金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (1): 91-100.
孙勇成1 赵振兴1 田益琳1 卢 槐2 翁 磊3
SUN Yongcheng1 ZHAO Zhenxing1 TIAN Yilin1 LU Huai2 WENG Lei3
摘要: 裂隙岩体渗流问题是高放核废料地质处置、深部地质能源开采、水利工程以及深地空间开发利用等大
型岩体工程中急需解决的关键难题。有别于一般均匀孔隙介质,岩石(体)包含着大量非均匀分布的孔隙、裂隙等结
构,其水力传导特性存在显著差异,导致裂隙岩石渗流过程极其复杂。以裂隙砂岩为研究对象,首先采用核磁共振成
像技术获取裂隙砂岩内部微观结构图像,然后基于图像数字化技术分割提取裂隙砂岩的主裂隙、次裂隙和岩石基质
等微结构特性,构建可真实反映复杂裂(孔)隙结构及非均质水力特性的砂岩数值模型,开展了不同渗流条件及裂隙
性状下的裂隙砂岩渗流全过程数值模拟。研究结果表明:裂隙砂岩的渗流速度及出口流量随渗透压力、裂隙开度及
裂隙数量增大而增大,随裂隙粗糙度、交叉角度增大而减小。模拟分析得到的渗透系数与试验结果非常接近且变化
趋势相同,裂隙岩石渗透系数与裂隙开度、裂隙数量呈正相关性,但与裂隙粗糙度、交叉角度呈负相关性。基于核磁共
振图像数字化技术的裂隙砂岩模型可以较好地表征岩石复杂渗流演变特性,为裂隙岩石渗流过程分析提供了可行方
法。研究成果为岩体工程渗流分析与控制提供了分析手段和理论指导。
中图分类号: