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含层理岩石的AE特征分析及基于Kaiser效应的地应力测试研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030, [2]重庆大学资源及环境科学学院,重庆400030
  • 相关基金:国家科技重大专项(2011ZX05040–001–005); 国家自然科学基金资助项目(51474258); 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主项目(2011DA105287–MS201405)
中文摘要:

针对煤矿沉积岩系地应力测试需要,通过单轴压缩声发射实验,分析顶板含层理沉积岩系岩石试件的破坏特征、声发射特征,研究Kaiser效应点的综合判断方法及基于声发射Kaiser效应的地应力计算方法。研究表明:(1)单轴荷载作用下,无层理岩石试件破坏过程为:加载→完全破坏,表现出脆性破坏特征;含层理构造的岩石试件的破坏过程为:加载→局部滑移剪切破坏→加载→剪切带失稳、岩石试件破坏。(2)无层理岩石试件的AE总计数随时间的增长趋势表现为"缓慢增长→急剧飙升"型,而含层理岩石则呈现出"台阶状"上升趋势,分析认为产生这种不同规律的根源在于岩石内部损伤破坏过程的差异性。(3)通过研究AE特征提出Kaiser效应点综合判断方法,并完善Kaiser效应法地应力计算方法,最终得到测点地应力为:1σ=25.06 MPa,2σ=13.75 MPa,3σ=8.07MPa,验证表明:计算结果在大小及方向上均具有一定的可信度。故提出的Kaiser效应点判断方法和地应力计算方法可用于Kaiser效应法地应力测试,该实验研究方法和结果可为工程实践或类似研究提供借鉴和参考。

英文摘要:

To meet the need of in-situ stress test in coal mine,acoustic emission experiment under uniaxial compression was carried out to study the failure and acoustic emission characteristics of rock samples from the roof of bedding sedimentary rock series. The comprehensive estimation of Kaiser effecting points and the calculation for in-situ stress based on Kaiser effect were studied. The results showed that,under the uniaxial compression loading,the rock sample without bedding exhibited the characteristics of brittle failure. While bedding rock sample experienced a process of local slip,instability of shear zone and rock sample failure. The total AE counts of rock sample without bedding had the tendency of slow increase to rapid increase,while the bedding rock sample had a step increase. The reason of such difference is due to the difference of the inner damage of rock. A comprehensive judgment method for Kaiser effecting points was derived based on AE characteristics,and an in-situ stress calculating method based on Kaiser effect was improved. Moreover,the final results of in-situ stress were that.1σ = 25.06 MPa,2σ = 13.75 MPa and 3σ = 8.07 MPa.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823