熱—力作用下砂巖損傷破裂演化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-16 16:28
砂巖熱損傷研究對(duì)煤炭地下氣化、地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)、核廢料地下深埋處理和深部地下空間利用等涉及高溫環(huán)境的巖石類(lèi)工程具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以大同砂巖為研究對(duì)象,通過(guò)細(xì)觀組構(gòu)的描述和分析,探討了砂巖組構(gòu)隨溫度變化的損傷機(jī)制;采用細(xì)觀和宏觀相結(jié)合的方式,獲得了孔隙-裂隙結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律;利用自主研制的多功能巖石高溫試驗(yàn)機(jī)研究砂巖在溫度和應(yīng)力作用下的損傷破壞特性,得到了砂巖在溫度和應(yīng)力作用下從微觀到宏觀的破壞規(guī)律;采用自主研制的高溫三軸滲透試驗(yàn)機(jī)對(duì)砂巖的滲透特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并利用滲透特性的演化規(guī)律揭示砂巖宏觀熱損傷破裂規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)運(yùn)用X射線衍射分析、顯微薄片分析、掃描電子顯微鏡等手段對(duì)高溫作用后(25-1000℃)砂巖的細(xì)觀組構(gòu)變化進(jìn)行了研究,分析了砂巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、孔裂隙分布隨溫度的變化規(guī)律,探討了砂巖組構(gòu)隨溫度變化的損傷機(jī)制,結(jié)果表明高溫對(duì)砂巖中的晶體結(jié)構(gòu)有損傷作用,隨著溫度的改變砂巖組構(gòu)發(fā)生了溫度響應(yīng),高溫引起的熱反應(yīng)和礦物熱膨脹作用是影響砂巖組構(gòu)變化的兩個(gè)主要因素,溫度作用后砂巖表面有熱開(kāi)裂現(xiàn)象發(fā)生,分為萌生、擴(kuò)展、連通和收縮四個(gè)階段。(2)基于低...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
XRMF-9X型高溫爐Fig.2-1XRMF-9Xhightemperaturefurnace
圖 2-1 XRMF-9X 型高溫爐Fig.2-1 XRMF-9X high temperature furnace射儀分析是利用 X 射線在晶體物質(zhì)中的衍射效應(yīng)進(jìn)行的物質(zhì)津 D/Max-RA 型衍射儀對(duì)溫度作用后砂巖組分的衍射強(qiáng) 2-2。X 射線衍射儀指標(biāo)參數(shù)如下:Cu 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極靶,Kα 5-85°,掃描速度 8°/min,步長(zhǎng) 0.01,X 射線管電壓 10KV1°,RS(接收狹縫)1°,SS(防散射狹縫)0.3mm。連樣間隔 0.02°。
圖 2-3 IIPOL-BK 型偏光顯微鏡ig.2-3 IIPOL-BK type polarized light microsco巖的孔隙與裂隙的形貌,是巖石微觀l Zeiss 公司研制的 SUPRA 55-VP 型場(chǎng)大倍數(shù)為 12-106,加速電壓 0.02-20KV
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度作用下缺陷花崗巖熱損傷:以甘肅北山缺陷花崗巖為例[J]. 高紅梅,蘭永偉,周莉,孟麗巖. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2017(06)
[2]不同溫度熱處理石灰?guī)r的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 陳宇龍,張玉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[3]基于重標(biāo)極差分析的受載砂巖聲發(fā)射特征研究[J]. 魏洋,李忠輝,張志博,孔艷慧,殷山,劉帥杰,程富起. 工礦自動(dòng)化. 2017(07)
[4]孔隙壓力對(duì)煤巖滲透率影響的試驗(yàn)研究[J]. 李波波,楊康,袁梅,許江. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]高溫對(duì)細(xì)砂巖力學(xué)性質(zhì)影響機(jī)制的試驗(yàn)研究[J]. 蘇承東,韋四江,秦本東,楊玉順. 巖土力學(xué). 2017(03)
[6]高溫砂巖熱膨脹系數(shù)變化規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 馬占國(guó),唐芙蓉,戚福周,史曉東,項(xiàng)亨,連永權(quán). 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]高溫影響下花崗巖孔徑分布的分形結(jié)構(gòu)及模型[J]. 張志鎮(zhèn),高峰,高亞楠,徐小麗,侯鵬,滕騰,尚曉吉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]三類(lèi)巖石熱損傷力學(xué)特性的試驗(yàn)研究與細(xì)觀力學(xué)分析[J]. 趙亞永,魏凱,周佳慶,李星,陳益峰. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]熱損傷后北山花崗巖裂隙演化及滲透率試驗(yàn)研究[J]. 陳世萬(wàn),楊春和,劉鵬君,魏翔. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[10]含瓦斯煤受載損傷演化聲發(fā)射特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鈕月,李忠輝,王紅浩,王佳麗,劉帥杰,殷山,孔艷慧,洪森. 工礦自動(dòng)化. 2016(06)
博士論文
[1]巖石熱損傷微觀機(jī)制與宏觀物理力學(xué)性質(zhì)演變特征研究[D]. 張衛(wèi)強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]隧道火災(zāi)發(fā)展特性及豎井自然排煙方法研究[D]. 范傳剛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]西藏尼木—那曲地?zé)釒У湫透邷氐責(zé)嵯到y(tǒng)形成機(jī)理研究[D]. 劉昭.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2014
[4]高溫三軸應(yīng)力下花崗巖蠕變—滲透—熱破裂規(guī)律與地?zé)衢_(kāi)采研究[D]. 張寧.太原理工大學(xué) 2013
[5]煤炭地下氣化燃空區(qū)覆巖裂隙演化及破斷規(guī)律研究[D]. 唐芙蓉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[6]高溫作用下泥巖的損傷演化及破裂機(jī)理研究[D]. 張連英.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012
[7]考慮溫度效應(yīng)的巖石動(dòng)力學(xué)行為研究[D]. 尹土兵.中南大學(xué) 2012
[8]溫度載荷作用下花崗巖力學(xué)性質(zhì)演化及其微觀機(jī)制研究[D]. 徐小麗.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
[9]核磁共振巖石物理研究及其在石油工業(yè)中的應(yīng)用[D]. 王為民.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2001
碩士論文
[1]高溫下巖石的宏細(xì)觀特性試驗(yàn)研究[D]. 翟松韜.上海交通大學(xué) 2013
[2]花崗巖熱破裂實(shí)驗(yàn)研究[D]. 武晉文.太原理工大學(xué) 2008
[3]大理巖高溫后力學(xué)性質(zhì)及其細(xì)觀試驗(yàn)研究[D]. 蔣志堅(jiān).河海大學(xué) 2007
[4]油氣開(kāi)發(fā)中高溫高壓CO2腐蝕產(chǎn)物膜結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張穎.西南石油學(xué)院 2005
本文編號(hào):3141773
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:139 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
XRMF-9X型高溫爐Fig.2-1XRMF-9Xhightemperaturefurnace
圖 2-1 XRMF-9X 型高溫爐Fig.2-1 XRMF-9X high temperature furnace射儀分析是利用 X 射線在晶體物質(zhì)中的衍射效應(yīng)進(jìn)行的物質(zhì)津 D/Max-RA 型衍射儀對(duì)溫度作用后砂巖組分的衍射強(qiáng) 2-2。X 射線衍射儀指標(biāo)參數(shù)如下:Cu 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極靶,Kα 5-85°,掃描速度 8°/min,步長(zhǎng) 0.01,X 射線管電壓 10KV1°,RS(接收狹縫)1°,SS(防散射狹縫)0.3mm。連樣間隔 0.02°。
圖 2-3 IIPOL-BK 型偏光顯微鏡ig.2-3 IIPOL-BK type polarized light microsco巖的孔隙與裂隙的形貌,是巖石微觀l Zeiss 公司研制的 SUPRA 55-VP 型場(chǎng)大倍數(shù)為 12-106,加速電壓 0.02-20KV
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度作用下缺陷花崗巖熱損傷:以甘肅北山缺陷花崗巖為例[J]. 高紅梅,蘭永偉,周莉,孟麗巖. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2017(06)
[2]不同溫度熱處理石灰?guī)r的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[J]. 陳宇龍,張玉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[3]基于重標(biāo)極差分析的受載砂巖聲發(fā)射特征研究[J]. 魏洋,李忠輝,張志博,孔艷慧,殷山,劉帥杰,程富起. 工礦自動(dòng)化. 2017(07)
[4]孔隙壓力對(duì)煤巖滲透率影響的試驗(yàn)研究[J]. 李波波,楊康,袁梅,許江. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]高溫對(duì)細(xì)砂巖力學(xué)性質(zhì)影響機(jī)制的試驗(yàn)研究[J]. 蘇承東,韋四江,秦本東,楊玉順. 巖土力學(xué). 2017(03)
[6]高溫砂巖熱膨脹系數(shù)變化規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 馬占國(guó),唐芙蓉,戚福周,史曉東,項(xiàng)亨,連永權(quán). 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]高溫影響下花崗巖孔徑分布的分形結(jié)構(gòu)及模型[J]. 張志鎮(zhèn),高峰,高亞楠,徐小麗,侯鵬,滕騰,尚曉吉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[8]三類(lèi)巖石熱損傷力學(xué)特性的試驗(yàn)研究與細(xì)觀力學(xué)分析[J]. 趙亞永,魏凱,周佳慶,李星,陳益峰. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]熱損傷后北山花崗巖裂隙演化及滲透率試驗(yàn)研究[J]. 陳世萬(wàn),楊春和,劉鵬君,魏翔. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[10]含瓦斯煤受載損傷演化聲發(fā)射特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鈕月,李忠輝,王紅浩,王佳麗,劉帥杰,殷山,孔艷慧,洪森. 工礦自動(dòng)化. 2016(06)
博士論文
[1]巖石熱損傷微觀機(jī)制與宏觀物理力學(xué)性質(zhì)演變特征研究[D]. 張衛(wèi)強(qiáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]隧道火災(zāi)發(fā)展特性及豎井自然排煙方法研究[D]. 范傳剛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]西藏尼木—那曲地?zé)釒У湫透邷氐責(zé)嵯到y(tǒng)形成機(jī)理研究[D]. 劉昭.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 2014
[4]高溫三軸應(yīng)力下花崗巖蠕變—滲透—熱破裂規(guī)律與地?zé)衢_(kāi)采研究[D]. 張寧.太原理工大學(xué) 2013
[5]煤炭地下氣化燃空區(qū)覆巖裂隙演化及破斷規(guī)律研究[D]. 唐芙蓉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[6]高溫作用下泥巖的損傷演化及破裂機(jī)理研究[D]. 張連英.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012
[7]考慮溫度效應(yīng)的巖石動(dòng)力學(xué)行為研究[D]. 尹土兵.中南大學(xué) 2012
[8]溫度載荷作用下花崗巖力學(xué)性質(zhì)演化及其微觀機(jī)制研究[D]. 徐小麗.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008
[9]核磁共振巖石物理研究及其在石油工業(yè)中的應(yīng)用[D]. 王為民.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2001
碩士論文
[1]高溫下巖石的宏細(xì)觀特性試驗(yàn)研究[D]. 翟松韜.上海交通大學(xué) 2013
[2]花崗巖熱破裂實(shí)驗(yàn)研究[D]. 武晉文.太原理工大學(xué) 2008
[3]大理巖高溫后力學(xué)性質(zhì)及其細(xì)觀試驗(yàn)研究[D]. 蔣志堅(jiān).河海大學(xué) 2007
[4]油氣開(kāi)發(fā)中高溫高壓CO2腐蝕產(chǎn)物膜結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 張穎.西南石油學(xué)院 2005
本文編號(hào):3141773
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