密集线性多孔静力膨胀定向致裂的基本规律

摘要

定向破裂是深部岩石工程中的关键难题之一。本文提出了密集线性多孔静力膨胀定向致裂方法,通过静力膨胀过程中密集钻孔间的骨架应力叠加耦合作用,促使致裂的裂缝在钻孔轴线的连线方向贯通形成定向破裂面,实现岩石的定向破裂。采用石灰岩试样进行了密集线性多孔静力膨胀定向致裂实验,研究了密集线性多孔静力膨胀定向致裂的基本规律。实验结果表明:通过密集线性多孔静力膨胀致裂,在钻孔连线方向形成了定向破裂面。根据致裂过程中的应变及相应的声发射事件及能量,致裂过程可以分为三个阶段。在第一阶段,静力膨胀剂缓慢膨胀,岩石内部没有破裂产生。在第二阶段,岩石内部产生微破裂;在第三阶段,岩石内部出现较大范围的破裂,初始的微裂缝相互连通形成宏观破裂面,并扩展至试样表面。定向裂缝表面整体较为平整,局部起伏较大。