Resumen

La heterogeneidad es una característica importante que afecta al comportamiento mecánico de la roca. En el presente trabajo, se introduce un modelo estadístico de mesoheterogeneidad de la roca basado en la función de distribución de Weibull en el método de análisis de deformación discontinua (DDA) para simular el fallo mecánico de la roca heterogénea, en el que el grado de heterogeneidad general se controla mediante un índice de heterogeneidad y la propiedad mecánica de cada elemento del subbloque se asigna aleatoriamente. Se simulan, a modo de ejemplo, probetas rectangulares de disco brasileño y de compresión uniaxial. Los resultados muestran que es más razonable considerar la heterogeneidad de las propiedades de elasticidad (el módulo elástico y la relación de Poisson) y las propiedades de resistencia (la resistencia a la tracción, la cohesión y el ángulo de fricción) simultáneamente en el modelo de heterogeneidad. También se demuestra que con un mayor índice de heterogeneidad, lo que significa un menor grado de heterogeneidad, la reproducibilidad de las curvas de respuesta macroscópica de una probeta mejora, mientras que el agrietamiento exacto siempre difiere pero con grietas menos dispersas, y el patrón y el modo de fallo de fractura global están débilmente influenciados por la heterogeneidad. Además, con el aumento del índice de heterogeneidad, el módulo equivalente macroscópico y la resistencia aumentan y se aproximan a los de una probeta homogénea. Este trabajo indica la importancia de la heterogeneidad para los comportamientos mecánicos de las rocas, incluyendo la respuesta equivalente macroscópica y el fallo por fractura. Mediante el método DDA de sub-bloque para simular la fracturación de forma realista, el proceso de fracaso de la fracturación de la roca heterogénea puede ser reproducido con éxito, lo que construye una buena base para el estudio de la simulación de la fracturación de la roca heterogénea en problemas prácticos, por ejemplo, la fracturación del carbón y la roca en la minería de fluidificación en el futuro.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:roca heterogénea, comportamiento mecánico, índice de heterogeneidad, comportamiento de la roca, patrón de fracturación, módulo equivalente macroscópico, modelo de mesoheterogeneidad de la roca, curva de respuesta macroscópica, función de distribución de Weibull, grado de heterogeneidad
• Keywords:heterogeneous rock, mechanical behavior, heterogeneity index, behavior of rock, fracturing failure pattern, macroscopic equivalent modulus, rock mesoheterogeneity model, macroscopic response curve, weibull distribution function, degree of heterogeneity