刚度差异对岩石破裂影响的颗粒流模拟研究

陈军涛; 李昊; 褚衍玉; 张毅; 唐道增; 朱君; 李文昕; 王开宇

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.02.006

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (02) : 51 -59. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.02.006

刚度差异对岩石破裂影响的颗粒流模拟研究

陈军涛, 李昊, 褚衍玉, 张毅, 唐道增, 朱君, 李文昕, 王开宇

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

PDF (2616K)

摘要

为研究矿物颗粒与胶结物刚度差异对岩石破裂的影响，基于平行黏结模型开展了不同颗粒有效模量、黏结有效模量下的压缩、拉伸试验研究。结果表明：颗粒有效模量与压弹性模量相关性最大，黏结有效模量与拉弹性模量相关性最大，同时受黏结有效模量影响的宏观参数包含且多于颗粒有效模量，优先标定黏结有效模量有助于提高模拟试验的准确性。固定黏结有效模量时，颗粒有效模量越大，岩体稳定性越好；固定颗粒有效模量时，黏结有效模量越大，颗粒稳定性越差；当两种有效模量增大时，模型易出现脆性破坏，反之易出现塑性破坏；刚度差异系数值反映了模型内部颗粒刚度和胶结体刚度的差别，刚度差异系数值越小，模型越容易产生裂隙，即矿物颗粒的刚度越大岩石越稳定，胶结物的刚度越大岩石越容易出现裂隙。最后利用试验实例验证了结论的准确性。