基于颗粒流的含交叉裂纹类岩石水力致裂细观机理研究

作者：张权; 饶秋华^*; 沈晴晴; 谭攀; 李鹏

来源：铁道科学与工程学报, 2021, 18(03): 669-677.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200380

• 颗粒流软件(PFC2D)
• 平直节理模型
• 交叉裂纹
• 水力致裂
• 细观机理

针对目前岩石在水力耦合作用下交叉裂纹扩展机理认识不足的问题,采用颗粒流软件(PFC2D)的平直节理接触模型和流域法,模拟计算含交叉裂纹的类岩石三轴压缩水力致裂过程,分析双向水平主应力差和主、次裂纹倾角对水力裂纹起裂、扩展及贯通的影响规律,并揭示其细观断裂机理。研究结果表明:数值模拟与试验结果吻合较好。当有或无水平主应力差时,水力裂纹沿着或偏离水平最大主应力方向扩展,与交叉裂纹贯通或不贯通,细观机理均为拉伸断裂。增加水平主应力差可明显降低临界水压力,易形成网状裂纹,有利于提高资源开采效率。

• 单位
  土木工程学院; 中南大学