微裂隙

摘要： 水利工程中岩体含微裂隙给注浆加固提出了严峻挑战。文章以超细水泥注浆浆液为研究对象,研究了水泥粒径大小、粉煤灰、硅灰和减水剂对浆液流动性和稳定性的影响规律,并通过微观结构探索其影响机理。结果表明:减小水泥颗粒的粒径和添加硅灰能增强浆液的黏度和稳定性;添加粉煤灰和减水剂均能降低浆液剪切力和黏度,但是粉煤灰和减水剂对浆液稳定性的影响相反;可通过粉煤灰和硅灰调节浆液的流动性能。

摘要： 为了探究不同体积掺量玄武岩纤维增强混凝土在高温后的力学性能,采用TAW2000D电液伺服岩石三轴仪对掺量分别为0%、0.1%、0.2%、0.3%的混凝土试件进行了高温后力学试验,得到了静态压缩的应力-应变曲线,探讨了不同掺量在25~800°C温度条件下的力学性能,结果表明:随着温度的升高,玄武岩纤维混凝土峰值应变存在逐渐右移的趋势,即由脆性破坏向塑性破坏转变,抗压强度呈先增大后减小的规律;由不同掺量、不同温度条件下的抗压强度曲线和拟合关系式可知,在25~200°C时抗压强度与温度呈线性增加关系,在200~800°C时抗压强度与温度呈非线性减小的规律;同一体积掺量条件下,随着温度的升高,静弹性模量呈线性减小的规律;玄武岩纤维体积掺量为0.2%时的试件力学性能最优。研究成果可为纤维增强混凝土建(构)筑物火灾后的安全评价和修复提供理论指导。

摘要： 某铁矿深埋巷道揭露断层破碎带时发生“涌水”,为保证顺利穿越该破碎带,通过地质取芯孔了解到掘进前方工作面破碎带地质条件较复杂,存在高压水头、破碎岩体裂隙中掺杂泥沙、微裂隙注浆堵水难度大、破碎带支护要求高等问题,从“技术可行、经济合理”角度综合考虑,采取“注浆”并辅以“支护”技术。尤其是针对裂隙含泥沙钻孔冲洗、微裂隙注浆工艺采用“小导管”和利用布置探水、注浆钻孔下放“超前管棚支护”等技术手段,顺利穿越了该断层破碎带,能为类似工程提供借鉴。

摘要： 以云南曲靖地区筇竹寺组泥页岩为例,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、高压压汞、常规扫描电镜等实验技术手段,探究泥页岩储层微观储集空间的发育类型与特征。结果表明:筇竹寺组泥页岩储层孔隙成因复杂,类型多样,主要发育的微观储集空间类型包括有机质孔隙、粘土矿物孔隙、颗粒矿物孔隙、微裂隙等,以有机质孔隙最为发育,提供了主要的储集空间;孔隙度介于1.59%~11.33%之间,平均值达到了5.0%,小孔、微孔所占储集空间比例约56.5%,中孔和超大孔所占比例为34.0%,大孔相对较少。控制筇竹寺组页岩孔隙发育的因素主要有TOC、矿物组分和成岩作用,TOC是影响筇竹寺组页岩储层孔隙发育的主控因素,也是提供页岩气主要储存空间的重要物质。

摘要： 输水隧洞变质石英砂岩段洞身微裂隙涌水,较长涌水段落将增大排水系统负担,同时对连续皮带机、TBM等设备运行带来不利影响。结合晋中引黄输水隧洞施工,针对变质石英砂岩洞身较长段落微裂隙涌水,通过试验研发了适用于洞身变质石英砂岩微裂隙的抗裂快凝快硬的新型注浆材料,优选了最佳配比;设计了基于TBM法隧洞施工的钻孔用移动台车,提高了径向注浆钻孔精度和施工效率。并通过注浆孔设计、钻注顺序、注浆压力和速率控制,取得了较好的堵水效果,可为类似工程提供借鉴。

摘要： 为加强对矿石微裂隙及其与目标矿物之间的分布关系研究,提高工艺矿物学研究在水冶工艺中的作用,文章以棉花坑铀矿石为例进行了工艺矿物学研究,并引入X射线三维显微CT技术,从三维数字化角度对原矿颗粒中的金属矿物和孔裂隙结构的相关参数进行了统计、处理和对比.研究表明,棉花坑铀矿石矿物成分简单,影响选冶的有害组分少,铀以易选冶的沥青铀矿、铀黑和硅钙铀矿形式存在,部分沥青铀矿充填矿物裂隙或溶蚀孔洞,微裂隙与铀矿物等金属矿物的分布形态和区域重合度较低,可能导致溶浸液不能充分与其接触从而影响浸出效果,需对棉花坑铀矿石进一步细磨,提高超细铀矿物的解离程度,改善堆浸效果.通过引入CT技术,有效提取了矿石颗粒中不同组分的三维形态和分布图像,并计算出不同组分体积占比,该方法得到的参数相对可靠、稳定,具有参考价值.

摘要： 通过扫描电镜观察页岩微观孔隙,识别不同孔隙的特征,将孔隙类型分为有机质孔、粒间孔、粒内孔、微裂隙.

摘要： 煤孔裂隙控制着煤层气赋存和运移,对煤层气生产实践具有重要影响.为了研究郑庄井田3号煤微孔裂隙特征,采用EVO 15型扫描电子显微镜对井田3号煤的微孔裂隙进行了观测和精细表征研究.结果表明:郑庄井田3号煤中微孔隙有气孔、铸模孔、溶蚀孔和角砾孔,不同孔隙的形态、大小和连通性等均不同.孔隙形态多样,孔隙大小一般几十纳米至几十微米,孔隙的连通性整体较差,常见碎屑物充填孔隙.煤中微裂隙为张裂隙和剪裂隙,张裂隙延伸短、产状不稳定、裂隙面粗糙、裂口基本为张开状.剪裂隙延伸相对较长、产状稳定、裂隙面光滑、裂口部分张开.张裂隙和剪裂隙被碎屑物和方解石脉充填现象常见,但剪裂隙被充填现象更严重.

摘要： 深井透水问题是煤矿安全生产的关键性影响因素之一,通过自主研发的微裂隙三轴应力渗流机理模型试验系统,采用单因素敏感度分析法,揭示粗糙度JRC、裂缝开度b、围压σ、渗透水压p0等因素对微裂隙渗流的影响;同时运用数值模拟手段再现了微裂隙渗流过程,分析了水压作用下水力扩缝演化过程.研究结果表明:对微裂隙渗流影响由强到弱的因素分别为渗透水压、粗糙度、裂缝开度、围压;水压作用下水力裂缝扩展演化过程可划分为应力累积阶段、微裂隙稳定扩展阶段.

摘要： 基于开放式循环高压电脉冲实验平台,针对肥煤、贫煤和无烟煤3种不同变质程度煤样,开展金属丝和含能材料2种能量加载方式下的煤样冲击致裂实验,通过光学显微镜分析循环冲击作用下煤中微裂隙发育的煤级与载荷响应特征,研究微裂隙扩展演化与显微组分之间的关系.结果发现:① 增加循环冲击次数,微裂隙密度的增大趋势是非线性的,大致可划分为初期缓慢增加、中期快速增大、后期趋于稳定3个阶段,说明并非循环冲击次数越多致裂效果越好,而是存在一个最佳冲击次数.② 金属丝加载方式下煤中微裂隙较含能材料加载下更为发育;整体上,肥煤的微裂隙发育程度高于贫煤,贫煤高于无烟煤,反映循环高压电脉冲在致裂效果上可能具有"双低效应",即低变质程度煤加载低能量致裂效果可能更好.③ 微裂隙发育程度在显微组分之间具有差异性和侧重性,镜质组最发育,惰质组次之,壳质组最少,这是镜质组含量大(空间优势)、原位裂隙密度大(位置优势)、脆性较大(力学优势)综合作用的结果.④ 微裂隙在显微组分中的扩展演化轨迹可归纳为穿越显微组分、局限在显微组分内部、沿显微组分边界发育和形态呈斜列、渐进式张剪性扩展等主要特征.研究结论对进一步揭示循环高压电脉冲煤层致裂微观机制,明确工程实践目标煤层,优化作业工艺参数和提高作业效果具有重要的理论意义.

摘要： 目的：比较3种树脂粘接剂与牙齿粘接界面的微裂隙,以期为临床提供参考.方法：收集15颗人离体第三恒磨牙,用随机数字表随机分为3组(每组5颗),颊侧备洞后,分别用全酸蚀粘接剂(3M ESPE Adper Single Bond 2)(A组)、双组分自酸蚀粘接剂(3M ESPE Adper SE Plus)(B组)和单组分自酸蚀粘接剂(iBond Self Etch)(C组)进行粘接,树脂充填.扫描电镜下定点测量充填体侧壁、底壁与牙体间的微裂隙宽度,所有试样经3000次冷热循环后再次测量.使用秩和检验比较3组组间差异和冷热循环前后差异.结果：冷热循环后各组侧壁或底壁的微裂隙宽度均比冷热循环前显著增加(P＜0.05),冷热循环前后A、B、C组侧壁或底壁微裂隙宽度增加量[侧壁:1.33(1.14,1.74)、1.27(1.04,1.86)、1.11(0.55,1.46) μm;底壁:2.22(1.36,2.50)、1.91(1.48,2.88)、2.38(2.08,2.47)μm]差异无统计学意义(P＞0.05).结论：3种树脂粘接剂对牙齿粘接性能的影响无差异;冷热循环可破坏粘接界面的稳定性。

摘要： 本文从微裂隙岩体的成生条件与工程特性入手,通过工程实践,分析了微裂隙岩体的弱透水性对水工建筑物可能造成的危害,总结了对微裂隙岩体的工程处理方法,实例介绍了江垭大坝7、8坝段基岩体内K203、K201微裂隙的处理方法与灌浆效果。

摘要： 室内岩石力学实验作为岩石力学性质分析的有效手段之一,已逐渐被国内外学者广泛使用.但是,由于岩石力学试验仪器、微裂隙、孔隙等各因素的影响,同组岩石样品力学参数数据结果相差较大.如何排除或减少各类影响因素造成的结果偏差,以合理的确定岩石力学性质,是岩石力学实验研究的重要内容.本文根据胶西北山东黄金4000m深钻岩石样品获得的室内劈裂、单轴和三轴试验结果,结合岩样破裂方位、方式及强度特征,分析了微裂隙、孔隙率(孔隙)、围压、岩样实验时所受摩擦力4类因素对室内岩石力学性质的影响,研究结果可为室内岩石力学试验数据的选取工作提供参考.

摘要： 板岩在我国分布广泛,作为一种沉积岩向变质岩的过渡性浅变质岩,对其进行波速的研究将对于浅层地壳的各向异性研究具有重要意义.本文对板岩样品进行了室内实验研究,实验获得了板岩在围压10-200MPa条件下、不同构造主方向(X,Y和Z)上的波速,在围压200MPa时,X、Y、Z三个方向的P波速度分别为6.46km/s、6.15krn/s、5.691km/s,平均速度为6.10km/s,S波平均速度约为3.44km/s,Vp/s=1.77;并初步分析了板岩波速各向异性及横波分裂随着围压变化的规律,发现所测量的板岩在＜150MPa围压时波速的各向异性随围压升高而迅速减小,主要是由于其内部微裂隙的定向排列引起的;而随着围压继续增加至＞150MPa时微裂隙基本闭合,黑云母等片状矿物的定向排列成为其地震波各向异性的主导诱因.

摘要： 由于西风井井壁受到较大地应力的作用，在第四系与下伏基岩接触的部位，井筒已发生严重的变形破坏。为保证井筒的正常使用，在此部位需要开挖卸压槽以缓冲井筒所受的压力,在开挖卸压槽的过程中，如何防止壁后第四系含水层发生溃砂涌水的事故是一个需要解决的难题。结合工程实例,本文详细地介绍了化学注浆的设计方案及施工工艺，评价了化学注浆的效果,结果表明,化学浆液具有较好的渗透性,能有效的封闭岩层中的徽裂隙，达到很好的堵水固砂的效果。

摘要： 本文给出了一种高压辊磨与搅拌磨构成的复合粉碎系统湿法超细研磨碳酸钙物料的实验结果.结果表明,经过高压辊磨预磨的碳酸钙湿料再用搅拌磨研磨,能有效地提高产品细度并降低能耗.这可能与颗粒在高压辊磨受压后产生微裂隙有关.研究还发现,高压辊磨预磨次数明显地影响搅拌磨的最终产品粒度和节能效果.另外,为了说明复合粉碎系统中高压辊磨预磨的作用,还讨论了颗粒受压时产生微裂隙的现象.经模拟各种不规则形状颗粒破坏行为表明,受压颗粒的微裂隙行为与其各向异性和应力分布有关.

摘要： 本发明提供了一种煤体裂隙结构内水载微颗粒运移过程仿真模型及使用方法，涉及煤层注水防尘技术领域，模型包括煤板、水晶胶模具板和透明塑料底座，水晶胶浇铸在煤板之上形成水晶胶模具板，煤板放置在透明塑料底座内，煤板和水晶胶模具板接触面所在平面上，在两端分别设置有注水端和出水端，注水端连接有平流泵，出水端连接有样口瓶，透明塑料底座上还设置有升降螺栓；使用该仿真模型调配不同含煤颗粒注液，调整裂隙大小和角度，从而可以直接观测水载颗粒在不同煤样、多种尺寸裂隙、多角度裂隙条件下的运移、沉积、架桥过程，并根据样口瓶测量构建裂隙中水载微颗粒沉积模型，实现了煤体裂隙结构内水载微颗粒运移过程可视化，模拟更加简便准确。

摘要： 本发明提供一种基于微震或声发射及震源机制约束的岩体裂隙表征方法，涉及岩石裂隙表征技术领域。该方法首先读取微震或声发射事件发生的三维定位坐标以及包含微震或声发射事件能量、事件震级特征的点云数据信息；再对微震或声发射点云数据进行SOR降噪滤波，确定有效微震或声发射事件；然后对有效微震或声发射事件进行欧式聚类；并采用B样条曲面拟合算法将同一类有效微震或声发射事件拟合为裂隙面；最后采用矩张量反演优化裂隙面方位，完成岩体裂隙的表征。同时，还还对最终经反演修正方位的裂隙面进行可视化渲染展示。该方法实现了全自动化反演空间岩体内部裂隙面，提高了微震监测作为矿山安全监测的准确性、便捷性、可靠性。

摘要： 本发明公开一种基于微震监测的采掘工作面主裂隙方位分析预测方法，包括以下步骤：采集煤岩体破裂产生的微震数据；对所述微震数据进行层次聚类，获得目标震源群，其中，所述目标震源群包括若干类震源；获取所述目标震源群中所有震源的震源机制解，基于所述震源机制解获取震源方位角和震源倾角；对震源定位、所述震源方位角和震源倾角进行层次聚类，预测所述采掘工作面主裂隙方位。本发明能够量化分析采掘工作面回采过程中主裂隙的发育情况，实现对冲击地压危险的准确预测。

摘要： 本发明公开了一种煤微纳米连通孔裂隙示踪方法；所采用的示踪剂为氯化钾，将3 mol/L的氯化钾溶液通过真空渗吸的方式饱和进煤岩样品中，随后在真空干燥箱中烘干样品直到样品重量不在减少，在无水的情况下通过不同目数的砂纸打磨煤样，对打磨后的样品进行扫描电镜试验，在扫描电镜照片中氯化钾充填在连通的孔裂隙中明亮易于识别。本发明示踪剂制作方法简单，通过扫描电镜可以观察到微米尺度和纳米尺度的连通孔裂隙，可以直接观察到煤中连通孔裂隙的类型及发育状况。

摘要： 本发明公开了一种基于微震时空分布的离散裂隙网络表征及风险预测方法，步骤1)将微震数据库按照时间窗W等间距划分得到Wk；步骤2)选择各时间窗微震数据库Wk中任意三个微震事件构成潜在裂隙面；步骤3)绘制立体图并进行网格划分；步骤4)计算网格区域的概率密度Sg(q)；步骤5)找到其最大值max{Sg(q)}对应优势裂隙面的倾向方位角与倾角；步骤6)绘制潜在裂隙面概率密度云图；步骤7)以每个时间窗的结束时刻、倾向方位角以及倾向方位角对应的最大概率密度值绘制时序云图；步骤8)在裂隙面时序云图上绘制优势裂隙面的倾角和倾向方位角的时序散点图。研究采动岩体裂隙网络的演化规律，具有重要的理论意义和实际应用价值。

摘要： 本发明公开用于模拟多重裂隙孔隙结构的微流控芯片及制作方法，所述微流控芯片包括芯片主体，所述芯片主体上设置有硅基片层，所述硅基片层上设置有模拟多重裂隙孔隙的刻蚀区、位于所述刻蚀区周围的非刻蚀区，所述硅基片层上的所述刻蚀区和所述非刻蚀区表面设置有矿物涂层，所述矿物涂层上设置有硼硅玻璃盖层，所述芯片主体上设置有若干个注入口、注出口，所述若干个注入口与所述注出口的纵向延伸方向均垂直贯通所述硅基片层和所述矿物涂层，所述若干个注入口与所述注出口分别与外部通道连通。本发明填补了微流控技术应用在双重裂隙孔隙结构中应用的空白，可广泛应用于能源环境领域，同时具有向生物医学、实验流体力学等领域扩展的应用潜力。

摘要： 本发明公开了一种提高干热岩压裂微裂隙连通性的方法。包括：步骤(1)液体准备：准备0～4°C的清水和pH值为3～5的酸性滑溜水；步骤(2)使用0～4°C的清水压裂形成沿最大主应力方向的微裂隙；步骤(3)多级暂堵压裂形成横向微裂隙；步骤(4)酸性滑溜水形成溶蚀缝。本发明采用高排量进行多级暂堵压裂，大幅度提升裂隙内净压力，在不同的位置使裂隙转向延伸，之后再注入酸性滑溜水溶蚀掉干热岩中的充填物，使微裂隙、转向微裂隙和溶蚀缝联通起来，形成微裂隙网络系统，减小流体阻力到0.1MPa.kg

摘要： 本发明公开了一种考虑微裂隙闭合效应的裂隙岩石本构模型建立方法，包括以下步骤：将总应变分解为弹性应变、塑性应变和微裂隙闭合应变；基于连续介质不可逆热力学原理推导本构关系；建立微裂隙闭合应变的演化方程；建立包含硬化/软化内变量的屈服准则和硬化/软化内变量统一演化方程；利用正交法则计算塑性应变增量；推导本构模型的增量形式和一致性切线张量；标定模型所需的参数等步骤。本发明考虑了岩石中天然存在的微裂隙在压应力作用下闭合产生的微裂隙闭合应变，建立了可描述岩石变形破坏全过程的本构模型，能够更准确地模拟岩石非线性力学特性。所建立的模型参数较少，物理意义明确，均可通过常规三轴试验得到，便于在数值模拟中应用。

摘要： 本发明公开了一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，采用钻孔内水平径向孔工艺，进行岩体近水平微裂隙防渗灌浆和排水。在小直径竖向钻孔内，沿岩体近水平微裂隙钻水平径向孔，连通裂隙闭合区和张开区，灌浆后形成连续的灌浆体，与常规帷幕灌浆相比，可以减小灌浆孔数量，降低灌浆压力，保护文物安全，控制灌浆质量，提高灌浆效果。用于水平微裂隙排水，沿水平微裂隙层面，钻辐射状的多个水平孔，形成排水通道，增加贯通含水裂隙的概率，避免大口径竖井或排水廊道大规模开挖对石窟岩体的破坏，达到与排水竖井及廊道相同的排水效果。

摘要： 岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，包括以下步骤：对岩体陡倾裂隙的表面进行封堵，同时在裂隙底部埋入金属棒，在裂隙顶部预留两个未封堵的开口；注入胶结液直至注满；注入培养好的细菌溶液直至注满；在容器中注入胶结液，在微孔滤膜的作用下，胶结液中的钙离子和尿素通过扩散作用扩散到裂隙内部，对裂隙内部的钙离子和尿素进行连续补充；通入电压，金属棒接负极，溶液接正极，通电一段时间；在完成通电以后，通过针头向裂隙补充裂隙菌液和尿素混合液；通电和混合液的补充每隔6‑48h进行一次，直至裂隙完全修复。本发明提供的修复方法具有经济、高效率、高填充率和高桥接率以及矿化产物能够均匀地进行分布的优点。