不同热处理作用下花岗岩纵波波速和导热能力的演化规律分析

摘要：

在地热能源开采过程中,温度对高温岩石的物理特性有着显著的影响,尤其是高温花岗岩遇水冷却后导热特性会发生很大的变化.为进一步研究温度和冷却方式对高温花岗岩物理特性的影响,开展高温花岗岩自然冷却和遇水冷却试验,通过对其质量、体积、密度和波速等常规物理特性以及导热特性的测试,对比分析2种冷却方式下的物理参数变化规律.结果表明:质量损失率、体积增加率、密度变化率和波速衰减率随温度的升高呈指数型增加,当温度T=450℃时,花岗岩的物理特性变化率显著增加.遇水冷却能够增大花岗岩微裂纹密度,导致其物理特性进一步变化.热处理后花岗岩的导热系数随温度(25℃～1050℃)升高呈非线性降低,由3.41W/(m.K)降至0.96 W/(m·K),降低了 72.85％.热处理后花岗岩的导热系数与其质量损伤率、体积增加率和波速衰减率成负相关,可以用指数函数来表示.对比各物理参数的改性系数发现,在敏感性方面:纵波波速＞导热系数＞密度,因此纵波波速可以优先作为衡量花岗岩热损伤的指标参数.

关键词：岩石力学、高温花岗岩、地热开采、冷却方式、纵波波速、导热特性

所属期刊栏目：41

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费资助项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-20（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：457-467