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裂隙几何特征及围压对岩体渗透特性的影响
被引量:
4
1
作者
马克
田洪圆
+1 位作者
王振伟
鄂秋乐
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期37-42,共6页
裂隙岩体中不同产状、迹长、裂隙密度等几何特征以及所处应力坏境,使岩体渗透特性存在客观各向异性。利用裂隙几何特征生成裂隙网络模型,基于RFPA2D-Flow软件模拟计算不同尺寸、不同方向上等效渗透系数,探讨裂隙的密度、倾角、迹长以及...
裂隙岩体中不同产状、迹长、裂隙密度等几何特征以及所处应力坏境,使岩体渗透特性存在客观各向异性。利用裂隙几何特征生成裂隙网络模型,基于RFPA2D-Flow软件模拟计算不同尺寸、不同方向上等效渗透系数,探讨裂隙的密度、倾角、迹长以及围压对岩体的渗透主值、渗透张量的影响。结果表明:①裂隙密度和裂隙迹长对渗透主值有影响,但对渗透主方向无影响,随密度或者迹长的增大,渗透主值增大;②裂隙倾角对渗透主值影响较小,对渗透主方向有直接影响,渗透主方向近似位于2组裂隙夹角的平分线上;③随着围压增大,渗透主值逐渐减小;④等压条件下,围压对渗透主方向无影响,不等压条件下,渗透主方向随着围压的变化而变化。
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关键词
裂隙几何特征
围压
渗透张量
RFPA2D-Flow软件
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职称材料
裂隙几何特征对岩石强度影响模拟实验研究
被引量:
7
2
作者
张艳博
王科学
+2 位作者
姚旭龙
梁鹏
刘祥鑫
《中国矿业》
北大核心
2019年第8期141-148,共8页
为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性...
为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性进行评价。结果表明:倾角对新生裂纹的起裂位置与起裂时间作用明显,长度与岩石的完整性与稳定程度具有相关性,位置影响裂纹扩展规模和岩石破坏形态;裂隙倾角、长度与位置对岩石峰值强度的影响程度在不同区间内有所差异,从整体来看,由于位置影响因子较小被作为无关变量剔除,在小于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为长度>倾角>位置,长度与倾角的影响因子为0.82、0.36,在大于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为倾角>长度>位置,长度与倾角的影响因子为0.344、0.866,同时,建立的逐步回归模型可以有效评价岩石强度,对岩石初始损伤判定具有一定参考价值。
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关键词
岩石力学
单
裂隙
岩石
裂隙几何特征
峰值强度
数值模拟
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职称材料
基于裂隙几何特征的岩体渗透率预测
被引量:
5
3
作者
郭忠华
《煤炭工程》
北大核心
2021年第5期156-161,共6页
为了研究基于地表裂隙特征的三维岩体等效渗透率预测方法,建立了不同裂隙特征下三维裂隙岩体几何模型,分析了裂隙几何特征、基质渗透率与二维切面等效渗透率与岩体等效渗透率的内在联系,发现二维切面等效渗透率整体小于三维岩体等效渗透...
为了研究基于地表裂隙特征的三维岩体等效渗透率预测方法,建立了不同裂隙特征下三维裂隙岩体几何模型,分析了裂隙几何特征、基质渗透率与二维切面等效渗透率与岩体等效渗透率的内在联系,发现二维切面等效渗透率整体小于三维岩体等效渗透率,且三维岩体等效渗透率与裂隙长度、密度、基质渗透率呈线性关系。量化了裂隙几何参数及基质渗透系数对三维模型等效渗透率的影响,并通过回归分析建立了基于三维岩体裂隙长度、密度、基质渗透率与二维切面等效渗透率预测三维等效渗透率表达式,预测效果较好。
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关键词
裂隙
岩体
裂隙几何特征
预测模型
二维切面
渗透率
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职称材料
基于图像处理的压实红黏土裂隙特征
被引量:
7
4
作者
张宏
何灵灵
《江苏大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
北大核心
2020年第4期387-391,共5页
通过室内试验研究了内蒙古压实红黏土在不同干燥温度条件下干缩裂隙的发展规律,探讨了红黏土产生裂隙时含水率的变化情况,采用图像处理技术定量分析了压实红黏土在干燥过程中裂隙的几何特征(平均裂缝宽度、裂缝总长度、裂隙率)与分形特...
通过室内试验研究了内蒙古压实红黏土在不同干燥温度条件下干缩裂隙的发展规律,探讨了红黏土产生裂隙时含水率的变化情况,采用图像处理技术定量分析了压实红黏土在干燥过程中裂隙的几何特征(平均裂缝宽度、裂缝总长度、裂隙率)与分形特征(分形维数).结果表明:不同干燥温度下,试样含水率随干燥时间的变化趋势相似,试样在初始干燥阶段失水较快,呈线性变化趋势,随着干燥时间的延续,水分蒸发速率逐渐减缓,最终达到稳定;温度对试样收缩裂隙的发展影响显著,温度越高试样裂隙发育达到稳定状态所需时间越短,且裂隙几何特征值与分形维数越大,温度低则相反;裂隙分形维数与裂隙长度、裂隙平均宽度以及裂隙率呈指数函数关系.
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关键词
压实红黏土
裂隙几何特征
图像处理
分形维数
干燥温度
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职称材料
基于RFPA2D-Flow软件对裂隙岩体渗透特性表征单元体的研究
被引量:
10
5
作者
王振伟
马克
+1 位作者
田洪圆
李全生
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3012-3021,共10页
大型水利水电工程多依附于高陡裂隙岩体边坡而建,而边坡的渗控结构成为研究重点。为进一步研究裂隙岩体渗透特性及其各向异性的影响因素,基于C语言程序,考虑不同迹长、密度的概率分布,通过蒙特卡罗方法生成随机裂隙,然后将随机裂隙导入...
大型水利水电工程多依附于高陡裂隙岩体边坡而建,而边坡的渗控结构成为研究重点。为进一步研究裂隙岩体渗透特性及其各向异性的影响因素,基于C语言程序,考虑不同迹长、密度的概率分布,通过蒙特卡罗方法生成随机裂隙,然后将随机裂隙导入有限元渗流计算软件RFPA^2D-Flow,形成渗流裂隙网络模型。通过对不同的方位、不同尺寸上的等效渗透系数的模拟计算,得到不同工况下的渗透张量,结合类张量特性和类常量特性判定依据,确定渗流表征单元体,并自定义渗透特性各向异性系数,研究裂隙的密度、迹长对岩体渗透张量、表征单元体尺寸和各向异性系数的影响。结果表明:①裂隙密度和裂隙迹长对裂隙岩体的渗透主值影响较大,但对渗透主方向几乎无影响,随密度或者迹长的增大,裂隙岩体的渗透主值逐渐增大;②在一定范围内,随着裂隙密度或迹长的增大,裂隙岩体的渗透表征单元体尺寸逐渐减小;③裂隙岩体渗透特性的各向异性系数r随密度增大逐渐减小,随裂隙迹长增大呈现先减小后增大的趋势。在此基础上,以锦屏一级水电站坝区左岸边坡裂隙岩体为例,根据地质勘探所获的裂隙概率分布特征及相关参数,利用本文研究方法进行渗流数值模拟计算,确定锦屏左岸裂隙岩体的渗透张量和表征单元体尺寸,并结合现场压水试验结果对本文数值模拟结果进行修正,修正系数在一个数量级之内,说明本文模拟计算结果与实测结果相近。
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关键词
裂隙几何特征
表征单元体积
渗透张量
RFPA^2D-Flow
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职称材料
题名
裂隙几何特征及围压对岩体渗透特性的影响
被引量:
4
1
作者
马克
田洪圆
王振伟
鄂秋乐
机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心
西北农林科技大学
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
鞍钢集团有限公司科技发展部
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期37-42,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC1503103)
国家自然科学基金面上资助项目(51974055,51774064).
文摘
裂隙岩体中不同产状、迹长、裂隙密度等几何特征以及所处应力坏境,使岩体渗透特性存在客观各向异性。利用裂隙几何特征生成裂隙网络模型,基于RFPA2D-Flow软件模拟计算不同尺寸、不同方向上等效渗透系数,探讨裂隙的密度、倾角、迹长以及围压对岩体的渗透主值、渗透张量的影响。结果表明:①裂隙密度和裂隙迹长对渗透主值有影响,但对渗透主方向无影响,随密度或者迹长的增大,渗透主值增大;②裂隙倾角对渗透主值影响较小,对渗透主方向有直接影响,渗透主方向近似位于2组裂隙夹角的平分线上;③随着围压增大,渗透主值逐渐减小;④等压条件下,围压对渗透主方向无影响,不等压条件下,渗透主方向随着围压的变化而变化。
关键词
裂隙几何特征
围压
渗透张量
RFPA2D-Flow软件
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
裂隙几何特征对岩石强度影响模拟实验研究
被引量:
7
2
作者
张艳博
王科学
姚旭龙
梁鹏
刘祥鑫
机构
华北理工大学矿业工程学院
华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室
出处
《中国矿业》
北大核心
2019年第8期141-148,共8页
基金
国家自然科学基金项目资助(编号:51574102
51774138)
河北省高等学校科学技术研究项目资助(编号:QN2018015)
文摘
为探究裂隙几何特征(倾角、长度、位置)的综合作用对岩石峰值强度的影响,对含单裂隙岩石进行单轴压缩的数值模拟实验,分析裂隙倾角、长度、位置对岩石强度特性和破裂特征的影响,同时基于多元逐步回归分析,将三者对岩石峰值强度的影响性进行评价。结果表明:倾角对新生裂纹的起裂位置与起裂时间作用明显,长度与岩石的完整性与稳定程度具有相关性,位置影响裂纹扩展规模和岩石破坏形态;裂隙倾角、长度与位置对岩石峰值强度的影响程度在不同区间内有所差异,从整体来看,由于位置影响因子较小被作为无关变量剔除,在小于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为长度>倾角>位置,长度与倾角的影响因子为0.82、0.36,在大于45°区间内,对岩石峰值强度的影响程度大小为倾角>长度>位置,长度与倾角的影响因子为0.344、0.866,同时,建立的逐步回归模型可以有效评价岩石强度,对岩石初始损伤判定具有一定参考价值。
关键词
岩石力学
单
裂隙
岩石
裂隙几何特征
峰值强度
数值模拟
Keywords
rock mechanics
single fractured rock
geometric features of fractures
peak strength
numerical simulation
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于裂隙几何特征的岩体渗透率预测
被引量:
5
3
作者
郭忠华
机构
吕梁学院矿业工程系
出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第5期156-161,共6页
基金
山西省“1331工程”煤矿机械装备故障诊断与健康管理技术重点创新团队(TD201812)
吕梁市人才引进项目(RC2020-115)。
文摘
为了研究基于地表裂隙特征的三维岩体等效渗透率预测方法,建立了不同裂隙特征下三维裂隙岩体几何模型,分析了裂隙几何特征、基质渗透率与二维切面等效渗透率与岩体等效渗透率的内在联系,发现二维切面等效渗透率整体小于三维岩体等效渗透率,且三维岩体等效渗透率与裂隙长度、密度、基质渗透率呈线性关系。量化了裂隙几何参数及基质渗透系数对三维模型等效渗透率的影响,并通过回归分析建立了基于三维岩体裂隙长度、密度、基质渗透率与二维切面等效渗透率预测三维等效渗透率表达式,预测效果较好。
关键词
裂隙
岩体
裂隙几何特征
预测模型
二维切面
渗透率
Keywords
fractured porous media
fracture geometry
predictive model
2D cut plane
permeability
分类号
TD742 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
基于图像处理的压实红黏土裂隙特征
被引量:
7
4
作者
张宏
何灵灵
机构
内蒙古大学交通学院
内蒙古综合交通科学研究院
出处
《江苏大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
北大核心
2020年第4期387-391,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51468047)
内蒙古自然科学基金面上项目(2015MS523,2016MS0531)。
文摘
通过室内试验研究了内蒙古压实红黏土在不同干燥温度条件下干缩裂隙的发展规律,探讨了红黏土产生裂隙时含水率的变化情况,采用图像处理技术定量分析了压实红黏土在干燥过程中裂隙的几何特征(平均裂缝宽度、裂缝总长度、裂隙率)与分形特征(分形维数).结果表明:不同干燥温度下,试样含水率随干燥时间的变化趋势相似,试样在初始干燥阶段失水较快,呈线性变化趋势,随着干燥时间的延续,水分蒸发速率逐渐减缓,最终达到稳定;温度对试样收缩裂隙的发展影响显著,温度越高试样裂隙发育达到稳定状态所需时间越短,且裂隙几何特征值与分形维数越大,温度低则相反;裂隙分形维数与裂隙长度、裂隙平均宽度以及裂隙率呈指数函数关系.
关键词
压实红黏土
裂隙几何特征
图像处理
分形维数
干燥温度
Keywords
compacted red clay
fracture geometry
image processing
fractal dimension
drying temperature
分类号
TU411.2 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于RFPA2D-Flow软件对裂隙岩体渗透特性表征单元体的研究
被引量:
10
5
作者
王振伟
马克
田洪圆
李全生
机构
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室
北方工业大学土木工程学院
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
西北农林科技大学
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3012-3021,共10页
基金
“煤炭开采水资源保护与利用”国家重点实验室开放基金资助项目(SHJT-17-42.15)
国家自然科学基金面上资助项目(51774184,51774064)
文摘
大型水利水电工程多依附于高陡裂隙岩体边坡而建,而边坡的渗控结构成为研究重点。为进一步研究裂隙岩体渗透特性及其各向异性的影响因素,基于C语言程序,考虑不同迹长、密度的概率分布,通过蒙特卡罗方法生成随机裂隙,然后将随机裂隙导入有限元渗流计算软件RFPA^2D-Flow,形成渗流裂隙网络模型。通过对不同的方位、不同尺寸上的等效渗透系数的模拟计算,得到不同工况下的渗透张量,结合类张量特性和类常量特性判定依据,确定渗流表征单元体,并自定义渗透特性各向异性系数,研究裂隙的密度、迹长对岩体渗透张量、表征单元体尺寸和各向异性系数的影响。结果表明:①裂隙密度和裂隙迹长对裂隙岩体的渗透主值影响较大,但对渗透主方向几乎无影响,随密度或者迹长的增大,裂隙岩体的渗透主值逐渐增大;②在一定范围内,随着裂隙密度或迹长的增大,裂隙岩体的渗透表征单元体尺寸逐渐减小;③裂隙岩体渗透特性的各向异性系数r随密度增大逐渐减小,随裂隙迹长增大呈现先减小后增大的趋势。在此基础上,以锦屏一级水电站坝区左岸边坡裂隙岩体为例,根据地质勘探所获的裂隙概率分布特征及相关参数,利用本文研究方法进行渗流数值模拟计算,确定锦屏左岸裂隙岩体的渗透张量和表征单元体尺寸,并结合现场压水试验结果对本文数值模拟结果进行修正,修正系数在一个数量级之内,说明本文模拟计算结果与实测结果相近。
关键词
裂隙几何特征
表征单元体积
渗透张量
RFPA^2D-Flow
Keywords
fracture geometrics
representative elementary volume
permeability tensor
RFPA^2D-Flow
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
裂隙几何特征及围压对岩体渗透特性的影响
马克
田洪圆
王振伟
鄂秋乐
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
裂隙几何特征对岩石强度影响模拟实验研究
张艳博
王科学
姚旭龙
梁鹏
刘祥鑫
《中国矿业》
北大核心
2019
7
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职称材料
3
基于裂隙几何特征的岩体渗透率预测
郭忠华
《煤炭工程》
北大核心
2021
5
在线阅读
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职称材料
4
基于图像处理的压实红黏土裂隙特征
张宏
何灵灵
《江苏大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
北大核心
2020
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于RFPA2D-Flow软件对裂隙岩体渗透特性表征单元体的研究
王振伟
马克
田洪圆
李全生
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
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