[发明专利]一种确定等间距破裂岩层裂隙间距的方法

权利要求书

1.一种确定等间距破裂岩层裂隙间距的方法，其特征在于：包括：

步骤一：查明层状裂隙岩体的赋存地质条件，并测试层状裂隙岩体的基本力学性能参数；

步骤二：判断分析岩层界面的粘结滑移状态；根据步骤一中查明的层状裂隙岩体的赋存地质条件以及基本力学性能参数来判断分析岩层界面的粘结滑移状态；

步骤三：当层状岩体界面粘结状态良好，层间未出现分离，则可利用相对应的岩层层间未分离的裂隙间距计算模型来进行裂隙间距的确定；

当岩层界面出现部分滑移状态，层间部分出现分离，则可利用相对应的岩层层间部分分离的裂隙间距计算模型来进行裂隙间距的确定；

当岩层界面完全滑动脱离，层间完全分离，则可利用相对应的层间完全分离的裂隙间距计算模型来进行裂隙间距的确定；

岩层层间未分离的裂隙间距计算模型如下：

其中σ_t为破裂岩层的名义拉伸强度，由式σ_t＝σ′_t+v_cγh确定；

σ为地应力；

参数σ′_t为破裂岩层的单轴拉伸强度；

γ为上覆岩层的容重；

h为破裂岩层埋深；

v_c为破裂岩层的泊松比；

E_c，E_m分别为层状岩体不同岩层的弹性模量，下标c和m分别指代破裂岩层及其相邻岩层；

l为裂隙间距；

计算参数M可由式M＝(3.5log2-2)d_m确定；

参数d_m为相邻岩层的厚度；

参数v_m为相邻岩层的泊松比；

参数t为破裂岩层的厚度；

岩层层间部分分离的裂隙间距计算模型如下：

其中σ_t为破裂岩层的名义拉伸强度，由式σ_t＝σ′_t+v_cγh确定；

参数σ′_t为破裂岩层的单轴拉伸强度；

σ为地应力；

γ为上覆岩层的容重；

h为破裂岩层埋深；

v_c为破裂岩层的泊松比；

E_c，E_m分别为层状岩体不同岩层的弹性模量，下标c和m分别指代破裂岩层及其相邻岩层；

l为裂隙间距；

β与层状岩体的几何尺寸及赋存地质条件有关，由式确定；

k为界面的粘结刚度，可由式确定；

计算参数M可由式M＝(3.5log2-2)d_m确定；

参数d_m为相邻岩层的厚度；

参数v_m为相邻岩层的泊松比；

参数t为破裂岩层的厚度；

参数τ_r和τ_p分别为破裂岩层界面的剪切强度和残余剪切强度；

参数a的具体计算步骤如下：

计算参数M，k和β；

判断是否成立，如果成立，则设定a＝0.5l；

如果不成立，设定a＝l；

ε为相邻岩层的应变；

层间完全分离的裂隙间距计算模型如下：

其中σ_t为破裂岩层的名义拉伸强度，由式σ_t＝σ′_t+v_cγh确定；

参数σ′_t为破裂岩层的单轴拉伸强度；

σ为地应力；

γ为上覆岩层的容重；

h为破裂岩层埋深；

将l为裂隙间距；

Vc为相邻岩层的泊松比；

t为破裂岩层的厚度；

参数τ_p为破裂岩层界面的残余剪切强度。