高温处理后花岗岩应力作用下渗透特性演化研究
2021-08-06李林林朱俊福靖洪文贺立新
煤炭科学技术 2021年7期
李林林,朱俊福,靖洪文,贺立新,陈 颖
(中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116)
0 引 言
近年来,随着核废料处置、地下煤层气开发、地热资源的开采利用等领域的蓬勃发展,高温处理后岩石物理力学性质和渗透特征演化规律备受关注[1-3]。国内外众多学者对高温处理后岩石物理力学特性进行了一系列的试验研究和探索。KILIC[4]对600 ~1 050 ℃高温处理后石灰岩的物理性质进行了试验研究,发现石灰岩质量和波速随着温度的升高逐渐减小。SUN等[5]研究了高温处理后砂岩物理力学性质变化特征,发现当温度由25 ℃增加至900 ℃,砂岩平均质量损失率提高了2.97%。文献[7-9]也通过试验及模拟手段研究了不同高温处理后花岗岩的物理力学性质。上述研究成果对揭示岩石材料的热损伤作用机理有着重要意义。岩石渗透特性是岩石水力学研究中的基本参量,高温热应力作用会导致岩石内部结构发生变化,诱发微裂纹的萌生、扩展,进而直接影响岩石的渗透特性。针对这一问题,CHAKI等[10]研究了高温处理后岩体微观特征,发现热损伤会导致岩体内部微观特征比如孔隙率,空隙连通率的变化,进而直接影响岩石的渗透特性。文献[11-13]均采用了不同的手段对高温处理后花岗岩微裂纹发育情况进行了监测和量化。文献[14-15]研究了高温处理后砂岩的渗透特征,CHEN等[15]研究了花岗岩渗透率随温度的变化,结论均为温度升高渗透率增大。研究高温处理后岩石渗透特征对完善水力学理论和指导工程实践意义重大,然而纵观国内外文献,关于考虑围压作用下岩石渗透特性及其高温热损伤响应特征尚未完全揭示。……
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