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文檔簡(jiǎn)介
1、頁(yè)巖氣為非常規(guī)油氣資源,開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣對(duì)于緩解能源危機(jī)意義深遠(yuǎn)。頁(yè)巖的力學(xué)特性及破壞規(guī)律是影響頁(yè)巖氣開(kāi)采全局的關(guān)鍵因素。通過(guò)監(jiān)測(cè)頁(yè)巖破壞過(guò)程的聲發(fā)射特性,可以推斷頁(yè)巖裂紋的發(fā)展過(guò)程。
本文通過(guò)UTM5000微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和PCI-2聲發(fā)射系統(tǒng)對(duì)江西省贛北地區(qū)的頁(yè)巖進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn),獲得了不同地域和不同層理方向的頁(yè)巖力學(xué)特性和聲發(fā)射特性,并利用單參數(shù)和參數(shù)關(guān)聯(lián)分析法對(duì)不同地域和不同層理方向的頁(yè)巖在單軸壓縮下的力學(xué)特性和聲發(fā)射
2、特性之間差異進(jìn)行了分析;研究了頁(yè)巖在漸進(jìn)加卸載試驗(yàn)下的聲發(fā)射特性;采用真實(shí)破壞過(guò)程模擬軟件 RFPA2D對(duì)頁(yè)巖單軸壓縮破壞過(guò)程及其聲發(fā)射特性和漸進(jìn)加卸載條件下的頁(yè)巖kaiser效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
研究結(jié)果表明:不同地域的頁(yè)巖在單軸壓縮下的力學(xué)特性和聲發(fā)射特性具有明顯的差異;頁(yè)巖的抗壓強(qiáng)度越小,破壞過(guò)程聲發(fā)射活動(dòng)越強(qiáng),聲發(fā)射累計(jì)計(jì)數(shù)越大;頁(yè)巖層理方向?qū)屋S壓縮抗壓強(qiáng)度和聲發(fā)射特性有顯著影響;0o層理方向抗壓強(qiáng)度最高,90o層理
3、方向其次,45o層理方向抗壓強(qiáng)度最低;90o層理方向在整個(gè)變形破壞過(guò)程中AE振鈴累計(jì)計(jì)數(shù)和能量累計(jì)數(shù)最大,AE計(jì)數(shù)率和能率也最大,AE活動(dòng)水平最強(qiáng),45o層理方向頁(yè)巖的AE振鈴累計(jì)計(jì)數(shù)和能量累計(jì)數(shù)最小,計(jì)數(shù)率和能率也最小,AE活動(dòng)水平最弱;通過(guò)漸進(jìn)加卸載試驗(yàn)得到的應(yīng)力-時(shí)間-聲發(fā)射能率圖驗(yàn)證了頁(yè)巖的凱瑟效應(yīng)存在;通過(guò)RFPA2D軟件數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)顯示了頁(yè)巖材料變形破裂的整個(gè)過(guò)程,其聲發(fā)射圖形象地表征了試樣裂紋的位置和擴(kuò)展過(guò)程;采用漸進(jìn)加卸
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