雁行双裂隙砂岩力学特性及能量演化规律研究

郑远龙; 肖桃李; 折海成; 赵云峰; 袁浩

doi:10.3724/j.gyjzG23032904

雁行双裂隙砂岩力学特性及能量演化规律研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23032904

郑远龙^1,2,
肖桃李^1, ,,
折海成^1,3,
赵云峰¹,
袁浩¹

1. 长江大学城市建设学院, 湖北荆州 434023;
2. 珠海建工控股集团有限公司, 广东珠海 519000;
3. 陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室, 西安 710065

详细信息

作者简介:
郑远龙，硕士研究生，主要从事岩体压裂技术方面的研究，2021710654@yangtzeu.edu.cn。

通讯作者:
肖桃李，博士，教授，主要从事深部岩体围岩稳定性方面的研究，2005@yangtzeu.edu.cn。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-03-29
- 网络出版日期: 2025-07-15

Research on Mechanical Properties and Energy Evolution Laws of Sandstone with Two Non-Coplanar Fissures

1. School of Urban Construction, Yangtze University, Jingzhou 434023, China;
2. Zhuhai Construction Engineering Holding Group Co., Ltd., Zhuhai 519000, China;
3. Key Laboratory of Well Stability and Fluid & Rock Mechanics in Oil and Gas Reservoir of Shaanxi Province, Xi'an 710065, China

摘要

摘要: 以含雁行双裂隙类砂岩为研究对象，开展单轴压缩试验与PFC^2D数值模拟试验，研究不同裂隙倾角α下岩样力学特性及能量演化规律。结果表明：随α的增大，试样的起裂、损伤、峰值应力均呈现出先减小再增大的变化趋势，且初始裂纹起裂位置发生改变，裂纹破裂带在减少；试样加载过程中微裂纹数与能量的内在联系分析，揭示了试样破坏是一个承载力逐渐失效的过程，试样微裂纹数、能量随α的增大亦出现先减小再增大的变化趋势；引入岩样弹性能耗比K，印证了K的突变性可作为岩石失稳破坏的表征参量之一；岩样脆性指标修正系数值可反映岩石的脆性破坏特征及释放能量特征。
- 雁行双裂隙 /
- 裂隙倾角 /
- 能量演化 /
- PFC^2D /
- 弹性能耗比
Abstract: Taking sandstone-like samples containing two non-coplanar fissures as the research object， uniaxial compression tests and PFC^2D numerical simulations were carried out to study the mechanical properties and energy evolution laws of rock specimens under different fissure dip angles α. The results showed that as the fissure dip angle increased， the crack initiation， damage， and peak stress of the sample first decreased and then increased， while the crack fracture zone decreased. By analyzing the internal relationship between the number of microcracks and energy during the loading process of the sample， it was revealed that the failure of the sample was a gradual failure process of bearing capacity. Both the number of microcracks and the energy of the sample first decreased and then increased with the increase of fissure dip angle. The elastic energy dissipation ratio K of rock samples was introduced， which confirmed that the mutability of K could be used as one of the characteristic parameters of rock instability and failure， and the brittleness index correction coefficient of rock specimens could reflect the brittle failure characteristics and energy release characteristics of rock samples.
- two non-coplanar fissures /
- fissure dip angle /
- energy evolution /
- PFC^2D /
- elastic energy-dissipation ratio

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