文献类型：期刊文章

作　　者：李顺才[1] 缪协兴[2] 陈占清[2] 茅献彪[2]

机构地区：[1]徐州师范大学机电工程学院,江苏徐州221116 [2]中国矿业大学理学院,江苏徐州221008

出　　处：《工程力学》

基　　金：国家自然科学基金项目(50574090,50674087);教育部博士学科点专项基金项目(20060290504);江苏省自然科学基金项目(BK2007029)

年　　份：2008

卷　　号：25

期　　号：4

起止页码：85-92

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2004、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2011_2012、EI(收录号：20082111273269)、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：地下工程中的破碎岩石在渗流过程中其结构发生两方面变化,一方面由于水压的作用引起孔隙结构发生变化,另一方面固体材料之间的接触应力造成棱角破损。因此,承压破碎岩石的渗流不同于自然堆放状态下的堆石渗流,其渗透特性随着位移或载荷的变化而产生显著变化。基于MTS815.02型岩石力学试验系统及破碎岩石渗透仪,利用稳态渗透法及轴向位移控制法测定了粒径分别为5mm―10mm、10mm―15mm、15mm―20mm、20mm―25mm以及混合粒径的破碎砂岩、煤矸石及灰岩在承压过程中非Darcy流的渗透特性,给出了岩样在不同轴向位移水平下的孔压梯度与渗流速度关系曲线,得到了渗透特性随孔隙率的变化规律,揭示了Darcy流偏离因子可能为负的现象。研究表明:1)随着孔隙率的减少,渗透率呈现整体下降的趋势,而Darcy流偏离因子的绝对值呈现整体上升的趋势;2)破碎岩石的渗透性不仅和外载水平及当前孔隙度有关,还与碎石的粒径、颗粒的排列方式以及初始孔隙结构(如初始孔隙通道)等有关;3)三种破碎岩石渗透率的量级为10-16m2―10-12m2,Darcy流偏离因子的量级为1012kg/m4―1015kg/m4;4)当颗粒的破碎细化现象严重时,Darcy流偏离因子出现负值的可能性较大。

关 键 词：承压破碎岩石  非DARCY渗流 渗透特性  Darcy流偏离因子  试验研究  

分 类 号：TU452]