煤中显微裂隙的成因类型及其研究意义

分析、归纳了大量的扫描电子显微镜观测结果，以煤岩学、构造地质学研究为基础，依据煤中显微裂隙的形态，大小、排列组合等发育特征，将内生裂隙进一步划分为失水裂隙，缩聚裂隙、静压裂隙，将外生裂隙进一步划分为张性裂隙，压性裂隙，剪性裂隙，松弛裂隙，描述了各类隙的发育特征，探讨了裂隙的演化，识别和影响裂隙发育的因素，裂隙成因类型的研究，有助于判断不同裂隙对煤储层渗透率的贡献。     

离散裂隙渗流方法与裂隙化渗透介质建模

流体渗流模拟的连续介质方法通常适用于多孔地质体，并不一定适用于裂隙岩体，由于裂隙分布及其特征与孔隙差异较大。若流体渗流主要受裂隙的控制，对于一定尺寸的裂隙岩体，多孔介质假设则较难刻划裂隙岩体的渗流特征。离散裂隙渗流方法不但可直接用于模拟裂隙岩体非均质性和各向异性等渗流特征，而且可用其确定所研究的裂隙岩体典型单元体及其水力传导（渗透）张量大小。主要讨论了以下问题：（1）饱和裂隙介质中一般的离散流体渗流模拟；（2）裂隙岩体中的REV（典型单元体）及其水力传导（渗透）张量的确定；（3）利用离散裂隙网络流体渗流模型研究裂隙方向几何参数对水力传导系数和REV的影响；（4）在二维和三维离散裂隙流体渗流模型中对区域大裂隙和局部小裂隙的处理方法。调查结果显示离散裂隙流体渗流数学模型可用来评价不同尺度上的裂隙岩体的水力特征，以及裂隙方向对裂隙化岩体的水力特征有着不可忽视的影响。同时，局部小裂隙、区域大裂隙应当区别对待，以便据其所起的作用及水力特征，建立裂隙化岩体相应的流体渗流模型。     

膨胀土干湿循环胀缩裂隙演化的CT试验研究

对南阳重塑膨胀土在干湿循环过程中裂隙的演化进行了CT试验研究，试样的CT图像显示了原有裂隙开展，新裂隙产生，裂缝数量增加并连通，最后形成裂隙网络的过程。定义了基于CT数据的裂隙损伤变量，分析了裂隙损伤变量随累计干缩体变的变化规律。     

柯坪块隆裂隙发育研究及地质意义

对柯坪块隆发育的不同类型裂隙进行半定量或定量的研究，探讨裂隙与岩性、岩层厚度和岩层倾角之关系，发现不同岩性中裂隙发育程度不同；地层倾角与裂隙密度成正比例关系，绝大多数的裂隙与地层层面夹角大于７０°，具地台区裂隙发育特征。尽管裂隙率很小，但其渗透性很好，是理想的油气运移通道。本区裂隙发育主要由志留纪末期北北东（１３°）向和二叠纪后期北北西（３５０°）向的挤压作用形成，初步建立了柯坪块隆地表上震旦纪至二叠纪地层中裂隙分布模式，可望对构造演化相近的塔北块隆区地下裂隙分布情况进行推测，指导油气勘探。     

裂隙介质弹性性质研究

波在介质中传播，主要是受介质的弹性性质的影响，在各向同性的岩石背景上，含有裂隙；岩石表现为各向异性，裂隙的形状不同，各向异性的性质也不同。本文在Hudson模型基础上，应用散射理论，研究了垂直定向分布的裂隙介质（EDA），水平分布的裂隙介质（PTL）、正交裂隙介质（ORA）、两组垂直斜交的裂隙介质（EDA＋EDA）等4种类型裂隙介质的弹性性质，给出弹性参数计算公式，并分析了裂隙介质与各向异性之间的内在联系。     

卡林型金矿床的控矿构造之一密集裂隙带的研究

密集裂隙带是由数条至数十条的力学性质不同的裂隙组成的裂隙带，它们成群、成带产出，单条裂隙的规模较小，沿裂隙发育了石英脉、重晶石脉和高岭石脉等热液充填物。密集裂隙带内的含脉密度为５～１５条／米，含脉率为１％～１０％。根据裂隙的形态、产状及结构面的力学性质，将密集裂隙带划分为压扭性、张性和扭性等三类密集裂隙带。密集裂隙带是卡林型金矿床的重要控矿构造和矿化定位空间，也是行之有效的找矿、评价标志。     

裂隙参数对P波的影响及裂隙检测可行性数值研究

在油气勘探、工程探测等领域中，各向同性介质的背景上，因存在裂隙导致各向异性，描述裂隙的两个主要参数是裂隙密度和裂隙方位。这里以Hudson理论为基础，通过数值计算，分析了描述裂隙介质的两个主要参数对P波速度和衰减的影响，同时，分析了利用P波属性检测裂隙发育带的可行性。     

煤储层孔隙、裂隙系统研究进展

煤储层孔隙、裂隙系统由孔隙、微裂隙、内生裂隙和外生节理组成。煤相、煤阶、变质作用类型、构造作用和地下流体是影响煤储层孔隙、裂隙系统发育的关键因素。煤岩成分是煤储层孔隙、微裂隙、内生裂隙和外生节理发育的先决条件，而煤相控制煤的组成成分发育特征。煤阶及变质作用类型决定微裂隙和内生裂隙的发育程度。高温低压变质条件下形成的中高变质煤中，微裂隙和内生裂隙最发育。构造作用可以改造煤储层中的孔隙和微裂隙，但通常以影响煤储层中的外生节理发育最为明显。地下流体充填煤储层的孔隙、裂隙系统。其中地下稠性有机流体主要充填微裂隙和部分孔隙。岩浆气液挥发物在改造部分原有孔隙的同时，充填内生裂隙和部分微裂隙。含有无机沉积物的溶液主要充填外生节理和部分内生裂隙。     

利用煤层裂隙地震各向异性寻找煤层气气藏

煤层气是以吸附状态储集在煤层的微裂隙、裂缝中，煤层既是煤气的源岩层，也是煤层气的储集层。由于煤层裂隙的存在，将导致煤层的各向异性；根据横波分裂理论：横波通过方位各向异性介质时，横波将发生分裂现象，分裂为两个偏振方向近乎正交的横波，即传播方向平行于裂隙方向的快横波和传播方向垂直于裂隙方向的慢横波。本文介绍了煤层裂隙引起的横波分裂现象的实验室研究及实际野外试验成果。实际结果表明，利用转换横波探测煤层裂隙是可行的。本文最后给出了试验煤层裂隙发育范围和裂隙发育方向。     

单裂隙曲折率对流体渗流过程的影响

从裂隙的细观结构出发，分析了裂隙曲折率对流体渗流过程的影响，得出了不规则裂隙的渗流规律，并把该结果应用于有限元分析，得出了裂隙突出坡度对渗流过程的影响。     

渗透系数的各向异性对裂隙水渗流潜水面的影响

天然岩体是多相的不连续介质，在其中分布有大量的节理裂隙，这些裂隙的渗透能力要比岩石高几个数量级，构成了地下水流的主要通道，并控制着地下水渗流的运动规律．由于裂隙分布的方向性，导致裂隙岩体的渗流具有明显的各向异性．本文便在规则裂隙岩体模型的基础上，改变每组裂隙的渗透系数，利用有限元计算出裂隙水渗流的潜水面，分析了裂隙岩体渗透系数的各向异性对裂隙水渗流潜水面的影响．     

采动作用下岩溶山体深大裂隙扩展贯通机理研究

岩溶坡体裂隙的扩展贯通是造成坡体失稳破坏的重要因素。为研究采动作用下高陡岩溶坡体随裂隙扩展贯通的失稳破坏机理，采用离散元（Universal Distinct Element Code，UDEC）数值模拟，研究了采动作用下坡体裂隙的发展规律。研究结果表明:采动作用对岩溶坡体的稳定性具有重要的影响作用，主要表现在煤层上覆岩体新生裂隙的发育以及诱发坡体原有裂隙的扩展；坡体内部裂隙的发育具有一定的时空效应，裂隙带高度随着采空区范围的增加而增加；坡体原有深大裂隙对坡体的破坏具有控制作用，坡体破坏时崩滑体沿着主控裂隙发生滑动；二维模型显示，含深大裂隙岩溶坡体在采动作用下形成类似"悬臂梁结构"，悬臂梁结构沿着主控裂隙发生断裂，坡体中间软岩被挤出，最终主控裂隙与临空面扩展贯通，坡体发生崩塌破坏。      

煤基岩块孔裂隙特征及其在煤层气产出中的意义

煤中发育植物细胞残留孔隙、基质孔隙和次生孔隙，植物细胞残留孔隙主要为复杂孔隙树结构，有效孔隙率高。基质孔隙和次生孔隙主要为简单孔隙树结构，孔隙曲折度高，有效孔隙率低，煤基岩块中普遍发育宽１０～２０μｍ，高５０～１０００μｍ的微裂隙，大多数构成连结孔隙和内生裂隙及层面裂隙的重要通道。微裂隙的存在缩短了煤层甲烷扩散的距离，煤层甲烷除在微孔隙中扩散和内生裂隙中流动外，尚在微裂隙中扩散或流动。微裂隙的大小是决定煤层甲烷扩散或流动的关键。     

裂隙岩体渗流与应力耦合的试验研究

通过对较大尺寸的裂隙岩体试块进行不同侧压力和加载条件下的渗流试验结果研究，分析了裂隙岩体渗流与应力的耦合机理，得出了不同应力条件下裂隙岩体渗流量与应力成四次方的关系。并且得出并非压应力都引起裂隙岩体的渗流量减小，当裂隙岩体受平行于裂隙面方向的单向压应力时，渗流量随着压应力的增加而增加。     

利用压水试验构建裂隙网络系统的方法探讨--以溪洛渡水电站坝区玄武岩为例

利用钻孔常规压水试验（Lu值）资料，运用统计分析方法对Lu值大小的分级、分级频率的空间分布和随埋深的变化进行了量化分析，得出了不同级次的裂隙发育程度随埋深变化的规律，揭示了岩体裂隙发育规模、裂隙连通程度和不同级别的裂隙密度等特点；结合研究区地质构造与裂隙发育条件，提出了运用随机统计原理构建二维裂隙网络系统模式的方法；并结合中国西部溪洛渡水电站坝区玄武岩裂隙介质阐明了裂隙网络系统的构建方法与思路。     

岩体水力学基础（二）——岩体水力学的基础理论

单裂隙水流立方定律是岩体水力学中最基本的，也是最重要的定量，本文从不变形平直等宽单裂隙水流运动定量开始，讨论了受压力作用岩体单裂隙，一组平行裂隙，一组正交裂隙以地体裂隙系统中水流运动规律，分析了单裂隙水中流渗透压力与裂隙变压之关系，运用水力学原理推导了岩溶单管流定理，为岩体水力模型研究奠定了基础。     

岩体裂隙线贯通率的计算机模拟计算

通过对工程范围内岩体裂隙的现场统计，采用计算机技术对岩体裂隙网络进行平面模拟，在此基础上，从工程应用的角度出发，按概率统计学的观念，理论上提出了一种确定岩体裂隙搭接范围的方法，并据此对岩体裂隙的线贯通率进行了计算机模拟计算。     

岩体三维不连续裂隙网络及其逆建模方法

通过拟合实测的二维裂隙编录图和钻孔裂隙编录图，优化裂隙三维大小和密度参数，使模型能够准确再现野外所观测到的实际现象，包括开挖面和钻孔上不同裂隙的数量、密度和长度，通过计算实例验证了方法的可行性。     

含偏置裂纹的三点弯曲梁破坏过程颗粒流模拟

为研究三点弯曲梁在荷载作用下的破坏模式，采用颗粒流程序PFC2D对含不同位置和高度的预置裂隙的三点弯曲 梁破坏过程进行了模拟。结果表明：预制裂隙的长度与位置共同影响梁的破坏；当预置裂隙的位置离加载点较远时，主 要是预置裂隙的高度对梁的破坏产生影响，当裂隙高度超过70 mm时，试件的破坏模式发生变化；当预置裂隙高度一定 时，预置裂隙的位置是试件发生破坏的主要影响因素，当距离支撑点的距离超过100 mm时，试件的破坏模式发生了改 变；试件的破坏过程伴随着能量的积累和释放。相比较于有限元法和有限差分法，离散元法能更好的模拟出材料裂隙产 生和发展的过程。     

煤储层裂隙形成机理及其研究意义

煤储层的微裂隙与内生裂隙是煤中流体压力与有效地应力相互作用过程中高压流体间 歇性集中释放所致。煤的化学成分，孔隙特征及流体生成特征决定煤中裂隙的发育特征，水平有效地应力决定主内生裂隙面的发育方向。煤中流体的释放受流体压力，地应力和裂隙残余变形的影响。