冷热循环后岩石物理力学性质研究
发布时间：2021-10-25 09:12
以涉及到岩石冷热交替问题的地下工程为研究背景,采用花岗岩和花岗闪长岩为例进行了岩石物理力学试验,研究了不同温度和循环次数作用后岩石物理力学性质变化,建立了岩石物理力学性质随温度和循环次数变化的物理模型,分析了热导率-纵波波速、峰值应变-纵波波速、抗拉强度-热导率等参数之间随温度或循环次数的相关性,最后采用数值计算的方法对花岗闪长岩在水中快速冷却过程中温度场分布进行了分析。本文的研究成果为地热开发或隧道火灾施救过程中可能遇到的问题提供理论和试验支撑。论文得到了以下主要成果:（1）本文首次对花岗岩和花岗闪长岩进行了系统地冷热循环试验研究,温度范围100700oC、循环次数范围120次;并系统分析了热导率、纵波波速、孔隙度、单轴抗压强度、抗拉强度等物理力学参数的相关性和典型参数随温度和循环次数变化的演化规律;发现花岗岩和花岗闪长岩的温度和循环次数阈值分别为450500oC、35次。（2）花岗岩和花岗闪长岩物理力学性质随温度的变化规律为:绿-红分量、黄-蓝分量、孔隙度、压密阶段最大应变、峰值应变随温度的升高...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
本文技术路线图
2 岩石冷热循环试验及性质测试2 Rock Thermal-cold Experiment and Property Test.1 试样采集与制备 (Rocks Collection and Sample Preparation)试验所用两种花岗岩类岩石：斜长角闪花岗岩（下文中统称为花岗岩）和闪长岩。每种岩石分别制备成 Φ50 100 mm 和 Φ50 25 mm 两种圆柱体试样于 Φ50 100 mm 试样，高度误差控制到 5 mm 以内，直径误差控制在 0.3 m内，两端面平行度控制在 0.05mm 以内，端面所在平面与轴线垂直，倾斜角过 0.25o；对于 Φ50 25 mm 试样，高度误差控制到 2 mm 以内，直径误差控 0.3mm 以内，两端面平行度控制在 0.05mm 以内，端面所在平面与轴线垂直斜角不超过 0.25o。制样过程和加工精度严格按照国家《岩石试验方法标准》，试样实物照片见图 2-1.
图 2-2 试样细观照片(左：花岗岩；右：花岗闪长岩)Figure 2-2 Mesoscopic photos of the samples in experiment: granite on the left and granodioriteon the right2.2 冷热循环试验 (Thermal-cold Cycle Experiment)通过纵波波速测试选取试样波速值较为接近的试样进行试验，舍弃波速离散较大的试样。岩石加热试验选用 KSL-1700X-A2 型智能高温箱式炉，加热设备外观及炉膛如图 2-3 所示。表 2-1 为该型号马弗炉的主要技术参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国东南沿海干热岩赋存前景及与靶区选址研究[J]. 蔺文静,甘浩男,王贵玲,马峰. 地质学报. 2016(08)
[2]高温作用下和加热冷却后花岗岩力学性能的比较（英文）[J]. 尹土兵,舒荣华,李夕兵,王品,刘希灵. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[3]干热岩资源开发工程储层激发研究进展[J]. 王贵玲,马峰,蔺文静,张薇. 科技导报. 2015(11)
[4]江苏干热岩地热资源潜力估算[J]. 徐立,王良书,杨谦. 高校地质学报. 2014(03)
[5]非常规能源开发利用现状及趋势[J]. 王淑玲,张炜,张桂平,孙张涛. 中国矿业. 2013(02)
[6]我国陆区干热岩资源潜力估算[J]. 蔺文静,刘志明,马峰,刘春雷,王贵玲. 地球学报. 2012(05)
[7]高温后花岗岩力学性质及微孔隙结构特征研究[J]. 徐小丽,高峰,沈晓明,金春花. 岩土力学. 2010(06)
[8]多孔介质多场耦合作用理论及其在资源与能源工程中的应用[J]. 赵阳升,杨栋,冯增朝,梁卫国,康志勤. 岩石力学与工程学报. 2008(07)
[9]3种岩石高温后力学性质的试验研究[J]. 朱合华,闫治国,邓涛,姚坚,曾令军,强健. 岩石力学与工程学报. 2006(10)
[10]高温后花岗岩力学性能的试验研究[J]. 杜守继,刘华,职洪涛,陈浩华. 岩石力学与工程学报. 2004(14)
博士论文
[1]地热资源开发利用经济评价研究[D]. 孔维臻.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]高温作用下岩石渗透规律的研究[D]. 高红梅.辽宁工程技术大学 2005
本文编号：3457093
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
本文技术路线图
2 岩石冷热循环试验及性质测试2 Rock Thermal-cold Experiment and Property Test.1 试样采集与制备 (Rocks Collection and Sample Preparation)试验所用两种花岗岩类岩石：斜长角闪花岗岩（下文中统称为花岗岩）和闪长岩。每种岩石分别制备成 Φ50 100 mm 和 Φ50 25 mm 两种圆柱体试样于 Φ50 100 mm 试样，高度误差控制到 5 mm 以内，直径误差控制在 0.3 m内，两端面平行度控制在 0.05mm 以内，端面所在平面与轴线垂直，倾斜角过 0.25o；对于 Φ50 25 mm 试样，高度误差控制到 2 mm 以内，直径误差控 0.3mm 以内，两端面平行度控制在 0.05mm 以内，端面所在平面与轴线垂直斜角不超过 0.25o。制样过程和加工精度严格按照国家《岩石试验方法标准》，试样实物照片见图 2-1.
图 2-2 试样细观照片(左：花岗岩；右：花岗闪长岩)Figure 2-2 Mesoscopic photos of the samples in experiment: granite on the left and granodioriteon the right2.2 冷热循环试验 (Thermal-cold Cycle Experiment)通过纵波波速测试选取试样波速值较为接近的试样进行试验，舍弃波速离散较大的试样。岩石加热试验选用 KSL-1700X-A2 型智能高温箱式炉，加热设备外观及炉膛如图 2-3 所示。表 2-1 为该型号马弗炉的主要技术参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国东南沿海干热岩赋存前景及与靶区选址研究[J]. 蔺文静,甘浩男,王贵玲,马峰. 地质学报. 2016(08)
[2]高温作用下和加热冷却后花岗岩力学性能的比较（英文）[J]. 尹土兵,舒荣华,李夕兵,王品,刘希灵. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[3]干热岩资源开发工程储层激发研究进展[J]. 王贵玲,马峰,蔺文静,张薇. 科技导报. 2015(11)
[4]江苏干热岩地热资源潜力估算[J]. 徐立,王良书,杨谦. 高校地质学报. 2014(03)
[5]非常规能源开发利用现状及趋势[J]. 王淑玲,张炜,张桂平,孙张涛. 中国矿业. 2013(02)
[6]我国陆区干热岩资源潜力估算[J]. 蔺文静,刘志明,马峰,刘春雷,王贵玲. 地球学报. 2012(05)
[7]高温后花岗岩力学性质及微孔隙结构特征研究[J]. 徐小丽,高峰,沈晓明,金春花. 岩土力学. 2010(06)
[8]多孔介质多场耦合作用理论及其在资源与能源工程中的应用[J]. 赵阳升,杨栋,冯增朝,梁卫国,康志勤. 岩石力学与工程学报. 2008(07)
[9]3种岩石高温后力学性质的试验研究[J]. 朱合华,闫治国,邓涛,姚坚,曾令军,强健. 岩石力学与工程学报. 2006(10)
[10]高温后花岗岩力学性能的试验研究[J]. 杜守继,刘华,职洪涛,陈浩华. 岩石力学与工程学报. 2004(14)
博士论文
[1]地热资源开发利用经济评价研究[D]. 孔维臻.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]高温作用下岩石渗透规律的研究[D]. 高红梅.辽宁工程技术大学 2005
本文编号：3457093
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