高压水射流冲击作用下横观各向同性岩石破碎机制

摘要：

基于流体动力学与弹性力学基本理论，分析水射流冲击岩石过程中产生的水锤压力与滞止压力，推导不同压力阶段水射流截面上动压力径向分布函数，建立水射流以不同的夹角α冲击横观各向同性岩石的数学模型，选取α=0°，45°，90°研究冲击夹角对岩石破碎规律的影响；选择具有良好横观各向同性的砂岩开展不同夹角的冲击实验。理论分析与实验研究表明：水锤压力导致横观各向同性岩石产生冲击破碎坑，滞止压力诱发岩石内部裂纹的产生与扩展；水射流以垂直于、倾斜于、平行于层理冲击横观各向同性岩石导致其分别产生横向裂纹、倾斜裂纹和劈裂裂纹。

关键词：岩石力学、水射流、冲击荷载、横观各向同性岩石、破碎

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2014CB239206；中央高校基本科研业务费科研专项自然科学类项目CDJZR12248801

在线出版日期：2014-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1329-1335