含预制裂隙黑色页岩裂纹扩展过程及宏观破坏模式巴西劈裂试验研究 被引量：21

1

作者 王辉 李勇 +4 位作者 曹树刚 潘瑞凯 杨红运 张克文 刘延保 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期912-926,共15页

为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变... 为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变化,试件的强度会表现出显著的差异性。层理角度和预制裂隙角度会影响试件起裂点的位置和裂纹尖端起裂角的大小,当预制裂隙角度较小时,试件的起裂点会偏离预制裂隙尖端,裂纹沿试件中部或层理面扩展;随预制裂隙角度增大,试件起裂点逐渐转移至预制裂隙尖端,裂纹由预制裂隙尖端向应力加载方向扩展,且层理角度对裂纹起裂角的影响随预制裂隙角度增大而逐渐减弱。根据试件的裂纹形态和形成机制,可将含预制裂纹试件的破坏模式划分为5种类型,其声发射计数的时间分布特征可以划分为2种类型。同时,结合数值模拟和理论分析结果可以看出,黑色页岩表现出一定的横观各向同性特征,其层理效应随层理角度增大而增强,随预制裂隙角度增大而减弱;且最大切向应力准则可以作为预制裂隙起裂的判据。 展开更多

关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 黑色页岩 预制裂隙 裂纹扩展 破坏模式 层理效应

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软硬互层隧道稳定性分析及初期支护优化 被引量：21

2

作者 任松 欧阳汛 +1 位作者 姜德义 陈钒 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期17-22,共6页

采用ANSYS非线性接触分析方法,考虑层理效应并应用于重庆四面山隧道V级砂泥互层段进行围岩稳定性分析及初期支护优化.研究表明:隧道开挖后拱顶下沉值为水平收敛值1.5~2.0倍,拱肩处锚杆受力较拱顶处大,拱腰及拱脚处锚杆几乎不受力;根据... 采用ANSYS非线性接触分析方法,考虑层理效应并应用于重庆四面山隧道V级砂泥互层段进行围岩稳定性分析及初期支护优化.研究表明:隧道开挖后拱顶下沉值为水平收敛值1.5~2.0倍,拱肩处锚杆受力较拱顶处大,拱腰及拱脚处锚杆几乎不受力;根据水平软硬互层隧道开挖后围岩变形及支护受力特点,优化锚杆支护,得出砂泥互层施工段可将与岩层夹角小于35°范围的锚杆取消.在原有方案及优化方案施工段进行现场测试,结果显示模拟及优化数值与测试值基本符合.研究成果可在类似隧道施工中推广应用. 展开更多

关键词 隧道 稳定性分析 软硬互层 层理效应 接触分析 锚杆支护优化

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黑色页岩力学特性及气体压裂层理效应研究 被引量：20

3

作者 侯鹏 高峰 +3 位作者 张志镇 林斌 杨玉贵 高亚楠 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期670-681,共12页

气体压裂作为一种新型的无水压裂技术,对页岩气开采具有重要意义。为探究不同层理方向页岩气体压裂破坏机制,以彭水黑色页岩为试样,首先系统地分析其力学各向异性特征,并利用自行改造组装的高压气体压裂系统分别对轴向平行层理页岩和轴... 气体压裂作为一种新型的无水压裂技术,对页岩气开采具有重要意义。为探究不同层理方向页岩气体压裂破坏机制,以彭水黑色页岩为试样,首先系统地分析其力学各向异性特征,并利用自行改造组装的高压气体压裂系统分别对轴向平行层理页岩和轴向垂直层理页岩开展气体压裂试验,研究层理方向对页岩的变形、强度、声发射特征和破坏形态的影响,揭示页岩气压致裂破坏的机制,讨论不同加载方式下层理效应对页岩破坏强度的影响。研究表明:(1)黑色页岩的拉、压力学特征受层理方向影响明显,平行层理面加载页岩与垂直层理面加载页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、剪切模量之比分别为:138.22%,44.37%,169.17%,173.27%,泊松比受层理影响小。页岩平行层理面加载时,容易沿层理面产生张拉破坏;垂直层理面加载时,在层理本身发生剪切滑移破坏。(2)轴向垂直层理面页岩的破坏气压、破坏时间分别是轴向平行层理面页岩的4.2和3.35倍,前者沿层理弱面发生拉伸破坏,后者以拉伸破坏为主,也有剪切破坏发生,其破裂面凹凸起伏明显。所有变形曲线呈非线性变化,垂直层理面页岩的变形大,其变形曲线出现异常拐点,侧向变形曲线呈下凹趋势;轴向平行层理试样的变形曲线相对光滑,侧向变形曲线呈上凹趋势。AE能率反映了轴向垂直层理页岩破坏更加剧烈。(3)加载方式对页岩强度的层理效应系数影响显著,影响最大的是气体压裂试验,最小的是单轴压缩试验。 展开更多

关键词 岩石力学 黑色页岩 力学特性 气体压裂 层理效应 声发射

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黑色页岩动载破坏的层理效应及损伤本构模型研究 被引量：16

4

作者 孙清佩 张志镇 +3 位作者 李培超 孙自昱 卢德唐 高峰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1319-1331,共13页

为了探究不同层理方向下页岩动载破坏的各向异性行为,针对龙马溪组黑色页岩制备7组层理倾角试样,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行3种应变率下的动态压缩试验,研究层理方向对页岩动载破坏模式、强度、能量耗散特征的影响,揭示层理页岩... 为了探究不同层理方向下页岩动载破坏的各向异性行为,针对龙马溪组黑色页岩制备7组层理倾角试样,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行3种应变率下的动态压缩试验,研究层理方向对页岩动载破坏模式、强度、能量耗散特征的影响,揭示层理页岩动载破坏的机制,并建立综合考虑初始损伤、受荷损伤的层理页岩动载损伤本构模型。试验及理论分析结果表明:(1)不同层理方向页岩动载破坏模式分为劈裂拉伸破坏、剪切破坏和混合破坏。小层理倾角及大层理倾角情况下容易发生劈裂拉伸破坏,中等倾角情况下容易发生混合破坏和剪切破坏。(2)3种应变率下抗压强度随层理倾角的变化都会呈现先减小后增大的趋势,显示出明显的层理效应,同时抗压强度还具有率相关效应,但其与层理效应呈竞争关系,即应变率增大强度增大,强度各向异性减弱。(3)能量耗散特征与强度特征类似,也随倾角变化有先减小后增大的趋势。但能量耗散值有率相关效应,吸能率却对应变率不敏感。(4)新建立的损伤本构模型综合考虑了岩体结构效应与载荷耦合作用,具有结构简单,物理意义明确的特点,与试验数据吻合较好,尤其对于不出现应力–应变回弹的中高应变率情况,理论预测数据与试验数据相关程度更高,有助于更为准确地描述层理页岩试样在动载下的变形破坏行为。 展开更多

关键词 岩石动力学 层理效应 破坏模式 抗压强度 能量耗散 损伤模型

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基于间接拉伸试验的煤岩层理效应研究 被引量：10

5

作者 许多 张茹 +4 位作者 高明忠 张泽天 刘倩颖 谢晶 张朝鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3133-3141,共9页

采用多种先进的宏细观测试手段,探究煤的层理构造和矿物分布。进行加载方向与煤岩层理面平行和垂直的间接拉伸以及实时声发射(AE)试验,分析了煤的破坏机理、拉伸力学特性以及在拉伸过程中声发射时空序列特征和损伤变量演化的层理效应。... 采用多种先进的宏细观测试手段,探究煤的层理构造和矿物分布。进行加载方向与煤岩层理面平行和垂直的间接拉伸以及实时声发射(AE)试验,分析了煤的破坏机理、拉伸力学特性以及在拉伸过程中声发射时空序列特征和损伤变量演化的层理效应。研究表明:方解石矿物主要沿煤层理面分布,对裂隙的萌生和发展起着关键作用;加载方向平行和垂直于层理面煤岩的抗拉强度分别为0.706和1.039 MPa;平行组试样声发射活动的整体水平弱于垂直组,但平行组试样AE事件在破坏前短期内激增,总能量释放少,破坏突然,主裂纹沿层理面发展,垂直组试样的AE信号在低应力水平出现,AE振铃计数率和能率均强于平行组,空间定位点有明显的成核区域;垂直组和平行组损伤变量D值变化曲线分别呈现出阶梯式和两段式特征,具有明显差异,基于AE能量计算的岩石损伤状态更加符合实际。 展开更多

关键词 煤 力学特性 声发射 层理效应 损伤变量

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循环冲击层理煤岩动力学行为及破坏规律研究 被引量：5

6

作者 罗宁 索云琛 +4 位作者 张浩浩 柴亚博 翟成 屈喆 白桂智 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期39-52,共14页

为研究复杂地况下含特征层理煤岩的动态力学行为,采用50 mm分离式霍普金森压杆实验系统,对含层理(0°、30°、45°、60°、90°)煤岩进行动态三轴循环冲击实验研究,并结合3D轮廓扫描仪量化其断裂界面,分析层理效应... 为研究复杂地况下含特征层理煤岩的动态力学行为,采用50 mm分离式霍普金森压杆实验系统,对含层理(0°、30°、45°、60°、90°)煤岩进行动态三轴循环冲击实验研究,并结合3D轮廓扫描仪量化其断裂界面,分析层理效应和围压效应对煤岩动态力学特性及其损伤破坏规律的影响。研究表明:围压的施加使煤岩应力-应变曲线出现弹性后效现象;较无围压状态,抗压强度提高3.9~4.2倍,失效应变增大2.59~3.05倍。随着层理角度的增大,煤岩的动态抗压强度、弹性模量和能量透射率均呈现先降低后升高的U形分布,在层理角为45°时均达到最小值;能量吸收率和断面粗糙度呈现先增大后减小的∩形分布,损伤变量呈现N形分布,在层理角为45°时达到最大值。煤岩的损伤破坏特征随层理角度的变化可概括为张拉破坏(0°)-剪切破坏(30°、45°和60°)-劈裂破坏(90°)的演变过程,所得特征规律可为实际复杂环境下煤层气资源安全高效开采提供理论支持。 展开更多

关键词 煤岩 分离式霍普金森压杆 动态三轴压缩实验 层理效应 3D轮廓扫描

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层理倾角对受载千枚岩能量演化及岩爆倾向性影响 被引量：7

7

作者 杨建明 乔兰 +2 位作者 李远 李庆文 李淼 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1258-1265,共8页

选择5种不同层理倾角的千枚岩进行单轴一次加卸载试验,探讨层理倾角对千枚岩变形破坏过程中能量演化及岩爆倾向性影响.试验结果如下:各岩样应变能演化相似,在应力峰值前表现为能量积聚,峰值后为能量释放和耗散.但随着层理倾角的增大,其... 选择5种不同层理倾角的千枚岩进行单轴一次加卸载试验,探讨层理倾角对千枚岩变形破坏过程中能量演化及岩爆倾向性影响.试验结果如下:各岩样应变能演化相似,在应力峰值前表现为能量积聚,峰值后为能量释放和耗散.但随着层理倾角的增大,其储能极限、残余弹性能和最大耗散能均呈U型变化,通过拟合在60°均取得最小值;随层理倾角增大,在峰前岩样的弹性能比例值呈倒U型变化,其中在60°取得最大值,表明峰前在60°处用于层理压密做的功最少.而且在峰前最大弹性能比例随层理倾角增加变化幅值较小,体现出峰前层理倾角对储能效率影响较小.在峰后弹性能比例下降幅度大小为60°>30°>45°>90°>0°,说明含0°层理岩样的峰后裂隙发育最不充分表现出的脆性最大;结合弹性变形能指数(Wet)和冲击能量指数(Wcf)的优点建立新判据储能性能和峰后继续破坏耗散能的比例(W),并计算各倾角岩样的W值,其从小到大为60°→45°→30°→90°→0°. 展开更多

关键词 岩爆倾向性 冲击能量指数 弹性变形能 能量释放 耗散能 千枚岩 储能效率 应力峰值

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层状片麻岩力学性质与变形场演化特征研究 被引量：6

8

作者 王晓雷 蒋鹏程 +2 位作者 闫顺玺 詹思博 皇甫润 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1255-1262,共8页

为探究不同层理倾角片麻岩的破裂失稳与变形场演化特征,采用TAW-3000型刚性伺服试验机和VIC-3D全场应变数字散斑测量系统,通过对0°,30°,45°,60°,90°5种层理倾角片麻岩进行单轴压缩试验,揭示不同层理倾角片麻... 为探究不同层理倾角片麻岩的破裂失稳与变形场演化特征,采用TAW-3000型刚性伺服试验机和VIC-3D全场应变数字散斑测量系统,通过对0°,30°,45°,60°,90°5种层理倾角片麻岩进行单轴压缩试验,揭示不同层理倾角片麻岩力学性质和应变场演化特征。研究表明:随着层理倾角的增加,片麻岩的破坏模式由贯穿层理的张拉和沿层理面的剪切混合破坏向沿层理面的剪切滑移破坏转变,倾角为90°时为沿层理面的张拉劈裂破坏,并且一般有多个破裂面;单轴抗压强度和弹性模量随倾角的增加表现出先降后升趋势,大致呈“V”形,60°时最低,90°时最高;60°时片麻岩单轴抗压强度的层理结构效应最明显;相同倾角时,随着荷载的增加,应变场由均匀分布向着应变集中带分布转变。相同荷载时,倾角越大的试件能越早观测到应变集中带;应变均方差曲线在试件微裂纹压密及弹性阶段较小且变化平缓,在塑性和破坏阶段陡升。不同倾角试件在不同荷载阶段的应变均方差上升幅度不同,峰前荷载75%σ至峰后荷载50%σ是岩石变形显著阶段;分别定义应变均方差曲线第一次出现转折点和斜率陡增点为一、二级预警信号,其中时间预警整体优于应力预警。研究结果可为实际工程岩体的稳定性控制及防治提供理论依据。 展开更多

关键词 层理效应 力学性质 数字散斑 预警特征点

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硬煤冲击倾向性的层理效应研究 被引量：6

9

作者 郝宪杰 袁亮 +4 位作者 王少华 赵毅鑫 徐全胜 李玉麟 郭延定 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第5期1-7,共7页

煤作为一种层理异常发育的岩体,其冲击倾向性深受层理影响。基于忻州窑矿14号煤大量室内试验数据,通过分析不同层理角度下煤样冲击倾向性指标值的变化,来探讨层理对煤冲击倾向性的影响及内在机理。研究结果表明:该类硬煤的非线性弹性特... 煤作为一种层理异常发育的岩体,其冲击倾向性深受层理影响。基于忻州窑矿14号煤大量室内试验数据,通过分析不同层理角度下煤样冲击倾向性指标值的变化,来探讨层理对煤冲击倾向性的影响及内在机理。研究结果表明:该类硬煤的非线性弹性特征、变形模量、峰值强度、峰后跌落特征等都与层理相关,表明其冲击倾向性也与层理相关;采用冲击能指标判定时,层理角度0°时为强冲击倾向煤样,45°时部分煤样属于弱冲击倾向煤,90°时全部属于弱冲击倾向性煤;采用动态破坏时间判断的冲击倾向性结果严重偏弱,原因在于该类硬煤峰后出现了不同程度的台阶式跌落;煤样冲击倾向性的层理效应,根本原因在于层理会对煤样的破坏模式存在剧烈影响。研究结果表明,含层理煤样冲击倾向性测试时应考虑层理效应,否则会有较大偏差。 展开更多

关键词 硬煤 冲击倾向性 层理效应 冲击能 破坏模式

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不同温度下无烟煤电阻率的层理效应 被引量：5

10

作者 陈立 张英华 +2 位作者 黄志安 高玉坤 白智明 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期988-995,共8页

选取层理面与轴向夹角θ为0°、30°、45°、60°和90°的无烟煤样,采用CHI660E型电化学工作站,在0~95℃温度下测试煤样的I-V曲线,提出串并联主导程度概念,采用最小势能原理和电荷极化原理,分析和研究不同温度下层... 选取层理面与轴向夹角θ为0°、30°、45°、60°和90°的无烟煤样,采用CHI660E型电化学工作站,在0~95℃温度下测试煤样的I-V曲线,提出串并联主导程度概念,采用最小势能原理和电荷极化原理,分析和研究不同温度下层理结构对电阻率的影响机理及规律.结果表明:无烟煤电阻率随温度升高呈现较强的规律性,当θ为0°时在55℃时出现拐点,其余均在35℃时出现拐点;串并联主导程度解释了层理结构对电阻率的影响机理,由关键层理面的数量和开始通过时间来决定;无烟煤电阻率受层理结构影响显著,随θ增大呈现递增规律;无烟煤各向异性系数随温度升高而增大,在35~65℃范围内,增大近2倍. 展开更多

关键词 煤电阻率 层理效应 温度 串并联主导程度 各向异性系数

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高地应力下层理对层状软岩隧道稳定影响研究

11

作者 郭庆昊 《国防交通工程与技术》 2023年第2期28-31,4,共5页

西部地区深埋长大隧道由于地应力高、软弱互层围岩等特殊地质条件使隧道的开挖容易产生大变形,给施工造成很大困难。以甘肃尖山隧道高地应力互层软岩段施工为背景,采用离散元软件3DEC对不同层理特征条件下隧道稳定性进行分析。研究结果... 西部地区深埋长大隧道由于地应力高、软弱互层围岩等特殊地质条件使隧道的开挖容易产生大变形,给施工造成很大困难。以甘肃尖山隧道高地应力互层软岩段施工为背景,采用离散元软件3DEC对不同层理特征条件下隧道稳定性进行分析。研究结果表明:①互层软岩层理的切割作用越强烈,围岩的自稳能力越差,围岩变形越大,支护受力越大,隧道越不稳定;②随着层理倾角趋于水平或者垂直,围岩的变形与支护结构内力分布趋于对称,支护结构受力更加合理;③层理黏聚力较低时,提高层理黏聚力,对围岩的稳定性起到的提高作用有限;④随着层理摩擦角的提高,对围岩最大变形的影响并不明显。 展开更多

关键词 隧道工程 软弱围岩 层理效应 离散元数值模拟

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冲击载荷下石墨矿石动力学特性的层理效应及宏微观破坏机理

12

作者 叶海旺 钱正昆 +2 位作者 雷涛 温颖 李睿 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期25-37,共13页

为探究冲击荷载作用下层理对石墨矿石动力学特性的影响规律,采用直径为50 mm的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)系统,对0°、 45°和90°层理角度的石墨矿石开展了不同冲击荷载(0.3、 0.4和0.5 MPa... 为探究冲击荷载作用下层理对石墨矿石动力学特性的影响规律,采用直径为50 mm的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)系统,对0°、 45°和90°层理角度的石墨矿石开展了不同冲击荷载(0.3、 0.4和0.5 MPa)下的动态压缩实验,并结合高速摄影和电子扫描技术分析了不同层理角度石墨矿石的动态力学特性和冲击破坏模式。研究结果表明:石墨矿石中矿物多呈同形粒状定向排列,接触界限不规则,白云母和石英含量较高,与石墨伴生,沿层理面富集;层理面的存在对石墨矿石的力学性质存在劣化作用,45°层理劣化作用最强;能耗特性随层理角度增大呈U形变化,与强度特征相似;同一应变率下,矿石破碎尺寸与能耗密度具有明显的相关性,0°层理破碎平均尺寸较小,能耗密度较大,45°层理破碎后块度最大,能耗密度最小;受外力作用时,石墨鳞片不仅从内部断裂,也易被伴生矿物撕裂,随层理角度的增大,试样破坏形式可归纳为张拉破坏—剪切破坏—张拉劈裂破坏的演化过程。冲击荷载作用下,石墨鳞片破坏程度主要受压力大小和作用方向控制,拉伸破坏可减少石墨鳞片内部断裂,低应变率可减少岩粉产生。因此,可通过调整冲击波传播方向、降低峰值应力和增大矿石拉应力破坏区域,以减少爆破冲击对石墨鳞片的破坏作用。 展开更多

关键词 层理效应 石墨矿 分离式霍普金森压杆 动力学特性 破坏模式

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饱和含水率对煤冲击层理效应影响研究 被引量：2

13

作者 靳涛 连清旺 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第11期113-116,共4页

煤岩体物理化学性质是能否发生冲击地压灾害的内因,煤的层理和割理都极为发育,含层理煤样在评估冲击倾向强弱时需考虑层理效应,且冲击倾向性指数随含水率增加而显著降低。但鲜有针对含水率与其层理效应相关联系的研究,广泛利用的4个冲... 煤岩体物理化学性质是能否发生冲击地压灾害的内因,煤的层理和割理都极为发育,含层理煤样在评估冲击倾向强弱时需考虑层理效应,且冲击倾向性指数随含水率增加而显著降低。但鲜有针对含水率与其层理效应相关联系的研究,广泛利用的4个冲击倾向性指数也未能将能量因素与时间效应兼容考虑。现运用可综合反映能量积散全过程及时间效应的有效冲击能量速率指标,制取不同层理倾角的试件在自然含水率和饱和含水率分别进行实验,探究对冲击倾向性层理效应的影响。实验结果表明:饱和含水率状态下,煤样不再具有层理效应,各层理煤样冲击指数大致相同。 展开更多

关键词 层理效应 含水率 冲击倾向性 有效冲击能量速率

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层状片麻岩红外辐射特征研究 被引量：1

14

作者 闫顺玺 皇甫润 +2 位作者 王晓雷 蒋鹏程 詹思博 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期156-163,共8页

为探究不同层理倾角片麻岩的破裂失稳与红外辐射温度场演化特征,捕捉岩石失稳的前兆信息,对5种层理倾角片麻岩开展单轴压缩试验,结果表明:随着层理倾角增加,峰值强度先降后升,60°时片麻岩的层理结构效应最明显;相同倾角下,随着应... 为探究不同层理倾角片麻岩的破裂失稳与红外辐射温度场演化特征,捕捉岩石失稳的前兆信息,对5种层理倾角片麻岩开展单轴压缩试验,结果表明:随着层理倾角增加,峰值强度先降后升,60°时片麻岩的层理结构效应最明显;相同倾角下,随着应力增加,温度场由均匀分布向高温条带集中分布转变,相同应力下,倾角越大的试件可越早观测到高温条带集中分布;同一倾角不同应力时,分形维数、熵值、方差曲线均能有效表达红外辐射温度场的阶段性演化过程,随着岩石释放能量增加,分形维数出现降低,温度场起伏越大,熵值越低,方差越大,分异程度越显著;利用方差求导获得温度场分异速率,超出阈值界线定义为预警信号,倾角为30°,90°的试件,时间预警早于应力预警,倾角为0°,45°,60°的试件,应力预警稍早于时间预警。 展开更多

关键词 层理效应 倾角 片麻岩 红外辐射 预警特征信号

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不同层理板岩破坏过程的声发射特征 被引量：2

15

作者 刁心宏 傅昱 +2 位作者 洪鹏 于洋 丰光亮 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期116-123,共8页

层理构造影响工程岩体力学性质及其稳定性.为了探究层理对板岩力学性质的影响及其破坏过程,制备了0°、45°与90°三种典型层理板岩试样,开展了不同层理板岩破坏过程的声发射单轴压缩岩石力学试验,揭示了不同层理板岩破坏... 层理构造影响工程岩体力学性质及其稳定性.为了探究层理对板岩力学性质的影响及其破坏过程,制备了0°、45°与90°三种典型层理板岩试样,开展了不同层理板岩破坏过程的声发射单轴压缩岩石力学试验,揭示了不同层理板岩破坏过程中的岩体破裂机制和声发射数量与能量释放演化规律.研究结果表明:0°和45°层理板岩为劈裂与剪切混合破坏,破坏孕育过程中先产生剪切破裂,再产生张拉破裂,在初始受压阶段会出现大量声发射振铃计数,约占总计数的50%,而声发射能量释放分别呈现阶段性和瞬时性特征;90°层理板岩的破坏主要为贯穿岩样的劈裂破坏,破坏孕育过程中几乎均为张拉破裂,声发射振铃计数主要出现在岩样临近破坏前夕,声发射能量释放呈现瞬时性特征.三种典型层理板岩破坏前夕都出现声发射振铃计数突增和累计声发射能量高位释放且相近的现象.因此,振铃计数突增及累积声发射能量释放到一定量值的现象,可作为典型板岩破坏预测的前兆. 展开更多

关键词 岩石力学 板岩 单轴压缩 声发射 层理效应

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单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究 被引量：1

16

作者 刘永宏 赵伏军 +2 位作者 李玉 王海帆 章思平 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第1期84-88,共5页

为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件... 为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 加锚岩石 层理效应 力学特性 声发射

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关于生物类基础化学教学中应用“问题学习法”的探讨

17

作者 陈朝晖 阳泽平 《蚕学通讯》 2016年第3期41-45,共5页

本文通过课前、课堂、课后三个部分的问题设置,紧扣教学大纲,紧密联系中学化学和后续课程中相关知识,体现理论联系实际、学科前沿。引领学生"主动学习,积极思考",为后续课程学习起到积极的、有效的铺垫作用。

关键词 问题设置 主动学习 铺垫作用

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工作面前方承压抽采钻孔瓦斯渗透规律及其层理效应研究

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作者 田坤云 付江伟 《煤矿安全》 北大核心 2017年第5期5-8,共4页

通过在义煤集团新安煤矿14171采煤工作前方布置与层理方向呈不同角度的3个瓦斯抽采钻孔,考察其瓦斯抽放浓度、流量、抽放纯量指标来揭示随工作面推进过程中钻孔不同承压状态下的瓦斯渗透规律;建立数值模型分别对3个抽采钻孔的瓦斯渗透... 通过在义煤集团新安煤矿14171采煤工作前方布置与层理方向呈不同角度的3个瓦斯抽采钻孔,考察其瓦斯抽放浓度、流量、抽放纯量指标来揭示随工作面推进过程中钻孔不同承压状态下的瓦斯渗透规律;建立数值模型分别对3个抽采钻孔的瓦斯渗透率进行模拟,模拟结果与现场考察较为相似。研究结果表明:工作面前方7~11 m为瓦斯抽采效果最好的区域,且与煤层层理呈平行角度布置钻孔瓦斯效果最佳,工作面前方4~6 m为瓦斯抽采设备拆除的合理区域。 展开更多

关键词 承压状态 抽采钻孔 瓦斯纯量 渗透特性 层理效应

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鄂西渝东地区泥页岩力学特性层理结构效应研究

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作者 唐伟 刘俊新 +2 位作者 廖杰森 张可 张永泽 《西南科技大学学报》 CAS 2020年第4期43-49,共7页

针对鄂西渝东地区油气藏泥页岩储层水力压裂方案的优化问题,进行了0°,22.5°,45°,67.5°,90°层理角度的室内三轴试验,分析了层理效应和围压效应对泥页岩力学特性的影响。研究表明:当围压水平较低时,峰值强度与... 针对鄂西渝东地区油气藏泥页岩储层水力压裂方案的优化问题,进行了0°,22.5°,45°,67.5°,90°层理角度的室内三轴试验,分析了层理效应和围压效应对泥页岩力学特性的影响。研究表明:当围压水平较低时,峰值强度与层理角度呈现近似“W”型的变化趋势,且提高围压时,“W”型的变化趋势转变为“V”型的变化趋势;弹性模量与层理面倾角的变化趋势呈现负相关关系,泊松比与层理面倾角大致呈现“V”型变化规律;泥页岩的断裂形态可大致归纳为劈裂破坏、张拉破坏、复合剪切破坏;脆性指数和层理面角度的关系均呈现“N”型变化规律。 展开更多

关键词 泥页岩 层理效应 断裂形态 脆-延转化 脆性指数

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泥页岩前期名义固结压力的层理效应研究 被引量：1

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作者 刘俊新 廖杰森 +2 位作者 袁玉松 朱宝龙 刘育田 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期121-130,共10页

在研究盖层封闭性过程中发现,仅针对盖层当前的封闭性是不够的,还应研究地质历史时期盖层的演化特征。在盖层封闭性动态演化研究中,对抬升剥蚀改造阶段可采用OCR(over consolidation ratio,超固结比)法进行定量恢复。在确定OCR值过程中... 在研究盖层封闭性过程中发现,仅针对盖层当前的封闭性是不够的,还应研究地质历史时期盖层的演化特征。在盖层封闭性动态演化研究中,对抬升剥蚀改造阶段可采用OCR(over consolidation ratio,超固结比)法进行定量恢复。在确定OCR值过程中,关键的是获取其前期名义固结压力;同时泥页岩为沉积岩,具有明显的层理结构,因此其封闭性表现出较强的层理效应。以龙马溪组泥页岩为研究对象,采用厚壁钢质套筒约束试样横向变形来模拟单轴应变试验,获取了不同层理角度下泥页岩的前期名义固结压力及侧压系数,并分析其层理效应,探讨层理对泥页岩的脆–延转化的临界围压的影响。研究表明:(1)单轴应变试验曲线大致呈三段变化,剪应力表现出先增大后减小趋势;(2)前期名义固结压力随层理角度的增大呈先减少后增大的趋势;(3)前、中侧压系数均表现出明显的层理效应,而层理面对后侧压系数影响不大;(4)不管对于何种角度的泥页岩,前、中侧压系数均小于1,而后侧压系数均大于1;(5)泥页岩发生脆–延转化的临界围压除了与前期名义固结压力有关外,还受层理面的影响。该研究为评价不同层理角度盖层的封闭性能提供了重要依据,为建立盖层封闭性的静–动评价模型提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 泥页岩 前期名义固结压力 层理效应 侧压系数 超固结比(OCR)

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