每一级围压恒定阶段,随着围压的......
复合岩层变形及强度特性卸围压试验研究程建龙,杨圣奇,殷鹏飞,刘相如中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室摘 要:探索了复合岩层类岩石试样的制作方法,对不同倾角复合岩层试样进行了常规三轴加载和卸围压试验.基于卸围压试验结果,研究了卸载速率对复合岩层试样的极限承载强度和实时围压的影响规律,分析了层理面倾角与复合岩层试样强度变形参数之间的关系,揭示了复合岩层试样在加轴压卸围压过程中的变形破坏机理,讨论了不同卸载速率下复合岩层试样的破坏模式.得出初始围压为15MPa且在同一卸载速率下,θ=0°~90°试样的极限承载强度随层理面倾角的增加出现先降低后升高,最小值均发生在θ=60°试样.θ=0°试样在卸载速率逐渐增加时,破坏模式从与弱面交叉的剪切破坏逐渐转变成与弱面交叉的拉伸破坏;θ=15°~30°试样......
含瓦斯煤卸围压蠕变试验及其理论模型研究尹光志1,2,王浩3,张东明1,21. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室3. 重庆大学数学与统计学院摘 要:以重庆松藻煤电公司打通一矿突出煤层取得的煤样为研究对象,运用自制的含瓦斯煤三轴蠕变加载渗流试验系统,进行了含瓦斯煤卸围压蠕变与渗流试验研究,分析了其黏塑性本构关系与考虑Klinkenberg效应的卸压瓦斯渗流规律.结果表明:通过卸围压可使含瓦斯煤加速破坏,对于脆性煤岩体则容易引起冲击地压或煤与瓦斯突出.由于煤样在加压再卸压的过程中产生大量的宏观裂隙,优化了煤体中孔隙的连通性,会引起瓦斯流动速度显著增加.改进了Chaboche黏塑性本构模型,可用以描述含瓦斯煤的卸压短期蠕变破坏.通过实验数据可以获......
含瓦斯煤岩卸围压声发射特性及能量特征分析秦虎1,黄滚2,贾泉敏31. 河西学院土木工程学院2. 重庆大学资源及环境科学学院3. 中煤科工集团重庆研究院有限公司摘 要:利用自主研发的含瓦斯煤岩热流固耦合三轴伺服渗流装置配合声发射监测系统对不同围压作用下含瓦斯煤岩进行了卸围压试验,试验结果表明:不同围压作用下含瓦斯煤岩声发射事件率,累积振铃计数与应力曲线具有较好的对应关系,振幅总体分布在[42,60]d B之间,随着振幅的增加,声发射事件率呈现出递减的趋势;含瓦斯煤岩失稳破坏时声发射事件率与围压呈线性关系,而声发射累积振铃计数与围压呈指数函数关系;不同围压下含瓦斯煤岩卸围压实验中轴向应力加载阶段和围压卸载阶段能量特征是不同的,随着围压的增大,煤岩加载阶段吸收的能量明显增大,卸载阶段释放的能量也相应的增大......
含瓦斯煤岩卸围压变形特征及瓦斯渗流试验蒋长宝1,2,尹光志1,2,黄启翔1,2,司焕儒31. 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室(重庆大学)2. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室3. 艾克塞特大学坎伯恩矿业学院摘 要:运用自制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置,进行了含瓦斯煤岩卸围压瓦斯渗流试验,研究其卸围压过程中的变形和瓦斯渗流特性.研究结果表明,卸围压试验煤样破坏形式是以剪切破坏为主的张剪复合破坏.卸围压过程中,含瓦斯煤岩围压-应变曲线可以分为3个阶段:屈服前阶段,屈服后阶段,破坏失稳阶段.渗透率-应变曲线与围压-应变曲线呈现出明显的对应关系,表明围压对煤岩的变形和渗透率有重大影响,煤岩渗透率的变化与煤岩的变形损伤演化过程密切相关.卸围压后,含瓦斯煤岩的泊松比立即转为向变大的......
不同应力路径下卸围压流变试验分析及模型辨识 杨文东1, 2,张强勇2,陈芳2,李文纲3,王建洪3,贺如平3,曾纪全3 (1. 中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院,山东 青岛,266580； 2. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南,250061； 3. 中国水电顾问集团 成都勘测设计研究院,四川 成都,610072) 摘要:以大岗山水电站坝基的辉绿岩为研究对象,进行σ1恒定卸围压和σ1-σ3恒定卸围压流变试验,分析2种不同应力路径下辉绿岩的流变变形特征.引入屈服接近度指标来评价卸围压流变过程中不同三向应力状态下岩样临近屈服破坏的程度,并以此作为试验曲线中等速蠕变和加速蠕变的区分标准.最后对Burgers模型进行参数变异处理.研究结果表明:在2种方式下和在卸围压过程中,岩样的横向变形都表现为侧向膨胀,但轴向变形规律并不相同:σ1恒定时轴向变形一直轴向压缩,而......
DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2015.03.034 大岗山坝区辉绿岩卸围压三轴流变试验及分析 张龙云1, 2,张强勇1,杨尚阳1, 3,隋斌1,杨文东4,王有法1,王超1,袁圣渤1 (1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心,山东 济南,250061； 2. 山东大学 后勤保障部,山东 济南,250100； 3. 山东交通学院 数理系,山东 济南,250023...主要为劈裂破坏；轴向应力σ1恒定卸围压流变时岩样表现出的脆性比偏应力(σ1-σ3)恒定卸围压流变更为剧烈；二者的流变破坏破坏强度均比常规三轴强度低. 关键词:大岗山坝区；硬脆性辉绿岩；三轴卸围压流变试验；流变破坏强度；流变应力阈值 中图分类号:TU458 ......
卸围压作用下煤岩破断及渗透特性王浩1,2,尹光志1,张先萌1,冯丹1,郑彬彬11. 重庆大学资源及环境科学学院2. 重庆大学数学与统计学院摘 要:利用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置,进行了不同气体压力作用下煤岩卸围压作用的瓦斯渗流实验.实验结果显示,渗透率变化呈现阶段性特点,全过程可以分为3个阶段:阶段I,渗流减小阶段;阶段II,稳定渗流阶段;阶段III,加速渗流阶段.采用Kozeny-Carman方程描述渗透性与孔隙度的关系,研究煤岩变形与瓦斯渗流的关系,建立了卸围压煤岩变形与渗透率的相关性模型.理论分析表明:在阶段I,外部压力和孔隙压力的变化是引起煤样渗透率发生变化的主要原因,在阶段II和阶段III,外部压力成为主导;在破坏后阶段,渗透率增长1个数量级,变化十分明显.由于理论计算结果与实验曲线......
