张宇皓:高温水冷后花岗岩Biot系数试验研究论文

张宇皓:高温水冷后花岗岩Biot系数试验研究论文

本文主要研究内容

作者张宇皓(2019)在《高温水冷后花岗岩Biot系数试验研究》一文中研究指出:在干热岩的开采过程中,岩石受到高温后遇水快速冷却,本文对高温水冷处理后花岗岩的物理力学性质进行了分析研究。另一方面,考虑到地热资源开采过程中,周边围岩处于温度-渗流-应力(THM)多场耦合的动态平衡体系,研究THM多场耦合条件下岩石的物理力学性质是评估周边围岩安全稳定性的基础,因此本文对高温水冷后花岗岩的物理力学性质和孔隙结构进行了研究。本文以不同温度高温水冷处理后的花岗岩为研究对象,从微观孔隙结构及矿物组成等多方面对其物理性质进行了分析,探讨了物理性质参数(包括密度、孔隙率、气体渗透率、纵波波速、导热系数、矿物成分含量、比表面积、孔径大小及分布)随热处理温度的变化规律;通过湖北工业大学岩石多场耦合实验室的岩土介质温度-渗流-应力-化学(THMC)耦合多功能试验仪,对其进行了常规三轴压缩试验,得到高温水冷处理后花岗岩的基本力学参数(峰值强度、弹性模量、泊松比)随热处理温度的演化规律。同时基于常规三轴压缩试验得到的力学参数,引入Biot系数这一参数来研究高温水冷处理后花岗岩内部孔隙在外荷载作用下的变形特征,分析探讨了应力诱发及高温水冷对花岗岩Biot系数的影响。主要结论如下:(1)根据高温水冷处理后花岗岩物理力学性质的演化规律,可按温度分为3个阶段:25℃~200℃、200℃~500℃、500℃以上。热处理温度为25℃~200℃时,高温水冷处理引起的强化效应使试样的密实度增加,物理力学性质增强;热处理温度为200℃~500℃时,由于热处理产生的温度裂隙的增多,引起物理力学性质下降;当热处理温度高于500℃时,黑云母的热分解、石英的α-β相变均会引起矿物颗粒体积增大,使岩样内部产生大量微裂隙从而大幅降低其物理力学性质。(2)通过微观试验(X衍射试验、比表面及孔径分析、扫描电镜),发现高温水冷处理使得花岗岩内部产生大量微裂隙,引起比表面积增大、总孔体积增大,矿物成分含量无明显变化;同时可以得出,黑云母、石英的含量是影响花岗岩物理力学性质的关键。(3)花岗岩的轴向Biot系数随着应变的增大而增大,侧向Biot系数的增大不明显甚至出现下降;随着围压的增大,轴向Biot系数及侧向Biot系数的变化均受到了限制。(4)花岗岩的Biot系数随温度的变化关系与其物理力学性质随温度的演化关系一致。

Abstract

zai gan re yan de kai cai guo cheng zhong ,yan dan shou dao gao wen hou yu shui kuai su leng que ,ben wen dui gao wen shui leng chu li hou hua gang yan de wu li li xue xing zhi jin hang le fen xi yan jiu 。ling yi fang mian ,kao lv dao de re zi yuan kai cai guo cheng zhong ,zhou bian wei yan chu yu wen du -shen liu -ying li (THM)duo chang ou ge de dong tai ping heng ti ji ,yan jiu THMduo chang ou ge tiao jian xia yan dan de wu li li xue xing zhi shi ping gu zhou bian wei yan an quan wen ding xing de ji chu ,yin ci ben wen dui gao wen shui leng hou hua gang yan de wu li li xue xing zhi he kong xi jie gou jin hang le yan jiu 。ben wen yi bu tong wen du gao wen shui leng chu li hou de hua gang yan wei yan jiu dui xiang ,cong wei guan kong xi jie gou ji kuang wu zu cheng deng duo fang mian dui ji wu li xing zhi jin hang le fen xi ,tan tao le wu li xing zhi can shu (bao gua mi du 、kong xi lv 、qi ti shen tou lv 、zong bo bo su 、dao re ji shu 、kuang wu cheng fen han liang 、bi biao mian ji 、kong jing da xiao ji fen bu )sui re chu li wen du de bian hua gui lv ;tong guo hu bei gong ye da xue yan dan duo chang ou ge shi yan shi de yan tu jie zhi wen du -shen liu -ying li -hua xue (THMC)ou ge duo gong neng shi yan yi ,dui ji jin hang le chang gui san zhou ya su shi yan ,de dao gao wen shui leng chu li hou hua gang yan de ji ben li xue can shu (feng zhi jiang du 、dan xing mo liang 、bo song bi )sui re chu li wen du de yan hua gui lv 。tong shi ji yu chang gui san zhou ya su shi yan de dao de li xue can shu ,yin ru Biotji shu zhe yi can shu lai yan jiu gao wen shui leng chu li hou hua gang yan nei bu kong xi zai wai he zai zuo yong xia de bian xing te zheng ,fen xi tan tao le ying li you fa ji gao wen shui leng dui hua gang yan Biotji shu de ying xiang 。zhu yao jie lun ru xia :(1)gen ju gao wen shui leng chu li hou hua gang yan wu li li xue xing zhi de yan hua gui lv ,ke an wen du fen wei 3ge jie duan :25℃~200℃、200℃~500℃、500℃yi shang 。re chu li wen du wei 25℃~200℃shi ,gao wen shui leng chu li yin qi de jiang hua xiao ying shi shi yang de mi shi du zeng jia ,wu li li xue xing zhi zeng jiang ;re chu li wen du wei 200℃~500℃shi ,you yu re chu li chan sheng de wen du lie xi de zeng duo ,yin qi wu li li xue xing zhi xia jiang ;dang re chu li wen du gao yu 500℃shi ,hei yun mu de re fen jie 、dan ying de α-βxiang bian jun hui yin qi kuang wu ke li ti ji zeng da ,shi yan yang nei bu chan sheng da liang wei lie xi cong er da fu jiang di ji wu li li xue xing zhi 。(2)tong guo wei guan shi yan (Xyan she shi yan 、bi biao mian ji kong jing fen xi 、sao miao dian jing ),fa xian gao wen shui leng chu li shi de hua gang yan nei bu chan sheng da liang wei lie xi ,yin qi bi biao mian ji zeng da 、zong kong ti ji zeng da ,kuang wu cheng fen han liang mo ming xian bian hua ;tong shi ke yi de chu ,hei yun mu 、dan ying de han liang shi ying xiang hua gang yan wu li li xue xing zhi de guan jian 。(3)hua gang yan de zhou xiang Biotji shu sui zhao ying bian de zeng da er zeng da ,ce xiang Biotji shu de zeng da bu ming xian shen zhi chu xian xia jiang ;sui zhao wei ya de zeng da ,zhou xiang Biotji shu ji ce xiang Biotji shu de bian hua jun shou dao le xian zhi 。(4)hua gang yan de Biotji shu sui wen du de bian hua guan ji yu ji wu li li xue xing zhi sui wen du de yan hua guan ji yi zhi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自湖北工业大学的张宇皓,发表于刊物湖北工业大学2019-07-18论文,是一篇关于花岗岩论文,高温水冷论文,系数论文,矿物成分论文,物理力学性质论文,湖北工业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自湖北工业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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