摘要：为获取更多的工业油气流,减少油气对外依存度,国内油气资源探勘开发逐渐向深层推进。深井超深井建井过程中高围压下的低机械钻速增加了钻探成本,制约了深井超深井的发展。为此,对高围压水射流破岩及冲击力测试装置进行了优化设计。该装置能在0~60 MPa围压下,对0~350 mm喷距内的1~3只喷嘴产生的水射流冲击力和破岩效果进行测试。试验结果表明:在60 MPa围压下,水射流中心冲击力随喷距的增加而减小,水射流在同一水平面上的冲击力随距离增加而迅速衰减;随着围压由40 MPa增大至50 MPa,空化射流形成的破岩冲蚀坑直径逐渐降低,但降低幅度逐渐减小。该装置为研究深井超深井钻井提速提供了装备支撑。

摘要：热裂解钻井是一种有望高效开发干热岩中地热资源的钻井新方法。为了深入研究热裂解钻井,设计了一种用于热裂解钻井的高围压热裂解试验装置。该装置由能量模块、增压模块、试验模块及压力控制模块组成,可以实现与地层条件相似的高围压条件下热裂解破岩试验。高温冲击试验结果表明:随着燃料流速增加,喷射长度变得越来越长,并且喷射状态发生改变,燃料与氧气的最佳比值为0. 22~0. 28;非熔化区矿物成分有石英、斜长石、方解石和黏土矿物,熔化区矿物成分有石英和方沸石,两种区域的石英含量都最高,占比都在80%以上;相比于非熔化区,熔化区的石英含量更高,这也表明石英是控制熔化的关键矿物;在破坏区边缘既存在热应力诱导形成的裂缝,也存在高温作用形成的熔化区;由于破坏区的中心区域温度较高,选取的位置整体都发生了熔化。研究结果有助于更好地揭示热裂解钻井机理,并为其现场应用提供指导。

摘要：介绍了高围压水射流切割实验装置的结构组成。该装置用于模拟 10 0 0m以内深水作业条件下 ,高围压对水射流切割技术性能的影响 。

摘要：高围压潜孔锤的研制需要较大的投资。一种谨慎的方法是先找出高围压和常压潜孔锤各影响参数所形成的相同规律,根据这些规律设计常压潜孔锤以验证规律的正确性;如果正确,再设计高围压潜孔锤。本文主要介绍了这两种工况下影响参数所形成的规律。

摘要：朱集西矿南副井等候硐室底板底臌现象严重,综合工程地质情况,设计了底板锚注联合支护技术,首先对底板进行注浆,随后打入组合锚索孔并进行注浆,最后浇筑混凝土。施工结束后,对其进行了硐室收敛量和底板松动圈的现场测试,结果表明:该支护技术能够降低巷道底板的位移量,提高支护结构的承载力,保证该硐室的长期稳定,为类似工程的底臌治理问题提供参考。

摘要：近年来,岩石断裂力学理论和实验发展非常迅速、并在许多大型工程的设计与施工中得到广泛的应用.1988年关于岩石断裂韧性实验测试方法的国际标准也已正式公布(ISRM,1988).与此同时在地球物理学及地震学界,岩石断裂力学的研究工作也日趋增多.并取得了许多新的研究成果(Das,et al.,1986;Atkinson,1987).

摘要：周期荷载作用下的岩石力学性能是影响岩体工程长期稳定的重要因素之一,尤其对于深地开采及大型地下硐室等建设工程,需研究循环荷载作用后的深地岩石力学特性。本文主要设计了不同围压和恒定循环上下限荷载条件下,不同循环加卸载次数的花岗岩预损实验,并将预损后的岩石进行单轴压缩实验,同时利用声发射监测损伤后花岗岩破裂的全过程。结果表明:高围压和循环次数均削弱了花岗岩的承载能力,导致其塑性变形能力趋于增强;受高围压和循环次数的影响,预损后的花岗岩声发射振铃计数最大值和累计振铃计数均发生了较大的变化,且均大于天然花岗岩的声发射累计振铃计数;高围压循环荷载预损实验改变了花岗岩关联维数与应力比之间的变化模式,由上升→波动→上升模式转变为波动→缓慢上升(高围压影响,除50 MPa外)或下降→波动上升(循环次数影响)。

摘要：对采自重庆鱼嘴的砂岩开展若干围压(最小10 MPa、最大130 MPa)的保持轴压不变峰前卸围压试验,并与同围压下的常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究砂岩卸荷过程中的变形特征、破坏形态、峰值强度与残余强度特性及其扩容参数演化特征。主要研究成果为:(1)加载路径下,围压增至130 MPa时,应力-应变曲线不出现应力降,可以认为围压130 MPa为砂岩脆-延转化压力。(2)加载破坏时,偏应力峰值前扩容量相对于峰后较小,但卸荷破坏偏应力峰值前则表现出较大的扩容量。(3)相同初始应力条件下,卸荷破坏时偏应力变化量比加载破坏时大,证明卸荷应力路径更容易引起砂岩试样的破坏。(4)相同围压下,卸荷破坏的破裂角大于加载破坏。(5)卸荷条件下得出的抗剪强度参数c比加载条件下低1.2%,?值则高4.8%;不论卸荷还是加载,残余变形阶段c值都大大减小,?值则变化不大。(6)围压对扩容的约束作用较显著,围压越大,剪胀角极值越小;卸荷开始后,剪胀角呈剧烈增加态势,迅速达到极值;剪胀角峰值与偏应力峰值不同步,前者滞后于后者;卸荷破坏剪胀角峰值比加载破坏剪胀角峰值大,且达到峰值经历的塑性剪切应变量相对较小,证明卸荷破坏的剪胀性更加显著。这些结论可揭示高应力条件下砂岩的卸荷力学特性,为西部深埋引水隧洞的开挖、支护设计及其稳定性分析提供理论参考。

摘要：超深厚覆盖层地基是当前水利水电工程建设所面临的巨大挑战,覆盖层土体的动力力学特性是进行地基土液化判别和坝体稳定分析的基础。本文以某拟建大型土石坝工程超深厚覆盖层地基中的砂土层为研究对象,对原状土样(通过深围井直接开挖取得的)和重塑土样开展了一系列的高围压条件下的不排水循环三轴试验。研究表明:原状砂土的动强度高于重塑砂土,且随着围压的增大二者之间的差别逐渐减小;原状土样和重塑土样的孔压、轴向应变发展规律类似;固结应力比对动强度指标及土样的破坏模式都有明显的影响,随着固结应力比的增大,动强度增大,土样破坏模式逐渐由液化破坏转变为塑性应变累积破坏。

摘要：对取自大渡河大岗山水电站的花岗岩开展高应力下2种卸荷方案的力学特性试验,并与同围压下的常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究岩石卸荷过程中的破坏机制、力学强度参数损伤劣化效应及其卸荷破坏的强度特性。研究结果表明:(1)岩石卸荷过程中向卸荷方向回弹变形强烈、扩容显著,脆性破坏特征明显。(2)卸荷试验中,开始卸荷点处的变形模量较常规三轴压缩试验已发生一定的损伤劣化,其损伤因子与初始围压近似成线性关系,而该点处的泊松比所表现出的损伤劣化效应却不明显。(3)卸荷过程中,泊松比随着围压的不断卸除,呈现指数关系增长;变形模量变化平缓,但在岩样卸荷屈服破坏点处陡降。(4)在高应力卸荷条件下,Mogi-Coulomb强度准则能很好地反映其破坏强度特性。(5)相比较于常规三轴压缩试验,卸荷时的抗剪强度参数c值减小而?值增大,其变化量与卸荷方式有关。这些结论揭示高应力条件下花岗岩的卸荷力学特性,为西部水利水电工程的开挖、支护设计及其稳定性分析提供了理论参考。