页岩巴西劈裂试验的能量分布与临界特征分析
谢凯楠
姜德义
蒋翔
陈结
王静怡
袁曦
周军平
摘要：为了清晰了解具有脆性破坏特征的页岩在拉伸破坏下的能量统计分布特征,研究整体破坏能量分布与局部应力下的能量统计分布规律,从而为现场压裂机制提供理论依据.选取四川盆地南部地区龙马溪组钙质页岩进行巴西劈裂(间接拉伸)的声发射试验,加载速率分别为0.005,0.05,0.5 mm/min.结果表明:①在各个加载速率下岩石破坏过程的能量概率密度函数符合幂定律分布,并遵循时间上的幂律无尺度分布.②局部应力下的能量概率密度函数也符合幂定律分布,与幂值分布图变化规律形成良好对应,各局部应力阶段下的能量概率分布曲线向着整体破坏的能量概率分布曲线流动.③当应力σ达到0.9σmax,系统进入临界态,能量分布曲线与幂值分布曲线接近于整体破坏过程中的能量分布曲线与幂值分布曲线,并逐渐重合.④试验结果与纤维束模型数值模拟结果相符,当应力σ达到试件破坏应力的90％后,分叉率ξ急剧增大,直至岩石破坏,能良好验证临界态特性.
关键词：页岩巴西劈裂声发射能量临界态
分类号：TD315(矿山压力与支护)
论文发表日期：2017-01-01
页数：8( 613-620 )
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