| 干热岩高温力学特性及热冲击效应分析 |
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| 引用本文： | 张洪伟,万志军,周长冰,赵毅鑫,王伟,杨玉亮,滕腾.干热岩高温力学特性及热冲击效应分析[J].采矿与安全工程学报,2021,38(1):138-145. |
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| 作者姓名： | 张洪伟 万志军 周长冰 赵毅鑫 王伟 杨玉亮 滕腾 |
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| 作者单位： | 中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西 太原 030024;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,矿业工程学院,江苏 徐州 221116;绍兴文理学院土木工程学院,浙江 绍兴 312000;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西 太原 030024;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西 太原 030024;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西 太原 030024;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院, 北京 100083;煤与煤层气共采国家重点实验室,山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,山西 太原 030024 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目;中央高校基本科研业务费项目 |
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| 摘 要： | 在地热开发进程中,岩石所处温度的改变会导致其力学性质发生变化.通过开展实时高温下花岗岩试样的压缩实验,研究了温度对花岗岩力学强度的影响规律;分析了实时高温和热冲击条件下花岗岩物理力学性质的差异,并提出了热冲击损伤系数的概念,揭示了热冲击损伤破岩机理.结果表明:高温会弱化岩石抗压强度和弹性模量,在25～200℃之间,岩石抗压强度随温度增加逐渐降低,在200～300℃之间,抗压强度降低幅度较大,超过300℃以后,抗压强度平稳中略有降低,总体而言,随着温度的增加岩石弹性模量逐渐减小.热冲击弱化岩石力学强度比加热更剧烈,在200～400℃之间,由热冲击引起的损伤能使岩石抗压强度降低9.4％～15.0％,在500℃时的降幅可高达21.1％,因此,热冲击破坏力比一般的热应力要剧烈.通过引入热冲击系数,可在传统的统计损伤本构模型基础上建立热冲击损伤本构模型,揭示了岩石热冲击损伤破岩机理,热冲击对岩石裂纹的扩展、贯通和萌生具有明显促进作用,在实际工程中可通过该方法对干热岩储层进行改造,提高储层渗透性和取热效率.
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| 关 键 词： | 地热开发 岩石力学 热冲击 干热岩 |
High temperature mechanical properties and thermal shock effect of hot dry rock |
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| ZHANG Hongwei,WAN Zhijun,ZHOU Changbing,ZHAO Yixin,WANG Wei,YANG Yuliang,TENG Teng.High temperature mechanical properties and thermal shock effect of hot dry rock[J].Journal of Mining and Safety Engineering,2021,38(1):138-145. |
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| Authors: | ZHANG Hongwei WAN Zhijun ZHOU Changbing ZHAO Yixin WANG Wei YANG Yuliang TENG Teng |
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