层状盐岩溶腔储库原位溶浸建造理论与技术

层状盐岩溶腔储库原位溶浸建造方案分析

为此，采用与本书5.5节相同的方法进行分析，选取矿柱上内夹层下界面上的泥岩单元和盐岩单元进行研究，如图7-24所示。泥岩单元和盐岩单元在围岩附近均出现了破损，泥岩夹层的破损长度达到7 m，接近此处矿柱宽度的18%；盐岩单元的破损长度较小，仅为2 m左右。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔顶部薄夹层滑移失稳条件分析

薄夹层则可能出现在溶腔顶部或者与溶腔界面相交，本节主要讨论的是溶腔顶部的薄夹层问题。图5-15水平盐岩溶腔夹层界面及应力分析示意图由本书5.4.1节可知，水平型溶腔可简化为平面应变模型，界面只发生沿单一界面走向的滑移，属于单剪破坏问题，因此可使用三剪能力屈服准则的单剪形式，即Mohr-Coulom准则进行限制，因此在夹层界面保持稳定的条件可写为式中，c，φ分别为薄夹层界面上的黏聚力和内摩擦角。
理论教育 2023-08-25

地下固体盐类矿床溶腔建造理论与技术

地表盐湖、地下含高浓度卤水岩层及地下固体盐岩矿都属盐类矿床。表1-1为常见盐类矿物与化学成分。本书重点关注在地下固体盐类矿床中进行溶解建腔的相关问题，因此对流态的地表盐湖与地下高浓度卤水资源不进行详述。对固体盐类矿床按物质来源划分，可分为海相沉积盐类矿床与陆相沉积盐类矿床。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔储库建造理论与技术实践

表5-3Maha盐岩真三轴试验结果(续表)从表5-3中非线性三剪能量屈服准则的理论值和试验值的误差可以看出：当σ3=0 MPa时，有最大误差，仅为4.72 MPa；当σ3=5 MPa时，有最小误差，为0.25 MPa。拟合结果充分证明了非线性三剪能量屈服准则对于盐岩材料的适用性。
理论教育 2023-08-25

数值模拟结果分析：层状盐岩溶腔储库原位溶浸建造理论与技术

由于在壁面盐岩的不断溶解作用下，腔内盐水的平均温度和出水口的盐水温度均随注水时间的增加而呈逐渐增大的规律。随着注水的不断进行，盐岩溶腔的不断扩大，水平溶腔内盐水的温度均随时间的变化趋于平稳，保持在相对恒定的值。在注水溶解100 d后，腔内盐水的平均温度和出水口的盐水温度均在322.2 K左右，更加接近于盐岩溶腔所处地层温度323.2 K。
理论教育 2023-08-25

盐岩蠕变特性概述：储库原位溶浸建造理论与技术

图3-22典型盐岩蠕变曲线盐岩储库设计要求其使用寿命通常都在20年左右或者更长，因此盐岩在长时间、高载荷作用下的力学特性也备受关注。大量试验[42-45]表明：与其他岩石类似，盐岩的蠕变也包括初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个阶段，如图3-22所示。蠕变与应力、温度及时间等众多因素有关，在盐岩蠕变的基本特性的基础上，许多学者针对不同的影响因素，进行了不同条件下盐岩蠕变特性的研究。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔顶部厚夹层界面失稳条件

如本书5.1节所述，在盐岩溶腔顶板中通常还存在较厚夹层，夹层厚度的影响无法忽略，这将直接导致问题更为复杂。夹层与盐岩交界面可能的破坏方式除了沿界面的滑移失稳，还可能发生界面处夹层与盐岩本身的强度破坏。
理论教育 2023-08-25

石膏岩力学特性研究结果

为此，在实验室进行了饱和与半饱和两种盐溶液浸泡条件下石膏的单轴压缩力学特性试验。一方面表明了循环载荷作用方式及盐溶液浸泡作用对石膏岩力学特性的影响较大，另一方面也反映了试件个体差异在特殊条件下的突出表现。相同加载方式下，干试件弹性模量为6.6 GPa，而在饱和与半饱和盐溶液中浸泡之后，其弹性模量分别为4.5 GPa和2.8 GPa，降幅分别达31.8%和57.6%。
理论教育 2023-08-25

确定极限运营气压与长期流变分析

运营气压一直以来都是盐岩储库设计的关键参数之一，运营气压过低，则可能引起顶板崩塌、围岩剥落，严重影响储库的稳定性，并且造成储库在长期运行过程中，收敛率过大，溶腔体积过小，从而丧失可用性。前面已经给出了开挖后能够保持稳定的水平溶腔的最大高、宽尺寸为40 m，本节对该尺寸水平盐岩溶腔的极限运营气压进行分析。内压为3 MPa时，对应于最大体积收缩率达37.14%；内压为18 MPa时，对应于最小体积收缩率仅为0.392%。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔演化规律及建造技术

图4-1765℃溶浸后轴向加载试件断面3.95℃水溶液溶浸后轴向载荷作用下裂纹变化规律如图4-18所示，当溶浸温度为95℃、轴向应力为1 MPa时，断面上的裂纹分布情况与65℃时相似，当应力值增大到1.5 MPa时，断面上的裂纹宽度变大；当轴向应力达到峰值强度进入破裂阶段，应力下降到2.2 MPa时，试件出现开度较大的裂缝，可以明显看出裂缝从试件边缘的溶蚀圈开裂并向试件内部延伸发展，最终闭合。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔储库溶浸建造数值模拟结果与分析

1）流场模拟结果分析不同套管间距条件下的流场矢量图如图6-6所示。图6-9不同注水流量条件下的流场矢量图图6-10不同注水流量条件下腔内浓度场分布云图由图6-10可以看出，不同注水流量条件下的腔内浓度场分布规律相似。因此，盐岩水平溶腔内的浓度场是流场与温度场耦合作用产生的结果。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔储库溶浸建造规律与技术

不同温度溶浸液作用下孔隙率平均增长速率曲线具有一致增大性，常温和35℃溶液中，钙芒硝在0～24 h内孔隙率变化最大，而65℃和95℃溶液中，24～48 h内孔隙率变化最大，48 h后，所有温度作用下钙芒硝孔隙率变化均减缓。四种温度除了65℃，其他三种温度作用下钙芒硝孔隙率平均变化相差不大。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔储库不同载荷下细观结构演化

钙芒硝矿石呈青灰色，钙芒硝矿体中含有大量透明发亮或浅黄色的不规则钙芒硝块状晶体，单从矿体看不出明显的层理和节理结构。钙芒硝置于空气中易受潮，表面析出大量的白色结晶体，如图4-14、图4-15所示。图4-14钙芒硝矿石图4-15钙芒硝矿石（风化后）表4-2钙芒硝的矿物组分及含量钙芒硝试件在加载前需要将其放入加热的水溶液中溶浸10 h，此过程在具有加热、保温功能的不锈钢制保温桶内进行。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔储库强度评估方法

岩石强度理论主要研究的是岩石在不同应力状态下的破坏机理以及强度准则。Schmidt和Staudtmeister的试验表明：当温度从22℃升高至60℃时，盐岩强度将减小5%～10%。另外，Fuenkajorn等和Ma等利用单轴和三轴压缩试验针对循环载荷作用下盐岩的强度破坏进行了试验，结果表明：在循环载荷作用下，盐岩强度将有所降低，其最大降幅可达30%。目前，所使用的强度准则大都是通过试验数据拟合建立的，缺乏理论基础。
理论教育 2023-08-25

层状盐岩溶腔内薄夹层滑移失稳因素分析

图5-21水平溶腔内水平薄夹层及单元体应力分析示意图若夹层界面不存在剪胀，且抗拉强度为零，则黏聚力忽略不计。由此可见，夹层与水平溶腔的相对位置，直接关系着夹层发生失稳的危险程度。从机理分析，侧压系数的降低，即降低了盐岩层在水平方向的约束，从而减小了溶腔围岩处水平切应力，使得夹层发生滑移失稳的风险大大降低。
理论教育 2023-08-25
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