申请/专利权人：中国地质大学(北京)

申请日：2023-05-31

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN116337628B

主分类号：G01N3/08

分类号：G01N3/08;G01N3/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.07.14#实质审查的生效;2023.06.27#公开

摘要：本申请公开一种三维应力下活动断裂粘滑发震模拟方法及装置，其中，方法包括：以活动断裂区域构造应力场特征和断裂岩体物理力学参数为依据，确定地质力学模型实验的几何相似比尺，并推导模型试验的相似条件；基于断裂岩体物理力学参数和不同物理量相似比尺，确定正交试验表不同序列的相似材料组分比例，测定材料物理力学参数，并明确关键影响因素，如果判断材料物理力学参数满足相似条件，则确定三维应力加载参数，生成地质力学模型内应力、应变、位移与微震信号的监测方案，否则重新调整相似材料组分比例。由此，解决了相关技术中通过三维加载地震试验岩石试件尺寸较小，无法完全真实反映活动断裂粘滑发震全过程特征，降低了测试的精确性的问题。

主权项：1.一种三维应力下活动断裂粘滑发震模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：确定活动断裂区域构造应力场特征和断裂岩体物理力学参数；以所述活动断裂区域构造应力场特征和断裂岩体物理力学参数为依据，确定地质力学模型实验的几何相似比尺，并推导模型试验的相似条件；基于所述断裂岩体物理力学参数和不同物理量相似比尺，研发模型试验相似材料，以确定正交试验表不同序列的相似材料组分比例，其中，所述基于所述断裂岩体物理力学参数和不同物理量相似比尺，研发模型试验相似材料，以确定正交试验表不同序列的相似材料组分比例包括：基于试验控制活动断裂围岩相似材料的重度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角的相似性，其中，正交试验表设计为5因素4水平，以通过正交试验确定所述相似材料组分比例，或者基于试验控制活动断裂破碎带相似材料的颗粒组成、级配和胶结物的相似性；以所述正交试验表不同序列的相似材料组分比例为依据，测定材料物理力学参数，并明确所述材料物理力学参数的关键影响因素，其中，活动断裂围岩相似材料物理力学参数测试包括单轴抗压强度试验、抗拉强度试验和三向压缩应力试验；断裂破碎带相似材料物理力学参数测试包括比重试验、颗粒分析试验和岩矿显微镜光学鉴定试验。基于所述关键影响因素，判断所述材料物理力学参数是否满足所述相似条件；以及如果满足所述相似条件，则确定三维应力加载参数，生成地质力学模型内应力、应变、位移与微震信号的监测方案，否则重新调整所述相似材料组分比例，其中，所述如果满足所述相似条件，则确定三维应力加载参数，生成地质力学模型内应力、应变、位移与微震信号的监测方案包括：根据活动断裂区域构造应力场数值大小和应力相似比尺对模型施加三个方向压应力，并线性增加单一方向应力，直至活动断裂两盘岩体模型发生粘滑错动并诱发地震，其中，所述如果满足所述相似条件，则确定三维应力加载参数，生成地质力学模型内应力、应变、位移与微震信号的监测方案还包括在模型四周布设土压力传感器，监测试验过程中应力的变化规律，或者通过多点位移计监测试验过程中活动断裂岩体位移，或者沿断裂破碎带布设多组光纤应变传感器测量三个应力方向应变，或者在模型四周布设微震传感器，监测试验过程中岩体裂隙萌生扩展演化过程以及地震波峰值加速度、振幅、频率中的至少一项的变化规律。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质大学(北京) 三维应力下活动断裂粘滑发震模拟方法及装置

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