層狀鹽巖單軸蠕變聲發(fā)射試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、國內(nèi)外學(xué)者對整體鹽巖的研究已經(jīng)相當(dāng)深入，但是對層狀鹽巖在建腔時(shí)遇到的問題研究有限，而利用聲發(fā)射試驗(yàn)裝置對層狀鹽巖的蠕變特性的研究尚未發(fā)現(xiàn)。
　　本文采用美國物理聲學(xué)公司生產(chǎn)的 PCI-2型聲發(fā)射測試系統(tǒng)對平頂山地下1500米深處層狀鹽巖分別進(jìn)行單軸壓縮聲發(fā)射試驗(yàn)和單軸蠕變聲發(fā)射試驗(yàn)，通過分析聲發(fā)射撞擊數(shù)，聲發(fā)射幅值以及聲發(fā)射事件的三維空間位置隨時(shí)間的變化關(guān)系和運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件對層狀鹽巖的受力狀態(tài)進(jìn)行的模擬分析，探尋層狀

2、鹽巖在單軸應(yīng)力狀態(tài)下內(nèi)部裂隙的具體發(fā)生位置及其發(fā)展規(guī)律，主要研究成果如下：
　?。?）聲發(fā)射事件率與應(yīng)力應(yīng)變曲線有較好的一致性，當(dāng)應(yīng)力平穩(wěn)時(shí)，聲發(fā)射事件也平穩(wěn)增加，當(dāng)應(yīng)力發(fā)生突變時(shí)，相對應(yīng)的聲發(fā)射事件發(fā)生突變，最明顯的是聲發(fā)射事件與時(shí)間圖像中斜率的改變。
　?。?）層狀鹽巖在單軸蠕變過程中，通過觀察層狀鹽巖巖樣中鹽巖與夾層的位置關(guān)系發(fā)現(xiàn)，聲發(fā)射事件的三維空間分布中聲發(fā)射事件主要發(fā)生在夾層位置附近，鹽巖內(nèi)部發(fā)生的聲發(fā)射事件較少

3、，這是由于層狀鹽巖在單軸壓縮過程中，鹽巖與夾層泥巖的泊松比不同，壓縮時(shí)鹽巖向外擴(kuò)張位移大，泥巖位移小，由于二者是一個(gè)整體，鹽巖在擴(kuò)張的過程中，會對泥巖產(chǎn)生拉力，最終把泥巖拉裂，層狀鹽巖試樣的最終破壞形態(tài)為豎向的劈裂。
　?。?）層狀鹽巖單軸壓縮數(shù)值模擬以及單軸蠕變數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，層狀鹽巖在單軸應(yīng)力狀態(tài)下無論是在速度上位移上還是應(yīng)力分布上，均表現(xiàn)為在鹽巖與泥巖交界處的位移波動和應(yīng)力集中，這與聲發(fā)射試驗(yàn)的三維空間分布位置有很強(qiáng)的一致性。