干熱巖體熱沖擊后縱波波速演化規(guī)律研究

武治盛，馮子軍，惠 崢，石曉巔，趙陽(yáng)升

(1.太原理工大學(xué) 原位改性采礦教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030024；2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024)

0 引 言

隨著人類(lèi)對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，大量使用傳統(tǒng)化石能源帶來(lái)的資源枯竭問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，這迫使我國(guó)和全世界尋找與開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型的可再生能源。地?zé)豳Y源是儲(chǔ)量巨大的、安全且可持續(xù)應(yīng)用的綠色能源[1]。干熱巖作為地?zé)豳Y源的載體之一，分布普遍，儲(chǔ)量豐富。在干熱巖地?zé)衢_(kāi)發(fā)中作為儲(chǔ)留層的花崗巖不斷受熱沖擊而發(fā)生熱破裂，對(duì)高溫花崗巖體熱沖擊及熱破裂進(jìn)行研究有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)干熱巖儲(chǔ)留層的建造和演化規(guī)律。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)涉及高溫巖石方面做了很多研究。趙陽(yáng)升等[2-6]對(duì)砂巖和花崗巖在常溫至600 ℃的聲發(fā)射特征和滲透性演化進(jìn)行研究，揭示巖石的熱破裂規(guī)律與滲透性的相關(guān)特征。徐小麗等對(duì)花崗巖在常溫至1 300 ℃溫度作用下的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)晶體學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，揭示了巖石組分的改變和結(jié)晶狀態(tài)的相變是導(dǎo)致高溫下花崗巖力學(xué)性質(zhì)突變的重要原因[7-9]。郤保平等[10]通過(guò)600 ℃內(nèi)高溫狀態(tài)花崗巖遇水冷卻后的力學(xué)特性試驗(yàn)研究，探討了花崗巖體遇水熱破裂的劣化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)高溫狀態(tài)花崗巖在遇水冷卻過(guò)程中，由于巖體內(nèi)溫度急劇變化，巖體內(nèi)產(chǎn)生熱破裂或熱沖擊現(xiàn)象，巖體力學(xué)性能劣化，導(dǎo)致超聲波速、單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及彈性模量隨溫度逐漸減小。……