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論文

Crack expansion and fracturing mode of hydraulic refracturing from Acoustic Emission monitoring in a small-scale field experiment

石田 毅*; 藤戸 航*; 山下 寛人*; 直井 誠*; 藤井 宏和*; 鈴木 健一郎*; 松井 裕哉

Rock Mechanics and Rock Engineering, 52(2), p.543 - 553, 2019/02

瑞浪超深地層研究所の深度500mレベル坑道底盤より鉛直下向きにボーリング孔を掘削し水圧破砕を実施した。その際、注入孔から1m離れた4つのボーリング孔内に16個のセンサーを配置し、AEイベントを観測した。最初のブレークダウンは10mL/minの流量で生じ、流量を10mL/minから30mL/minに増加させルことにより、最初のブレークダウンよりも大きな2回目のブレークダウン時に再破砕が生じた。AEの震源位置は最初と2回目のブレークダウンとも破壊していない領域のみに生じ、流量が維持された状態で注入されている時はそれ以外の領域には発生しなかった。破壊されていない領域に発生した最初と2回目のブレークダウン時のAEのP波初動の押し引きより推定される破砕メカニズムは、引張型の破壊と推定された。これらの結果は、流量の増加が水圧破砕亀裂の再破砕に効果的であることを示している。加えて、再破砕時のブレークダウンプレッシャーは1回目よりも大きく、引張型の亀裂進展を示しており、これは水圧破砕に関する古典的な弾性理論と調和的な結果である。

論文

Prediction of material behavior by database and neural network model within Bayesian framework

辻 宏和; 藤井 英俊*

Proceedings of 10th German-Japanese Workshop on Chemical Information, p.127 - 130, 2002/00

304ステンレス鋼照射材のクリープ破断特性を予測することを目的として、原研で整備した材料データベースをもとに、ベイズ推定とニューラルネットワークを組み合わせたモデルを構築した。応力水準を、クリープ破断時間,クリープ試験温度,材料の化学組成(10元素),熱処理温度,熱処理時間,中性子照射温度,高速中性子照射量,熱中性子照射量,照射時間の関数としてモデル化した。モデル化に用いたのは材料データベースに格納されている347クリープ破断データセットである。ベイズ推定を適用することでエラーバーを含めた予測が可能となり、個々の条件因子の重要度がわかるようになった。

論文

多変量解析手法の材料特性予測への適用; ニューラルネットワークとベイズ推定の組合わせによる解析例

辻 宏和; 藤井 英俊*

多変量解析実例ハンドブック, p.107 - 114, 2002/00

原子炉の炉心の近くで使用される構造材料の供用期間中の中性子照射によるクリープ特性の変化という現象には非常に多くの因子が複雑に絡み合っている。このように非常に多くの因子が絡み合う複雑な現象の処理に対して有効な多変量解析手法であるニューラルネットワークにベイズ推定を組み合わせることによって予測結果に統計的意味を持たせ、エラーバーを含めた予測が可能なモデルを構築した。このモデルを用いて、実際の原子炉で使用されている材料が、30年間の稼働後にどのようなクリープ強度特性を有しているかということを予測した。

口頭

瑞浪地点原位置岩盤における水圧破砕実験及びAEによる震源メカニズム推定

藤戸 航*; 山下 寛人*; Ziad, B.*; 直井 誠*; 石田 毅*; 藤井 宏和*; 鈴木 健一郎*; 松井 裕哉

no journal, , 

シェールガスや地熱の開発手法として、水圧破砕技術の重要性が高まっており、本研究では瑞浪の花崗岩を対象とした原位置水圧破砕試験とAE観測を実施し、実際の岩盤内で生じる亀裂造成メカニズムについて検討した。その結果、ブレイクダウン時の亀裂造成メカニズムについてはせん断型が支配的であるものの、新規亀裂の造成時には引張型の破壊が発生すると考えられることがわかった。

口頭

瑞浪超深地層研究所深度500mにおける再冠水試験時の岩盤変位計測結果

松井 裕哉; 尾崎 裕介; 鵜山 雅夫*; 藤井 宏和*

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所では、深度500mにおいて結晶質岩系岩盤を対象として再冠水試験を実施していた。再冠水試験は、坑道掘削後に地下水を再度坑道に冠水させ、それに伴う空洞周辺地質環境の回復状況を観測するものであるが、本変位計測はその一環として実施した。計測の結果、対象岩盤は不連続性岩盤であるが、再冠水前後の変形は、坑道周辺岩盤の巨視的な変形を捕らえている可能性が高く、数値解析との比較ではその点を考慮する必要があることがわかった。

口頭

In-situ measurement of permeability in rock mass using water including clay

桶谷 和生*; 奈良 禎太*; 松井 裕哉; 藤井 宏和*

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分では、放射性核種の長期的な移行挙動の理解が重要である一方、物質が地下水に載って流れる流路である岩盤中の割れ目や空隙のネットワークは長期的には物質でシーリングされる可能性がある。このため、原子力機構の瑞浪超深地層研究所で確認された断層から採取した粘土を混ぜた水を利用し結晶質岩盤の透水性変化の計測を行った。その結果、岩盤の透水性は、断層から採取した粘土の充填により低下する可能性があることがわかった。

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