【摘要】：因?yàn)辂}巖自身特有的良好的密閉性與較低的滲透性，地下鹽巖開挖后的洞室可為石油等能源提供了良好儲(chǔ)存空間。我國(guó)鹽巖儲(chǔ)能洞群建設(shè)不僅將對(duì)國(guó)家的能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備產(chǎn)生積極的影響，而且還將為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。然而，近年來(lái)國(guó)外鹽巖地下儲(chǔ)能洞室時(shí)有事故發(fā)生，事故發(fā)生后對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和環(huán)境帶來(lái)很大的影響。而且我國(guó)鹽巖層有自身的特點(diǎn)，相對(duì)于國(guó)外的建造鹽巖儲(chǔ)庫(kù)更復(fù)雜。因此對(duì)于考慮時(shí)變作用的層狀鹽巖儲(chǔ)能庫(kù)穩(wěn)定性研究就有現(xiàn)實(shí)意義。 鑒于此，本文主要對(duì)考慮時(shí)變作用的層狀鹽巖儲(chǔ)能洞室群的穩(wěn)定性展開研究。根據(jù)鹽巖和含泥巖鹽巖的短期和長(zhǎng)期力學(xué)特性，通過(guò)有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及參考部分鹽巖相關(guān)資料獲得研究需要的相關(guān)參數(shù)，然后利用ABAQUS有限元軟件建立不同狀況的三維數(shù)值模型，，模擬在考慮地應(yīng)力影響下鹽巖洞室開挖和運(yùn)行過(guò)程，從而對(duì)影響層狀鹽巖洞室群穩(wěn)定性的有關(guān)因素進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明：含泥巖夾層對(duì)考慮時(shí)變作用的鹽巖儲(chǔ)能洞室體積收縮有抑制作用，單從體積收縮率看含泥巖夾層可延長(zhǎng)鹽巖洞室的使用年限；層狀鹽巖雙腔在時(shí)變作用下其礦柱上的塑性區(qū)隨礦柱寬度增加而減小，特別是礦柱寬度為2倍洞徑時(shí)塑性區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)貫通現(xiàn)象，而礦柱寬度對(duì)于雙腔考慮時(shí)變作用的體積收縮的影響沒(méi)有明顯有規(guī)律，所以對(duì)于合理礦柱寬度建議取2倍洞徑；內(nèi)壓對(duì)于考慮時(shí)變作用層狀鹽巖洞室群的穩(wěn)定性的影響較明顯，在危險(xiǎn)內(nèi)壓為6MPa作用下洞室群的體積收縮率減小較快，在時(shí)限為30年時(shí)減小25%以上。因此鹽巖儲(chǔ)能庫(kù)在實(shí)際運(yùn)行中要注意內(nèi)壓過(guò)小的問(wèn)題，要將內(nèi)壓作為確保鹽巖儲(chǔ)能洞室群安全運(yùn)行的重要因素；在鹽巖洞室群平面布置中，正三邊形平面布置的鹽巖洞室群比正四邊形和正六邊形平面布置的鹽巖洞室群更穩(wěn)定，而且正三邊形平面布置能更充分的利用鹽巖層空間，因此，正三邊形平面布置為最優(yōu)化的平面布置形式。
【圖文】：

[5]�，F(xiàn)運(yùn)行的鹽巖儲(chǔ)能庫(kù)各國(guó)所占比例如圖 1.1 所示。圖1.1 現(xiàn)運(yùn)行的鹽巖儲(chǔ)能庫(kù)各國(guó)分布比例圖我國(guó)擁有豐富的地下鹽巖資源，在全國(guó)許多范圍內(nèi)有分布，埋藏于地下數(shù)十米至 4000m，具有良好的建設(shè)地下能源儲(chǔ)存的地質(zhì)條件[6]。國(guó)外在鹽丘鹽巖的力學(xué)特性研究已經(jīng)有比較長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了許多成果及地下儲(chǔ)存庫(kù)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)[4]。然而與國(guó)外巨厚鹽丘不同，我國(guó)的地下鹽巖為層狀鹽巖，具有層數(shù)多、雜質(zhì)含量高等特點(diǎn)[6]，兩種鹽巖的物理力學(xué)特性等存在較大差異。因此，不能直接照搬到我國(guó)的地下儲(chǔ)存庫(kù)建設(shè)之中。1.2 鹽巖腔群穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀鹽巖洞室在不同條件及蠕變的影響下長(zhǎng)期運(yùn)行后其穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生變化，對(duì)于地下鹽巖儲(chǔ)存庫(kù)群的穩(wěn)定性的批判內(nèi)容有儲(chǔ)存庫(kù)的穩(wěn)定性、儲(chǔ)存庫(kù)的密封性、?

ABAQUS數(shù)值計(jì)算步驟
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TE822;TU45;TU91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2543481