高溫處理后花崗巖應力作用下滲透特性演化研究

李林林，朱俊福，靖洪文，賀立新，陳 穎

(中國礦業大學 深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室，江蘇 徐州 221116)

0 引 言

近年來，隨著核廢料處置、地下煤層氣開發、地熱資源的開采利用等領域的蓬勃發展，高溫處理后巖石物理力學性質和滲透特征演化規律備受關注[1-3]。國內外眾多學者對高溫處理后巖石物理力學特性進行了一系列的試驗研究和探索。KILIC[4]對600 ～1 050 ℃高溫處理后石灰巖的物理性質進行了試驗研究，發現石灰巖質量和波速隨著溫度的升高逐漸減小。SUN等[5]研究了高溫處理后砂巖物理力學性質變化特征，發現當溫度由25 ℃增加至900 ℃，砂巖平均質量損失率提高了2.97%。文獻[7-9]也通過試驗及模擬手段研究了不同高溫處理后花崗巖的物理力學性質。上述研究成果對揭示巖石材料的熱損傷作用機理有著重要意義。巖石滲透特性是巖石水力學研究中的基本參量，高溫熱應力作用會導致巖石內部結構發生變化，誘發微裂紋的萌生、擴展，進而直接影響巖石的滲透特性。針對這一問題，CHAKI等[10]研究了高溫處理后巖體微觀特征，發現熱損傷會導致巖體內部微觀特征比如孔隙率，空隙連通率的變化，進而直接影響巖石的滲透特性。文獻[11-13]均采用了不同的手段對高溫處理后花崗巖微裂紋發育情況進行了監測和量化。文獻[14-15]研究了高溫處理后砂巖的滲透特征，CHEN等[15]研究了花崗巖滲透率隨溫度的變化，結論均為溫度升高滲透率增大。研究高溫處理后巖石滲透特征對完善水力學理論和指導工程實踐意義重大，然而縱觀國內外文獻，關于考慮圍壓作用下巖石滲透特性及其高溫熱損傷響應特征尚未完全揭示。……