煤中弱面对煤岩抗拉强度影响的力学试验分析Mechanical Test Analysis of Impact on Tensile Strength from Weak Planes in Coal
艾池,李晓璇,李玉伟,贾丹,张军
摘要(Abstract):
准确测量和计算抗拉强度是进行煤岩物理力学性质研究以及开展煤层气井水力压裂设计的重要前提。首先开展了不同面割理倾角下的煤岩巴西劈裂试验,分析煤岩试样抗拉强度随面割理倾角的变化规律,推导了考虑不同面割理倾角和割理密度影响下的煤岩抗拉强度计算模型,并分析了煤岩层理对抗拉强度计算结果的影响。理论计算和试验结果对比分析表明,割理发育方向对抗拉强度有显著的影响,但层理对强度的影响并不显著。该研究对于进行煤层钻井井壁稳定性评价以及后续的压裂施工设计具有理论指导意义。
关键词(KeyWords): 煤岩;割理;层理;巴西劈裂;抗拉强度
基金项目(Foundation): 黑龙江省自然科学基金项目(E2015035);; 国家自然科学基金资助项目(51274067)
作者(Author): 艾池,李晓璇,李玉伟,贾丹,张军
参考文献(References):
- [1]翟晓荣,吴基文,沈书豪.基于点荷载试验的煤体抗拉强度测试研究[J].工程地质学报,2014,22(6):8-11.
- [2]Abbass T.Effect of layer orientation on the failure of layered sandstone under Brazilian test conditions[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2010,47(2):313-322.
- [3]Liu W C,Tien Y M,Juang C H,et al.Numerical investigation of crack propagation and failure mechanism of layered rocks[C]//47th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium.American Rock Mechanics Association,2013.
- [4]Kwok C Y,Duan K.DEM simulation of fracture process of inherently anisotropic rock under Brazilian test condition[C]//49th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium.American Rock Mechanics Association,2015.
- [5]吴基文,闫立宏.煤岩抗拉强度两种室内间接测定方法比较与成果分析[J].岩石力学与工程学报,2004,23(10):1643-l647.