石油工程岩石水力破碎特性研究

石油钻井和开采作业的对象是地层岩石,水力冲蚀破岩（压裂）又占有十分重要的位置。然而,对于不同物理力学性质的岩石与水力冲蚀破岩的内涵关系和定量指标,还没有进行系统的研究。文中针对这一问题,根据石油工程岩石特征,以岩石物理力学性质为基础,通过理论分析和大量的室内实验研究,把石油工程岩石分为４大类１１种。以岩石的抗压强度为定量指标,找出了不同岩石类型的水力冲蚀破碎的定量关系,其水力临界值压力系数在０１７２～０２６９之间,并提出了石油工程作业的水力压力值的设计计算式,实验得出了水力冲蚀岩石的滞后临界时间,为石油工程作业提供了理论依据和设计方法。     

岩石力学CT技术概述

本文对岩石力学ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技术在反演算法、室内受压岩样内部裂纹发展过程探测和煤层应力分布探测三方面的研究情况进行了总结，提出了今后的发展方向。     

岩石断裂韧度的国际联合试验研究

采用三点弯曲和短棒拉伸测试方法，进行了岩石（日本、美国和瑞典寄来的三批岩芯）断裂韧度的国际联合试验。结果表明：中国小组提交的试验结果准确、可靠；中国小组是唯一采用开发ＩＳＲＭ－Ｋ（ＩＣ）系统进行全部试验控制与进行数据、图形处理的国家。     

基于颗粒流的富水岩石冻融后拉伸力学行为研究

为了研究岩石冻融作用下的拉伸力学行为,提出基于孔隙水颗粒和颗粒膨胀的方法模拟岩石孔隙水低温相变膨胀过程,推导得到了孔隙水颗粒体积与温度和未冻水含量的关系方程.然后,采用提出的新方法开展了富水岩石冻融循环和冻融后巴西劈裂数值计算,通过与室内试验结果对比验证了提出的岩石冻融颗粒流方法的可行性和可靠性.计算结果表明:冻融循环...     

天池抽水蓄能电站岩石风化、蚀变特征分析

在地面地质调查和勘探的基础上,对河南天池抽水蓄能电站岩石风化和蚀变特征进行分析,得到岩石风化的主要部位和风化带下限深度以及蚀变的主要部位和蚀变带深度;通过室内岩石物理力学性质试验得到中等风化、微风化—新鲜的岩样的物理力学性质参数;对下库坝址平洞和露头剖面的蚀变岩开展了薄片鉴定、扫描电镜及其能谱分析、电子探针测试、X射线衍射等试验,证明了蚀变矿物的存在.     

岩石压剪断裂的等效判据

采用等效的原则确定裂纹前沿应力分布，通过岩石力学中广泛应用的Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则，建立了岩石压剪断裂等效判据，并首次将Ｈ－Ｂ准则中的ｍ、ｓ与断裂韧度ＫⅠＣ、ＫⅡＣ联系起来，该判据与试验值有较好的一致性。     

岩石力学CT技术概述

本文对岩石力学技术在反演算法、室内受压岩样内部裂纹发展过程探测和煤层应力分布探测三方面的研究情况进行了总结，提出了今后的发展方向。     

受载岩石与混凝土声发射特性对比实验研究

通过室内加载岩石和混凝土的实验方法,测试了两类不同性质的岩石以及混凝土的破裂全过程的力学特征及其声发射特性,得到了岩石和混凝土破坏全过程力学特性曲线、声发射事件累积数、声发射事件率等相关曲线及参数,研究了声发射事件数、事件率、应力水平与时间参数之间的关系.通过对比岩石和混凝土声发射特性,指出了岩石声发射特性与混凝土声发射特性的相似与不同之处,以及两类不同性质岩石本身声发射特性的区别.研究着重讨论了一次性加载过程中混凝土与塑性阶段明显的岩石在加载接近峰值强度时都出现明显的"耗时"现象,指出存在这种现象的试样在此阶段声发射事件率出现明显下降,出现声发射相对平静,而对于塑性阶段不明显岩石来说,这一阶段则基本不存在明显的"耗时"现象,声发射的监测中也没有相对平静现象.此外,还对时间参数在声发射监测研究中的重要性进行了总结和分析,指出常规室内岩石力学研究中可以忽略的时间参数在声发射研究中应该被足够地重视.     

岩石力学中的新预测方法

岩石力学预测是岩石力学中的重要内容。本文对岩石力学预测中的几种新方法:时序分析法、模糊数学方法、灰色理论方法和突变论方法的基本原理、特点及在岩石力学中的应用进行了阐述和讨论,旨在促进岩石力学预测的应用和发展。     

基于纳米压痕技术的岩石力学参数评价

为评价使用小岩心样品获取岩石力学参数,计算岩石脆性指数的可靠性,提出基于纳米压痕实验技术获取岩石力学参数的方法．使用1 mm×1 mm的小尺度岩心碎样或岩屑获得岩石的力学参数,通过纳米压痕技术进行矿物相分析和压痕实验,利用卷积方法进行尺度升级,求取宏观力学参数．采用该方法对致密油岩屑样品的力学实验结果与岩心柱塞的三轴岩石力学实验结果相比,误差绝对值小于10%,满足脆性指数计算的需要．纳米压痕技术可使用岩心碎样或岩屑获得岩石力学参数,为脆性指数评价的实验参数获取提供了新的技术方法．     

坝基岩体分类

本文根据岩体结构类型等因素对坝基岩体质量的影响,提出了坝基岩体分类的新方案,并结合工程建筑类型进行岩体质量评价的探讨。     

破裂岩石的力学性质分析

在分析岩石结构形式的基础上,重点闻含单列隙破裂岩石的强度与破裂结构形式和应力状态变化的关系,分析了含裂隙岩石（体）内部应力状态的不均匀性及裂隙内部应力随外部荷载变化而发生的主应力偏转等因素对整个含裂隙岩石结构体强度的影响,并进一步推广到多裂隙岩石的强度分析。所得结果可用于有限元分析。     

地震预测中的岩石分形统计强度的应用研究

依据岩石强度的分形特性，导出了影响构造地震发生概率的表达式。研究结果表明，地壳损伤程度、断层长度、应力及拉应力轴与断层走向之间的夹角是影响构造地震的主要因素。其中，应力及拉应力轴与断层走向之间的夹角是导致地震发生的关键因素。在地震预测研究中，既要重视对地震危险区块内的应力大小变化的实时观测，亦要重视对地震危险区块内应力方向变化的实时观测。     

工程岩体抗剪强度参数的可靠度分析

根据可靠度分析原理,以溪洛渡水电站工程为例,对该电站坝区工程岩体抗剪强度试验数据进行了分析计算,得出了不同保证率下的抗剪强度参数值,并与传统的分析方法进行比较,结果表明,采用可靠度分析方法得出的参数比较合理.     

红砂岩真三轴压力试验与岩石强度极限统计

为探讨岩石的强度理论和中间主应力效应,进行了红砂岩真三轴压力试验。获得了不同应力状态下的岩石强度极限值和岩石的三向全应力应变曲线。根据本文和收集到的真三轴压力试验资料,探讨了岩石的中间主应力效应问题。统计分析表明:中间主应力一般可使最大主应力的强度极限增大30%。     

岩石节理面剪切流变的试验研究

通过对龙滩水电站岩石节理样本进行快剪和剪切流变试验的比较研究，分析了节理面流变对剪切强度的影响及剪切蠕变机理，确定了节理面的长期抗剪强度，并从岩石理论模型出发，对试验数据进行了回归分析，建立了不同正应力作用下的剪切蠕变经验公式，以便于了解岩石材料在给定条件下的蠕变特性。     

岩石残余强度与变形特性的试验研究

设计了可以测得岩石破坏后侧向大变形的双悬臂梁式位移传感器，通过对岩石残余强度与变形特性的研究，得到了岩石破坏后残余强度、变形与围压之间的定量关系．     

岩石力学强度理论的研究现状分析

岩石力学强度理论是岩土工程领域最重要、最基本的问题,它用于岩土工程的安全评价、设计等相关研究中,用此判别其破坏模式及对其的安全性评价.本文从岩土材料的破坏机理角度出发,对几种常用的岩石力学强度理论进行分类,并从多个角度比较、分析各个强度理论的优缺点,同时对岩石力学强度理论的未来发展进行了分析和展望.     

多孔硅质岩的火山灰效应

多孔硅质岩中SiO2含量约为90%,主要物相α-SiO2,晶粒细小.利用混凝土火山灰效应的数值分析方法定量分析多孔硅质岩混凝土火山效应强度贡献率,确定多孔硅质岩的活性大小,经检验它是一种活性混合材.     

巷道围岩强度弱化规律及其应用

认为软岩巷道稳定性应采用动态支护的观点分析．用巷道周边位移表达的损伤因子来描述围岩阶段性变形特征及破坏过程,分析与之对应的围岩强度弱化规律,在此基础上提出了喷锚注分阶段加固技术,并对合理滞后注浆时间的确定进行了研究．最后,介绍了一个应用实例