巖石力學的案例
頁巖巖石力學特性及可壓裂性評價 附巖石力學與工程蔡美峰下載
研究結論：
1、基于三軸壓縮巖石力學實驗分析可知，蘆草溝組含油頁巖在軸向載荷未達到峰值強度時，試樣主要呈現為彈性變形，峰值強度后，應力隨應變迅即跌落，其變形破壞呈現出顯著的脆性特征; 且層理、微裂縫等結構面發育以及低圍壓條件都將加劇巖石破壞的碎裂程度。具備壓裂改造形成復雜縫網的內在地質力學條件。
2、縱向上，蘆草溝組各巖性地層的巖石力學特性與地應力存在顯著差異，即儲層間存在巖石力學強度、地應力相對較高的隔層。針對此類儲集體實施壓裂，除了保證形成復雜壓裂縫網外，還同時應強化壓裂縫的縱向溝通能力，合理增大縫高，實現壓裂改造有效體積的最大化。
研究流程：
1、對熱塑管封裝的圓柱形試樣加載圍壓及軸向壓力（圖1，圖2）；
2、對高度與直徑比值為 0.25～0.75的圓柱試樣進行巴西劈裂測試（圖3）；
3、分析巖石力學與地應力縱向分布特征（公式1，公式2，公式3，圖4）；
4、儲層可壓裂性評價（公式4，公式5，公式6，公式7，公式8，公式9）；
5、驗證可壓裂性評價方法的可靠性（圖5，圖6）。
圖文說明：
圖1 吉木爾凹陷二疊系蘆草溝組巖心三軸壓縮應力－應變曲線
圖2 吉木爾凹陷二疊系蘆草溝組巖心壓縮實驗后的破裂形態
蘆草溝組的變形破壞呈現出典型的脆性特征，且其力學特征受圍壓影響顯著，表現為低圍壓下抗壓強度低、破壞碎裂程度高、裂縫復雜等特征。同時，層理、微裂縫等結構面的發育將加劇試樣的破碎程度。結合蘆草溝組的薄互層特征，層理面發育將有助于壓裂縫形態的復雜化。巖石力學強度的各向異性將導致沿不同方向進行壓裂的難易程度有所不同。
展開 巖石力學參數手冊
希望對大家有用
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SRMTools---基于微觀力學的巖石邊坡3D模型
之后主要由Itasca公司內部和加拿大的一些大學包括UBC, University of Alberta, SFU，Laurentian University的巖石力學研究人員擴展和驗證了這項研究。SRMTools的不連續由用戶指定的離散斷裂網絡DFN生成。SRMTools旨在模擬巖體的變形行為，其中破壞是滑移，節理張開和原巖破壞的組合。SRMTools能夠模擬巖體的純力學行為以及耦合的流體-力學相互作用行為。SRMTools從用戶指定的DFN得出的節理形狀，然后對節理網絡內的非穩態流體流動和壓力進行模擬，地下水可以在節理和巖石中流動，當新的裂縫形成時，流動網絡也會自動擴展。
SRMTools采用了SRM技術, SRM允許沿著節理面滑動和張開以及在完整巖石中的斷裂。不過, 以前的SRM模型基于PFC3D，而SRMTools采用了由彈簧連接的點狀質量組成的網格來代替PFC3D的球和接觸. 在LSM中，完整巖石用隨機的節點組合來表示，這些節點在三維空間中用無質量的彈簧相互連接。SRMTools中的離散格點模型與PFC中的BPM模型類似，只是顆粒在格子節點上表示為集中的點質量，接觸點在法向和剪切方向上都用彈簧表示。換句話說，它將PFC模型中的顆粒用節點代替，用彈簧表示鍵與鍵之間的接觸，完整的巖石斷裂用彈簧的斷裂來表示。這樣計算效率更高。LSM使用了SJM的修正版本, 仍然允許通過彈簧的斷裂和節理滑移來實現斷裂. 通過創建一個合成巖體模型SRM, 允許節理滑動和張開以及完整巖石的斷裂。 節點位置源自 PFC 中周期空間模式(periodic-space mode )中顆粒的中心，節點位移使用牛頓第二運動定律計算，彈簧使用線性力-位移關系。通過對模型內的所有結點求解運動方程(包括三個平移和三個旋轉分量)。
3 參考文獻
[1] Cundall, P.
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武漢巖土所3種期刊連續入選“中國最具國際影響力學術期刊”
由武漢巖土所編輯出版的《巖石力學與工程學報》、《巖石力學與巖土工程學報（英文刊）》和《巖土力學》3種期刊被評為“2020中國最具國際影響力學術期刊”。
《巖石力學與工程學報》、《巖石力學與巖土工程學報（英文刊）》和《巖土力學》在“中國最具國際影響力學術期刊”（自然科學與工程技術類）榜單中總排名分別為第44、第81和第121名，并已分別連續第9次、第5次和第8次入選“中國最具國際影響力學術期刊”榜單。
《中國學術期刊國際引證年報》根據期刊國際影響力指數（CI）分為自然科學與工程技術類及人文社科類，對我國學術期刊進行國際影響力指數分析并排序完成。評價根據國際影響力指數，將CI值前5%的TOP學術期刊評為“中國最具國際影響力學術期刊”，此次自然科學與工程技術類共有175種科技期刊入選。
來源：中國科學院武漢巖土力學研究所
展開 2008年數值計算方法高級講座與Itasca軟件應用培訓班
專家介紹：
Peter Cundall博士：美國工程院院士、英國皇家科學院院士，著名計算巖石力學專家，Itasca咨詢集團公司軟件開發總監。Peter Cundall博士在計算巖石力學領域取得了舉世矚目的成就，在目前世界上巖石力學和巖土工程領域的主要數值計算方法如有限元、有限差分、離散元、和邊界元中，有限差分和離散元方法均由Cundall院士，根據這些方法開發成的軟件如FLAC/FLAC3D、UDEC/3DEC、和PFC2D/PFC3D成為目前世界上巖石力學和巖土工程領域覆蓋面最大、應用最廣泛的高級數值分析軟件。
本次學術活動中Cundall博士不僅介紹這些新的成果和動態，同時還會親自講授有限差分和離散元的一些基本性理論和將這些理論轉化成計算機程序方法時的一些關鍵性技術。
Roger Hart博士：Itasca 軟件開發與服務部主任，美國職業注冊工程師。 Roger Hart博士不僅主管全部Itasca軟件的開發調度、銷售、技術支持與培訓、學術交流等全部環節的工作，而且還是一位出色的技術專家，技術工作包括基本巖石力學理論的研究、軟件開發、以及現場實際問題的工程實踐活動。Itasca軟件中的一些本構關系及其在程序中的實踐，如節理連續屈服本構模型等，體現了Roger Hart博士在工程實踐活動、基本理論研究和程序開發三者相互結合的工作能力和特色。Roger Hart博士目前的研究興趣和生產實踐活動主要包括地下核廢料隔離、爆破引發隧道損傷、和深埋開采等超常規前沿問題。
朱煥春博士：Itasca高級巖石力學專家，歷任加拿大Laurentian大學訪問教授和武漢大學教授，23年巖體工程問題研究和現場實踐經驗。
展開 "深部工程硬巖時效破裂過程智能感知技術與裝置"科技成果評價會在京召開
馮夏庭院士代表項目組衷心感謝了學會的精心組織及與會專家的悉心指導，表示將根據評價委員會意見進一步完善科技成果，積極申報中國巖石力學與工程學會科學技術獎。
來源：中國巖石力學與工程學會
裂隙中的流固耦合仿真方法
他擁有中國同濟大學土木工程學士學位(2009 年)和碩士學位(2012 年)，以及英國帝國理工學院巖石力學博士學位(2016 年)。雷博士是國際巖石力學和巖石工程學會(ISRM)的 Rocha 獎章，以及 NGW Cook 博士論文獎和美國巖石力學協會(ARMA)的巖石力學研究獎的獲得者。雷博士的研究興趣包括巖石力學、耦合過程、斷裂表征、多相流、地震波、誘發地震活動和邊坡穩定性。他是斷裂巖石熱-水力-機械-化學過程 ISRM 委員會的秘書長，ARMA 未來領導人，以及 ARMA 地下儲存和利用技術委員會的創始成員。
本文內容來自 COMSOL 博客
展開 巖爆預測文獻回顧(Prediction of Rock Burst) [1940-1980]
一個基于實驗證據的結論表明，異常地震發生在實驗室規模的巖石破壞、礦井中的巖石爆裂和地震發生之前。
Krawiec and Stanislaw (1977) <Rock bursting in Polish deep coal mines in light of research and practical observation. [Prediction and preventive measures]> 根據研究和實際觀察討論了波蘭深部煤礦的巖爆問題，包括預測和預防措施。巖爆是波蘭地下煤礦的一個特殊危險，這主要是由于巖石的物理力學特性和上西里西亞煤炭盆地的地質構造造成的。這篇論文討論了預測和預防巖爆的采礦和地球物理方法。這些方法包括使用地震學方法、各種沖擊爆破、魚雷和高壓注水等。由于這種多方向的活動，在戰后的波蘭煤礦開采中，巖爆及其影響已經減少。這些結果是在巖爆的潛在威脅不斷增加的情況下取得的，造成巖爆的原因是：(1) 從巖爆地層中系統地增加開采量；(2) 開采深度逐漸加大；(3) 開采范圍擴大到不同類型的壁架和被工作面包圍的礦床的其他部分。盡管科學和采礦實踐在這一領域取得了成就，但這種威脅還沒有得到應有的充分研究和控制。因此，關于防止巖爆的研究正在不斷擴大。這項研究具有復雜的、多階段的和長期的特點。理論、實驗室和礦區的實地工作都在努力解決這個問題。
展開 石油系統仿真技術線上論壇-仿真大講堂
仿真生態圈 專家介紹：
郭慧娟
主講主題：數值仿真在鉆完井裝備及工具中的應用
中國石油集團工程技術研究院高級工程師
清華大學固體力學博士
中國石油集團首屆“青年英才”
馮永存
主講主題：巖石力學數值模擬在石油工程中的若干應用
中國石油大學（北京）教授
國家高層次青年人才
中國石油大學（北京）“石大學者”
美國巖石力學學會“未來領袖”
走近“土力學之父”卡爾·太沙基
BOLTON SEED獎章，并于1976年獲得了美國采礦，冶金和石油工程師協會的巖石力學獎。2004年，格拉茨技術大學授予他榮譽博士學位（hc博士），以表彰他在工程地質學和巖石力學領域的科技成果。
-譯者簡介-
朱合華，同濟大學土木工程學科結構工程專業（地下結構方向）博士。同濟大學特聘教授、國家注冊土木（巖土）工程師，現任土木信息技術教育部工程研究中心主任、同濟大學隧道及地下建筑工程學科方向負責人，創辦國際學術期刊Underground Space，兼國際巖土聯盟(FedIGS)巖土數據標準專業委員會(JTC2)主席、中國巖石力學與工程學會(一級)和中國土木工程學會隧道及地下工程分會(二級)副理事長等。
史培新，美國康奈爾大學土木和環境工程專業（巖土工程方向）博士。蘇州大學特聘教授，蘇州大學軌道交通學院院長，為美國土木工程協會（ASCE）、美國巖石力學協會（AMRA）、國際地震協會（EERI）、中國地震工程協會會員，兼江蘇省城市地下空間學會副理事長，蘇州市綜合交通運輸學會副理事長。
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物理模擬技術---基底摩擦模型的歷史回顧(Base Friction Model)
事實上，在20世紀70年代到80年代，這兩所大學是世界巖石力學研究的中心，他們的研究工作對后來巖石力學的發展產生了巨大影響，主要包括Goodman的節理元、傾倒破壞分析和塊體理論，Hoek和Bray的平面滑動和楔形體滑動邊坡穩定性分析，Hoek和Brown的地下開挖理論以及Hoek-Brown準則，Brady的邊界元應力分析以及Barton的工程巖體分類Q-System，都是那個時代這兩所大學的研究成果。
1970年代初，正在倫敦帝國理工學院攻讀博士學位的Cundall受到Goodman基底摩擦模型的啟發，編寫了一個用于分析巖體傾倒破壞的計算機程序，即后來的UDEC[Cundall, P. A. (1971) A computer model for simulating progressive, large scale movements in blocky rock systems. Proceedings of the International Symposium on Rock Fracture, Nancy, France, paper 11–8.], 這篇論文成為巖石力學領域被引次數最多的論文，而UDEC現在已經成為分析巖石工程問題工業標準的計算機軟件。下圖所示的是Cundall在這篇論文中提出的原始離散元模型，用來模擬巖體的傾倒破壞。
3.1 邊坡
Pritchard(1990)[Numerical Modelling of Toppling]使用UDEC模擬了基底摩擦模型的撓曲傾覆(Flexural Toppling)，重現了小規模的基底摩擦臺的撓性傾覆模型，計算機模型在基底摩擦模型的基礎上放大了100倍。RS2對這個試驗進行了證實。
展開 "滑坡體識別與監測預警關鍵技術研究及應用" 科技成果評價會在京召開
2021年5月17日，由中國巖石力學與工程學會組織的"滑坡體識別與監測預警關鍵技術研究及應用"科技成果評價會在北京召開。
評價委員會由中國科學院陳祖煜院士擔任主任，清華大學楊強教授、水電水利規劃設計總院副院長李昇擔任副主任，評委會專家有：中科院地質與地球物理研究院祁生文研究員、中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司副總工耿貴彪、中國華能集團有限公司林鵬正高、湖北工業大學盧應發教授。
第五屆國際巖土介質破裂力學學術研討會會議紀要
共有來自德國、美國、澳大利亞、韓國、芬蘭等國家及我國的各大高校領域的專家學者200余人出席了此次論壇，包括國際著名巖石力學家、瑞典皇家理工學院榮譽教授（KTH）、德國國家地球科學研究中心（GFZ）訪問教授Ove Stephansson教授，北京科技大學蔡美峰院士，芬蘭阿爾托大學Mikael Rinne教授，韓國首爾大學Ki-Bok Min教授，澳大利亞CSIRO能源部沈寶堂教授，雅礱江流域水電開發有限公司吳世勇副總經理，中科院地質與地球物理研究所龐忠和研究員，太原理工大學梁衛國教授，德國國家地球科學研究中心Jeoung Seok Yoon博士，北京工業地質研究院王駒副院長，中國石油大學黃中偉教授，法國里爾科技大學邵建富教授，澳大利亞阿德萊德大學許潮水教授，重慶大學周小平教授，澳大利亞昆士蘭大學邢會林研究員，中鐵裝備集團王杜娟總工程師，引漢濟渭工程建設有限公司大河壩分公司劉福生研究員等出席本次會議。
開幕式由唐春安教授和澳大利亞CSIRO能源部沈寶堂教授分別介紹了本次會議的籌備情況，中國工程院王思敬院士、蔡美峰院士代表中國巖石力學與工程學會致詞。短暫的開幕式結束后，首先由Ove Stephansson教授做大會特邀報告，Stephansson教授介紹關于巖石模型中的巖石應力及其測量方法，詳細闡述了芬蘭及瑞典地區的放射性地區的應力數據及構造應力演繹和精確的應力數據等。蔡美峰院士闡述了我國礦產資源分布及開發現狀，提出將礦產資源開發與深部地熱開發相結合，實現二者共采雙贏的戰略。雅礱江流域水電開發有限公司副總經理吳世勇以錦屏二級水電站深埋長大水工隧洞群為例，講述了巖爆綜合防治技術。中科院地質與地球物理研究所的龐忠和研究員針對我國地熱資源基本特征，并分析了具體開發案例。
展開 首屆全國青年滲流力學學術會議紀要
2018年9月21-23日，首屆全國青年滲流力學學術會議暨華中地區巖石物理前沿論壇、湖北省第三屆滲流力學前沿論壇在中國地質大學（武漢）隆重召開。來自日本靜岡大學、清華大學、中國科技大學、武漢大學、華中科技大學、中國石油大學（北京）、中國石油大學（華東）、中國地質大學（北京）、中國石油勘探開發研究院、河海大學、西南石油大學等60余家國內外研究院所、高校和企事業單位的150余名專家學者和青年科學家與會。
本次會議由中國力學學會滲流力學專業組、湖北省巖石力學與工程學會、中國地球物理學會巖石物理專業委員會主辦，中國地質大學（武漢）青年科技工作者協會、地球內部多尺度成像湖北省重點實驗室、中國地質大學（武漢）地球物理與空間信息學院承辦，中國石油大學（華東）油氣滲流研究中心協辦。本次會議以“融合與創新：滲流力學與巖石物理共生發展”為主題，面向資源開發和環境保護領域的國家重大科技需求，在為期3天的會議中，國內外專家們圍繞滲流力學和巖石物理學的熱點、難點問題進行了探討和交流。
22日，大會安排了13個主題和特邀報告，設置了3個分論壇，分別就多孔介質傳熱與傳質分析、滲流與物理實驗方法與技術、計算滲流力學與巖石物理三個專題開展了50場分會場報告，與會的專家學者進行了深入研討和熱烈交流，取得了良好效果。
大會由蔡建超主持。會議期間還召開了滲流力學專業組青年委員會會議，商定下屆會議由中國石油大學（華東）于2020年5月在青島承辦。
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