冷熱循環(huán)后巖石物理力學(xué)性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 09:12
以涉及到巖石冷熱交替問(wèn)題的地下工程為研究背景,采用花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為例進(jìn)行了巖石物理力學(xué)試驗(yàn),研究了不同溫度和循環(huán)次數(shù)作用后巖石物理力學(xué)性質(zhì)變化,建立了巖石物理力學(xué)性質(zhì)隨溫度和循環(huán)次數(shù)變化的物理模型,分析了熱導(dǎo)率-縱波波速、峰值應(yīng)變-縱波波速、抗拉強(qiáng)度-熱導(dǎo)率等參數(shù)之間隨溫度或循環(huán)次數(shù)的相關(guān)性,最后采用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)花崗閃長(zhǎng)巖在水中快速冷卻過(guò)程中溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了分析。本文的研究成果為地?zé)衢_發(fā)或隧道火災(zāi)施救過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題提供理論和試驗(yàn)支撐。論文得到了以下主要成果:(1)本文首次對(duì)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖進(jìn)行了系統(tǒng)地冷熱循環(huán)試驗(yàn)研究,溫度范圍100700oC、循環(huán)次數(shù)范圍120次;并系統(tǒng)分析了熱導(dǎo)率、縱波波速、孔隙度、單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等物理力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性和典型參數(shù)隨溫度和循環(huán)次數(shù)變化的演化規(guī)律;發(fā)現(xiàn)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖的溫度和循環(huán)次數(shù)閾值分別為450500oC、35次。(2)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖物理力學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化規(guī)律為:綠-紅分量、黃-藍(lán)分量、孔隙度、壓密階段最大應(yīng)變、峰值應(yīng)變隨溫度的升高...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
本文技術(shù)路線圖
2 巖石冷熱循環(huán)試驗(yàn)及性質(zhì)測(cè)試2 Rock Thermal-cold Experiment and Property Test.1 試樣采集與制備 (Rocks Collection and Sample Preparation)試驗(yàn)所用兩種花崗巖類巖石:斜長(zhǎng)角閃花崗巖(下文中統(tǒng)稱為花崗巖)和閃長(zhǎng)巖。每種巖石分別制備成 Φ50 100 mm 和 Φ50 25 mm 兩種圓柱體試樣于 Φ50 100 mm 試樣,高度誤差控制到 5 mm 以內(nèi),直徑誤差控制在 0.3 m內(nèi),兩端面平行度控制在 0.05mm 以內(nèi),端面所在平面與軸線垂直,傾斜角過(guò) 0.25o;對(duì)于 Φ50 25 mm 試樣,高度誤差控制到 2 mm 以內(nèi),直徑誤差控 0.3mm 以內(nèi),兩端面平行度控制在 0.05mm 以內(nèi),端面所在平面與軸線垂直斜角不超過(guò) 0.25o。制樣過(guò)程和加工精度嚴(yán)格按照國(guó)家《巖石試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,試樣實(shí)物照片見圖 2-1.
圖 2-2 試樣細(xì)觀照片(左:花崗巖;右:花崗閃長(zhǎng)巖)Figure 2-2 Mesoscopic photos of the samples in experiment: granite on the left and granodioriteon the right2.2 冷熱循環(huán)試驗(yàn) (Thermal-cold Cycle Experiment)通過(guò)縱波波速測(cè)試選取試樣波速值較為接近的試樣進(jìn)行試驗(yàn),舍棄波速離散較大的試樣。巖石加熱試驗(yàn)選用 KSL-1700X-A2 型智能高溫箱式爐,加熱設(shè)備外觀及爐膛如圖 2-3 所示。表 2-1 為該型號(hào)馬弗爐的主要技術(shù)參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)東南沿海干熱巖賦存前景及與靶區(qū)選址研究[J]. 藺文靜,甘浩男,王貴玲,馬峰. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]高溫作用下和加熱冷卻后花崗巖力學(xué)性能的比較(英文)[J]. 尹土兵,舒榮華,李夕兵,王品,劉希靈. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[3]干熱巖資源開發(fā)工程儲(chǔ)層激發(fā)研究進(jìn)展[J]. 王貴玲,馬峰,藺文靜,張薇. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(11)
[4]江蘇干熱巖地?zé)豳Y源潛力估算[J]. 徐立,王良書,楊謙. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]非常規(guī)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 王淑玲,張煒,張桂平,孫張濤. 中國(guó)礦業(yè). 2013(02)
[6]我國(guó)陸區(qū)干熱巖資源潛力估算[J]. 藺文靜,劉志明,馬峰,劉春雷,王貴玲. 地球?qū)W報(bào). 2012(05)
[7]高溫后花崗巖力學(xué)性質(zhì)及微孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 徐小麗,高峰,沈曉明,金春花. 巖土力學(xué). 2010(06)
[8]多孔介質(zhì)多場(chǎng)耦合作用理論及其在資源與能源工程中的應(yīng)用[J]. 趙陽(yáng)升,楊棟,馮增朝,梁衛(wèi)國(guó),康志勤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(07)
[9]3種巖石高溫后力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究[J]. 朱合華,閆治國(guó),鄧濤,姚堅(jiān),曾令軍,強(qiáng)健. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(10)
[10]高溫后花崗巖力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 杜守繼,劉華,職洪濤,陳浩華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(14)
博士論文
[1]地?zé)豳Y源開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究[D]. 孔維臻.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高溫作用下巖石滲透規(guī)律的研究[D]. 高紅梅.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3457093
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
本文技術(shù)路線圖
2 巖石冷熱循環(huán)試驗(yàn)及性質(zhì)測(cè)試2 Rock Thermal-cold Experiment and Property Test.1 試樣采集與制備 (Rocks Collection and Sample Preparation)試驗(yàn)所用兩種花崗巖類巖石:斜長(zhǎng)角閃花崗巖(下文中統(tǒng)稱為花崗巖)和閃長(zhǎng)巖。每種巖石分別制備成 Φ50 100 mm 和 Φ50 25 mm 兩種圓柱體試樣于 Φ50 100 mm 試樣,高度誤差控制到 5 mm 以內(nèi),直徑誤差控制在 0.3 m內(nèi),兩端面平行度控制在 0.05mm 以內(nèi),端面所在平面與軸線垂直,傾斜角過(guò) 0.25o;對(duì)于 Φ50 25 mm 試樣,高度誤差控制到 2 mm 以內(nèi),直徑誤差控 0.3mm 以內(nèi),兩端面平行度控制在 0.05mm 以內(nèi),端面所在平面與軸線垂直斜角不超過(guò) 0.25o。制樣過(guò)程和加工精度嚴(yán)格按照國(guó)家《巖石試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》,試樣實(shí)物照片見圖 2-1.
圖 2-2 試樣細(xì)觀照片(左:花崗巖;右:花崗閃長(zhǎng)巖)Figure 2-2 Mesoscopic photos of the samples in experiment: granite on the left and granodioriteon the right2.2 冷熱循環(huán)試驗(yàn) (Thermal-cold Cycle Experiment)通過(guò)縱波波速測(cè)試選取試樣波速值較為接近的試樣進(jìn)行試驗(yàn),舍棄波速離散較大的試樣。巖石加熱試驗(yàn)選用 KSL-1700X-A2 型智能高溫箱式爐,加熱設(shè)備外觀及爐膛如圖 2-3 所示。表 2-1 為該型號(hào)馬弗爐的主要技術(shù)參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)東南沿海干熱巖賦存前景及與靶區(qū)選址研究[J]. 藺文靜,甘浩男,王貴玲,馬峰. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]高溫作用下和加熱冷卻后花崗巖力學(xué)性能的比較(英文)[J]. 尹土兵,舒榮華,李夕兵,王品,劉希靈. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[3]干熱巖資源開發(fā)工程儲(chǔ)層激發(fā)研究進(jìn)展[J]. 王貴玲,馬峰,藺文靜,張薇. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(11)
[4]江蘇干熱巖地?zé)豳Y源潛力估算[J]. 徐立,王良書,楊謙. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]非常規(guī)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 王淑玲,張煒,張桂平,孫張濤. 中國(guó)礦業(yè). 2013(02)
[6]我國(guó)陸區(qū)干熱巖資源潛力估算[J]. 藺文靜,劉志明,馬峰,劉春雷,王貴玲. 地球?qū)W報(bào). 2012(05)
[7]高溫后花崗巖力學(xué)性質(zhì)及微孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 徐小麗,高峰,沈曉明,金春花. 巖土力學(xué). 2010(06)
[8]多孔介質(zhì)多場(chǎng)耦合作用理論及其在資源與能源工程中的應(yīng)用[J]. 趙陽(yáng)升,楊棟,馮增朝,梁衛(wèi)國(guó),康志勤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(07)
[9]3種巖石高溫后力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究[J]. 朱合華,閆治國(guó),鄧濤,姚堅(jiān),曾令軍,強(qiáng)健. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(10)
[10]高溫后花崗巖力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 杜守繼,劉華,職洪濤,陳浩華. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(14)
博士論文
[1]地?zé)豳Y源開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究[D]. 孔維臻.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高溫作用下巖石滲透規(guī)律的研究[D]. 高紅梅.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3457093
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