【摘要】：因為鹽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存空間。我國鹽巖儲能洞群建設不僅將對國家的能源戰(zhàn)略儲備產生積極的影響，而且還將為我國社會經濟的發(fā)展提供強有力的支持。然而，近年來國外鹽巖地下儲能洞室時有事故發(fā)生，事故發(fā)生后對當?shù)厣鐣铜h(huán)境帶來很大的影響。而且我國鹽巖層有自身的特點，相對于國外的建造鹽巖儲庫更復雜。因此對于考慮時變作用的層狀鹽巖儲能庫穩(wěn)定性研究就有現(xiàn)實意義。 鑒于此，本文主要對考慮時變作用的層狀鹽巖儲能洞室群的穩(wěn)定性展開研究。根據(jù)鹽巖和含泥巖鹽巖的短期和長期力學特性，通過有關實驗結果，以及參考部分鹽巖相關資料獲得研究需要的相關參數(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，，模擬在考慮地應力影響下鹽巖洞室開挖和運行過程，從而對影響層狀鹽巖洞室群穩(wěn)定性的有關因素進行分析研究。研究結果表明：含泥巖夾層對考慮時變作用的鹽巖儲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鹽巖洞室的使用年限；層狀鹽巖雙腔在時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倍洞徑時塑性區(qū)沒有出現(xiàn)貫通現(xiàn)象，而礦柱寬度對于雙腔考慮時變作用的體積收縮的影響沒有明顯有規(guī)律，所以對于合理礦柱寬度建議取2倍洞徑；內壓對于考慮時變作用層狀鹽巖洞室群的穩(wěn)定性的影響較明顯，在危險內壓為6MPa作用下洞室群的體積收縮率減小較快，在時限為30年時減小25%以上。因此鹽巖儲能庫在實際運行中要注意內壓過小的問題，要將內壓作為確保鹽巖儲能洞室群安全運行的重要因素；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)運行的鹽巖儲能庫各國所占比例如圖 1.1 所示。圖1.1 現(xiàn)運行的鹽巖儲能庫各國分布比例圖我國擁有豐富的地下鹽巖資源，在全國許多范圍內有分布，埋藏于地下數(shù)十米至 4000m，具有良好的建設地下能源儲存的地質條件[6]。國外在鹽丘鹽巖的力學特性研究已經有比較長的時間，也取得了許多成果及地下儲存庫建設經驗[4]。然而與國外巨厚鹽丘不同，我國的地下鹽巖為層狀鹽巖，具有層數(shù)多、雜質含量高等特點[6]，兩種鹽巖的物理力學特性等存在較大差異。因此，不能直接照搬到我國的地下儲存庫建設之中。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期運行后其穩(wěn)定性會發(fā)生變化，對于地下鹽巖儲存庫群的穩(wěn)定性的批判內容有儲存庫的穩(wěn)定性、儲存庫的密封性、?

ABAQUS數(shù)值計算步驟
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TE822;TU45;TU91

【參考文獻】

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本文編號：2543481