三维应力下热破裂对花岗岩渗流规律影响的试验研究

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• 责任者：张宁^c太原理工大学^d1983^d1983^e博士研究生 ; 赵阳升 ; 万志军^c中国矿业大学（徐州） ; 董付科 ; 冯子军
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2010
• 卷期：29^b1总222
• 关键词：岩体力学 ; 渗流20^a花岗岩 ; 静水压力 ; 破裂 ; 渗透率 ; 抗压强度试验 ; 高温高压实验 ; 三维模型 ; 三轴试验
• 页码：118～123
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表2参17插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2010/08

摘要

采用20MN高温高压岩体三轴试验机精心设计4块完整花岗岩岩样。在25和75 MPa静水应力条件下，实时测试花岗岩岩样在热破裂作用下的渗流规律，这是国内目前首次对花岗岩在高温三维应力作用下渗流规律的实时试验研究。试验结果表明:(1)在三维应力条件下，花岗岩发生热破裂。在热破裂升温过程中，花岗岩岩样的渗透率随温度的升高而表现为正指数增大的规律；(2)在热破裂作用初期，花岗岩岩样渗透率随温度的增加而缓慢增加。在热破裂作用的后期，花岗岩岩样渗透率随温度的升高而急剧升高直至达到渗透率峰值；(3)在整个热破裂升温过程中，各花岗岩岩样渗透率随温度升高而不断增加，渗透率变化率随温度的升高而不断加速；(4)在静水应力和热破裂作用下，花岗岩岩样的渗透率峰值和初始值的比值最高可达93倍，其渗透率的变化率最高达3.5×10^-4 mD/℃，热破裂作用极大地增强花岗岩的渗透特性。试验得到的数据和结论对高温岩体地热开发、石油二次开采及煤炭地下气化具有重要的意义。