【摘 要】
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随着地下矿山、煤矿以及石油开采等工程开挖深度增加,岩石水—力耦合作用诱发的岩体工程失稳问题愈发凸显。因此,研究不同围压和渗透压条件下岩石流固耦合作用具有重要意义。
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随着地下矿山、煤矿以及石油开采等工程开挖深度增加,岩石水—力耦合作用诱发的岩体工程失稳问题愈发凸显。因此,研究不同围压和渗透压条件下岩石流固耦合作用具有重要意义。本文基于不同围压和渗透压下砂岩渗透破坏试验,探讨砂岩渗透破坏力学特性;利用FLAC3D软件,模拟不同围压和渗透压下岩石渗透率演化规律。主要研究成果如下:(1)砂岩渗透破坏试验表明,围压一定时,砂岩峰值强度随渗透压增加逐渐降低;渗透压一定时,砂岩初始渗透率随围压增加逐渐减小,渗透率变化幅度也逐渐减小;砂岩渗透率随轴向应变增加分别呈先减小后增加的V型变化趋势,以及先减小后增加,最后持平的S型变化趋势。(2)基于非Darcy定律,不同渗透压条件下,砂岩渗透率随轴向应变增加呈不同变化趋势。非Darcy定律条件下,岩石渗流因子数量级在-1015m-1~-1017m-1之间;随渗透压增加,砂岩渗透率随轴向应变增加变化幅度逐渐减小。(3)基于FLAC3D软件对岩石水—力耦合进行数值模拟;根据体积应变—渗透率曲线变化规律并结合不同位置等值线图,阐释加载过程中岩石渗透率演化规律;岩石渗透主要沿内部塑性剪切破裂带分布,并最终随轴向应变增加呈先减小后增加的V型变化趋势。
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