应力—渗流耦合作用下损伤岩石渗流特性

来源：黄金科学技术杂志2021年第3期北京时间：

作者：胡建华,董喆喆,马少维,秦亚光,徐晓,代转

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：地下矿产资源开采过程中，频繁的应力扰动会对深部硬岩造成一定的损伤。硬岩内部孔隙和裂隙在高地应力和高渗透压的状态下迅速扩展贯通，严重威胁岩体工程的安全和稳定性。针对损伤花岗岩开展了一系列应力—渗流耦合试验，结合CT扫描，考虑渗透压、围压和损伤程度等因素的影响，综合分析了损伤岩石在应力—渗流耦合作用下的力学和渗流特性。试验结果表明：随着损伤程度的增加，岩样孔隙及裂隙体积呈现出从平缓增加、稳步增加到急剧增加的变化趋势；在围压相同的情况下，岩样的峰值强度随着渗透压的增加呈线性减小，渗透压对损伤花岗岩的强度具有明显的弱化效应，且弱化程度与围压无关；损伤程度越大，裂隙发育程度越高，渗透率越大，同时，孔隙及裂隙的发育程度可用于表征渗透率的大小。

关键词：岩石力学,损伤花岗岩,应力—渗流耦合,渗透率,CT扫描,损伤程度

基金资助：国家自然科学基金项目“深部采动下地质结构体跨尺度时变力学行为试验及机理”(41672298),国家“十三五”重点研发计划课题“深部大矿段多采场时空协同采矿理论与技术”(2017YFC0602901)