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《花岗岩热破裂探究现状及展望》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、花岗岩热破裂探究现状及展望摘要:岩石是由多种矿物颗粒组成,受热时其内部各种造岩矿物粒子在热学上表现出热膨胀各向异性,便产生了热应力,当热应力超过岩石自身的强度极限时,就会使岩石产生微破裂,大量的微破裂将会对岩石的弹性和机械破裂性质造成很大的影响,并引起岩石孔隙度、渗透率等发生较大变化,并且伴有热传导率、电导率的变化以及声发射现象。通过综合分析国内外深部岩体在高温高围压下热破裂研究现状,指出了目前深部岩体高温高围压下力学性质的研究条件、研究范围、研究理论存在的问题,并提出深部岩体高温高围压下力学性质的研究方向。关键词:热应力;热破裂
2、;地热能;核废料StatusandprospectsofstudyongranitethermalfractureLinJunLiuYu-tianLiuJun~xin(Southwestuniversityofscienceandtechnologyandcivilengineeringinstituteofarchitecture,MianyangSichuan621010)Abstract:Therocksaremadeofavarietyofmineralparticles,whenheated,itsinternalvar
3、iousrock-formingmineralparticlesinthermalexhibitthermalexpansionanisotropy,willproduceheatstress,heatstressovertherockastheirultimatestrength,willmaketherockmassmicrofracture,microfractureonrockelasticandwillmechanicalrupturepropertiescausedgreatinfluence,andcausesthe
4、rockporosity,permeabilitychanges,andaccompaniedbythermalconductivity,electricalconductivityandthechangeofacousticemissionphenomenon・Throughthecomprehensiveanalysisofdomesticandforeignindeeprockmassunderhightemperatureandconfiningpressureunderthermalcrackingresearchsit
5、uation,andpointedoutthedeeprockmassunderhightemperatureandconfiningpressureonmechanicalpropertiesofcondition,researchscope,researchproblems,andputsforwardthedeeprockmassunderhightemperatureandconfiningpressureinthedirectionofmechanicalpropertiesresearch・Keywords:Therm
6、alstress;Thermalcracking;Geothermalenergy;Nuclearwaste0引言材料在外力作用下要发生变形,从而在内部产生应变和应力,但物体的变形不仅仅是由外力作用引起,温度的变化也能够引起变形,而仅有温度变化,不一定在物体内产生应力,只有温度变化所引起的膨胀或收缩受到外界约束时,才会在物体内部产生应力,这样的应力称为热应力[1]。岩石是由多种矿物颗粒组成,受热时其内部各种造岩矿物粒子在热学上表现出热膨胀各向异性,便产生了热应力,当热应力超过自身强度极限时,就会产生微破裂,大量的微破裂将会对岩石的
7、弹性和机械破裂性质造成很大的影响,并引起岩石孔隙度、渗透率等发生较大变化,并且伴有热传导率、电导率的变化以及声发射现象,这就是岩石的热破裂。在石油的二、三次开采中,采用火烧油层的方法,降低油的粘度,同时诱发岩石破裂,达到提高储层渗透性的目的,以及在深部高温岩体地热资源开发中,从300°C以上的高温岩体中,提取地热,由于温度降低,而产生热破裂。这些都迫切需要考虑深部岩体在高温高围压下物理力学性质的长期演变规律,高温高围压下的岩石破裂问题也成为当今岩石力学研究的热点。随着核科学的发展,核技术不仅广泛的应用于国防工业,而且也深入到工业、
8、农业、医学等各个领域。高放射性核废料的衰变需要数百万年的时间,因而这些高放射性核废料若不加以安全处置,不仅严重危及人类生存环境,也将严重制约核电事业的发展。1国内外研究现状在工程领域上,专家学者们除需要了解岩石的力学性质随时间的变化规律外,还需要了