承压破碎岩石非Darcy渗流的渗透特性试验研究

• 作者: 李顺才 缪协兴 茅献彪 陈占清
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2008,（4）
• 所属期刊栏目: 基本方法
• 页码范围: 85-92
• 页数: 8页
• 分类号: TU452
• 字数: 3862字
• 语种: 中文

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;21)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10.161312-10'12m2,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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	缪协兴	中国矿业大学理学院	158	9317	55.0	93.0
2	陈占清	中国矿业大学理学院	87	1420	21.0	34.0
3	茅献彪	中国矿业大学理学院	104	2785	32.0	49.0
4	李顺才	徐州师范大学机电工程学院	41	512	13.0	22.0