Геомеханические модели сдвигового разрушения многослойных горных пород

Исследованы прочность и разрушения многослойных горных пород-сланцев, аргиллитов и др. Критерии, оценивающие состояния прочности и разрушения, разработаны в двух вариантах, как модификация теории Мора. Первый вариант критерия обобщает линейный закон Кулона в виде линейной огибающей предельных кругов Мора, а во втором варианте огибающая принята в виде параболической кривой. Решен ряд задач прочности многослойных пород в различных сложных напряженных состояниях. К многослойным породам относятся горные породы, образованные путем уплотнения чередующихся слоев в период многовекового осадконакопления. Горные породы, имеющие многослойные залегания, встречаются на различных глубинах земной коры, находясь в основном в условиях трехосного неравномерного напряженного состояния. Условия залегания многослойных пород, таких как аргиллиты, сланцы, обуславливают изменчивость их свойств по направлениям. Проектирование подземных сооружений, расположенных в различных породах, имеющих чередующиеся слои, осуществляется с определением местных напряжений, а устойчивое состояние сооружений проверяется с помощью соответствующих критериев прочности.

Ключевые слова: слоистость горных пород, геомеханическая модель, керновый материал, критерии прочности, испытание образцов, степень анизотропии, «бразильский тест», устойчивость скважины.
Как процитировать:

Алиев М. М., Исмагилова З. Ф., Бурмистрова Н. Н. Геомеханические модели сдвигового разрушения многослойных горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2020.– №8.– С.52–61. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-8-0-52-61.

Благодарности:
Номер: 8
Год: 2020
Номера страниц: 52-61
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.240.8
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-8-0-52-61
Дата поступления: 20.11.2019
Дата получения рецензии: 06.03.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.07.2020
Информация об авторах:

Алиев Мехрали Мирзали оглы1 — д-р техн. наук, профессор,
Исмагилова Зульфия Фаритовна1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: iiii.iskandar@inbox.ru,
Бурмистрова Наталия Николаевна1 — старший преподаватель, e-mail: nataliyavika@yandex.ru,
1 Альметьевский государственный нефтяной институт.

 

Контактное лицо:

Бурмистрова Н.Н., e-mail: nataliyavika@yandex.ru.

Список литературы:

1. Алиев М. М., Байбурова М. М., Ибрагимов И. И., Исмагилова З. Ф., Лутфуллин А. А. Исследование зависимостей геомеханических характеристик слоистых горных пород от величины гидростатического давления // Society of Petroleum Engineers — SPE Russian Petroleum Technology Conference. — 2017. — SPE-187886-RU.

2. Алиев М. М., Каримова Н. Г., Гилязова С. Р. Нелинейный вариант критерия Кулона– Мора // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 7. — С. 226—231.

3. Алиев М. М., Шафиева С. В., Гилязова С. Р., Лутфуллин А. А. Модифицированный нелинейный критерий Мора многослойных пород // Society of Petroleum Engineers — SPE Russian Petroleum Technology Conference. — 2019. — SPE-196905-RU.

4. Ашихмин С. Г., Кашников Ю. А., Шустов Д. В., Кухтинский А. Э. Влияние анизотропии упругих и прочностных свойств пород на устойчивость ствола наклонно направленной скважины // Нефтяное хозяйство. — 2018. — № 2. — С. 54—57.

5. Карев В. И., Коваленко Ю. Ф., Сидорин Ю. В., Устинов К. Б. Геомеханическое моделирование процессов в призабойной зоне скважины // Мониторинг. Наука и технологии. — 2016. — № 3. — С. 85—91.

6. Карев В. И., Климов Д. М., Коваленко Ю. Ф., Устинов К. Б. Модель разрушения анизотропных горных пород при сложном нагружении // Физическая мезомеханика. — 2016. — № 6. — С. 34—40.

7. Чанышев A. И. О пластичности анизотропных сред // Прикладная механика и техническая физика. — 1984. — № 2. — С. 149—151.

8. Чанышев A. И., Абдулин И. М. Две характеристические функции поведения образцов сульфидной руды при двухосном сжатии // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 6. — С. 30—36.

9. Ambrose J. Failure of anisotropic shales under triaxial stress conditions. A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy and the Diploma of Imperial College, Imperial College London Department of Earth Science and Engineering, June 2014.

10. Yang Z., He B., Xie L., et al. Strength and failure modes of shale based on Brazilian test // Rock and Soil Mechanics, 2015. Vol. 12. Pp. 3447—3456.

11. Lü X., Huang M., Andrade J. E. Strength criterion for cross-anisotropic sand under general stress conditions // Acta Geotechnica. 2016. Vol. 11. No 6. Pp. 1339—1350.

12. Kawa M. Reliability analysis of bearing capacity of square footing on soil with strength anisotropy due to layered microstructure // Studia Geotechnica et Mechanica. 2015. Vol. 37. No 4. Pр. 19—28.

13. Amine S., Latifa O., Lahcen B. Adjusted anisotropic strength model for meta-siltstones and prediction of ucs from indirect tensile tests // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018. Vol. 9. Pp. 598—611.

14. Singh M., Samadhiya N. K., Kumar A., Kumar V. A nonlinear criterion for triaxial strength of inherently anisotropic rocks // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2015. Vol. 48. Pp. 1387—1405.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.