發(fā)布時間：2021-07-28 20:16

　　我國西部地區(qū)白堊系和侏羅系煤系地層具有成巖晚、膠結(jié)差、強度低、遇水泥化砂化、無穩(wěn)定隔水層、層間導(dǎo)水性強的特點,煤礦凍結(jié)建井凍結(jié)壁解凍后井筒滲水、淹井等事故頻發(fā)。本文以白堊系富水弱膠結(jié)紅砂巖為研究對象,充分考慮弱膠結(jié)紅砂巖在地層內(nèi)部賦存的地應(yīng)力條件,對弱膠結(jié)紅砂巖凍融劣化的機理進行試驗研究。首先基于力學(xué)試驗獲得了弱膠結(jié)紅砂巖凍結(jié)及凍融劣化后的力學(xué)強度與變形特征,闡述了弱膠結(jié)紅砂巖凍融劣化機理及凍融過程中地應(yīng)力的影響機制。然后結(jié)合CT掃描及三維微細(xì)觀結(jié)構(gòu)重構(gòu)技術(shù)給出了凍融劣化導(dǎo)致的弱膠結(jié)紅砂巖微細(xì)觀孔隙結(jié)構(gòu)變化的量化規(guī)律。之后基于三軸滲流試驗并結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)獲得了弱膠結(jié)紅砂巖凍融前后滲流-應(yīng)力耦合特性的變化規(guī)律,揭示了弱膠結(jié)紅砂巖滲流-應(yīng)力耦合作用下內(nèi)部損傷、破裂的演化機制。最后建立了多孔巖石凍融后滲流-應(yīng)力耦合作用下的統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型。詳細(xì)結(jié)論如下:1.獲得了白堊系弱膠結(jié)紅砂巖凍結(jié)及凍融劣化后的強度與變形特性,闡述了弱膠結(jié)紅砂巖凍融劣化機理及凍融過程中地應(yīng)力的影響機制。白堊系弱膠結(jié)紅砂巖強度低、膠結(jié)差、孔隙率高,對凍融作用非常敏感。相對于常溫狀態(tài),-15℃凍結(jié)溫度下紅砂巖強度增加了 12... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２凍結(jié)管環(huán)形導(dǎo)水區(qū)域??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｎｎｕｌａｒ?ｗａｔｅｒ－ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ?ｒｅｇｉｏｎ?ａｒｏｕｎｄ?ｆｒｅｅｚｉｎｇ?ｐｉｐｅ??

技術(shù)路線

圖２．１紅砂巖ＸＲＤ成分分析樣品??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同圍壓與凍結(jié)溫度下白堊系紅砂巖力學(xué)性質(zhì)試驗研究[J]. 劉波,馬永君,盛海龍,鄧和浪,韓茜,曹英杰.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(03)
[2]高應(yīng)變率下飽水凍結(jié)紅砂巖變形破壞分析[J]. 楊陽,王建國,楊仁樹,方士正,張念念,郭延輝.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(S2)
[3]循環(huán)荷載作用下凍結(jié)灰砂巖強度特征與彈性模量演化規(guī)律[J]. 李濤,馬永君,劉波,盛海龍,賀鵬.  煤炭學(xué)報. 2018(09)
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[5]凍融后不同含水狀態(tài)砂巖的剪切破壞特性[J]. 賀晶晶,師俊平.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(06)
[6]凍融環(huán)境下巖體損傷力學(xué)特性多尺度研究及進展[J]. 楊更社,申艷軍,賈海梁,魏堯,張慧梅,劉慧.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(03)
[7]低滲儲層砂巖滲流–應(yīng)力–損傷漸裂過程的滲透特性演化研究[J]. 劉先珊,王科,許明.  巖土工程學(xué)報. 2018(09)
[8]水分與凍融環(huán)境下巖石動態(tài)拉伸試驗及細(xì)觀分析[J]. 聞名,許金余,王鵬,劉石,方新宇,劉少赫.  振動與沖擊. 2017(20)
[9]凍融紅砂巖的SHPB試驗研究及細(xì)觀分析[J]. 劉少赫,許金余,王鵬,劉石.  振動與沖擊. 2017(20)
[10]花崗巖超低溫凍融循環(huán)后力學(xué)特性研究[J]. 張牡丹,王蘇然,曾健霜,徐超,王玥晗.  上海理工大學(xué)學(xué)報. 2017(05)

博士論文
[1]深井富水砂巖凍結(jié)解凍后的滲流應(yīng)力耦合試驗研究[D]. 劉念.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]流固耦合作用下巖體滲流演化規(guī)律與突水災(zāi)變機理研究[D]. 黃震.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]白堊系凍結(jié)巖石的力學(xué)試驗及其損傷演化聲發(fā)射特征研究[D]. 張功.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[4]滲流—應(yīng)力耦合作用下巖石損傷破裂演化模型與煤層底板突水機理研究[D]. 陸銀龍.中國礦業(yè)大學(xué) 2013
[5]基于CT圖像處理的凍結(jié)巖石細(xì)觀結(jié)構(gòu)及損傷力學(xué)特性研究[D]. 劉慧.西安科技大學(xué) 2013
[6]基于X-ray CT和有限元方法的瀝青混合料三維重構(gòu)與數(shù)值試驗研究[D]. 萬成.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于CT圖像處理的凍融巖石細(xì)觀損傷特性研究[D]. 劉慧.西安科技大學(xué) 2006



本文編號：3308572