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金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (3): 63-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

冷却方式对花岗岩孔隙结构及声发射特征影响 规律研究

曹雅恒1 吴 云1,2,3 林 键2   

  1. 1. 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116;2. 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230601;3. 深地科学与工程云龙湖实验室,江苏 徐州 221116
  • 出版日期:2025-03-18 发布日期:2025-04-15

  • Online:2025-03-18 Published:2025-04-15

摘要: 在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力 会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对 花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影响,采用核磁共振技术测试花岗岩在不同冷却方式作用后的孔隙结构,并进行 了巴西劈裂试验和声发射实时监测,分析不同冷却方式下花岗岩孔径分布、声发射能量及RA—AF 值演化规律。结果 表明:① 高温会破坏岩石孔隙结构,促进孔隙数量和尺寸进一步增大,遇水冷却相较于自然冷却条件下更易使岩石产 生更多热裂纹,增加岩石孔隙度。② 高温会显著影响声发射活动频度与幅度,遇水冷却会显著降低岩石的热破裂损 伤阈值温度,使岩石内部损伤进一步加剧。温度和遇水冷却会显著增加花岗岩声发射裂纹震源数量,但对花岗岩拉 张裂纹与剪切裂纹占比没有产生明显影响。③ 高温作用和遇水冷却对岩石内部造成的冷热冲击是造成岩石内部损 伤的重要因素。研究结果可为干热岩稳定开采提供数据借鉴与理论支持。

关键词: 热损伤 不同冷却方式 核磁共振 孔隙结构 声发射