不同结构形式的后期热液充填裂隙花岗岩常温下物理力学性质研究

摘要：

在干热岩开采的实际工程中,利用岩体结构面作为热交换通道将减小工程投入,并获得更好的工程效果.而在实际中花岗岩体中的结构面通常被热液充填,形成后期热液充填花岗岩体.研究后期热液填充裂隙花岗岩体 的物理力学性质对实际地热开发中建设人工储留层具有重要指导意义.利用后期热液填充裂隙花岗岩体制备不同结构形式试样,在常温下对4种结构形式(上下结构、左右结构、母岩、充填体)的花岗岩试样进行纵波波速检测试验、抗压强度试验和对5种结构形式(边界充填体、母岩、充填体、左右结构、边界母岩)的花岗岩试样进行抗拉强度试验、渗透率测定试验.试验结果表明:(1)常温下4种结构形式的试样中,纵波传播速度Vp大小关系为:.上下结构、左右结构＞母岩＞充填体.在10MPa围压下,4种花岗岩岩样峰值强度σc均值大小关系为:上下结构＞左右结构>充填体>母岩,在相同围压下,5种花岗岩岩样渗透率k的大小关系为:充填体＞母岩＞边界充填体＞左右结构花岗岩＞边界母岩.在热液充填后,胶结面处花岗岩的孔隙度、渗透率减小,纵波波速、抗压强度增大;(2)在热液充填过程中,胶结面处母岩矿物颗粒发生熔蚀,且热液进入母岩孔隙裂隙,热液冷却结晶后对胶结面处的"黏合"和"愈合"作用是胶结面处花岗岩物理力学性质发生改变的原因.(3)常温下5种花岗岩岩样抗拉强度σ均值大小关系为:母岩＞边界母岩＞左右结构>边界充填体＞充填体,后期热液充填裂隙花岗岩体中,充填体成为岩体的抗拉薄弱处,因此在"断层模式"的地热开发中,可对充填体处进行人工压裂建造人工储留层,大大节省其建造成本.

关键词：岩石力学、裂隙花岗岩、热液充填、纵波波速、渗透率、力学性质、干热岩

所属期刊栏目：40

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-03-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：147-157