煤田地质与勘探

作者：娄义黎, 邬忠虎, 王安礼, 左宇军, 刘镐, 孙文吉斌,

关键词：页岩, 破裂过程, 流固耦合, 声发射, 各向异性,

为探究流固耦合作用下页岩的破裂过程和声发射特征，利用RFPA2D-Flow数值软件分别对黔北地区牛蹄塘组不同层理倾角页岩进行流固耦合数值模拟。研究表明：由于层理结构的影响，页岩抗压强度和弹性模量均表现出明显的各向异性。页岩的破裂过程可分为弹性、屈服和破坏3个阶段，随着层理倾角的变化，页岩最终表现出3种破坏模式，分别为斜I型、V型和火焰型。层理倾角不同的页岩，其破裂过程中的声发射信号演化规律不同。对低层理倾角（0°、15°、30°）的试样，累计AE曲线表现为“平缓—线性—台阶—平缓”的变化规律；高层理倾角（60°、75°、90°）试样的累计AE曲线呈现“平缓—线性—陡增”的变化规律；当α=45°时，累计AE曲线表现为“平缓—线性—激增—平缓—激增”的变化规律，且其AE计数出现两个峰值。

来源：2020年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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