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鄂西页岩动态压缩力学特性试验研究
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作者 王江义 董千 +4 位作者 颜晓明 童浩 饶小强 姚颖康 魏东 《爆破》 2024年第4期73-83,共11页
为探索鄂西页岩地层隧道围岩动态压缩力学特性,采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB),同时借助高速摄像,开展0°、30°、45°、60°和90°共5种不同层理角度(冲击加载方向与试样层理面法线的夹角)页岩试样动态冲击压... 为探索鄂西页岩地层隧道围岩动态压缩力学特性,采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB),同时借助高速摄像,开展0°、30°、45°、60°和90°共5种不同层理角度(冲击加载方向与试样层理面法线的夹角)页岩试样动态冲击压缩试验,并采用不同的冲击气压进行动态加载,使试样达到不同的应变率,以研究层理角度、冲击气压及应变率对页岩动态压缩力学特性和破坏模式的影响机制。研究结果表明:不同冲击气压及应变率下,页岩动态抗压强度随着层理角度的增加,均近似呈现出“U”型的变化规律,其中层理角度为0°和90°,页岩的抗压强度相对较高,而60°层理角度的页岩抗压强度最小,随着冲击气压和应变率增加,不同层理角度页岩动态抗压强度均增加;页岩试样宏观破坏模式主要分为拉伸破坏、剪切破坏和混合破坏,不同应变率下层理角度为0°和90°试样宏观破坏模式均以拉伸破坏为主,当层理角度为30°时,试样主要宏观破坏模式随着应变率的增大,表现为“剪切破坏-混合破坏-拉伸破坏”这一转变过程,当层理角度为45°和60°时,随着应变率的增大试样的主要宏观破坏模式由剪切破坏演变为混合破坏;不同冲击气压下随着层理角度增加,页岩试样吸能比先增大后减小,在层理角度为60°时吸能比最大,此时试样破坏程度也最大,随着冲击气压和应变率增加,不同层理角度页岩试样的破碎程度均增加,且吸能比逐渐趋于一致。研究结果可为鄂西页岩地层隧道爆破破岩机理的研究以及爆破参数的精细化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 鄂西页岩 霍普金森压杆 动态压缩 力学特性 破坏模式
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鄂西北页岩饱水软化微观机制与力学特性研究 被引量:17
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作者 郑晓卿 刘建 +3 位作者 卞康 刘尚各 刘振平 艾飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2022-2028,共7页
针对鄂西北页岩隧道施工中存在的地下水加剧软岩隧道大变形问题,进行页岩饱水软化的微观机制与力学特性研究。通过开展X射线衍射、自然吸水试验和SEM电镜扫描,探索不同饱水时间条件下页岩吸水率和微观结构的变化;进而通过开展单轴压缩试... 针对鄂西北页岩隧道施工中存在的地下水加剧软岩隧道大变形问题,进行页岩饱水软化的微观机制与力学特性研究。通过开展X射线衍射、自然吸水试验和SEM电镜扫描,探索不同饱水时间条件下页岩吸水率和微观结构的变化;进而通过开展单轴压缩试验,分析页岩强度和变形参数随其饱水时间的演化规律。试验结果显示,页岩吸水率随着饱水时间的增加呈对数规律增长,页岩饱水后峰值抗压强度和弹性模量均随着饱水时间的增加呈负对数规律降低;页岩力学性质在饱水20 d内变化迅速,50 d后趋于稳定。同时,随着饱水时间的增加,页岩中绿泥石和白云母矿物遇水产生膨胀,使片层状结构分散剥离出细小矿物颗粒,并产生大量松散多孔的絮状物;由于水化作用的影响,页岩原有的致密层状结构变得松散破碎,矿物颗粒之间的胶结逐步破坏,孔隙、裂隙增多,宏观上表现为页岩强度降低,抵抗变形能力减弱,破裂面更为密集,且贯通性增强。 展开更多
关键词 鄂西页岩 饱水软化 微观结构 力学特性
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Effect analysis of borehole microseismic monitoring technology on shale gas fracturing in western Hubei 被引量:2
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作者 Li Juan Yu Bing-Song +3 位作者 Tian Yu-Kun Kang Hai-Xia Wang Yu-Fang Zhou Hui 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2020年第5期764-775,902,共13页
Hydraulic fracturing technology is an important means of shale gas development,and microseismic monitoring is the key technology of fracturing effect evaluation.In this study,hydraulic fracturing and microseismic moni... Hydraulic fracturing technology is an important means of shale gas development,and microseismic monitoring is the key technology of fracturing effect evaluation.In this study,hydraulic fracturing and microseismic monitoring were simultaneously conducted in the Eyangye 2HF well(hereinafter referred to as EYY2HF well).The target stratum of this well is the second member of the Doushantuo Formation of the Sinian System,which is the oldest stratum of horizontal shale gas wells in the world.A total of 4341 microseismic fracturing events were identified,and 23 fracturing stages of the well were defined.The fluctuation of the number of events showed a repeating“high-low”pattern,and the average energy of these events showed minimal differences.These findings indicate that the water pressure required for the reconstruction of the EYY2HF well is appropriate.The main body of the fracture network extended from northwest to southeast,consistent with the interpretation of regional geological and seismic data.The stimulated rock volumes showed a linear increase with the increase of the fracturing stage.Some technological measures,such as quick lift displacement,quick lift sand ratio,and pump stop for secondary sand addition,were adopted during fracturing to increase the complexity of the fracture network.Microseismic fracture monitoring of the well achieved expected eff ects and guided real-time fracturing operations and fracturing eff ect evaluation. 展开更多
关键词 microseismic technology borehole monitoring hydraulic fracturing shale gas western Hubei Province
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