三维应力作用下砂岩单裂隙渗流规律试验研究.pdfVIP

第 2O卷第 5期 中 国 矿 业 Vo1．2O．NO．5 2011年 5月 CHINA M INING MAGAZINE M ay 2O11 三维应力作用下砂岩单裂 隙渗流规律试验研究 侯昭飞 ，纪洪广 ，王金安 ，李 伟 (1．北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083； 2．煤炭科学研 究总院，北京 100013) 摘 要 ：使用劈裂方法在粗砂岩岩样上制造裂隙来模拟粗砂岩天然岩体 的张性裂隙，在 电液伺服岩 石三轴试验机上开展单裂隙渗流应力耦合试验 。在三维应力下 ，检测在不 同围压 、水压情况下 ，渗流量 随时间的变化情况 ，对单裂 隙岩体在三维应力作用下 的渗流规律作 了探究 。 关键 词 ：单裂 隙；岩体 渗流 ；试验 ；渗流应力耦合 中图分类号 ：P542 ．3 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—4051(2011)05—0107—04 Experim entresearchon thelawsofseepagein sandstonewithin singlefractureundertriaxiality stresses HOU Zhao—fei，JIHong—guang ，W ANG Jin—an ，LIW ei (1． StateKeyIaboratoryofHigh—EfficientM iningandSafetyofM etalM inesM inistryofEducation ，UniversityofScience andTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2．ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China) Abstract：A singlefractureinsandstonerockwasformedbysplittingtosimulatethenaturalextension fracture．Coupling experimentson stressand seepageoftherockwith singlefracturewereperformed throughelectric—fluidservingtriaxialcompressionmachine．Examlnghow seepageflow changeswithtime by differentconfiningpressuresandwaterpressuresundertriaxialstresses． Andmakingadiscussiononthe seepagelaWSinsandstonewithinsinglefractureundertriaxialitystresses． Keywords：singlefracture；seepageinrockfissures；experiment；coupledstressandfluidflow 岩体周 围的应力场和渗流场存在着耦合效应 。 间接地推导出渗透性与应力的关系；③试图提 出某 裂隙岩体渗流场与应力场的耦合 问题是许多工程 种理论概念模型来解释渗流与应力的耦合规律 。 领域 如采矿 工 程、核废 料 处理 、水 利水 电工程 、 本实验的基本思路就是采用的上述提到的第二 边坡工程等急需解决 的课题l1 。因此揭示研究裂 种 。本次单裂隙渗流试验依托北京科技大学 “金属 隙岩体渗流与应力耦合作 用的是十分 重要和迫切 矿山高效开采及安全”教育部重点实验室完成。 的。而单裂隙面渗流与应力 耦合特性 的研究是这