杨国梁，毕京九，郭伟民，张志飞，韩子默，程帅杰,2

（1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083；2.中信建设有限责任公司，北京 100027）

我国页岩气储量丰富，开采潜力巨大，对页岩气的开发不仅符合我国能源清洁化的发展方向，更是保障我国能源安全的重要手段[1]。随着页岩气压裂技术的发展，页岩气动力压裂技术有望成为一种新的有效的技术增产手段[2]。致裂页岩储层形成有效裂纹网是页岩气开采获得理想气流的先决条件，因此，研究页岩动态断裂问题具有十分重要的现实意义。

页岩作为一种沉积岩，具有层理构造，层理弱面的位置对沉积岩体的力学特性影响显著[3-9]，是层状岩体破坏的薄弱环节。衡帅等[10]根据预制切口与页岩层理所呈方位的不同，设计了3种类型的静态断裂实验，研究了页岩断裂韧度的各向异性，发现层理面的开裂和裂纹扩展路径的偏移是导致页岩断裂韧度各向异性的主要原因。李玉琳[11]基于实验计算了不同层理角度页岩的断裂韧性，分析了页岩的断口形貌及破坏机理，并对不同条件下的三点弯曲破坏进行了模拟研究，结果表明页岩主裂纹的扩展路径有一定的随机性，原始层理裂缝对试样裂纹主扩展的影响是局部的，主要与弯曲应力竞争，两者的竞争机制决定了裂纹的最终扩展路径。

目前对层状岩石断裂过程的研究多集中于静态加载条件下，但动载下岩石的力学性质具有显著的应变率相关性，静态条件下的实验结果难以为动力压裂提供准确参考，因此需要开展页岩在动载作用下的断裂实验。……