深埋芒硝水溶開采溶腔長期穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來隨著鹽類礦物作為工業(yè)原料的重要性和鹽類礦床開采后的溶腔作為能源(石油、天然氣、核廢料等能源物質(zhì))儲存場所的必要性，對鹽類溶腔水溶開采和穩(wěn)定性的研究越來越多，越來越深入。芒硝作為鹽類礦床中硫酸鈉礦床的主要提取物，廣泛分布于現(xiàn)代鹽湖礦床和古代鹽類礦床中，是鹽類礦物中分布最廣泛的礦物之一。本文以江蘇洪澤凹陷趙集次凹礦區(qū)為工程依托，采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，對深埋芒硝礦床水溶開采溶腔長期穩(wěn)定性等進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的

2、研究。論文的主要研究工作和成果有：
　　 ①綜合國內(nèi)外研究成果，分析芒硝水溶開采溶腔短期和長期穩(wěn)定性的影響因素，認(rèn)為芒硝的蠕變特性是研究芒硝長期穩(wěn)定性的重要參數(shù)之一。
　　 ②對依托工程的芒硝、頂?shù)装迥鄮r以及上層巖鹽進(jìn)行室內(nèi)三軸蠕變特性試驗(yàn)。通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析，獲得了三種巖石的蠕變特性，在此基礎(chǔ)上，選用Burgers模型來描述巖石的蠕變特性，并用最小二乘法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到基于Burgers模型的參數(shù)。
　

3、　 ③根據(jù)依托工程巖層情況，用FLAC3D軟件建立單溶腔三維數(shù)值計(jì)算模型，結(jié)合試驗(yàn)得到的巖石參數(shù)，分析計(jì)算不同流變時(shí)間、不同飽和鹵水壓力、不同跨徑等因素對溶腔穩(wěn)定性的影響規(guī)律以及對上覆巖層的移動規(guī)律。
　　 ④用FLAC3D軟件建立雙溶腔和雙溶腔連通的三維數(shù)值計(jì)算模型，根據(jù)實(shí)際工程情況，分析計(jì)算不同跨徑和不同礦柱間距對芒硝溶腔穩(wěn)定性的影響規(guī)律及上覆巖層的移動規(guī)律。得到本礦區(qū)合理的礦柱間距和連通開采合理的跨徑，為工程的安全性和經(jīng)